Microsoft Word - Lebo_Jasarevic_Clanak_Plitvice 2000._komplet.doc

Транскрипт

1 HRVATSKI INŽENJERSKI SAVEZ INTERDISCIPLINARNO ZNANSTVENO STRUČNO SAVJETOVANJE Pltvce lstopad CESTOVNE VEZE Dalmacja Zagreb Ibrahm Jašarevć 1, Željko Lebo 2 UDK : GABIONSKI ZIDOVI PRI SANIRANJU ODRONA UZ PROMETNICE SAŽETAK SUMMARY U članku je prkazana analza snteza vše prmjera raconalne sanacje relatvno pltkh klzšta nastalh u glnama vsoke plastčnost. Analzrana su pored ostalh klzšta posebno obrañen odron značajn za prometnu nfrastrukturu. Odron se karakterzraju s B>L gdje je B šrna, a L duljna klzšta. Zahvaćena površna volumen pokrenuth masa relatvno su mal. U članku je prkazana metodologja sanacje odrona prmjenom drenažnog sustava gabonskh zdova. Troškov sanacje odrona C u [DEM/m 2 ] povečan su u odnosu na ostala klzšta čme je staknut značaj proučavanja ove problematke. The analyss and synthess of several methods for ratonal mprovement of relatvely shallow landsldes occurrng n hgh plastcty clay formatons s presented. In addton to other landsldes types, a separate account s gven of landfalls sgnfcant for transportaton nfrastructure. Landfalls are characterzed wth B>L where B s the wdth whle L s the length of the landslde. The area and volume of masses moved are relatvely small. The paper presents a landfall mprovement methodology featurng a dranage system and gabons. The cost of landfall mprovement C u [DEM/m 2 ] s hgher when compared to other landslde types, whch ponts to the pressng need for further analyss of ths ssues. 1 Prof.dr.sc. Ibrahm Jašarevć dpl.ng.grañ., Grañevnsk fakultet Sveučlšta u Zagrebu, Kačćeva 26, Zagreb 2 Željko Lebo dpl.ng.grañ., Grañevnsk fakultet Sveučlšta u Zagrebu, Kačćeva 26, Zagreb

2 1. UVOD Ceste su najznačajnj nfrastrukturn objekt predstavljaju za svaku društvenu zajedncu ključn element razvoja odreñenog kraja. Gospodarenje cestovnom nfrastrukturom zahtjeva dobro organzrane efkasne službe koje trebaju ncrat realzrat zahvate na održavanju prometnca u svm vremenskm prlkama. Klzšta su ta koja najdrektnje ukazuju na dobro l loše održavanje prometnca, s tme, da neka trajno egzstraju s prhvatljvm posljedcama, a neka dovode do prekda prometa. Osnovn uzroc klzanja su: - Nerješena odvodnja otpadnh voda z stambenh gospodarskh objekata; - Neadekvatna površnska odvodnja s kolnčke konstrukcje; - Neodgovarajuće održavanje rgola propusta za zahvatanje provoñenje površnskh voda. Pouzdane nženjerskogeološke geotehnčke podloge, koje podrazumjevaju, prje svega poznavanje rasporeda slojeva, osnovne geotehnčke karakterstke slojeva poznavanje dubna podzemne vode (maksmalne mnmalne u vjeku eksploatacje; vjerojatne u vrjeme zvedbe objekta), osnovne su premse raconalnog projekta sanacje klzšta. Bez dobrh geotehnčkh podloga, projektant je prmoran polazt od najgoreg mogućeg stanja (konzervatvno rješenje) kako za projektno rješenje tako za tehnologju zvedbe. To, pak vod neraconalnm nerazmjernm fnancjskm ulaganjma u sanacjske radove [Jašarevć, Ortolan, 1999]. 