2007 12 21 smg 9 stisljivost slijeganje i slom tla pod temeljem

7/21/2019 2007 12 21 SMG 9 Stisljivost Slijeganje i Slom Tla Pod Temeljem

1/42

Graditeljski odjel Tehnikog veleuilita u Zagrebu dr.sc. Sonja Zlatovi, prof.v.k.

Suvremene metode u geotehniciStiljivost tla, slijeganje i slom tla pod temeljem

21. prosinca 2007 - 1

Politehniki specijalistiki diplomski struni studij, specijalizacija graditeljstvo

Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 1

stiljivost tla,slijeganje,

slom tla podtemeljemSuvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 2

optereenje

(masa)

naginjanje

5

15000 t

1173117311731173

1370137013701370

1990199019901990

2000200020002000


gubitak stabilnosti zidova

nestabilnost zbog slijeganja

tla oko temelja

slom tla pod temeljem

naginjanje uvenog tornja..

(diferencijalno nejednolik

o

slijeganje):


posljedice

prevelikih

(nejednolikih

diferencijalnih)

slijeganja


2/42



21. prosinca 2007 - 2



posljedice

prevelikih

(nejednolikih diferencijalnih)

slijeganja


posljedice

prevelikih(nejednolikih

diferencijalnih)

slijeganja


ispitivanje stiljivosti tla u laboratoriju

stvarnost: pukotine, pomaci, deformacije

da bismo to bolje predvidjeli/ izbjegli deformacije

proraunavamo naprezanja u tlu

1.to bolje predviamo mogue situacije

2.to bolje procjenjujemo mogue utjecaje/

optereenja3. to bolje procjenjujemo (mjerimo) odgovarajua

svojstva tla


tijekom prorauna openito

1. ocijeniti potrebne i dostupne podatke

2. izabrati odgovarajui model

3. odabrati odgovarajue parametre

veliine kojima emo u proraunu opisati stvarnost

4. raunati

5. prikazati rezultate, provjeriti, usporediti, ocijeniti


3/42



21. prosinca 2007 - 3



izvedba irokog nasipa


dubina

z

poetna vertikalna naprez., v (kPa)0 m

1 m

2 m

5 m

jedinina teina tla, = = = = 20 kN/m3

v(z) = (i) z(i)i

v(0m) = 0 kPa

v(1m) = 0 kPa + 20 kN/m3 * 1m =

= 20 kN/m2 = 20 kPa

20 40 100

v(2m) = 20 kPa + 20 kN/m3*(2m-1m)

= 40 kN/m2 = 40 kPa

v(5m) = 40 kPa + 20 kN/m3 * 3m =

= 100 kN/m2 = 100 kPa


izvedba irokog nasipa:

kako odredimo dodatna naprezanja u tlu?

naprezanja od kojih e nastati slijeganje?


dubina

z

vertikalna naprezanja, v (kPa)0 m

1 m

2 m

5 m

jedinina teina tla, = = = = 20 kN/m3

v(z) = v(0) + (i) z(i)i

v(0m) = 20 kPa

v(1m) = 20 kPa + 20 kN/m3 * 1m =

= 40 kPa

40 60 120

v(2m) = 40 kPa + 20 kN/m3*(2m-1m)

= 60 kPa

v(5m) = 60 kPa + 20 kN/m3 * 3m =

= 120 kPa

20kPa


4/42



21. prosinca 2007 - 4



za jednostavne situacije u horizontalno uslojenom tlu:

izvedba irokog nasipa

sputanje razine podzemne vode na irokom podrujuerozija na irokom podruju

izvedba iroke graevne jame


s = (z*) z(z*)po svim slojevima

u horizontalno uslojenom tlu promjene ovisne iskljuivo

o dubinibez horizontalne deformacije u tlu

promjena efektivnih vertikalnih naprezanja

slijeganje

slijeganje je vertikalni pomak povrine terena (ili

temelja)

slijeganje dobijemo kao ukupnu deformaciju tla

tj. kao sumu deformacija svih slojeva,ili po svim slojevima


l..

deformacija:

skraenje,

snienje

l

poetna

duljina,

visina

relativna deformacija je deformacija jedinine duljine ili sl.

= = = = l/l, omjer deformacije i poetne duljine

l = = = = l s = = = = z

deformaciju sloja dobijemo mnoenjem

relativne deformacije i debljine sloja


l..lpoetna

duljina,

visina

relativna deformacija je deformacija jedinine duljine ili sl.

