sveučilište u zagrebu građevinski fakultet zavod za · pdf filetemelju analiza i/ili...

80
SVEUČILIŠTE U ZAGREBU GRAĐEVINSKI FAKULTET ZAVOD ZA GEOTEHNIKU Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet PODZEMNE GRAĐEVINE 11. Predavanje Monitoring podzemnih građevina Zavod za Geotehniku

Upload: buitruc

Post on 10-Feb-2018

231 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Sveučilište u Zagrebu

Građevinski fakultet

PODZEMNE GRAĐEVINE

11. Predavanje

Monitoring podzemnih građevina

Zavod za Geotehniku

Page 2: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Monitoring podrazumijeva ‘sustavno praćenje određenih

parametara stanja nekog sustava. Izvodi se promatranjem,

skupljanjem uzoraka i izravnim mjerenjima’. [Tehnički

leksikon]

• Monitoring u geotehničkom inženjerstvu se bitno razlikuje od

monitoringa u ostalim granama građevinarstva, prvenstveno

zbog specifičnosti geotehničkih konstrukcija, ali i činjenice da

se izravno ili neizravno mjere parametri tla i stijena kao

osnovnog strukturnog materijala čije se karakteristike ne mogu

‘birati’.

Page 3: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Monitoring tunela se provodi radi ispunjena jedne ili više

sljedeće navedenih točaka:

1) Nakon ugradnje primarne podgrade koja je određena na

temelju analiza i/ili iskustveno, monitoring može verificirati

adekvatnost podgrade te ukazati na eventualne dodatne

mjere podgrađivanja

2) Rani monitoring tijekom izvedbe, moguće i na probnom

području, može pomoći u planiranju naknadnih postupaka

izvedbe tunela.

Page 4: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

3) Prema NATM-u, monitoring pomaka i sila je ključni dio

procesa izvedbe tunela i daje ulazne podatke za projektiranje i

verifikaciju rješenja.

4) U postupku određivanja adekvatnosti podgradnog sustava,

monitoring ima i sigurnosnu ulogu, i može ukazati na

potencijalni slom stijenske mase

5) Monitoring se može provoditi i da bi pokazao slaganje s

zahtjevima određenim projektom i vezanim na okolinu tunela

(spuštanje razine podzemne vode, slijeganje površine terena,

vibracije, itd.)

Page 5: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

6) Ponekad se monitoringom prikupljaju podaci koji su potrebni

ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija (drugih tunela u

blizini, podzemnih prostorija, itd.)

7) Monitoring se može koristiti za ‘dijagnozu’ propusta pri

izvođenju i mogu upućivati na bolje procedure izvedbe.

8) Eksperimentalne građevine, pilot-tuneli ili okna, koji se koriste

kao probna polja za projektiranje velikih i/ili značajnih

građevina imaju posebne zahtjeve za instrumentaciju

9) Prikupljanje podataka monitoringom u cilju dugoročne

funkcionalnosti tunela (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

Page 6: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Mjerne veličine

Izravna mjerenja Posredna mjerenja

pomaci

naprezanja

deformacije

sile

brzine

krutosti

ubrzanja

momenti savijanja

porni pritisci

geofizički valovi

Page 7: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Oprema koja se koristi za provođenje geotehničkog monitoringa uključuje:

Oprema za geodetska i daljinska opažanja

Inklinometri

Klizni deformetri i klizni mikrometri

Ekstenzometri

Klinometri

Piezometri

Tlačne ćelije

Mjerne ćelije

Geofizička oprema

Oprema za mjerenje vibracija

• Detaljnije o karakteristikama opreme, postupku monitoringa i područjima

primjene u predavanju ‘Geotehnički monitoring’ na kolegiju ‘Terenska

ispitivanja i opažanja’

Page 8: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• U nastavku će se prikazati tipični sustavi za monitoring tunela

i to na tri primjera:

1. Monitoring prilikom izvedbe tunela cut and cover metodom

2. Monitoring prilikom izvedbe i eksploatacije tunela izvedenog

TBM metodom u području s malim nadslojem

3. Monitoring prilikom izvedbe i eksploatacije tunela izvedenog

NATM metodom u području s velikim nadslojem

• Navedeni primjeri su samo moguće varijante monitoringa

tunela, jer se tuneli TBM metodom intezivno izvode i u

područjima s velikim nadslojem, jednako kao što se i NATM

tuneli izvode u područjima s malim nadslojem.