2. ANALIZA MJERA ZA SANACIJU KLIZIŠTA Učnc sanacjskh mjera na stablnost padna mogu se procjent samo nakon bržljvo zvedenh nženjerskogeološkh geotehnčkh stražnh radova odgovarajućh analza stablnost nesanranog sanranog stanja. Za zradu prjedloga mjera za sanacju klzšta nužno je prkupt analzrat nženjerskogeološke, hdrogeološke geotehnčke podatke stražvanja sa sljedećh aspekata: utvrdt raspored slojeva (tlocrtno vsnsk) s njhovm fzčko mehančkm svojstvma; utvrdt dubnu klzne plohe konturu klznog tjela; utvrdt pezometarsku raznu na raznm točkama klznog tjela; utvrdt u pokrenutoj zon, a naročto duž plohe sloma, smjer, ntenztet brznu pomaka. Na osnov analze snteze baze podataka o projektranm sanranm klzštma, gdje se pojavljuju prašnasto glnovta tla (CH), prevladava prmjena sljedećh zahvata: kontrolrano odvoñenje površnskh drenranje podzemnh voda; stablzranje nožce kao zone uz glavu (čelo) klzšta prmjenom gabonskh konstrukcja; kombnacjom ovh dvju sanacjskh mjera. Vodeć računa o konfguracj terena na području klzšta (morfologj), postojećm grañevnskm objektma kao površnskm vodnm tokovma koj se stvaraju za kšnog razdoblja, recpjentu l zgrañenm objektma u blzn klzšta kojm se odvode prkupljene vode, predvña se rješenje zahvata odvodnje obornskh podzemnh voda. Snžavanjem razne podzemne vode promjenom smjera fltracjskh sla od onh prrodnh uzduž padne prema drenovma smanjuju se porn tlakov povećavaju efektvn napon ( σ ) na ploh sloma. S obzrom na povoljnost gabonskh konstrukcja (armranje, fleksblnost, drenranje, jednostavnost brzna ugradnje, ekonomčnost, trajnost, ekološk zahtjev te funkconranje s trenutkom ugradnje) u svjetu se uvelke prmjenjuju gabonske konstrukcje. Vlastta povoljna skustva (vše od trdeset godna) u prmjen gabonskh zdova pr sanacj klzšta usmjerena su u sljedećm projektma sanacje klzšta na prmjenu dvju sanacjskh mjera (drenranje, gabonsk zdov), što je omogućlo formranje baze podataka sanranh klzšta (odrona) (tablca 1). Učnc sanacjskh mjera na stablnost padne odnosno prometnce mogu se procjent samo nakon bržljvo zvedenh stražnh radova odgovarajućh analza stablnost nesanranog sanranog stanja te provedbom analzom rezultata mjerenja nstrumentranog klzšta odnosno odrona (montorng) [Hudec, Jašarevć, 1999]. 3. POSTUPAK RACIONALNE SANACIJE KLIZIŠTA Prethodno proveden klasfkacjsk postupak ma za clj utvrdt kolko analzran odnos, koj se namjerava sanrat, odgovara modelskom, dobvenom na osnov analze snteze baze podataka sanranh klzšta u glnama (CH). Ako je postgnuta zadovoljavajuća usklañenost zmeñu analzranog klzšta u usporedb s modelskm, onda se može prmjent postupak raconalne sanacje klzšta koj se provod u nekolko koraka. 1. korak. Na geodetskoj podloz (najpovoljnje mjerlo 1:, a eventualno 1:) provod se detaljno nženjerskogeološko kartranje svh relevantnh pojednost, na užem stražvanom području, koje je potrebno za zradu odgovarajućeg nženjerskogeološkog geotehnčkog modela. Posebna pažnja posvećuje se blježenju deformacja uočenh na terenu objektma, kao mjerenju dubna razna podzemnh voda u postojećm bunarma vjerojatno sondažnm jamama skopanma za potrebe utvrñvanja ploha sloma te za uzmanje uzoraka za labaratorjska geotehnčka sptvanja. Nužno je provest stražna bušenja te eventualno odgovarajuća geofzčka stražvanja s osnovnm cljem da se utvrde dubna oblk klzne plohe. Na osnov

