GRAĐEVINSKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U RIJECI Zavod za hidrotehniku i geotehniku Katedra za geotehniku 

 Kolegij: Temeljenje Ak. godina: 2013/14 

   

SEMINARSKI ZADATAK    

NASLOV:   POSTUPAK  PRORAČUNA  POBOLJŠANJA  TLA PREMA METODI PRIEBE 

    

GRUPA:   1. Milan Gredelji, 0114009678 

2. Sanja Kresina, 0069049966 

3. Bojana Krezić, 0114017895 

4. Filip Mandić, 0114020364 

5. Adrian Rendić, 0069031111 

6. Marina Starčić, 0114017869 

7. Jelena Žepina, 0114011090 

       

            NOSITELJ KOLEGIJA: prof.dr.sc. Leo Matešić  

            ASISTENT: Josip Peranić, mag.ing.aedif. 

SADRŽAJ

Metoda Priebe je opće prihvaćena metoda poboljšanja tla dubinskim vibracijskim zbijanjem

kod koje se umjesto postojećeg, slabo nosivog, tla ugrađuju piloti od krupnozrnastih materijala

(šljunak, kameni drobljenac).

Metoda proračuna postignutog poboljšanja tla sastoji se od nekoliko koraka. U prvom

koraku definira se faktor kojim šljunčani piloti poboljšavaju ponašanje slojeva podtla. Nadovežući

se na taj faktor poboljšanja definiraju se i deformacijski moduli složenog sustava a svi se daljnji

koraci u projektiranju nadovezuju na ovu početnu vrijednost faktora poboljšanja. U proračun valja

uzeti u obzir i stišljivost materijala pilota što se može ostvariti aproksimacijom korištenjem

reduciranog faktora poboljšanja koji dolazi iz formule razvijene za osnovni faktor poboljšanja.

Kontrole kompatibilnosti garantiraju da se pilotima neće dodavati dodatna naprezanja koja mogu

podnijeti u skladu s njihovom stišljivošću. Pri posmičnim naprezanjima kruti se elementi mogu

sukcesivno slomiti, kameni piloti se deformiraju dok se bilo koje preveliko opterećenje prenosi u

susjedne stupove. Ponašanje temelja samaca ili temeljnih traka izvedenih u tlu poboljšanom

metodom vibrirajućih zamjena nije u potpunosti moguće.

Metoda vibracijskih zamjena pogotovo je pogodna za područja seizmičke aktivnosti zato što

šljunčani piloti s jedne strane posjeduju određenu fleksibilnost a s druge strane sprječavaju

likvefakciju.

1  

1. UVOD

Metoda Priebe predstavlja vrstu poboljšanja tla dubinskim vibracijskim zbijanjem sa

punjenjem šljunčanim odnosno kamenim materijalom. To je opće prihvaćena metoda

poboljšanja tla kod koje se umjesto postojećeg, slabo nosivog, tla ugrađuju piloti od

krupnozrnastih materijala (šljunak, kameni drobljenac) posebnom metodom dubinskih

vibracijskih zbijanja.

Ponašanje ovakvih složenih sustava temeljnog tla koji se sastoje od šljunčanih

(kamenih) pilota i okolnog tla ne može se ispitivati jednostavnim metodama poput sondiranja,

međutim teoretski se učinkovitost dubinskog vibracijskog zbijanja može pouzdano odrediti.

Naprijed je opisana metoda koja se temelji na teorijskim osnovama, jednostavna je za

razumijeti i lako se prilagodi različitim uvjetima te uključuje sve aktualne probleme

poboljšanja tla.

2. OSNOVNI POJMOVI KOD PRIMJENE METODE PRIEBE

Metoda dubinskog vibracijskog zbijanja sa punjenjem šljunčanim, odnosno kamenim

materijalom (Vibro replacement – „metoda vibracijske zamjene“) jedna je od tehnika

dubinskih vibracija gdje se meka i stišljiva tla poboljšavaju u svrhe građenja.

Za razliku od metode samo vibracijskog zbijanja koja zbija nekoherentna tla uz

pomoć vibracija i direktno poboljšava nosivost, metoda dubinskog vibracijskog zbijanja sa

punjenjem šljunčanim (kamenim) materijalom poboljšava nekompaktna koherentana tla

ugradnjom nosivih pilota od dobro zbijenog krupnozrnatog materijala.