= = = = l/l, omjer deformacije i poetne duljine

l = = = = l s = = = = z




5/42



21. prosinca 2007 - 5



l

poetna

duljina,

visina

l = = = = l s = = = = z



ako l = 1 m

l = 0,1m

kolika je relativna deformacija:

= l/l == 0,1m/1m

= 0,1

= 10%

l..


s.. deformacija

sloja

z

debljina

sloja

ako z = 1 m

s = 0,1m

kolika je relativna deformacija:

= s/z == 0,1m/1m

= 0,1

= 10%


s.. deformacija

sloja

z

debljina

sloja

s = = = = z



kako dobiti relativnu deformaciju?


l.. deformacija:

skraenje

proirenje

l

poetna

duljina,

visina

relativnu deformaciju dobijemo kao omjer naprezanja i npr. E

= = = = /E, modula elastinosti..

bez horizontalnog pridranja

relativnu deformaciju dobijemo kao omjer naprezanja i npr. Mv = = = = /Mv, modula stiljivosti ili

modula linearne kompresije

bez horizontalnog deformiranja


6/42



21. prosinca 2007 - 6



l

poetna

duljina,

visina

bez horizontalnog deformiranja

s.. deformacija

sloja

s = = = = z

l

poetna

duljina,

visina

relativnu deformaciju dobijemo kao omjer napona i npr. Mv

= = = = /Mv, modula stiljivosti ili

modula linearne kompresije Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 22

za ispitivanje stiljivosti u laboratoriju:edometar

uzorak se sa to manje poremeivanja

(da bude sauvana struktura tla i stiljivost tla)

ugrauje u elini prsten

koji tijekom pokusa/ optereivanja

sprjeava horizontalno deformiranje tla

dakle, rezultat je mjera stiljivosti tla u uvjetima

bez horizontalnog deformiranja tla.


EDOMETARneporemeeniuzorakelini prsten kojisprjeavahorizontalnudeformacijuporozna ploa kojaomoguavadreniranje uzorkaelina ploa i ureajza jednolikuraspodjeluvertikalnogoptereenjamjerna urica zapraenje vertikalnedeformacije Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 24


7/42



21. prosinca 2007 - 7


Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 25 Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 26

koeficijent stiljivosti

u i-tom koraku optereenja:avi= ei/i

e,

koeficijent

pora

v

1av


koeficijent stiljivosti

u i-tom koraku optereenja:

avi= ei/imodul stiljivostiili modul linearne kompresije


Mvi= i/i= (1+ei-1)/avikoeficijent promjene volumena


mvi= avi/ (1+ei-1)

modul stiljivostiili modul linearne kompresije

Mvi= i/i

Mv = /


s..

deformacija

sloja

s = = = = zdeformaciju sloja dobijemo mnoenjem


Mv = /

z

debljina

sloja


8/42



21. prosinca 2007 - 8



s = (z*) z(z*)po svim stiljivim slojevima

ukupno slijeganje dobijemo zbrajanjem

deformacija pojedinih slojeva


Horizontalno uslojeno tlo.

Dodatna vertikalna napr. jednaka po dubini

v (z) = const.

z

0

4 Mv4, z4

1 Mv1, z1

2 Mv2, z2

3 Mv3, z3

5 Mv5, z5

s1 = = = = 1 z1s2 = = = = 2 z2

s3 = = = = 3 z3

s4 = = = = 4 z4

s5 = = = = 5 z5



e,

koeficijent

pora

log v

prvo optereenje

rastereenje

ponovno

optereenje


e,

koeficijent

pora

log v

ponovno

optereenje

... edometarski

pokusnapr.

prekonsolidacije...

P


9/42



21. prosinca 2007 - 9



napr.

prekonsolidacije...

... edometarski

pokus

e,

koeficijent

pora

log v

P

1Cr

1Cc

koeficijent

rekompresije

koeficijent

kompresije


procjena

deformacije

e,

koeficijent

pora

log vnaprezanje prekonsolidacije...

P

poetno efektivno

napr. u tlu0

1Cr

log0 log(0+)

log0

0+e=Crlog

0

0+


procjena

deformacije

e,

koeficijent

pora

log vnaprezanje prekonsolidacije...

P

poetno efektivno

napr. u tlu

0

1

Cr

log0 log(p)

log0P

e=Crlog0

p


procjena

deformacije

e,

koeficijent

pora

log v

naprezanje prekonsolidacije...P

poetno efektivno

napr. u tlu

0

1

Cr

log0 log(p)

e=Crlog0

p

1Cc

log(0+)

logp

0+

e=Cclogp

0+


10/42



21. prosinca 2007 - 10

Politehniki specijalisti

ki diplomski stru

ni studij, specijalizacija graditeljstvo


e=Cc++++Cc


logp

0+

procjena

deformacije e=Crlog 0

p

0

e=VP/VS

e=VP/VS

=h/h0

=e/(1+e0)

h/h0=VP/V0

V0=VP0+VS

h/h0=VP/(VP0+VS)

h/h0=e/(e0+1)

e0=VP0/VS

edometarski uvjetiSuvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 38


procjena

deformacije

0

e=VP/VS

e=VP/VS

=h/h0h/h0=VP/V0

V0=VP0+VS

h/h0=VP/(VP0+VS)

h/h0=e/(e0+1)

e0=VP0/VS

edometarski uvjeti

e=Crlog 0

0+

=e/(1+e0)




Horizontalno uslojeno tlo.