Page 9: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

1. Monitoring prilikom izvedbe tunela cut and cover metodom

Cilj monitoringa je:

- Osigurati stabilnost potpornih konstrukcija

- Osigurati stabilnost okolnih konstrukcija

Mjereni parametri su:

- Naprezanja u razuporama

- Sile u sidrima

- Deformacije okolnog tla i okolnih zgrada

- Mjerenja pornog tlaka

Napomena: Monitoring stabilnosti okolnih konstrukcija se vrši i

nakon izvedbe tunela.

Page 10: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.1. Monitoring - cut and cover tunel (prema Roctest Telemac Instruments)

Page 11: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

2. Monitoring prilikom izvedbe i eksploatacije tunela TBM

metodom s malim nadslojem

Cilj monitoringa je:

- Osigurati stabilnost okolnih konstrukcija

- Praćenje ponašanja prefabriciranih betonskih elemenata

Mjereni parametri su:

- Naprezanja u prefabriciranim betonskim elementima

- Opterećenja na prefabricirane betonske elemente

- Konvergencija tunela

- Slijeganje tla

- Deformacije okolnih konstrukcija

Page 12: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.2. Monitoring - TBM tunel s malim nadslojem (prema Roctest Telemac Instruments)

Page 13: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

3. Monitoring prilikom izvedbe i eksploatacije tunela NATM

metodom s velikim nadslojem

Cilj monitoringa je:

- Osigurati stabilnost iskopa

- Monitoring integriteta tunelske podgrade

Mjereni parametri su:

- Naprezanja u podgradi

- Sile u sidrima

- Konvergencija tunela

- Deformacije stijenske mase u okolici tunela

Napomena: Ako se NATM tunel izvodi u području malih nadsloja, također je

potrebno pratiti utjecaj iskopa na okolne konstrukcije (inklinometri,

ekstenzometri ili deformetri ugrađeni s površine)

Page 14: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.3. Monitoring - NATM tunel s velikim nadslojem (prema Roctest Telemac Instruments)

Page 15: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Na sljedećim primjerima će se prikazati uloga monitoringa

primjenjenog u različite svrhe:

1. Analiza stanja deformacija – tunel ‘Pod Vugleš’

2. Analiza stanja deformacija – tunel ‘Konjsko’

3. Kontrola kvalitete + povratne numeričke analize – tunel ‘Pećine’

4. Kontrola kvalitete + povratne numeričke analize – tunel ‘Sv. Kuzam’

5. Kontrola kvalitete + povratne numeričke analize – tunel ‘Bobova’

Primjeri primjene monitoringa u RH

Page 16: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Primjer 1. Analiza stanja deformacija u tunelu ‘Pod Vugleš’

(nakon šest godina eksploatacije)

Slika 11.4. Tunel ‘Pod Vugleš’

• Tunel ‘Pod Vugleš’ se nalazi na autocesti Rijeka-Zagreb. Čine ga dvije tunelske cijevi duljine 610 m.

Page 17: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Tunel Pod Vugleš izveden je u skladu s principima NATM. Sukladno tome za vrijeme izvedbe lijeve cijevi tunela ‘Pod Vugleš’ provođen je opsežan program geotehničkih mjerenja i opažanja, odnosno provođena su kontrolna i podgradna mjerenja. Mjerenja su provođena kontinuirano sve do potpunog prestanka prirasta deformacija.

