temeljenje na busenim sipovima i bunarima

7/18/2019 Temeljenje Na Busenim Sipovima i Bunarima

http://slidepdf.com/reader/full/temeljenje-na-busenim-sipovima-i-bunarima 1/44

ROAD DIRECTORATE Public Company

FEDERATION OF B&H “REPUBLIC OF SRPSKA ROADS”

RS-FBiH/3CS - TA IN IMPROVEMENT AND PREPARATION OF ROAD STANDARDS

PROJEKTIRANJE MOSTOVA I KONSTRUKCIJA NAPUTEVIMA KNJIGA 2, DIO 2

PROJEKTANTSKA SMJERNICA 2.2.13

TEMELJENJE NA BUŠENIM ŠIPOVIMA I BUNARIMA

Ljubljana, __________



___________________________________________________________________________

2

UVOD

U teškim geološko morfološkim uslovima, u kojima se nosivo tlo – stjenovita geološka osnova nalazina većim dubinama od 6,0 m, upotrebljava se duboko temeljenje. U savremenoj praksi za temeljenjemostova inžinjerskih konstrukcija najviše se primjenjuju bušeni šipovi i bunari pomoću kojih se možedospjeti do nosive stijenske osnove koja se nalazi na dubini i do 40 m.

Temeljenje na bušenim šipovima je najrašireniji način dubokog temeljenja. Mogućnost efikasnoguključivanja u nosive sisteme konstrukcija i dobra prilagodljivost uslovima na terenu i geomorfološkimosobinama temeljnoga tla su osobine koje ovom načinu temeljenja otvaraju vrata za primjene uizgradnji savremenih objekata za premošćavanje i inžinjerskih konstrukcija.

Brza, pouzdana i srazmjerno povjerljiva izvedba, koju omogućava savremena mehanizacija, uključujetemeljenje na bušenim šipovima u tehnologije koje u većim slučajevima u cjelosti zadovoljavaju

zahtjevima ekonomične gradnje. Isto tako ovo temeljenje omogu

ćava visoke standarde u zaštitiangažovanih radnika na njegovom izvođenju, prouzrokuje male uticaje na okolinu radi čega se može

uvrstiti u grupu koja zadovoljava ekološke zahtjeve i standarde.

Temeljenje na bunarima spada u grupu dubokog temeljenja pošto se iskop vertikalnog šahta izvodi nasličan način kao i kod bunara koji ne služe za temeljenje. Kao značajni elementi nosive konstrukcijeobjekata za premošćavanje utiću na koncept objekta, troškove i brzinu građenja, stabilnost i trajnostojekta kao i na prihvaćanje planiranih zahvata u prostor sa stanovišta ekologije i sigurnosti okoline.

Smjernica D.G.2.2.13 daje osnovne smjernice za projektovanje i izvođenje dubokog temeljenja našipovima i bunarima kod objekata za premošćavanje i inžinjerskih konstrukcija. Sadržaj smjernice jepravilno raspoređen u više cjelina, pošto su u uvodnom dijelu date podloge i uslovi upotrebe dubokogtemeljenja, zatim slijede poglavlja o projektovanju koja obrađuju koncept i konstruktivne principe tepoglavlja geostatičke analize i poglavlja o izvođenju dubokog temeljenja.

Kod izrade D.G. 2.2.13 uzeta su u obzir savremena stručna i teoretska znanja kao i najnovija saznanjastručnjaka za planiranje, projektanata, geomehaničara, stručnjaka za građenje i održavanje, važećipropisi i standardi sa područ ja građevinske struke te evropske norme sa područ ja geotehničkogprojektovanja.

D.G. 2.2.13 je namijenjena za planiranje i izgradnju novih objekata te rekonstrukciju postojećih. Usvom sadržaju definiše zahtjeve i daje preporuke za planere i izvođače te se može smatrati kaoosnova pri izboru koncepta savremenih inžinjerskih konstrukcija. Inžinjeri su dužni da na osnovukodeksa i pravila struke te koncepte – osnove nadograđuju u ekonomskom, sigurnosnom i estetskompravcu.



___________________________________________________________________________

3

S A D R Ž A J

1. PREDMET PROJEKTANTSKE SMJERNICE …………………………………………….. 42. REFERENTNI NORMATIVI …………………………………………………………………. 43. ZNAČENJE IZRAZA …………………………………………………………………………. 54. UVODNI DIO ………………………………………………………………………………….. 6

4.1 Podloge za projektovanje dubokog temeljenja ……………………………………… 64.2 Uslovi u kojima se objekat može temeljiti na bušenim šipovima ………………….. 74.3 Uslovi u kojima se objekat može temeljiti na bunarima ……………………………. 9

5. PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE TEMELJENJA I NABUŠENIM TIPOVIMA …………………………………………………………………………. 105.1 Izbor promjera, dužine, broja i rasporeda šipova …………………………………….. 105.2 Konstuisanje armature za bušene šipove ……………………………………………... 135.3 Bušeni špovi u vodi i u mekom tlu ……………………………………………………… 165.4 Konstruisanje spoja šipova sa potpornom konstrukcijom mostova …………………. 18

6. PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJE TEMELJENJA NA BUNARIMA ……………… 206.1 Opšti princip koncepta – osnove ………………………………………………………… 206.2 Konstrukcijski elementi zaštite kod izvođenja iskopa …………………………………. 256.3 Temeljna ploča i oblikovanje kontakta između pete bunara i dnom temelja ………... 276.4 Način spoja stuba i bunara ……………………………………………………………….. 276.5 Sidranje bunara u nestabilnoj podlozi …………………………………………………… 286.6 Prednosti konstrukcije bunara koji se izvodi sa spuštanjem …………………………. 31

7. GEOSTATIČKA ANALIZA BUŠENIH ŠIPOVA ……………………………………………. 337.1 Ulazni podaci ………………………………………………………………………………. 337.2 Nosivost šipova opterećenih sa osnom silom ………………………………………….. 337.3 Nosivost šipova opterećenih sa horizontalnom silom …………………………………. 357.4 Nosivost grupe šipova …………………………………………………………………….. 36

8. GEOSTATIČKA ANALIZA BUNARA ………………………………………………………... 368.1 Računski modeli ……………………………………………………………………………. 368.2 Određivanje uticaja na bunar ……………………………………………………………… 388.3 Opterećenje sa pritiskom zemlje ………………………………………………………….. 388.4 Granična stanja nosivosti i upotrebljivosti ………………………………………………. 39

9. IZRADA TEMELJENJA NA BUŠENIM ŠIPOVIMA ………………………………………….. 4010. IZRADA TEMELJENJA NA BUNARIMA ……………………………………………………. 40

10.1 Izrada bunara sa postepenim odkopavanjem ………………………………………….. 4010.2 Izrada bunara sa spuštanem …………………………………………………………….. 4210.3 Posebnost izrade bunara u kliznom područ ju ………………………………………….. 4310.4 Nadzor pri građenju, monitoring in održavanje ………………………………………….. 43



___________________________________________________________________________

4

1. PREDMET PROJEKTANTSKESMJERNICE

Smjernica je namijenjena svim učesnicima uprocesu planiranja, projektovanja, građenja iodržavanja objekata za premošćavanje i

inžinjerskih konstrukcija.

Cilj smjernice je prestavljanje, obrađivanje ianaliza opštih geomehaničkih, konstruktorskih,tehnoloških i organizacionih saznanja koja seodnose na način dubokog temeljenja objekta zapremošćavanje: izbor načina temeljenja utiče natok investicijskog procesa, koncept konstrukcije,građenje i održavnaje objekta zapremošćavanje.

Sadržaj projektantske smjernice obezbjeđujepovezivanje teoretskih i stručnih saznanja,podataka iz literature sa praktičnim iskustvima

struke, tehničkim propisima i standardima.

Smjernica je uglavnom namijenjena gradnjinovih objekata za premošćavanje, ali jeistovremeno koncipirana u dovoljnoj mjeri takoda se može primijeniti i kod rekonstrukcijepostojećih objekata za premošćavanje kao i kodgrađenja inžinjerksih konstrukcija (podpornizidovi, galerije, pokriveni ukopi, tuneli).

Bušeni šipovi na završetku faze građenja suizvedeni šipovi sa ugrađenim betonom iarmaturom u prethodno izbušene ili iskopanekružne otvore u prostoru za temeljenje.

Smjernica obrađuje izbušene vertikalne šipove išipove u nagibu promjera 80 do 180 cm. Nagibšipova je ograničen sa omjenom v/š = 4:1.

Minimalna dužina šipova u nosivom sloju tlaiznosi 6,0 m. Kraći šipovi se tretiraju kao plitkotemeljenje za koje važe odredbe i propisi zaplitko temeljenje.

Smjernica obrađuje samo one bušene šipovekoji služe za temeljenje odnosno koji prenosesile objekta u temeljno tlo. Djelomično obrađuje ibušene šipove na koje djeluju primarnaopterećenja okomito na os šipa, a istovremenosluže i drugim namjenama, prije svegaprodiranju zemljanih masa, obezbjeđenju iskopai dr. (npr. pilotne stijene).

Bunar je nosivi element za prenos potpornih silaobjekta u nosiva tla kroz manje nosive inenosive slojeve temeljnog poluprostora. Izvodise sa postepenim iskopom vertikalnog šahta uzprimjenu svih zaštitnih mjera.

Obrađeni su bunari koji se izvode sapostepenim iskopom po etapana saistovremenim izvođenjem zaštite te bunari kojise izvode sa postepenim spuštanjemprethodno izrađenog segmenta bunara iznadkote terena.

Obično bunari imaju presjek u obliku kruga ilielipse sa minimalnim promjerom do D = 2,5 m.Maksimalni promjer zavisi od osnove stuba,veličine opterećenja i dubine temeljenja.Bunari, koji se izvode sa postepenimpodkopavanjem obično su kvadratnog ilipravougaonog presjeka.

Kesonski način temeljenja se više neupotrebljava u savremenom građevinarstvu inije predmet ove smjernice.

2. REFERENTNI NORMATIVIProjektovanje, građenje i održavanje potpornihkonstrukcija oslanja se na odredbe različitihpropisa, standarda i smjernica.

Kod izgradnje potpornih konstrukcija naputevima moraju se uzeti u obzir slijedećegrupe propisa:- u cjelosti propisi sa područ ja građenja i

konstrukcija- propisi za projektovanje, građenje,

upotrebu i održavanje puteva.

Za uticaje koji proizilaze iz saobraćajnogopterećenja potrebno je uzeti u obzir

mjerodavne propise koji obrađuju uticaje zamostove.

Propisi za materijale i dokaze sigurnostigeotehničkih konstrukcija.

Za dokazivanje sigurnosti i za projektovanja –dimenzioniranje potpornih konstrukcija napodruč ju materijala važe sledeći pravilnici istandardi iz bivše Jugoslavije:

Pravilnik o tehničkim normativima zatemeljenje konstrukcija, Sl. List SFRJ br. 15-295/90.

Pravilnik o tehničkim normativima za beton iarmirani beton (Sl. List SFRJ, br. 11/1987, RS,br. 52/2000).

- EN 1990:2002 Eurocode 0 - Basis of design,- prEN 1991 Eurocode 1 – Actions on

structures,



___________________________________________________________________________

5

- prEN 1992 Eurocode 2 – Design of concretestructures,

- prEN 1997 Eurocode 7 – Geotechnicaldesign,

- prEN 1998 Eurocode 8 – Design of structuresfor earthquale resistance

EN 1537:1999 Execution of special geotehnicalwork - Ground anchors

EN 1536: 2002, izvođenje posebnih geoteh-ničkih radova – Bušenji šipovi

DIN 4014, Bušeni šipovi, izvođenje, dimen-zioniranje, nosivost

SIA 192, Fundiranje na šipovima

EN 206-1: 2003 Beton – 1. dio – Specifikacija,osobine, proizvodnja i skladnost.

3. ZNAČENJE IZRAZA

Duboko temeljenje je temeljenje na bušenimšipovima ili bunarima na dubinama većim od 6,0m.

Plitko temeljenje je temeljenje na pojedinačnimili trakastim temeljima ili pločama koji seupotrebljavaju u slučajevima kod kojih se narelativno maloj dubini (dubina do 6,0 m) nalazinosivi sloj dovoljne nosivosti i malimdeformacijama.

Šip je nosivi element za prenos potpornih silaobjekta u nosiva tla kroz manje nosive alinenosive slojeve.

Bušeni šip je na kraju građenja izrađeni šip saugrađivanjem betona i armature u prethodnoizbušeni ili iskopani otvor u temeljnompoluprostoru.

Glava šipa je gornji dio šipa koji je povezan saelementom potprone konstrukcije i koji preuzimaopterećenje potporne konstrukcije.

Noga šipa je donja osnovna ploha cilindričnogtijela šipa preko koje se prenosi opterećenje utla sa aktiviranjem normalnih kontaktnih napona.

Plašt šipa je plašt cilindričnog tijela šipa prekokoga se prenosi opterećenje u tla saaktiviranjem kontaktnih napona na smicanje.

Stojeći šip je šip koji svu ili veći dio potpornesile prenese u tlo sa aktiviranjem napona napritisak ispod noge šipa.

Trenjski šip je šip koji veći dio potporne sileprenese u tla sa aktiviranjem napona nasmicanje po plaštu šipa.

Tlačni šip je šip koji preuzima opterećenja napritisak – tlačnu osnu silu.

Zatezni šip je šip koji preuzima silu zatezanja.

Nosivost šipa je fizikalna količina izražena sasimbolom građevinske mehanike za osnu silu(N), momenat savijanja (M) i poprečnu silu (V) iprestavlja graničnu vrijednost kod koje je jošuvijek obezbjeđena sigurnost po kriteriju loma iupotrebljivosti.

Osna nosivost šipa je nosivost šipaograničena na obrađivanu osnu silu kojuobezbjeđuje unutrašnja nosivost šipa(materijali u šipu) i vanjska nosivost temeljnog

tla koja se sastoji iz nosivosti tla pod nogomšipa i tla po plaštu šipa.

Nosivost šipa na savijanje je nosivost šipakoja je ograničena na obradu momentasavijanja kojeg obezbjeđuje unutrašnjanosivost tla (materijal u šipu) i vanjska nosivosttla dostignuta sa bočnim otporom zemlje uzplašt šipa.

Zaštitna cijev – kolona je obično čelična cijevkoja služi kao zaštitna oplata iskopanog otvorašipa radi sprečavanja obrušavanja u iskopaniotvor.

Isplaka je disperzija u tekućem agregatnomstanju, obično mješavina koloidnih glinenihzrna i vode (ili samo vode) koja sa svojimhidrostatičkim pritiskom na zidove iskopanogotvora šipa služi kao potporni medij kojisprečava rušenje stijena u iskopani otvor.

Greda šipa je nosivi gredni element potpornekonstrukcije, obično iz armiranog betona kojaspaja glave šipova i nosive slope u jednojravnini i brine se za unos potporne sile u višešipova.

Naglavna ploča je nosivi element potpornekonstrukcije iz armiranog betona koja povezujeglave šipova u prostorske nosive slopove ibrine se za unos i raspoređenje potporne sile uviše šipova.

Bunar je nosivi element za prenos potpornihsila objekta u nosiva temeljna tla. Opredjeljujega način izrade iskopa kroz nenosive i manjenosive slojeve temeljnog poluprostora.



___________________________________________________________________________

6

Puni bunar je bunar kod koga je vertikalni šahtispunjen djelomično sa armiranim betonom ilišljunkovitim materijalom. Mjesto uklještenjastuba je na vrhu bunara.

Šuplji bunar je bunar sa praznim –

neispunjenim prostorom između stuba i plaštabunara. Uklještenje stuba se izvodi u temeljnupetu bunara.

Zaštite iskopa su sve zaštitne intervencije kojese izvode u toku iskopa bunara.

Obruč – prsten je nosivi armiranobetonskielement u obliku zida koji preuzima pritiskezemlje u fazi izvođenja iskopa vertikalnog šahtabunara.

Brizgani beton (torkret) je smjesa agregata,cementa, vode i dodataka koji se sa brizganjem

nanosi u/ili na konstrukciju. Može obrazovatikonstrukcijski beton, a može biti samo fasadnanavlaka.

Plašt bunara je plašt cilindričnog tijela bunarapreko koga se prenose opterećenja u temeljnipoluprostor sa aktiviranjem kontaktnih naponana smicanje.

Zid plašta bunara je armiranobetonski zid poobodu šupljeg bunara ili bunara ispunjenog sašljunkovitim materijalom.

Peta bunara je donji dio bunara preko koga se

opterećenja prenose u tla sa aktiviranjemnormalnih kontaktnih napona.

Temeljni poluprostor je prostor pod terenomsastavljen iz slojeva zemlje različitih osobinakoja su odlučujuća za određivanje nosivosti tla.

Drenaža je odvodnjavanje zaleđa potpornogzida.

Radni plato je prostor ili zasjecanje kosineterena radi izvođenja bunara.

4. UVODNI DIO

4.1 Podloge za projektovanje dubokogtemeljenja

Bušeni šipovi i bunari su sastavni dijelovikonstrukcije mosta ili inžinjerske konstrukcijekod kojih se, kao osnova za projektovanje,koriste geodetski, prometni, prostorsko-urbanistički, hidrološko-hidrotehnički, meteoro-loško-klimatski, seizmološki i geološko-

geomehanički podaci za područ je na kome seočekuje utjecaj objekta. Ulazni projektni podacimoraju se obezbijediti, dokumentovati iintrepetirati uz poštivanje važećih propisa iD.G. 2.2.1 General Guidelines for Disigning ofRoad Standards.

