zemljani radovi skripta

Одговори на испитна питања из предмета „Земљани радови и тунели“

ЗЕМЉАНИ РАДОВИ И ТУНЕЛИ– област Земљани радови –

1. Садржај геотехничког елабората за генерални пројекат саобраћајницеГеотехнички елаборат за генерални пројекат саобраћајнице се израђује се по

правилу корисећи већ постојеће литературне и архивске податке о терену, уз рекогносцирање терена и прикупљање исказа од локалног становништва. Изузетно, ако то значај објекта и компликованост теренских услова захтевају, може се спровести ограничена дањинска детекција и локално геофизичко испитивање површине терена. Овако прибављени подаци преуређују се тако да омогуће довољан увид у грађу терена и основна својства стенаи тла, а у циљу формирања опште концепције грађевинске конструкције (саобраћајнице) и њеног уклапања у терен. За велике саобраћајнице у овој фази се праве карте геотехничких услова и ограничења на којима се наносе зоне терена које поседују неке типичне карактеристике, нпр. забарено тло, клизишта, изложеност бујицама, осулинама, утицаји саобраћајнице на околину, неповољни услови за темељење објеката, одводњавање, дренирање... За хидротехничке објекте нарочита пажња се посвећује условима за губљење воде из акумулације, нарочито у подручјима са стенским масама захваћеним процесом карстификације. За веће објекте или комплексе објеката који се налазе на дужинама или растојањима од више километара као и у неприступачним теренима, користе се и савремене методе даљинске детекције, тј. авионска, сателитска и терестичка снимања. Карте ограничења које се формирају као резултат истраживања (најчешће у размери 1:5000 и 1:10 000) треба да разраде могућа решења уз сагледавање варијантних коридора за дефинисање трасе саобраћајнице (појаса у ширини 2 до 3 км) и локација значајних објеката (мостова, вијадуката, тунела...).

2. Садржај геотехичког елабората за идејни пројекат саобраћајницеГеотехнички елаборат за идејни пројекат саобраћајнице се на основу

документације за генерални пројекат проширује на конкретне локације на којима се разрађују варијантна решења и сагледавају оптимална коштања. За линијске објекте као што су саобраћајнице, канали, обални насипи, насуте бране и сл. раде се анализе типских решења, за које треба да се обезбеде довољно поуздане информације о својствима темељног тла и грђевинских материјала и о условима за хармонично уклапање планираних нових објеката у околину, тј. природну околину и постојећих објеката. Пошто се анализирају типска или решења објекта, потебно је кроз истраживања сагледати типске деонице терена по простирању у основи и по дубини и за такве деонице извршити истарживања у терену, пре свега у оквирима простора који ће бити захваћен интеракцијом и објектом. Као први документ се најчешће користи геолошка карта на коју се осим података о врсти тла и стена која се уочавају на терену, уносе се и подаци о оводњености терена, тј. појави извора, забаривању или мочварном тлу, подаци о границама клизишта, одрона, сипара и др. Пошто се уоче карактеристични делови терена, они се истражују поступцима геотехничких ископа и бушења уз узимање узорака за лабораторијска испитивања. За лабораторијска испитивања се користе различити поступци. Као финални производ ове фазе

истраживања је поред геолошке карте, подужни геотехнички профил ( ) коме

се наносе подаци истраживања. Финални производ истраживања за карактеристичне локације треба да буду типски профили терена и објеката крупније размере (1:1000 до 1:2000) са назначеном грађом, тј. слојевима и границама стена и са подацима о њиховим механичким својствима тј. геотехнички модел терена и констркције. Типски

скрипта за усмени део испита страна 1


профили терена се формирају на основу профила истражних радова који се изводе на растојањима од 25-30 до 75-150 метара, у зависности од хомогености терена и компликованости грађевинског објекта. Сонирање бушењем са континуалним језговањем и узимањем поремећених и непоремећених узорака обично се врши на растојањима од 100 до 200 метара уз допуну израдом геофизичких сондирања са површине терена. Узорци се узимају тако да се обезбеде лабораторијски подаци за све карактеристичпне слојеве. Број узорака, превасходно, зависи од разноликости састава терена. Код посебно компликовних нпр. тамо где се јавља проблем са клизиштима већих размера, приступа се истраживањима терена користећи ископе бунара дубина од 10 до 15 метара са применом опсежних мера подграђивања, вентилације, одводњавања и сл.

3. Садржај геотехничког елабората за главни пројекат саобраћајницеГеотехнички елаборат за главни пројекат по правилу посојећи фонд података

проширује одговарајућим истраживањима на оним локацијама где се планира изградња објекта (потпорних зидова, пропуста, надвожњака, мостова...) и примена посебне геотехничке мелиорационих радова на терену (сидрење, дренирање...), санационих радова, на стабилизацији клизишта, обезбеђивања околних објеката и др. Укупан обим истраживања за ову фазу пројекта обично је мањи од обима који је био потребан за фазу идејног пројекта, а може да буде и двоструко већи уколико се јаве посебни проблеми интеракције објекта и терена. Истражни радови за фазу главног пројкта представљају финалну фазу истраживања на основу које се дефинишу димензије конструкције и приступа њеном извођењу. У овој фази израде техничке документације се сагледавају и нумерички контролишу све карактеристичне фазе интеракције објекта и терена. За земљане радове се морају истражити позајмишта и утврдити оптимални услови кориштења локалних материјала погодних за уграђивање у насипе као и услови у нивоу темеља насипа постељице планума у нивоу коловозне конструкције. Такође се морају дефинисати локације за депоније као и начин уређења тих локација ради хармоничног улапања у околину. У многим случајевима потребно је не само допунити обим истраживања већ и извести нова за добијање квалитативно нових података. Код главног пројекта се са типских који су кориштени код идејног, прелази на конкретне грађевине за које се мора извшити димензионисање као и сагледати услови димензионисање у овим фазама грађења као и међусобни утицај терена и објекта.

4. Задатак и елементи доњег строја саобраћајницеДоњи строј саобраћајнице се формира да би се омогућило безбедно и економски

рационално кретање саобраћајног средства, тј. пуно искориштење перформанси возила (габарита, капацитета корисног терета и сл.). Доњи строј чини целину са горњим стројем саобраћајнице тј. коловозном конструкцијом на путевима, а туцанички застор чини целину са праговима и шинама на железници. Доњи строј представља везу између горњег строја и терена тј. темељног тла. Конструкција доњег строја је темељна конструкција за горњи строј саобраћајнице. Задатак јој је:- да прима и преноси саобраћајна дејства на терен уз њихову амортизацију тј. распростирање на већу масу- да савладава неравнине у рељефу терена и ствара равну површину потребне крутости, ширине и нагиба за формирање конструкције горњег строја- да обезбеђује конструкцију горњег строја од неповољних деловања површинске и подземне воде.Доњи строј је грађевинска геотехничка конструкција која се формира од природних материјала (насип) или у терену (усек, засек) уз њихово збијање и по потреби



побољшавање својстава додацима или на друге начине. Димензионисање доњег строја је условљено својствима темељног тла, квалитетом и врстом горњег строја, дејствима од саобрађаја и дејствима која се јављају у терену као што су притисци тла, порни притисци, вибрације, инерциона дејства, померања подтла и сл. Радови на доњем строју саобраћајнице деле се на: претходне, припремне и главне. Основне грађевине (објекти) геотехничке конструкције доњег строја су:- на површини терена насип, тј. труп саобраћајнице- при површини терена: усек и засек.- испод површине терена: тунел и галеријаПратеће грађевине (објекти) су:- паралелне грађевине (потпорни зид, обложни зид, заштитне грађевине, сигурносне грађевине, дренажне грађевине)- попречне грађевине (пропусти за површинску воду, подпутњаци, подвожњаци, надпутњаци, надвожњаци и аквадукти)- геотехничке мелиорације терена (сидрење, инјектирање, консолидација подтла дренирањем и др.- подужне грађевине (мостови, вијадукти, денивелациона укрштања.