Kod dubinskih vibracijskih zbijanja poboljšanje gustoće, odnosno zbijenosti stišljivog

tla ovisi ne samo od parametara tla koje je ionako teško za definirati već ovisi i o metodi

zbijanja koja se odabere te opremi potrebnoj za izvedbu, a samo postignuto poboljšanje tla

može se lako utvrditi sondiranjem. Za određivanje učinkovitosti metode vibracijskih zamjena

potrebno je veliko opterećenje a već se dovoljno dobar zaključak može izvaditi iz samog

prisustva šljunčanih pilota u nenosivom tlu bez ikakvog podatka o zbijenosti okolnog tla. To

je moguće iz razloga što se ključni parametri koji se odnose na geometriju i materijal

izvedenih pilota mogu lako i poprilično točno odrediti. Kod ove metode karakteristike samog

tla koje treba poboljšati, tehnika izvedbe i oprema potrebna za to igraju samo neizravnu ulogu

u uspješnosti izvedbe i to onu u veličini polumjera izvedenog šljunčanog pilota.

2  

Kratki opis metode proračuna može se dati kroz svega par rečenica a odnosi se na

efekte poboljšanja šljunčanim pilotima u tlu koje je nenosivo u usporedbi s početnim stanjem.

U prvom koraku definira se faktor kojim šljunčani piloti poboljšavaju ponašanje slojeva

podtla u usporedbi s ponašanjem koje ima to tlo bez prisustva šljunčanih pilota. Nadovežući

se na taj faktor poboljšanja definiraju se i deformacijski moduli složenog sustava koji su veći

uz istovremeno smanjenje slijeganja te se svi daljnji koraci u projektiranju nadovezuju se na

ovu početnu vrijednost faktora.

3. FAKTOR POBOLJŠANJA TLA

Malo reći složen sustav vibracijskih zamjena dopušta više ili manje točnu procjenu

samo za dobro definiran slučaj opterećene površine na površini pilota. Promatra se isječak u

tako poboljšanom tlu, odnosno izdvojena površina A koja se sastoji od samo jednog pilota

poprečnog presjeka Ac i pripadajućeg okolnog tla.

Isto tako vrijede slijedeće pretpostavke:

-pilot je temeljen na čvrstoj podlozi - dolazi do čvrste podloge

-materijal pilota je nestišljiv

-volumenska gustoća pilota i tla je zanemariva

-slom ne može nastupiti na dnu već svaka deformacija odnosno slijeganje opterećene površine

mora rezultirati izbočenjem pilota koje ostaje konstantno duž cijelog pilota

-poboljšanje tla postignuto šljunčanim pilotima temelji se na pretpostavci da materijal pilota

pruža otpor na trenje dok se okolni materijal ponaša elastično

-pretpostavlja se da se je već dogodio pomak u tlu za vrijeme ugradnje pilota do mjere da

njegov početni otpor odgovara tekućem stanju odnosno koeficijent potiska tla iznosi K=1

Rezultati poboljšanja definirani su početnim faktorom poboljšanja n0 .

n 1 AC

A

μ ,ACA

K C μ ,ACA

1 (1)

f μ , AC

A

μACA

μ AC/A (2)

3  

45˚ (3)

Gdje su:

n0 – početni faktor poboljšanja

AC – površina poprečnog presjeka pilota

A – promatrana opterećena površina koja uključuje pilot i okolno tlo

μs – poissonov koeficijent za tlo

KaC – koeficijent aktivnog potiska tla

Za većinu slučaja krajnjeg slijeganja poissonov koeficijent iznosi / što vodi do pojednostavljenja početnog izraza za (1).

Na slijedećem grafu dana je veza između faktora poboljšanja , recipročne vrijednosti koeficijenta A/Ac i kuta trenja materijala ispune (šljunčani pilot) fc.

Slika 1. Dijagram ovisnosti faktora poboljšanja, kuta unutarnjeg trenja materijala punjenja i omjera A/Ac (Priebe, 1995.)