Temeljni dokument iz koga se preuzimajugeotehniki podaci za projektovanje dubokogtemeljenja je geološko-geomehanički izvještajo sastavu tla i uslovima temeljenja. Obimizvještaja zavisi od faze projektovanja,odnosno stepena obrade temeljenja objekta.Obično mora da sadrži sledeće geomehaničkepodatke:

• geografsko geomorfološki opis područ jatrase

• inžinjersko-geološke i strukturno geološkeprilike područ ja trase

• podatke o seizmičnosti ispitanogapodruč ja

• opredjeljenje geotehničkih uslovatemeljenja i građenja objekta

• preglednu situaciju trase AC u područ juobjekta

• inžinjersko geološku kartu područ jaobjekta sa ucrtanim bušotinama

• hidro-geološku kartu područ ja objekta

• strukturno-geološku kartu područ jaobjekta

• podužni inženjersko-geološki-geotehničkiprofil

• poprečne geotehničke profile na lokaciji

pojedinih stubova sa ucrtanim slojevima ipodacima o sastavu tla, lokaciji plitkih idubokih klizišta i nivoa podzemne vode.

Geološke bušotine se izvode na lokaciji svakepodupore do minimalne dubine 7,0 m ispodpredviđene kote dna šipa ili bunara;geomehanički uslovi temeljenja morajuprezentirati sledeće podatke:

• podjela kamenog masiva na slojeve pokarakteristikama čvrstoće i deformacija.Za svaki pojedinačni sloj treba navesti

sledeće podatke: zapreminsku težinu γ ,

ugao smicanja φ, koheziju c, elastični ideformacijski modul, Poissonov koeficient(za analizu po konačnim elementima),modul stišljivosti Mv te vertikalni ihorizontalni koeficijent reakcije tla Kv i Kn,

• dozvoljeno opterećenje i slijeganjetemeljnog tla

• analize stabilnosti sa proračunom pritiskazemlje na obod bunara (aktivni, pasivni,



___________________________________________________________________________

7

mirni pritisak te pritisak u momentu klizanja)

• opšta stabilnost područ ja za dubokotemeljenje podpore.

Vrsta podataka koji su neophodni projektantuzavise od računskog modela odnosno interakcije

temelj - poluprostor zemlje.

4.2 Uslovi po kojima se objekat temeljina bušenim šipovima

4.2.1 Uvod

U sadašnjem vremenu najviše se upotrebljavajušipovi velikih promjera radi čega i ova smjernicaobrađuje projektovanje i izvođenje šipova velikihpromjera.

Temeljenje na šipovima spada u najrašireniji tip

dubokog temeljenja. Posebno se upotrebljava uslučajevima kod kojih plitko temeljenje nijemoguće radi prisustva slabo nosivog tla, pošto bitakvi objekti doživjeli veliko slijeganje, nagibe iuranjanje u tlo.

Uzimajući u obzir sve prednosti, ovo temeljenjese najviše primjenjuje prvenstveno tamo gdje jepotrebno velike koncentrične sile unijeti u nosivatla. U ovakvim slučajevima je upotreba bušenihšipova velikih promjera potpuno opravdana satehničkog i ekonomskog stanovišta. Ovakve silese mogu preuzeti i sa većim brojem manjihšipova uzimajući u obzir veličinu i smjer

djelovanja podpornih sila.

Izrada temelja na šipovima može se izvesti i uslabo nosivom tlu, čvrstom tlu, u podzemnim ipovršinskim vodama. Temeljenje na šipovima jeekonomično, sigurno i sa ekološkog stanovištaopravdano.

Savremena građevinska mehanizacija za izradušipova omogućava brzu, efikasnu i ekonomičnugradnju, ali zahtijeva odgovarajuće prilazneputeve i radne platoje.

4.2.2 Geološko-geomehaničke prilike kao

uslov za temeljenje na šipovimaOsnovni uslov čije ispunjenje zahtijevatemeljenje na šipovima je slabo nosivo tlo ugornjem dijelu temeljnog poluprostora, koje seprostire na većim dubinama od 6,0 m od nivoana kome se preuzimaju sile podupiranjakonstrukcije do nivoa nosivog sloja, kojiodgovara za temeljenje.

Sile podupiranja se preko vertikalnih potpornihelemenata – šipova prenose na veću dubinu.Temeljenje na šipovima je opravdano i uslučajevima kod kojih tlo u nivou temeljenjaima dovoljnu nosivost za preuzimanjepodpornih sila, ali se ne može obezbjediti

sigurno temeljenje zbog nedovoljne stabilnosti.Ovakvi slučajevi se obično pojavljuju na kosimterenima i padinama.

Uslovi koje diktira temeljenje na šipovima čestonastupe i u područ ju na kome se plitkotemeljenje može upotrijebiti, ali nije sigurnoradi drugih uticaja kao što su erozija rijeke imoguće promjene u profilu terena ubudućnosti.

Temeljenje na šipovima često diktira i nivopodzemne vode i njen režim pri iskopugrađevinske jame (prejak dotok, problem

hidrauličkog loma temeljnog tla, uticaji nasusjedne objekte i dr.) za slučaj da se objekat

plitko temtelji.

Temeljenje na šipovima se takođe upotrebljavau slučajevima u kojima bi građevinska jamaplitkog temeljenja narušila stabilnost slojevazemlje uz građevinsku jamu i zahtijevaladodatne intervencije za obezbjeđenjesigurnosti okolnog terena.

4.2.3 Statički koncept kao uslov zatemeljenje na šipovima

Temeljenje na bušenim šipovima je posebnoopravdano za objekte kod kojih je usvojenikoncept osjetljiv na veća slijeganja podupora.

U ovu grupu posebno spadaju objekti koji suumetnuti odmah pod kolovozom ceste i kodkojih slijeganja direktno utiću na pojavuopasnih deformacija kolovoza.

Za statički neodređene i okvirne konstrukcijemogu nejednaka slijeganja prouzrokovatipojavu primarnih slučajeva opterećenja. Kodovakvih konstrukcija je temeljenje na šipovimapotpuno opravdano pošto obezbjeđujeneposredan unos potpornih sila u dobro nosiveslojeve uz pojavu relativno malih slijeganja,koja nisu vezana za konsolidacijske procesetla ispod temelja i na slijeganja nasipa napriključku sa objektom.

U težnji ka objektima bez dilatacija i ležišta(integralne konstrukcije) odnosno objektima saminimalnim brojem ovih elemenata, postajustatički koncepti sa temeljenjem na šipovima upravilu najugodniji pošto su donji dijelovi



___________________________________________________________________________

8

stubova i upornjaka fleksibilniji i dozvoljavajuveća pomjeranja pri relativno malim unutrašnjimopterećenjima.

4.2.4 Lokacija objekta kao uslov zatemeljenje na šipovima

Po pravilu temeljenje na šipovima manje ovisi odprilika na lokaciji gradnje i terenu pod objektompošto su uticaji građenja mnogo manji od uticajakoji bi se pojavili kod plitvog temeljenja.

Temeljenje na šipovima može se primijeniti bezvećih problema kada objekat treba temeljiti uvodi (rijeka, more) pošto je izvođenje sa radnihplatoa na pontonima već provjereno.Tehnologija podvodnog produžetka šipova ustubove ne prestavlja nikakav problem zaosposobljene izvođače.

U većim koritima kod kojih je pove

ćanaopasnost od erozijskih promjena u koritu, prije

svega produbljivanje korita, temeljenje našipovima prestavlja sigurniji način.

Temeljenje na bušenim šipovima ne odgovarakod temeljenja podupora na strmim terenima,posebno na nestabilnim kosinama u kojima jeizvođenje prilaznih puteva i radnih platformiproblematično i može izazvati nestabilnoponašanje padine.

4.2.5 Uslovi izvodljivosti bušenih šipova

Kod izbora koncepta konstrukcije treba uzeti uobzir uslove izvodljivosti šipova i upozorenjaizvođača ispitivanja temeljnog tla i to:

- kod izrade šipova u koherentnoj zemlji samalom plastičnošću, vibracije kod izvođenjamogu pretvoriti materijal u žitkokonzistentno stanje,

- pri bušenju se može naići na neočekivaneprepreke (sakriveni stari objekti, temeljiitd.),

- kod iskopa u mekoj koherentnoj zemlji, kojase lijepi na radnu kolonu, kod betoniranjase može pojaviti upadanje betona sa straneradi nedovoljnog podpornog učinka okolnezemlje za svježi beton,

- kod izvođenja u šljunku sa pretežno velikimzrnima, gdje je radi velike propusnostiupitno pridržavanje svježega betona uprofilu iskopa, može doći do pretakanjabetona među zrna,

- susret sa velikim kamenjem (samci) ukoherentnom i nekoherentnom tlu. Ovisamci se pri udaranju sa sjekačem –

grajferom ponašaju kao opruge kadasjekač ostaje bez učinka,

- kod iskopa u lisnatim-slojevitim stijenamasjekač nema učinka,

- kod nagnjenih slojeva može doći doiskliznuća – pomjeranja dna radne kolone,

- u kosinama nasipa i kod različitih debljinaslojeva može nastupiti tedencijanaginjanja kolone iskopa,

- posebno je opasno izvođenje u slojevimasa podzemnom vodom koja je podpritiskom (arteška voda), može nastupitiopasnost od loma tla u radnoj koloni inastanka arteškog bunara u bušotini saposledicama doticanja vode iz arteškihslojeva,

- kod izvođenja u tlu sa agresivnimosobinama ili agresivnom podzemnomvodom, potrebno je uzeti u obziragresivne uticaje na izveden šip,

- uzeti u obzir sve ostale mogućespecifičnosti tla.

Izvodljivost šipova treba provjeriti i sastanovišta lokacije gradnje. Često se pojavljajuslijedeća ograničenja:

- pristup garniture za bušenje (dimenzijestroja) i potrebna veličina radnog platoa,

- nedovoljan radni prostor (uzak) za izradušipova,

- nedovoljna slobodna visina za izradušipova (npr. ispod vodova visokognapona),

- visinski položaj platoa za izradu kojiograničava moguće varijante izrade,- nosivost planuma radi pristupa strojeva

(zelo slaba nosiva tla),- komunalne instalacije u tlu i zraku, prije

svega plinovodi i visokonapetosni vodovikada je potrebno uzeti u obzir sigurnosneudaljenosti,

- ograničenje buke radi bezbijednostistanovništva u okolini, sprečavanjaemisije buke,

- ograničenje radnog vremena radi zabranebuke u naseljima.

Iz navedenih uslova može se zaključiti dapostoji veliki broj ulaznih parametara koji su zasvaku lokaciju građenja specifični. Radi togaprojektovanju treba pristupiti sa velikompažnjom uzimajući u obzir navedenespecifičnosti.



___________________________________________________________________________

9

4.2.6 Tehnologija građenja kao uslov zatemeljenje na šipovima

Temeljenje na šipovima ne zahtijeva velikiutrošak vremena niti prouzrokuje nepredviđenesituacije koje bi produžile rok izvođenja

(osipavanje građevinske jame, nepredviđenapojava podzemne ili površinske vode i dr.).

Temeljenje na šipovima ne zavisi od vremenskihuslova, kao što su niske i visoke temperature, oddugotrajne kiše i raskvašenog terena, odpovećanog vodostaja (ako su blagovremenoizvršene intervencije) i dr.

Objekat temeljen na šipovima obično se neukopava duboko pošto se može temeljiti napovršini terena sa čime se smanjuje količinaiskopa i ugrađenog materijala te smanjiti učešćerada za izgradnju.

Kod dubokog temeljenja mostova i vijadukatavelikih raspona, kod kojih treba prenijeti natemelje velike oslonačke sile koje zahtijevajuveliki broj šipova, temeljenje na bušenimšipovima ne daje najbolje rješenje poštozahtijeva izradu naglavnih ploča velikihdimenzija sa svim pripadajućim problemima.

Povoljna je izgradnja upornjaka na visokimnasipima pošto se bušenje šipova izvodi krozizvedeni nasip bez prethodno izvedenogzbijanja. Slijeganje upornjaka ne zavisi odslijeganja nasipa koji se nalazi između

betoniranih slopova.

Kod temeljenja na bušenim šipovima smanjujese mogućnost zagađenja podzemnih voda upoređenju sa temeljenjem u otvorenoj jami poduslovom da se pravilno izvodi održavanjemehanizacije.

Specijalizirana preduzeća za izvođenjegeomehaničkih radova i druga građevinskapreduzeća raspolagaju sa dovoljnim brojemsavremenih bušaćih garnitura za izradu bušenihšipova. Ova mehanizacija se ne možeupotrebljavati za druge građevinske radove zbogčega je treba smišljeno upotrebljavati.

4.3 Uslovi pod kojima se objekat temelji nabunarima

Temeljenje na bunarima kao način dubokogtemeljenja upotrebljava se naročito u slijedećimslučajevima:

• kod temeljenja podupora objekata zapremošćavanje na kosinama kodtakozvanih padinskih vijadukata, koji seprotežu po dužini padine ili kodpremošćavanja dolina kada to zahtijevajugeološki sastav tla, nagib padine i gdje je

pristup teške mehanizacije (garniture zabušenje šipova) otežan ili nije moguć,

• kod temeljenja objekata zapremošćavanje sa velikim rasponima kodkojih bi veliki broj šipova za pojedinačnepodupore, zahtijevao neekonomične ivelike naglavnice – ploče,

• u slučaju kada je temeljenje na bunarima jeftinije,

• temeljenje na bunarima u poređenju satemeljenjem na bušenim šipovimaomogućava neposredniji prenos sile izstuba u temeljna tla.

Način dubokog temeljenja sa bunarima usvajase u slijedećim primjerima:

• kod očuvanja prirodne stabilnosti kosine –padine (rastresita i razmočena tla),

• kod obezbijeđenja stabilnosti temelja ipodupora u slučajevima kada dođe doklizanja preperinskog – površinskog dijelaterena u područ ju objekta,

• kod prenosa velikih opterećenja sa malimdeformacijama u stabilna temeljna tla navećim dubinama gdje gornji slojeviiskazuju malu nosivost odnosno kada nisuispunjeni uslovi za plitko temeljenje zbog

nestabilnog terena,• kada tla u fazi iskopa u kratkom vremenu

izgube odpornost odnosno postanunestabilna,

• gdje je potrebna veća visina stubovaodnosno smanjenje njihove krutosti(upotrebljava se rješenje sa šupljimbunarima),

• kada bi izgradnja pristupnih puteva iliradnih platoa za mehanizacijuprouzrokovala nestabilnost padine.

Prednosti temeljenja na bunarima su sledeće:

• omogućen je direktni prenos opterećenjaod stuba do nosivog temeljnog tla,

• temeljna tla su po čitavoj dubini vidna ipod kontrolom,

• stvarna pravilna dubina temeljnog tlamože se odrediti u toku izvođenja iskopau pogledu stvarnih osobina tla,

• bunar je istovremeno i zaštita građevinske jame i ne prouzrokuje pomjeranje tla,

• intervencija u okolinu je minimalna.



___________________________________________________________________________

10

Temeljenje na bunarima je opravdano urelativno kohezivnim materijalima i u primjerimakada je nivo podzemne vode niži od kotetemeljenja. U nekohezivnim materijalima možese izvesti zaštita po obodu šahta (injekcijskezavjese, torkret). U slučaju da su tla relativno

slabo propusna, nivo podzemne vode se možespustiti ispod nivoa temeljenja sa ispunjavanjemvode.

U klizavim područ jima moraju se uzeti u obzirmorfološki i geološki uslovi te ispuniti slijedećizahtjevi:

• plašt bunara mora primarno štititi stub oddjelovanja pritiska zemlje,

• pri gradnji oboda (plašta) bunara potrebno je obezbijediti odvodnjavanje površinskevode sa čime se izbjegava dodatnadestabilizacija klizne padine,

• plašt bunara mora obezbijediti zaštitu priizvođenju iskopa bunara u fazi građenja, akasnije zaštitu stuba u fazi upotrebeobjekta,

• plašt bunara mora opterećenja pritiskazemlje i pomjeranja padine, koji se moguočekivati, prenijeti bez oštećenja na nosivatla.

Za bunare važe tehnička i ekonomskaograničenja, koji su međusobno tijesnopovezana. S tehničkog aspekta su taograničenja data, ako tla u kratkom vremenupostaju nestabilna i kada se radi o malim

dubinama. Ovo važi prije svega za fini pijesak imulj koji su izloženi prodoru vode i za preperelestijena ispod nivoa podzemne vode odnosno uprisutnosti porne vode.

Kod temeljenja podupora u vodi (rijekama, jezerima itd.) upotrebljavaju se bunari koji seizvode po segmentima na privremeno nasutimpoluotocima ili otocima i postepeno spuštaju sapotkopavanjem. Razumna dubina temeljenja uvodi je 6 – 8 m u poređenju na radni nivo vode.

Na suhom ravnom terenu je upotreba dubokogtemeljenja na vodnjacima opravdana pri većim

dubinama od 6,0 m, u protivnom se izvede plitkotemeljenje sa širokim iskopom.