5. Геометријски елементи типског попречног профила насипа, усека и засекаТипски попречни профил доњег строја служи за дефинисање саставних

елемената геотехичке конструкције и представља пресек управан на осу саобраћајнице у хоризонталној пројекцији тј. на основни правац кретања саобраћајног средства.

Типски профил доњег строја за насип:

Типски профил доњег строја за усек:



Типски профил доњег строја за засек:

6. Принципи дефинисања трасе и нулта линијаНулта линија је линија константног нагиба која спаја две фиксне тачке,

повијајучи се по терену без земљаних радова. Нулта линија служи као водич компоновање складних геометријских облика. Поступак конструкције нулте линије се састоји из следећег:- на основу познатог растојања две суседне фиксне тачке и њихове висинске разлике одреди се прогнозни подужни нагиб одсека:

,

где је претпостављени коефицијент разлијања трасе. У стандардним условима падинских траса може се рачунати са

- са овако прогнозираним подужним нагибом срачунава се „корак за тестирање“ који представља хоризонталну дужину потребну за савладавање стандардне висинске разлике између изохипси еквидистанције Е. Корак се одређује на основу израза:

- одмеравањем на карти, уз помоћ шестара, корак се преноси од изохипсе до изохипсе, чиме се добија нулта линија.

7. Елементи дефинисања и полагање трасе по теренуТраса саобраћајнице служи за приказ саобраћајнице у ситуационом плану (или

карти) и представља линију дефинисану пресеком вертикалне равни која прати осу саобраћајнице и хоризонталне равни, па се у односу на ту линију дефинишу и обележавају хоризонталне димензије доњег строја, тј. управно одстојања од трасе. Траса се повлачи тако да обезбеди усклађено уклапање геотехничке конструкције доњег строја у постојећи рељеф терена па се састоји од праваца и кружних кривина са прелазницама а означава се стационажом – одстојањем од почетка саобраћајнице. Да би се олакшала дефиниција трасе на картама или ситуационим плановима, прво се повлачи „нулта линија“, тј. линија једнаког нагиба. Траса се повлачи дефинисањем праваца и кривина у складу са одабраном нивелетом користећи као оријентацију „нулту линију“. Траса се преноси – полаже на терен помоћу координата темена на којима се преламају правци и уметнутих кривина којима се ти правци спајају. Дефинитивно утврђивање трасе значи срачунавање геометријских елемената (координата) за темена, центре



кривина, тангенте средишта кривина, дужине кривина и стационажа за почетке и крајеве кривина.

8. Елементи подужног профила саобраћајницеПодужни профил саобраћајнице је развијени пресек вертикалне равни у оси

саобраћајнице на коме су назначени бројни подаци као што су: стационажа, висински профил терена, висински профил нивелете планума, нивелете коловозне конструкције, коте горње ивице шине, коте подтла, положаји и елементи праваца и кривина у хоризонталној и вертикалној равни, назнаке објеката инфраструктуре, попречних и подужних објеката, геотехнички подаци у ископу и нивоу подтла...

9. I, II и III група тла према категоризацији GN200 Према овој категоризацији имамо:

I категорија – растресита мека земља, чист песак, невезан шљунак, хумус, растресит лес и слично тло без унутрашње везе. То је површински слој који се по правилу уклања, уколико је онај испод бољег квалитета. Врши се најнужније откопавање и одбацивање лопатом, а по потреби помаже ашовом, док се од машина може користити грејдер и утоваривач. II категорија – плодна земља, мекша здравица, мека песковита глина, глиновити песак, збијени песак и ситнији шљунак, односно земљиште са слабијом унутрашњом везом. Откопавање се врши ашовом, а од машина се користи утоваривач, багер, булдозер, скрепер и грејдер. III категорија – чврста и жилава земља, здравица, груб полувезан шљунак, мешавине песка и шљунка и природно влажна глина са малим процентом песка. Може се копати пијуком и ашовом, а машине за рад су булдозер, багер, скрепер и грејдер.

10. IV и V група тла према категоризацији GN200Према овој категоризацији имамо:

IV категорија – мешавина незаобљених комада чврстих стена и ситних зрна, земљишта која чине прелаз ка стенама (каменита дробина, сува глина, глинци, глинени шкриљци, мекши лапори, поломљени аргилошисти и филити, меки вулкански туфови, гипс), трошне стене у распадању (лапоровити и умовити шкриљци, меки и распаднути кречњак, мек пешчар, конгломерати и брече са слабијим везивом, филити и шкриљци). Откопавање се врши ћускијама, клиновима и пијуком, а од машина се употребљава булдозуер са рипером, а ретко експлозив за растресање. V категорија – мека стена, средње чврстоће (глиновити пешчар, конгломерат, кречњак, шкриљасти гнајсеви, чврсти вулкански туфови, лапори, глинци). Откопавање се врши ћускијама, клиновима и пијуком, а од машина се употребљава булдозер са рипером, уз повремену употребу експлозива за растресање.

11. VI и VII група тла према категоризацији GN200Према овој категоризацији имамо:

VI категорија – чврста, крта стена (једри масивни кречњаци, мермери доломити, пешчари и конгломерати дебљих слојева и добро цементовани), већина магматских стена (гранитне, сијенитске и диоритске, магме, гнајсови, услојени кварцити). Разбијање се врши само експлозивом.



VII категорија – врло чврста и жилава стена (гранит, порфир, базалт, кварцит, дијабаз, пироксени, габрови, неки диорити, амфиболи). Разбијање се врши само експлозивом.

12. A1 и А4 група тла према категоризацији AASHO M145-731Према овој категоризацији имамо:

Група А1 обухвата добро гранулисане мешавине дробине и шљунка, крупног песка, финог песка и непластичног или слабо пластичног материјала, а исто тако и дробину, шљунак, крупан песак, вулкански пепео и сл. Тло има минимум шупљина и велике је носивости, стабилно је под оптерећењем точкова, има велико унутрашње трење и кохезију, без штетних скупљања, ширења, капиларности и еластичности. Материјал одличан за збијање. Граница течења је максимално 6 %.А1а – претежно се састоји од дробине са или без добро гранулисаног везива финог материјалаА1б – материјали који се претежно састоје од крупног песка са или без добро гранулисаног везивног материјалаГрупа А4 обухвата непластичан или средње пластичан прашинаст материјал који обично има 75% или више фракција које пролазе кроз сито No 200, мешавине финопрашинастог материјала са 64% песка или шљунка који се задржавају на ситу No

200. Групни индекс опада са већим процентом крупног материјала, подложан је бубрењу под утицајем мраза, губи стабилност при одмрзавању. Тло је стишљиво, у мокром стању врло мале носивости, а ако је суво има чврсту горњу површину. Унутрашње трење је променљиво, кохезија мала до средња, непластичан материјал, знатне капиларности.

