NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

  • View
    222

  • Download
    0

Embed Size (px)

Text of NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    1/15

    ERWIN

    NOVA AUSTRIJSKA TUNELSKA METODA

    Godine 1980 definicija NATM-a glasila je: Nova austrijska tunelska metoda predstavlja metodu kodkoje je okolna formacija stijene ili tla ukljuena u podgradnu strukturu prstenastog o!lika" Geolo#ka

    formacija sama postaje dio podgradne konstrukcije"

    $skopom tunela mjenja se primarno polje napre%anja u %natno nepovoljnije sekundarno poljenapre%anja"

    &ose!no 'e pravovremeno %avr#avanje podno(nog svoda dati prstenastoj strukturi statika svojstvacijevi"

    )$*+ NATM-a: %adr(ati ,troosno* stanje napre%anja u svim koracima gradnje i smanjivanje pojava jednoosnog ili dvoosnog stanja napre%anja u masivu" ,.i#eosno ili stvarno troosno stanjenapre%anja: sva tri glavna napre%anja djeluju na u%orak i o!ino imaju ra%liite vrijednosti ,/

    odno tome osnovna naela NATM-a su:1. Zadržati čvrsto! sti"#$#

    $%!je'i nepo(eljno ra%raljivanje stijene pa(ljivim iskopom i trenutnom primjenom podgrade iovr#'avanja"

    %. Zao&'"#$i o&'i(i )r#s"#a+$%!jegavati ,koncentracije napre%anja, u uglovima u kojima poinje progresivni lom ( *U blizini otvora, naglih prijelaza ili na mjestu djelovanja koncentrisanih sila raspored naprezanja nije ni 

     približno jednak. Maksimalno naprezanje može biti mnogo puta veće od prosječnog 

    (nominalnog, nazivnog naprezanja. !a se pojava zove koncentracija naprezanja*.

      ,. -o)!st'"iva ta$a )odrada

    &rimarna podgrada sa ciljem olak#anja procesa preraspodjele napre%anja tre!a !iti #tofleksi!ilnija da !i se smanjio momenat savijanja a samim tim i unutra#nje sile" $sta mora !iti ukontaktu sa vidljivom stijenom gdje tre!a i%!jegavati pode!ljavanje podgrade a primjenjivatisidrenje u% kori#tenje mla%nog !etona" ("rskani # mlazni ili torket beton je beton koji seugra$uje prskanjem, te na taj način istovremeno dolazi do zbijanja betona.

      /. M"#r#$"a i$ 0 sit!

    &ra'enjem i interpretacijom deformacija i napre%anja mogu se optimi%irati radni postupci i

    potre!e podgra2ivanja"3oncept NATM-a je kontrola deformacija odnosno procesa preraspodjele napre%anja da !i se%agarantovao tra(eni stepen sigurnosti" 4akle5 integralni dio NATM-a je opa(anje pona#anjatunela %a vrijeme gradnje" 6pa(anjima in - situ mo(emo do!iti podatke i dr(ati pod kontrolom

    lomove"

    -RAKTINE -RIMJENE NATM2a

    NATM se uspje#no primjenjuje %a sve vrste prometni i ,utilitarni, tunela u velikimidrocentralama5 %a skladi#ta i ostale vi#enamjenske prostore5 i u stijenama i u mekom tlu"

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    2/15

      7NN-&A) 4$+AGAM ; 47$N$)$+A/

    6dnos i%me2u deformacija i potre!ne nosivosti podgrade" 6na poka%uje da potre!naotpornost podgrade poka%uje minimum kod i%vjesne radijalne deformacije i da potre!a %apodgra2ivanjem postaje ve'a ako deformacije postanu pretjerane"