3 snmljenh tragova klzanja ucrta se kontura klzšta zračuna površna zahvaćena klzanjem (F k ). Na terenu se takoñer utvrde morfološk oblc, to na padn, koj su povoljn za odvodnju površnskh podzemnh voda (vododerne, udubne, potoc zatrpan dugogodšnjom obradom zemljšta sl.). Pr prkupljanju podataka u sklopu prethodnh stražvanja klzšta s cljem utvrñvanja položaja, oblka dubne klznh ploha te geotehnčkh svojstava materjala na klznoj ploh potrebno je orjentacjsk utvrdt položaj vsnu budućh gabonskh zdova koj su nužn u koncepcj rješenja sanacje klzšta (na čelu, nožc l na djelu uz vlačne tangencjalne pukotne) koj štte odreñene grañevnske objekte nskogradnje l vsokogradnje. Takoñer se trebaju predvdjet položaj dubne rovova budućega drenažnog sustava. 2. korak. Analzraju se sntetzraju prkupljen terensk podac te odabru dužna dubna drenažnh kolektora kao dužna vsna gabonskh zdova. Odreñuju se normalzran koefcjent tehnčkh rješenja prema slc 1, gdje je h d prosječna vsna, a l d dužna pojednog drenažnog kolektora, a h gz prosječna vsna, a l gz dužna pojednog gabonskog zda. Normalzran koefcjent tehnčkh rješenja: k 1 = n = 1 l d F k h d % - normalzran utjecajn koefcjent drenažnog sustava (1) k 2 = n = 1 l gz F k h gz % - normalzran utjecajn koefcjent gabonskh zdova (2), gdje je F k površna zahvaćena klzanjem odnosno odronom. Za zračunatu vrjednost F k pročtaju se s djagrama (sl.4 5) normalzran utjecajn koefcjent drenažnog sustava k 1 gabonskh zdova k 2. Sveukupna cjena sanacje klzšta odrona: C s u = C u F k (3) gdje C u predstavlja jednčne troškove sanacje klzšta odrona. 3. korak. Za utvrñen drenažn sustav kao za odabrane gabonske zdove s tme postgnute učnke sanacje (snženje razne podzemne vode, preuzmanje djela aktvnog tlaka gabonskm zdovma) obave se odgovarajuće analze stablnost metodom grančnog stanja ravnoteže za najnepovoljnje profle. Rezultat je zadovoljavajuć ako je utvrñen F s 1,35. U slučaju postgnutog F s <1,35, proračun treba ponovt za ste analzrane profle, al uz promjenjene utjecajne koefcjente tehnčkh rješenja (na prmjer povećanje dužne /l dubne, drenažnh kolektora odnosno povećanje vsne /l dužne gabonskh zdova). Vd se da je predložen postupak raconalne sanacje klzšta teratvan provod se u dvje l tr teracje dok se ne dobje najmanja cjena sanacje klzšta (C s u ) uz uvjet da su postgnut faktor stablnost F s 1,35 za ste analzrane profle. Sl. 1 Shematsk prkaz tehnčkh rješenja sanacje klzšta

4 4. ANALIZA I SINTEZA BAZE PODATAKA ODRONA 4.1.Stvaranje baze podataka Za sanacju klzšta u području Zapadne Bosne (Unsko Sansk Kanton), nakon postupka klasfcranja, odabrano je osam, od kojh su tr sanrana 98/99 godne, četr su sanrana prje jesenjh kša godne a jedno je u projektnoj faz (Tablca1). Djelomčn rezultat prkazan su tablčno, gdje su zdvojene osm karakterstka klzšta odrona, element projektnh rješenja troškov sanacje na osnov provedenh lctacja za ustupanje radova na zvedb (tablca 1). Na fotografj (sl.2) prkazan je već formran odron, starj po vremenu nastanka nov koj se tek nedavno formrao. U