13. A2 и А3 група тла према категоризацији AASHO M145-731Према овој категоризацији имамо:

Група А2 обухвата врло разнолики, мешани зрнасти материјал од шљунка, песка, глине високе и ниске пластичности, који су између материајла из група А1 и А3 и прашинасто глиновитих материјала из група А4 и А7. Обухвата све материјале који садрже до 35% фракција које пролазе кроз сито No 200 (0,075 mm), а који се не могу класификовати у групу А1 и А3 због већих садржаја финих честица или веће пластичности или из оба разлога. Тло је лошије, има већу порозност него што има тло из групе А1, слабо је везано.А2-4 и А2-5 – различити зрнасти материјали који садрже највише 35% фракција које пролазе кроз сито No 200 и део фракције које пролазе кроз сито No 40 (0,42 mm) које имају карактеристике материјала из група А4 и А5. Материјали као што су шљунак и крупан песак са прашином са индексом пластичности већим од групе А1, фини песак са већим процентом непластичне прашине него у групи А3.А2-6 и А2-7 – слични матеијали као подгрупе А2-4 и А2-5, само што су фине фракције од пластичне глине из која има карактеристике група А6 и А7.Група А3 обухвата финозрни обалски песак или еолски пустињски песак без прашинастих и глиновитих честица или са врло малом количином непластичних прашина, затим мешавине испраних наслага слабо градуираног финог песка или шљунка. Тло има велико унутрашње трење, без кохезије, без штетних капиларности и еластичности, не бубри и не скупља се, нестабилно је под оптерећењем точкова, одлично као подлога за равномерно расподељено оптерећење, погодно за постељицу ако је потпуно затворена. Збијање је могуће вибрационим средствима.



14. A5 и А6 и A7 група тла према категоризацији AASHO M145-731Према овој категоризацији имамо:

Група А5 обухвата материјал сличан као у групи А4 са карактеристикама дијатомејске земље или микашиста и може бити еластичан, чак и кад је сув. Групни индекс расте са повећањем границе течења и смањењем процента фракција крупног агрегата, слабо је отпоран на дејство мраза и слабе носивости, непогодан за танке еластичне коловозе, тешко се збија због еластичности.Група А6 обухвата пластичан глиновити материјал који обично има 75% или више фракција које пролазе кроз сито No 200, мешавине финог глиновитог тла и до 64% песка или шљунка који остају на ситу No 200. Има доста велику промену запремине изеђу мокрог и сувог стања, групни индекс расте са порастом индекса пластичности и процентуалним опадањем фракција крупног материјала. У збијеном стању материјал је добре носивости, са пријемом воде губи чврстоћу, употребљив је кад се уграђује при релативно малој влажности, непогодан је за танке и еластичне коловозе, мало унутрање трење, велика кохезија при малој садржини воде, није еластичан. Деформације настају лагано при оптерећењу, а при растерћењу врло је незнатно еластично издизање. Промене влажности и суше на терену проузрокују промену запремине.Група А7 обухвата сличан материјал као у групи А6, само са високом границом течења и може бити еластичан при извесним влажностима, тешко се збија и подложан је великој промени запремине. Повећање групног индекса се јавња због пораста границе течења и опадања фракција крупног материјала. Садржи лискуна и дијатомејске земље. Деформише се и еластично брзо реагује при оптерећењу и растерећењу, промена запремине је штетнија него код групе А6, непожељан је за постељицу.А7-5 – они материјали средњих индекса пластичности у односу на њихове границе течења. Могу бити јако еластични и подложни знатној промени запшремине.А7-6 – они материјали који имају велике индексе пластичности у односу на границе течења. Подложни су великим променама запремине.

15. Деловање мраза на тло и индекс мразаПри дуготрајним ниским темпераутарама испод 0оС долази до залеђивања

слободне воде у порама приповршинског слоја тла до дубина на којима се јављају температурни услови за залеђивање. Посебни услови постоје када је финозрно прашинасто и песковито тло привремено замрзнуто до дубине подземне воде јер се онда у процесу залеђивања уз стварање бројних танких сочива леда услед којих такво тло постаје „услојено“ са танким леденим сочивима и на тај начин значајно повећава запремину. Након одлеђивања тло постаје расквашено тј. водом засићено, меко или врло меке конзистенције и трајно (неповољно) мења своја деформациона својства и чвртоћу. Дубина залеђивања за наше просторе је 1,0 m за више пределе (1500-2000 метара надморске висине) и северне равнице, а око 0,50 m у централним равницама, док на приморју углавном нема услова за залеђивање. Поступак одређивања меродавне дубине залеђивања се заснива на дефиницији „индекса мраза“, тј. производа збира средњих дневних температура испод 0оС и дана када је таква температура регистрована у току зиме, односно:

,па када се ова вредност уврсти у израз:

,при чему је вредност константе (најчешће се усваја ).



16. Осетљивост тла на деловање мраза према гранулометријском саставуПроцена осетљивости земљаних материјала на дејство мраза изводи се према

Касаграндеовом критеријуму или по USCS методи (JUS U.E1.012).Класификација према Касаграндеовом критеријуму заснована је на гранулометријском саставу материјала. На мраз су осетљиви:- земљани материјали дисконтинуалног гранулометријског састава ако садрже више од 3% од укупне масе зрна ситнијих од 0,02 mm и- земљани материјали континуалног гранулометријског састава ако садрже више од 10% од укупне масе зрна ситнијих од 0,02 mm.Према USCS методи, односно стандарду JUS U.E1.012, сви материјали су, према степену осетљивости на мраз, разврстани у четири категорије, зависно од процентуалног учешћа финих фракција у односу на укупну масу материјала.

категорија осетљивост тла врста тлаG1 неосетљиво - шљунак са <10% зрна ситнијих од 0,02 мм

G2 слабо осетљиво- шљунак са 10-20% зрна ситнијих од 0,02 мм- песак са 3-15% зрна синијих од 0,02 мм

G3 средње осетљиво- шљунак са >20% зрна ситнијих од 0,02 мм- песак са >15% зрна ситнијих од 0,02 мм- глине са IP<12%

G4 врло осетљиво- прашине и прашинасти пескови са >15% зрна ситнијих од 0,02 мм- прашинаста глина са IP<12%

Према наведеним класификацијама најосетљивији су прашинасти материјали (прешине, прашинасте глине, финозрни прашинасти пескови) док су мање осетљиве високопластичне глине и песковито-шљунковити материјали који садрже мањи проценат ситних фракција.Поступци заштите саобраћајница од штетног дејства мраза заснивају се на:- изради слоја од посебно одабраног крупнозрног материјала неосетљивог или мало осетљивог на дејсво мраза (категорије G1 и G2) до дубине која одговара дебљини зоне залеђивања, а минимално 0,2 до 0,4 м- изради завршног слоја доњег строја од локалних синозрних материјала стабилизованих хидрауличним или угљоводоничним везивима у дебљини 0,2 до 0,5 м- повећању дебљине доњег носећег слоја коловозне конструкције- постављању прекидне дренаже којом се одвајају виши слојеви од доњих слојева тла као изворишта за увлачење воде и залеђену зону и- поузданом и добром одводњавању темељног тла и планума.

17. Збијање ситнозрног тла у лабораторијиТруп саобраћајнице (насип) треба да задовољи услове стабилности и мале

деформабилности (крутости), што се поред избора материјала по гранулометријском саставу постже применом збијања (згушњавања) механичким средствима (набијачи, ваљци, вибратори и сл.). Довољна збијеност дефинише се појмом „степена збијености“:

,

где је постигнута јединична тежина у сувом стању у насипу или посељици подтла и

нормативна јединична тежина у сувом стању, одређена лабораториским или теренским поступком. D се креће од 95-100% (некад и до 105%) у зависности од



енергије збијања при постизању нормативне јединичне тежине. За глине, прашине и њихове мешавине са песком при мм, за одређивање нормативне јединичне тежине користи се стандардни Proctor-ов опит лабораторијског збијања према JUS U.B1.038. Збијање се врши у дводелном металном калупу пречника D=10cm, висине H=12+12 cm, у три слоја дебљине око 7cm у растреситом стању, маљем масе 25 N који пада са висине од 30,5 cm, 25 пута по слоју. Енергија збијања је 600 kN/m3.

