nerazorna ispitivanja u podzemnoj gradnjihupg.hr/file/dpg2011/dan 2/dpg2011_01_bacic.pdftijesna, te...

of 48/48
ZAVOD ZA GEOTEHNIKU Dani podzemne gradnje 2011 NERAZORNA ISPITIVANJA U PODZEMNOJ GRADNJI Mario Bačić, mag.ing.aedif. Građevinski fakultet Sveučilište u Zagrebu Zavod za Geotehniku

Post on 07-Mar-2020

2 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Dani podzemne gradnje 2011

    NERAZORNA ISPITIVANJA U PODZEMNOJ GRADNJI

    Mario Bačić, mag.ing.aedif.

    Građevinski fakultetSveučilište u ZagrebuZavod za Geotehniku

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    pod izrazom ‘nerazorna ispitivanja’ u prvom redupodrazumijevamo primjenu metoda geofizike, pomoću kojihse na nedestruktivan način mogu odrediti geološko – strukturne i fizikalne karakteristike podzemlja

    GEOFIZIKA - skup mjerenja fizikalnih parametara radiodređivanja globalnih svojstava planeta Zemlje

    (mjerenja promjena Zemljinog magnetskog ielektromagnetskog polja, registracija i analizapotresnih valova, mjerenje gravitacijskog poljaZemlje radi definiranja Zemljinog geoida,mjerenja telurskih struja i sl.).

    NERAZORNA ISPITIVANJA U PODZEMNOJ GRADNJI

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    u posljednjih nekoliko desetljeća primjena geofizičkih metoda se proširila od prvotne primjene traženja prirodnihresursa, na primjene u građevinarstvu (geotehnici), prevenciji prirodnih katastrofa i zaštiti okoliša

    sve brži razvoj geofizičkih metoda

    pouzdanost geofizičkih metoda pri primjeni u inženjerskojpraksi je u konstatnom porastu

    puni potencijal geofizičkih metoda pri primjeni u podzemnojgradnji još treba ‘otkriti’

    INŽENJERSKA GEOFIZIKA (PRIMJENJENA GEOFIZIKA)

    NERAZORNA ISPITIVANJA U PODZEMNOJ GRADNJI

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Geofizička ispitivanja mogu ponuditi značajnu vremenskui ekonomsku uštedu u usporedbi s klasičnim ispitivanjimatla i stijene u podzemnoj gradnji

    PREDNOSTI

    podaci o puno većem volumenu tla ili stijene nego štoje to slučaj kod klasičnih ispitivanja

    NERAZORNA ISPITIVANJA U PODZEMNOJ GRADNJI

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    - primjer – Love Canal, Buffalo, USA

    - 6 bunara (bušotina) je izvedeno da bi se registrirala lokacija onečišćenja, ali nijeuspostavljen kontakt s onečišćivačem

    - nakanadno su provedena geofizička mjerenja električne provodljivost, te jejasno registrirano područje onečišćenja

    NERAZORNA ISPITIVANJA U PODZEMNOJ GRADNJI

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Da bi se neka metoda ocijenila prihvatljivom i uspješnom, mora postojati promjena fizikalne karakteristike na koju je metoda osjetljiva, te je stoga od ključne važnosti odabir geofizičke metode pogodne za promatrani problem

    Također, za interpretaciju podataka prikupljenih geofizičkim metodama potrebno je znanje i iskustvo, jer skup podataka dobiven ispitivanjima ne mora ukazivati na specifičan uvjet u tlu ili stijeni (tj. ‘rješenje’ nije unikatno).

    Stoga je još uvijek nužno, uz geofizička,koristiti i klasična inženjerska ispitivanja, kao što su bušotinska ispitivanja.