sklopu fotografje (sl.3) prkazan je karakterstčan zgled odrona (BUK-2) koj je već sanran. Tablca 1: Pops elemenata tehnčkh rješenja cjena koštanja sanacje klzšta odrona uz ceste na području Bhaća. Površna Projektno rješenje Cjena Nazv klzšta klzšta koštanja Redn brojoznaka [cestovn pravac] F k [m 2 ] Drenažn sustav k 1 [%] Gabonsk zd k 2 [%] C u [DEM/m 2 ] Opaska G-2 Lj-2 G ŠTURLIĆ 1 [Bhać-Cazn] GATA 1 [Bhać-Cazn] 34 mn GATA 2 [Bhać-Cazn] mn 15 mn 132 mn BUK 1 [Bhać-Kulen Vakuf] BUK 2 [Bhać Kulen Vakuf] LJUSINA 2 [Kladuša-Bos. Krupa] 656 GORNJI BRIGOVI [Bužm- G. Brgov-Gnjlavac] BUK 3 [Bhać-Kulen Vakuf] 68 max 49 max 248 max PROSJEK Sanrano 98/99 Sanrano 98/99 Sanrano 98/99 Sanrano Sanrano Sanrano Sanrano U projektu Sl. 2 Odron na cest Sl.3 Karakterstčan odron (BUK-2)

5 4.2. Statstčka obrada s analzom sntezom rezultata baze bodataka Provedena je scrpna statstčka obrada rezultata baze podataka te urañena njhova potanka analza snteza o čemu će bt rječ u nastavku. Za sve analzrane podatke o odronma utvrñena je korelacjska ovsnost ukupnh troškova sanacje odrona u funkcj površne zahvaćene klzanjem (sl. 4). Utvrñen koefcjent korelacje je zadovoljavajuć s obzrom na relatvno malu bazu podataka. Na slc 6 prkazana je korelacjska ovsnost zmeñu normalzranog utjecajnog koefcjenta gabonskh zdova (k 2 ) u funkcj površne odrona (F k ). Sa djagrama (sl. 5 sl. 6) može se konstatrat vrlo vsoka korelacjska ovsnost normalzranh utjecajnh koefcjenata k 1 k 2 u ovsnost od površne zahvaćene odronom. 8 G G-2 Fk (m 2 ) 6 4 G-2 G Y =.3765 * X Coef of determ. R =.9479 Y = * X Coef of determ. R = Fk (m 2 ) Sl.4 Ukupn troškov sanacje klzšta odrona (C u) u funkcj površne zahvaćene klzanjem (F k). Na slc 5 prkazana je korelacjska ovsnost zmeñu normalzranog utjecajnog koefcjenta drenažnog sustava (k 1 ) u funkcj površne odrona (F k ) s veoma velkm koefcjentom korelacje Sl. 6 Normalzran utjecajn koefcjent gabonskh zdova (k 2) u funkcj površne odrona (F k). Usporeñujuć djagrame (sl.7 sl.8) može se uočt značajnj porast ukupne cjene (C u ) s porastom normalzranog koefcjenta k 2. Fk (m 2 ) G-2 G G-2 G Y = * X Coef of determ. R = Sl. 5 Normalzran utjecajn koefcjent drenažnog sustava (k 1) u funkcj površne odrona (F k). Y = * X Coef of determ. R = Sl. 7 Ukupn troškov (C u) u funkcj normalzranog koefcjenta k 1

6 7 G 6 G G G-2 Y = * X Coef of determ. R = Y = * X Coef of determ. R = Sl. 8 Ukupn troškov (C u) u funkcj normalzranog koefcjenta k 2 Na slc 9 je prkazan meñusobna ovsnost zmeñu normalzranh koefcjenata k 1 k 2, koja omogućava projektantma olakšan zbor rješenja. Sl. 9 Korelacjska ovsnost zmeñu normalzranh koefcjenata k 1 k 2 Za analzrane podatke (skupn podac z tablce 1) prkazan je prostorn djagram troškova sanacje klzšta odrona (C u ) u funkcj normalzranh utjecajnh koefcjenata tehnčkh rješenja (k 1 k 2 ) (slka 1) z = (pow(x,2) + pow(y,2)) * (sn(8*atan2(x,y))) Sl. 1 Prostorn djagram troškova sanacje klzšta odrona (C u) u funkcj normalzranh utjecajnh koefcjenata tehnčkh rješenja (k 1) (k 2) spektar vrjednost ukupnh troškova sanacje odrona (C u) u funkcj normalzranh koefcjenata (k 1) (k 2).

