Vodosnabdijevanje i odvoenje otpadnih voda na Jadranskoj obali, Faza III Herceg Novi

Glavni projekat proirenja kanalizacionog i vodovodnog sistema hercegnovske rivijere

IZVOENJA PUMPNIH STANICA PREMA TEHNOLOGIJI TEMELJENJA NA BUNARIMA

Septembar 2013.

SADRAJ: I. TEKSTUALNI DEO 1. LOKACIJA

1.1. Lokacije pumpne stanice

1.2. Podloge za projektovanje

2. TEHNOLOGIJA IZVODJENJA TEMELJA NA BUNARIMA

2.1. Uvod

2.2. Izvoenje temelja na bunarima

2.3. Specifinosti konstrukcije bunara koji se izvodi postepenim sputanjem

2.4. Nadzor pri graenju, monitoring i odravanje 3. DETALJAN TEHNOLOKI POSTUPAK IZVOENJA PUMPNE STANICE PREMA

TEHNOLOGIJI TEMELJENJA NA BUNARIMA II. GRAFIKI PRILOZI

TEKSTUALNI DEO

1. LOKACIJE

2.1. LOKACIJE PUMPNIH STANICA

Ovom metodologija rada obuhvaene su pumpne stanice koje se nalaze na potezu Joica Meljine, veim dijelom na priobalnoj saobraajnici, i to: CS BIJELA SHIPYARD, CS BIJELA WEST, CS ENOVII, CS KUMBOR, CS ZMIJICE, CS ZELENIKA i CS SAVINA.

2.2. PODLOGE ZA PROJEKTOVANJE

Izbor pumpnih stanica na koje e biti primenjena ova tehnologija izvren je na osnovu rezultata geolokih istraivanja za potrebe projektovanja, preliminarnih rezultata dodatnih geolokih istraivanja koja je izvrio Izvoa, obilaska terena i konsultacija sa geomehniarem.

Na svim lokacijama radi se o terenu sa slinim geomehanikim karakteristikama. Uglavnom se radi o detritusu, ljunkovitim, peskovitim i prainastim materijalima sa visokim nivoom podzemnih voda.

2. TEHNOLOGIJA IZVODJENJA TEMELJA NA BUNARIMA

2.1. UVOD

Temeljenje na bunarima spada u grupu dubokog temeljenja poto se iskop vertikalnog ahta izvodi na slian nain kao i kod bunara koji ne slue za temeljenje. Bunar je nosivi element za prenos potpornih sila objekta u nosiva tla kroz manje nosive i nenosive slojeve temeljnog poluprostora. Kao znaajni elementi nosive konstrukcije objekta utiu na koncept objekta, trokove i brzinu graenja, stabilnost i trajnost objekta kao i sa stanovita zatite okoline.

Brza i pouzdana izvedba, koju omoguava savremena mehanizacija, ukljuuje temeljenje na bunarima u tehnologije koje zadovoljavaju zahtjevima ekonomine gradnje. Isto tako ovo temeljenje omoguava visoke standarde u zatiti radnika na izvoenju ima male uticaje na okolinu radi ega se moe uvrstiti u grupu koja zadovoljava ekoloke zahtjeve.

Prednosti temeljenja na bunarima su sledee:

omoguen je direktni prenos optereenja objekta do nosivog temeljnog tla,

bunar je istovremeno i zatita graevinske jame i ne prouzrokuje pomjeranje tla,

najee je jeftinije,

intervencija u okolinu je minimalna.

Pri izboru koncepta i projektovanju temeljenja na bunarima treba obezbjediti slijedee osnovne kriterije za sigurnu upotrebu konstrukcije:

odpornost, stabilnost, upotrebljivost i trajnost konstrukcije;

kod projektovanja treba upotrebljavati evropske (EUROCODE) i nacionalne propise i standarde koji se odnose na materijale, temeljenje objekata, odreivanje uticaja na konstrukcije, za armirani beton i sigurno projektovanje na potres;

kod analize uticaja potrebno je, upotrebljavati meunarodne vaee raunske metode, raunske modele ili raunske programe.