    3ategorije iskopa

     Evropska literatura je puna opisa uključujući uspješne primjene nove austrijske tunelskemetode, osobito u Austriji, u zapadnoj Njemačkoj, Francuskoj i Švicarskoj (Sauer, !""#$%e&utim ove metode tako&er su se proširile na dru'e zemlje, poput apana, )ndije$Australija, *razil, i, u o'raničenoj mjeri, Sjedinjene Američke +rave (-.itne/ i *utler,!"0#$ 1 praksi NA2% klasi3kacija povezuje stanja u tlu, postupak iskopa i način

    pod'ra&ivanja tunela$ 4lasi3kacija je prila'o&ena novim projektima koji se temelje napret.odnim iskustvima ) 'eote.ničkim istraivanjima$ 5dre&ena klasi3kacija je primjenjivasamo na jednom slučaju za koji je razvijena i modi3cirana$ %e&utim, sustav je vrloprila'odljiv i nje'ov razvoj moe se pratiti natra' do 6au7er (!8"#$ 9rimjer NA2%klasi3kacije temelje na radu o.n (!":#$ 2lo je klasi3cirano po načinu ;ponašanja< istijenskoj masi se dodjeljuje klasa tla u polju, na temelju opaanja na terenu$ 9rema tome,stijenska masa je klasi3ciran bez numeričke ocjena kvalitete= uvjeti tla su opisanikvalitativno$ 9ostoji nekoliko objavljivani. pravila koja odobravaju procjenu na većim ilimanjim tunelima koji nisu tipično' raspona (:>?m širine#$ Austrijski ininjeri (*rosc.,!"@# vjeruju da su klasi3kacija tla i uslovi u'ovora nerazdvojivi i da je jednostavnaklasi3kacija tla po kvaliteti pri.vatljivija od one koja sadri više parametara koji opisuju

    kvalitet stijene$ 5či'ledno, ovo moe dovesti do poteškoća ali s obzirom da je izvo&ačplaćen na osnovu ono'a što je zatekao na licu mjesta konikti su smanjeniB ako je

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    3/15

    potrebno, ekspert u procjeni mora biti na raspola'anju kako bi rješio nesporazume na licumjesta$

     

    3oncepti i principi NATM-a

    4ijagram pritiska i deformacija poka%uje da masiv stijene postaje glavni dio podgradnogsistema u du!okim tunelima5 jer je ekonomski privatljiv pritisaak na podgradu manji odMN

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    4/15

     like 1" i =" poka%uju re%ultate prorauna programa ,?4), %a stanje napre%anja u uslojenojmasi prije i poslije iskopa tunela" ? stijeni u% otvor iskopa formirale su se %one u kojima su%natno porasla napre%anja paralelno sa ru!om iskopa u odnosu na stanje napre%anja uneporeme'enoj stijeni5 a istovremeno su se i smanjila napre%anja okomito na ru! iskopa" Te%one stijene preu%imaju glavni dio podgradnog sistema i radi toga i na%ivamo nosivi svodstijene" 7ormiranje i o!lik tog svoda ovisi o stijeni i njenoj strukturi5 njenim deformacijskimkarakteristikama i vrsto'i ali isto tako i o stanju deformacija stijene u trenutku postavljanjapodgrade"  (*%ovi kompjuterski program, U&', razvijen je da simulira pona)anje stijenskemase izložene visokim opterećenjima.

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    5/15

    Nosivost nosivog sloja stijene je naj!olja ako je taj svod #to je mogu'e !li(e kru(nici" @aetniciNATM-a su dosljedno %atjevali da o!lik iskopa tunela mora !iti koliko je god to mogu'e%aokru(en i !e% uglova5 da !i se i%!jegle koncentracije napre%anja vidljive na slikama =" " i B"Gore navedene slike poka%uju da se na o!lik i ra%voj nosivog svoda stijene mo(e uticati

    redosljedom i vremenskim rasporedom iskopa" 3oncept sistema podgrade mora !iti fleksi!ilanda !i se do!io optimalan nosivi svod" lika 1" prika%uje tunel u stijeni kako ga modeliraprogram ?4)" Na slici =" je poka%ano stanje ako je neposredno nakon iskopa ugra2en slojod =C cm mla%nog !etona" adijalna kontaktna napre%anja i%me2u stijene i podgradereaktivni pritisak podgrade/ i radijalne deformacije oda!rane take na ru!u iskopa5 re%ultujukrivuljom poka%anoj na slici C" .a(nost oda!ira pravog trenutka postavljanja podgradepoka%uje krivulja interakcije stijene i podgrade na slici C"6igledno je da postoji najpovoljniji trenutak postavljanja podgrade5 kada je potre!na reakcijapodgrade najmanja" Ako su ostvarene jo# ve'e deformacije stijene prije nego li je ugra2enapodgrada mla%nim !etonom %a sta!ili%aciju 'e !iti potre!an ve'i reaktivni pritisak podgrade"