5. PROJEKTOVANJE I KONSTRUIRANJETEMELJENJA NA BUŠENIM ŠIPOVIMA

5.1 Izbor promjena, dužine, broja i rasporeda bušenih šipova

5.1.1 Općenito

Kod izbora kolona potrebno je uzeti u obzir sveparametre koji su navedeni u prethodnoj tački(poglavlje 4.2):

- osnova za određivanje promjera šipa jeprije svega zahtijevana nosivost (osna ina savijanje), izvodljivost i raspoloživatehnologija,

- za manje mostove i sa tim manje uticaje

usvajaju se šipovi manjih promjera (∅ 80 i

∅ 100 cm), za veće mostove sa većim

uticajima šipovi većih promjera (∅ 125 i

∅ 150 cm),- dužinu šipa po pravilu diktiraju

geomehanički uslovi, prije svega dubinupete šipa, dok se vrh šipa određuje naosnovu izabranog koncepta, geometrijeobjekta, profila terena i drugihspecifičnosti koje diktira lokacija građenja,

- raspored šipova prilagođava se konceptupodupora. Treba težiti ka manjem brojušipova većeg promjera jer je neugodnimeđusobni uticaj manji sa čime je modelpreuzimanja opterećenja jasniji i lakšepraćenje toka sile.

- po mogućnosti treba šipove rasporediti

tako, da nije potrebna gradnja velikihnaglavnih greda i ploča koje prouzrokujuvelika opterećenja i veliku količinuarmature.

5.1.2 Izbor promjera šipa

Promjer šipa određuje projektant na osnovuvanjskog proračuna nosivosti, koji se radi po jednoj od metoda projektovanja, a na osnovu:

- rezultata statičkog probnog ispitivanja,- rezultata empirijskih ili analitičkih metoda

proračuna,

- rezultata dinamičkog probnog ispitivanja,- na osnovu praćenja ponašanja sličnog

temeljenja na šipovima.

Pri usvajanju pojedinih parametara mora sevoditi računa, da su rezultati u skladu samjerodavnim iskustvima stečenim na sličnimtemeljenjima.

Kod aproksimativnog određivanja nosivostišipa na osnovu koga se radi koncept



___________________________________________________________________________

11

konstrukcije, uključujući i temeljenje, mogu seupotrijebiti informativne vrijednosti koje navoderazličiti izvori za uobičajene vrste zemljanih istjenovitih materijala. U poglavlju 7 navedene suinformativne karakteristike po DIN V 1054-100 ipojednostavljene jednačine za određivanje

nosivosti šipa.

Pored proračunate vanjske nosivosti trebaprovjeriti i unutrašnju nosivost šipa pometodama dimenzioniranja za kružni presjek saili bez armature.

Izvijanje se po pravilu ne uzima u obzir saizuzetkom dugih šipova u temeljnompoluprostoru sa izrazito mekim ili žitkimslojevima tla po dužini šipa ili kod šipova koji seprodužavaju u vodi ili zraku. Sile strujanja vode,opterećenja od udara plovnih predmeta i leda teudari vozila u stubove povećavaju početne

geometrijske imperfekcije, a sa tim i opasnostizvijanja šipa zajedno sa stubom.

Na izbor promjera šipa utiče i način izrade (sakolovoza ili ispiranjem) i dubina pilotiranja.

Omjer promjera i dužine bušenog šipa prikazan je u tabeli 1.

Šip u zaštitnoj kolonipromjer ∅ 0,8 m ∅ 1,2 m ∅ 1,5 m

dužina max 20 m do 25 m 35 m

Šip u bušotini sa ispiranjem

promjer ∅ 0,8 m ∅ 1,2 m ∅ 1,5 mdužina max 20 m do 30 m 40 m

Tabela 1: Dužine šipova u zavisnosti od nač inazaštite

Sa izborom šipova većeg promjera postiže seekonomičnije građenje pošto nosivost rastepribližno sa kvadratom promjera, lakše seobezbijeđuje bezprijekornost i bolji uslovi zaugrađivanje betona, bolja zaštita armature,smanjuje se opasnost od nehomogenosti šipaitd.

5.1.3 Izbor dužine šipa

Izbor dužine šipa diktiraju geomehaničkekarakteristike u temeljnom poluprostoru, dubinasloja zemlje povoljne za temeljenje, odnosnodubina kompaktne stijene. Po pravilu se usvajadubina koju predloži stručnjak za geomehaniku,a određena je na osnovu geomehaničkihispitivanja i navedena u elaboratu.

Kod određivanja konačne dužine (dubine) šipa,često se projektant služi i podacima o sastavutla koje prikupi u toku izvođenja iskopa za prvišip tako, da slijedeće šipove može produbitiprema potrebama. U ovakvim slučajevimamoraju se uzeti u obzir opasnosti navedene u

slijedećem stavku.

Kod određivanja dužine (dubine) trebaposebno paziti na kontrolu debljine sloja ukoga se ukopava noga šipa, pošto moženastupiti probijanje sloja u koliko je njegovadebljina premala.

Kod izbora većih dužina šipova važna jepredviđena primjena tehnologije građenja saograničenjima koje prouzrokuje trenje priutiskivanju zaštitne kolone i pri ugrađivanjudugih i teških armaturnih koševa.

Raspoloživa oprema omogućava sigurnoizvođenje šipova do 35 m dubine.

5.1.4 Raspored bušenih šipova

Kod rasporeda šipova ispod podupore objektamogu se primijeniti dvije osnovne raspodjele:

- raspored pojedinačnih šipova ispodpodporne konstrukcije pri ćemu geotehičkiuslovi i razmak šipova obezbijeđujupojedinačno djelovanje šipova,

- raspored šipova ispod poduporakonstrukcije u broju i sa razmakom uz

poštivanje geotehničkih uslova u kojimase govori o grupi šipova.

U praksi se obično podupore mostova temeljena više šipova. Kod manjih objekata mogu sesrednje podupore temeljiti na jednom samom

šipu većeg promjera (∅150 cm), koji senastavlja u stub. Uticaje susjednih šipova netreba uzimati u obzir (redukcija nosivosti) ukoliko osovinski razmak iznosi najmanje 3 d (tripromjere šipa). Ovo prestavlja grubu procjenupošto geomehanički uslovi i uslovi prenosaopterećenja iz šipa u temeljna tla (normalnasila ispod noge šipa, sila trenja po obodu šipa)

bistveno utiču na nosivost. Na osnovu analizemehanizma unosa sile šipova u tla, uzpoštivanje geomehaničkih prilika, mogu semeđusobni uticaji detaljnije analizirati.

Pravilnik o tehničkim normativima zatemeljenje objekata određuje najmanjedozvoljene razmake između šipova (gledaj tab.2), apsolutni minimalni razmak određujeizvodljivost i karakteristike temeljnog tla.



___________________________________________________________________________

12

Kod šipova koji prenose opterećenja u tlauglavnom samo preko noge šipa. 2,5 d

Kod šipova u nekoherentnom tlu većegustoće, koji prenose opterećenje u tlauglavnom sa trenjem.

3 d

Kod šipova u nekoherentnom tlu malegustoće i u koherentnom tlu, koji prenoseopterećenja u tlo uglavnom sa trenjem.

5 d

Tabela 2: Minimalni razmak izmeđ u šipova

Posebno je važno da se uzmu u obzir uticajimedusobnog djelovanja kod dugih šipova kojiprenose opterećenje sa trenjem, dok sumeđusobni uticaji kod stojećih šipova na tvrdojkamenoj podlozi bistveno smanjeni. Tačnijipostupak određivanja nosivosti grupe šipova kodpreuzimanja vertiklanih i horizontalnih sila jenaveden u poglavlju 7.

Pored usvajanja uticaja rasporeda šipova nanosivost jako je važan i raspored šipova radiunosa oslonačkih sila iz konstrukcije u šipove.Treba težiti ka rasporedu šipova kojiobezbijeđuje optimalan model unosa sila utemeljna tla i ekonomični koncept elemenata

poduporne konstrukcije.

U nastavku je navedeno nekoliko primjera saosnovnim planom – konceptom slopova šipova(naglavna greda), koji proizilaze iz rasporedašipova koje diktiraju usmjerenja oslonačkih silakonstrukcije i nosivost šipova (slika 5.1).

Kod potpora veći objekata sa velikimoslonačkim silama, potpore se temelje na grupišipova sa velikim, masivnim naglavnicama –pločama ili se temeljenje izvodi na bunarima.

Slika 5.1: Moguć i rasporedi bušenih šipova za potpore mostova



___________________________________________________________________________

13

5.2 Konstruisanje armature za bušenešipove

5.2.1 Opšta upustva

Količina potrebne armature po dužini šipa

određuje se na osnovu statičkih količina koje suodređene sa dimenzioniranjem presjeka šipa za

izračunate unutrašnje statičke količine u šipu.Kod oblikovanja armature šipa treba uzeti uobzir:

- računski određenu količinu podužne(glavne) armature i armature uzengija,

- tehničke propise za područ je armirano-betonskih konstrukcija,

- principe konstruisanja armature koji važe za

okrugle presjeke,- fizikalno tehnološke karakteristike armature,- specifične zahtjeve koje diktiraju tehnološki

uslovi građenja.

Prve tri odredbe se ispunjavaju kroz uobičajenopoznavanje analize i dimenzioniranjakonstrukcija, koji važe za okrugle presjekeopterećenja na pritisak i savijanje sa velikim imalim ekcentricitetom osne sile. Kod šipova sučesto prisutna relativno velika opterećenja nasavijanje i smicanje i uslovi ekspozicije.

Fizikalno tehnološke osobine armature, koja se

ugrađuje u šipove su važne radi određivanjapotrebnih dužina za sidrenje i dužina zanastavljanje – preklopi, te radi pravilne obrade(sposobnost krivljenja, zavarivanja).

Osobine mora dostaviti isporučilac u oblikuodgovarajućih certifikacijskih dokumenata –atesta.

Brojne specifične zahtjeve za konstruisanjearmature šipova diktiraju tehnološki usloviugrađivanja armature, koji zavise od tehnologijegrađenja šipova, od geotehničkih uslova,hidrologije i niza drugih posebnih zahtjeva čije

neprihvatanje stvara posledice za slabu izradu,odnosno postaju neizvodljivi. Iz gore navedenogproizilazi potreba za neophodno sudjelovanjeprojektanta i osposobljenog izvođača izradešipova, odnosno ovlaštenog tehnologa.

Tehnologija građenja šipova diktira ugrađivanjearmature za čitavu dužinu šipa u jednomkomadu ili sa produžavanjem koša u tokugrađenja. Armatura se oblikuje u samonosivearmaturne koše, koji moraju biti dovoljno čvrsti i

kruti da se ne deformiraju zbog vlastite težineprilikom transporta, dizanja sa tla i ugrađivanjuu izbušeni šaht. Sledeće opterećenje nastajeod kinematičke sile tečnog betona pribetoniranju šipa (obično sa lijakom –kontraforom). Armaturni koševi su istovremeno

i potporne konstrukcije za oplatu iz čeličnihcijevi (kolone) za slučaj da se šipovi betonirajuu vodi.

Uz poštovanje svih navedenih uslova zaizvođenje, mogu nastupiti dva osnovna načinaizrade armaturnih koševa:

- vezani armaturni koševi na zavarenojnosivoj konstrukciji,

- zavareni nosivi koševi.

5.2.2. Vezani armaturni koševi

Vezane armaturne koševe sačinjavaju nosivakonstrukcija koja se priprema iz čelika dovoljnežilavosti i sposobnosti za zavarivanje, i nosivaarmatura koja se sa paljenom žicom priveže nanosivu konstrukciju. Nosiva konstrukcija sesastoji iz podužnih nosivih palica i nosivihobručeva i podpornog obruča na dnukonstrukcije i kuka za ugrađivanje na vrhukoša. Podužne nosive palice konstrukcijemogu se zavariti sa nosivim obručima saunutrašnje ili vanjske strane obruča. Za izradunosive konstrukcije dozvoljena je upotrebaneatestiranog konstrukcijskog čelika i armature

te izrada varova bez atestiranja.

Podužne palice nosive konstrukcije (slika 5.2)obično se ugrađuju sa istim promjerom kaopalice podužne nosive armature – tabela 6. Uslučaju da su palice konstrukcije većegpromjera onda se privare sa unutrašnje straneobručeva. Podužne palice moraju biti iz čelikakoji se može variti.

Obruči nosive konstrukcije obično seizrađuju iz konstrukcijskega čelika okruglog ilipravougaonog presjeka ili armaturnog čelikakoji se može variti. Kod izrade treba poštovati

tehnološke zahtjeve, prije svega vanjskepromjere obruča, pošto oni određuju vanjskipromjer ukupnog koša, a sa tim i njegovoodgovarajuće ugrađivanje.

U tabeli 3 navedeni su razmaci između obručaiz pločastog ili okruglog čelika u zavisnosti odpromjera podužnih palica. U slučaju da seobruči iz okruglog ili armaturnog čelikaudvostruče sa razmakom 10 – 20 cm, ondavaže ostojanje za obruče iz pločastog čelika.



___________________________________________________________________________

14

Slika 5.2: Sastav armaturnog koša šipa

Promjer podužnih palicakonstrukcije

Obruč i iz ploč astogč elika

Obruč i izokruglog č elika

∅ ≤ 20 mm 2,5 m 1,75 m

∅ > 20 mm 3,0 m 2,00 m

Tabela 3: Razmak nosivih obruč a

Promjer šipa Presjek ploč astog č elikaobruč a

∅ 80 cm 60 x 8 mm

∅ 120 cm 80 x 8 mm

∅ 150 cm 100 x 10 mm

Tabela 4: Presjek ploč astog č elika nosivihobruč a

Kod ugrađivanja koša u iskopanu bušotinu tekod ugrađivanja betona u tijelo šipa, košpreuzima velika opterećenja radi čega odpornostnosivih obruča, kod šipova većeg promjera,često nije dovoljna. Radi toga se ugrađujearmatura koja dodatno obezbjeđuje sigurnost napojavu deformacija. Obično se ugrađuju križeviiz armaturnog čelika, koji kod šipova većegpromjera ne prestavljaju bistvene smetnje zaprolaz cijevi kroz koje se ugrađuje beton (slika5.3).

Kod teških koševa se preporučuje ugrađivanjekosih palica – dijagonala, koje sprečavajutransverzalnu deformaciju koša.

Slika 5.3: Križ za razopiranje

Distanceri su vrlo važni elementi armaturnogkoša pošto obezbjeđuju potrebna ostojanjakoša od kolone i konačnog ostojanja koša odvanjskog plašta šipa odnosno iskopa, teosiguravaju debljinu zaštitnog sloja betonaiznad armature. U tabeli 5 su navedeneminimalne debljine zaštitnih slojeva betona u

zavisnosti od tehnologije izvođenja šipova.

Kod izvođenja šipova u zaštitnim kolonamaupotrebljavaju se distanceri napravljeni izarmature i zavare na nosivu konstrukciju košaili distanceri iz vlaknastog betona. Kodizvođenja šipova bez zaštitne kolonepreporučuje se upotreba distancera izpločastog čelika koji se naslanjaju sa većompovršinom na stijene iskopane bušotine. Naslici 5.4 prikazane su provjerene izradedistancera.

Tehnologija izvođ enja

Debljina

zaštitnog slojabetonaZa šipove ∅ ≥ 80 cm koji seizvode u zaštitnoj koloni c = 6 cmZa šipove koji se izvode bezzaštitne kolone

Za šipove iz podvodnog betonai betona sa najvećim zrnom do32 mm.

Za šipove sa većimneravninama po oboduiskopane bušotine.

c = 7,5 cm

Tabela 5: Najmanja debljina zaštitnog slojabetona iznad armature

Slika 5.4: Ugrađ ivanje distancera



___________________________________________________________________________

15

Noga koša mora se izvesti tako, da omogućavapristup cijevi za ugrađivanje betona, posebno nadnu iskopane bušotine, da spriječi dizanje košakod izvlačenja bušaće kolone ili cijevi zabetoniranje te da spriječi prodiranje koša u dnoiskopa bušotine. U upotrebi su izrada sa

savijenim palicama podužne armature ili saprivarenim distancerima u obliku križa ukombinaciji sa nosivim obručima koji se zavarena dnu podužnih palica. Slika 5.5 prikazujenajčešće upotrebljivane izrade.

Slika 5.5: Izrada noge koša

Podužna nosiva armatura ugrađuje sesimetrično ili asimetrično u zavisnosti odstatičkih opterećenja. Radi moguće pojavegrešaka kod ugrađivanja asimetrične armatureobično se preporučuje ugrađivanje simetričnearmature. Obično se upotrebljava standardnarebrasta armatura.

Podužna armatura koša se određuje sadimenzioniranjem okruglog presjeka za statičkaopterećenja koja se odrede sa analizomkonstrukcije. Često se događa da je proračunataarmatura (ili minimalna armatura) previšeelastična i ne obezbijeđuje dovoljnu krutostarmaturnog koša. U ovakvim slučajevima trebaprimijeniti preporuke o minimalnim promjerima irazmacima armaturnih palica podužne armature,koje su navedene u tabeli 6.