• Prije početka izvedbe desne cijevi tunela, šest godina nakon proboja lijeve cijevi, proveden je vizualni pregled tunela, te mjerenja vertikalnih i horizontalnih deformacija stijenske mase po dubini s površine terena na lijevoj tunelskoj cijevi.

• Ovim mjerenjima registrirani su horizontalni i vertikalni pomaci stijenske mase oko iskopa. Mjerenje horizontalnih pomaka vršeno je inklinometrom, a mjerenje vertikalnih pomaka kliznim mikrometrom.

Page 18: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.5. Vizualni pregled – vertikalne pukotine u lijevom i desnom boku koje ulaze u kalotni dio

Page 19: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Mjerni profil na stacionaži 56+136,5

Slika 11.6. Mjerenje horizontalnih i vertikalnih deformacija po dubini s površine terena

Page 20: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.7. Vertikalne relativne deformacije i pomaci u desnoj mjernoj cijevi (TSDD)

11,00

12,00

13,00

14,00

15,00

16,00

17,00

18,00

19,00

20,00

21,00

22,00

23,00

24,00

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

-0,8-0,6-0,4-0,20,00,20,40,60,8

Du

bin

a (

m)

24.02.2000. 05.10.2006.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

-6-5-4-3-2-10123456

Du

bin

a (

m)

24.02.2000. 05.10.2006.

Relativna deformacija (mm/m) Vertikalni pomak (mm)

Page 21: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.8. Vertikalne relativne deformacije i pomaci u srednjoj mjernoj cijevi (TSDS)

11,00

12,00

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

-1,0-0,50,00,51,0

Du

bin

a (

m)

24.02.2000. 05.10.2006.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

-6-5-4-3-2-10123456

Du

bin

a (

m)

24.02.2000. 05.10.2006.

Relativna deformacija (mm/m) Vertikalni pomak (mm)

Page 22: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.9. Horizontalni pomaci u smjeru ‘A’ u desnoj mjernoj cijevi (TSDD)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

-5,0 -4,0 -3,0 -2,0 -1,0 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0

Horizontalni pomak (mm)

Du

bin

a (m

)

24.02.2000. 05.10.2006.

Page 23: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Analiza rezultata mjerenja na tunelu ‘Pod Vugleš’

• Iako su mjerenja nakon izvedbe lijeve cijevi tunela ‘Pod Vugleš’ pokazivala potpuni prestanak prirasta deformacija, mjerenja provedena prije početka izvedbe desne cijevi tunela pokazala su značajne priraste deformacija:

i. Vertikalni pomaci porasli su do 25%.

ii. Horizontalni pomaci okomito na os tunela porasli su do 16%.

iii. Horizontalni pomaci u smjeru osi tunela porasli su do 8%.

Page 24: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Primjer 2. Analiza stanja deformacija u tunelu Konjsko

(nakon šest godina eksploatacije)

Slika 11.10. Tunel ‘Konjsko’

• Tunel ‘Konjsko’ se nalazi na dionici Prgomet - Dugopolje, autoceste Zagreb - Split. Čine ga dvije cijevi sa dva vozna traka. Duljine sjeverne cijevi iznosi 1326.0 m, a južne 1133.8 m

Page 25: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• U cilju verifikacije pojektnog rješenja kao i provjere rezultata numeričkog modela povratnim analizama u tunelu ‘Konjsko’ obavljena su:

mjerenja vertikalnih i horizontalnih pomaka tla u zoni tunela s površine terena,

mjerenja pomaka tla oko podzemnog otvora,

mjerenja naprezanja i deformacija u elementima

podgradnog sklopa tlačnim ćelijama i mjernim sidrima i

mjerenje deformacija u sekundarnoj oblozi kratkim deformetrima u cilju dobivanja vrijednosti momenata savijanja.