    ZAKLJUAK+ Na svaki nain tre!a sprijeiti ra%raljivanje5 re%integraciju i smanjivanjevrsto'e stijene" &raktiki mogu se samo kontrolisati gore opisane pojave kontinuiranim

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    6/15

    mjerenjem i pra'enjem pomaka te napre%anjima u stijeni i elementima podgrade5 #to je ujednoi osnovno o!ilje(je NATM-a"

    M$AV#3a oso&i$a t'a sa NATM

     Austrijska tunelska metoda %asniva se ponajvi#e na poluempirijskoj metodi i mjerenjima in-situu toku gradnje" Nadove%uju'i se na principe Ter%agijeve i &eckove D6pservacijske metodeprojektovanjaE odgovaraju'a terenska istra(ivanja i redovna oitavanja sveo!uvatnimjerenja osiguravaju da je odma primjenjena adekvatna i trajna podgrada na optimalannain i to prije !etoniranja definitivne o!loge sekundarna podgrada/" @a do!ar projekat tunelava(no je odre2ivanje klasifikacijski parametara i vodopropusnosti"

    T#r#$sa istraživa$"a

    Terenska isra(ivanja podra%umijevaju istra(na !u#enja i primjenu ultra%vuni i geofi%ikimetoda" ? ur!anim podrujima neopodno je pretodno pra'enje pod%emni voda"

    Najpou%daniji re%ultati se do!ijaju od neporeme'eni u%oraka tla"Glavni %avati uslijed doticanja vode su: odvodnjavanje5 injektiranje5 primjena komprimiranog%raka i smr%avanje" Tako2er se primjenjuje i sidrenje tla prednapregnutim sidrima i i%ved!ompilota"?ltra%vuna i sei%mika ispitivanja tla su neosporno jeftinija i !r(a5 a re%utati se do!ijajuodma" anija iskustva su poka%ala kako ovim ispitivanjima dola%i do velikog rasipanjare%ultata" @!og toga tre!a u svakom sluaju provoditi istra(na !u#enja5 a sei%mike metodemogu slu(iti samo kao dopunsko istra(ivanje"

    ODNOSI DE4ORMA5IJA I NA-REZANJA TLA

    +ednoosna tlana vrsto'a

    $spitivanje jednoosne tlane vrsto'e slu(i %a odre2ivanje ,koe%ije tla," (*ohezija je otpor tlana smicanje kada su normalna naprezanja jednaka nuli. +na uvjetuje čvrstoću tla. ohezija

    nije konstantna, već ovisi o vlažnosti.6sim toga to je i relevantni parametar tla %a ra%ne fa%e konstrukcija %a vrijeme iskopa tunela"lika 1" ilustrira stanje napre%anja u podrujju oko tunela prije nano#enja sloja mla%nog!etona5 radijalno napre%anje sigma r smanjuje se do 0 na ru!u otvora" 3ao posljedica toganapre%anje u tagencijalnom smjeru ogranieno je na graninu vrijednost sigma t F u5 gdje jeu jednoosna tlana vrsto'a" ? toku i%rade podgrade radijalna napre%anja ponovo porastudo vrijednosti sigma r F pi5 gdje je pi otpor slo(ene konstrukcije" 3oeficijent sigurnosti tunelaraste sa udaljeno#'u Morove kru(nice pi F sigma t=/ od granine linije"

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    7/15

      AN*A

    TE6NOLO7KI -RO5ES NATM2A 8VIDEO U9A5ITI:

    o!%irom da sve stare metode privremenog podgra2ivanja u%rokuju ra%raljivanje stijene ipukotine popu#tanjem ra%liiti dijelova podgradne strukture5 tanki sloj mla%nog !etona nastijenu %ajedno sa odgovaraju'im sistemom sidrenja5 i%vedenog odma nakon miniranjapotpuno sprjeava ra%raljivanje i do odre2enog stepena smanjuje pritiske u stijenitransformi#u'i okolnu stijenu u samonosivi luk" Mjerodavni kriterij %a procjenu sta!ilnostistijene je vrijeme sta!ilnosti nepodgra2enog raspona" Novi Austrijski standard %a

    tunelogradnju definira sta!ilnost nepogra2enog iskopa kao period u kojem je nepokrivenapovr#ina stijena sta!ilna !e% podgrade" 7aktori koji utiu na ovo vrijeme su: kvalitet stijene5veliina poprenog presjeka i du(ina napredovanja po ciklusu" @a kategori%aciju i klasifikacijustandard opisuje  stijenu u%imaju'i u o!%ir sta!ilnost5 deformaciju i gu!itak vrsto'e u% glavna tipa i nekoliko podtipova"