Dodatna vertikalna napr. jednaka po dubiniv (z) = const.

z

0

4 Mv4, z4

1 Mv1, z1

2 Mv2, z2

3 Mv3, z3

5 Mv5, z5

s1 = = = = 1 z1s2 = = = = 2 z2

s3 = = = = 3 z3

s4 = = = = 4 z4

s5 = = = = 5 z5



11/42



21. prosinca 2007 - 11



vrijeme... t

slijeganje u

trenutku t.. s(t)Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 42

normalizirano vrijeme:

vremenski faktor: Tv = t cv/H2tje vrijeme

Hje debljina dijela sloja koji se

drenira u jednom smjeru

cvje koeficijent konsolidacije

normalizirano slijeganje:

stupanj slijeganja: U(Tv) = s(t)/s


p

1

1

2

p

1

1

1

1

1

I

2

I 1

w

t=0 t=0 t>0 t= o o

vertikalni

efektivni

naponi

porni

tlak

u

u u u

porast pornog tlaka po dubini od optereenja na povrini


0.90.848

0.80.567

0.70.403

0.60.286

0.50.196

0.40.126

0.30.071

0.20.031

0.10.008

UTv za 1D dreniranje

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0,001 0,01 0,1 1

U(Tv) = w(t)/w

(log)Tv


12/42



21. prosinca 2007 - 12


Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 45 Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 46

optereenje i

podizanje pornog tlaka


deformiranje (slijeganje) i

smanjivanje pornog tlaka


ilustracije: University of Bristolporast pornog tlaka po dubini od optereenja na povrini

na poetku,

prije

optereivanja

nepropusni sloj (k = 0)

put

dreniranja

drenani

sloj


13/42



21. prosinca 2007 - 13




u trenutku

optereivanja

t=t0

inicijalno stanje


putdreniranja

drenani

sloj




putdreniranja

drenani

sloj

inicijalno stanje




put

dreniranja

drenani

sloj

inicijalno stanje




put

dreniranja

drenani

sloj

inicijalno stanje


14/42



21. prosinca 2007 - 14





putdreniranja

drenani

sloj

u trenutku

t =

inicijalno stanje


ilustracije: University of Bristol: porast pornog tlaka po dubini od optere enja na povr ini


optereenje i

podizanje pornog tlaka

neka se povrina naglo

optereti sa 100 kPa

koliki je porast pornog tlaka?

100 kPa

koliko je to iznad razine podzemne vode?

10 m


deformiranje (slijeganje) skeleta tla i

paralelno/istovremeno smanjivanje pornog tlaka


15/42



21. prosinca 2007 - 15



Rainbow Bridge, Tokyo

Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 58http://www-rocq.inria.fr/~gouet/Photos/Japon/Tokyo/Images/DSC01935.jpg


slijeganje

1. diferencijalno slijeganje

2. procjena slijeganja od optereenja

pojednostavljeno slijeganje3. slijeganje neovisno o optereenju

oblikovanje plitkih temelja



16/42



21. prosinca 2007 - 16



114m + 570m + 114m

798m...


0,5cm

8,5cm

33cm

procjena po edometru

Tatsuoka 2000

procjena slijeganja po edometruprecjenjuje slijeganje. ipak: vrlo

povoljno za standardne temelje (geot.kategorija 2)

mjereno

prema vrlofinom

mjerenju ivrlo finomproraunu

1,3cm

1.400.000 kN

4,4 cm

6,8 cm


ozbiljne procjene slijeganja

zahtijevaju paljivo ispitivanja uvjeta u tlu,ukljuujui mjerenje deformabilnosti tla

zahtjevno i skupo

pojednostavljena procjena slijeganja,

za male temelje,

svodi se na jednostavnu provjeru dodatnihvertikalnih naprezanja (kao da je tlo elastino),

vertikalne deformabilnosti i

vertikalne deformacije (kao da nemahorizontalnih def.)



17/42



21. prosinca 2007 - 17



Osnovni oblici plitkih temelja

ispod vie stupova, stijena:

temeljna ploa

raunamo:

temelj savitljiv (momentsavijanja! armatura)

u dva smjera

raspodjela napona treba bitiodreena


Izbor dubine temeljenja, oblikovanje temelja

1..opa situacija na terenu

2..zahtjevi objekta: podrum

3..dubina temelja: ispod dubine smrzavanja

4..nosivost: varijacije po dubini!