    Za potrebe određivanja opće geologije ispitivanog područja, geofizičke metode se mogu koristiti u:

    preliminarnim fazama istraživanja, kako bi se pomoću njih dobila opća slika podzemlja, te da se na temelju takvih podataka odredi gdje bi bilo potrebno izvesti bušotine.

    za vrijeme istražnih bušotinskih radova, da bi se potvrdila interpretacija strukture tla ili stijene između bušotina

    NERAZORNA ISPITIVANJA U PODZEMNOJ GRADNJI

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    za inženjersku praksu je od velike važnosti primjena geofizičkih metoda pri određivanju fizikalnih svojstava tla ili stijene

    naime, naglašenost pri projektiranju u podzemnoj gradnji 'odmakla' je od mjerenja čvrstoće i stabilnosti prema mjerenjima deformacija i krutosti tla i stijene. Razlog tome leži u činjenici da su u urbanom okruženju gradilišta vrlo tijesna, te iskop tunela, dubokih iskopa, izgradnja potpornih zidova, uzrokuju pomake tla ili stijene koji imaju utjecaje na obližnje konstrukcije.

    geofizičke metode daju vrlo dobre rezultate pri mjerenju krutosti pri malim deformacijama

    NERAZORNA ISPITIVANJA U PODZEMNOJ GRADNJI

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    ovisno o tome da li mjerimo prirodno ili umjetno izazvane pojave u podzemlju, razlikujemo dvije vrste geofizičkih metoda

    PASIVNE METODE AKTIVNE METODE

    GRAVIMETRIJSKE

    - kao rezultat dobijaju se gustoće materijala upodzemlju

    - mikrogravitacijska mjerenja za detekcijušupljina u podzemlju

    - ispitivanje geološke strukture do velikih dubina

    MAGNETOMETRIJSKE

    - mjerenje promjena uslijedumjetno izazvanih fizikalnihpojava

    - metode su:

    (A) SEIZMIČKE

    (B) ELEKTRIČNE

    (C) ELEKTROMAGNETSKE

    - nisu jedine, ali su najzastupljenije uinženjerskoj praksi !

    - temelje se na mjerenju promjena intenzitetamagnetnog polja Zemlje

    - koriste se za potrebe geološkog kartiranja, inženjersko geološkim i hidrogeološkimistraživanjima, istraživanjima ležištaugljikovodika...

    NERAZORNA ISPITIVANJA U PODZEMNOJ GRADNJI

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    seizmičke geofizičke metode se temelje na generiranju seizmičkih valova i mjerenju vremena koje je potrebno valovima da putuju od izvora kroz tlo ili stijenu do geofona, postavljenih na površini

    (površinske metode) ili u bušotini (bušotinske metode)

    longitudinalni ili P-valovi –osciliraju duž pravca kojim se val širi

    transverzalni ili S-valovi –osciliraju okomito na pravac kojim se val širi

    Rayleighjevi valovi ili R-valovi –eliptične oscilacije u ravnini okomitoj na površinu Zemlje

    Love ili L-valovi –najsporiji, osciliraju u horizontalnoj ravnini okomito na pravac rasprostiranja valova

    PROSTORNI VALOVI

    POVRŠINSKI VALOVI

    A. SEIZMIČKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Val se generira na površini terena ili udarcem čekića, ili vibratorom iličak eksplozivom. Dolazak vala na površinu detektira se mjernimsenzorima – geofonima, koji se postavljaju na prethodno definiranimpozicijama.

    Ukoliko se kao rezultat želi dobiti 2D profil brzina širenja valova,geofoni se postavljaju duž definiranog pravca na jednakimudaljenostima. Ukoliko se želi dobiti 3D profil brzina, više linija geofonase postavljaju na predefiniranim rasterima na površini terena.

    MJERENI PARAMETRI FIZIKALNA SVOJSTVA PRIMJENA U PODZEMNOJ GRADNJII

    vrijeme putovanja brzine seizmičkih valova kao funkcija gustoće i krutosti

    - granice slojeva- krutost medija primalim deformacijama

    - geološki profil

    A. SEIZMIČKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Seizmičkom refrakcijom mjere se vremena širenja lomljenih, odnosno refraktiranih P valova kroz tlo odnosno stijenu, međutim metoda je primjenjiva u slučajevima kada je brzina širenja valova raste s dubinom.U protivnom nema refrakcije vala, pa je metoda neupotrebljiva.

