EVROPSKI STANDARD
EN 1997-1
EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM ICS 91.120.20
Novembar 2004
Zamenjuje ENV 1997-1-1:1994
Evrokod 7:
PROJEKTOVANJE I PRORAČUN GEOTEHNIČKIH KONSTRUKCIJA
Deo 1:
OPŠTA PRAVILA
Eurocode 7: Part 1:
Geotechnical design General rules
Eurocode 7: Partie 1:
Calcul geotechnique Regles generales
Eurocode 7: Teil 1:
Entfitrt, Berechnung, und Bemesung in der Geotechnik Allgemeine Regeln
Ovaj Evropski Standard (EN) je odobrio za upotrebu Evropski komitet za standardizaciju (CEN) na dan 23 Aprila 2004 godine Članice CEN obavezne su da se pridržavaju Internih pravila CEN/CENELEC-a, prema kojima ovom Evropskom standardu moraju da daju status nacionalnog standarda, bez ikakvih promena. Najnoviji podaci i bibliografske reference za takve nacionalne standarde mogu da se dobiju ako se zatraže od Centralnog Sekretarijata ili od svake članice CEN-a. Ovaj Evropski standard postoji u tri službene verzije (engleskoj, francuskoj i nemačkoj). Verzija na nekom drugom jeziku, prevedena uz odgovornost članice CEN-a na njen sopstveni jezik, i prijavljena Centralnom Sekretarijatu ima isti status kao službene verzije. Članice CEN-a su nacionalne organizacije za standarde Austrije, Belgije, Češke Republike, Danske, Estonije,Finske, Francuske, Grčke, Holandije, Irske, Islanda, Italije,Latvije, Litvanije, Luksemburga, Malte, Nemačke, Norveške, Portugalije, Slovačke,Slovenije,Španije, Švajcarske, Švedske i Ujedinjenog Kraljevstva.
EVROPSKI KOMITET ZA STANDARDIZACIJU Management Centre: rue de Stassart, 36 B-1050 Brusells © 2002 CEN
Sva prava korišćenja, u bilo kojem obliku i na bilo koji način, rezervisana su, širom sveta, za nacionalne članice CEN.
Ref. No. EN 1997-1:2004 E
EN 1997-1:2004 (S) SADRŽAJ PREDGOVOR
9
Istorijat programa Evrokodova Status i oblast primene Evrokodova Nacionalni standardi kojima se uvode Evrokodovi Veze između Evrokodova ENs i Harmonizovanih tehničkih specifikacija ETAs za proizvode Dopunske informacije specifične za EN 1991-1:2004 Nacionalni aneks za EN 1997-1:2004
9 10 11
1.
OPŠTE ODREDBE
13
1.1
1.6
Područje primene 1.1.1 Područje primene EN 1997 1.1.2 Područje primene EN 1997-1 1.1.3 Ostali delovi EN 1997 Normativni referentni dokumenti Pretpostavke Razlika između principa i pravila za primenu Pojmovi i definicije 1.5.1 Zajedničke definicije za sve eurokodove 1.5.2 Posebne definicije za EN 1997-1 1.5.2.1 Geotehničko dejstvo 1.5.2.2 Uporedivo iskustvo 1.5.2.3 Građevinsko tlo 1.5.2.4 Konstrukcija. 1.5.2.5 Izvedena vrednost 1.5.2.6 Krutost 1.5.2.7 Otpornost Oznake
13 13 13 14 14 15 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 17
2.
OSNOVE ZA PROJEKTOVANJE GEOTEHNIČKIH KONSTRUKCIJA
21
2.1 2.2 2.3 2.4
Zahtevi za projektovanje Proračunske situacije Postojanost konstrukcije Proračun geotehničke konstrukcije 2.4.1 Uvod 2.4.2 Dejstva 2.4.3 Svojstva tla 2.4.4 Geometrijski podaci 2.4.5 Karakteristične vrednosti 2.4.5.1 Karakteristične i reprezentativne vrednosti dejstava 2.4.5.2 Karakteristične vrednosti geotehničkih parametara 2.4.5.3 Karakteristične geometrijske veličine 2.4.6 Projektne veličine 2.4.6.1 Projektne vrednosti dejstava 2.4.6.2 Projektne vrednosti geotehničkih parametara 2.4.6.3 Projektne vrednosti geometrijskih podataka 2.4.6.4 Projektne vrednosti svojstava konstrukcije 2.4.7 Granična stanja 2.4.7.1 Uvod 2.4.7.2 Potvrđivanje statičke ravnoteže 2.4.7.3 Potvrđivanje otpora u graničnim stanjima u konstrukciji i terenu za trajna i povremena stanja 2.4.7.4 Potvrđivanja sigurnosti i parcijalni faktori za izdizanje
21 23 24 24 24 26 27 28 28 28 28 30 30 30 31 31 31 32 32 32 33
1.2 1.3 1.4 1.5
2
11 11 11
35
EN 1997-1:2004 (S)
2.5 2.6 2.7 2.8
2.4.7.5 Potvrđivanje otpora lomu pri izdizanju pod dejstvom filtracije u tlu 2.4.8 Granična stanja upotrebljivosti 2.4.9 Granične vrednosti pomeranja temelja Projektovanje pomoću propisanih mera Probna opterećenja i ispitivanja na eksperimentalnim modelima Opservaciona metoda projektovanja Geotehnički projektni izveštaj
36 36 36 37 37 38 38
3.
