DUBOKO ZBIJANJE Prof. dr. sc. Biljana Kovačević Zelić
1
METODE • • • • •
pret pretho hodn dno o op opte tere rećenje (eng. (eng. precompresion ) prim primje jena na eksp eksplo lozi ziva va dinamička konsolidacija (eng. (eng. heavy heavy tam tampin ping g ) vibra vibraci cijsk jsko o zbij zbijan anje je komp kompak akci cijs jsko ko inje injekt ktir iran anje je (eng. (eng. compacting compacting grouting) grouting)
2
Poboljšanje svojstava tla i stijena
1
Uspješnost primjene ovih metoda ovisi o: • vrsti vrsti tla tla (granu (granulom lometr etrijs ijski ki sastav, sastav, post postota otak k sitnih sitnih čestica), • stu stupnju zasi zasićenosti i RPV, • početnoj gustoći tla, • in-s in-sit itu u stan stanju ju napr naprez ezanj anja, a, • str struktur kturii tla tla Kod koje vrsta tla je je va ž žnija n ija vla ž žnost n ost , a kod koje grano - - sastav i sastav i struktura i struktura ? ?
3
Primjenjivost metoda dubokog zbijanja u raznim vrstama tla Glina
Prah
P i je s a k
Šl j u na k
1 2 3 4 5
1-vibracijska flotacija, 2-kameni 2-kameni stupci, 3-eksploziv, 4-zbijeni 4-zbijeni piloti, piloti, 5-dinami 5-dinamičko zbij zbijan anje je
4
Poboljšanje svojstava tla i stijena
2
Meha Me hani niza zam m dj djel elov ovan anja ja NEKOHERENTNA TLA • razbijanje početne strukture • indu induci cira rana na likv likvef efak akci cija ja • povećan anje je po porn rnog og tlak tlaka a • smanjenje čvrstoće • lom materijala • stabilno stanje veće gustoće
DJELOMIČNO ZASIĆENA TLA • kolaps početne struk struktu ture re tla tla • izlazak zraka iz pora • stabilno stanje veće gustoće
5
PRETHODNO OPTERECENJE
Pre Pr edo dopt pte erecenj nje e
Sniizavanj Sn nje e RPV
PRIMJENA - koher koheren entn tna a tla tla - du dugo gotr traj ajna na konsol konsolid idaci acija ja • stiš stišljljiv ivii prah prahov ovii • satu saturi rira rane ne stiš stišljljiv ive e glin gline e • orga organs nske ke gli gline • tre treset set
6
Poboljšanje svojstava tla i stijena
3
Predopterećenje Opterećenje Predoptere ćenja enja (q+ (q+∆q)
Kona čno opterećenje q
Objekt
Nakon predopterećenja Slijeganje od q Slijeganje od (q+∆q)
Bez predopterećenja
7
Primjena eksploziva PROCEDURA: • bušenje • pun punjen jenje je bušotin bušotina a eksplo eksploziv zivom om • zapu zapunj njav avan anje je bu bušo šottina • detoniranje po odreñenom rasporedu paljenja PRIMJENA: zasićeni “čisti isti”” pije pijesci sci
8
Poboljšanje svojstava tla i stijena
4
Iskustv Isk ustveni eni pod podaci aci • potr potrebn ebno o punj punjen enje je:: 1–1 1–12 2 kg • dub dubina ina paljen paljenja: ja: > ¼ dub dubine ine do dna dna slo sloja ja koji koji se zbija (uobičajen ajeno o je ½ -¾ dub dubin ine) e) • razm azmak bu bušo šoti tina na:: 5-1 5-15 5m • broj broj u uza zasto stopn pnih ih p pos ostu tupa paka ka:: 1-5 1-5 (uob (uobiičajeno 2-3) u razmaku od nekoliko sati ili dana, • ukupne ko količine eksploziv eksploziva: a: 8-150 8-150 g/m3 (uobičajeno ajeno 10-30 10-30 g/m3) • slijeganje slijeganje na površini površini terena: terena: 2-10% 2-10% debljine debljine sloja sloja
9
Tehnika hidro-miniranja Obalni jarak
Drenažnibunari Bušotine za miniranje miniranje
Intaktno tlo
Zbijeno tlo
Intaktno tlo
10
Poboljšanje svojstava tla i stijena
5
Dinamička konsolidacija • • • •
masa malja visina pada efekt zbijanja razmak
do 170 t, do 22 m, dubine do 40 m, do 14 m.