    A.1. SEIZMIČKE POVRŠINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Seizmičkom refleksijom mjere se vremena širenja odbijenih, odnosno reflektiranih P valova kroz tlo odnosno stijenu

    Metoda je posebno pogodna za određivanje strukture podzemlja,odnosno dubina slojeva i nagiba graničnih ravnina posebno navećim dubinama

    Cilj mjerenja je dobiti što je moguće više puta refleksiju od istetočke u podzemlju, kako bi se zbrajanjem valnih zapisa pojačaoreflektirani signal, a prigušio šum.

    A.1. SEIZMIČKE POVRŠINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Metode seizmičke refrakcije i refleksije imaju svaka svoje prednosti inedostatke.

    Na manjim dubinama refrakcija daje značajno bolje rezultate, dok je navećim dubinama refleksija u izrazitoj prednosti. Zone trošenja,karaktersitične za krške naslage uspješno se detektiraju refrakcijom, dokse refleksijom uspješno detektiraju oslabljenja kao što su rasjedi,kaverne i slično.

    Hibridna seizmička metoda objedinjuje nezavisno dobivene rezultateseizmičke refrakcije i refleksije u jedinstveni profil koji omogućavageolozima i geotehničarima znatno bolji uvid u inženjersko-geološki profilkoji se istražuje.

    A.1. SEIZMIČKE POVRŠINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Spektralna analiza površinskih valova (SASW) je relativno novanerazorna seizmička metoda razvijena radi određivanja elastičnihmodula raznih materijala u području vrlo malih deformacija, tepromjene tih modula s dubinom.

    Metoda se zasniva na disperzivnim karakteristikama Rayleighovih R-valova uvažavajući činjenicu da se površinski Rayleighovi R-valovirazličitih valnih duljina, odnosno frekvencija šire do relativno različitih dubina.

    Sam postupak je brz, razmjerno jeftin, a razvojem mjerne tehnikese potencijalno može ubrzati do automatizma.

    DISPERZIJA VALA

    KRUTOSNE KARAKTERISTIKE

    A.1. SEIZMIČKE POVRŠINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Za razliku od SASW metode koja koristi generator valova i samo dva geofona, MASW mjernu opremu čine nizovi vertikalnih senzora, geofona i akcelerometara, pa je prikupljanje podataka moguće obaviti brže nego SASW ispitivanjem.

    SASW i MASW metode se oslanjaju na frekvencijski spektar generatora energije, što rezultrira nedostajanjem određenih frekvencija iz spektra izvora a time i određenim prazninama u profilu krutost –dubina. Ovaj veliki nedostatak može se prevladati tako da se čekić ili bat zamijeni vibratorom s kontroliranim frekvencijama. Ovo je osnova CSWS metode.

    A.1. SEIZMIČKE POVRŠINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    A.1. SEIZMIČKE POVRŠINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Refrakcija mikrotremora (ReMi) je relativno nova (2002.) tehnika koja omogućuje jednostavnu karakterizaciju relativno velikog volumena podzemlja u obliku jednodimenzionalnog vertikalnog profila.

    Mikrotremori su ambijentalne vibracije tla niskih amplituda (površinski valovi), koje se mogu uzrokovati djelovanjem čovjeka (trčanje, vibracija automobila, avioni...) ili amosferilija, pa se ova metoda naziva i ‘tiha’ seizmička metoda.

    Teoretska osnova metode je jednaka kao i kod SASW metode

    A.1. SEIZMIČKE POVRŠINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Vertikalno seizmičko profiliranje (VSP) je seizmička metoda, koja koristi vertikalnu bušotinu za određivanje polja brzina seizmičkih valova refrakcijom, kao i za dobivanje refleksijske slike okolnog medija. Bilježe se vremena nailaska prvih reflektiranih valova, ali i kasnijih signala.