7 Na stoj slc prkazana je promjena (C u ) u funkcj (k 1 ) (k 2 ). Uočljv je gotovo konstantan prrast cjene (C u ) s porastom (k 1 ) (k 2 ) u analzranm grancama baze podataka (sl. 1). 5. PRIMJERI SANACIJE ODRONA Pr sanacj klzšta nestablnh padna, gabonsk sanduc maju dvostruku funkcju. Kao element potpornog zda preuzmaju aktvn tlak materjala za zda, al ujedno djeluju kao učnkovta drenaža, jer su t zdov potpuno propusn. Sanacje klzšta u tlma naročto su uspješne ako se gabonsk zdov kombnraju s drenažnm sustavom vezanm na gabonske zdove. Gabonske strukture gotovo su nezamjenjve u slučajevma znenadnh opasnost potreba brzh jednostavnh ntervencja. Gabon kao konstrukcjsk element mogu u mnogm slučajevma potpuno uspješno zamjent masvne betonske grañevne (sl.11). Njhov zgled podatljvost, a posebno mogućnost ozelenjavanja gabonma pokrvenh površna, čn h nezamjenjvm svuda gdje se žel sačuvat okolš od grubh nženjerskh ntervencja (sl. 11 sl. 12) Gabonske konstrukcje doslovce urastaju u okolš s vremenom nestaju kao umjetno zgrañen objekt. Na klasčnom odronu Gata I na cest Bhać Cazn predloženom metodologjom utvrñeno je najraconalnje rješenje s k 1 =3% k 2 =15%. Za konkretn slučaj urañene su na nvou glavnh projekata tr varjante koje su djelom prkazane na slc 13. Sl. 11 Gabonsk zd u faz završnh radova Sl. 12 Izgled sanranog odrona koj omogućava prrodno ozelenjavanje pošumljavanje Sl. 13 Reprezentatvn prognozn geotehnčk profl s ucrtanm položajem potpornh zdova (varjante 1, 2 3) kojm se stablzra odron uz cestu Bhać-Cazn

8 Kolčne osnovnh radova za ove varjante odgovarajuće cjene postgnute na lctacj znose: Varjanta 1: Armranobetonsk zd s kontraforma V betona =154 m 3 (MB2) T čelka = kg Ukupna cjena sanacje: C 1 = DEM Varjanta 2: Zd od nabjenog betona V betona =28 m 3 (MB15) Ukupna cjena sanacje: C 2 = DEM Varjanta 3: Gabonsk zd s kamenm zaspom V gab.zda =51 gabon (2*1*1 m) V zaspa lomlj. kamenom =311 m 3 Ukupna cjena sanacje: C 3 = DEM Odnos cjena C 1 : C 2 : C 3 =3,41 : 1,76 : 1 Naručtelj se nakon razmatranja odlučo za realzacju varjante 3 (gabonsk zd). (sl. 13). [Jašarevć, Ortolan, 1999] Povremenm stražvanjma vše autora (Hudec, Jašarevć, 1999) (Čačkovć, ) utvrñen je odnos troškova gabonskog beronskog zda (sl.14). Ova stražvanja provedena su na trdesetak sanranh klzšta. 