5..slijeganje: varijacije stiljivosti po dubini!


diferencijalno slijeganje

vanost procjene slijeganja


sA

sBA

A B C

sC

sBCBA

L

sB

slijeganje


nagib


18/42



21. prosinca 2007 - 18



zanima nas

pomak leaja nosive konstrukcije

slijeganje temelja

deformacija tla ispod/ oko temelja

to ovisi

o svojstvima tla (stiljivost, posmina vrstoa)

o svojstvima temelja (dubina, oblik, krutost)

o svojstvima optereenja (koso?, centrino?)


lokalni nagibi od vertikale ili horizontale:

1/100 jasno vidljivi

1/150 nepoeljni

stroe zahtjeve moe imati razliita oprema,tehnoloki procesi

Tomlinson & al 1978


irina pukotine u zidu i ozbiljnost tete

do 0,1 mm zanemarive

do 1 mm rijetko vidljive

do 5 mm popravke lake ali obino potrebne iznutra, vrata iprozori mogu zapinjati

Tomlinson & al 1978Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 72

irina pukotine u zidu i ozbiljnost tete

5 do 15 mm ili vie od 3 pukotine

zidarski radovi potrebni, mogue pucanje cijevi,

prokinjavanje

15 do 25 mm ozbiljne tete:

potrebna zamjena dijela zia, naginjanje poda,posebno iznad vrata i prozora, okviri iskrivljeni

iznad 25 mm vrlo ozbiljne tete:

grede gube nosivost, zidovi se naginju,

prozori razbijeni,

opasnost od nestabilnosti

Tomlinson & al 1978


19/42



21. prosinca 2007 - 19




granine vrijednosti

pukotine u ziu:

1/500 ili 1/300 ili 1/1000

tete na konstrukciji:

1/150 ili 1/200 ili 1/250

nearmirani nosivi zidovi:1/250 ili slino


pojednostavljena procjena slijeganja

za jednostavne i male temeljeakoje optereenje dovoljno manje od nosivosti

p < pa = pf/Fs ili pf(m, cm)

slijeganje ukupna vertikalna deformacija

temeljnog tla =

s = v(z) z = v(z) / Mv(z) * zraunamo dodatno optereenje na dubini dna temelja:

v(D) = p - 'v(D)

optereenje na dnu temelja (p)minus rastereenje iskopom ('v(D))


normalizirano dodatno naprezanje

normalizirana

dubina

(pojednostavljena procjena slijeganja)po dubini raunamo za dovoljno mnogo toaka/kriki z

v(z) dodatno naprezanje od dodatnog optereenja vraunajui na smanjenje sa dubinom ispod dna

v (z) = v (D) Ik(z-D; oblik dna temelja)


karakteristina toka:toka koja se jednako slijee:

pod jednoliko optereenim pravokutnikom

pod krutim temeljem


20/42



21. prosinca 2007 - 20



z

44, Mv4, z4

11, Mv1, z1

22, Mv2, z2

33, Mv3, z3

55, Mv5, z5

(D) = p v0(D)

(z)v0(z)

deformacija nastaje uslijed promjene ef. naprezanja

dodatna (vertikalna) naprezanja: (z)

ovisno o poetnim efektivnim naprezanjima v0 (z) Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 78

pojednostavljena procjena slijeganja

za jednostavne i male temelje

akoje optereenje dovoljno manje od nosivosti

p < pa = pf/Fs ili pf(m, cm)

slijeganje = ukupna vertikalna deformacija

temeljnog tla =

s = v(z) z =raunamo dodatno optereenje na dubini dna temelja:

v(D) = p - 'v(D) optereenje na dnu temelja (p)

minus rastereenje iskopom ('v(D))

/ Mv(z)v(z) z


Slijeganjetrenutno slijeganje (si)

elastina deformacijabez promjene volumena vode

konsolidaciono (primarno) slijeganjesc)..promjena volumena pora /porneode ovisno o propusnosti

u koherentim tlima dugotrajnosekundarno slijeganje (sa)

polagane promjene u skeletu tlanajznaajnije u organskim tlima

ukupno slijeganjes = si + sc + sa

Settlement

imediate s.

consolidations.

secondary s.

or creep


optereenje

slijeganje slom tla

procjena prema rezultatima

edometra...