    Tri glavna tipa formacija stijene su:1"ta!ilna nepogra2ena/=" Nesta!ilna" tijena koja ra%vija pritiske6vi tipovi jednostavno o%naavaju nivo ri%ika sa kojim se mora raunati kod otvaranja elaiskopa"? ciklusu iskopa ra%likujemo dvije fa%e: du(ina napredovanja i !roj podgradni mjera

    ukupno potre!no vrijeme %a postavljanje podgrade/"? ma#inski kopanim tunelima prvu fa%u iskopa defini#e najranije vrijeme poetka stavljanjapodgrade"

    -OD;RADNI ELEMENTI

    &ogra2ivanje iskopanog tunela ima svru aktiviranja stijenskog luka koji djeluje tako dapostaje glavni dio nosivog sistema" Tunelski sistem je spregnuta struktura koju ini stijena5iskopani otvor i ra%liiti podgradni elementi kao #to su sidra5 mla%ni !eton5 elini nosai i dr"&odgrade i sidra tre!aju initi %ajedniku strukturu sa okolnom stijenom" &ograda od mla%nog!etona mora !iti vitka da se i%!jegnu momenti savijanja"

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    8/15

    +edna od najva(niji podgradnji elemenata su sidra" Hu#otine %a sidra !u#e se okomito na

    povr#inu a sidra se stavljaju u cik-cak rasporedu" Hroj sidara5 njiova du(ina5 nosivost iraspored %avise od kvaliteta stijene5 veliine i o!lika poprenog presjeka i du(inenapredovanja" &odgrada od sidara djeluje kao %ate%na armatura5 kao vijana ve%a protivsmicanja te %a popreno ograniavanje deformacija"? sla!oj stijeni potre!ni su elini lukovi koji podupiru iskop %ajedno sa armiranim mla%nim!etonom kao elastina podgrada i sprjeavaju ra%raljivanje stijene" .rijeme %adr(avanja elaiskopa nepodgra2enim i vrijeme do %avr#etka podno(nog svoda u %atvoreni prsten odmla%nog !etona5 mora se ra%matrati kao funkcija date raspodjele stijenski pritisaka5u%imaju'i u o!%ir reolo#ke karakteristike tla teenje tla pod djelovanjem smiu'i sila/ inapredovanja ciklusa i%ved!e" ? jako lo#oj stijeni ili tlu potre!na je dodatna podgrada kaoeline platice5 pro!ojna podgrada5 elini lukovi ili pose!ne mjere" &ose!ne mjere su npr:iskop pod komprimiranim %rakom5 mla%no injektiranje5 %amr%avanje tla i odvodnjavanje"6ma nakon iskopa mora svaka ne%a#ti'ena povr#ina !iti %atvorena mla%nim !etonom" ?ekstremno slo(enim geolo#kim uslovima sidra se moraju postaviti i u elo iskopa"

    2INSTRUMENTA5IJA

    $ntegralni dio NATM je kontrola redistri!ucije napre%anja u stijeni u toku napredovanja iskopa5prilago2avanjem redoslijeda i%vo2enja primarne podgrade i vremena nje%ina postavljanja"Tre!a odr(avati #to je du(e mogu'e trodimen%ionalno stanje napre%anja deformacija5 uskladu s geomeanikim svojstvima stijene ili tla" Tre!a i%!jegavati #tetno ra%raljivanjeprvo!itne povr#ine stijene" 3onstantna mjerenja i vi%ualni pregledi pona#anja tunela kao ira%liiti podgradni elemenata su integralni dio NATM" Mjerenja garantuju sigurnost i%ved!e"