GEOTEHNIČKI PODACI
40
3.1 3.2
Uvod Geotehnička istraživanja 3.2.1 Uvod 3.2.2 Prethodna istrazivanja 3.2.3 Istraživanja za potrebe dimenzionisanja Određivanje geotehničkih parametara 3.3.1 Uvod 3.3.2 Karakterizacija tla i stena 3.3.3 Jedinična (zapreminska) težina 3.3.4 Relativna zbijenost 3.3.5 Stepen zbijenosti 3.3.6 Čvrstoća na smicanje tla 3.3.7 Deformabilnost tla 3.3.8 Kvalitet i svojstva stena i stenskih masa 3.3.8.1 Opšti prilaz 3.3.8.2 Jednoaksijalna pritisna čvrstoća i deformabilnost stenskog materijala 3.3.8.3 Čvrstoća na smicanje duž diskontinuiteta 3.3.9 Parametri propustljivosti i konsolidacije za tlo i stenu 3.3.9.1 Parametri propustljivosti i konsolidacije za tlo 3.3.9.2 Parametri propustljivosti za stene 3.3.10 Geotehnički parametri iz terenskih opita 3.3.10.1 Statički konusni penetrometarski opit 3.3.10.2 Opit standardne penetracije i drugi dinamički opiti sondiranja 3.3.10.3 Opit krilne sonde 3.3.10.4 Sondiranje pod teretom 3.3.10.5 Presiometarski opit 3.3.10.6 Dilatometarski opit 3.3.10.7 Opiti podobnosti za zbijanje Izveštaj o istraživanju građevinskog tla 3.4.1 Uslovi 3.4.2 Prikaz geotehničkih informacija 3.4.3 Ocena geotehničkih informacija
40 40 40 40 41 42 42 42 43 43 43 43 43 44 44
4.
NADZOR NAD GRAĐENJEM, OSMATRANJE I ODRŽAVANJE
50
4.1 4.2
4.4 4.5 4.6
Uvod Nadzor 4.2.1 Planiranje nadzora 4.2.2 Inspekcija i kontrola 4.2.3 Ocena projekta Provera uslova u građevinskom tlu 4.3.1 Tlo i stena 4.3.2 Podzemna voda Kontrola građenja Osmatranje Održavanje
50 50 50 51 51 52 52 52 53 53 54
5.
NASIPI, ODVODNJAVANJE, POBOLJŠANJE I OJAČANJE TLA
55
3.3
3.4
4.3
45 45 45 45 46 46 46 46 46 47 47 47 47 48 48 48 49
3
EN 1997-1:2004 (S) 5.1 5.2 5.3
5.4 5.5
Uvod Osnovni zahtevI Izvođenje nasipa 5.3.1 Principi 5.3.2 Izbor materijala za nasipanje 5.3.3 Izbor postupaka za ugrađivanje i zbijanje 5.3.4 Kontrola izrade nasipa Odvodnjavanje Poboljšanje i armiranje tla
55 55 55 55 55 57 57 58 59
6.
PLITKO TEMELJENJE
60
6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
6.7 6.8 6.9
Uvod Granična stanja Dejstva i proračunska stanja Projektovanje i konstrukcijski zahtevi Proracun prema granicnom stanju loma 6.5.1 Opšta stabilnost 6.5.2 Granična nosivost 6.5.2.1 Uvod 6.5.2.2 Analitička metoda 6.5.2.3 Semi-empirijski postupak 6.5.2.4 Postupak propisanih mera na osnovu granične nosivosti 6.5.3 Lom usled klizanja 6.5.4 Opterećenja sa velikim ekscentricitetom 6.5.5 Lom konstrukcije usled pomeranja temelja Proračun prema graničnom stanju upotrebljivostI 6.6.1 Uvod 6.6.2 Sleganje 6.6.3 Izdizanje 6.6.4 Analiza vibracija Temelji na steni. Dodatna razmatranja Dimenzionisanje temelja Priprema podtla
60 60 60 60 61 61 62 62 62 62 63 63 64 64 64 64 65 66 66 67 67 68
7.