Promjer šipa Promjer podužnearmature

Razmak podužnearmature

∅ ≤ 100 mm ≥ 16 mm ≤ 20 cm ∅ ≥120 cm ≥ 18 mm

∅ ≥ 150 cm ≥ 20 cm ≤ 20 cm

Tabela 6: Promjer i razmak nosivih podužnih palica armaturnog koša

U primjeru dugih koševa koji se ugrađuju podijelovima, podužna se armatura produžava sapreklopom ili na neki drugi način prema

uslovima koji su određeni propisima istandardima.

Poprečnu nosivu armaturu šipovaprestavljaju uzengije izrađene prema pravilimakoja važe za uzengije. Promjer armature

uzengija ne smije biti manji od jedne četvrtinenajmanjeg promjera podužne armature. Radispecifičnosti armiranja šipova u tabeli 7 sunavedene preporuke za izbor promjeraarmature uzengija u zavisnosti od promjerapodužne armature.

Promjer podužnearmature

Promjer uzengija

16 mm 8 – 10 mm

20 mm 12 – 14 mm

25 mm 12 – 16 mm

28 mm 16 mm

Tabela 7: Promjer armature uzengija šipova

Do promjera ∅ ≤ 12 mm armatura uzengija seoblikuje kao spirala. Za spiralnu armaturumože se upotrebiti obična glatka armatura.

Razmak uzengija ili hod spirale ne smije bitiveći od 12 najmanjih promjera podužnearmature.Za spiralu se preporučuje da hod spirale neprelazi 1/5 promjera šipa, dok se kaomaksimalna vrijednost preporučuje do 25 cm.U područ ju unošenja sila u bušeni šip trebagore preporučene razmake uzengija i hodaspirala smanjiti na polovicu.

Preklopi spiralne armature koje se izvode sakukama ili bez njih moraju se izvesti sadovoljnom preklopnom dužinom.Ugrađivanje uzengija treba produžiti uelemente poduporne konstrukcije (npr. unaglavnu gredu) ako to uslovi kontinuiteteprenosa sila zahtijevaju.

Cjelokupan koš se prikazuje u nacrtu krozcrtež armaturnog koša sa detaljnim prikazompozicija i detalja. Slika 5.6 prikazuje uzorakarmaturnog nacrta koša bušenog šipa.

5.2.3 Zavareni armaturni koši

Zavareni armaturni koši izgrađuju se odpodužne armature i uzengija (spirale). Armatura mora posjedovati certifikat ovarljivosti pošto se svi međusobni spojeviizvode zavarivanjem.



___________________________________________________________________________

16

Slika 5.6: Armaturni nacrt šipa

Podužna i poprečna armatura obrazuju strukturuu obliku mreže koja ima dovoljnu krutost zbogzavarenih čvorova tako da odpada potreba zaizradu nosive konstrukcije koša. Spojevi izmeđupodužne i poprečne armature mogu se varitiručno ili u stroju za varenje.

Izrada koša sa ručnim varenjem dozvoljena jeuz uslov upotrebe prenosnih aparata za varenjekoji garantuju standardizovanu izraduuporednog tačkastog varenja sa provjerenim

električnim tokom i naponom, tačno određenomsilom pritiska i vremenom varenja. Kod poznatestrukture čelika podužne armature i uzengija,koja se može variti, mora se postupak varenjaprogramirati na način koji ne mijenja strukturučelika pošto bi ta promjena prouzrokovalapromjene fizikalno-tehnoloških osobina čelika.Geometrijski oblik koša, izvođač moraobezbijediti uz pomoć odgovarajućih šablona.

Izrada zavarenih koševa obično se obavlja uzpomoć strojeva za varenje gdje je postupakvarenja u potpunosti automatizovan, proizvodnjapod stalnom kontrolom i atestirana. Sa

upotrebom automatizovanog postupka isključujese ljudski faktor, koševi su kvalitetno izrađeni samalim odstupanjima od projektovane geometrijei drugih zahtjeva koji su određeni u projektu.

Kod planiranja varenih koševa, projektant morapoštovati tehnološke specifičnosti strojneopreme za izradu koševa, dok je izvođač prinabavljanju strojne opreme dužan provjeriti da liproizvedeni koševi odgovaraju zahtjevima

tehničkih propisa i standarda. Izvođač jetakođe dužan obezbijediti materijal koji potehnološkim osobinama odgovara zaproizvodnju koševa te organizovati stalnukontrolu proizvodnje koševa od straneovlaštene institucije.

5.3 Bušeni šipovi u vodi i mekom tlu

5.3.1 Uslovi u kojima se izvode šipovi uzaštitnoj cijevi

Kada se izvode bušeni šipovi sa zaštitnomkolonom za bušenje koja se po završenomiskopu izvlači (uobičajena izrada), onda se uovakvim primjerima šipovi izrade uz pomoć zaštitne cijevi – košuljice koja u nastavkuprocesa izvođenja služi kao oplata. Ovakvislučajevi nastupaju:

- kada se bušeni šipovi produžavaju dospoja sa stubovima ili upornjacima krozvodu (slika 5.7),

- kada kroz temeljna tla struji voda ilipodzemna voda sa brzinom koja možeisprati beton po izvlaćenju zaštitne koloneza bušenje (slika 5.8),

- kada se šipovi izvode u jako mekom ili

žitkom tlu (Cu ≤ 0,015 MN/m2) ili u tlu sa

malom zapreminskom gustoćom u kojimaefekat otpora po zidu iskopane bušotinešipa ne obezbijeđuje ravnotežu izmeđuhidrostatičkog pritiska svježeg betona i

okolne zemlje uz šip. U ovakvimprimjerima može nastupiti bočno izvijanjeokolnog materijala u slučaju nastankavečeg nadpritiska betona prema površini(slika 5.9).

5.3.2 Konstrukcija čeličnih cijevi zaoplatu (košuljica)

Radi tehnologije izrade šipa treba uvijekkošuljicu pričvrstiti na armaturni koš.Čelične cijevi koje u procesu izrade šipa služekod oplata, u nastavku teksta »košuljice«,ugrađuju se kao zaštitni (pomoćni) ili trajni

elementi konstrukcije.

Kada košuljice služe kao oplate koja štiti betonod ispiranja ili izrivanja (slika 5.8 i 5.9) ondakošuljice imaju privremenu ulogu. U ovakvimslučajevima vremenom košuljice »nestanu«,radi čega se mora obezbijediti zaštitni slojbetona nad armaturnim košem. Za vanjskipromjer košuljice važe isti zahtjevi kao i zavanjski promjer armaturnog koša.



___________________________________________________________________________

17

Slika 5.7 Slika 5.8 Slika 5.9

U ovakvim slučajevima promjer koša trebasmanjiti za debljinu zida košuljice i zaštitnogsloja betona. Isto tako treba uzeti u obzir»mostove« korozije odnosno elemente zapričvršćenje košuljica na armaturni koš. U ovimprimjerima košuljice nije potrebno trajno štititi nauticaj korozije (samo radionički za vrijemeugrađivanja), radi čega je potrebno izabratitrajnije materijale za košuljice. U tabeli 8navedene su debljine zida košuljice koje sepreporučuju za upotrebu za različite promjerešipova.

Košuljice se izvode kao stalni elementi

konstrukcije u naprijed navedenim primjerima,naročito kada je šip u cjelosti izrađen u vodi ili jeispod nivoa niske vode neposredno produžen uriječni stub. U ovakvim slučajevima treba uprojektu predvidjeti upotrebu jačih košuljica(gledaj tabelu 9) sa kvalitetnom zaštitom nauticaj korozije.

Promjer šipa Minimalna debljina zida privremene košuljice

∅ 80 cm 4 mm

∅ 100 cm 5 mm

∅ 150 cm 6 mm

Tabela 8: Minimalna debljina zida privremenekošuljice i konstruktivnog č elika

Promjer šipa Minimalna debljina zidatrajne košuljice

∅ 80 cm 6 mm

∅ 100 cm 8 mm

∅ 150 cm 8 mm

Tabela 9: Minimalne debljine zida trajnekošuljice iz kostrukcijskog č elika

Ako se šipovi ili stubovi nalaze u rijeci poduticajem riječne abrazije, onda protivkorozijskazaštita mora biti otporna na uticaj abrazije. Zaizvođenje protivkorozijske zaštite najviše seupotrebljavaju sistemski premazi bazirani naepoksidne smole koji se po potrebi premažu još sa ukrasnim završnim premazom.Minimalna ukupna debljina svih premazazaštitnog sloja na osnovu epoksidne smole

mora iznositi 200 μm.Preporučuje se i protivkorozijska zaštita savrućom galvanizacijom sa cinkom za slučajevekod kojih se ne očekuje intenzivnije djelovanjeabrazije.

Kod određivanja dužine i visine ugrađivanjakošuljice, projektant mora uzeti u obzir svetehnološke i eksploatacione vidike, po potrebisarađivati sa izvođačem, geomehaničarom ihidrometeorološkom službom koja će dostavitipodatke o visini vodostaja rijeke u časuizvođenja. Gornja ivica privremene košuljiceobično se namjesti na nivo radnog platoa zaizradu šipa. Dubinu donjeg ruba uslovljavauslov ravnoteže između hidrostatičkog pritiskasvježeg betona u košuljici sa pasivnimodporom zemlje koja obkružuje šip te dinamikabetoniranja šipa.

Košuljicu treba dobro pričvrstiti na armaturnikoš. Sa odgovarajućim distancerima se zavarina nosivu konstrukciju armaturnog koša.Najveći dozvoljeni vanjski promjer košuljicedostavlja izvođač u zavisnosti od kolone zabušenje. Za potrebe centriranja koša nakošuljicu se privare distanceri koji se, uslučajevima trajne izrade, naknadno uklone sabrušenjem. Na ovim mjestima se naknadnomora popraviti protivkorozijska zaštita, radi



___________________________________________________________________________

18

čega je bolja upotreba patentiranih priljepljenihdistancera iz korozijsko otpornog sintetičkogmaterijala.

5.4 Konstruisanje spoja šipa sa potpornim

konstrukcijama mosta

5.4.1 Spoj šipa sa naglavnom gredom ilipločom

Zbog obezbjeđenja regularnog unosaopterećenja (osne sile, momenti savijanja iprečne sile) iz elemenata potpornih konstrukcijamostova u šipove potrebno je iznad vrha šipovauraditi naglavnu gredu (temeljna greda) kada sušipovi razvrstani u jednoj ravnini, odnosnonaglavnice (ploče, blokovi, kvadri i dr.) kada sušipovi razvrstani u dvije ili više ravnina.

Naglavne grede i naglavnice su obično čvrstielementi većih dimenzija i velikih nosivosti kojeobezbjeđuju kontinuiran unos potpornih sila izkonstrukcije u šipove. Naglavne grede i blokovimoraju se koncipirati tako, da omogućavajuugrađivanje pravilno oblikovane armature zapreuzimanje svih opterećenja koji nastaju uosnovnom modelu podupora i sve lokalneuticaje (npr. rascjepne sile).Naglavne grede se izvode šire od vanjskogpromjera šipa sa prepustima od 15 cm na obestrane, odnosno toliko široke da jezgro armaturegrede premašuje promjer šipa. U slučajuizvođenja šipova u teškim uslovima koji ne

garantuju pravilan položaj šipova (npr. rad sanestabilnih platoa, sa pontona i dr.) onda trebanaglavnu gredu raširiti u srazmjeru saočekivanim odklonom od projektovanogpoložaja.

Minimalna visina grede se usvaja na osnovuzahtjeva za obezbjeđenje sidrene ili preklopnedužine armature iz šipova i priključnih elemenatapotpornih konstrukcija. U koliko se šipovipriključuju na gredu u tlu koji sadrži agresivnemedije, preporučuje se da glava šipa bude iznaddna grede za 20 cm (slika 5.10).

Dužinu armature za sidranje iz šipa treba usidritiu naglavnu gredu, a njena dužina se određujena osnovu referenčnih tehničkih propisa istandarda navedenih u poglavlju 2. Slika 5.11prikazuje osnovne principe pri konceptunaglavne grede.

Slika 5.10: »Potopljena« glava šipa unaglavnu gredu

Armaturu naglavne grede treba konstruisatitako, da u cjelosti obuhvati armaturu šipa.Najmanje jedna ugaona palica objekta saarmaturom uzengija mora prolaziti izvan linijeunosa sile iz šipa u gredu uz poštovanje uglaunosa 45°. Isto važi i za unošenja sile iz

elementa potporne konstrukcije u naglavnugredu.

U primjeru unosa velikih sila u gredu mogu seu gredi pojaviti sile cijepanja koje trebapreuzeti sa dodavanjem rascjepne armature uobliku zatvorenih uzengija, a preporučuje se iprodužavanje spiralne armature šipa u gredu.Kod određivanja rascjepnih sila treba uzeti uobzir eventualne ekscentričnosti osne sile ušipu i priključnom elementu potpornekonstrukcije.Rascepna sila zavisi od omjera veličinekontaktnih površina stubova stub/greda i

greda/šip. Za račun rascjepne sile postojeempirički obrasci i MKE kompjuterski programi.

Posebnu pažnju treba posvetiti kododređivanja potrebne armature u naglavnimgredama i pločama kada se pojedinačne(stubovi) ili linijske podupore (zidovi) oslanjajuizvan osi šipova. U tom slučaju smislena jekontrola proračuna armature uz upotrebu jednostavnijih modela u kojima se primjenjujeanalogija rešetke (slika 5.13).

Isto tako treba brinuti za pravilno sidranjearmaturne opterećene na zatezanje, pošto se

naglavne grede i ploča često ojačavaju savelikim presjecima armature sa ograničenimmogućnostima za pravilno sidranje. U ovakvimslučajevima armaturu treba oblikovati u oblikuomče ili se na krajevima palica namjestepatentirane matice za sidranje odnosno zavareploče za sidranje (slika 5.13).



___________________________________________________________________________

19

Slika 5.11: Principi armiranja naglavne grede

Slika 5.12: Rascepna sila u gredi

Zbog nesigurnog usidrenja potrebno je u timpodruč jima predvidjeti dovoljnu količinupoprečne armature (uzengije, omče, pahljače)(slika 5.13).

Upustva za naglavne grede treba primjenjivati i

kod naglavnih ploča, s tim da treba uzeti u obzirprostorsko usmjerenje vektora statičkih količinasa prikazanom glavnom zateznom armaturomiznad šipova (slika 5.14).

Slika 5.13: Tok tlač nih i zateznih »palica« unaglavnoj gredi, sidrišć a armature

Slika 5.14: Primarna zatezna armatura u

uobi č ajenim naglavnicama

Kod konstruisanja armature treba uzeti u obziri unos sile iz stuba u naglavnu ploču te naodgovarajući način armirati trake ispod stuba.Slika 5.14a prikazuje produženje šipa samcasa stubom. Ovakva izrada obezbjeđujemogućnost namještanja podupora za montažuskele, podupiranje oplate stuba i podupiranjeskele gornje konstrukcije. Kod ugrađivanjaarmature u velike naglavne grede potrebno jeobezbjediti pravilan položaj armature.

U tom slučaju se ugrađuju potporne

konstrukcije za armaturu koje se, zajedno saarmaturom, ubetoniraju u gredu.

Naglavne grede i ploče mogu se, po potrebi,izvoditi u podzemnoj ili površinskoj vodi uzupotrebu zagatnica, pomoću bunara ili kesona.



___________________________________________________________________________

20

5.4.2 Neposredno povezivanje šipova sapoduporama

Kada su podupore mosta zasnovane kaosamostalni stojeći stubovi, onda se čestoupotrebljava neposredno povezivanje šipova sa

stubovima. Ako se produženje izvodi na suhom,onda se šip nastavlja u stub na isti način koji seprimjenjuje kod plitkog temeljenja. Nakonizvlačenja bušaće kolone i nakon nekoliko satiodstrani se gornji sloj slabog betona, pripremi sepovršina radnog spoja poslije ćega se šipnadobetonira sa stubom istog promjera uzpoštivanje odredbi za preklopne dužinearmature (slika 5.15a). U koliko se šipprodužava u stub bilo kog promjera ili presjeka,onda se prethodno izvede produžetak šipa radiugrađivanja priključne armature stuba ili sepriključna armatura prethodno spoji naarmaturni koš šipa (slika 5.15b).

Slika 5.15: Produžavanje šipa na suhom

Slika 5.16: Izrada podvodnog spoja uz pomoć košuljice

Produžavanje šipova u vodi po pravilu seizvodi sa stubovima manjeg promjera. U tomslučaju se podvodni dio stuba zabetonira učeličnoj košuljici. Gornji kraj košuljice mora bitiiznad nivoa vode, donji rub mora ići u šip tolikoduboko da nakon izvlačenja radne kolone ne

dođe do istiskivanja materijala uz iskopbušotine ili isticanja betona iz bušotine.

U slučaju da viskoznost betona u prostoruizmeđu oboda iskopane bušotine i vanjskimobodom košuljice ne obezbjeđuje potrebnuravnotežu između svježeg betona u košuljicistuba i viskoznim odporom isticanja betona,onda se i šip u gornjem dijelu izvede u košuljicikoja se privari na košuljicu stuba uz pomoć čeličnog pločastog prstena. Ovaj prsten semože zamijeniti sa različitim elementima zazaptivanje (slika 5.17).