• Nakon šest godina od zadnjeg mjerenja deformacija (30.07.2003.) provedena su dodatna mjerenja (15.05.2009.) vertikalnih i horizontalnih pomaka tla u zoni tunela s površine terena na južnoj cijevi tunela ‘Konjsko’.

Page 26: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Mjerni profil na stacionaži 128+829,00

Slika 11.11. Mjerenje orizontalnih i vertikalnih deformacija po dubini s površine terena

Page 27: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.12. Rezultati mjerenja vertikalnih pomaka stijene u zoni tunela kliznim mikrometrom

Page 28: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.13. Rezultati mjerenja horizontalnih pomaka stijene u zoni tunela horizontalnim

inklinometrom, smjer ‘A’

Page 29: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.14. Karakteristični presjek tunela sa pozicijama kratkih deformetara

(elektroakustični ekstenzometri)

Page 30: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.15. Momenti savijanja u sekundarnoj oblozi na mjestima kratkih deformetara

d

EIxM 12

Page 31: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Analiza rezultata mjerenja na tunelu ‘Konjsko’

• Iako su mjerenja nakon završetka tunela ‘Konjsko’ pokazivala potpuni prestanak prirasta deformacija, mjerenja provedena šest godina kasnije, pokazala su značajne priraste deformacija.

• Rezultati pokazuju da je došlo do značajnijih prirasta pomaka kako u vertikalnom tako i u horizontalnom smjeru. Vertikalni pomak se povećao do 28%, a horizontalni do 31%.

__________________________________________

Profil TSDL TSDS TSDD ___________________________________

[mm] [mm] [mm] __________________________________________

uv,2003 8.53 9.13 8.32

uv,2009 10.52 11.64 10.35

uhA,2003 5.50 0.60 -5.00

uhA,2009 6.90 0.80 6.40

uhB,2003 3.10 2.90 2.70

uhB,2009 3.90 3.80 3.60 __________________________________________

Page 32: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• U tunelima ‘Pod Vugleš’, ‘Javorova kosa’, ‘Hrastovec’, ‘Vrtlinovec’, ‘Konjsko’ i ‘Dubrave’ povremeno se obavljaju mjerenja deformacija stijenskog masiva i sekundarne obloge.

• U tunelima ‘Sv. Kuzam’ (2004), ‘Bobova’ (2005) i ‘Pećine’ (2007) u Rijeci, kontinuirano se od njihovog završetka provode mjerenja deformacija stijenskog masiva i sekundarne obloge.

Page 33: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• U nastavku će se prikazati primjeri u kojima su se

kombinirala in-situ mjerenja s numeričkim analizama.

Ova ‘II. faza projektiranja - Projektiranje za vrijeme

izvođenja’ je u skladu s filozofijom NATM-a.

GLAVNE METODOLOGIJE PROJEKTIRANJA I MODELIRANJA

OPAŽAČKI

PRISTUP

EMPIRIJSKE

METODE

ANALITIČKE

METODE/MODELI

NUMERIČKE

METODE/MODELI

Page 34: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

TUNELSKI ISTRAŽNI RADOVI Skupi i iracionalni za cijelu dionicu

NUMERIČKE METODE Sofisticirane, pouzdane

‘GARBAGE IN – GARBAGE OUT’

(smeće unutra – smeće van)

Page 35: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• In-situ mjerenja tijekom izvedbe, kombinirana sa numeričkim

povratnim analizama pružaju nova znanja o ponašanju stijenske

mase kao i o određivanju njezinih fizikalno-mehaničkih

parametara.

pretpostavljene karakteristike materijala

NESLAGANJE S REZULTATIMA S

INŽENJERSKI PRIHVATLJIVOM TOČNOŠĆU

mijenjaju se karakteristike materijala

SLAGANJE S REZULTATIMA S INŽENJERSKI

PRIHVATLJIVOM TOČNOŠĆU

1. iteracija

i-ta iteracija

n-ta iteracija

naponsko-deformacijske analize

usporedba rezultata s rezultatima mjerenja

Page 36: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Primjer 3. Kontrola kvalitete + povratne analize – tunel ‘Pećine’

• Državna cesta D404, Istočni dio grada Rijeke

• Dužina tunela: 1260 m

Trotračni profil: 773 m

Četverotračni profil: 487 m

• Osnovnu stijensku masu čine kredne naslage:

prelazne karbonatne breče te izmjene dolomita i

vapnenaca.