TEMELJENJE NA ŠIPOVIMA
69
7.1 7.2 7.3
Uvod Granična stanja Dejstva na projektna stanja 7.3.1 Uvod 7.3.2 Dejstva usled pomeranja u tlu 7.3.2.1 Uvod 7.3.2.2 Sile usmerene naniže (negativno trenje na omotaču) 7.3.2.3 Bubrenje 7.3.2.4 Poprečno opterećenje Metode proracuna i proracunske situacije 7.4.1 Metode proračuna 7.4.2 Projektna razmatranja Probno opterećivanje šipa 7.5.1 Uvod 7.5.2 Ispitivanje statičkim probnim opterećenjem 7.5.2.1 Postupak opterećivanja 7.5.2.2 Probni šipovi 7.5.2.3 Radni šipovi 7.5.3 Dinamičko probno opterećenje 7.5.4 Izveštaj o probnom opterećivanju Aksijalno opterećeni šipovi
69 69 69 69 70 70 70 71 71 71 71 72 73 73 73 73 74 74 74 75 75
6.6
7.4 7.5
7.6
4
EN 1997-1:2004 (S) 7.6.1
75 75 76 76 76
7.8 7.9
Uvod 7.6.1.1 Proračun prema graničnom stanju 7.6.1.2 Opšta stabilnost 7.6.2 Granična nosivost na pritisak 7.6.2.1 Uvod 7.6.2.2 Granična nosivost na osnovu rezultata opita statičkim probnim opterećenjem 7.6.2.3 Granicna nosivost određena na osnovu rezultata ispitivanja tla 7.6.2.4 Granična nosivost na pritisak na osnovu dinamičkog udarnog opita 7.6.2.5 granična nosivost pritisnutog šipa određena iz podataka o pobijanju 7.6.2.6 Granična nosivost iz analize talasnih jednačina 7.6.2.7 Ponovno pobijanje 7.6.3 Otpornost na zatezanje u tlu 7.6.3.1 Uvod 7.6.3.2 Granična nosivost na zatezanje na osnovu opita probnim opterećenjem 7.6.3.3 Granična nosivost na zatezanje na osnovu ispitivanja tla 7.6.4 Sleganje temelja na šipovima (upotrebljivost oslonjene konstrukcije) 7.6.4.1 Uvod 7.6.4.2 Pritisnuti temelji na šipovima 7.6.4.3 Temelji na šipovima pod dejstvom zatezanja Poprečno opterećeni šipovi 7.7.1 Uvod 7.7.2 Granična poprečna nosivost na osnovu opita probnim opterećenjem 7.7.3 Granična poprečna nosivost na osnovu rezultata ispitivanja tla i parametara otpornosti šipa 7.7.4 Poprečno pomeranje Dimenzionisanje šipova Nadzor nad izvođenjem
8.
SIDRENJE
90
8.1
Uvod 8.1.1 8.1.2
90 90 90 90 90 90 90 90 91 91 91 91 91 91 93 93 93 93 93 94 94 94 95 95
7.7
8.2 8.3 8.4 8.5
8.6 8.7 8.8 8.9
Opšte Definicije 8.1.2.1 Trajna sidra 8.1.2.2 Privemena sidra 8.1.2.3 Kontrolni opit potvrđivanja (Acceptance Test) 8.1.2.4 Prethodni opit ocene prihvatljivosti (Suitability Test) 8.1.2.5 Opit istraživanja (Investigation Test) 8.1.2.6 Dužina sidrišta (Anchor Bond Length) 8.1.2.7 Slobodna dužina tela sidra (Tendon Free Length) 8.1.2.8 Dužina tela sidra u sidrištu (Tendon Bond Length) Granična stanja Projektna stanja i dejstva Projektovanje i izvođenje Projekat prema graničnoj nosivosti 8.5.1 Projekat sidrenja 8.5.2 Projektna vrednost otpora na čupanje određena iz opita 8.5.3 Projektna vrednost otpora na čupanje iz proračuna 8.5.4 Projektna vrednost otpora konstrukcije sidra 8.5.5 Projektna vrednost opterećenja sidra Granično stanje upotrebljivosti Prethodni opit ocene prihvatljivosti Kontrolni opit potvrđivanja Nadzor i osmatranje
77 79 80 81 81 81 82 82 82 84 85 85 85 85 86 86 86 86 87 87 87
5
EN 1997-1:2004 (S) 9.
POTPORNE KONSTRUKCIJE
9.1
Uvod 9.1.1 9.1.2
Opšte Definicije 9.1.2.1 Masivni gravitacioni zidovi 9.1.2.2 Vitki, fleksibilni zidovi 9.1.2.3 Kompozitne potporne konstrukcije Granična stanja Dejstva, geometrijski podaci i projektna stanja 9.3.1 Dejstva 9.3.1.1 Osnovna dejstva 9.3.1.2 Težina zasipa 9.3.1.3 Dodatna opterećenja 9.3.1.4 Težina vode 9.3.1.5 Sile usled talasa i leda 9.3.1.6 Filtracione sile 9.3.1.7 Sile od udara 9.3.1.8 Temperaturni uticaji 9.3.2 Geometrijski podaci 9.3.2.1 Opšte 9.3.2.2 Površina terena 9.3.2.3 Nivo podzemne vode 9.3.3 Proračunske situacije Proračuni i građenje 9.4.1 Opšte 9.4.2 Drenažni sistem Određivanje pritisaka tla 9.5.1 Opšte 9.5.2 Pritisak tla u stanju mirovanja 9.5.3 Granične vrednosti pritisaka tla 9.5.4 Među-vrednosti pritisaka tla 9.5.5 Efekti zbijanja tla Pritisak vode Proračuni graničnih stanja 9.7.1 Opšte 9.7.2 Opšta stabilnost 9.7.3 Slom u temeljima gravitacionih potpornih zidova 9.7.4 Lom pri rotaciji usađenih u teren zidova 9.7.5 Lom pri vertikalnom pomeranju usađenih u teren zidova 9.7.6 Proračun potporne konstrukcije 9.7.7 Lom pri izvlačenju sidara Granično stanje upotrebljivostI 9.8.1 Opšte 9.8.2 Pomeranja
96 96 96 96 96 96 96 97 97 97 97 97 98 98 98 98 98 99 99 99 99 100 100 100 101 101 101 103 103 103 104 104 104 104 105 105 106 107 107 108 109 109 109
10.