Slika 5.17: Izrada podvodnog spoja pomoć ukošuljice stuba i šipa

6. PROJEKTOVANJE I KONSTRUISANJETEMELJA NA BUNARIMA

6.1 Opšti principi koncepta

Pri izboru koncepta i projektovanju temeljenja

na bunarima treba obezbjediti slijedećeosnovne kriterije za sigurnu upotrebukonstrukcije:

• odpornost, stabilnost, upotrebljivost itrajnost konstrukcije;

• kod projektovanja treba upotrebljavatievropske (EUROCODE) i nacionalnepropise i standarde koji se odnose namaterijale, temeljenje objekata,



___________________________________________________________________________

21

određivanje uticaja na konstrukcije, zaarmirani beton i sigurno projektovanje napotres;

• kod analize uticaja potrebno je, u što većojmjeri, upotrebljavati međunarodne važećeračunske metode, računske modele i

računske programe.

Kod izbora dubine temeljenja, dimenzija bunara inačina građenja bunara potrebno je, kod izborakoncepta i projektovanja objekata, uzeti u obzirsledeće faktore:

• vrstu i veličinu konstrukcije objekta,

• uslove lokacije gradilišta, koji se odnose naglobalnu stabilnost i pomjeranja tla,

• uslove okoline (uticaji na susjedne objekte,na saobraćaj, na komunalne objekte iinstalacije),

• uslove poluprostora tla,

• uslove koje nalažu uticaji podzemne vode,

• potresne prilike na užem područ ju objekta,• uticaji okoline (hidrologija, površinske vode,

sezonske promjene, vlažnost, slijeganje),

• ekonomičnost građenja.

Kod temeljenja u kompaktnom tlu (stjenovita tla)potrebno je uzeti u obzir:

• dozvoljenja slijeganja poduprtekonstrukcije,

• deformabilnost i čvrstoću stijenske mase

• prisutnost slabijih slojeva, pojavuraspadanja, područ ja prelomnice ispodbunara,

• prisutnost kontaktnih ploha ili drugihdiskontinuiteta i njihovih karakteristika (npr.zapunjenje, širina, razmak, povezanost),

• stanje preperevanja (trulenja), dekom-pozicije i prelomi stijena,

• oštećenja kamenog masiva u prirodnomstanju u blizini bunara.

Bunari koji se temelje u čvrstom tlu obično seprojektuju na osnovu pretpostavljenih kontaktnihtlačnih napona. Za tvrde intaktne eruptivnestijene, gnajse, krečnjake i konglomerate,pretpostavljeni tlačni naponi su ograničeni satlačnim odporom betona temelja.

Kod projektovanja bunara obrađuju se slijedećeprojektne situacije:

• projektna situacija početnog stanja padine,postojećih objekata i infrastrukture uuticajnom področ ju prije izvođenja radova

• tehnološke projektne situacije koji sadržeizgradnju pristupnih puteva, radnih platoa,iskopa za šahtove bunara i druge radnefaze građenja, kao što su: prednaprezanjegeotehničnih sidara, održavanje i

eventualne popravke, intervencije upadinama radi održavanja drenažnihsistema;

• projektne situacije trajne eksploatacijeobjekta u predviđenom životnomvremenu;

• nezgodne i seizmičke projektne situacije.

Temeljenje na bunarima je način dubokogtemeljenja u kome se iskop vertikalnog šahtaizvodi na način koji se primjenjuje pri izradiklasičnih bunara. Radi se o postepenomiskopu po fazama uz istovremenoobezbjeđenje oboda iskopanog šahta.

Između dubokog temeljenja na bunarima išipovima ne postoje bistvene razlike u pogledunosivosti i deformabilnosti. Kod dubokogtemeljenja na bunarima kao i na šipovima upoređenu sa plitkim temeljenjem, postoji

mnogo veća interakcija između tla i temelja.Razlika između ova dva načina dubokogtemeljenja je u načinu izvođenja.

Pod dubokim temeljenjem se smatratemeljenje na većim dubinama od 6,0 m odnivoa ravnoga terena odnosno kosog terena –padine na nižoj strani.

Za izvođenje radova na iskopu bunara postojedva načina:

• sa postepenim iskopom uz istovremenuzaštitu oboda šahta (slika 6.1),

• Sa postepenim spuštanjem (potapljanjem)

prethodno zabetoniranog bunara iznadterena (slika 6.2).

Kod prvog načina iskop se izvodi postepeno poetapama visine 0,8 do 1,5 m uz zaštitu obodaiskopa armiranobetonskim obručima ili čeličnimobručima u zavisnosti od kvaliteta tla i veličinepritiska zemlje.

Kod drugog načina bunari se izvode na mjestuiskopa iznad terena u visini 2,0 do 4,0 m.Izvođenje može biti sa betoniranjem na licumjesta ili sa montažnim prefabrikovanimelementima. Mehanizovani iskop u bunaru i

spuštanje bunara izvodi se jednovremeno.Nakon spuštanja prvog dijela bunara betonirase slijedeći segment bunara na gornjoj strani iponovi postupak spuštanja sa potkopavanjem.

U smislu geotehničkog projektovanja EC 7bunari su uvršteni u geotehničku kategoriju 2 i3, a tu nisu eksplicitno navedeni bunari kaoprimjeri konstrukcija nego samo kao njihovidijelovi.



___________________________________________________________________________

22

1 – početna faza iskopa2 – iskop bunara po etapama uz izvođenje zaštite sa AB djelimičnim ili punim obručima (u slabom tlu)3 – zaštita iskopa sa oblogom iz brizganog – tokret betona (u raspucaloj, prepereloj stijeni)4 – izvođenje iskopa sa bagerom i transport iskopanog materijala sa kranom ili autodizalicom

5 – izveden bunar i stub (primjer šupljeg bunara)

Slika 6.1: Izrada bunara sa postepenim iskopomu uz jednovremenu zaštitu oboda šahta

1 - radni plato (privremeni nasip)2 - početni segment bunara sa čeličnim sjekačem3 - spuštanje bunara sa potkopavanjem i izradom novih segmenta bunara4 - podbeton (podvodni beton)5 - izrada temelja i stuba6 - izrada plašta bunara u dijelu iznad terena

Slika 6.2: Izrada bunara sa postepenim spuštanjem i prethodnim zabertoniranjem bunara



___________________________________________________________________________

23

Geotehnička kategorija 2 uključuje slijedećeelemente, odnosno dijelove konstrukcije bunara:

• temeljna ploča,

• zidovi i ostale konstrukcije koje podupiruzemlju ili vodu,

• iskopi,

• upornjaci i stubovi objekata zapremošćavanje,

• geomehanička sidra i ostali sistemisidranja.

Geotehnička kategorija 3 uključuje konstrukcijeili dijelove konstrukcija koji nisu obuhvaćenikategorijama 1 i 2. U konteksu bunara ukategoriju 3 su uvršteni:

• jako duboki bunari velikih dimenzija,

• bunari kod kojih postoji veliki rizik ilineuobičajene i vrlo teške prilike u tlu,

• konstrukcije u područ ju velike potresneugroženosti,

• bunari u področ ju mogućih nestabilnihlokacija građenja ili stalnih pomjeranja, nakojima treba izvesti odvojena ispitivanja iliprimijeniti posebne mjere.

U pogledu načina unosa opterećenja poduporeu temeljna tla bunari se mogu podijeliti nastojeće (slika 6.3) i plivajuće bunare (slika 6.4).Kod prvih se cjelokupno opterećenje prenosi utlo preko temeljne ploče odnosno pete bunara.Plašt ima funkciju zaštite iskopa, eventualno štitistub na klizanje padine, oblikuje prostor okostuba i posredno smanjuje opterećenja. Kodplivajućih bunara se dio opterećenja prenese u

temeljni prostor sa trenjem preko oboda plašta.U tom slučaju se izvodi masivna temeljna pločana gornjoj strani šahta bunara ili se stub pocijeloj visini šahta čvrsto poveže sa plaštem.

Temeljenje sa bunarima može se izvesti sapojedinačnim bunarima okruglog ili elipsastogpresjeka ili iz grupe bunara, obično iz dva iličetiri bunara koji se čvrsto povežu sa poprečnimnosačem ili pločom.

Bunari koji se izvode sa postepenim iskopom iodmah zaštite, obično imaju kružni ili elipsastipresjek. Oblik i dimenzije bunara, prije svega,

zavise od dimenzije i oblika stuba, reda veličinestatičkih uticaja, stabilnosnih prilika terena ivisine odnosno dubine bunara.

Slika 6.3: Stojeć i bunar

Slika 6.4: Plivajuć i bunar



___________________________________________________________________________

24

1 - zaštita kod izvođenja iskopa1a - AB poluobruči sa ili bez pasivnih sidara1b - AB obruči (prstenovi) kod etapne izrade iskopa1c - zaštita iskopa sa brizganim betonom2 - peta bunara – kontakt između dna bunara sa

nosivim tlom3a - ispuna sa djelomično armiranim betonom3b - ispuna sa šljunkom

4 - temeljna ploča – uklještenje stuba u bunar5 - stub6 - zid plašta bunara6a - dilatirani elementi plašta6b - trapezni elementi plašta6c - nageti klizni obruči plašta

Slika 6.5: Opšti principi zasnivanja bunara za stubove vijadukta



___________________________________________________________________________

25

Kod bunara koji se izvode sa postepenimspuštanjem mogu se upotrebiti i presjecipravougaonog ili kvadratnog oblika. U pogledudimenzija bunara ne postoje fiksna ograničenja.U slučajevima kada se zaštita iskopa izvodi sabrizganim – torkret betonom, promjer bunara se

ograničava na 2,0 do 2,5 m. Promjer bunarauslovljava radni prostor potreban za izvođenjeiskopa kao i za ugrađivanje brizganog betona. Ugrađevinskoj praksi su poznati primjeri izvedenihbunara promjera D = 2,0 m. Ograničenjamaksimalnih dimenzija presjeka bunarapraktično nema. Poznati su primjeri bunara uobliku elipse sa dimenzijama 21,0 x 15,0 m.

Kod zasnivanja bunara mogu se upotrijebitiprincipi idealno čvrste ili idealno gipke(deformabilne) konstrukcije (slika 6.5). Čvrstojkonstrukciji odgovara monolitni neprekinutiarmiranobetonski na savijanje čvrsti cilindar, dok

se elastična – gipka konstrukcija bunara postižesa elementima plašta (obruča) bunara koji sumeđusobno klizno dilatirani.

Prednosti čvrste konstrukcije su velika stabilnosti relativno mala osjetljivost na lokalnediskontinuitete i nehomogenost u poluprostorutla, dok je prednost elastične-gipke konstrukcijemanje opterećenje od pritiska zemlje koji djelujena bunar, a sa tim i manje debljine zidovaplašta.

Kod relativno velikih pomjeranja koja nastaju odpuzanja tla u povremenih jakih diskontinuiranih

klizanja je zasnivanje – konceptčvrstog bunaraekonomičan od 15 – 20 m dubine. Često se

upotrebljavaju miješani princip, koji uzima uobzir ekonomičnost te statiku i kinematiku plaštabunara.

Dubina (visina) bunara zavisi naročito od dubinena kojoj se nalaze nosiva tla pri čemu jeznačajno da se bunar uklješti u relativno zdravunosivu stijenu. Takozvani »plivajući« bunaririjetko se upotrebljavaju i to samo u slučajevimakada se nosiva tla – stijene ne mogu doseći.Obično dubine od 15 – 18 m daju znatno većucijenu zbog otežanog vertikalnog transporta

odkopanog materijala. Do ovih dubina iodgovarajućem presjeku bunara, iskopanimaterijal se vertikalno transportuje pomoćuhidrauličnog bagera sa produženom rukom. Kodvećih dubina prenos odkopanog materijala seobavlja uz pomoć mehaničnog bagera.Maksimalne dubine bunara iznose od 30,0 do35,0 m.

6.2 Konstrukcijski elementi zaštite kodizvođenja iskopa

Debljina plašta iz brizganog-torkret betona(slika 6.6) koji se izvodi za zaštitu pripostepenom iskopu bunara, zavisi od stanja

temeljnog tla i izabranog presjeka bunara. Koduobičajenih dimenzija iznosi od 10 do 15 cm.Plašt djelomično može biti bez armature,obično se armira sa dvojnom armaturnommrežom. Kod većih obima upotrebljavaju sečelične razupore. Na vrhu bunara izvodi seojačan plašt – obruč iz armiranog betona, kojipovećava stabilnost pri djelovanju jednostranihpritisaka zemlje. U najnižim slojevima iskopa upodruč ju kompaktne stijene, zaštita obodaiskopa sa brizganim betonom nije neophodna(slika 6.6) u koliko se nakon ručnog čišćenjatemeljne plohe odmah betonira peta bunara.

Zaštita iskopa bunara sa armiranobetonskimobručima (slika 6.7) koji se izvede na licumjesta, upotrebljava se kod bunara većihpromjera u slabom tlu, a prije svega kada sebunar kasnije ne popunjava sa betonom.Dubina iskopa pojedinačne kampade iznosi od1,0 do 1,5 m, a zavisi od stvarnih karakteristikatla, presjeka bunara, radno-tehničkih uslova. Utlu sa slabom kohezijom treba često dubinuiskopa pojedinih kampada smanjivati 20 do 30cm kako bi se izbjeglo obrušavanje materijala.

Slika 6.6: Zaštita iskopa bunara sa oblogom izarmiranog brizganog-torkret betona

Kod bušenih bunara izvode se zidovi plaštabunara debljine 30 – 60 cm nakon izvedenogbetoniranja pete bunara u zavisnosti odveličine pritiska zemlje.



___________________________________________________________________________

26

Slika 6.7: Osiguranje iskopa sa obruč ima (prstenovima)

Slika 6.8: Primjeri oblikovanja pete bunara



___________________________________________________________________________

27

6.3 Temeljna ploča i oblikovanje kontakta

između pete bunara i temeljnim dnom

Uklještenje bunara u nosiva tla treba izvesti uminimalnoj debljini 1,5 – 2,5 m. Izvođenje

raširene pete bunara je opravdano u slučajukada bunar okružuje nevezani materijal, te slabastijena, a manje gdje se bunar uklješčuje ukompaktnu stijenu. U ovim primjerima raširenjepresjeka treba početi u područ ju nevezanogmaterijala s tim da je unaprijed poznata konačnadubina bunara. Kod većih uklještenja bunara ustijenu postiče se raširenje opterećenja utemeljna tla sa trenjem između nazubljenogplašta i stijenske mase. Pri većim nagibimaosnove stijenske mase može se temeljna petabunara, na kontaktu sa stijenskom masom,izvesti stepenasto. Bolje povezivanje izmeđupete bunara i tlom može se postići sa vertikalnim

sidrima.

6.4 Način povezivanja stuba i bunara

U primjeru uklještenja stuba u bunar tada sena vrhu izvede t.k.z. puni bunar (slika 6.5 – a,b i 6.9). Ovakvo rješenje se primjenjuje u

slijedećim slučajevima:

• kod bunara manjih promjera (∅4,5 – 5,0m),

• kod bunara većeg promjera i visine od6,0 – 10,0 m,

• kada je mali prostor između stuba i plaštabunara kada bi to povećanjeprouzrokovalo povećanje promjerabunara,

• kada to dozvoljava visina stuba u pogledupreuzimanja horizontalnih opterećenja,

• kod većeg prisustva vode.

1a – obruči za zaštitu pri iskopu 2 – uklještenje stuba u bunar temeljne ploče 4 - stub1b – obloga iz brizganog betona 3 – djelomično armiran beton ispune

Slika 6.9: Konstruktivne karakteristike punog bunara



___________________________________________________________________________

28

Punjenje bunara izvodi se djelomično armiranimbetonom za punjenje ili armiranobetonskimvaljkom sa plaštom koji se popuni sa šljunkom.Punjenje sa šljunkom izvodi se kod većih dubinai većih presjeka bunara kada punjenje sabetonom nije ekonomično. Na vrhu bunara u

područ ju bunara treba urediti odvodnjavanje.

Kot šupljih bunara (slika 6.5 – c, d i 6.10) stub seuklješćuje u temeljnu ploču pete bunara uslijedećim slučajevima:

• kada treba smanjiti krutost stuba sapovećanjem njegove širine,

• u nestabilnom područ ju kada plašt bunarasluži kao zaštitna konstrukcija.

Kod objekata za premošćavanje mogu sepojedinačne potpore temeljiti na pojedinačnimbunarima koji se među sobom povežu sa krutom

gredom ili pločom. Prednost temeljenja na višebunara je bolja iskorištenost učinka okvira.Naredna prednost se ogleda u lakšemobezbjeđenju stabilnosti u toku izvođenja iskopau odnosu na pojedinačni bunar većeg promjera.Sa stanovišta izvođenja radova varijanta sa višemanjih bunara je neugodnija od varijante sa jednim većim bunarom. Temeljenje potpore naviše bunara manjeg promjera je ekonomično za

dubine do 10,0 m. U strmim padinama moguse bunari dvije susjedne podupore međusobnopovezati sa krutom poprečnom gredom, takoda opterećenja od pritiska zemlje preuzimajukao okvirna konstrukcija (slika 6.11).