4  

4. STIŠLJIVOST PILOTA

Slika 2. Dijagram ovisnosti omjera A/Ac, kuta unutarnjeg trenja materijala i omjera modula ograničenja i tla Dc/Ds (Priebe)

Zbijeni materijal za zatrpavanje još uvijek je stlačiv. Stoga, svako opterećenje

uzrokuje slijeganje koje nije povezano sa širenjem pilota. Prema tome u slučaju zamjene tla

gdje omjer površine dostiže A/AC = 1, faktor poboljšanja ne postiže beskonačnu vrijednost

kao što je određeno teoretski za nestlačive materijale, ali koincidira sa omjerom modula

ograničenja materijala pilota i tla. U ovom slučaju za zbijeni materijal za zatrpavanje kao i za

tlo, modul ograničenja je određen edometarskim testovima velikih razmjera. Nažalost, u

mnogim slučajevima dubinska mjerenja su provedena unutar pilota te se iz rezultata pokusa

izvuku krivi zaključci o modulu ograničenja.

Relativno je lako odrediti kod kojeg omjera površine presjeka pilota i veličine rešetke

(AC/A)=1 osnovni faktor poboljšanja n0 odgovara omjeru modula ograničenja i tla DC/DS. Na

primjer, kod µS = 1/3 donji pozitivni rezultat sljedećeg izraza (with n0 = DC/DS) donosi omjer

površine (AC/A)=1.

A

A

K C

K C K C

K C

K C

K C (4)

Kao aproksimacija, stlačivost materijala pilota može biti uzeta u obzir korištenjem

reduciranog faktora poboljšanja n1 koji dolazi iz formule razvijene za osnovni faktor

5  

poboljšanja n0 kada je dani recipročni omjer površine A/AC povećan za dodatni iznos

∆(A/AC).

1/ , /

, /1 (5)

/ / (6)

//

1 (7)

Gdje je:

n1 – reducirani faktor poboljšanja

Kod korištenja dijagrama na slici 1 ovaj postupak odgovara takvom pomaku ishodišta

koordinate na apscisi koji označava omjer površine A/AC koji faktor poboljšanja n1 kojeg

dobijamo iz dijagrama, počinje s omjerom modula ograničenja, a ne samo sa beskonačnom

vrijednosti. Dodatni iznos na omjeru površine ∆(A/AC) ovisno o omjeru modula ograničenja

DC/DS može biti uzet iz dijagrama na slici 2.

5. RAZMATRANJE PREOPTEREĆENJA

Zanemarenost volumske gustoće stupova i tla znaći da početna razlika pritiska između

pilota i tla koji uzrokuje širenje ovisi samo o distribuciji opterečenja temelja p na stupove i

tlo. Pritisak je konstantan po cijeloj dužini stupa. Vanjskom opterečenju moraju se dodati

težine stupova Wc i tla Ws koji najvjerojatnije premašuju iznos vanjskog opterećenja. Pod

razmatranjem ovih dodatnih opterećenja početna razlika pritiska se smanjuje asimptotično i

širenje se smanjuje razmjerno. Drugim riječima, sa povećanjem preopterečenja piloti su bolje

poduprijeti lateralno te stoga mogu omogućiti veći kapacitet nošenja.

Budući da je razlika pritiska linearni parametar u derivacijama faktora poboljšanja,

omjer razlike početnog pritiska i onog koji ovisi o dubini - izraženo kao faktor dubine fd daje

vrijednost za koju se faktor poboljšanja n1 povećava do faktora konačnog poboljšanja n2 = fd

× n1 zbog pritiska preopterećenja.

6  

Na primjer, na dubini kod koje razlika pritiska dolazi do 50% početne vrijednosti,

faktor dubine dolazi do fd=2. Faktor dubine fd računa se uz pretpostavku linearnog smanjenja

razlike tlaka što dolazi iz linija tlaka (pC+ γC•d)•KaC and (pS+ γS•d) (KS = 1).