HIDRAULIČKI LOM
111
10.1 10.2 10.3 10.4 10.5
Opšte Lom usled uzgona Lom usled izdizanja Unutarnja erozija Lom usled koncentrisanog ispiranja
111 112 114 115 115
11.
OPŠTA STABILNOST
117
11.1 11.2 11.3
Opšte Granična stanja Dejstva i projektne situacije
117 117 117
9.2 9.3
9.4 9.5
9.6 9.7
9.8
6
96
EN 1997-1:2004 (S) 11.4 11.5
11.6 11.7
Razmatranja o projektu i izvođenju Granično stanje loma 11.5.1 Analiza stabilnosti kosina 11.5.2 Kosine i iskopi u stenskoj masi 11.5.3 Stabilnost iskopa Granično stanje upotrebljivosti Osmatranje
118 119 119 120 121 121 122
12.
NASIPI
123
12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7
Opšte Granična stanja Dejstva projektna stanja Razmatranja u vezi projekta i izvođenja Projekat na osnovu graničnog stanja loma Projekat na osnovu graničnog stanja upotrebljivosti Nadzor nad izvođenjem i osmatranje
123 123 123 124 125 126 126
ANEKSI A (Normativan)
PARCIJALNI I KORELACIONI FAKTORI ZA GRANIČNA STANJA I NJIHOVE PREPORUČENE VELIČINE A.1 A.2 A.3
A.4 A.5
B (Informativan)
C (Informativan)
Parcijalni i korelacioni faktori Parcijalni faktori za potvrđivanje graničnog stanja ravnoteže (EQU) Parcijalni faktori za potvrđivanje graničnog stanja konstrukcije (STR) i graničnog stanja tla (GEO) A.3.1 Parcijalni faktori za dejstva ( F) ili efekte od dejstava ( E) A.3.2 Parcijalni faktori za parametre tla ( M) A.3.3 Parcijalni faktori za otpore ( R) A.3.3.1 Parcijalni faktori otpora za plitko temeljenje A.3.3.2 Parcijalni faktor otpora za temeljenje na šipovima A.3.3.3 Korelacioni koeficijenti za temeljenje na šipovima A.3.3.4 Parcijalni faktori za otpore ( R) prednapregnutih sidara A.3.3.5 Parcijalni faktori otpora ( R) za potporne konstrukcije A.3.3.6 Parcijalni faktori otpora ( R) za kosine i opštu stabilnost Parcijalni faktori za proveru stanja uzgona (UPL) Parcijalni faktori za stanje hidrauličkog loma u tlu (HYD)
127 127 127 128 128 128 129 129 129 130 131 132 132 132 133
OSNOVNE INFORMACIJE O PARCIJALNIM FAKTORIMA ZA PROJEKTNE PRISTUPE 1, 2 I 3
135
B.1 B.2 B.3
135 135 136
Opšte Faktori primenjeni na dejstva i efekte dejstava Faktori primenjeni na čvrstoću materijala i otpore
UGLEDNI PRIMER POSTUPKA ODREĐIVANJA GRANIČNIH VREDNOSTI PRITISAKA TLA NA VERTIKALNU POVRŠINU ZIDA
138
C.1 C.2
138 147
Granične vrednosti pritiska tla Numerički postupak za određivanje pasivnog otpora tla
7
EN 1997-1:2004 (S) C.3
D (Informativan)
Pomeranja pri kojima se mobiliŠu granični pritisci tla
150
UGLEDNI PRIMER ANALITIČKOG POSTUPKA ZA PRORAČUN NOSIVOSTI PLITKOG TEMELJA
152
D.1 D.2 D.3 D.4
152 152 152 153
Oznake koje se koriste u Aneksu D Opšte Nedrenirani uslovi u tlu Drenirani uslovi u tlu
E (Informativan)
UGLEDNI PRIMER SEMI-EMPIRIJSKOG POSTUPKA ZA ODREĐIVANJE NOSIVOSTI PLITKOG TEMELJA
155
F (Informativan)
UGLEDNI PRIMER PRORAČUNA SLEGANJA
156
F.1 F.2 F.3 F.4 F.5
Postupak na osnovu stanja napona i deformacija Prilagođen postupak teorije elastičnosti Sleganje bez dreniranja Konsolidaciono sleganje Zavisnost sleganja od vremena
156 156 157 157 157
G (Informativan)
UGLEDNI PRIMER ODREĐIVANJA PROGNOZNE NOSIVOSTI PLITKOG TEMELJA NA STENI
158
H (Informativan)
GRANIČNE VREDNOSTI DEFORMACIJA KONSTRUKCIJE I POMERANJA TEMELJA
160
J (Informativan)
POTSETNIK ZA VRŠENJE NADZORA PRI IZVOĐENJU I MONITORINGA PONAŠANJA OBJEKTA
162
J.1 J.2 J.3
8
Opšte Nadzor pri izvođenju J.2.1 Opšti elementi koji treba da se provere J.2.2 Strujanje podzemne vode i porni pritisci Monitoring izvođenja
162 162 162 162 163
EN 1997-1:2004 (S) PREDGOVOR Ovaj dokument, EN 1997-1, pripremio je Tehnički komitet CEN/TC 250 ’’Evrokodovi za konstrukcije’’, čiji sekretarijat se nalazi u BSI. CEN/TC250 je odgovoran za sve Evrokodove za konstrukcije Ovaj Evropski standard mora da dobije status nacionalnog standarda, bilo publikovanjem identičnog teksta, ili njegovim odobravanjem, najkasnije maja 2005., a protivrečni nacionalni standardi moraju da budu stavljeni van snage najkasnije marta 2010. godine. Ovaj dokument zamenjuje ENV 1997-1:1994. Prema internim propisima CEN/CENELEC, organizacije za nacionalne standarde sledećih zemalja obavezne su da uvedu ovaj Evropski standard: Austrija, Belgija, Češka Republika, Danska, Estonija, Finska, Francuska, Grčka, Holandija, Irska, Island, Italija, Kipar, Latvia, Letonija, Luksemburg, Malta, Mađarska, Nemačka, Norveška, Poljska, Portugalija, Slovačka, Španija, Švajcarska, Švedska i Ujedinjeno Kraljevstvo.