Za temeljenje podupora u strmim padinama savećim debljinama nenosivih slojevaekonomično je rješenje sa zajedničkimbunarem u obliku elipse većeg promjera zadva stuba dvije paralelne rasponskekonstrukcije. Na vrhu bunara se izvede krutapoprečna greda koja međusobno povezujestubove (slika 6.11).

6.5 Sidranje bunara u nestabilnu podlogu

Sidranje bunara izvodi se kod temeljenja ustrmoj nestabilnoj padini. Kod izvođenja iskopačesto treba sidrati poluobru

čeve u po

četnoj faziiskopa u toku zasijecanja padine, kada se ne

može izvesti osiguranje sa punim prstenima. Utom dijelu se izvode poluobručevi ukombinaciji sa pasivnim sidrima ili prednapetimsidrima što zavisi od veličine pritiska zemlje(slika 6.13).

Slika 6.10: Konstruktivne karakteristike šupljeg bunara



___________________________________________________________________________

29

Slika 6.11: Popreč no povezivanje bunara na

nestabilnoj padini

Slika 6.12: Zajedni č ki bunar za stubovevijadukta na strmoj padini sač vrstom osnovom na već i dubini

Slika 6.13: Sidranje poluobruč a u poč etnoj fazi iskopa bunara



___________________________________________________________________________

30

U nestabilnim padinama gdje su prisutnaklizišta, u nekim slučajevima, može se stabilnostbunara obezbijediti sa trajnim geomehaničkimsidrima. U strmim klizovitim padinama u kojimapostoji mogućnost pojave iznenadnih klizanjačesto puta nije ekonomski opravdano

obezbjeđivati stabilnost čitave padine u ciljupotpunog sprečavanja pomjeranja. U takvimslučajevima treba izabrati rješenje sapojedinačnim poduporama i obezbijediti lokalnusigurnost do željene mjere. Pri tome treba uzetiu obzir, da u slučaju pomjeranja prema podnožjupadine dolazi do koncentracije opterećenja unepomično područ je potpore. Općenito postojedvije mogućnosti za preuzimanje tihkoncentričnih opterećenja i to da se u cjelostipreuzmu sa masivnim podpornim zidovima ili sasidranjem bunara. Sidranje se može izvesti naprednjoj strani bunara prema padini, ili senamjeste na dolinsku stranu stuba. Moguća je

izrada sidranja samog bunara. Saprednapregnutim sidrima, na vrhu bunara,efikasno se preuzima dio horizontalnih sila ismanjuju momenti savijanja u bunaru.

U jako ugroženim područ jima sidra se ugrađuju još u dodatnim nivojima bunara (slika 6.14).Ovaj način se upotrebljava u izuzetnimprimjerima radi negativnih činilaca kao što su:

• usporavanje toka izgradnje;

• zapleteni statički sistemi radi faznostigrađenja i mogućnosti približnog uzimanjau obzir preraspodjele pritisaka zemlje(koncentrisani unos opterećenja);

• otežana mogućnost kontrole funkcionalnesposobnosti prednapregnutog sidra npr.pomoću ekstenziometra ili mjerača sile usidru u glavi bunara;

• nemogućnost zamjene prednapregnutogsidra oštećenog od korozije ili prekida,dodatno sidro se može ugraditi samo uzbunar ili njegovoj glavi;

• smanjenje reakcije tla na dolinskoj strani.

Slika 6.14: Primjer sidranja bunara sa sidranjem na više nivoa



___________________________________________________________________________

31

Prednost imaju geomehanička sidra sasidranjem na vrhu bunara odnosno grede zapovezivanje bunara kod temeljenja podupore nadva ili više bunara koji su ugrađeni na padinskojili dolinskoj strani temelja. U ovim primjerimasidra se mogu kontrolisati i u slučaju

odkazivanja zamijeniti. U ovakvim slučajevimatreba predvidjeti prostor za rezervna sidra.

Osiguranje krajnjeg upornjaka može se izvestisa sidranjem padine (zemljanog dijela temelja)na dolinskoj strani (slika 6.15). Sidra seprednapnu na 2/3 korisnog opterećenja izainjektiraju sa cementnom emulzijom sa kojomistovremeno poboljšamo ispucalu stijenskumasu.

Slika 6.15: Sidranje bunara i krajnegaupornjaka u strmoj padini

Bolje rješenje od osiguravanja nestabilne padinesa sidrima je produbljivanje bunara.

U poređenju sa sidranjem po nivojih stuba ibunara, sidra raspoređena na dolinskoj straniizvan bunara imaju slijedeće prednosti:

• smanjenje reaktivnih sila (napona) u tlu isprečavanje rastresitosti i klizanja zemlje nadolinskoj strani bunara;

• smanjenje opterećenja i bunaru gdje nema

koncentrisanog unosa sile po nivousidranja.

6.6 Posebnosti konstrukcije bunara koji seizvode sa spuštanjem

Zasnivanje konstrukcije bunara, koji se izvodi sapostepenim spuštanjem, uslovljena je sanačinom izrade i sa osobinama nenosivihslojeva temeljnog tla, kroz koja se izvodi

spuštanje bunara. Bunar šupljeg presjekakvadratnog, pravougaonog, kružnog ilielipsastog oblika sa ili bez unutrašnjihpregrada (slika 6.16) izvodi se na licu mjestaiznad radnog platoa u pojedinačnimsegmentima ili u jednom komadu. Segmenti

mogu biti i u montažnoj izradi. Kod pravilnoizvedenog vještačkog nasipa u vodi, veliki prilivvode moguć je samo kroz dno bunara. Utakvim slučajevima se obavlja crpljenje vodesa pumpama većih kapaciteta ili se izvedezatvaranje pomoću injektiranja pod pritiskom.

Bunar se, u toku spuštanja, izvodi po fazama uslijedećim primjerima:

• kod velikih dubina i manjih širina (promjera)bunara kada je H/B > 1.3,

• kod ograničene visine ruke bagera ili krana:

Δh/h' < 2 / Δh = visina etape, h' = visina

ručice bagera ili krana),• kada se ispod radnog platoa nalazi meka

glina.

Bunar se izvodi u punoj visini iznad radnogplatoa u slijedećim primjerima:

• kod malih dubina i velikih širina (promjera)bunara kada je H /B < 1.3,

• kod ograničene visine ruke bagera ili kranah< 2/3 h' (h = visina bunara, h' = visinaručice bagera ili krana),

• kada se ispod radnog platoa nalazi tvrdaglina ili pijesak,

• kod teških bunara koji se ne mogu umiriti samehanizmima zaustavljanja.

Konstrukcija bunara, koji se izvodi saspuštanjem, sastoji se iz: sjekač-nož, vijenac izidovi bunara.

Nož sa vijencem (slika 6.17) na unutrašnjojstrani bunara omogućava:

• neposredni prenos pritiska od težine bunarana tlo u procesu spuštanja,

• zaštitu bunara kod nesimetričnogopterećenja koja nastaju zbog prepreka pri

spuštanju,• lakši iskop tla.

Nož je potreban pri spuštanju bunara krozčvrsta tla i slojeve sa preprekama. Mora imatidovoljnu krutost, u suprotnom može prestavljatiprepreku kod spuštanja bunara.



___________________________________________________________________________

32

Slika 6.16: Moguć i oblici bunara, koji se izvode sa spuštanjem

Slika 6.17: Oblikovanje donjeg dijela bunara sa sjekać em



___________________________________________________________________________

33

Vijenac mora imati slijedeće osobine:

• mora obezbjediti dobar oslonac za nož, kojise neposredno oslanja na tla radi čega jeispostavljen uticaju lokalnih opterećenja, kojanastaju radi prepreka kod spuštanja bunara,

• u poprečnom presjeku mora imati obliktrapeza u kome se nagib unutrašnje straniceprema vertikali smanjuje kod kompaktnijegtla,

• na vijenac se pričvrsti nož u obliku sjekača sakojim se povećava učinak zasijecanja u tlo.

Zidovi bunara imaju slijedeće funkcije:

• prestavljaju zaštitu u toku spuštanja bunara,

• preuzimaju sva opterećenja, koja sepojavljuju u toku spuštanja ili transporta,

• sa svojom masom omogućavaju da bunarsamostalno prodire savlađujući trenje u tlu

ispod noža na donjoj strani bunara.

U zidove bunara treba ugraditi sve cijevi zainstalacije koje su potrebne za sprovođenjemjera za korekciju u toku spuštanja. U područ jusjekača ugrađuju se cijevi za ispiranje sjekača.

7. GEOSTATIČKA ANALIZA BUŠENIHŠIPOVA

7.1 Ulazni podaci

7.1.1 Općenito

Namjena geostatičke analize, kao sastavnogdijela analize čitave nosive konstrukcije objekta, je dokazivanje pouzdanosti konstrukcije objektakoja uključuje sigurnost, upotrebljivost i trajnostkonstrukcije temeljenja na bušenim šipovima.

Ova analiza je obavezni sastavni diograđevinskog projekta za dobivanje građevinskedozvole.

Kod zasnivanja i projektovanja konstrukcijatemeljenih na bušenim šipovima upotrebljavajuse oprobane i primjenjivane metode analiza

konstrucija i temeljnog tla sa uzimanjem u obzirinterakcije između oba nosiva sloja.

Statička analiza uključuje:- podatke o geometriji konstrukcije i

temeljnog tla,- podatke o materijalima iz kojih su

napravljeni elementi temelja i konstrukcija- podatci o osobinama zemlje i stijene

temeljnog poluprostora,

- uticaje od opterećenja, pomjeranja iubrzanja u različitim pravcima,

- računske modele i (ili) rezultate terenskihispitivanja za opterećenja,

- granične vrijednosti deformacija, širinepukotina, njihanja (vibracije) i dr.

U analizi treba uzeti u obzir karakteristične iprojektovane vrijednosti za uticaje.

7.1.2 Granična stanja

U analizi konstrukcije, uključujući i temelje,projektant ima obavezu, da provjeri slijedećagranična stanja:

Granična stanja nosivosti (upotrebljene oznakeiz prEN 1990):

- STR: unutrašnje rušenje ili prekomjernedeformacije konstrukcije u cjelosti,

konstruktivnog elementa uključuju

ći ielemente temeljenja zbog iskorištene

odpornosti materijala konstrukcije.- GEO: rušenje ili prekomjerne deformacije

tla kod kojih je važna čvrstoća zemlje istijenske mase

- STA: gubitak globalne stabilnosti iliprekomjerna deformacija tla cijeloga sklopakonstrukcije i tla

- UPL: rušenje od podizanja tla zbogdjelovanja vertikalnih sila koja se pojavljujuradi vertikalne montaže konstrukcije ilizemljanih masa

- HYD: rušenje u tlu koja nastaje radi

hidrostatičkih gradiendov.

Granične vrijednosti pomjeranja temelja:- u analizi se određuju granične vrijednosti

pomjeranja temelja na bušenim šipovima,koji prestavljaju one vrijednostipomjeranja koje još uvijek garantujupotrebnu sigurnost prije aktiviranjagraničnih stanja konstrukcije koja sepodupire.

7.2 Nosivost šipova opterećenih saosnom silom

7.2.1 Općenito

Geostatička analiza temeljenja na bušenimšipovima ograničava se na određivanje»vanjske« i »unutrašnje« nosivosti šipa.Unutrašnja nosivost šipa može se tačnoodrediti sa jednačinama koje važe zaodređivanje nosivosti kružnih presjeka, dokodređivanje »vanjske« nosivosti šipa, t.j.nosivosti koju obezbjeđuje temeljno tlo u



___________________________________________________________________________

34

kontaktu sa šipom, zahtijeva dobro poznavanjestvarnih karakteristika temeljnog tla imehanizama unosa opterećenja u temeljna tla.Nosivost zavisi od tačnosti terenskih ilaboratorijskih ispitivanja te od više iskustvenihparametara. Radi svega navedenog može

računski određena nosivost bistveno odstupatiod stvarne nosivosti. Najsigurnije podatke onosivosti dobivaju se sa ispitivanjem nosivostiprobnog šipa ili iz drugih in-situ ispitivanja čijeizvođenje je opravdano zbog velikih troškova,ako se radi o temeljenju na većem broju šipovaili temeljenju zahtjevnih objekata. U ovakvimslučajevima troškovi ispitivanja ostvaruju uštedepri temeljenju zbog primjene manjih faktorasigurnosti.Kod empirijski određene nosivosti šipova uzimase u obzir manja pouzdanost računskih rezultatakroz određivanje faktora sigurnosti na određeninačin.

Vertikalnu nosivost šipa obično odre

đujegeomehaničar koji navodi (ili je provjeri kroz već

poznatu reakcijsku silu) u prijedlogu temeljenja ugeomehaničkom izvještaju. Zbog mogućenepouzdanosti ulaznih podataka, kod izvođenjaradova obavezno je prisustvo geomehaničkognadzora, gdje geomehaničar za svaki šipodređuje skladnost parametara, uzetih uproračunu sa stvarnim stanjem i po potrebiodredi nove mjere u saglasnosti saprojektantom.

7.2.2 Granična nosivost određena naosnovu ispitivanja temeljnog tla

Računsku nosivost šipa (Rcd) sačinjava nosivostosnovne plohe (noge) (Rbd) i nosivost plašta(Rsd). Po EC7 određuje se po sledećim izrazima:

sd bd cd R R R +=

bbk bd R R γ /=

ssk sd R R γ /=

Za bušene šipove je γb = || 1.6 || i γs = || 1.3 ||, pričemu je:

bbk bk Aq R ⋅= i

si

n

l

sik sk Aq R ⋅=∑

=1

Gornji simboli znače:

Ab nominalna površina osnovne plohe šipa Asi nominalna površina plašta kola u i-tom slojuQbk karakteristična vrijednost nosivosti na jedinicu

površine noge šipaQsik karakteristična vrijednost nosivosti na jedinicu

površine plašta šipa u i-tom sloju

Vrijednost qbk i qsik određuju se sa probnimopterećenjem šipa te terenskih i laboratorijskihispitivanja. U nastavku su navedeneinformativne vrijednosti, preuzeto po DIN V1054-100.

Trenja uz plašt qsk za nekoherentne materijale

Č vrstoć a pri srednjojvrednosti otpora vrhaqck u MN/m2

Porušna vrijednosttrenja o plaštu qsk uMN/m2

0 05 0,0410 0,08≥ 15 0,12

Tabela 1: Porušna vrijednost qsk , po plaštu zanekoherentne materijale

Trenja uz plašt qsk za koherentne materijale

Čvrstoća pri srednjojvrednosti otpora vrha qck u MN/m

2

Porušna vrijednosttrenja o plaštu qsk uMN/m2

0,025 0,025

0,1 0,04

≥ 0,2 0,06

Tabela 2: Porušna vrijednost qsk po plaštu zakoherentne materijale

Za aktiviranje trenja po plaštu potrebno jepomjeranje:

ssg = 0.5 ⋅ R sk (ssg ) + 0.5 ≤ 3 cm, sa

R sk (ssg ) [MN] = sila trenja po plaštu šipa u toku

rušenja = Σqsik ⋅ Asi

Napon na pritisak ispod noge šipa qbk zanekoherentne materijale

Preuzetoslijeganjeglave šipa

s/D od s/Df

Napon na pritisak ispod noge šipaqbk u MN/m2 pri srednjem odporuutiskivanja šilja qck u MN/m2

10 15 20 250,02 0,7 1,05 1,4 1,750,03 0,9 1,35 1,8 2,250,1 / = Sq ) 2,0 3,00 3,5 4,0

Tabela 3: Naponi na pritisak ispod noge šipaqbk za nekoherentne materijale



___________________________________________________________________________

35

Naponi na pritisak ispod noge šipa qbk zakoherentne materijale

Preuzetoslijeganjeglave šipas/D od s/Df

Napon na pritisak ispod noge šipaqbk u MN/m2 pri koheziji unedreniranom stanju Cu u MN/m2

0,1 0,20,02 0,35 0,90,03 0,45 1,10,10 / = Sq ) 0,80 1,5

Tabela 4: Naponi na pritisak ispod noge šipaqbk za koherentne materijale

Za otpor šiljka važi približna relacija:

qc [ MN/m2 ] ≈ N 10 ,

gdje je N10 broj udaraca za utiskivanje teškesonde za 10 cm u temeljna tla.

7.3 Nosivost šipova opterećenih sahorizontalnom silom

7.3.1 Općenito

Sa horizontalnom silom odnosno silom kojadjeluje okomito na os šipa opterećavaju se, popravilu, samo šipovi velikih promjera koji susposobni preuzeti srazmjerno velike momentesavijanja. U ovim slučajevima se aktivira bočnielastični odpor zemlje. Tada nastupa modelpalice koja ima krutost na savijanje pošto je

poduprta sa okolnom zemljanom masom.Za proračun opterećenja na savijanje, kojanastaju u šipovima zbog djelovanja horizontalnihsila, postoje empirijske jednačine različitihautora, izvedene iz diferencijalnog proračuna zaelasitčno tijelo poduprto sa elastičnimpoluprostorom. Jednačine služe za grubukontrolu, prije svega u fazi zasnivanja.U zadnjih 20. godina upotrebljavaju seprihvaćeni modeli za analizu opterećenja saupotrebom relativno jednostavne kompjuterskeopreme koja se oslanja na uvođenje elastičnihopruga koje simuliraju slojeve temeljnogpoluprostora.