Kod izvoenja bunara kao temelja treba realizovati vie faza radova kao npr.: (i) geotehniko istraivanje tla, kako u fazi izvoenja ne bi bilo iznenaenja i promjene rjeenja, kao to je bilo sluajeva; (ii) izrada bunara; (iii) postavljanje, sputanje i kontrola vertikalnosti; (iv) kopanje i ispumpavanje vode; te (v) ispunjavanje bunara i izrada nadglavne ploe.

Bunari se mogu izvoditi na dva naina: sa postepenim iskopom vertikalnog ahta uz primjenu svih zatitnih mjera, po etapana sa istovremenim izvoenjem zatite i sa postepenim podkopavanjem i postepenim sputanjem prethodno izraenog segmenta bunara na povrini terena. Temeljenje na bunarima je opravdano u relativno kohezivnim materijalima.

U prainastim i peskovito-ljunkovitim materijalima sa veliinom frakcija do 200 mm upotrebljava se metoda izrade bunara sa podkopavanjem i sputanjem (tonjenjem) prethodno, na povrini terena, izbetoniranog upljeg sanduka. Sanduk se izvodi na licu mjesta iznad radnog platoa u pojedinanim segmentima, visine 2.0 do 4.0 m, ili u jednom komadu, betoniranjem ili sa montanim prefabrikovanim elementima.

2.3. SPECIFINOSTI KONSTRUKCIJE BUNARA KOJI SE IZVODI POSTEPENIM SPUTANJEM

Zasnivanje konstrukcije bunara, koji se izvodi postepenim sputanjem, uslovljena je nainom izrade i osobinama nenosivih slojeva temeljnog tla, kroz koja se izvodi sputanje bunara. Bunar upljeg presjeka kvadratnog, pravougaonog, krunog ili elipsastog oblika sa ili bez unutranjih pregrada izvodi se na licu mjesta iznad radnog platoa u pojedinanim segmentima ili u jednom komadu.

Bunar se, u toku sputanja, izvodi po fazama u slijedeim primjerima:

kod velikih dubina i manjih irina (promjera) bunara kada je H/B > 1.3, kod ograniene visine ruke bagera ili krana: h/h' < 2, gde je: h = visina etape, h' =

visina ruice bagera ili krana, kada se ispod radnog platoa nalazi meka glina.

Bunar se izvodi u punoj visini iznad radnog platoa u slijedeim primjerima:

kod malih dubina i velikih irina (promjera) bunara kada je H /B < 1.3, kod ograniene visine ruke bagera ili krana h < 2/3 h' gde je: h = visina bunara, h' =

visina ruice bagera ili krana, kada se ispod radnog platoa nalazi tvrda glina ili pijesak, kod tekih bunara koji se ne mogu umiriti sa mehanizmima zaustavljanja.

Konstrukcija bunara, koji se izvodi sa sputanjem, sastoji se iz sledeih elemenata: seka-no, vijenac i zidovi bunara.

No sa vencem na unutranjoj strani bunara omoguava:

neposredni prenos pritiska od teine bunara na tlo u procesu sputanja, zatitu bunara kod nesimetrinog optereenja koja nastaju zbog prepreka pri sputanju, laki iskop tla.

No je potreban pri sputanju bunara kroz vrsta tla i slojeve sa preprekama. Mora imati dovoljnu krutost, u suprotnom moe prestavljati prepreku kod sputanja bunara.

No se privrsti na vijenac u obliku sjekaa sa kojim se poveava uinak zasijecanja u tlo. Vijenac mora obezbjediti dobar oslonac za no, koji se neposredno oslanja na tlo, zbog ega je izloen uticaju lokalnih optereenja, koja nastaju usled prepreka kod sputanja bunara, Zidovi bunara prestavljaju zatitu u toku sputanja bunara, preuzimaju sva optereenja, koja se pojavljuju u toku sputanja ili transporta i sa svojom masom omoguavaju da bunar samostalno prodire savlaujui trenje u tlu ispod noa na donjoj strani bunara.