ISTORIJAT PROGRAMA EVROKODOVA U 1975. godini, Komisija Evropske zajednice, odlučila se za akcioni program u oblasti konstrukcija, baziran na članu 95 Ugovora. Cilj programa bila je eliminacija tehničkih smetnji za trgovinu i harmonizacija tehničkih specifikacija. U okviru tog akcionog programa, Komisija je pokrenula inicijativu za donošenje zbirke harmonizovanih tehničkih pravila za proračun građevinskih objekata, koja bi, u prvoj fazi, služila kao alternativa važećim nacionalnim pravilima u državama članicama, a, na kraju, bi ih zamenila. U toku petnaest godina, Komisija, uz pomoć Upravnog odbora, u kojem su bili predstavnici država članica, rukovodila je razvojem programa Evrokodova, koji je doveo do prve generacije Evropskih propisa, u toku 1980-tih godina. Godine 1989., Komisija i države članice Evropske unije EU i Evropskog udruženja za slobodnu trgovinu (European Free Trade Association) EFTA, odlučile su, na osnovu Sporazuma1 između Komisije i CEN, da prenesu pripremu i publikovanje Evrokodova u nadležnost CEN, kroz niz mandata, kako bi im se obezbedio budući status Evropskih standarda (European Standard) EN. Ovo je, ustvari, povezalo Evrokodove sa odredbama svih Direktiva Saveta i/ili Odluka Komisija, koje se odnose na Evropske standarde (na primer, Direktiva Saveta 89/106/EEC o građevinskim proizvodima CPD i Direktive Saveta 93/37/EEC, 92/50/EEC i 89/440/EEC o javnim radovima i uslugama, kao i ekvivalentne Direktive EFTA, inicirane težnjom za uspostavljanje unutrašnjeg tržišta). Program Evrokodova za konstrukcije obuhvata sledeće standarde, koji se, generalno, sastoje od većeg broja Delova: EN 1990 EN 1991 EN 1992
Evrokod 0: Evrokod 1: Evrokod 2:
EN 1993 EN 1994
Evrokod 3: Evrokod 4:
EN 1995
Evrokod 5:
1
Osnove proračuna konstrukcija (Basis of Structural Design) Dejstva na konstrukcije (Actions on structures) Proračun betonskih konstrukcija (Design of concrete structures) Proračun čeličnih konstrukcija (Design of steel structures) Proračun spregnutih konstrukcija od čelika i betona (Design of composite steel and concrete structures) Proračun drvenih konstrukcija (Design of timber structures)
Sporazum između Komisije Evropske zajednice i Evropskog Komiteta za standardizaciju CEN, koji se odnosi na rad na Evrokodovima za proračun zgrada i drugih građevinskih objekata (EC/CEN/03/89).
9
EN 1997-1:2004 (S) EN 1996 EN 1997 EN 1998
Evrokod 6: Evrokod 7: Evrokod 8:
EN 1999
Evrokod 9:
Proračun zidanih konstrukcija (Design of masonry structures) Proračun geotehničkih konstrukcija (Geotechnical design) Proračun seizmičke otpornosti konstrukcija (Design of structures for earthquake resistance) Proračun konstrukcija od aluminijuma (Design of aluminium structures)
Standardima Evrokodova potvrđuje se odgovornost organizacija za standardizaciju u svakoj državi članici i obezbeđuje njihovo pravo da, na nacionalnom nivou, odrede vrednosti, koje se odnose na utvrđivanje sigurnosti, ako te vrednosti nastave da variraju od države do države.
STATUS I OBLAST PRIMENE EVROKODOVA Države članice EU i EFTA saglasne su da se Evrokodovi koriste kao referentni dokumenti za sledeće svrhe: kao sredstva za dokazivanje saglasnosti zgrada i drugih građevinskih objekata sa osnovnim zahtevima Direktive Saveta 89/106/EEC, posebno sa Osnovnim zahtevom broj 1 – Mehanička nosivost i stabilnost (Mechanical resistance and stability), kao i sa Osnovnim zahtevom broj 2 – Sigurnost u slučaju požara (Safety in case of fire); kao osnova za sastavljanje ugovora za građevinske radove i odgovarajuće inženjerske usluge; kao okvir za izradu harmonizovanih tehničkih specifikacija za građevinske proizvode – ENs i ETAs. Evrokodovi, u meri u kojoj se odnose na same građevinske objekte, direktno su povezani sa Interpretativnim dokumentima2 na koje se poziva član 12 CPD, mada su oni razlićite prirode od Harmonizovanih standarda proizvoda3. Zbog toga, tehnički aspekti, koji proizilaze iz rada na Evrokodovima, treba da budu adekvatno razmatrani na Tehničkim komitetima CEN i/ili Radnim grupama EOTA, koje rade na standardima proizvoda, kako bi se postigla puna kompatibilnost tih tehničkih specifikacija sa Evrokodovima. Standardima Evrokodova određena su opšta pravila za proračun konstrukcija, za svakodnevnu upotrebu u proračunu konstrukcija u celini i njenih sastavnih proizvoda, kako tradicionalne, tako i inovacione prirode. Neuobičajeni načini građenja, ili proračunski uslovi, nisu posebno obuhvaćeni i projektant, u takvim slučajevima, treba da zahteva dopunska ekspertska razmatranja.