    Metode se razlikuju u ovisnosti o međusobnoj udaljenosti i položaju generatora signala i geofona koji primaju signal, a odabir VSP metode ovisi o ciljevima istraživanja, topografiji ili geološkim uvjetima te o postojećoj logistici na terenu.

    Metode VSP-a su: Zero-offset VSP (1)Offset (2) Walk-away (multi-offset) (3)Reverse (4)

    (1) (2) (3) (4)

    A.2. SEIZMIČKE BUŠOTINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Detaljna seizmička tomografija je kombinacija metode površinske seizmičkerefrakcije i vertikalnog seizmičkog profiliranja.

    Cilj detaljne seizmičke tomografije je da osigura detaljniji prikaz polja brzina upodzemlju, koristeći i površinske i podzemne geofone i izvore seizmičkih valova.

    Može se koristiti kao dodatak istražnom bušenju za kompleksne geološkeintepretacije, za dobivanje detaljnih položaja čvrstih (visokih brzina) i slabih (manjihbrzina) stijenskih formacija, kao i za određivanje vremenskih varijacija brzina(detektiranje zona relaksacije u tunelu prije i poslije iskopa).

    A.2. SEIZMIČKE BUŠOTINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Mjerenje seizmičkih brzina kroz bušotinu je seizmička metoda, koja koristivertikalnu bušotinu za određivanje polja brzina seizmičkih valovarefrakcijom valova. Postoji više metoda ispitivanja: metodom P-valovaodređuju se brzine P-valova, metodom PS-valova određuju se brzine i P-valova i S-valova, dok se akustičnim snimanjem određuju brzinevisokofrekventnih P-valova kojim se dobije puno detaljniji profil brzina P-valova.

    Snimaju se samo vremena nailaska prvih valova.

    Ovo ispitivanje se najčešće koristi zajedno sa istražnim bušenjem upostupku detaljnijih istražnih radova, npr. za karakterizaciju podzemnogmedija na području tunela, brana, mostova, polja brzine P-valova se čestokoriste za kalibraciju brzina dobivene površinskom seizmičkomrefrakcijom, tijekom izvedbe tunela određivanje brzine u horizontalnojbušotini se često koristi kao tehnika za predviđanje kvalitete stijenskemase, za analize stabilnosti nasipa i pokosa, određivanjem polja brzineseizmičkih valova može se utvrditi širina trošne zone, te stupanj trošnosti.

    A.2. SEIZMIČKE BUŠOTINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Metode su: Down-holeUp-holeCross-hole

    A.2. SEIZMIČKE BUŠOTINSKE GEOFIZIČKE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    B. ELEKTRIČNE METODE

    Električne metode opisuju podpovršinsku strukturu i anomalije u njojkoristeći električne karakteristike samog tla i stijene.

    Postoji nekoliko tehnika i varijacija kod električnih metoda, a one koje senajčešće koriste u inženjerskoj praksi su metoda električneotpornosti, metoda spontanog (vlastitog) potencijala i metodainduciranog potencijala.

    Metoda električne otpornosti uključuje varijante kao što su:

    • horizontalno profiliranje

    • vertikalno električno sondiranje

    • 2D geoelektrično profiliranje(ili električna tomografija), koja predstavlja spoj prve dvije

    metode, i koja ima najvećuprimjenu posljednjih godina uinženjerskoj praksi

    (1)

    (2)

    (3)

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Metoda se sastoji odpropuštanja struje jakosti I u tlopreko elektroda C1 i C2 imjerenja električnogpotencijala elektrodama P1 i P2.

    Omjer potencijala prema jakosti je otpornost koja pomnožena sfaktorom koji uzima u obzir razmak između elektroda dajeparametar koji se nazivaprividna otpornost.

    B. ELEKTRIČNE METODE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    B. ELEKTRIČNE METODE

    Zbog svoje jednostavnosti, cjelokupni postupak od prikupljanja podataka i obradese može provesti na terenu, međutim ta ‘prividna’ jednostavnost često dovodi dotoga da ispitivanja provode osobe koje nisu osposobljene za rad te su i rezultatiispitivanja nepotpuni i ili netočni.