Page 37: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Dionica tunela Pećine sastoji se od trotračnog i

četverotračnog dijela. Kritični dio ove dionice čini prijelaz

iz trotračnog u četverotračni dio tunela.

• Visina nadsloja je 26m.

• Provedena je povratna analiza na trotračnom dijelu

tunela, stacionaže 1+683,00, te na osnovu nje je

proračunata stabilnost podgradnog sklopa na

četverotračnom dijelu tunela, stacionaže 1+699,00.

Page 38: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

A

primarna podgradasekundarna obloga

OS TROTRACNOG TUNELA

sekundarna oblogaprimarna podgrada

KO

NT

RO

LN

I PR

OF

IL

1+

68

3,0

0

A

B

1+

69

9,0

0

B

Stacionaza povratne analize

Proracun stabilnosti

OS CETVEROTRACNOG TUNELA

Slika 11.16. Prijelaz i trotračnog u četverotračni dio tunela ‘Pećine’

Page 39: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Trotračni tunel – stac. 1+683

R=6.24R=7.535

R=7.84R=6.24

R=7.64

R=7.84

R=

7.6

4R

=7.5

35

Mlazni beton d=30cm

Dvije arm. mreze Q257

Resetkasti luk 130/26/34 na razmaku 100cm

IBO sidra 32/20 L=6m razmak 120cm

Deformetri L=10m

15.19

10

.05

D1

D2

D3

D4

D5R-1

R-2

R-3

R-4

R-5

Slika 11.17. Poprečni presjek trotračnog dijela tunela ‘Pećine’

Page 40: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

9,00

10,00

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-5-4-3-2-1012345

Du

bin

a

(m)

06.03.2006. 10.03.2006.

13.03.2006. 15.03.2006.

18.03.2006. 28.03.2006.

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

-40-30-20-10010203040

Du

bin

a

(m)

06.03.2006. 10.03.2006.

13.03.2006. 15.03.2006.

18.03.2006. 28.03.2006.

Relativna deformacija (mm/m) Vertikalni pomak (mm)

Rezultati mjerenja deformetrom u

tjemenu tunela

Page 41: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Dobiveno proracunom

Dobiveno mjerenjem

y=2.50cm

Duzina jednaka 1.00cm

Deformetri, L=10m

Page 42: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Četverotračni tunel – stac. 1+699

R=7.75R=7.75

R=

11.9

7

R=

7.7

5 R=

11.9

7R

=7.7

5

Mlazni beton d=30cm

Dvije arm. mreze Q257

Resetkasti luk 130/26/34 na razmaku 100cm

IBO sidra 32/20 L=7m razmak 120cm

18.97

I FAZA ISKOPA

II FAZA ISKOPA

11.4

4

Linija iskopa

Slika 11.18. Poprečni presjek četverotračnog dijela tunela ‘Pećine’

Page 43: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Četverotračni tunel – stac. 1+699

Page 44: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Četverotračni tunel – stac. 1+699

Slika 11.19. Vertikalni pomaci podgrade i sile u sidrima - tunel ‘Pećine’

Page 45: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Četverotračni tunel – stac. 1+699

Slika 11.20. Momenti i sile u podgradi - tunel ‘Pećine’

Page 46: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Rezultat

• Povratne numeričke analize, kombinirane s

rezultatima mjerenja, u tunelu ‘Pećine’ na kraju

trotračnog dijela tunela omogućile su da se projektira

podgradni sustav u kojem postoji stanovita rezerva

nosivosti u svim elemenatima primarnog podgradnog

sustava na početnoj dionici četverotračnog dijela

tunela.