Збијеним узорцима одређује се влажност и јединична тежина у сувом стању и формира дијаграм са „Proctor-овом кривом“, кривом засићења и кривама константног садржаја ваздуха.

Модификованим Proctor-овим опитом збијање се врши у троделном металном калупу, пречника D=10 cm, висине H=12+12+12 cm, запремине V=946 cm3, у 5 слојева, маљем масе 50 N који пада са висине од 45 cm, 25 пута по слоју. Енергија збијања је 2660 kN/m3, а .Модификованим AASHO опитом збијање се врши у металном калупу, пречника D=25 cm, висине H=20 cm, запремине V=9817 cm3, маљем масе 147 N, који пада са висине од 60 cm. Ако се узорак уграђује у три слоја, маљ пада 25 пута по слоју, а ако се уграђује у 5 слојева, маљ пада 60 пута по слоју. Енергија збијања је 600 kN/m3 или 2660 kN/m3, а

18. Збијање крупнозрног тла у лабораторијиНормативна збијеност за грануларне материјале (S, G, A1, A1, A3) дефинише се

преко релативне збијености:

, где је:

-максимални коефицијент порозности и одговара , а одређује се сипањем сувог тла у мензуру и

- минимални коефицијент порозности и одговара , одређује се збијањем влажног узорка на вибро столу.



Запремине калупа се мењају према величини максималног d:

Критеријуми збијености су: 0<Dr<15% - врло растресито тло15<Dr<30% - умерено растресито тло30<Dr<50% - осредње збијено тло50<Dr<100% - врло збијено тлоУобичајен услов добро збијеног тла је Dr>70%.

19. Јединична тежина мешавине ситнозрног и крупнозрног агрегатаЗа мешавине финозрног и крупнозрног тла може се успоставити веза њихових

садржаја (Pf и Pk) и јединичне тежине мешавине у сувом стању на основу „модела“ у коме су зрна крупнозрног тла обавијена финозрном масом.

Усвајањем односа добија се: ,

која се може применити ако је , тј. ако се остварује „модел“ тла са крупним зрнима обавијеним финзрном масом.

20. Нормативна збијеност ситнозрног и крупнозрног тлаОво питање је синтеза 17-ог и 18-ог питања, тако да одговор на ово питање треба

потражити у претходним одговорима.

21. CBR опит и кориштење резултатаУобичајен критеријум довољне збијености – крутости подтла и планума изводи

се из CBR (Калифорнијски индекс носивости) опита, према JUS U.B1.042. Користи се калуп запремиине V=2305 cm3, cm, при чему је маљ за збијање масе 50 N и пада са висине 45,7 cm. У зависности енергије збијања, која износи 530 kN/m3 ако се узорак збија у 5 слојева висине по 7 cm са по 25 удараца по слоју или 2430 kN/m3 ако се узорак збија са по 55 удараца по слоју и сл, формира се узорак који се засићује 4 24 часа, а затим се у узорак утискује ваљак d=50 cm брзином 1 мм/мин и мери отпор утискивању.



Апроксимацијом зависности ( ) правом линијом одређују се вредности и

и формирају односи:

, где су:

P1n = 7000 kPa и P2n = 10200 kPa нормативне вредности за и . Већа вредност CBR усваја се као меродавна за оцену крутости тла, а минималне вредности индекса носивости за поједине врсте тла су:финозрно тло песак шљунак CBR опит се може вршити и на непоремећеним узорцима или на терену.

22. Опит плочом и кориштење резултетаУтврђивање довољне збијености – крутости подтла и планума може се обавити и

помоћу опита плочом, према JUS U.B1.046. За опит се користи крута метална плоча пречника 16,30 или 75 cm, која се поставља на збијени слој тла чија дебљина износи

, а . Поступак испитивгања је следећи:а) предоптерећење од око 0,02 MPa и враћање на 0,00 MPa – постизање контакта;б) оптерећивање у интервалима = 0,05 MPa до консолидације ( у интервалу 2-3 минуте померање мање од 0,05мм), док се не достигне = 0,25 MPa за постељицу и

подтло или = 0,45 – 0,55 MPa за слојеве коловозне конструкције и тампон. Опит се

врши брзином , а резултат даје модуо , при

.

Поступак испитивања према DIN 18134 (Немачке норме) предвиђа најмање два улазно силазна циклуса оптерећење- растерећење, а за одређивање модула користи се интервал

, где је .



23. Деловање потповршинских вода на доњи стројВода неповољно делује на све елементе саобраћајнице (подтло, путно

земљиште, труп саобраћајнице, постељицу и коловозну конструкцију). Штетно дејство воде испољава се као испирање и расквашавање материјала, ерозија, смањење носивости и изазивање деформација услед смрзавања и одмрзавања, клизање и одроњавање и сл. Механичко деловање воде огледа се у стварању узгона, филтрационих (ерозионих) сила, засићавања подтла и насипа, стварање услова за ликвифакцију, бубрење, тоњење и промени механичких својстава. Техничке мере заштите доњег строја саобраћајнице су воема разноврсне и зависе од начина и места појаве воде, теренских и локалних услова намене, односно трајности решења, врсте геотехничког објекта, односно врсте и категорије саобраћајнице. Да би се спречио утицај површинских и подповршинских вода потребно је пројектовати системе за одводњавање и дренирање на тај начин да се вода најкраћим путем одведе са било којег места геотехничког објекта и његове околине до места са којег више не прдставља опасност по конструкцију.

24. Дренирање темељног тла, принципи и поступциОдводњавање постељице и тампонског слоја обавља се дренажним шлицевима

или плитким дренажама које се најчешће полажу испод дна ригола или јарка у усеку. Примењују се плитке дренаже различитих конструкција са перфорираном дренажном цеви или без ње дренажном испуном и филтером од песковито-шљунковитог материјала. Дренажа мора да се заштити од продора површинске воде помоћу заптивака од глиненог материјала. Уместо филтерског слоја све се чешће користи одговарајућа врста геотекстила.

У случају да постоји опасност од прикупљања воде у зони дејства мраза или због високог нивоа подземне воде, спуштање нивоа подземне воде обавња се дубоким дренажама са обе стране саобраћајнице, испод одводних канала или слободним површинама. Такође, треба обезбедити и прихватање воде из водоносних слојева.

25. Дренирање косина усека и засека, принципи и поступциКосине код усека и насипа морају се заштити од утицаја површинских вода,

подразумева се да је труп саобраћајнице већ заштићен од подповшинских вода. У ту сврху служе заштитни ободни канали који се пројектују за прихватање и одвођење воде са терена, ради спречавања њеног продирања у насип и тло под насипом, увек са горње стране, односно ради заштите усека од ерозије и спирања водом која би се сливала по косини усека. На високим насипима, изграђеним од невезаних или слабо везаних ситнозрних материјала, а нарочито у областима са већим падавинама, паралелно са ивицом коловозне конструкције ради се ригол за прикупљање воде која се на одређеним размацима помоћу отворених канала спуштају низ косину до прихватног канала.



26. Објекти за површинско дренирањеПовршинским одводњавањем прихвата се атмосферска вода и одводи са

површине објекта или коловоза, односно колосека отвореним каналима различитог попречног пресека чији облик и димензије зависе од количине воде коју примају, врсте материјала у којем се изграђују, подужног нагиба и намене.