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    B. ELEKTRIČNE METODE

    (1) (2)

    (3)

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    B. ELEKTRIČNE METODE

    kada podzemni fluidi različitog kemijskog sastava dođu u kontakt, ioni sepomjeraju u pokušaju da se uspostavi stanje ravnoteže. Rezultantni potencijalse može mjeriti s površine koristeći specijalne (nepolarizirane) elektrode.

    metoda, koja se još naziva i metodom vlastitog potencijala, se najčešće koristida bi se proučavalo curenje vode iz brana, ili da bi se odredile granice slojevana odlagalištima otpada.

    Metoda spontanog potencijala (SP)

    Metoda induciranog potencijala (IP)

    kada električna struja protječe kroz tlo, neki njegovi dijelovi postaju električnipolarizirani, a nakon naglog iskapčanja struje napon ne padne odmah na nulu,nego tek nakon nekog vremenskog intervala. Trajanje tog polaganog smanjivanjaovisi o terenu na kojem se mjeri i obično iznosi nekoliko sekundi.

    sve vrste stijena i tla pokazuju određenu induciranu polarizaciju, običnoograničenu na razmjerno nisku vrijednost.

    koristi se pri detektiranju onečišćenja, traženju minerala i određivanjugeologije područja

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    C. ELEKTROMAGNETSKE METODE

    od elektromagnetskih geofizičkih metoda najveću primjenu u inženjerskojpraksi ima georadarsko snimanje - GPR (Ground Penetrating Radar).

    georadarsko snimanje temelji se na odašiljanju kratkotrajnih elektromagnetskihsignala raznih frekvencija u tlo ili stijene. Kada val naiđe na prepreku upodzemlju dio energije se reflektira natrag do prijemnika, te se refleksprocesuira u prijemniku tako da se stvara kontinuirani profil električnih svojstavamaterijala. GPR- om se mjeri vrijeme proteklo od pobude do povratkareflektiranog pulsa, slično kao kod seizmičke refleksije.

    mjerenja se kontinuirano snimaju s rezolucijom koja je značajno veća nego kodostalih površinskih geofizičkih metoda

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    A. ODREĐIVANJE GEOLOŠKE STRUKTURE

    U Republici Hrvatskoj je već godinama prisutna praksa korištenja geofizičkih metoda u određivanju stratigrafije podzemlja za potrebe gradnje građevnih jama, temeljenja objekata, tunelogradnje, stabilizacije pokosa...

    A.1. GEOELEKTRIČNO PROFILIRANJE – Tunel Sv. Marko

    1. Dominatno pjeskovite gline

    2. Mješavina gline, pijeska,praha i odlomaka pješčenjaka

    3. Potpuno dezintegrirani dolomit

    4. Dolomit

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    A.2. GEOELEKTRIČNO PROFILIRANJE – Predusjeci tunela Brinje

    SJEVERNI PORTAL TUNELA

    VIDLJIVE SU KAVERNOZNE ZONE POTVRĐENE TIJEKOM

    IZVOĐENJA

    JUŽNI PORTAL TUNELA

    SLABO RAZLOMLJENAKARBONATNA STIJENSKA

    MASA S DISKONTINUITETIMA

    PRIMJERI PRIMJENE U RHA. ODREĐIVANJE GEOLOŠKE STRUKTURE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    A.3. HIBRIDNA SEZIMIČKA METODA – Temeljenje objekta u Dubrovniku

    PRIMJERI PRIMJENE U RHA. ODREĐIVANJE GEOLOŠKE STRUKTURE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    A.4. HIBRIDNA SEZIMIČKA METODA – Temeljenje stupa S15 mosta Pelješac

    MOGUĆA POZICIJA RASJEDA POVEZANOG S NAKUPINOM

    KRHOTINA I SLABIJEG MATERIJALA

    PRIMJERI PRIMJENE U RHA. ODREĐIVANJE GEOLOŠKE STRUKTURE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    A.5. GEORADARSKO SNIMANJE – Dogradnja rezervoarskog prostora na terminal Omišalj

