4_armirano_tlo

ARMIRANO TLOArmatura koja se ugrauje u tlo ima zadatak preuzimanja vlanih naprezanja

DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIArmaturni elementi mogu biti od metala, polimera, prirodnih materijala, ali su to najee prefabricirani elementi u obliku mrea ili vlakana.Armirano tlo zahtijeva dvije osnovne vrste gradiva, nasip i armaturu.

DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECI

ARMIRANO TLODIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECISila od ojaanja koja se aktivira kretanjem kliznog segmenta

U odreivanju inenjerskih svojstava temeljnog tla treba se fokusirati na odreivanje nosivosti, potencijala slijeganja i razina podzemnih voda.


Preporuljivi zahtjevi ISPUNA za strukture od armiranog tla (Elias et al., 2001 )DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIKljuna inenjerska svojstva ispune su vrstoa i jedinina teina bazirana na procjenama i pokusima tla. NAPOMENA: Max veliina zrna ispune se moe poveati( i do 100 mm ) ako su provedeni ili e se provesti pokusi na licu mjesta da se procijeni potencijalno smanjenje vrstoe zbog oteenja konstrukcije. Department of Transport, 1987

VELIINA ZRNA [mm]POSTOTAK PROLAZNOSTI KROZ SITO[% ]20.00* 1004.76 100-200.425 0-600.075 0-50INDEKS PLASTINOSTI (Ip)< 20


UTJECAJ NA PARAMETRE VRSTOE; Talwar, 1981- ispitivanje na srednje zbijenim i gusto zbijenim pijescimaDIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIAnvelope sloma- odnosi parametara vrstoe nearmiranih i armiranih pijesakaOdnos naprezanja i deformacija nearmiranih i armiranih pijesaka


Rezultati istraivanjaDIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECI


Podjela armature ovisno o nainu preuzimanja vlanog naprezanjaDIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECI


GEOTEKSTILEGEOMEMBRANEGEOMREEGEOKOMPOZITE

Vrste geosintetika- Prema funkciji i grai ODVAJANJEDRENAAFILTRIRANJEZATITAODVAJANJEARMIRANJEBRTVLJENJE,SPRIJEAVANJE PROLAZAK VODE I PLINOVAGeomembrana se moe oduprijeti velikom rasponu prisilne deformacije bez teteSTABILIZACIJA SLABO NOSIVOG TLA

GeosyntheticsGeosyntheticsslubeno izdanje North American Geosynthetics Society (NAGS)iGeosynthetic Materials Association, odjel Industrial Fabrics Association International. Izdaje se od 1983.Geosynthetics prua suvremene i toe informacije proizvoaa o proizvodima primjeni i odravanju.



DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIMEHANIZAM PRIJENOSA SILAPrijenos sile trenja izmeu tla i armature (Elias et al. , 2001)Armirani elementi moraju se poredati u smjeru prema kojem se tlo relativno kree, jer se trenje razvija na lokacijama gdje dolazi do pomaka smicanjem.Sile se prenose izmeu tla i armature trenjem i/ili pasivnim otporom ovisno o geometriji armature.Pasivni otpor tla na povrini armature (Elias et al., 2001 )Pasivni otpor tla javlja se kod razvijanja tipa naprezanja u leaju na popreno normalno armiranim povrinama u smjeru pomaka armiranog tla. Pasivni otpor se primarno gleda kao interakcija krutih geomrea i ojaanih ianih mrea.

PRIMJENAARMIRANOG TLA

Proraun sustava armiranog tla zahtijeva ocjenu dugotrajnih znaajki upanja s usvajanjem tri uvjeta:Kapacitet upanja: otpor upanju svake armature mora biti odgovarajui izraunatim vlanim silama koje se javljaju u armaturama s odgovarajuim faktorom sigurnosti.Dozvoljeni pomak: relativni pomak armature u odnosu na tlo potreban da mobilizira izraunatu vlanu silu mora biti manji od dozvoljenog pomaka.Dugotrajni pomak: naprezanje upanja mora biti manje od kritinog naprezanja puzanja.

DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIZnaajke trajnih upanja su preteno kontrolirane puzajuim znaajkama tla i materijala armature ( Elias et al., 2001 ).


Procjena kapaciteta upanja armature kod armiranog tlaOtpor upanju armature je definiran krajnjom vlanom silom da se generira klizanje armature kroz armiranu masu tla.

Otpor upanju armature ( FPO ) za jedinicu irine armature je dan izrazom:Fsp- faktor sigurnosti protiv upanjaF* - faktor otpora upanja (iz laboratorijskih ili insitu pokusa/ deriviranjem iz empirijskih i teorijskih veza, od proizvoaa ) faktor korekcije veliine ( najee 1 za metalne armature i od 0,6 1 za geosintetike armature, = 0,8 za geomree i = 0,6 za geotekstile ),vi- efektivno vertikalno naprezanje na mjestima dodirivanja tla i armature.Lei * C = ukupna povrina za jedinicu irine armature u zoni otpora iza povrine otkazivanja, Lei duljina u zoni otpora iza zone otkazivanja,C parametar uinkovite jedinice armature (C = 2 za trake i mree ),Rc- pokrivenost armaturom; 1.0 za kontinuirano arm.Tall- doputena vlana vrstoa geosintetikaFPO= 1/FSpF* vi LeiCRCTall

F* - faktor otpora upanjaF* = pasivni otpor + otpor trenja F* = Fq * q + tan DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIgdje su:Fq faktor kapaciteta nosivosti nasipa,q faktor nosivosti za pasivni otpor koji se bazira na debljini za jedinicu irine leajnog lana, kut trenja interakcije armiranog tla.


DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIFq - faktor kapaciteta nosivostiDimenzije mree za proraun kapaciteta upanja (Elias et al., 2001)


ODREIVANJE PROJEKTNIH SVOJSTAVA ARMATURETrake, ipke i eline mree. Sloj elinih traka, ipki i mrea karakterizira se podrujem preklapanja, debljinom i parametrom armiranog elementa i horizontalnom razmaku izmeu centara elemenata.Geotekstili i geomree. Sloj geosintetikih traka se karakterizira irinom traka i horizontalne udaljenosti izmeu centara tih traka. Zona preklapanja nije potrebna, jer je vrstoa geosintetike trake predstavljena vlanom silom na jedinici irine. Problemi u mjerenju debljine ovih tankih i relativno stiljivih materijala ukljuuju dobru procjenu naprezanja.



Omjer prijenosa ( Rc ) se odnosi na silu jedinice irine armature do sile jedinice irine cijele potrebne duine elementa.

DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIODREIVANJE PROJEKTNIH SVOJSTAVA ARMATUREgdje su:b- irina trake, plahte ili mree,Sh- horizontalna udaljenost izmeu centara traka, plahti ili mrea,

(Rc=1 u sluaju kontinuiranog armiranja.).


ODREIVANJE PROJEKTNIH SVOJSTAVA ELINE ARMATUREParametri za proraune vrstoe za eline armature (Elias et al., 2001 )Dozvoljena vlana naprezanja za jedinicu debljine armature za eline trake :Dozvoljena vlana naprezanja za jedinicu debljine armature za eline mree spojene na betonske panele ili blokove:

gdje su:Ec- debljina armature pri kraju vijeka trajanja konstrukcije,En- nominalna debljina pri ugraivanju,Er- oekivani gubitak debljine uslijed korozije u vijeku trajanja konstrukcije.Za elinu armaturu vijek trajanja konstrukcije postie se reducirajui zonu preklapanja armature :Ec= En Er ODREIVANJE PROJEKTNIH SVOJSTAVA ELINE ARMATURE

SVOJSTVA VRSTOE GEOSINTETIKAOdabir dozvoljenih vlanih naprezanja za jedinicu debljine (Ta ) za geosintetike je kompleksniji nego za elik.