Подужни пад канала мора се прилагодити условима одводњалања да би се спрчило таложење материјала и замуљивање ако је подужни пад мањи, односно о ерозији дна и косина због већег подужног пада. Подужни пад канала обично је 0,2–4,0% док су максималне брзине воде 90–180 cm/s за стабилно и добро збијено тло и затрављене косине, а 30–60 cm/s за песковито тло без траве. Облагање каменом или бетоном примењује се за пад канала до 7%, а за пад преко 7% уводе се каскаде. Одређивање дренажних конструкција за површинске воде обавља се у следећим корацима: а) одређује се површина слива која гравитира дренажном објекту (мереном излазном профилу)б) одређује се максимални просечни интензитет падавинав) срачунава се максимални проток који се очекује кроз дренажег) одређују се димензије сабирних канала.

27. Принципи димензионисања површинске дренажеНеке практичне границе за канале су:

-

-

- подужни пад канала - максималне брзине воде у каналу за необложено

за обложено

; , где је:

R – хидраулички радијусC – Шезијев кофицијент отпора који зависи од храпавости (трења)A – површина O – оквашени обим n – Манингов коефицијент трења



28. Масивни бетонски потпорни зидови и услови применеМасивни зидови су паралелне геотехничке конструкције којима се острварује

денивелација у терену или трупу саобраћајнице, смањује се ширина путног земљишта, редукују радови ископа или насипа (у стрмим теренима код укрштања саобраћајница, код ослонаца мостова и сл.). Масивни гравитациони потпорни зидови сопственом тежином одупиру се дејству земљаног притиска. Могу бити изграђени од бетона, армираног бетона, габиона-сандука или рамова испуњених каменом и шљунком као армирано тло. Геометријски елементи гравитационог потпорног зида су:

1. врх зида (круна)2. лице – предња страна3. задња страна4. основа – темељ 5. засип

Зидови се изводе у кампадама дужине 3,0–5,0 м. За масивне потпорне зидове важе следећа правила:1) фундирање се врши у чврстој стени 2) дубина укопавања је минимално 0,8 м или 0,25H (са предње старне)3) предња страна је у нагибу 5:14) задња страна је вертикална са дренажним засипом5) дренирање засипа (и терена) обавља се кроз барбакане (отвори у зиду за пропуштање воде)6) са предње стране поставља се ригол7) у нивоу круне преко засипа поставља се водонепропустљиви слој – тампон

Недостатак оваквих зидова је тај да услед велике сопствене тежине стварају врло велике притиске на темељно тло, нарочито ако су високи, што компликује њихову примену на мало носивом тлу.

29. Конзолни армирано-бетонски потпорни зидови и услови применеКонзолни армирано-бетонски потпорни зидови ослањају се на широке стопе

(смањује се напрезање на темељно тло) и користе тежину засипа за одупирање дејству земљаног притиска. Арматура у конзолним потпорним зидовима омогућује зиду да прими и напоне затезања, што омогућује израду конзоле на дну задње стране зида (систем полуга).



30. Монтажни-рашчлањени потпорни зидовиРазликује се неколико типова монтажних потпорних зидова:

а) зидови од бетонских (дрвених) рамова – формирају просторну решетку, испуњавају се ломљеним каменом (крупним шљунком), добро се одводњавају, а имају предности у кориштењу у планинским пределима.

б) зидови од габиона – формирају се слагањем (и повезивањем) жичаних корпи које се пуне ломљеним каменом (крупним шљунком). Жице се праве од алуминијума или пластике (важно је да је материјал некородирајући).

в) зидови од армираног тла (засипа) састоји се од: - монтажних елемената за формирање лица – предње отворене стране (бетонске мозаик плоче, алуминијумски лим, пластичне плоче и сл.) и - арматурних трака или мрежа које се уграђују у засип паралелно са издизањем зида.Може бити и зид са косим лицем (уместо бетонских елемената хумус (трава)), а уместо бетонских елемената може се користити алуминијумски или челични чеони елементи.

31. Обложни зидови и заштите косинаОбложни зидови су геотехничке конструкције за заштиту од деградације,

ерозије, обезбеђење сигурности саобраћаја у насељима као естетска – пејзажна архитектура. Класични – традиционални обложни зидови израђују се као зидани или бетонски. Немају статичку функцију (не примају притиске, напротив, везују се за стенску масу).

Заштита косина геотехничких објеката од дејства спољашњих фактора, климатских фактора и површинске воде спроводи се углавном на два начина. Један од начина је биолошки – подизањем засада и затрављивањем, а за косине у земљаним материјалима примењује се поплет, хумузирање, биоторкрет, замена са армираним тлом. Поред биолошког начина заштите користи се и механичка заштита косина. Механичка заштита се користи онда када због великих падавина или састава тла је немогуће заштити косине биолошким поступцима. Примењује се, такође, кад је неопходно да се повћа нагиб косина или ради заштите од текућих или стајаћих вода, леда, таласа, а нарочито ако је брзина воде већа од 0,5 м/ѕ или ако је објекат дуже времена под водом. Облагање се обавља каменом калдрмом у суво или испуном спојница цементним малтером уколико је потребно да се спречи продирање воде у косине. Зависно од намене, камена облога може бити лака (дебљине 25-30 cm) и јака (дебљине 40-60 cm), а полаже се преко подлоге од крупнијег шљунка, камене ситнежи или туцаника дебљине 10-30 cm зависно од величине камена и геотехничких карактеристика тла, трајања дејства велике воде и дубине смрзавања.



32. Армирано тло, материјали и применаПотпорни зидови и конструкције од армираног тла примењују се уместо

класичних потпорних, потпорних обложних, кејских зидова и др. Јефтинији су од класичних а нарочито при изградњи високих потпорних зидова, санације клизишта и савладавању великих земљаних притисака. Овај поступак омогућује изградњу потпорних зидова до висине од 20 м. Конструкције од армиране земље састоје се из одабране и добро збијене земљане испуне, армиране тракама од нерђајућег челика и облоге са предње стране. Стабилност конструкције од армиране земље обезбеђују силе трења између зрна матреијала испуне и арматуре. Материјал за испуну мора бити уједначеног гранулометријског састава, неосетљив на деловање мраза и атмосферилија и не сме садржавати органске материјале или састојке који би проузроковали корозију трака за армирање или бетона за облагање. Нагиб слободне површине конструкције од армиране земље према вертикали је 300:1 ако је облога бетонска – масивна, односно 100:1 ако је облога из челичних елемената.

33. Клизишта, препознавање и принципи санацијеКлизишта са природно предиспониране падине на којима грађевински радови

(ископи) изазивају покрете земљаних или стенских маса на већем простору (ван почетне границе нестабилности).Активна клизишта су у повременим покретима и пре изградње саобраћајнице. Основни узроци појаве клизишта су:- промена конфигурације терена (оптерећење, растерећење)- промена у режиму струјања подземне воде (нивои, правци)- промена својстава ( ) – отпорност на смицање- видрације, земљотресни потреси, слом структуре тла и сл.- засићивање терена атмосферском водом (кише, отапање снега)Потенцијална клизишта су тла предиспонирана процесима ерозије, деградације, натапања водом, повременим потресима и сл. Плазишта представљају померања тла без јасно изражене клизне површине (раздвајања кретаног и некретаног дела терена), до већих дубина (10-20 м). Код санације примењује се принцип оптимизације трошкова санације, одржавања и ризика. За велика клизишта (запремина материјала већа од 50000 м3) примењују се поступне (фазне) мере санације и осматрање ефеката или се врши релоцирање саобраћајнице, док се за мала клизишта (један узорак) примењују радикална решења санације (израда вијадуката, замена тла и сл.). Санационе мере су:- промена конфигурације (растерећење, ублажавање стрмих косина, формирање берми)- одводњавање (површинско и подземно)- израда потпорних геотехничких конструкција (зидови, затеге, шипови, замена тла и сл.)- ојачање, геотехничка мелиорација тла (термичко, инјектирање).Фазе решавања. Могуће је идентификовати следеће фазе у решавању проблема клизишта:а) уочавање проблема (угрожености саобраћајнице)б) оцена тежине проблема и утицајних фактора (испитивање терена, материјала)в) разматрање (креирање) варијантних решењаг) оптимизација (избор и реализација решења)д) посматрање понашања терена након санације.