2
3
Prema članu 3.3 CPD, suštinski zahtevi (Essential Requirements) ERs moraju, u konkretnom obliku, da budu dati u Interpretativnim dokumentima, da bi se ostvarile neophodne veze između suštinskih zahteva i mandata za izradu harmonizovanih ENs i ETAGs/ETAs. Prema članu 12 CPD, Interpretativna dokumenta moraju da: a) daju konkretan oblik suštinskim zahtevima, preko harmonizacije terminologije i tehničkih osnova, kao i ukazivanja na klase ili nivoe za svaki zahtev, kada je to neophodno; b) ukažu na metode korelacije tih klasa ili nivoa zahteva sa tehničkim specifikacijama, na primer, metode proračuna i dokazivanja, tehnička pravila za proračun objekata itd; c) služe kao referenca za uspostavljanje harmonizovanih standarda i uputstava za Evropske tehničke ateste. Evrokodovi, ustvari, imaju sličnu ulogu u oblasti ER 1 i u delu ER 2.
10
EN 1997-1:2004 (S) NACIONALNI STANDARDI KOJIMA SE UVODE EVROKODOVI Nacionalni standardi, kojima se uvode Evrokodovi, sadržavaće kompletan tekst Evrokoda (uključujući sve anekse), kako ga je publikovao CEN, kojem može da prethode nacionalna naslovna strana i Nacionalni predgovor, a da mu bude dodat Nacionalni aneks. Nacionalni aneks može da sadrži samo informaciju o onim parametrima, koji su u Evrokodu ostavljeni otvoreni za nacionalni izbor; to su takozvani nacionalno određeni parametri, koji se primenjuju za proračun zgrada i drugih građevinskih objekata u toj zemlji, i to: snega;
vrednosti i/ili kategorije, kada su u Evrokodu date alternative; vrednosti, koje se primenjuju kada je u Evrokodu data samo oznaka; specifični podaci za zemlju (geografski, klimatski itd.), na primer, karte postupci, koji se primenjuju kada su u Evrokodu dati alternativni postupci.
On može da sadrži i: odluke o primeni informativnih aneksa; reference o nekontradiktornim komplementarnim informacijama, koje pomažu korisniku da primeni Evrokod.
VEZE IZMEĐU EVROKODOVA ENS I HARMONIZOVANIH TEHNIČKIH SPECIFIKACIJA ETAS ZA PROIZVODE Postoji potreba za usklađenošću između Harmonizovanih tehničkih specifikacija za građevinske proizvode i Tehnčkih pravila za građevinske objekte 4. Pored toga, u svim informacijama, koje prate CE markiranje konstrukcijskih proizvoda, a odnose se na Evrokodove, mora da bude jasno naznačeno, koji su nacionalno određeni parametri uzeti u obzir.
DOPUNSKE INFORMACIJE SPECIFIČNE ZA EN 1997-1:2004 U EN 1997-1 prikazana su uputstva za proračun i dejstva za proračun konstrukcije zgrada i drugih građevinskih objekata, EN 1997-1 predviđen je za investitore, projektante, izvođače i javne administrativne organe. Predviđeno je da EN 1997-1 bude korišćen zajedno sa EN 1990, i delovima EN 1991 do EN 1999. Pri korišćenju EN 1997-1, posebna pažnja treba da se obrati na osnovne pretpostavke i uslove koji su navedeni u 1.3.
NACIONALNI ANEKS ZA EN 1997-1 U ovom standardu prikazani su alternativni postupci, vrednosti i uputstva za kategotrije, sa napomenama, koje ukazuju gde bi nacionalni izbor trebalo da bude izvršen. Zbog toga, Nacionalni standard, kojim se uvodi EN 1997-1, treba da ima Nacionalni aneks, koji sadrži sve nacionalno određene parametre, koji se primenjuju u proračunu zgrada i drugih građevinskih objekata, građenih u odgovarajućoj zemlji. Nacionalni izbor u EN 1997-1 dopušten je u odredbama:
4
Videti odredbu 3.3 i odredbu 12 CPD, kao i članove 4.2, 4.3.1, 4.3.2 i 5.2 ID 1.