Međutim mora se uzeti u obzir da sa smanjenjem lateralnih deformacija koeficijent

pritisak tla od stupova se mijenja iz aktivne vrijednosti Kac u vrijednost u mirovanju K0c. Sve

do dubine gdje se ravna linija za razliku tlaka spaja sa asimptotskom linijom, faktor dubine

leži na sigurnoj strani. U praktičnim slučajevima dubina tretiranja je uglavnom manja. Iz

sigurnosnih razloga savjetuje se da se ne uključi povoljno vanjsko opterećenje na tlo ps u

derivacije.

/ (8)

//

(9)

/ , /

, / (10)

; (11)

1 (12)

Gdje su:

fd – faktor dubine

k0c – koeficijent mirnog potiska tla

Ws – težina tla

Wc – težina pilota

Pc – opterećenje rapodjeljeno na pilote

Ps – opterećenje raspodjeljeno na tlo

c – zapreminska težina pilota

s – zapreminska težina tla

7  

Pojednostavljeni dijagram na slici 3 pretpostavlja iste volumske gustoće za stupove i

tlo što nije na sigurnoj strani. Stoga, zbog sigurnosnih razloga manja vrijednost tla s se uvijek

treba pretpostaviti u dijagramu.

(13)

Slika 3. Dijagram ovisnosti utjecajnog faktora, omjera A/Ac, kuta unutarnjeg trenja materijala i faktora dubine (Priebe, 1995.)

6. KONTROLE KOMPATIBILNOSTI

Pojedini koraci postupka dizajniranja nisu matematički povezani te sadrže

pojednostavljenja i aproksimacije. Stoga pri graničnim slučajevima moraju se izvesti kontrole

kompatibilnosti koje garantiraju da se pilotima neće dodavati dodatna naprezanja koja mogu

podnijeti u skladu s njihovom stišljivošću. Povećanjem dubine, potpora od strane tla dosegne

vrijednost pri kojoj se stupovi više ne šire. Ipak, čak i tada se faktor dubine neće konstantno

povećavati, kao što se prikazuje rezultatima pretpostavki o linearnom smanjenju razlike tlaka.

Stoga, prva kontrola kompatibilnosti ograničava faktor dubine, te s time i opterećenje

pridruženo pilotima, tako da vrijednost slijeganja pilota koje proizlazi iz njihove početne

stišljivosti ne prelazi vrijednost slijeganja složenog sustava. U prvom redu, ta kontrola se

primjenjuje kada se postojeće tlo smatra dovoljno čvrstim ili tvrdim.

8  

Slika 4. Granična vrijednost faktora dubine (Priebe, 1995.)

Maksimalna vrijednost faktora dubine može se očitati iz prethodnog dijagrama na Slici

3. Usput rečeno, faktor dubine koji je manji od 1 (fd <1) se ne bi trebao uzimati u obzir, iako

nam tako može proizaći iz proračuna. U tom slučaju druga kontrola kompatibilnosti koja je

potrebna se odnosi na maksimalnu vrijednost faktora poboljšanja. Na neki način ova je

kontola slična prvoj, što jamči da vrijednost slijeganja stupova kao rezultat njihove početne

stišljivosti ne prelazi vrijednost slijeganja okolnog tla kao rezultat tlačnih naprezanja zbog

nastalih opterećenja. U prvom redu, druga kontrola se koristi kada je postojeće tlo prilično

rahlo ili mekano.

n 1 A

A

D

D1 (14)

Gdje su:

nmax – maksimalni faktor poboljšanja

Ac/A – omjer poprečne površine pilota i opterećene površine

Dc/D – omjer modula ograničenja i tla

Mora se primjetiti da se u formuli mora koristiti stvarni omjer površina Ac/A umjesto

promjenjene vrijednosti / . Zbog jednostavnosti jednadžbe, poseban dijagram nije

potreban.

9  

7. VRIJEDNOST POSMIČNE ČVRSTOĆE POBOLJŠANOG TLA

Posmična izvedba temelja poboljšanih metodom vibracijskih zamjena je gotovo uvijek

favorizirana. Dok se pri posmičnim naprezanjima kruti elementi mogu sukcesivno slomiti,

kameni piloti se deformiraju dok se bilo koje preveliko opterećenje prenosi u susjedne

stupove. Na primjer, slom tla se neće dogoditi dokle god se ne aktivira kompletna nosivost

ugrađene grupe stupova. Šljunčani piloti će primiti povećani dio ukupnog opterećenja m čija

vrijednost ovisi o omjeru površina Ac/A i faktoru poboljšanja n.