21/42



21. prosinca 2007 - 21



pf nosivost

optereenje

slijeganje slom tla

globalni faktor sigurnosti:

Fs =pf/pa barem 2 ili 31.radno optereenje dovoljno daleko od

sloma2.slijeganja dovoljno pouzdanoodredimo na jednostavni nain

dopustivo optereenje

obzirom na slom tlapod temeljem,

pa


pf nosivost

optereenje

slijeganje slom tla


obzirom na slom tlapod temeljem,

pa

prevelika

slijeganja..

.. umijemo

procijeniti graninu

vrijednost

optereenja

teko procjenjiva slijeganjapojednostavljena provjera slijeganja


jo o slijeganju


nejednolika debljina mekog sloja

nejednoliko slijeganje

razliitosti u temeljnom tlu

mekani sloj


22/42



21. prosinca 2007 - 22



razliita optereenja


odvojiti objekte razliite visine!

razliitosti u optereenjuSuvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 86

mekana konstrukcija


ukrutiti temeljem

meki temelji


meki temelji

mekana konstrukcijanejednoliko slijeganje

ukrutiti temeljem


t

s

stupnjevana izgradnja


vremenske razlike


23/42



21. prosinca 2007 - 23



nejednoliki iskop

nejednoliko rastereenje


razliitosti u povijesti optereivanjaSuvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 90

optereenje krunom ploom po Westergaardu

na zaravnjenoj podlozi tla (pijesak ako je potrebno)mjerenje modula reakcije tlapri slijeganju od 1,2 mm

k = 1/0,12 = 8 1N/cm3

w

12mm

(kPa)1


optereenje krunom ploom po Westergaarduna zaravnjenoj podlozi tla (pijesak ako je potrebno)

mjerenje modula reakcije tlapri slijeganju od 1,2 mm

k = 1/0,12 = 8 1N/cm3

w

12mm

(kPa)1


probna ploa

plate loading test

model budueg temelja

(openito: crosschecking!

usporediti razliita ispitivanja)

pazi! dimenzije temelja i optereenjem obuhvaenogpodruja!


24/42



21. prosinca 2007 - 24



bujanje i skupljanje

tlagline mogu bitno

mijenjati volumensa promjenomvlanosti ispitatiosjetljivost

0

20

40

60

80

0 20 40 60 80 100

wL

IP = wL - wP A.. IP = 0,73 (wL - 20%)

CH


bujanje i skupljanje tla

sezonske kie promjene vlanosti povrinskog sloja

promjene NPV

korijenje: stabla ili grmlje posjeeno ili zasaeno!

pukotine u kuama

ili priekati ravnoteu u vlanosti

ili odvojiti temelje

ili dubina temeljenja 0,9 do 1.2 m ili vie

ili graditi na temeljnoj ploi (uobiajeno u Australiji)


smrzavanje tla

gline, prah, kreda mogu bitno mijenjati volumen prismrzavanju

(!kapilarni efekti privlaenje vode u ledene lee!)

min dubina temeljenja oko 0,8 m

(oko 1,2m u planinskom podruju, 0,4 na moru)

ili zamjena osjetljivog tla krupnozrnim

(ljunak ali ne dozvoliti ispunjavanje pora prahom)

ili zatita od podizanja vode nepropusnom membranom


permafrost

stalno smrznuto tlo dok se sloj otapa u ljeto

Sibir, Kanada, Alaska, Grendland


25/42



21. prosinca 2007 - 25



vibracije

vibratori za poboljanje / zbijanje tla, takoer

dinamiki optereeni nebalansirani temelji

zabijanje pilota u susjedstvu

strojevi

promet

eksplozije

potres


puzanje tla

pitanje stabilnosti kosina mogua stabilizacija


iskopi u podzemlju

zatita: temeljenje na ploi, pilotima


pomaci neovisni o dodatnom optereenju

bujanje i skupljanje tla

smrzavanje tla

vibracije

puzanje tla

iskopi u podzemlju


26/42



21. prosinca 2007 - 26



6. Plitki temelji6.2. Granina stanja

gubitakope stabilnosti

slom tla pod temeljem, proboj, istiskivanje

slom klizanjem

kombinirani slom u tlu i konstrukciji

konstruktivni slom uslijed pomaka temelja

prevelika slijeganja

prevelika uzdizanja uslijed bujanja, smzavanja ili dr.

neprihvatljive vibracije


granina stanja

gubitak ope stabilnosti ?

?

blizina kosine


granina stanjagubitak ope stabilnosti ?

??

iskop

poduporna

konstrukcija


granina stanjagubitak ope stabilnosti ?

?

rijeka

jezero more

pornitlak?