2.4. IZRADA I POSTAVLJANJE BUNARA

Izrada samih bunara ovisi o vrsti materijala od kojeg se gradi, lokaciji i dubini na koju se bunar sputa, mjestu izrade i nainu eventualnog transporta, te metodi sputanja.

Zidani bunari, kao i bunari od nearmiranog betona u klasinoj iIi kIiznoj oplati, grade se na poravnatom sabijenom tlu na mjestu njegovog sputanja. Na tano postavljenom nou i

prstenu zida se, odnosno betonira u oplati, stijenka zid bunara. Ako dubina bunara nije velika, ozida se, odnosno betonira, cjelokupna visina bunara prije njegovog sputanja. Kod veih dubina izvede se jedan dio visine zida, saeka da vezivo ovrsne, kada se sputa dio bunara i prema potrebi nadoziuje, odnosno nadobetonira i postepeno sputa do potrebne dubine. Na mjestu prekida obino se izvode armirano-betonski serklai, koji se po vertikali vezuju za prsten noa bunara.

Armirano-betonski bunari rade se obino u kliznoj opiati, u cijeloj svojoj visini, iIi u dijelovima uz postepeno sputanje, to ovisi o dubini bunara. Kod radova sa prekidima treba obratiti panju na spojeve betona i nastavke armature.

Betonske, armirano-betonske i prednapregnute bunare izvedene od montanih prefabrikovanih prstenova treba dobro povezati u jednu cjelinu elinim sponama, iii na drugi nain, uz dobro zaptivanje meuspojnica.

Izrada, podstavljanje i kontrola bunara izvedenog na tIu je lake u odnosu na ostale naine, ali je neophodna uspostava stalnih taaka za kontrolu poloaja bunara u fazi izrade i njegovog sputanja.

2.5. KOPANJE I SPUTANJE BUNARA

Pri kopanju zemljanog materijala unutar zidova, pripremljenih u celosti ili po etapama iznad terena, bunar se sputa (utapa) prema dole. Na taj nain se mehanizovani iskop u sanduku i sputanje sanduka izvode jednovremeno.

Kopanje u bunaru moe biti u suhom ili pod vodom, to ovisi o vrsti materijala, njegovoj propustljivosti i nivoa podzemne vode. Ovisno o ovim elementima mogue su razne metode i naini rada sa raspoloivom opremom. Ako se eli i postoje uslovi da se kopa u tlu sa podzemnom vodom u suho, onda se moraju koristiti pumpe, ime se omoguuje kopanje i ispod samoga noa bunara.

Kada se kopa u suhom, ako nema podzemne vode, ili se ona lahko moe ispumpati, mogue su intervencije i sa radnicima u bilo kojoj fazi sputanja bunara. Rad u ovakvim uslovima je najprikladniji, jer se moe kopati obinim sredstvima, runo iIi mainski, pomou raznih vrsta hvataa materijala, a prepreke se u toku sputanja lako savladavaju. Kod vrih materijala koristi se tei hvata, koji se puta sa visine da otvoren pada i zabije u tIo, a pri podizanju se stegne i iznosi materijal vani. esto je potrebno potkopavanje ispod ilili izvan noa, esto je u ovome sluaju rada u suhom izvodljivo, a mogue je koristiti i vodu pod pritiskom.

Faza sputanja bunara priinjava najvee potekoe zbog potrebe savladavanja otpora trenja po obimu bunara. Savladavanje trenja postie se obino na sIijedei nain: teinom bunara, koja treba biti vea od sila trenja; nanoenjem optereenja na bunar, koje mora biti centrino; potkopavanjem ispod samoga noa bunara, ime se eliminie otpor tla odozdo; utiskivanjem vode pod pritiskom ispod noa ili po obodu bunara, sistemom ugraenih

cijevi i mlaznica; koritenjem bentonitske tiksotropne smjese po obodu bunara. Ova mjera se ne

primjenjuje u pjeskovitim materijalima, poto postoji opasnost od samostalnog propadanja bunara radi malog odpora zemlje ispod noeva koji su ugraeni na vanjskoj strani zidova bunara.