Svi savremeni programi za analizu konstrukcijaimaju već ugrađene module za analizuelastičnog odazivanja tla za bilo koju smjer uprostoru koji automatski isključuju zateznereakcijske sile u tlu.

7.3.2 Analiza uticaja horizontalnogopterećenja

Obzirom na činjenicu, da savremenoprojektovanje mostova, koji se temelje našipovima velikog promjera, zahtijeva upotrebu

sigurne i certificirane kompjuterske opreme unastavku su navedeni podaci i zahtjevi zapripremu računskih modela i kontroluizračunatih rezultata MKE analize.

U svakom slučaju se preporučuje upotreba

računskih modela koji obrađuju cjelokupannosivi slop konstrukcije kao integralnu cjelinu,sa čime se obezbjeđuje neposredna interakcijaizmeđu nosive konstrukcije i temeljenjem.

Kod pripremanja modela za analizu uticajahorizontalnih opterećenja, projektant je dužanda sa svom ozbiljnošču ocijeni skladnostmodela sa stvarnim stanjem koje nastaje utoku građenja i eksploatacije i da predvidimoguće promjene na lokacije terena kojemogu uticati na promjenu računskog modela.

Slika 7.1: Dispozicija mosta sa uobi č ajenimmodelom za kompleksnu analizuuticaja vertikalnih i horizontalnihoptereć enja u smjeru osi mosta

Tu se, prije svega misli na greške i brzepromjene u uslovima elastičnog uklještenjašipova u gornjim slojevima temeljnogpoluprostora. Kod pripreme modela moraju seuzeti u obzir uticaji susjednih šipova u grupi(slika 7.1).

Posebnu pažnju treba posvetiti oblikovanjupokosa nasipa uz upornjak gdje se obično nemože mobilizirati elastični otpor u gornjimdijelovima šipova (slika 7.1 i 7.2). Isto važi i zakasnije promjene kosina ili poluprostora uzšipove (riječna erozija, iskopi radi građenjadrugih objekata, raskvašenje i osipanje itd.),pošto bistveno utiću na uslove uklještenja. Oviuticaji su posebno kritični kod šipova malihdužina.



___________________________________________________________________________

36

Slika 7.2: Pravilno uzimanje mobiliziranogodpora. Iznad crte mobiliziranogodpora ne mogu se oč ekivatielasti č na uklještenja šipova.

Gore navedeni mogući uzroci za promjenu

uslova uklještenja šipova upornjaka prestavljajusamo mali fragment kompleksne problematike,koju projektant mora uzeti u obzir.Kod zasnivanja temeljenja na bušenim šipovimana lokacijama koje su teške za temeljenjemoraju se uzeti u obzir, kao ulazni podaci,stvarna stanja na terenu i sve moguće promjenekoje mogu nastati u toku građenja ieksploatacije. Projektant je dužan da pribavi sveraspoložive podatke i u saradnji sa drugimstručnjacima G.G. struke propiše potrebnadodatna ispitivanja.

7.3.3 Analiza rezultata

Kontrola rezultata kompjuterskih metodaproračuna je neophodan element analizekonstrukcije. U kontroli se provjeravajupretpostavke i granični uslovi uvedeni uproračun te da li se konstrukcija ponaša ugranicama dozvoljenih parametara.

Najvažniji koraci su:

- kontrola toka momenata savijanja,- kontrola oblika linija deformacija i

absolutnih vrijednosti pomjeranja (velikapomjeranja znače, da je pretpostavka oelastičnom ponašanju modela odkazala),

- kontrola potpornih sila u tlu (ili kontaktnihpritisaka uz plašt šipa) koje su, uslijedporušenog mehanizma smicanja u tlu,ograničene. Isto tako treba posvetiti pažnjui mogućim silama zatezanja u tlu.

Prema potrebi, projektant izvodi analizu u višeiteracija, pri čemu se mora naznačiti težnjatraženja situacija na »manje sigurnoj strani«. Sapromjenom ulaznih podataka (mijenjanje dubine

uklještenja šipa, i elastičnih osobina slojeva tla)provjeravaju se sva granična područ ja našihpretpostavki, koje imaju u teškim uslovimatemeljenja jako velike razlike.

7.4 Nosivost šipova u grupi

Za temeljenje na bušenim šipovima jeuobičajeno, da se podupore objekata običnotemelje na više šipova, postavlljenih u grupu ipovezanih sa naglavnom gredom ilinaglavnicom – pločom.Konstrukcijski razlozi kod zasnivanjaelemenata podupora ograničavaju razmakeizmeđu šipova zbog čega se međusobniuticajine mogu izbjeći.

Kod stojećih šipova, kod kojih je vertikalnanosivost osigurana sa odporom ispod noge

šipa, je uticaj grupe relativno mali. Kod šipovakod kojih se nosivost djelomično ili u cjelostiosigurava sa trenjem po plaštu, postaje uticajgrupe znatan ili bistven.Isto važi i za horizontalnu nosivost šipova.Probleme nosivosti šipova u grupi trebarazmatrati u cjelini radi čega veći diokompjuterske opreme, koju projektantimostova upotreblavaju, nije potrebna.Kod zasnivanja i analize temeljenja projektantmora uzeti u obzir uticaj grupe i kod jednostavnih uslova temeljenja, te provjeriti redveličina uticaja (uz upotrebu kompjuterskeopreme ili sa empirijskim jednačinama), dok u

primjerima zahtjevnijih temeljenja treba da seuključi i ekspertiza analize stabilnosti.

8. GEOSTATIČKA ANALIZA BUNARA

Dokaz stabilnosti (pouzdanosti) bunarasastavni je dio dokaza stabilnosti konstrukcijeobjekta, pri čemu treba uzeti u obzir principegeotehničkog projektovanja u skladu sapropisom EC 7. Pojam pouzdanosti uključujesigurnost, upotrebljivost i trajnost konstrukcije.

8.1 Računski modeli

Kod modeliranja konstrukcije i primjenepravilnih opterećenja dolazi do nepouzdanostipri modeliranju temelja odnosno dijelovakonstrukcije ispod donjeg ruba stubovanaročito kod okvirnih konstrukcija. Uzrok tomeleži u nepouzdanoj ocjeni ponašanja tla,posebno u alpskim i brdovitim predjelima gdjese karakteristike tla mijenjaju na kratkim



___________________________________________________________________________

37

razdaljama. Kod statički neodređenih sistemasvaka promjena ivičnih uslova podupora utiče napromjenu unutrašnjih statičkih količina, tako dase nepouzdanost ocjene karakteristikatemeljnog tla prenosi na cijeli sistem. Savremenikompjuterski programi omogu-ćavaju tačno

modeliranje konstrukcije, pri čemu je pravilnostinterakcije između konstrukcije i tla ovisna odulaznih podataka koji odražavaju stvarne prilike.

U praksi su u upotrebi slijedeći načinimodeliranja:

• odvojeno modeliranje nosive konstrukcije ibunara

• zajednički modeli nosive konstrukcije itemelja - bunara

Najjednostavniji model bunara i poluprostora tlaprestavlja kruto-plastični model (slika 8.1) sa

projektom izabranim otporom tla na smicanje (saparametrom C' i ϕ') i krutim modelom bunara.

Slika 8.1: Kruti plasti č ni model bunara

Osnova za taj model je unaprijed propisanakinematika bunara i granično, odnosnoprojektom propisano naponsko stanje u tlu.Model omogućava srazmjerno tačno određivanjegraničnih vrijednosti uticaja i odpora (aktivne ipasivne pritiske zemlje i nosivost temeljnog tla),mođutim aktivirane dijelove tih vrijednostipotrebno je ocijeniti u pogledu očekivane,odnosno dozvoljene deformacije potpornekonstrukcije i tla u uticajnom područ ju. Upotreba

ovog modela ne omogućava proračun stvarnihpomjeranja.

U praksi se najviše upotrebljava model naosnovu modula reakcije tla. Bunar modeliramokao nosivi element (linijski, ljuskasti ilivolumenski) koji je, od tačke u kojoj jepredviđena nulta razlika između aktivnog ipasssivnog pritiska (slika 8.2), poduprt saoprugama čija se konstante određuju na osnovumodula reakcije tla. Modul reakcije tla »k«

(kN/m3) određuje se na osnovu ispitivanja(horizontalno ispitivanje sa pločom,presiometrijsko ispitivanje i dr.), a često senjegova vrijednost ocijeni. Definiran je kaosorazmjerni faktor između normalnih napona i

pomjeranja te tačke (σ = k ∗ w). U

jednostavnijem obliku uz poštovanje teorijeelastičnog izotropnog poluprostora, modulreakcije tla okamito na bunar jednak je (poTerzaghi-ju);

k h = χ ⋅ M s / b , gdje je

χ faktor korekcije (0,6 – 1,4; obično 1,0)Ms modul stišljivosti tlaB širina bunara

Slika 8.2: Model bunara u padini na osnovumodula reakcije tla

Za analizu graničnog stanja plašta bunaramože se upotrijebiti pojednostavljen linijskimodel elastično poduprtog obruča (slika 8.3),koji se koristi u statici tunela.

Najtačniji su elasto-plastični modeli kojiomogućavaju analizu projektnih situacija ukome se uzima cjelokupno uticajno područ jetemeljnog poluprostora.

U ovakvom modelu se osobine temeljnog tlauzimaju sa elasto-plastičnim konstruktivnimmodelima. Bunar se modelira sa elastičnim,odnosno elastoplastičnim ili volumenskimmodelima.



___________________________________________________________________________

38

Slika 8.3: Linijski model plašta bunara

8.2 Određivanje uticaja na bunar

Za pravilnu analizu graničnih stanja potrebno jeodrediti i rasporediti stvarne uticaje, pri čemutreba uzeti u obzir interakcije izmeđukonstrukcije bunara i tla. Ti uticaji su sledeći:

• Opterećenja i kombinacije opterećenja nanosivu konstrukciju objekta koje se prekostubova i krajnjih upornjaka prenose nabunare: stalno opterećenje, uticajiprednaprezanja, reologija betona,saobraćajno opterećenje, ravnomjerna i

neravnomjerna promjena temperature,opterećenje vjetrom, sile kočenja, trenje upokretnim ležištima, opterećenje odpotresa.

• Opterećenja na bunar: vlastita težinabunara, pritisak zemlje, pomjeranja iubrzanja radi potresa, pritisci podzemnevode, filtracijski pritisci.

• Reakcijske sile na bunar: trenja izmeđuzemlje i plašta bunara, pritisci na temeljnuploču bunara, trenje između temeljne pločei tlom, reakcijske sile na ploču bunara,odpor zemlje, uzgon.

• Sile od sidara.

• Pomjeranja radi preperevanja, raspadanja,prirodnog slijeganja i rastresitosti zemlje.

• Pomjeranje radi puzanja, klizanja ilislijeganja mase u tlu.

• Pomjeranja radi drugih iskopa ili građenjasusjednih bunara.

8.3 Opterećenje od pritiska zemlje

U stabilnom tlu u stanju mirovanja, horizontalnipritisak na padinskoj strani jednak je mirnompritisku zemlje:

σ h = K 0 ⋅ σ v ;σ v = γ ⋅ z

σ v vertikalni napon na dubini z z dubina bunara

γ specifična težina zemljeK 0 koeficient mirnog pritiska zemlje

K 0 (1 + sin( ϕ−β ))

Na dolinskoj strani se, radi uspostavljanjaravnoteže, aktivira pasivni pritisak zemlje.

Kod određivanja pritiska zemlje na obod

bunara u fazi izrade iskopa može se uzeti uobzir lokalno preraspoređenje pritiska.Horizontalni pritisak zemlje se, radi formiranjahorizontalnog i vertikalnog svoda, u tlupreraspodjeli oko šahta. Vertiklani svod se u tluizgubi u narednim fazama iskopa, međutimuticaj horizontalnog svoda ostane i pozavršetku šahta bunara:

h

R A σ σ ⋅=

A = faktor smanjenja, ako se ne uzme

smanjenje kohezije iznosi:

ϕ

ϕ

tan

1tan

⋅

−=−

r

z

e A

r

zK

a

K a = koeficient aktivnog pritiska zemlje

2

2

cos

)sin(sin1

cos

⎟⎟ ⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ −⋅+

=

β

β ϕ ϕ

ϕ aK

β = nagib padine

ϕ = ugao unutrašnjeg trenjar = poluprečnik bunara

Kot plivajućih bunara, vertikalno trenje seračuna po izrazu:

ϕ σ τ tan3

2⋅⋅= R R



___________________________________________________________________________

39

Kod bunara većih promjera i zaštitnih ukrivljenihzidova na padinskoj strani bunara uzima se uobzir uticajna širina pritisaka zemlje:

• b' = 1,2 B do 2,0 B; B = širina bunara

Računska uticajna širina (slika 8.4) zavisi odnagiba padine, karakteristika tla i geometrijebunara.

Kod bunara koji se nalaze u nestabilnoj padini,pritisak zemlje postepeno raste od aktivnog dot.i. zastojnog pritiska do pritiska pri tečenju tla(zona platičnosti) do punog pritiska klizanja priformiranju plohe klizanja.

Slika 8.4: Određ ivanje uticajne širine

8.4 Granična stanja nosivosti iupotrebljivosti

Presuđivanje odnosno analiza projektnihsituacija izvodi se uz pomoć kompjuterskihmodela konstrukcija i temeljnog poluprostora. Saanalizom pojedinačnih projektnih situacija trebadokazati, da u ukupnom životnom vijekukonstrukcije objekta (bunara) neće bitiprekoračeno nijedno granično stanje nosivosti,upotrebljivosti i trajnosti.

U pogledu geomehaničkog projektovanja

potrebno je dokazati slijedeća granična stanja:

• globalna stabilnost

• granična stanja GEO

• granična stanja STR

Granično stanje globalne stabilnosti obrađujegeomehaničke uslove gubitka globalnestabilnosti ili prekomjernih deformacija tla kod

kojih je, za obezbjeđenje odpora, najznačajnijaodpornost tla i stijenske mase.

Kod projektovanja i građenja bunara mora sedokazati globalna stabilnost uticajnog područ jaza sve projektom analizirane situacije. Treba

dokazati i globalnu stabilnost bunara, padineiznad i ispod bunara, prilaznih puteva, iskopa,radnih platoa koje uslovljava tehnologijagrađenja.

Kod izbora odgovarajućih metoda zadokazivanje graničnih stanja globalnestabilnosti potrebno je uzeti u obzir: slojevitostpadine, pojave i smjeri diskontinuiteta,procjeđivanje podzemne vode i parnihpritisaka, uslova kratkoročnih i dugoročnihstabilnosti, deformacije radi napona smicanja iprikladnost modela analize potencijalnogrušenja.

Sa graničnim stanjem GEO dokazuje sedovoljna sigurnost (geotehnička sigurnost) zagranična stanja nosivosti padine i temeljnog tlau područ ju bunara, a to su: rušenje temeljnogtla radi opterećenja na bunar, rušenje radiklizanja, rušenje zbog odkazivanja sidranja.

Sa dokazivanjem graničnog stanja STR zapojedine projektne situacije dokazuje sedovoljna nosivost pojedinih konstruktivnihdijelova bunara (zidovi za čuvanje) padineiznad bunara, plašt bunara, ploča temelja,uklještenje stuba u bunar itd.). Opterećenja u

zidovima bunara obično se odrede po teoriji 2.reda uz primjenu elasto-plastičnog ponašanja

obruča – prstenova. Kod dimenzioniranjaplašta bunara potrebno je uzeti u obzir kriterijnestabilnosti (izvijanja) zida i ograničenjedeformacija.

Za pojedinačne projektne primjere trebadokazati da se pri graničnom stanju možeuspostaviti grančno stanje ravnoteže projektnihuticaja i odpora te da su deformacije prigrančnom stanju dovoljlno male. Kod izboraračunskih graničnih vrijednosti pomjeranjatreba uzeti u obzir njihov uticaj na cijelu

konstrukciju objekta. Za zahtjevnije betonskeelemente konstrukcije treba dokazati graničnastanja pukotina sa obrazloženjem očekivanihdogađanja na nepristupačnim mjestima, te upodruč ju predviđenih radnih spojeva.



___________________________________________________________________________

40

9. IZVO ĐENJE TEMELJENJA NABUŠENIM ŠIPOVIMA

Osnovni koraci izvođenja bušenog šipa velikogpromjera su:- podupiranje zida bušotine (šahta, iskopa)

za šip,- iskop zemlje i kamena,- deponovanje iskopanog materijala.

Način podupiranja zidova šahta protiv rušenju iosipavanju zavisi od osobina tla i tehnologijekoju izvođač radova namjerava primijeniti pribušenju. Postoje tri glavna načina:

- ugrađivanje zaštitne kolone,- podupiranje sa tekučinom,- bez podupiranja.

Iskop u bušotini izvodi se sa rezanjem i

kopanjem u mekom tlu, sa kidanjem ištemanjem u polutvrdom tlu i sa udaranjem upolutvrdom i tvrdom tlu.

Na tržištu postoji veliki broj različitih garnitura zabušenje koje omogućavaju primjenu oprobanihtehnologija sa visokim tehničkim pouzdanjem ioptimalnim ekonomskim učincima.