27/42



21. prosinca 2007 - 27



6. Plitki temelji6.5. Projektiranje po graninim stanjima nosivosti

6.5.2 Otpornost na slom tla pod temeljem

1. Openito

.. treba biti zadovoljeno za sva granina stanja nosivosti:

.. proraun prema 2.4

.. teina temelja, teina zasipa i svi pritisci tla, bilopovoljni bilo nepovoljni

pritisci vode koji nisu izazvani optereenjem temelja.. kaodjelovanja

Vd RdRdVd




2. Analitiki postupak

.. ope prihvaeni analitiki postupak..

primjer..Annex D

.. analitika procjena kratkotrajnih i dugotrajnih vrijednosti, posebnou sitnozrnom tlu

.. uzeti u obzir oblik uslojenosti ili drugih diskontinuiteta..pretpostavljeni mehanizam sloma, posmina vrstoa, parametrideformacije..

.. uslojeni sedimenti.. parametri.. za svaki sloj

.. ako vrsta formacija lei pod slabom.. posmina vrstoa slabe; akoje obratno: slom probojem.. punching failure..

.. numerike procedure ako je potrebno..

.. moe se primijeniti proraun ope stabilnosti (Section 11)




3. Polu-empirijski postupak

.. ope prihvaeni polu-empirijski postupak

.. koritenje rezultata ispitivanja presiometrom..Annex E..preporuen




4. Prescriptive method using presumed otpornost na slom tlapod temeljem

.. a commonly recognized prescriptive method based on presumedOtpornost na slom tla pod temeljem should be used

.. sample method.. spread foundations on rock..Annex G..

recommended.. the design result should be evaluated on the basisof comparable experience


28/42


29/42



21. prosinca 2007 - 29




6.5.5 Slom konstrukcije zbog pomaka temelja

differential vertical and horizontal foundation displacements shall beconsidered to ensure that they do not lead to an ultimate limitstate occurring in the supported structure

a presumed bearing pressure may be adopted (see 2.5) provideddisplacements will not cause an ultimate limit state in thestructure

in ground that may swell, the potential differential heave shall beassessed and the foundation and structure designed to resist oraccommodate it


6. Plitki temelji6.6. Projektiranje po graninim stanjima uporabivosti

6.6.1 Openito

6.6.2 Slijeganje

6.6.3 Uzdizanje

6.6.4 Analiza vibracija


granina stanja

strojevi...

neprihvatljive vibracije


konstruktivni zahtjevi... plitki temelji

izbor dubine temeljenja

... nosivo tlo...

... pokreti i mijenjanje svojstava tla...

... podzemna voda... (iskop, izvedba)

... strujanje vode u tlu...

... erozija...

... skupljanje i bujanje glina...

... smrzavanje...

... klimatski utjecaji...

... utjecaji izvedbe

... zagrijavanje ili hlaenje iz graevine

... susjedne graevine ... postojee

... budue... iskopi...


30/42



21. prosinca 2007 - 30



uvjeti ponaanja graevine...

sadraj graevine + nosiva konstrukcija + izvedba

zahtjevi i tolerance


Oblikovanje temelja

objekt:

tlocrt najdonjeg kata: stupovi, zidovi, optereenja

traena dubina: podrumi

tlo:

minimalna dubina obzirom na smrzavanje

minimalna dubina obzirom na bujanje

nosivost tla

objekt&tlo: slijeganja i diferencijalna slijeganja


pridravanje

http://torre.duomo.pisa.it/towersposters/english_version/ Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 120

optereivanje

http://torre.duomo.pisa.it/towersposters/english_version/


31/42



21. prosinca 2007 - 31



kontrolirano izvlaenje tla

http://torre.duomo.pisa.it/towersposters/english_version/ Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 122

pridravanje

http://torre.duomo.pisa.it/towersposters/english_version/http://torre.duomo.pisa.it/towersposters/english_version/

Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 123http://torre.duomo.pisa.it/towersposters/english_version/ Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 124

45

d/2

45 d

d

provjera temelja na posminu silu/ odrez


32/42



21. prosinca 2007 - 32



provjera temelja na moment savijanja

/4

zid

B

AB

stijenastu

B

h

d

B

elinistup

(B- )/2-h/2


provjera temelja na posminu silu/ odrez

45 45 d

d d/2

d

b

BB-b-d

b

BB-b-d

b

BB-b-d/2


pod krutim temeljima

pretpostavlja se uglavnom

linearna raspodjela (kontaktnih)

napona

pod temeljnim stopama

pod temeljnim trakama

u poprenom smjeru pod

temeljnim gredama

N

N/A

+

=

M

M/W ili M/I * l


podaci: Sei,K., 1971, Greke pri fundiranju, Graevinska knjiga, Beograd

Transcona, blizu Winnipega, Canada

AB silos

skladitenje miliona buela tj. 35.000m3jema

65 elija krunog presjeka i 48 kvadratnog

temeljna ploa tlocrta 23,5m puta 59 m

debljine 0,6 m, dubina temeljenja 3,6 m

na dnu jame: povrinsko probno optereenje

(probna ploa)

i bez kakvog drugaijeg geotehnikog ispitivanja tla


33/42



21. prosinca 2007 - 33



Plane strain bearing capa city tests

air-dried Toyoura sand (B0= 10 cm in 1 g)