U slabo nosivom tIu (mulj, zasien pijesak) savladavanje trenja je lako, a ponekad nastupa i brzo tonjenje bunara u tlo. U ovome sluaju bunar se obino pridrava sa povrine i blagovremeno nadoziuje, odnosno betonira, kako ne bi tonuo svjee izgraen dio zida bunara.

Kada se bunari sputaju ispod nivoa podzemne vode, moe se voda ispumpavati, kao i u drugim otvorenim graevinskim jamama. Pumpanje vode ne izaziva posebne potekoe kada se bunar sputa u materijalu sa malim koeficijentom propusnosti, kao sto je glinovito i/ili

prainasto tlo. Sve dok pritok vode nije veliki nema straha od hidraulikog loma tla te se iskop obavlja na suhom.

Meutim, u pjeskovitom i ljunkovitom materijalu velike vodopropusnosti, priliv vode je znatan i moe se savladati jedino jakim pumpama, ali tada postoji opasnost od hidraulikog sloma. U ovome sluaju nastupa naglo prodiranje materijala u bunar zbog velikog ulaznog gradijenta ispod noa i erozije materijala. Radi ovoga se voda ispumpava samo do izvjesne relativno male dubine iskopanog bunara.

Kada, ipak, bunar treba dublje sputati u sitnozrnom materijalu, radi se iskop pod vodom raznim mehanikim napravama. U ovome sluaju nivo vode u bunaru odrava se u visini podzemne vode iIi neto iznad ovoga nivoa. Tada voda struji iz bunara u tIo i pozitivnim strujnim pritiskom stabilizira tlo oko dna bunara i spreava njegovo prodiranje u bunar.

U ljunkovitom tIu opasnost od hidraulikog sloma tla oko noa bunara je manja, ali je vea vodopropusnost, pa su potrebni moni kapaciteti pumpi za odravanje niskog vodostaja. Zato se u takvim materijalima, takoer, redovno kopa bagerima ne ispumpavajui vodu. Za kopanje u pjeskovitom i prainastom tlu koriste se ejektori na zrak iii vodu. Princip rada sastoji se u ubacivanju zraka iIi vode kroz manju cijev pod pritiskom, ime se razara tlo, a kroz drugu cijev veeg prenika izvlai se zajedno voda i materijal.

Kada se materijal kopa pod vodom, mogue su razne prepreke, kao to su panjevi, samci, tvrdi proslojci i sl., kada se mora intervenisati roniocima, mora se vriti podvodno miniranje i slino, to usporava izgradnju temelja na bunarima.

U koherentnom tlu nije preporuljivo prekidati sputanje bunara na due vrijeme, jer kada se jednom savlada trenje, poslije proces sputanja ide Iake. Ovo i zbog toga to kod duih prekida doIazi do poveanja normaInih napona, a time i trenja, usljed plastinog teenja materijala.

Ispunjavanje dna bunara zapoinje nakon njegovog sputanja do predviene kote kako bi se dobio masivan temelj za konstrukciju i vodonepropusni ep. Ugraivanje podvodnog betona treba izvesti neposredno po zavretku iskopa sa ime se spreava taloenje mulja na temeljno dno. U suprotnom treba natoloeni mulj prije betoniranja epa odstraniti (usisati). Nakon ovrenja podvodnog betona (epa) ispumpa se voda iz bunara uz prethodnu provjeru stabilnosti na uticaj pritiska uzgona. Temeljna ploa pumpne stanice izvodi se u suhom ahtu.

2.4. NADZOR PRI GRAENJU, MONITORING I ODRAVANJE

Kod izrade bunara potrebna je stalna saradnja izmeu izvoaa, projektanta, geomehaniara i nadzornog ininjera.