11
EN 1997-1:2004 (S) 2.1 (8) P, 2.4.6.1(4)P, 2.4.6.2(2)P, 2.4.7.1(2)P, 2.4.7.3.3(2)P, 2.4.7.3.4.1(1)P, 2.4.7.4.(3)P, 2.4.7.5.(2)P, 2.4.8.(2)P, 2.4.9(1)P, 2.5.(1), 7.6.2.2.(8)P, 7.6.2.2(14)P, 7.6.2.3(4)P, 7.6.2.3(5)P, 7.6.2.3((), 7.6.2.4(4)P, 7.6.3.2(2)P, 7.6.3.2(5)P, 7.6.3.3(3)P, 7.6.3.3(4)P, 7.6.3.3 (6),
8.5.2(2)P, 8.5.2(3), 8.6(4),
11.5.1(1)P,
i u odredbama Priloga A:
12
A.2
A.3.1, A.3.2, A.3.3.1, A3.3.2, A.3.3.3, A.3.3.4, A.3.3.5, A.3.3.6
A.4
A.5.
EN 1997-1:2004 (S) 1.GLAVA 1
OPŠTE ODREDBE 1.1
PODRUČJE PRIMENE
1.1.1 PODRUČJE PRIMENE EN 1997 (1) EN 1997 treba da bude korišćen zajedno sa EN 1990:2002, koji utvrđuje principe i zahteve za sigurnost i upotrebljivost, opisuje osnove projektovanja i verifikacije, i daje smernice za srodne aspekte pouzdanosti konstrukcije. (2) EN 1997 treba da se primenjuje za geotehničke aspekte projektovanja zgrada u drugih građevinskih konstrukcija, zbog toga je podeljen u odgovarajuće delove (videti 1.1.2 i 1.1.3) (3) EN 1997 se odnosi na zahteve u pogledu čvrstoće, stabilnosti, upotrebljivosti i trajnosti konstrukcija. Drugi zahtevi naprimer u vezi sa termičkom ili zvučnom zaštitom nisu sadržani. (4) Numeričke vrednosti dejstava na zgrade i druge građevinske konstrukcije treba da se koriste uzimajući u obzir date su u EN 1991 za različite vrste konstrukcija. Dejstva koja potiču od tla, kao što su pritisci tla, treba da se proračunaju u skladu sa pravilima EN 1997. (5) Posebni Evropski Standardi treba da se koriste za problematiku načina i kvaliteta izvođenja. (6) U EN 1997 problematika izvođenja je zastupljena u meri koja je neophodna da se obezbedi usklađenost sa pretpostavkama i pravilima projektovanja. (7) EN 1997 ne sadrži posebne zahteve aseizmičkog projektovanja. EN 1998 sadrži dodatna pravila za geotehničko aseizmičko projektovanje, koja dopunjjuju ili prilagođavaju pravila ovoga Standarda.
1.1.2 PODRUČJE PRIMENE EN 1997-1 (8) EN 1997-1 treba da se koristi kao opšta osnova za geotehničke aspekte projektovanja i proračuna zgrada i drugih građevinskih konstrukcija. (9)
EN 1997-1 sadrži sledeće oblasti: Glava 1: Opšte odredbe Glava 2: Osnove geotehničkog projektovanja i proračuna Glava 3: Geotehnički podaci Glava 4: Nadzor na izvođenju, osmatranje i održavanje Glava 5: Nasipanje, odvodnjavanje, poboljšanje i ojačanje tla Glava 6: Plitko temeljenje Glava 7: Temeljenje na šipovima Glava 8: Sidrenje Glava 9: Potporne konstrukcije Glava 10: Hidraulički lom Glava 11. Opšta stabilnost Glava 12. Nasipi
(10)
EN 1997-1 sadrži priloge od A do J, u kojima se nalazi:
13
EN 1997-1:2004 (S) u A: preporučeni parcijalni faktori sigurnosti, a druge vrednosti se mogu definisati u Nacionalnom aneksu, u B do J: dodatne informativne smernice kao što su međunarodno prihvaćeni postupci proračuna.
1.1.3
OSTALI DELOVI EN 1997
(1) EN 1997-1 je dopunjen sa EN 1997-2 u kojem su zahtevi za izvršenje i interpretaciju terenskih i laboratorijskih ispitivanja.