Page 47: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Primjer 4. Kontrola kvalitete + povratne analize – tunel ‘Sv. Kuzam’

• 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 stijenska

kompleksa. Zapadni dio tunela je djelomično u flišnoj, dok je

istočni dio u vapnenačkoj stijenskoj masi

Page 48: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Za vrijeme izvedbe došlo je do urušenja u sjevernoj cijevi

tunela ‘Sv. Kuzam’ na dionici duljine cca. 35 m do čela

iskopa, a u širini punog profila tunela, te do površine

terena, čime je na površini nastala depresija 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 obuhvatio je dionicu uruška te sjevernu i

južnu tunelsku cijev od stacionaža čela iskopa tunela u

trenutku nastanka urušenja pa do ulaznog portala.

Page 49: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

272

5+

440,0

0

273

5+

460,0

0274

5+

480,0

02755

+442,0

0Kraj iskopasjeverne cijevi

(prije urušenja)

linija uruška

"pip

e ro

of"

5+

430,0

0

272a

5+

450,0

0

273a

5+

470,0

0274a

5+

435

,50

5+

433

,50

5+

437

,50

5+

43

9,5

0

5+

44

1,5

0

5+

44

3,5

0

5+

44

5,5

0

5+

44

7,5

0

5+

44

9,5

0

5+

45

1,5

0

5+

45

3,5

0

5+

45

5,5

0

5+

45

7,5

0

5+

45

9,5

0

5+

46

1,5

0

5+

46

3,5

0

5+

46

5,5

0

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

Slika 11.21. Situacija sanacije - tunel ‘Sv. Kuzam’

Page 50: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

?

Slika 11.22. Poprečni presjek sanacije - tunel ‘Sv. Kuzam’

Page 51: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

1. faza iskopa

2. faza iskopa

3. faza iskopa

Slika 11.23. Poprečni presjek podgradnog sustava - tunel ‘Sv. Kuzam’

Page 52: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Shematski prikaz stupnjaka

32, 33, 34 i 35

Page 53: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Popis provedenih ispitivanja

na profilu BP2

Page 54: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Vidljivi tragovi

poboljšanja tla na čelu

iskopa

Page 55: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Ispitivanje prosječnog povećanja krutosti

novonastalog tla poboljšanog mlaznim

injektiranjem može se uspješno i pouzdano

provesti postupkom spektralne analize

površinskih valova (Spectral Analysis of Surface

Waves - SASW).

Slika 11.24. SASW ispitivanja (1)

Page 56: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Mjerenje je pouzdano jer se izbjegava poremećenje tla uslijed

bušenja, vađenja uzoraka te ugradnje uzoraka u laboratorijske

uređaje.

• Metoda rješava neke od temeljnih problema površinske

refrakcije, jer može otkriti mekši sloj koji se nalazi ispod krućeg

sloja.

• Postupak se odvija na površini terena te se metoda može svrstati

u grupu nerazornih seizmičkih mjerenja.

Slika 11.25. SASW ispitivanja (2)

Page 57: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• 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.

Page 58: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Profil: 1

Pozicija Spojnica 5 - 61

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 4,67

3.00-4.00 86 183 14,1 63,6 36,5 165,4 4,53

4.00-5.00 102 215 19,8 87,8 51,4 228,4 4,44 4,41

5.00-6.00 109 227 22,6 97,9 58,7 254,6 4,34

6.00-7.00 115 238 25,1 107,6 65,3 279,8 4,28

7.00-8.00 120 246 27,4 115,0 71,1 298,9 4,20

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)

Du

bin

a (

m)

Prije Poslije

Slika 11.26. Situacija SASW ispitivanja (tunel Sv. Kuzam) Slika 11.27. Rezultati SASW ispitivanja (tunel Sv. Kuzam)

Page 59: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Rezultati povećanja krutosti nakon poboljšanja

tla, mjereno SASW metodom:

- SASW profil 1 prosječno poboljšanje: 4,41

- SASW profil 2 prosječno poboljšanje: 4,31

- SASW profil 3 prosječno poboljšanje: 4,66

- SASW profil 4 prosječno poboljšanje: 5,03

Page 60: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

?

stac. 5+464,00 (s.o.)