Kod dubokog temeljenja na šipovima, kojerijetko prelazi dubinu 30 m, temeljenje se izvodiu različitim slojevima poluprostora sa stopomkoja se obično nalazi u stijenskoj osnovi ili usloju zbijenog pijeska ili šljunka. Za takve prilike,

izvođačke organizacije su se opremile, posebnoza iskope u zaštitnim kolonama, koje mogu

ostati u bušetini, ako to osobine tlaomogućavaju.Samo izvođenje bušenja spada u domenspecijaliziranih izvođača koji raspolažu sasavremenom opremom i iskusnim stručnjacimaza izvođenje koji znaju izabrati optimalnutehnologiju uz poštivanje geoloških uslova nalokaciji izgradnje i specifičnosti projekta.

Kontrola izvođenja bušenih šipova je značajančinilac za ispunjavanje svih bistvenih zahtjevakoje mora ispunjavati novoizgrađeni objekat.

Svi tehnološki postupci temeljenja odvijaju se uokolini koja nije dostupna radi čega se moguprimijeniti vizualne kontrole i pomoćna srestvaza koje su potrebni neposredni kontakti saelementima konstrukcije. Izvođenje je čestopovezano sa otežanim uslovima podvodnogbetoniranja, sa strujanjem vode i teškimuslovima za sigurno postavljanje garnitura zaizradu šipova.

Primjena uobičajenih metoda za preuzimanjedna građevinske jame nije moguća, zbog čegase bezprijekornost šipa, uključujući i kontakt satemeljnim tlom, može provjeriti samo saspecijalnim metodama i posebnom opremom.

Struka je razvila brojne metode ispitivanjapouzdanosti šipova. Najvažniji zahtjevi kojemoraju ispunjavati sve metode su sigurnodokazivanje homogenosti šipa, utvr đivanje da linoga šipa stoji na intaktnoj podlogi i da li je utoku betoniranja došlo do diskuntinuitetaugrađenog betona i prodora vode.Većina metoda se zasniva na principuregistrovanja odbijanja talasa koji se šire kroztijelo šipa uključujući i kontakt sa tlom. Običnose upotrebljavaju ultrazvučne metode.

Za projektanta, nadzor i izvođača je važno dase od kontrolnog organa dobije certifikat koji je

pouzdan, te da se na osnovu njegovog nalazamože dobiti zaključak o pouzdanostitemeljenja.

10. IZVO ĐENJE TEMELJENJA NABUNARIMA

10.1 Izrada bunara sa postepenimodkopavanjem

10.1.1 Prethodni radovi i prateće mjere

Pored tačnog poznavanja terena i prilika u

temeljnom tlu, pripremni radovi sadrže iopsežne radove na zaštiti koje treba izvestiprije početka izvođenja glavnih radova u ciljuobezbjeđenja stabilnost padine. U takvimslučajevima mogu biti od koristi intervencijevezane za odvodnjavanje sa ciljemodvodnjavanja površinskih i procjednih voda sapodruč ja padine i smanjiti nivo podzemnevode. U intervenciji odvodnjavanja ubroja seskupljanje i kontrolisan odvod površinske vodesa čime se u što većoj mjeri sprečava erozija inekontrolisano poniranje vode. Ostale zaštitnemjere su izrada sidranja, izrada t.k.z. kontranasipa u podnožju padine, regulacija potokaradi zaustavljanja erozije i odnošenja podnožjapadine.

10.1.2 Radni plato i zaštita zasjeka upadini

Na ravnom dijelu terena ili na blago nagnutojpadini može se izgraditi radni plato za čitavupovršinu bunara i simetrični iskop u bunaru počitavom presjeku. Na strmoj padini (terenu) seiskop i zaštita padine do radnog platoa izvodi



___________________________________________________________________________

41

postepeno sa kampadama visine 1,0 do 1,5 m.Kod zahvata u padinu treba nastojati, da tizahvati prestavljaju što manje ometaje uprirodnu ravnotežu padine. Za izgradnju bunarapotreban je radni plato kao ishodište zapostepeni iskop šahta. Obod zasjeka može se

izvesti u vidu slobodne kosine, a u slučajupotrebe može se dodatno zaštititi. Zasjecanjetreba oblikovati tako da se izradi svod paralelnosa gladinom padine. Sa zaštitnim mjeramazasjeka i formiranjem radnog platoapoboljšavaju se uslovi za održavanje ravnotežesa čime se izbjegava pojava štetnog rastresanjatla. Kod nestabilne padine opravdava seprimjena cjelokupnog koncepta zaštitnih mjeraza obezbjeđenje radnog platoa te osiguranjebunara i padine. Zaštita se izvodi sa slijedećimkonstruktorskim intervencijama:

• sa armiranim ili nearmiranim brizganim

(torkret) betonom, u ovom slučaju trebapredvidjeti mogućnost odvodnjavanja npr.sa izradom utora (šliceva) ili navrtavanjemzaštićene površine,

• sa brizganim betonom, armaturnimmrežama i ugrađivanjem kratkih pasivnihsidara,

• sa brizganim betonom sa sidranim rebrimaili gredama gdje se za sidra upotrebljavajuprednapregnuta geomehanička sidra,

• sa sidranim armiranobetonskim poluo-bručima deb. 20 – 30 cm,

• sa sidranim zidovima iz jednofrakcijskog(drenažnog) betona koji omogućava odvod

vode (min. deb. 0,5 m),• sa sidranim pilotnim zidom u slučaju kada

je tlo nestabilno i pri manjim zasjecima upadinu, posebno u padinama sa sipkimnanosima, kod zasićenih sedimentnihvještačkih jezera i kod plazovitih naslaga,

• sa prilaznim putevima za mehanizaciju kojine smiju ugroziti stabilnost padine.

Zaštita zasjeka sa upotrebom prednapregnutihsidara je povoljna u slučaju da sa sidrimapreuzimaju pritisci zemlje, odnosno pritisci kojinastaju od klizanja tla sa čime se izbjegavadirektno djelovanje pritiska na bunar. Na ovaj

način se obrazuje zaštitni zid odnosno svod zabunar. Preporučuje se praćenje pomjeranjazatitnog zida sa ugrađivanjem repera iekstanziometara. Na ovaj način se dozvoljavamogućnost izvođenja naknadnih intervencija uslučaju, da dođe do dodatnih opterećenja zbogpuzanja tla.

10.1.3 Izrada iskopa za bunar

Kod izrade iskopa vertikalnog šahta i zaštitnihzidova bunara treba uzeti u obzir zakonitostikoje važe kod izgradnje tunela. Važno je, da seprodubljivanje iskopa i izrada plašta šahta

izvodi sa velikom mjerom opreza posebno, akose temeljenje izvodi na više bunara na manjimmeđusobnim razmacima. Rastresitost zemljepri iskopu neugodno utiče na reaktivne sile utlu. Prvo se izvode niže ležeći bunari, usuprotnom može doći do neugodnogsamostalnog podkopavanja prethodnoizvedenog gornjeg bunara.

U gornjem dijelu bunara u područ ju nenosivihslojeva, zaštita pojedinih etapa iskopa običnose izvodi sa armiranobetonskim prstenovimakoji se izvode na licu mjesta sa jednostranosavijenom oplatom sastavljenom iz više

remenata (slika 10.1). U nižim slojevimazaštitna obloga se izvodi iz brizganog betona ukoliko to dozvoljavaju geomehaničke prilike.Prednost ovog načina je velika fleksibilnostsamog radnog postupka i zaštitnog plaštašahta. Sa torkret betonom površine zidovaiskopa se zatvaraju sa čime se sprečavapojava rastresitosti i osipanja zemlje unepovoljnim vremenskim uslovima. Ljuska izbrizganog betona dobro naliježe i prilagođavase svim neravninama površine iskopa sa čimese stvara dobra, gruba podloga za betonbunara.

Iskop u polučvrstoj ili

čvrstoj stijeni može seizvoditi sa miniranjem s tim, da se ne

prouzrokuju oštećenja plašta bunara, opreme idodatne nestabilnosti padine.

Za iskop bunara potrebna je slijedećamehanizacija i oprema:

• bager za iskop bunara koji se postavi usami bunar ili na vrh bunara u koliko seiskop izvodi sa kašikom,

• bager, autodizalica ili kran za transportiskopanog materijala iz šahta bunara, zatransport opreme i radnika,

• sistemska oplata za izradu zaštitnihprstenova,

• stroj za torkretiranje,

• oprema za miniranje,

• zaštitne i radne skele,

• pumpe za vodu za slučaj prisustvapodzemne vode,

• lestve za pristup u bunar,

• sve potrebne instalacije (rasvjeta, popotrebi dovod svježeg zraka itd.).



___________________________________________________________________________

42

1 – remenata oplate (lim, sekundarni nosači)2 – nastavljiva konstrukcija oplate za opiranje3 – montažni betonski blok za opiranje4 – mjesto za betoniranje

Slika 10.1: Izrada zaštitnog prstena sa jednostranskom oplatom

10.1.4 Kontakt između pete bunara itemeljnim tlom

Način izgradnje šahta bunara omogućavaodlično oblikovanje temeljnog tla. Pored togatemeljno dno se može produbljivati sa sjekačemodnosno udarnim kladivom. U nekimslučajevima npr. u područ jima rastresitog tlamože se poboljšati veza između pete bunara itla sa ugrađivanjem armaturnih palica zasidranje, ali je u ovakvim slučajevima boljavarijanta produbljivanja bunara. Kod plivajućihbunara može se nosivost tla poboljšati samlaznim injektiranjem (jet-grouting) koji ide do

nosive stijenske mase. Ovaj način jeekonomičan u slučajevima kada se na većimdubinama očekuju pukotine i kraške jame. Učestim primjerima opravdano je izvestiinjekcijske bušotine do dubine koja iznosipolovinu promjera bunara, posebno ako tozahtjevaju opterećenja od objekta, dimenzijebunara i prilike u temeljnom tlu na dnu bunara.Veće dubine injekcijskih bušotina sa vidikageomehanike nisu opravdane pošto bistveno neutiču na slijeganje tla ispod temelja. Prema

dosadašnjim iskustvima ovakve bušotineizvode se do 5,0 m dubine.

Nakon čišćenja temeljnog tla (odstranjivanjenevezanog materijala) potrebno je izvestizaštitu sa podbetonom koji, u konačnoj fazi,

prestavlja podlogu za beton pete bunara. Uvećini slučajeva bunar se u cjelosti zapunibetonom (nearmirani ili armirani). Za ovebetone preporučuje se upotreba cementa idodataka betonu koji smanjuju toplotuhidratacije. U nekim slučajevima bunar sezapunjava do određene visine, a stub postavidublje od površine terena. Ovakva rješenjase upotrebljavaju za postizanje manje krutostistuba koja omogućava jednostavnije uslovepodupiranja npr. uklještenje stuba u rasponskukonstrukciju umjesto povezivanja sa kliznimležištima. U ovakvim primjerima plašt bunaramora ostati trajno stabilan i preuzeti pritiske

zemlje, koji se sa vremenom povećavaju.

10.2 Izrada bunara sa spuštanjem

U slučaju da se temeljenje izvodi u rijekama savještačkim nasipom – poluotokom ili otokomizrada bunara, sa postepenim iskopom iistovremenom zaštitom, nije moguća. Upjeskovito-šljunkovitim materijalima saveličinom frakcija do 200 mm upotrebljava semetoda izrade šahta sa podkopavanjem ispuštanjem (propadanjem) prethodnozabetoniranog šupljeg sanduka. Armira-

nobetonski zidovi bunara zabetoniraju se poetapama iznad terena ili nivoa vode i saiskopom unutar sanduka spušta (utapa) premadole. Sve dok pritok vode nije veliki nemastraha od hidrauličkog loma tla te se iskopobavlja na suhom. U područ ju ispod nivoavode iskop se izvodi sa bagerom - kašikarom.U slučaju veće zbijenosti terena ili prisutnostisamaca izvodi se podvodno miniranje.

Za smanjenje trenja između zidova bunara izemlje vanjske površine zidova bunaraupotrebljavaju se suspenzije bentonita. Ovamjera se ne primjenjuje u pjeskovitimmaterijalima, pošto postoji opasnost odsamostalnog propadanja bunara radi malogodpora zemlje ispod sjekača koji su ugrađenina vanjskoj strani zidova bunara.

Kod izrade vještačkog nasipa treba pravilnoizabrati materijal za nasip. Vanjske dijelovenasipa prema vodi treba zaštititi sa kamenimnabačajem. Dio nasipa u kome se vrši iskop ubunaru je iz šljunkovitog materijala bez većihkomada. Između kamenog nabačaja i



___________________________________________________________________________

43

šljunkovitog nasipa izvede se barijera izglinovitog materiajla koja sprečava odnosnosmanjuje vanjski dotok vode (slika 10.2).

Slika 10.2: Izrada vještač kog nasipa u vodi

Kada sanduk dosegne predviđenu kotu, dno sezatvori sa t.k.z. betonskim čepom. Ugrađivanjepodvodnog betona treba izvesti neposredno pozavršetku iskopa sa čime se sprečava taloženje

mulja na temeljno dno. U suprotnom trebanatoloženi mulj prije betoniranja čepa odstraniti(usisati). Nakon očvršćenja podvodnog betona(čepa) ispumpa se voda iz bunara uz prethodnuprovjeru stabilnosti na uticaj pritiska uzgona.Temeljna ploča sa nastavkom za stub poduporeizvodi se u suhom šahtu. Kod riječnih stubovagornji dio šahta, iznad kote dna korita, trebaodstraniti sa miniranjem.

10.3 Posebnosti izrade bunara u nestabilnoj- plazovitoj padini

Bunar u plazovitoj padini, koja se nalazi nagranici ravnoteže, prestavlja prepreku kojamijenja uslove ravnoteže temeljnogpoluprostora.

U plazovitoj padini mogu se preduzeti sledećemjere:

• da se klizanje padine ne sprečava npr. saizvođenjem deformabilnog plašta bunara sadilatiranim obručima (slika 4-d),

• da se uredi odvodnjavanje u područ ju plazasa ugrađivanjem drenažnih cijevi ispodpovršine terena i u šahtove bunara,

• da se opterećenje od plaza djelomičnopreuzme sa bunarom koji se primjernodimenzionira i po potrebi sidra ili da sepodruč je podupore zaštiti sa sidranimpilotnim zidom,

• da se pomjeranje plaza, sa opsežnimmjerama, spriječi u cjelosti. Ova mjera jeneekonomična, a primjenjuje se samo uizuzetnim slučajevima

U slučaju da se stabilna temeljna tla nalaze jako duboko, onda se stub poveže sa bunaromtako, da se predviđena pomjeranja mogukompezirati sa regulacijom ležišta.

10.4 Nadzor pri građenju, monitoring iodržavanje

Kod izrade bunara potrebna je stalna saradnjaizmeđu izvođača, projektanta, geomehaničara inadzornog inžinjera.

U okviru nadzora na izgradnji bunara izvode sesledeće aktivnosti:

• uspostavljanje monitoringa, sa kojim seprate i slijede pomjeranja padine, bunara ipodupora,

• sa pregledima se odmah određuje stvarna

kategorija tla,• u pogledu stvarnih prilika, odmah se

određuju dodatni uslovi osiguranja iskopakao što je dodatno razupiranje, sidranjeitd.,

• na dnu bunara treba izvesti testpenetracije odnosno treba odrediti dubinuna kojoj se počinje izvođenje eventualnezaštite bunara,

• određivanje skladnosti sa projektom ievidentiranje odstupanja od izvedbenedokumentacije te promjene i dopune kojenastaju u toku izgradnje.

Na plazovitim područ jima potrebno je, još prijepočetka građenja, pregledati teren sanamjenom, da odgovorni projektantkonstrukcije, odgovorni geomehaničar iodgovorni nadzor zajedno odrede potrebu imjesta ugrađivanja inklinometara. Odmahposlije ugrađivanja izvede se mjerenje nultogstanja i odredi gustoća narednih mjerenja.Gustoća mjerenja određuje se u zavisnosti odizmjerenih rezultata.

Sa završetkom građevinskih radova potrebno je uspostaviti prvobitno stanje sa planiranjem ihumuziranjem terena u koliko nisu izvedene

dugotrajne zaštitne mjere kod izvođenjapočetnih zasijecanja za radne platoe bunara.Veliku pažnju treba posvetiti pouzdanomodvodu oborinskih voda, posebno sa voznihpovršina u cilju sprečavanja štetne erozije.Područ je bunara treba stalno kontrolisati.Posebno značajni su postupci kontrole nakontopljenja snijega i nakon perioda velikih kišakako bi se ustanovila mjesta nastankaeventualnih erozija, površinskih pomjeranja ifunkcionalnost i učinkovitost drenaža. Osim



___________________________________________________________________________

toga potrebno je pratiti naprave za mjerenje:ekstenziometre, naprave za mjerenje na sidrima,inklinometre i geodetske mjerne tačke. Posebnupažnju treba posvetiti strmim padinama koje senalaze na granici stabilnosti sa rizičnimtemeljenjem. Na taj način se može

pravovremeno intervenisati u slučaju pogoršanjaprilika.

Obseg i način održavanja bunara mora seodrediti sa poslovnikom o održavanju objekta ukome su navedene informacije o kritičnimdijelovima konstrukcije za koje se zahtijevajusistematični pregledi, vrste i gustoćapojedinačnih pregleda u okviru trajnogmonitoringa.

temeljenje na busenim sipovima i bunarima

Documents