    Prostor diskontinuiteta okarakteriziran je fragmentiranom stijenom s značajnim udjelom glinovite ispune

    TEKTONSKI POREMEĆENA STIJENA, SA SERIJAMA

    RASJEDA I KAVERNOZNIH OBLIKA

    PRIMJERI PRIMJENE U RHA. ODREĐIVANJE GEOLOŠKE STRUKTURE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Državna cesta D8, Dionica Orehovica-Draga- Sveti Kuzam

    Dvije tunelske cijevi - Sjeverna cijev: 289 m Južna cijev: 299 m

    Trasa tunela prolazi kroz dva litološki različita stijenskakompleksa. Zapadni dio tunela je djelomično u flišnoj, dok je istočni dio u vapnenačkoj stijenskoj masi

    • Projektant: Mr.sc. Rajko Kuželički, Rijekaprojekt d.o.o. Rijeka

    • Izvođač: Hidroelektra niskogradnja d.d. Zagreb

    B. KONTROLA KRUTOSTI POBOLJŠANOG TLAPRIMJERI PRIMJENE U RH

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Za vrijeme izvedbe došlo je do urušenja u sjevernojcijevi tunela ‘Sv.Kuzam’

    na dionici duljine cca. 35 m do čela iskopa, u širini punog profila tunela, te do površineterena, čime je na površini nastaladepresija tlocrtnih dimenzija cca 40 x 20 m, dubine do 8.0 m.

    Na potezu uruška visina nadsloja iznosila je 9.6-12.8 m

    Projekt sanacije mlaznim injektiranjem obuhvatio je dionicu uruška, te sjevernu i južnu tunelsku cijev od stacionaža čela iskopa tunela u trenutku nastankaurušenja pa do ulaznog portala

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    B. KONTROLA KRUTOSTI POBOLJŠANOG TLA

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    272

    5+440,00273

    5+460,00274

    5+480,002755+442,00Kraj iskopa

    sjeverne cijevi(prije urušenja)

    linija uruška

    "pipe roof"

    5+430,00272a

    5+450,00273a

    5+470,00274a

    5+435,50

    5+433,50

    5+437,50

    5+439,50

    5+441,50

    5+443,50

    5+445,50

    5+447,50

    5+449,50

    5+451,50

    5+453,50

    5+455,50

    5+457,50

    5+459,50

    5+461,50

    5+463,50

    5+465,50

    5+467,50

    5+469,50

    5+471,50

    5+473,50

    5+475,50

    5+477,50

    5+479,50

    duljina zahvata poboljšanja tla L=46,0 m

    na površini terena

    1

    2

    4

    5

    8

    11

    15

    12

    9

    6

    3 10

    7

    13

    18

    19

    16

    17

    14 21 28

    24

    23

    26

    29

    32

    36

    33

    30

    27

    31

    35

    38

    37

    40

    41

    45

    42 49 56

    52

    48

    51

    47

    44

    43

    39 46 53 60

    57

    54

    58

    61

    64

    67 74

    71

    68

    65

    55 62

    59

    63

    66

    69

    72

    73

    70

    76

    79

    78

    83

    80

    77 84

    8275

    20

    25

    34

    35a 42a 49a 56a 63a 70a 77a

    D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9 D10 D11

    28a21a

    tunelskasjeverna

    cijev

    tunelskajužna

    cijev

    Kraj iskopajužne cijevi(prije urušenja)

    karbonati

    siltit

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    B. KONTROLA KRUTOSTI POBOLJŠANOG TLA

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    ?