1 / (15)

Gdje su:

m – koeficijent povećanja opterećenja

n – faktor poboljšanja

Ac/A – omjer poprečne površine pilota i opterećene površine

Jednostavnije rečeno, preporučeni postupak dimenzioniranja ne uzima u obzir

smanjenje volumena okolnog tla uzrokovanog širenjem pilota. Stoga, a posebno u velikom

omjeru površina, tlo prima veći dio ukupnog opterećenja nego što je ranije izračunato. Kako

se ne bi preračunao otpor smicanja pilota pri prosječnoj vrijednosti raspodjele naprezanja

između pilota i tla, proporcionalno opterećenje na pilote mora biti umanjeno. In order not to

overestimate the shear resistance of the columns when averaging on the basis of load

distribution on columns and soil, the proportional load on the columns has to be reduced. (Ne

mogu skužiti rečenicu.) Slijedeća aproksimacija čini se odgovarajućom:

1 / (16)

Gdje su:

m' – faktor umanjenja opterećenja pilota

n – faktor poboljšanja tla

U dijagramu na Slici 5 punim crtama se prikazuju proporcionalna opterećenja pilota

m', dok se isprekidanim linijama prikazuju ne umanjena opterećenja pilota m.

10  

Prema razmjerima opterećenja na pilotima i tlu, posmični otpor trenja složenog

sustava može se odmah izračunati kao srednja vrijednost.

S obzirom da se u većini praktičnih slučajeva moguće linije kliznih ploha nalaze na

različitim dubinama što je teško odrediti i istražiti, preporuča se da se uzimaju u obzir samo

faktori dubine u slučajevima kad imamo jasno izraženu plohu sloma, kako bismo mogli

izračunati s opterećenjem od kamenih pilota m1' koji se odnose na n1, a ne s n2 koji se odnose

na povećani faktor n2=fd*n1.

Kohezija složenog sustava ovisi o proporcionalnom području tla.

1 (17)

Gdje su:

c – kohezija ukupnog sustava poboljšanog tla

cs – kohezija postojećeg tla bez poboljšanja

Ac/A – omjer poprečne površine pilota i opterećene površine

Ugradnja kamenih stupova može prouzročiti eventualnu štetu u strukturi tla, no

međutim nju je teško otkriti i istražiti.

Zbog sigurnosnih razloga, preporuča se da se kohezija smatra proporcionalnom

opterećenjima, na primjer jako niskima, iako se taj prijedlog ne temelji na mehaničkim

aspektima tla.

Slika 5. Proporcionalno opterećenje na kamenim pilotima (Priebe, 1995.)

11  

8. SLIJEGANJE TEMELJA SAMACA I TEMELJNIH TRAKA

Ponašanje temelja samaca ili temeljnih traka izvedenih u tlu poboljšanom metodom

vibrirajućih zamjena nije u potpunosti moguće. Proračun zahtijeva poznavanje ponašanja

ukupne opterećene površine koja nije homogena.

Na slikama 6 i 7 dani su dijagrami slijeganja za temelje samce (Slika 6) i temeljne

trake (Slika 7) iz kojih se može dobiti vrijednost njihova slijeganja ovisno o broju pilota u

grupi šljunčanih pilota. Ovi dijagrami – s promjerom šljunčanih pilota D kao jednim

parametrom – temelje se na brojnim kalkulacijama koje s jedne strane uzimaju u obzir

raspodjelu opterećenja a s druge strane manju nosivost vanjskih pilota grupe pilota ispod

temeljnih traka.

Dijagrami se ne odnose direktno na širinu temelja iako postoji neizravna veza preko

faktora poboljšanja „n“ koji direktno ovisi o omjeru Ac/A. Na primjer smanjenje slijeganja

dobiveno širim temeljem pri istom opterećenju ujedno je popraćeno manje potrebnim

faktorom poboljšanja. Dani dijagrami vrijede samo za homogene uvjete i odnose se na

vrijednost slijeganja s na dubini d.