U okviru nadzora na izgradnji bunara izvode se sledee aktivnosti:

uspostavljanje monitoringa, sa kojim se prate i slijede pomjeranja padine, bunara i podupora,

sa pregledima se odmah odreuje stvarna kategorija tla,

u pogledu stvarnih prilika, odmah se odreuju dodatni uslovi osiguranja iskopa kao to je dodatno razupiranje, sidranje itd.,

na dnu bunara treba izvesti test penetracije odnosno treba odrediti dubinu na kojoj se poinje izvoenje eventualne zatite bunara,

odreivanje skladnosti sa projektom i evidentiranje odstupanja od izvedbene dokumentacije te promjene i dopune koje nastaju u toku izgradnje.

U toku sputanja bunara formira se boni pritisak, koji nije ravnomjeran po povrini omotaa, to dovodi do naginjanja bunara. Isto tako, neravnomjeran iskop, pojave samaca i razliitog

sastava tia, neravnomjerno nalijeganje noa i sl. moe izazvati nepravilno tonjenje bunara, naginjanje i pomjeranje u stranu.

Ispravljanje se postie: (i) kopanjem vie na jednoj nego na drugoj strani, potkopavanjem ispod noa na strani koju treba spustiti, (ii) podupiranjem sa strane na povrini terena, (iii) vezivanjem gornjeg kraja bunara i povIaenjem, (iv) optereivanjem jedne strane vie nego druge, (v) djelovanjem vode pod pritiskom na strani koju treba spustiti, odnosno vratiti.

Sa zavretkom graevinskih radova potrebno je uspostaviti prvobitno stanje sa planiranjem i asfaltiranjem kolovoza i humuziranjem terena u koliko nisu izvedene dugotrajne zatitne mjere kod izvoenja poetnih zasijecanja za radne platoe bunara.

3. DETALJAN TEHNOLOKI POSTUPAK IZVOENJA PUMPNE STANICE

PREMA TEHNOLOGIJI TEMELJENJA NA BUNARIMA

FAZA 1. PRIPREMNI RADOVI

1.1. Transport gradjevinskih maina, opreme i pribora za rad na poziciju, te obavljanje svih pripremnih i raspremnih radova na gradilistu.

1.2. Obezbeenje privremenog prepumpavanja dotoka otpadnih voda iz postojee kanalizacije.

1.3. Uklanjanje i odvoz na deponiju postojeeg kolnikog zastora (asfalt i beton, baza puta, tampon), sa privremenim uklanjanjem ili izmjetanjem postojeih instalacija.

1.4. Uklanjanje gornjeg sloja zemlje do kote koja se nalazi iznad nivoa podzemnih voda i djelovanja mora. Dubinu iskopa odrediti na licu mesta prema sastavu terena

1.5. Uredjenje radnog platoa za itavu povrinu bunara

1.6. Proraun sputanja bunara

FAZA 2. IZRADA DONJEG SEGMENTA BUNARA SA VENCEM I NOEM

2.1. Postavljanje dvostrane oplate za izradu donjeg segmenta bunara sa vencem i noem.

2.2. Nabavka, rezanje i savijanje armature za izradu donjeg segmenta bunara sa vencem i noem i postavljanje armature u oplatu

2.3. Nabavka, rezanje i postavljenje eline ploe 20-3 i ugaonika 100x100x12 mm za no

2.4. Betoniranje segmenta betonom C35/45 klase izloenosti XC4, XS3, XA2, XM1, WA.

FAZA 3. POSTEPENI ISKOP I SPUTANJE DONJEG SEGMENTA BUNARA

3.1. Mainski iskop bagerom sa zahvatnom kaikom (grejfer) u rastresitom zemljitu (detritus, peskoviti, ljunkoviti, prasinasti material) unutar konture sanduka, sa utovarom u transportna sredstva i odvozom na deponiju. Detaljniji opis, koliina kao i dubine iskopa bie dati pojedinano za svaku pumpnu stanicu.