Sand box: 40 cm w ide,

183 cm long and

49 cm (sand depth )

Lubricated

Ispitivanje nosivosti: uvjeti ravnih deformacija nazraku sueni Toyoura pijesak irina

modela temelja 10 cm

podmazano

irina 40 cmduljina 183 cmvisina 49 cm

University of Tokyo, Professor Fumio Tatsuoka Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 130shear displacement along shear band is not unifor

University of Tokyo, professor Fumio TatsuokaUniversity of Tokyo, Professor Fumio Tatsuoka

Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 131University of Tokyo, Professor Fumio Tatsuoka Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 132University of Tokyo, professor Fumio TatsuokaUniversity of Tokyo, Professor Fumio Tatsuoka


34/42



21. prosinca 2007 - 34



pf nosivost

optereenje

slijeganje slom tla


obzirom na slom tla

pod temeljem,

pa

na nekom odreenom tlu

za neki odreeni temelj

za odreeni oblik optereenja


pf nosivost

optereenje

slijeganje slom tla


obzirom na slom tla

pod temeljem,

pa


Fs =pf/pa barem 2 ili 3

1.radno optereenje dovoljno daleko odsloma

2.slijeganja dovoljno pouzdanoodredimo na jednostavni nain


Plane strain bearing capa city tests

air-dried Toyoura sand (B 0= 10 cm in 1 g)

Sand box: 40 cm w ide,

183 cm long and

49 cm (sand depth )

Lubricated

Ispitivanje nosivosti: uvjeti ravnih deformacija na zrakusueni Toyoura pijesak irina modela temelja 10 cm

podmazano

irina 40 cmduljina 183 cmvisina 49 cm

University of Tokyo, Professor Fumio Tatsuoka Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 136shear displacement along shear band is not unifor

University of Tokyo, professor Fumio TatsuokaUniversity of Tokyo, Professor Fumio Tatsuoka


35/42



21. prosinca 2007 - 35


Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 137University of Tokyo, Professor Fumio Tatsuoka Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 138University of Tokyo, professor Fumio TatsuokaUniversity of Tokyo, Professor Fumio Tatsuoka


pf nosivost

optereenje

slijeganje slom tla


obzirom na slom tla

pod temeljem,

pa

na nekom odreenom tlu

za neki odreeni temelj

za odreeni oblik optereenja


pf nosivost

optereenje

slijeganje slom tla


obzirom na slom tla

pod temeljem,

pa


Fs =pf/pa barem 2 ili 31.radno optereenje dovoljno daleko odsloma



36/42



21. prosinca 2007 - 36



1,75

1,8

1,85

1,9

1,95

2

2,05

10 100 1000u logaritamskom mjerilu, log v

koeficijent pora,

e=Vp/Vs

edometar


1,75

1,8

1,85

1,9

1,95

2

2,05

0 1000vertikalni napon, v

koeficijent pora, e=V /Vs

edometar

vertikalno naprezanje,


pomak, posmine

deformacije

n max = = = = = n tg+ c

izravni posmik


prije vrha

prije vrha

poslije vrha


37/42



21. prosinca 2007 - 37



optereenje

slijeganje

potpuni slom tla pod

temeljem

podruje velikih deformacija

ne mora dosegnuti povrinu

General shear failure

jasno izraeno optereenje sloma

plii temelji u zbijenom / vrstom tlu

tlu

postepeno se iri

podruje velikih

deformacija

katastrofalno

slijeganje i

naginjanje temelja



optereenje

slijeganje

lokalni slom tla pod

temeljem

podruje velikih deformacija

ne mora dosegnuti povrinu

Local shear failure

strmija krivulja slijeganja

temelji u srednje zbijenom tlu


optereenje

slijeganje

slom utiskivanjem

Punching shear failure

strma krivulja slijeganja

temelji u slabim

stiljivim tlima


38/42



21. prosinca 2007 - 38


Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 149University of Tokyo, professor Fumio Tatsuoka Suvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 150

slom tlautiskivanjem

lokalni slomopi slom

relativna gustoa

Dr = (emax - e)/(emax - emin)

pliitemelji

kruetlo

dublji temeljimeke tlo


'

B

q q

pf= ' B N + cm Nc + q Nq Nc N Nq

kohezija

optereenje uz dno temelja

teina


= = = = f/Fs = tgm + cm

'

B

q q

tgm =

= tg/Fs()

cm = c/Fs(c)