Na vlana svojstva geosintetika utjeu prirodni faktori kao to su puzanje, oteenje kod postavljanja, starost, temperatura i stanje naprezanja. Armiranje polimerima iako nije podlono koroziji, moe poeti gubiti svojstva vrstoe zbog fizikih i kemijskih aktivnosti u tlu kao to su hidroliza, oksidacija i pucanje zbog naprezanja ovisno o tipu polimera (Elias et al., 2001)Degradacija se najee javlja zbog mehanikih oteenja, dugotrajnih oteenja ovisnih o vremenu kao to je puzanje, izloenost UV zrakama te kemijske i bioloke interakcije sa okolnim terenom. Zbog variranja tipova polimera, kvalitete, aditiva i geometrije produkta, svaki geosintetik ima razliita svojstva, stoga se kvaliteta i svojstva svakog produkta moraju ispitati pojedinano pokusima.

Zadovoljavajui vijek trajanja same konstrukcije sa geosintetikom armaturom postie se postavljanjem armature dovoljno velike dozvoljene nosivosti, koja uzima u obzir gubitke vrstoe tokom vijeka trajanja konstrukcije prema izrazu:

DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECISVOJSTVA VRSTOE GEOSINTETIKAgdje su:Tall dugorono doputeno granino vlano naprezanje armature,Tult najvee vlano naprezanje koje geosintetik moe podnijeti,Rf- produkt svih redukcijskih faktora koji se mogu aplicirati,FS- ukupni faktor sigurnosti,Tal- dugorona vrstoa materijala (najee dobivena od proizvoaa)


Za dugoronu vrstou materijala moe se jo koristiti izraz:

SVOJSTVA VRSTOE GEOSINTETIKAgdje su:RFcr faktor redukcije teenja kao omjer vrne vrstoe ( Tult ) i vrstoe granice teenja koja se dobije u laboratoriju ispitivanjem teenja svakog proizvodaRFd faktor redukcije trajnosti. Ovisan je o podlonosti geosintetika na napade mikroorganizama, kemikalija, termalne oksidacije, hidrolize i pucanje pod naprezanjem, moe varirati tipino od 1,1 2,0.RFid faktor redukcije tete kod postavljanja. Moe se kretati od 1,05 3 ovisno o gradaciji ispune i mase produkta po jedininoj teini. Minimalni faktor e biti 1,1.Faktori redukcije teenja za pojedine polimera (Elias et al., 2001 )

TIP POLIMERARFcr Poliester2,5 - 1,6Polipropilen5 - 4Polietilen velike gustoe5 - 2,6

Kada se koriste armirani nasipi?DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIUKUPNI ZAHTJEVI PRORAUNA ZA ARMIRANJE SU SLINI ONIMA ZA NEARMIRANI NASIP (ZADOVOLJAVAJUI FAKTOR SIGURNOSTI)


DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECITRI MODELA SLOMA ZA ARMIRANE NASIPE(Elias et al., 2001 ) kroz armaturu nasipaiza i ispod armaturne masekroz armiranu masu


Kod analize s kompjuterskim programima vrijednost faktora sigurnosti ( FS ) ovisi o tome kako pojedini program proraunava vlana naprezanja u armaturi i jednadbe ravnotee momenata

Proraun armiranih nasipa?gdje je:FSr potrebni faktor sigurnosti,Mr moment otpora dobiven vrstoom tla,Ts suma potrebne vlane sile po jedinici irine armature u svim slojevima armature gdje se presijeca ploha sloma,R radijus plohe sloma,Md moment od centra plohe sloma.Postoji nekoliko kompjuterskih programa za izraun armiranih nasipa

Procjena ukupne stabilnostiVrste otkazivanja konstrukcije mogu biti klizanje, globalna nestabilnost, lokalno otkazivanje nosivosti u noici i veliko slijeganje uzrokovano kratkotrajnim i dugotrajnim uvjetima u tlu

Vanjski modeli sloma za armirane nasipe (Elias et al., 2001)

UVOD U KOLEGIJ

DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIBREAZapreminska teina 18 kN/mKohezija 3 kN/mKut trenja 26KAMENI NASIPZapreminska teina 19 kN/mKohezija 0 kN/mKut trenja 35Predmetni nasip visine je 15 m i nalazi se na podlozi od meke stijene. Nasip se izvodi u nagibu 1 : 1,5 od kamenog materijala max. veliine zrna 10 cm. Teren ima nagib od 21, a djelomino je ravan.


DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIGEOSTATIKE ANALIZE STABILNOSTIza nearmirani nasipFs=1.0Fs=1.6


BREAZapreminska teina 18 kN/mKohezija 3 kN/mKut trenja 26KAMENI NASIPZapreminska teina 19 kN/mKohezija 0 kN/mKut trenja 35GABIONSKI ZIDZapreminska teina 19 kN/mKohezija 0 kN/mKut trenja 45Horizontalna armatura u armiranom tlu uzeta je s vlanom vrstoom od 46 kN/m'. Prometno optereenje uzeto je u obzir na jednom prometnom traku u veliini od p = 33.33 kN/m2.

DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIGEOSTATIKE ANALIZE STABILNOSTIza armirani nasipNajvei troak kod izrade armiranog nasipa je armatura i lice od gabionskog zida, dok je uteda na materijalu koji se koristi za nasip i do 50 % . Fs=0.995Fs=2.076


Tijek izgradnje1) Priprema terenaienje i grebanje terena,Uklanjanje materijala koji klizi,Pripremanje bazne podloge za postavku prvog nivoa armature,Valjanje posteljice u bazi nasipa da se zbije sa valjkom,Promatranje i prihvaanje temelja prije izvedbe ispune.



2) Postavljanje sloja armaturePostavljanje armature tako da je smjer glavnih sila usmjeren okomito na lice nasipa,Osigurati armaturu sa sigurnosnim klinovima da se ne mrda tokom nasipavanja,Minimalno preklapanje od 150 mm preporua se uz rubove okomito na nagib za umotane strukture lica. Alternativno rubovi geomrea se mogu rezati i spajati zajedno. Kada nisu potrebne geosintetike zatite za lice nasipa, nije potrebno preklapanje i rubovi bi trebali biti spojeni.

DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECITijek izgradnje


Tijek izgradnje3) Zatrpavanje armiranog poloajaPostavljanje ispune do potrebne visine na armaturu koristei utovarivaa s prednje strane ili dozera koji radi na prije ugraenom materijalu ispune na tlu,Odravanje minimalno 150 mm ispune izmeu armature i kotaa ili tranica mehanizacije, Zbijanje s vibracijskim valjkom ili ploastim vibratorom za zrnate materijale ili gumenim glatkim valjkom za vezane materijale.Kod ugradbe i zbijanja nasutog materijala, mora se paziti da se ne poremeti poloaj armature ili da se ne oteti,Koritenje lagane mehanizacije.



Tijek izgradnje4) Kontrola zbijanjaPotrebno je paziti na koliinu vode i gustoi nasipanog materijala. Mora se sabiti barem do 95 % standardne AASHTO T99 maksimalne gustoe unutar 2 % od optimalne vlanosti.Ako je nasipani materijal grubi agregat, onda se koristi relativna gustoa ili specifikaciju metode zbijanja.



Tijek izgradnje5) Izrada lica nasipaPotrebe lica nasipa ovise o tipu tla, nagibu nasipa i razmaku armature. Za sprjeavanje nastajanja ljebova ili erozije na licu nasipa, postoji nekoliko opcija dostupnih. Dovoljne duljine armature se mogu priskrbiti za strukture omotanih lica.

DIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIObrada lica nasipa:Vegetacija- postavljanje traveBiotehnika metoda obrade tla kako bi se ostvarila vra vegetacija


OzelenjavanjeDIPLOMSKI STUDIJ, GRAEVINSKI FAKULTET U RIJECIDetalji ozelenjavanja (Werkos d.o.o., KM-ZP-AN-0101-0)Komponente vegetacijski obloenog nasipa(Elias et al., 2001 )


4_armirano_tlo

Documents