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    B. KONTROLA KRUTOSTI POBOLJŠANOG TLA

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    B. KONTROLA KRUTOSTI POBOLJŠANOG TLA

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    VIDLJIVI TRAGOVI POBOLJŠANJA TLA

    NA ČELU ISKOPA

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    B. KONTROLA KRUTOSTI POBOLJŠANOG TLA

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Ispitivanje prosječnog povećanja krutosti novonastalog tlapoboljšanog mlaznim injektiranjem može se uspješno i pouzdano provesti postupkom spektralne analize površinskih valova (Spectral Analysis of Surface Waves - SASW)

    Mjerenje je pouzdano jer se izbjegava poremećenje tla uslijed bušenja, vađenja uzoraka te ugradnje uzoraka u laboratorijske uređaje

    Postupak se odvija na površini terena te se metoda možesvrstati u grupu nerazornih seizmičkih mjerenja

    senzori

    X/2

    X

    Generatorsignala

    S

    mjernomjesto

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    B. KONTROLA KRUTOSTI POBOLJŠANOG TLA

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    0,0

    1,0

    2,0

    3,0

    4,0

    5,0

    6,0

    7,0

    8,0

    0 50 100 150 200 250 300

    Brzina širenja posmičnih valova vs (m/s)

    Dub

    ina

    (m)

    Prije Poslije

    Dubina vs prije vs poslije G0 prije G0 poslije E0 prije E0 poslije E0 poslije/E0 prije E0 poslije/E0 prije(m) (m/s) (m/s) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa) (Prosjek)

    2.00-3.00 74 160 10,4 48,6 27,1 126,5 4,673.00-4.00 86 183 14,1 63,6 36,5 165,4 4,534.00-5.00 102 215 19,8 87,8 51,4 228,4 4,44 4,415.00-6.00 109 227 22,6 97,9 58,7 254,6 4,346.00-7.00 115 238 25,1 107,6 65,3 279,8 4,287.00-8.00 120 246 27,4 115,0 71,1 298,9 4,20

    273

    274

    5+442,00

    Kraj iskopasjeverne cijevi

    (prije urušenja)

    linija uruška

    "pipe r

    273a

    274a5+437,505+439,505+441,505+443,505+445,505+447,505+449,50

    5+453,505+455,50

    5+457,50

    5+459,505+461,50

    5+463,505+465,50

    5+467,505+469,50 5+473,50

    5+475,505+477,50

    5+479,505+481,50

    na površini teren9

    1

    2

    4

    5 811

    15

    1296

    3

    10713

    18

    221916

    1714

    21

    28

    24

    23

    2629

    BP-1

    36333027

    31

    3538

    3740

    41

    4542

    49

    56

    52

    48

    51

    4744

    43

    39

    46

    5350605754

    5861

    64BP-2

    7471

    6865

    55

    625963

    66 6972

    7370

    7679

    78

    838077

    84

    82

    75

    20

    25

    34

    35a42a

    49a56a

    63a70a

    77a

    D1

    D2

    D3

    D4

    D5

    D6

    D7

    D8D9

    D10D11

    28a

    21a

    32

    67

    6767

    SASW

    -2

    SASW

    -3

    SASW-4

    SASW-1

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    B. KONTROLA KRUTOSTI POBOLJŠANOG TLA

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    PRIMJENA SASW-a:

    Utvrđivanje krutosti tla po dubini

    Kontrola kvalitete zbijanja cestovnih nasipa, te nasipa od armiranog tla

    Utvrđivanje debljine slojeva kolovozne konstrukcije

    Utvrđivanje debljine betonske obloge kod cestovnih i hidrotehničkih tunela

    Kontrola kvalitete poboljšanja krutosti tla šljunčanim pilotima i mlaznim injektiranjem

    PROSJEČNA POBOLJŠANJA PO PROFILIMA

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    B. KONTROLA KRUTOSTI POBOLJŠANOG TLA

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    C. ODREĐIVANJE KRUTOSTI STIJENSKE MASE

    proces trošenja karbonatnih stijena započinje u površinskom dijelu i napreduje u dubinu kroz dugi vremenski period

    stvaranje zona trošenja koje imaju različite krutosne karakteristike po dubini i čija dubina je uglavnom veća od dubine zahvaćene istražnim radovima za potrebe građenja

    dubine zona trošenja, njihova pravilnost, postojanje više razlomljenih ili okršenih zona te promjena inženjerskih značajki zona s porastom dubine mogu se ustanoviti uspoređivanjem brzina uzdužnih valova s pripadajućim dubinama na kojima su izmjerene

    Krutost karbonatnih stijena u kršu Hrvatske se dobija iz izraza:

    22pVGSIIKs ⋅⋅=mE

    gdje je Em u [GPa], GSI geološki indeks čvrstoće u [%] i Vp brzina uzdužnih valova u [km/s]. IKs označava indeks krutosti stijenske mase (u rasponu od 0 – 1).