Slika 6. Slijeganja temlja samca (Priebe, 1995.)

Slika 7. Slijeganje temljnih traka (Priebe, 1995.)

12  

9. NOSIVOST TEMELJA SAMACA I TEMELJNIH TRAKA

Jednostavna metoda proračuna nosivosti temelja samaca i temeljnih traka tlu

poboljšanom metodom Priebe sastoji se u definiranju fiktivne širine temelja pri čemu se u

obzir uzimaju kut unutarnjeg trenja poboljšanog tla i kut unutarnjeg trenja ρs netaknutog

tla.

˚ ˚ ˚

˚

˚

˚ (18)

Gdje su:

b – širina temelja

- kut unutarnjeg trenja poboljšanog tla

ρs – kut unutarnjeg trenja netaknutog tla

Nadalje za danu fiktivnu širinu b' nosivost ovisi o kutu unutarnjeg trenja netaknutog

tla ρs i prosječnoj vrijednosti kohezije koja se odnosi na odnos širine temeljne plohe i širine

plohe sloma. U apsolutno koherentnom tlu ploha sloma jednaka je širini temeljenja što vodi

vrijednosti prosječne kohezije:

/2 (19)

Gdje su:

c'' – prosječna kohezija

c' – kohezija poboljšanog tla

cs – kohezija netaknutog tla

Kod temeljenja na slojevitim tlima vrijednost posmične čvrstoće mijenja se i s

dubinom. Definiranje nosivosti danoj prema njemačkim standardima DIN 4017 dodatno se

zakomplicira sa drukčijom fiktivnom širinom za svaki sloj.

Dopušta se praktična aproksimacija koja se može postići na slijedeći način. Prvi

korak, faktor sigurnosti η0 i maksimalna dubina nestabilnosti dGr,0 izračunavaju se jedan za

drugim za svaki novi sloj.

13  

U drugom koraku, krajnja stabilnost η i maksimalna dubina dGr se računa kao prosječna

vrijednost pojedinih slojeva sve dok dGr,n-1 ne prelazi du(n) kao gornja granica sloja. Iako

malo kompiciran, taj se postupak i dalje može izvoditi ručno.

10. LIKVEFAKCIJA POBOLJŠANOG TLA

Metoda vibracijskih zamjena pogodna je za područja seizmičke aktivnosti zato što

šljunčani piloti s jedne strane posjeduju određenu fleksibilnost a s druge strane sprječavaju

likvefakciju. Stabilizacijski efekt rezultat je trenja stupova koji prenose veliku količinu

vanjskog opterećenja i okolnog tla te njihova mogućnost reduciranja količine hidrauličnog

tlak u tlu. Nagla promjena količine hidrauličnog tlaka u stupovima je utoliko važnija što

stvara neku vrstu filtracijskog sloja koja se odražava na bočnu nosivost stupova i koja

spriječava infiltraciju vode u stupove iako stupci ne zadovoljavaju u potpunosti filtarski

kriterij.

Složenost uvjeta u seizmički aktivnim područjima se istražuje za manje ili više

homogeno tlo dok su kriteriji za određivanje likvefakcije empirijski. Iako više puta podvrgnuti

seizmičkim opterećenjima empirijski je teško odrediti kako su sva eventualna oštećenja

sprječena. Uobičajeno je, da sigurnost od likvefakcije određujemo iz tzv. omjera cikličkog

stresa, odnosno onu koju daje tlo svojom gustoćom i onaj koji se vjerojatno razvija u

seizmičkim događajima. Gruba procjena učinkovitosti metode vibracijskih zamjena predlaže

redukciju omjera cikličkog stresa razvijenog za vrijeme seizmičkog djelovanja, u istoj

vrijednosti kao i omjer opterećenja tla između stupova reduciranih vibrozamjenama, uz

odgovarajući faktor α.

1/ (20)

Gdje su:

α – redukcijski faktor

ps – naprezanje u tlu kod potresa

p – naprezanje u tlu u normalin uvjetima

n – faktor poboljšanja

14  

Takva redukcija se čini adekvatna obzirom na povoljno izvođenje vibro zamjena na

seizmički događajima. Međutim, s mehaničkog aspekta tla to nije dokazano i mora biti

potvrđeno velikim brojem projekata provedenim u svijetu.