34. Геотекстилни производи, материјали и применаГеотекстили су неткани или ткани материјали (тканине) кориштени за

геотехичке радове и одводњавање ради заштите или побољшања својстава употребљених материјала. Производе се у потпуности из синтетичких влакана и материјала: полиестер, полипропилен, полиамид или од више базних производа



укључених у њихову производњу. Геотекстили могу бити водопропустљиви и водонепропустљиви. Захтевана својства геотекстила зависе од његове намене, а најзначајнији су:- са физичког становишта – текстура и водопропустљивост- са механичког становишта – отпорност на кидање, цепање, пробијње- са физичко-хемијског становишта – трајност.Примена геотекстила при изградњи саобраћајница повећава се због економичности и једноставности технологије грађења и вишеструке употребљивости. Тежи се да се при кориштењу геотекстила оствари што бише функција у пројектованом објекту (да се спречи међусобно мешање два материјала, да се спречи преношење финих честица при протицању воде, да се сопственом дебљином формира дренажа, да се повећа отпорност на лом земљаног објекта армирањем, да се смањи деформабилност слабо носивог тла, да се повећа отпорност на замор тла, да се обезбеди водонепропустљивост базена или земљаног објекта).

35. Технолошки поступци стабилизације темељног тла и постељицеРедослед операција је: ископ, растресање-аерисање (пулверизација),

хомогенизација, додавање стабилизационог средстава, мешање, разастирање, аерисање и збијање. Разликоју се три врсте поступака стабилизације:а) употреба неколико механичких средства, тј. за сваку радну операцију посебна машина – повољност је у кориштењу механизације опште намене, уз мањи број додатних машина, али процес зависи од временских условаб) употреба покретне механизације која у једном континуалном процесу обавља све потребне операције и испоручује „финални“ производ – повољност је у прецизном и контролисаном поступку са високим учинком, али је потребна специфична и скупа механизацијаи процес се зауставља при квару било које компонентеб) употреба стационарне базе за припрему и мешање тла и стабилизационог средства – повољност је у прецизности процеса, али је учинак ограничен условима транспорта и збијања, коштање може постати врло високо, нарочито ако се у базу довози материјал са стране.

36. Механичка стабилизација темељног тла и постељицеМеханичка стабилизација подразумева:

- формирање оптималног гранулометријског састава- збијање са оптималним садржајем влаге што омогућава оптималну енергију збијања.Оптимални гранулометријски састав се обично дефинише Talbot-овим изразом:

, где је

Pd – садржај зрна мањих од пречника dPD – садржај зрна мањих од пречника D, при D>d, n=0,33-0,50 – емпиријски коефицијент

Када је , онда се добија .

Вредност Dmax је ограничено на 50-70 мм из практичних разлога као што су дебљина слоја која се збија (25-30 cm), појавом сегрегације при већем максималном зрну, условом равности површине слоја који се збија. Најчешће се при механичкој стабилизацији врши побољшање постојећег тла на траси додавањем повољнијег материјала у односу 1:n. Онда је резлтујућа гранулометријска крива деинисана изразом:



,

37. Стабилизација везивним средствима за темељно тло и постељицуВезивна средства која се користе за стабилизацију темељног тла и постељице су

цемент, креч и битумен.Код стабилизације цементом поступак се састоји у мешању тла и цемента у „распршеном стању“ са „воденом прашином“ и збијања такве мешавинe. Тако се добија цементно или цементовано тло са 5-10% цемента. Цементовано тло је хомоген материјал висок чврстоће (2-5 MPa), опторно на ерозију, мраз, удар и користи се као носећи слој или покривач за паркинге, фабричке подове и сл. Побољшано цементом, грануларно тло има мањи садржај цемента (2-5%) и има побољшана својства чврстоће. Побољшано глинено-прашинасто тло такође има побољшана својства. У цементованом тлу, цементни кристали формирају решетку (скелет) у којој су смештене (заробљене) мале грудве. У побољшаном тлу цемент само делимично испуњава шупљине, па су грудве тла спојене цементом на делу своје површине тј. није формирана континуална цементна решетка. Стабилизација цементом је могућа за све врсте тла под условом да су задовољени услови wl=40% и IP<15%.Стабилизација кречом је економичнија од примене цемента, а ефекти су:- смањење влажности тла (хемијска реакција) уз развијање топлоте и испаравање- формирање чврсте материје CaCO3

- формирање чврсте материје – силиката, тј. пуцоланске земље- јонска реакција праћена опадањем IP (wl=const, wp расте)За стабилизацију битуменом (3-6%) користе се:- асфалт – природни или синтетички, материјал који садржи минерални агрегат и битумен- битумен – хидрокарбонат, продукт индустријске прерађевине нафте- угљени прах – катран- моторно (отпадно) уље са адитивима за повећање површинског обавијањаДеловање се сатоји од слепљивања агрегата тј. повећања водонепропустљивости испуном шупљина и хидрофобним деловањем на глинене честице.

38. Ископ минирањем у отвореном, принципи и потрошња експлозиваДеловање експлозива испољава се кроз тренутно прелажење из чврстог стања у

гас, уз развијање великог притиска и температуре, чиме се врши разламање стене и њено потискивање – одбацивање у смеру најмањег отпора (према слободној површини). Систематско минирање се примењује у VI и VII категорији тла, а у V и изузетно IV категорији поврмемно. Фазе радова су следеће:- израда минских бушотина- пуњење експлозивом и паљење- уклањање (кавање).Дубина минских рупа, број (растојање) и положај бирају се према конфигурацији стенске масе и геометријским карактеристикама ископа. Тежи се оптималном односу уложеног рада на бушењу, количини експлозива и добијене масе стене након минирања.



Стандардни поступак је формирање етаже:

Експлозив се пакује у патроне тежине 0,1-0,3 kg и димензија d=25-50 mm и l=150-300 mm.

39. Профил површина и профил масаПри одређивању оптималног положаја трасе саобраћајнице, значајну улогу има

усклађивање количина ископа и насипа, при чему се највећа поклања тзв. подужном изравнавању маса тј. одређивање оптималне величине производа количина материјала који се транспортује и одговарајућих транспортних дужина. Да би се дошло до кубатуре материјала и насипима и усецима, неопходних за израду профила маса, треба да се нацртају подужни профил, редуковани профил површина и профил маса, све у погодној размери. Подужни профил за ове сврхе црта се у погодној размери, тако да се на њему могу уочити карактеристике објеката, нагиб нивелете и положај усека, односно насипа. На редукованом профилу површина као ординате наносе се срачунате површине профила и то површине усека изнад, а површине насипа испод хоризонтале. За засеке постоје две ординате. Профил површина које одговарају кубатурама за подужни транспорт, односно линији маса, добија се на местима где се појављују две ординате оне одузму једна од друге, а разлика се нанесе на страну веће (редукавање профила површина). Профил маса представља кумулативну линију кубатура дуж саобраћајнице. Ординате линија маса које одговарају усеку означавају се знаком „+“, док се ординате за насипе као недостајуће означавају знаком „–“. Из профила маса се на сваком месту може очитати потребна или сувишна количина материјала. Када су насипи и усеци изравнати, линија се завршава на хоризонталној оси, у противном имамо или вишак (позитивна ордината) или мањак (негативна ордината).