KONTROLNI PROFIL KP-J-4KONTROLNI PROFIL KP-S-4

stac. 5+456,00 (j.o.)

INK-B10INK-B11

DIS-S-1DIS-S-5

DIS-S-2 DIS-S-4

DIS-S-3

KDS-S-1

KDS-S-2

KDS-S-3

KDS-S-4

KDS-S-5KDP-S-1

KDP-S-2

KDP-S-3

KDP-S-4

KDP-S-5

DIS-J-1DIS-J-5

DIS-J-2

DIS-J-3

DIS-J-4

KDS-J-1

KDS-J-2

KDS-J-3

KDS-J-4

KDS-J-5KDP-J-1

KDP-J-2

KDP-J-3

KDP-J-4

KDP-J-5

R-S-2

R-S-1

R-S-3

R-S-4

R-S-5

R-J-2

R-J-1

R-J-3

R-J-4

R-J-5

Page 61: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

FLAC (Version 4.00)

LEGEND

18-Oct-05 16:26

step 1930

-3.089E+01 <x< 2.689E+01

-1.257E+01 <y< 4.521E+01

Boundary plot

0 1E 1

Marked Regions

-0.500

0.500

1.500

2.500

3.500

(*10 1̂)

-2.500 -1.500 -0.500 0.500 1.500 2.500

(*10 1̂)

JOB TITLE : tunel "sv. kuzam"

Itasca Consulting Group, Inc.

Minneapolis, Minnesota USA

FLAC (Version 4.00)

LEGEND

18-Oct-05 16:27

step 9298

-3.089E+01 <x< 2.689E+01

-1.257E+01 <y< 4.521E+01

Grid plot

0 1E 1

-0.500

0.500

1.500

2.500

3.500

(*10 1̂)

-2.500 -1.500 -0.500 0.500 1.500 2.500

(*10 1̂)

JOB TITLE : tunel "sv. kuzam"

Itasca Consulting Group, Inc.

Minneapolis, Minnesota USA

Slika 11.28. Raspored materijala tla (FLAC)

Slika 11.29. Iskop južne cijevi (FLAC)

Page 62: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

FLAC (Version 4.00)

LEGEND

18-Oct-05 16:29

step 15427

-3.089E+01 <x< 2.689E+01

-1.257E+01 <y< 4.521E+01

Grid plot

0 1E 1

-0.500

0.500

1.500

2.500

3.500

(*10 1̂)

-2.500 -1.500 -0.500 0.500 1.500 2.500

(*10 1̂)

JOB TITLE : tunel "sv. kuzam"

Itasca Consulting Group, Inc.

Minneapolis, Minnesota USA Slika 11.30. Iskop sjeverne cijevi (FLAC)

Slika 11.31. Podgrada tunela – mlazni beton i sidra (FLAC)

Stupanj poboljšanja – 5,4

Page 63: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Rezultat

• Bušeni profili – stvoren novi kvazihomogen

materijal poboljšanih mehaničkih karakteristika

• SASW ispitivanja – prosječno povećanje krutosnih

karakteristika tla: 4,31 – 5,03

• Povratne numeričke analize – prosječno povećanje

krutosnih karakteristika tla: 5,40

Page 64: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Primjer 5. Kontrola kvalitete + povratne analize – tunel ‘Bobova’

• Državna cesta D404, prolazi ispod dijela gradskog područja

Vežica – Sušak u Rijeci.

• Završen je 2005. godine.

• Trotračni tunel dljine 210 m.