    anije i%raunate dimen%ije podgrade mogu se usporediti i ako je potre!no ponovodimen%ionisati u toku i%ved!e" Tako se mo(e posti'i optimi%acija podgrade prema dopu#tenimdeformacijama ili nekom drugom kriteriju sigurnosnti" 6va mjerenja ne samo da dopu#tajuoptimi%aciju i%ved!eni faktora5 nego tako2er omogu'avaju o!jektivnu procjenu %ageomeaniku dokumentaciju"&ored redovnog geometrijskog niveliranja pomaka krovine i podno(nog svoda5 mjere sekonvergencije na !onim stranama" lijeganje unutar odre2enog perioda poka%ujedeformaciju pod optere'enjem redistri!ucije napre%anja" avremene mjerne metodeomogu'avaju proraunavanje i interpretaciju deformacija iskopa5 tako da se mo(e djelovatiim prije5 ako se oekuje ra%voj jai optere'enja i u skladu s tim odma postavila potre!napodgrada"&ose!no su potre!na dodatna mjerenja pri i%radi tunela u sla!im stijenama" .ertikalni i

    ori%ontalni eksten%ometri poka%uju deformacije ra%liiti geolo#ki formacija" ?kupnakarakteristika deformacija mo(e se mjeriti inklinometrom sonda %a mjerenja nagi!a i

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    9/15

    orjentacije/" 4eformacije pojedinani mjerni traka nanose se jedna %a drugom na %ajednikuglavnu liniju i daju taan prika% ukupnog slijeganja tla"

      A*N

    O-REMA

    avremena tunelogradnja tra(i pripremu odgovaraju'e opreme" $skop stijene mo(e se raditikonvencionalno !u#enjem i miniranjem ili sa THM strojem" ? sla!oj stijeni i tlu iskop se i%vodi!agerom ili glodaem tunelskim kopaem/" Tunelogradnja ispod nivoa pod%emne vode%atijeva ili spu#tanje nivoa vode ispred iskopa po NATM ili nekom drugom metodom ili iskopsa nekim od tipova strojeva sa #titom" Ititovi su potpuno %atvoreni i imaju relativno visokusigurnost protiv prodora vode jer se odma postavlja stalna o!loga"

    trojevi %a postavljanje sidara5 elini lukova i mla%nog !etona su o!ino ne%avisne jediniceosim u sluaju potpuno meani%ovanog !u#enja ili #titnog stroja5 gdje su integrisani ukonstrukciju"

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    10/15

    @avr#na o!loga se o!ino postavlja nakon prestanka slijeganja i deformacija" &ravilo je da seo!loga radi u segmentima kampadama / s pokretnom oplatom" l% funkcionalni ra%loga5i%vo2enje %avr#ne o!loge naje#'e se radi nakon %avr#etka iskopa i uklanjanja ventilacije"Gradnja tunela prema NATM %atijeva !r% i efikasan odvo% iskopa" ?tovarai na kotaima i

    specijalni terenski kamioni o!ino rade na i%vo%u kod veliki popreni presjeka" 3ad veliinapoprenog presjeka ne dopu#ta manevrisanje kod utovara5 utovarna meani%acija natranicama 'e !iti mogu'a alternativa" 6snovno je utovarni pro!lemi %natno rastu u uskimtunelima" Hudu'i da je te#ko ra%raditi neku drugu ekonomski privat$jivu alternativu5 utovar iodvo% a i dovo% materijala na elo5 mora se raditi Jpreko glaveE"

    -REDNOSTI I MANE

    Hudu'i da je gradnja tunela kompleksna operacija unutar strukture stijene ili tla5 te#ko da

    postoji metoda koja !i !ila naj!olja %a sve vrste geolo#ki formacija" l%!or odgovaraju'emetode iskopa tre!a na'i kro% optimi%aciju koja mora u%eti u o!%ir sve utjecaje okoline natunel i utjecaj tunelogradnje na okolinu" ? svakom sluaju mora se u%eti u o!%ir ekonomikai%gradnje i ekonomino vo2enje tunela u eksploataciji"3ratak prika% prednosti i mana NATM mo(e se sa(eti u nekoliko osnovni teniki iekonomski poka%atelja u% nagla#avanje samo glavni toaka" vaka konstrukcija tunela je jedinstveni i%olirani sluaj iji se kriteriji ne smiju nekritiki prenijeti na drugi tunel"lijede'a uspored!a ne daje va(nost redosljedu5 ve' samo opisuje va(ne karakteristike:&rednosti:K primjenjivost u #irokom rasponu geoteniki uvjeta stijene ili tlaK jednostavno i !r%o prilago2avanje na ra%liite poprene presjekeK visoka ekonominost optimi%acijom potre!ni podgradni elemenata