Nc N

pa ==== pf/Fs = ' B N s i + (cm + q tgm) Nc s c i c d c + q

2 200


39/42



21. prosinca 2007 - 39



0 10 20 30 40

0

0

1

10

100

Nc

N

parametri vrstoe tla ispod temeljacje kohezija tla

je kut unutarnjeg trenja

Fc je faktor sigurnosti za koheziju, izmeu 2,0 i 3,0

F je faktor sigurnosti za kut

unutarnjeg trenja, 1,2 do 1,8

cm= c/Fcje

mobilizirana kohezija,

tgm=(tg))))/F mje

mobilizirani kut unutarnjeg trenja

Nc, N su faktori nosivosti, funkcije

od m

vrstoa tla ispod temelja


teina tla ispod temelja

je jedinina teina tla u podruju potencijalnoobuhvaenom velikim deformacijama smanjena zauzgon ako ispod razine podzemne vode

teina tla ispod temelja


'

B


teina


H V

HM =H*vV

M

e =M/V

eB

H V

v

v

S d h i i 21 i 2007 40


40/42



21. prosinca 2007 - 40



centrino optereeni dio dna temelja

mjesto

djelovanja sileeL

L-2eL

B

2eLB je irina (manja dimenzija)centrino optereenog dijeladna temelja

L je irina (vea dimenzija)centrino optereenog dijeladna temelja


centrinooptereeni dio

dna temelja

L-2e

2eL

eL

eBB-2eB 2eB

oblik optereenja/ dimenzije dna temeljaVje ukupno vertikalno

optereenje na dnu temeljaHje ukupno horizontalno

optereenje na dnu temelja

MBje ukupni moment na dnu

temelja u smjeru irine dnatemelja

ML je ukupni moment na dnu

temelja u smjeru duljine dna

temelja

eB = MB/VeL = ML/Vsu ekscentriciteti


Bje efektivna irina dna temelja, B=min{B-2eB; L-2eL}Lje efektivna duljina dna temelja,

L=max{B-2eB; L-2eL}A = B Lje efektivna povrina dna temelja

s= 1 - 0,4 B/L

sc= 1+0,2 B/L

centrinooptereeni dio

dna temelja

L-2e

2eL

eL

eB

B-2eB 2eB

B je irina (manja dimenzija)

centrino optereenog dijela dna

temelja

L je irina (vea dimenzija)

centrino optereenog dijela dna

temelja nagib optereenjai, ickao funkcija H/(Acm+ Vtg m)

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

H/(A'cm

+ V tan m)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

=100

200

300

400

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

H/(A'cm

+ V tan m)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

ic

=100

200

300

400

00

H horizontalnakomponenta sile na dnutemelja. Traimo:

H

BLcm + V tg mSuvremene metode u geotehnici Stiljivost, slijeganje i slom tla pod temeljem 160

'

B

q q



S t d t h i i 21 prosinca 2007 41


41/42



21. prosinca 2007 - 41



tlo uz/ iznad dna temelja

qje minimalna vrijednost jednoliko rasprostrtogoptereenja oko dna temelja

dc= 1+0,35 D/Bako je tlo jednake ili vee vrstoe iznaddna temelja, ali ne iznad 1,35 ako je manje vrstoe , ili je temelj ukopan samodjelomino, onda se radi sa dc= 1


B

nagib optereenj


nagib optereenja

i, ickao funkcija H/(Acm+ Vtg m)

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

H/(A'cm

+ V tan m)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

= 100

20 0

30 0

40 0

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

H/(A'cm

+ V tan m)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

ic

= 100

20 0

30 0

40 0

0 0

H horizontalna komponenta sile na dnu temelja


'

B

q q

pf= ' B N + c Nc + q Nq Nc N Nq

kohezija


teina

Suvremene metode u geotehnici 21 prosinca 2007 42


42/42



21. prosinca 2007 - 42



'

Bq q

pf= ' B' N + cm Nc + q Nq Nc N Nq

kohezija


teina

pa ==== pf/Fs = 'B ' N s i + (cm + q tgm) Nc s c i c d c + q


pf nosivost

optereenje

slijeganje slom tla


obzirom na slom tla

pod temeljem,

pa

prevelika

slijeganja..

.. umijemo

procijeniti graninuvrijednost

optereenja

teko procjenjiva slijeganjapojednostavljena provjera slijeganja


pf nosivost

optereenje

slijeganje slom tla

dopustivo optereenjeobzirom na slom tla

pod temeljem,

pa


Fs =pf/p

abarem 2 ili 3

1.radno optereenje dovoljno daleko odsloma


2007 12 21 smg 9 stisljivost slijeganje i slom tla pod temeljem

Documents