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    predloženi način određivanja krutosti potrebno je i verificirati, što se uradilo na primjeru izvedbe duboke građevne jame za garažu dvoranskog plivališta Kantrida, Rijeka.

    metodom seizmičke refrakcije, određen je profil brzina uzdužnih valova na području garaže

    Situacija građevne jame dimenzija 74 x 24 m, visine i do 14 m Refrakcijski profil brzina uzdužnih valova

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    C. ODREĐIVANJE KRUTOSTI STIJENSKE MASE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Uspoređena su četiri modela za određivanje modula elastičnosti, gdje je sa oznakom 4. dan model koji u obzir uzima brzinu uzdužnih valova

    Model 4. ima izrazito nelinearnu promjenumodula elastičnosti po dubini. To je posljedicačinjenice da modul ovisi o kvadratu brzineširenja uzdužnih valova po dubini.

    Za vrijeme izvedbe građevne jame kontinuirano su vršena mjerenja horizontalnih i vertikalnih deformacija stijenske mase vertikalnim inklinometrom i kliznim deformetrom duljine 20 m i 2 horizontalna klizna deformetra duljine 15 m. Mjerene vrijednosti su uspoređene s proračunatima pomoću programa FLAC, koji je kao ulazni podatak koristio krutost stijenske mase dobivene pomoću brzina uzdužnih valova.

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    C. ODREĐIVANJE KRUTOSTI STIJENSKE MASE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    D. NERAZORNA METODA AKUSTIČNE EMISIJE

    Kao jedna od nerazornih metoda primjenjivih u podzemnoj gradnji, prikazana jetehnika akustične emisije. Ispitivanja tehnikom akustične emisije (AE)armaturnih šipki u armiranom betonu ukazali su na mogućnost ispitivanjaponašanja štapnih sidara injektiranih u stijenskoj masi.

    Napredovanje elastičnih valova nastalih kao rezultat pucanja veza injekcijskesmjese i štapnog sidra, kao i pojavom pukotina u injekcijskoj smjesi odvija seduž štapnog sidra. Na kraju sidra su postavljeni senzori koji registriraju takvepojave.

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    ISPITIVANA SU ŠTAPNA SIDRA S 48 RAZLIČITIH INJEKCIJSKIH SMJESA

    Za razliku od drugih nerazornih metoda, akustična emisija ima prednost utome što je izvor signala u samom materijalu, a ne izvan njega

    Moguće je odrediti silu koja je vrlo blizu sile sloma kada mjereni broj impulsaakustične emisije naglo poraste

    Pri ovoj sili u materijalu nastaju plastične deformacije, dok je njegov integritetjoš uvijek sačuvan

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    D. NERAZORNA METODA AKUSTIČNE EMISIJE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    Dobiveni rezultati tehnikom akustične emisije pri čupanju sidara su dali rezultatekoji u cjelini potvrđuju rezultate dobivene standardnim pokusom čupanja sidarau laboratoriju, te je sukladno tome pokazano da tehnika akustične emisije možepredstavljati značajnu metodu istraživanja ponašanja sidara u znanstvenimistraživanjima, ali i metodu primjenjivu u inženjerskoj praksi

    PRIMJERI PRIMJENE U RH

    D. NERAZORNA METODA AKUSTIČNE EMISIJE

  • ZAVOD ZAGEOTEHNIKU

    HVALA NA PAŽNJI !

    Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number 9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number 18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number 27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number 36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide Number 41Slide Number 42Slide Number 43Slide Number 44Slide Number 45Slide Number 46Slide Number 47Slide Number 48