11
Dinamičko zb zbij ijan anje je Procje Proc jena na du dubi bine ne D [m] do do koje koj e se os ostva tvaruj ruju u efe efekti kti zbijanja: D=0,5 √(W H) W - masa malja [t] H - visin isina a pa pada da [m [m]]
12
Poboljšanje svojstava tla i stijena
6
STATIČKO OPTEREĆENJE + DINAMI ČKO ZBIJANJE Vrijeme Vrijeme (dani)
Slijeganje Slijeganje (mm)
13
Uspješ Usp ješnos nostt dina dinami mičko kog g zb zbij ijan anja ja Dubina (m)
Površina terena RPV
1
2 Prije zbijanja Energija zbijanja 1,2 MJ/m2 Energija zbijanja 2,4 MJ/m 2
1 – SM s 10-20 % sitnih sitnih čestica, čestica, 2 – SM s 30-50 % sitnih sitnih čestica čestica
14
Poboljšanje svojstava tla i stijena
7
Vibracijsko zbijanje Pijesak za ispunu
a)
Vibr Vibrac acij ijsk sko o zbi zbija janj nje e
Vibrator Mlaznice za vodu Rahlo tlo
Stup poboljšanog tla
Šljunak i pijesak
b) Vibracijsko zbijanje sa zamjenom materijala Koherentno tlo Nosivi sloj Stupac šljunka
15
Ovisnost Ovisn ost postig postignute nute relativne relativne gusto gustoće o rasporedu bušotina
Relativna gustoća (%)
Obuhvaćena površina (m2)
16
Poboljšanje svojstava tla i stijena
8
Primjenjivost metoda dubokog zbijanja u nekim materijalima Vrsta tla
Vibro-zbijanje
pijesak prašinasti pijesak prah glina rudnički mulj otpad
vrlo dobro dobro slabo ne primjenjuje se dobro ne primjenjuje se
Vibro-zbijanje sa zamjenom materijala ne primjenjuje se vrlo dobro dobro dobro vrlo dobro ne primjenjuje se
17
Osno Os novn vnaa op oprem remaa po potre trebn bnaa za vi vibr brof oflo lota tacij ciju u Metoda Met oda razvij razvijena ena u Njema Njemačkoj vibrac vibracija ija u horiz horizonta ontalno lnom m smjeru smjeru DIMENZIJE VIBRATORA: promje promjerr 350 350-45 -450 0 mm dulj du ljin ina a oko oko 5 m teži težina na oko oko 20 kN Frekvencij Frekvencija a 30-50 Hz Pobolj Poboljšan šanje je se posti postiže že 1,5 1,5-4 -4 m oko oko vibr vibrat ator ora a ovis ovisno no o vrst vrstii tla tla
18
Poboljšanje svojstava tla i stijena
9
Vibr Vi brof oflo lotac tacij ijaa - de detal taljj
19
N (%)
Tlaa po Tl pogo godn dnaa za vi vibr brof oflo lota taci ciju ju
N [%]
D [mm]
D (mm)
Najbolji rezultati postižu se u rahlim pijescima (Zona B) Zona C: teže se postižu dobri efekti zbijanja, Zona A: materijali kod kojih je brzina prodiranja mala a mogu se očekivati i problemi u provoñenju radova zbog velikih čestica. 20
Poboljšanje svojstava tla i stijena
10
Uspješnost Uspje šnost vibro vibroflotac flotacije ije Broj udaraca Poslije poboljšanja
Prije poboljšanja
Sadržaj finih finih čestica <0,74mm
21
Tipični ras raspo pored redii bu bušo šotin tinaa
do
Za kvadratične temelje od 1,3-1,7 m
do
Za kvadratične temelje od 1,8-2,1 m
do
do
Za kvadratične temelje temelje od 2,2-2,9 2,2-2,9 m
Za kvadratične temelje od 3,0-3,5 m
22
Poboljšanje svojstava tla i stijena
11