40. Дефиниција уравнице и принцип одређивања оптималне уравницеБило која линија повучена паралелно основи профила маса одсеца на линији

профила маса одсечке чије основице представљају делове на којима се усеци и насипи потпуно изравнавају. Пројектовањем тих одсечака линије профила маса на профил површина добија се, на истом, гранична линија усека и на њему одговарајућег насипа. Паралелне линије називају се уравнице, а свака од њих врши одређени распоред маса. Висина између уравнице и највише, односно најниже тачке на профилу маса, представља укупну кубатуру усека које се изједначава са кубатуром одговарајућег насипа. Најповољнији положај уравнице је онај положај при којем су трошкови превоза материјала најнижи, а одређује се графички на профилу маса повлачењем различитих уравница и срачунавањем укупних трошкова превоза за сваку од њих. У случају да су



кубатуре појединих усека и насипа зантно веће од кубатуре суседних усека или насипа, неће бити могуће да се распоред маса на целој превозној секцији обави само једном уравницом. У том случају повлачи се више посебних уравница између којих се јављају позајмишта или депоније.

41. Принцип изравнавања маса за подужни транспортПриликом пројектовања саобраћајница и земљаних објеката настоји се изабрати

траса тако да се кубатуре усека и насипа међусобно ускладе и изравнају у највећој могућој мери. Приликом изравнавања маса морају се узети у обзир квалитет и употребљивост материјала ископаних у усеку за изградњу насипа. Због тога, пре него што се изврши распоред маса потребно је одредити и количину материјала из усека која се не може употребити за насип због лошег квалитета. За те материјале потребно је одезбедити депоније. Распоред и израчунавање маса обавља се подужно, попрчно и комбиновано.

42. Поступци израде насипа и радни циклусЗа израду насип могу се употребити материјали различитих геотехничких

карактеристика и различите осетљивости на дејство механичких оруђа и атмосферилија. Користе се ситнозрни кохезивни материјали, стеновити материјали различите гранулације те вештачки добијени материјал. То је најчешће материјал добијен ископом усека. Сви радови на изради насипа класификују се као:1) припремни – то су радови на подтлу које треба обавити тако да би то подтло служило као добра (квалитетна) подлога за насип, што подразумева чишћење терена од дрвећа, жбуња, хумуса... те извршити дренирање уколико на подтлу има извора, бара, подземних вода и сл.2) главни – то су радови који обухватају радове који су директно везани за израду насипа. При изградњи насипа неопходно је да се поштују одређена искуствена правила:- при уграђивању различитих материјала не смеју се ти материјали мешати, већ се уа насип угарђују у слојевима- стишљивији или мање носиви материјали се уграђују у ниже слојеве насипа- збијање растреситог материјала увек вршити од ивице ка средини насипа да не би дошло до бочног истискивања- збијеност насипа мора бити уједначена- не збијати материјале по кишном времену- не уграђивати у насипе смрзнуте материјале или материјале у великим грудвама (блоковима)- сви слојеви се раде са одређеним попречним падом3) завршни – то су финални радови на изведеном насипуРазликују се следећи начини израде насипа:1. на равном тлу:

2. на нагнутом терену:



3. проширење постојећег насипа:

43. Поступци израде усека и радни циклусИзбор најпогоднијег поступка откопа при изградњи усека зависи од већег броја

чинилаца и то: врсте и структуре земљаних материјала, морфолошких карактеристика терена, дубине и дужине усека, механичких оруђа за ископ итд. Радни циклус се дели на: претходне, главне и завршне радове. Претходни радови обухватају чишћење терена уклањањем свих објеката, зграда, подземних и надземних инсталација, те дрвећа, шибља, хумуса, као и израду дренажа за заштиту косина усека. Ископ усека обавља се углавном на два начина: - изградњом у линији – напада се терен највећом могућом површином, ископ се врши у паралелним хоризонталним или благо нагнутим слојевима дебљине 0,6-0,8 м

ископ у хоризонталним слојевима у пуној ширини

ископ у хоризонталним слојевима у више етажа

- изградњом унапред – овтарањем усека на његовом почетку и постепеним продужавањем ископа радом у смеру осе усека

ископ у пуној висини са чела

ископ са просеком у средини фронта

44. Израда насипа на стишљивом тлу мале чврстоћеПроучавање стабилности и слегања тла омогућују да се предложе постуци

економичног грађења, али који су довљно ефикасни и сигурни да ће труп изграђене саобраћајнице и горњи строј остати непромењени – без деформација. Све расположиве конструктивне поступке грађења могуће је разврстати у три групе:- прва група поступака – стишљиви земљани материјал се мало помера бочно под оптерећењем. Потребно је да се при томе остваре два циља: да се у току изградње обезбеди стабилност насипа, да се повећа брзина консолидације тла и да се реализују слегања усаглашена са временским периодом изградње насипа.- друга група поступака – стишљиви земљин материјал се делимично или у потпуности замењује бољим материјалом кориштеним за насипање.



- трећа група поступака – стишљива тла се не оптерећују тежином насипа већ се оптерећења преко горњег строја и одговарајуће конструкције директно преносе на чврсту основу (најчешће помоћу шипова).

45. Принципи одређивања учинка грађевинске машинеСваки произвођач у техничкој документацији машина декларише теоријску

вредност учинка машине Ut, односно резултат једночасовног рада машине у идеализованим условима који подразумевају утицај само конструкцијских, техничких параметара те машине манифестованих у раду са замишљеним материјалом. У случају да нису доступни технички подаци за одређену врсту механизације, теоријски учинак могуће је одредити према датим изразима. Дејство субјективнох одлика руковаоца и објективних акција радног окружења преко низа корекционих фактора редукује вредност теоријског учинка на практичну реалну величину, практичан учинак Up. Практичан учинак машина ангажованих у једном производном систему ограничен је са једне стране могућностима и бројем расположивих машина и жељама да задани обим радова буде урађен у планираном року, а са друге стране уговореним финансијским средствима и условима рада на конкртној локацији. Практичан учинак се рачуна према формули:

, где је

Kv – коефицијент кориштења радног времена 0,5-0,8Kp – коефицијент пуњења радног органа 0,5-1,0Ko – коефицијент услова радног места 0,7-1,0Kr – коефицијент растреситости матреијала 0,65-0,90Kg – коефицијент усклађености механизације 0,50-0,85Ki – кофицијент искориштености 0,30-0,70Кључни појам у усклађењу рада машина представља потребан практичан учинак, који се дефиниче као однос укупног обима посла на конкретној позицији рада Q и укупно расположивог фонда радних сати Т за ту позицију рада:

.

Сваки рационалан приступ организацији рада грађевинске механизације захтева испуњење услова да је практичан учинак појединачниох машина на конкретној позицији рада најмање једнак потребном учинку. Из тог услова се и одређује потребан број појединих машина за извршење конкретне позиције радова:

.