Na slici 8 dan je dijagram redukcijskog faktora.

Slika 8. Rezidualna čvrstoća tla nakon „Metode Priebe“ (Priebe, 1995.)

11. STUDIJA RADNOG PRIMJERA

Postupak projektiranja često se koristi kod utvrđivanja očekivanog ponašanja

građevine na tretiranom tlu. Međutim, u većini slučajeva proračun se temelji na parametrima

koji su indirektno izvedeni iz terenskih ispitivanja ili su čak pretpostavljeni. Sve dok stvarna

uspješnost metode vibrirajućih zamjena nadmašuje takva predviđanja točnije provjere se

izostavljene.

Neka terenska ispitivanja metode vibrirajućih zamjena u stvarnoj veličini koja obuhvaćaju

mjerenja izvan uobičajene prakse opisana su u Greenwood, D.A.:Load Tests on Stone

Columns, ASTM Publications STP 1089, Deep Foundation Improvements:Design,

Construction, and Testing, 1994. Dano je dovoljno detalja temelja spremnika na Otoku

Canvey kako bi se postupak projektiranja mogao primjeniti, te rezultati provjeriti.

Promjer predmetnog spremnika je 36 m. Temelji se na podlogu od oko 1 m debljine

iznad tla ojačanog kamenim stupcima dugim 10 m u mreži s trigonskimrazmakom od 1,52 m i

sa prosječnim promjerom od 0,75 m, mjereno pri površini. Uključujući cca. 0,4 m

površinskog sloja tla, tretirani sloj se sastoji od 9 m dubokog muljevitog i glinenogtla s

mjestimičnim džepovima treseta,koje slijedi srednje gust sitni muljeviti pijesak u kojeg su

ugrađeni ščjunčani piloti. U odnosu na dubinu, dani su koeficijenti promjene volumena mv i

moduli ograničenja DS (=1/mv).

15  

Slika 9. Koeficijenti promjene volumena i moduli ograničenja korišteni u projektnom proračunu Greenwooda (Priebe, 1995.)

Pri punom opterećenju od 130 kN/m² zabilježena slijeganja su u rasponu od cca. 40

cm. Proračun prema postupku projektiranja pokazuje konačno slijeganje od oko 38 cm.

Uzimajući u obzir džepove treseta ili moguće smanjenje promjera stupca s dubinom,

vrijednost bi bila veća i u dobrom omjeru. Faktori poboljšanja n, izračunati na temelju

formula mogu se uzeti i iz dijagrama,kao što je prikazano, s obzirom na prvi sloj ispod razine

podzemne vode koja najviše pridonosi slijeganjima:

Slika 10. Proračunske vrijednosti terenskog ispitivanja Greenwooda (Priebe, 1995.)

Nepodudarnost između izračunate vrijednosti n2=2,94 javlja se uslijed razlike između formule

i dijagrama.

16  

12. ZAKLJUČAK

Pored metode dubokog vibracijskog zbijanja metoda vibracijskih zamjena pokriva

najširi spektar s obzirom na primjenu u različitim vrstama tla. Dok je vibro zbijanje

ograničeno na zbijeni pijesak i šljunak, primjena vibro zamjena proteže se uglavnom preko

cijelog raspona veličina zrna rahlog tla. Čak i u većini nekoherentnih prirodnih tala pogodnih

za vibro zbijanje, preporuča se zatrpavanje krupnozrnastim materijalima radi povećanja

zbijenosti - a to znači ugradnja kamenih (šljunčanih) pilota. Čisto vibracijsko zbijanje je tek

nedavno napredovalo u području ogromnim umjetnim naslagama u različitim svijetskim

priobalnim regijama.

Unatoč važnosti metode vibracijskih zamjena, učinkovitost šljunčanih pilota u

poboljšanju tla ne smije se precijeniti. Dokle god je postojeće tlo pogodno za sabijanje, ono bi

treblo biti preteča bilo kojeg postupka dubokog zbijanja uključujući vibracijske zamjene.

17  

13. LITERATURA

1. Priebe, J.H.: The Design of vibro replacement, Ground Engineering, 1995.