    K ekonomina primjena %a kra'e ugovorene odsjekeK laka kom!inacija s THM iskopom

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    11/15

    K relativno mala investicija s !r%om amorti%acijom

    Mane:

    C primjena u uvjetima podzemne vode samo sa dodatnim mjeramaC napredak po ciklusu je relativno mali i ne moe se mno'o

    povećavatiC visoki za.tjevi za obrazovanjem, uvjebanošću i praksom

    zaposleno' osobljaC visoki %atjevi %a kvalitetom i%ved!e i materijalaC te#ko'e u formuliranju i podjeli ri%ika %a investitora i i%voditeljaC smanjena mogu'nost automati%acije"

    NATM se mora sagledati prvenstveno kao metoda i%ved!e u kojoj prevladavaju praksa ipa(nja" @nanost uvijek prati i%ved!u pored toga #to je potre!no pa(ljivo kalkuliranje iplaniranje" Teoretska ra%matranja ostaju ne%amjenjiva metoda procjenjivanja i ne !i tre!alanikada %amijeniti praksu i eksperiment" iguma primjena mora !iti pra'ena stalnom procjenomstvarni geoteniki uvjeta5 mjerenjima in-situ s njiovom !r%om interpretacijom i s timeve%anom neopodnom reakcijom" ?spje NATM projekta ovisi o odlukama koje se stalnodonose %a vrijeme iskopa na elu tunela a ne u projektnom uredu"talno prilago2avanje podgradni mjera %atijeva #irok raspon odluka koje se moraju donijeti ipo mogu'nosti odma primijeniti" &lanovi i%ved!e se moraju gledati kao vodii uputstva/5 alinad%orni in(enjer i predu%e'e - i%voditelj moraju !iti ovla#teni da djeluju ne%avisno ako je topotre!no" talna kontrola i%ved!e i primjene !itna je %a ovu metodu i%vo2enja" 6ve osnovnefilo%ofije NATM %atijevaju odre2enu formu ugovora koji dopu#ta svim partnerima da snosesvoj specifini ri%ik" ? smislu NATM !ilo !i kontraproduktivno i%!je'i po#tenu podjelu ri%ika5 jer to mo(e sprijeiti djelotvomo kontroliranie"NATM je %atjevna i efikasna i%ved!ena metoda s ciljem rada s visokim standardima i%ved!e ikvalitete" NATM se mora prilagoditi geotenikim uvjetima stijene na koje se nai2e" &rosud!a

    o sta!ilnosti ela i vremenu stajanja nepodgra2enog raspona5 pravi i%!or ra%rade iskopa pofa%ama i du(ina napredovanja ine va(an dio kod i%!ora operativno i ekonomski i%vedivemetode" ad s NATM !e% najvi#i %atjeva na projektiranje5 i%vo2enje i nad%or u timskojorgani%aciji na gradili#tu sa svim komponentama5 mo(e u%rokovati nepredvidive ri%ike inepotre!ne tro#kove"

     AM$

    ;EODETSKA KONTROLNA MJERENJA ZA TUNELSKE -ROJEKTE -O NATM

    1" ?.64

    Moderne metode tunelogradnje i njiova primjena esto %atijevaju visoku preci%nost kontrole smjerai kontrolna mjerenja deformacija" 6ve %atjeve mogu %adovoljiti nove geodetske metode kao G&5elektronski taimetar5 ro!oti %a mjerenje5 (iro-teodoliti5 eksten%ometri5 ure2aji osjetljivi na pritisak5viskovi5 niveliri" ?o!iajeno je kori#tenje automatski mjerni sustava5 koji su kom!inacija ra%nikomponenti to jest: sen%ora5 softvera5 raunski sustava s odgovaraju'im me2uelementima i ra%nimdrugim pri!orom" Nepou%danost indeksa refrakcije %raka i sluajni i sistemni efekti atmosferskerefrakcije su primarni faktori koji ograniavaju tanost mjerenja udaljenosti i uglova u tunelskoj

    geode%iji"