46. Принципи избора групе машина за земљане радовеОснову за избор машина чини појединачни учинак који се комбинује у групни

учинак скупа (групе, сета) машина, којима се обезбеђује континуитет процеса рада и поред постојања неизбежних застоја услед:- природних узрока (нерадни дани, празници, киша, снег, мраз)- механичких узрока (оправке, превоз машина, монтажа, демонтажа)- људских утицаја (нерадни сати, недолазак на посао)- финансијских узрока (неисплата зарада, штрајкови, гориво)Услед наведених фактора од 8600 h/god стварно време рада грађевинске машине се креће од 4000-1000 h/god. Теоријски учинак подразумева идеалне услове за рад:

, где је:



V – запремина земљане масе са којом машина обавља посао – циклус операцијаTc – трајање циклуса операције.Принципи избора механизације су:1) адекватна машина – према врсти рада, врсти материјала2) адекватан капацитет – учинак 3) довољан број машина4) флексибилност – употребљивост за виче операција5) коштање – број и учинак6) сигурност у раду у ланцу 7) коштање производње (машина, гориво, оператор, одржавање).

47. Булдозери, врсте рада и елементи за димензионирањеБулдозер је машина за откоп и пренос гурањем земљаног или каменог

материјала, а састоји се од основне машине – трактора гусеничара или точкаша и рама на чијем предњем делу је раоник са ножем. Погон је за извршење следећих радних задатака: ископ земљишта III и IV категорије, разастирање материјала, грубо планирање, израду мањих насипа и бочних позајмишта, скидање хумуса са површине терена, затрпавање јама, канала и ровова, чишћење терена од шибља, корења, ситног растиња, већег невезаног камења, обарање стабала, ископ материјала из мајдана или спрудишта, помоћ скиперу у фази пуњења коша, чишћење снега.Ширина ножа булдозера креће се од 2-5 м, док је висина од 0,8-1,8 м. Брзина кретања приликом ископа је 1,5-3,0 km/h, што је приближно и брзина гурања, док је максимална брзина 10 km/h.

48. Багери и утоваривачи, врсте рада и елементи за димензионирањеБагер се често употребљава у каменоломима, шљункарама или ако се ради о

ископу великих количина материјала. Тип, снага и врста мотора и тежина багера су променљиви, а често су израђени само за одређену врсту послова, тако да постоје: специјални багери, багер са чеоном кашиком, са дубинском кашиком, са захватном кашиком или грајфер, багер са скреперском кашиком, полууниверзални и универзални багер, багер ведричар и ровокопач. Багери се најчешће користе и за ископ и за утовар. Највише се користе универзални багери, који се могу употребити за различите врсте послова, релативно једноставном изменом појединих органа. Багер се састоји од погонског дела, кабине и радног органа (кашика са носачима). Радни циклус се састоји од ископа, окрета за и истовара у возило. Трајање циклуса за I, II и III категорију терена је око 0,35 мин, док је за VI и VII категорију око 1 мин. Утовартивачи се користе за утовар везаног и невезаног земљаног материјала или за ископ и утовар земље I и II категорије. Утоваривач је самоходна машина, а радни орган је издужена кашика, монтирана на трактору са гусеницама или пнеуматицима. Руковање је помоћу механичких и хидрауличких команди. Могу да врше утовар са чела, преко тела, са стране у зависности од конструкције. Имају одређене предности у односу на багере, а најзначајнија је врло велика покретљивост уз могућност самоутовара и преноса утовареног материјала до возила за превоз. Радни циклус утоваривача се састоји од пуњења радног органа (0,05-0,10 мин), маневрисање приликом окретања (0,22 мин), пут до и од истоварног места брзином 100 m/min за натоварену, односно 250 m/min за празну машину тако да укупан процес траје од 0,5-0,6 мин. Пуњење кашике утоваривача зависи и од влажности материјала:

, где је:

Vp – запремина пуњења кашике утоваривачаVk – запремина кашике утоваривачаKp – коефицијент пуњења



49. Скрепери и кипери, врсте рада и елементи за димензионирањеСкрепер је врло ефикасно оруђе за геотехничке радовеу земљаним материјалима

због једноставне покретљивости и комплексности примене. Битно је нагласити да се користи истовремено за ископ, утовар, превоз и разастирање материјала и да се све операције обављају непрекидно, без заустављања скрепера. Према начину вуче разликују се вочени скрепери и самоходни скрепери са аутоматским или механичким командама. Кош скрепера пуни се при брзини 2-3 km/h на дужини од 30-60 m са дубином ископа 20-30 cm за 60-120 s. Брзина скрепера је до 45 km/h, а пражњење се обавља 3-5 km/h, у слоју дебљине 25-30 cm и траје 30-60 s. Нормални радни циклус скрпера је 6-8 тура на час, 7-10 мин по тури. Оптималне транспортне даљине су 100-1500 м за самоходни, а 100-400 м за вучени.Кипери су оруђа за превоз материјала великог капацитета која су прилагођена за практично све врсте терена. Нарочито су погодни за велике радове и за превозе великих количина материјала на средња и дуга растојања. Оптималне дужине транспорта су преко 800 м. Основни делови кипера су: погонско дно, кош, механизам за дизање и спуштање коша. Пражњење (истовар) коша може се обављати кроз дно коша возила, извртањем коша уназад или бочно. Прорачун теоријског учинка као и за булдозер, багер, утоваривач, камион, скрепер и сл. изводи се према следећем изразу:

, где је:

Т – временски период у којем се посматра учинак машине (мин)Тc – трајање радног циклуса (мин) и Vp – запремина радног органа (м3).Трајање радног циклуса одређује се према једначини:

, где је:tu – време утовара [min]tv – време вожње [min]ti – време истовара 1-2 minto – време маневра 0,15-0,50 min

50. Грејдери, врсте рада и елементи за димензионирањеГрејдер је самоходно оруђе на пнеуматицима, оптрећено ножем који,

захваљујући различитим положајима у које се може довести, омогућава обављање различитих врста послова и под различитим условима. Користи се за: планирање терена, профилисање трупа пута, разастирање земље, шкарпирање косина, откоп бочних канала троугаоног и трапезастог облика, разастирање и мешање материјала, премештање ископаног материјала попречно, насипање из бочних резерви, планирање шљунка и туцаника. Осим за грађење, може се користити и за чишћење снега са коловоза и чишћење канала. Основни делови грејдера су: погонски део, нож, ријач и чешаљ за планирање. Грејдери могу бити вучени и самоходни, тзв. мотогрејдери. Брзина кретања грејдера износи 2-25 km/h, а теоријски учинак грејдера се одређује према изразу:

Ut=2,25 x snaga [m3/h]

51. Ваљци, врсте, елементи за димензионирање и пробна ваљањаЗа збијање материјала користе се различите врсте оруђа, појединачно или у

спрегу, а избор најповољнијих се обавља на основу бројних параметара од којих су најважнији: врста и гранулометријски састав материјала или мешавине, захтевани степен збијености, врста слоја или његова дебљина, начин дејства оруђа и брзина



кретања при збијању, обим радова и сметње при раду. На основу дејства оруђа за збијање, најчешћа подела је на следеће групе: - уређаји за збијање статичким дејством са глатким челичним точковима- уређаји за збијање на гуменим точковима- уређаји са бодљама и призмама- уређаји са вибрационим дејством (баљци и плоче)- уређаји за збијање ударом.Теоријски учинак ваљка се одређује према изразу:

, где је:

В – ширина ваљка [m]v – брзина кретања ваљка 1500-1800 m/hn – број прелаза; најчешће од 2 до 6d – дебљина слоја која се збија

- земљани материјали 25-30 cm- шљунак 35-50 cm- ломљен камен 50-150 cm


zemljani radovi skripta

Documents