• Najveća visina nadsloja iznosi 15 m.

• Na užem području trase tunela ‘Bobova’ nalaze se najvećim

dijelom naslage gornje krede, predstavljene rudistnim

vapnencima koji su najčešće mikrokristalasti i

kriptokristalasti.

Page 65: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.32. Situacija tunela ‘Bobova’ s pozicijom kontrolnog profila P3

Page 66: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Intezivna mjerenja tijekom izvedbe mnogih istražnih radova u karbnoatnim

krškim stijenama Hrvatske su pokazala da su mjerene deformacije znatno

veće nego deformacije dobivene numeričkim analizama u kojima su se

parametri krutosti dobivali isključivo korelacijama s klasifikacijama

stijenske mase. Stoga je razvijen novi pristup određivanja krutosti

karbonatnih stijena hrvatskog krša (Jurić-Kaćunić, 2009.)

Indeks krutosti

stijenske mase

krutost krških

stijena u

Hrvatskoj

geološki indeks čvrstoće

(prilagođen kršu Hrvatske)

brzina uzdužnih valova

(geofizičke metode)

Em IKs

GSI 2 Vp2

. . =

Page 67: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.33. Uzdužni geofizički profil – tunel ‘Bobova’

Page 68: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Slika 11.34. Primarni podgradni sustav – tunel ‘Bobova’

Page 69: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• Tijekom izvedbe tunela,

kontinuirana mjerena su

vršena s površine terena.

Mjerenja su uključivala

inklinometarska mjerenja za

dobivanje horizontalnih

pomaka i deformetarska

mjerenja za dobivanje

vertikalnih pomaka.

Slika 11.35. Kontrolni profil P3

Page 70: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Numeričke analize

• 2D analiza – PLAXIS 2D

• 11 174 trokutastih elemenata

• 90 149 čvorova

• Iskop u 2 faze

• Nemogućnost prikazivanja koraka naredovanja

• Nemogućnost promatranja pomaka tijekom iskopa

tunela u trećoj dimenziji

Page 71: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

2D - Iskop prve faze

2D - Iskop druge faze

Page 72: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

2D – VERTIKALNI POMACI

Page 73: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

2D – HORIZONTALNI POMACI

Page 74: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

• 3D analiza – PLAXIS 3D

• 140 369 klinastih elemenata

• 202 985 čvorova

• Iskop u 38 faza

• Mogućnost prikazivanja koraka naredovanja

• Mogućnost promatranja pomaka tijekom iskopa

tunela u trećoj dimenziji

Page 75: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

3D – 38 FAZA ISKOPA

Page 76: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

3D – VERTIKALNI POMACI

Page 77: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

3D – HORIZONTALNI POMACI

Page 78: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

3D – VERTIKALNI POMACI

(NA MJESTU DEFORMETRA)

3D – HORIZONTALNI POMACI

(NA MJESTU INKLINOMETRA)

Page 79: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

A. B.

A. HORIZONTALNI

POMACI

OKOMITI NA OS

TUNELA

B. VERTIKALNE

DEFORMACIJE

Page 80: Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet Zavod za · PDF filetemelju analiza i/ili iskustveno, ... ili korisni za projektiranje drugih konstrukcija ... (npr. mjerenje vodnih pritisaka)

SVEUČILIŠTE U ZAGREBU

GRAĐEVINSKI FAKULTET

ZAVOD ZA GEOTEHNIKU

Rezultat

• Korištenjem nelinearne krutosti tla, deformacije stijenske

mase dobivene numeričkim analizama pokazuju identičan

trend kao deformacije stijenske mase dobivene mjerenjima

na terenu.

• 3D simulacije daju bolju aproksimaciju mjerenih vrijednosti,

nego 2D simulacije.

• 3D analize omogućuju predviđanje deformacija stijenske

mase prije nego je određeni dio iskop što omogućuje

implementaciju evetualnih dodatnih potrebnih mjera zaštite.