6. ZAKLJUČAK Troškov sanacje klzšta odrona C u [DEM/m 2 ] maju skoro lnearan porast s površnom zahvaćenom odronom (F k ) (sl.4). Prognoza troškova (C u ) je relatvno vrlo pouzdana u zon F k do 8 m 2 (sl. 4). Ovsnost utjecajnog koefcjenta tehnčkog rješenja drenažnog sustava (k 1 ) u funkcj površne (F k ) ukazuje da povećanjem površne raste vrjednost (k 1 ), (sl. 5). Isto tako, utjecajn koefcjent gabonskh zdova (k 2 ) raste sa povećanjem površne odrona (F k ) (sl.6). Prostorn djagram troškova sanacje (C u ) ukazuje na zuzetnj porast s prrastom vrjednost (k 2 ) (sl. 1). Spektar vrjednost ukupnh troškova (sl.1) ukazuje na lagan prrast C u [DEM/m 2 ] s porastom utjecajnog koefcjenta (k 1 ) zuzetno velk s porastom (k 2 ) [Hudec, Jašarevć, 1999]. Optmalna vrjednost troškova sanacje odrona (C u ) jest ona vrjednost koja uključuje realne terenske prlke skazane mnmalnm velčnama normalzranh utjecajnh koefcjenata drenažnog sustava (k 1 ) gabonskh zdova (k 2 ) [Hudec, Jašarevć, 1999]. Ranjm stražvanjma te vlasttm, kako je prkazano u ovom radu, dokazana je raconalnost gabonskh zdova u odnosu na sve ostale vrste potpornh konstrukcja. Sl. 14 Odnos troškova gabonskog betonskog zda u funkcj vsne zda h (m)

9 Gabonsk zdov su mnmum za jednu trećnu jeftnj u odnosu na betonske zdove. Gabonsk zdov maju zuzetna drenažna svojstva, estetsk ekološk su povoljnj od ostalh vrsta zdova. Za njhovu zgradnju nje neophodna vsoko kvalfcrana radna snaga. 5. LITERATURA [1] Babć, B. (1987): Prmjena geotekstla u cestogradnj, Grañevnsk kalendar, Savez grañevnskh nženjera tehnčara Jugoslavje. [2] Babć, B. (1995): Geosntetc u prometncama, Grañevnsk godšnjak 95, Zagreb. [3] Babć, B., Jašarevć, I. (1994): Prmjena geotekstla Varnet u gradteljstvu, Zagreb Varaždn. [4] Babć, B., Jašarevć, I. (1995): Geosntetc u gradteljstvu, Hrvatsko društvo grañevnskh nženjera, Zagreb. [5] Batellno, D. (1987): Gabonske potporne konstrukcje, Analt., Osjek. [6] Ćačkovć I. (): Raconalna sanacja pltkh klzšta prmjenom drenažnog sustava gabonskh zdova, Doktorska dsertacja, Unverztet u Tuzl, Rudarsko geološko grañevnsk fakultet, Tuzla. [7] Hudec, M., Jašarevć, I. (1999): Gabonske konstrukcje, Grañevnsk godšnjak, 99, Zagreb. [8] Hudec, M., Jašarevć, I. (1999): Prmjena gabonskh konstrukcja, Gradtelj, 5/99, Zagreb. [9] Jašarevć, I., Ortolan, Ž. (1999): Sanacja klzšta uz prometnce na području Bhaća, Scentfc Symposum, pp 11 18, Zagreb. [1] Jašarevć, I., Čačkovć, I., Lebo, Ž. (): Sanranje klzšta-odrona uz prometnce promjenom drenažnog sustava gabonskh zdova, Meñunarodn smpozj: Istražvanje sanacja klzšta, Tuzla [11] Mščevć, P., T. R. Bonacc (1999): Sanacja odrona na padn kod Žvogošća, Scentfc Symposum, pp 95 99, Zagreb. DOKUMENTACIJA [1] Glavn projekt klzšta na Unsko Sankom Kantonu (Šturlć 1, Gata 1 2, Ljusna 1 2, Gornj Brgov), Grañevnsk fakultet Sveučlšta u Zagrebu. [2] Prospekt tvrtke Maccaferr, Bologna.