    =" ?&6TA.*+AN+ 36NT6*N ML

    @a uspostavljanje kontrolne mre(e kod veliki in(enjerski %avata kao #to je tunelogradnja5 G&

    Geodetic &ositioning stem/ uvodi relativnu pogre#ku po%icioniranja unutar mm po kilometrui%medu stajali#ta" &ored velike tonosti5 G& daje veliku fleksi!ilnost u projektiranju kontrolni mre(a

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    12/15

    na povr#ini" &rojekt i odr(avanje G& kontrolni mre(a5 ukljuuju'i postavljanje stalni poligonskitaaka5 tra(i pa(ljivo ra%matranje5 pose!no ako i%vo2enje projekta traje du(e"

    &rimarna nivelmanska kontrolna mre(a ukljuuje G& kontrolne take i druge nivelmanske take kojese opa(aju pose!nim geodetskim nivelmanskim tenikama" Glavni %adatak ove kontrolne mre(e napovr#ini je osigurati kontrolne take na koje se mo(e pove%ati pod%emna kontrolna mre(a" S'ia d#v#t

    poka%uje tunelsku kontrolnu mre(u mjerenu sa G&-om" $skop tunela se po%icionira unutar nekolikocm od projektirane lokacije" ?o!iajena tolerancija %a relativno po%icioniranje %a ori%ontalna ivertikalna kontrolna mjerenja je 1:100 000" 6va tolerancija ukljuuje mjerne kontrolne gre#ke a ostataksu varijacije vo2enja tunelskog iskopa i druge vrste konstruktivni gre#aka" @!og striktnog vo2enjapravca5 gre#ka u pro!oju 10 km dugog tunela ne prela%i C cm"

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    13/15

    4a !i se do!ila ovako visoka tanost5 mora se pod%emna kontrolna mre(a pove%ati s povr#inskompomo'u instrumenata visoke kvalitete" lektronski teodoliti i elektronski daljinomjeri5 F lectronic4ista!ce MeasuringF 4M/ ako su do!ro kali!rirani5 mogu kod mjerenja uglova i du(ina5 posti'itanost ispod lune sekunde i ispod milimetra" Nestalnosti indeksa refrakcije %raka i sistematske isluajne pojave atmosferske refrakcije su primarni faktori koji ograniavaju tanost elektronskidaljinomjera i kutni mjerenja" 6ne su do!ro po%nate ali ostaju stalan pro!lem pose!no u tunelskimuvjetima" Na primjer5 u prosjenim tunelskim uvjetima sa poprenim temperaturnim gradijentom odsamo 0"=O ) po metru5 smjerna 'e linija odstupati = mm"na udaljenosti C00 m"

    3onani projekt pod%emne kontrolne mre(e esto vodi do %akljuka da se u% udaljenosti i%me2ustajali#ta u tunelu ve'im od =00 m mora voditi cik-cak linija ili dvostruka cik-cak linija" &oredelektronski teodolita i daljinomjera5 mogu se koristiti automatski (iro-teodoliti %a odre2ivanjereciproni (iro-a%imuta na svakom ili nekom od stajali#ta poligonskog vlaka"

    Nova generacija (iro-teodolita kao GP6MAT =000 daje astronomske a%imute sa standardnomdevijacijom od J" Liro-a%imuti imaju svojstvo povoljnijeg moda #irenja pogre#ke u pod%emnomkontrolnom mjerenju u uspored!i sa o!inim ugaonim mjerenjem" ?potre!a (iro-teodolita nije samo da

    smanjuje efekte refrakcije ve' i takoder smanjuje #irenje gre#aka %!og mogu'e nesta!ilnosti ploa nakojima stoje mjerne take %!og geoteniki deformacija i pomaka pojedini segmenata u iskopanomdijelu tunela"