3.2 U sluaju potrebe korigovati vertikalnu poziciju segmenta kranom nosivosti 30 t.

FAZA 4. IZRADA GORNJEG SEGMENTA BUNARA

4.1. Postavljanje dvostrane oplate za izradu gornjeg segmenta bunara.

4.2. Nabavka, rezanje i savijanje armature za izradu gornjeg segmenta bunara i postavljanje armature u oplatu

4.3. Betoniranje segmenta betonom C35/45 klase izloenosti XC4, XS3, XA2, XM1, WA.

FAZA 5. POSTEPENI ISKOP I SPUTANJE CELOG BUNARA

5.1. Mainski iskop bagerom sa zahvatnom kaikom (grejfer) u rastresitom zemljitu (detritus, peskoviti, ljunkoviti, prasinasti material) unutar konture sanduka, sa utovarom u transportna sredstva i odvozom na deponiju. Detaljniji opis, koliina kao i dubine iskopa bie dati pojedinano za svaku pumpnu stanicu.

5.2 U sluaju potrebe korigovati vertikalnu poziciju sanduka kranom nosivosti 30 t.

FAZA 6. ZATVARANJE DNA SANDUKA

6.1. Podvodno betoniranje zaptivnog epa min. 1.0 - 1.2 m. Debljina zaptivnog epa bie odreena za svaku pumpnu stanicu prema nivou podzemne vode i veliini uzgona.

6.2 Posle ugradnje betona montirati potopljene pumpe i izvriti evakuaciju vode iz sanduka.

FAZA 7. IZRADA GLAVNE DONJE PLOE PUMPNE STANICE

7.1. Betoniranje sloja od mravog betona (C20/25) izmeu podvodne betonske ploe i glavne ploe

7.2. Nabavka, rezanje i savijanje armature za izradu glavne donje ploe pumpne stanice

7.3. Postavljanje armature donje ploe

7.4. Betoniranje donje glavne ploe betonom C35/45 klase izloenosti XC4, XS3, XA2, XM1, WA.

FAZA 8. IZRADA GORNJE PLOE PUMPNE STANICE

8.1. Postavljanje oplate za izradu gornje ploe

8.2. Nabavka, rezanje i savijanje armature za izradu gornje ploe pumpne stanice

8.3. Postavljanje armature gornje ploe

8.4. Betoniranje gornje glavne ploe betonom C35/45 klase izloenosti XC4, XS3, XA2, XM1, WA.

FAZA 9. IZRADA GORNJE PLOE PUMPNE STANICE

9.1. Nakon izvrenih graevinskih radova, ispuna radnog prostora oko konstrukcije odgovarajuim materijalom za ispunu koji je potrebno zbijati u slojevima

9.2. Uspostavljanje prvobitnog stanje sa planiranjem i asfaltiranjem kolovoya, betoniranjem staza i humuziranjem terena.

NAPOMENA: Izvoenje pumpne stanice prema tehnologiji temeljenja na bunarima je opisana uz pretpostavku da e se sputanje sanduka vriti sa dva segmenta. Za svaku pumpnu stanicu pre izvoenja, na osnovu geomehanikih karakteristika tla na lokaciji, proraunom e biti utvreno da li e se sanduk sputati iscela ili iz vie segmenata.

III DINAMIKI PLAN IZVODJENJA RADOVA

Prema dinamikom planu temeljenje na dubokim bunarima bie izvedeno na 7 lokacija, i to redosledom od PS Savina do PS Bijela Brodogradilite.

DODATI Projektant i koordinator projektantskog tima: Glavni inenjer gradilita:

Dr. Dragan Milievi, dipl.ing.gra. Zoran Marasovi, dipl.ing.gra.

Projekt Menader:

Josip Krianac, mag.ing.gra.

Direktor projekta:

Gursel Karadenis, dipl.ing.gra.

GRAFIKI PRILOZI

Faze.pdf010203040506070809