    4$

    " &$N)$& T?N*3 *A3 36NT6*

    @a vo2enje tunela u pravom smjeru koristi se pod%emna kontrolna mre(a" Qesto laseri predstavljajuidealno rje#enje potre!e %a preci%no vo2enje i njiovo kori#tenje u kontroli i%ved!e tunela je #irokopriva'eno u praksi" ? osnovi se koristi e-Ne elijum-neon/ laser5 %ajedno s pogodnim reperima5 %ado!ivanje stalne vidljive referentne linije paralelne sa (eljenim smjerom" &ri uspostavljanju tunelske

    kontrolne mre(e glavni je pro!lem injenica da se glavnina radova o!avlja pod %emljom5 sa svimkarakteristinim pro!lemima kao toplina5 vla(nost5 voda5 pra#ina itd" @!og toga se laserske metode %akontrolu tunelogradnje moraju projektovati u skladu s ovim #tetnim uvjetima prisutnim na gradili#tu"toga se tunelski laseri i%ra2uju ro!usni i otpomi na vodu5 pra#inu i udarce" ?sprkos ovakvoj i%ved!i5 u!iti su vrlo jednostavni" Nijedan tunelski laser nema inae standardno ugra2en ure2aj %a postavljanjenagi!a ili automatsko niveliranje" @a vrijeme tunelske kontrole nije potre!an ure2aj %a konstantnoniveliranjeR uspostavljanje ori%ontalne %rake ili %rake po%natog nagi!a esto je potre!no samo napoetku i%van iskopa kad se laser po%icionira %a do!ivanje tra(ene smjerne linije" +ednom kad je datsmijer5 laser i $aserske kontrolne toke se pomiu ni% tunel s ve%om prema pretodnim stajali#tima"6sim toga je utvr2ivanje pravca potre!no kod provjere pomo'u pod%emne kontrolne mre(e ili kad jeiskop u krivini" like deset i  jedanaest poka%uju princip tunelske kontrole pomo'u lasera" *aser se

    postavlja u% svod tunela" &ored toga kontrolne toke reperi/ definiraju tra(eni nagi! i smjer tunela"

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    14/15

    *aserska %raka se postavlja u potre!an polo(aj pomo'u konvencionalni instrumenata" a%vijeni susustavi u kojima se konvencionalni teodoliti5 elektronski daljinomjer i pri%me mogu postaviti u le(i#talasera i uspostave tra(eni pravac" +ednom kad je to %avr#eno5 instrumenti se %amjenjuju s laserom" ?ve%i s NATM esto se !arem dva repera postavljaju du( smjerne linije i koriste %a samokontrolu"vaki reper ima rupu u centru" Ako su laser ili jedna kontrolna taka pomaknuti van smjernog pravca5

    na primjer %!og deformacije stijene tla5 tada %raka vi#e ne'e prola%iti kro% rupu" 3od neki seprojekata koristi pri iskopu nekoliko lasera" &ostavljaju se u simetrine take po opsegu iskopnogprofila5 svaka sa svojom kontrolnom tokom"

    B" M+N+A 476MA)$+A

    Mjerenja deformacija tre!a naroito provoditi ve%ano na NATM" 3onvencionalne metode !a%irane naoitanjima konvergencije ili mjerenjima eksten%ometrima daju samo relativne re%ultate" a relativnimmjerenjima ne mogu se otkriti pojave svi vrsta deformacija" &rimjerice ne mogu se otkriti jednostraneili u%du(ne deformacije u tunelu" 6ptika -4 mjerenja daju !olje re%ultate" Qesto se koristeelektronski taimetri sa integriranim koaksijalnim mjerenjem udaljenosti %a -4 promatranje" Takekoje se promatraju imaju pose!no di%ajnirane repere" 6vi imaju vrsto definisanu centralnu taku"6visno o vrsti posla5 koriste se reperi s pri%mom i !irefleksni reperi" Hirefleksni reperi imaju s o!jestrane reflektiraju'u foliju i koriste se %a udaljenosti do 1B0 m" &romatra se normalni popreni presjek"

  • 8/9/2019 NATM 2 (Konacna Verzija) 2003

    15/15

    lika dvanaest poka%uje tipinu situaciju u tunelu" $nstrument se postavlja slo!odno stacioniran ioitanja se u%imaju prema referentnim takama i nekoliko popreni presjeka" 6riginalna oitanja supolarne koordinate repera koji definiraju popreni presjek" a polarnim koordinatama na kraju seraunaju apsolutne -4 koordinate poprenog presjeka"

    )ilj -4 mjerenja je:

    K verificirati geolo#ka istra(ivanja

    K prilagoditi podgradu stvarnom stanju

    K provjeriti ispravnost svi podgradni mjera