1.2
NORMATIVNI REFERENTNI DOKUMENTI
(1) Ovaj Evropski standard (European Standard), preko bibliografskih dokumenata (references), koja su potpuno navedena (dated), ili nepotpuno navedena (undated), sadrži odredbe (provisions) iz raznih publikacija. Ova normativna bibliografska dokumenta navedena su na odgovarajućim mestima u tekstu, a spisak publikacija je priložen. Za biblografska dokumenta, koja su potpuno navedena, kasnije dopune ili izmene u tim publikacijama, primenjuju se na ovaj Evropski standard samo ako su u njega uključene dopunom ili izmenom u standardu. Za nepotpuno navedena bibliografska dokumenta, koja su u važnosti, primena se odnosi na poslednje navedeno izdanje bibliografske publikacije (uključujući dopune). Napomena: Evrokodovi su publikovani kao Evropski predstandardi (European Prestandards). Sledeći Evropski standardi, koji su publikovani ili su u pripremi, citirani su u normativnim članovima (normative clauses): EN 1990:2002 EN 1991 EN 1991-4 EN 1992 EN 1993 EN 1994 EN 1995 EN 1996 EN 1997-2 EN 1998 EN 1999 EN 1536:1999 EN 1537:1999 EN 12063:1999 EN 12699:2000 EN 14199 EN-ISO 13793:2001
14
Evrokod: Osnove proračuna konstrukcija (Eurocode: Basis of Structural Design) Evrokod 1: Dejstva na konstrukcije: (Eurocode 1: Actions on structures:) Evrokod 1: Dejstva na konstrukcije:-Deo 4 Dejstva u silosima i rezervoarima (Eurocode 1: Actions on structures: Part 4:Actions in silos and tanks) Evrokod 2: Proračun betonskih konstrukcija (Eurocode 2:Design f concrete structures) Evrokod 3: Proračun čeličnih konstrukcija (Eurocode 3:Design of steel structures) Evrokod 4: Proračun spregnutih konstrukcija od čelika i betona (Eurocode 4:Design of composite steel and concrete structures) Evrokod 5: Proračun drvenih konstrukcija (Eurocode 5:Design of timber structures) Evrokod 6: Proračun drvenih konstrukcija (Eurocode 6:Design of masonry structures) Evrokod 7-2 Projektovanje i proračun geotehničkih konstrukcija Deo-2. Istraživanje i ispitivanje tla (Eurocode 7 Geotechnical design-Part 2: Ground investigation and testing) Evrokod 8 Proračunske odredbe za seizmičku otpornost konstrukcija (Eurocode 8 Design of structures for earth quake resistance) Evrokod 9 Prorañun konstrukcija od aluminijuma (Eurocode 9 Design of aluminum and aluminium alloy structures) Izvođenje posebnih geotehničkih radova: Bušeni šipovi (Execution of special geotechnical work: Bored piles) Izvođenje posebnih geotehničkih radova: Sidra u terenu (Execution of special geotechnical work:Ground anchors) Izvođenje posebnih geotehničkih radova: Priboji (Execution of special geotechnical work:Sheet-pile walls) Izvođenje posebnih geotehničkih radova: Pobijani šipovi (Execution of special geotechnical work:Displacement piles) Izvođenje posebnih geotehničkih radova: Mikrošipovi (Execution of special geotechnical work:Micropiles Ponašanje zgrada pod termičkim dejstvima.
EN 1997-1:2004 (S) Projektovanje temelja da se izbegne izdizanje usled zaleđivanja temeljnog tla. (Thermal performance of buildings-Thermal design of foundations to avoid frost heave)
1.3
PRETPOSTAVKE
(1)
U važnosti su stavovi navedeni u 1.3 EN 1990:2002
(2)
Odredbe ovog standarda su zasnovane na sledećim pretpostavkama: podaci koji su potrebni za projektovanje se prikupljaju, registruju i interpretiraju od strane osoblja odgovarajuće kvalifikacije, konstrukcije projektuju stručnjaci koji imaju odgovarajuće kvalifikacije i iskustvo, adekvatni kontinuitet i komunikacija postoji između osoblja koje prikuplja podatke, koje projektuje i koje vrši proračune, adekvatni nadzor i kontrola kvaliteta je ostvarena na terenu, u radionicama i ostalim mestima rada, izvršenje je sprovedeno u skladu sa odgovarajućim standardima i tehničkim uslovima od strane osoblja koje ima odgovarajuće znanje i iskustvo, građevinski materijali i prizvodi su upotrebljeni prema odredbama ovog standarda ili prema odredbama standarda za upotrebljeni materijal ili proizvod, konstrukcija će se adekvatno održavati da se obezbedi njena sigurnost i upotrebljivost u toku projektovanog perioda njenog korišćenja, konstrukcija će se koristiti u skladu sa svrhom koja je definisana projektom,
(3) Navedene pretpostavke treba da budu ispoštovane kako od strane projektanta tako i od strane naručioca. Da bi se izbegle nejasnoće, sprovođenje navedenog treba da bude sadržano u dokumentaciji tj u projektnom geotehničkom izveštaju.
1.4
RAZLIKA IZMEĐU PRINCIPA I PRAVILA ZA PRIMENU
(1) U zavisnosti od karaktera pojedinih odredbi, u EN 1997-1 pravi se razlika između principa (Principles) i pravila za primenu (Application Rules). (2)
Principi obuhvataju: opšte stavove (general statements) i definicije (definitions) za koje nema alternative, kao i zahteve (requirements) i analitičke modele (analytical models) za koje se alternativa ne dopušta, ukoliko to nije posebno navedeno.
(3)
Principi su označeni slovom P iza broja odredbe.
(4) Pravila za primenu su opšte prihvaćena pravila, koja odgovaraju principima i ispunjavaju njihove zahteve. (5) Dopušteno je korišćenje alternativnih pravila za proračun (rules which comply), različitih od pravila za primenu datih u EN 1991-7, pod uslovom da se pokaže da su alternativna pravila u saglasnosti sa relevantnim principima i da su bar ekvivalentna, u pogledu sigurnosti, upotrebljivosti i trajnosti konstrukcije, koje bi se očekivale kada bi se koristili Evrokodovi.
15
EN 1997-1:2004 (S) Napomena: Ako alternativno pravilo za proračun zameni neko pravilo za primenu, ne može se zahtevati da rezultujući proračun bude potpuno saglasan sa EN 1991-7, mada će taj proračun ostati saglasan sa principima EN 1991-7. Kada se EN 1991-1-1 koristi u vezi neke svojine (property) navedene u aneksu Z standarda za proizvode ili u ETAG, upotreba alternativnog pravila za proračun ne bi mogla da bude prihvatljiva za CE označavanje (marking).
(6) U EN 1997-1, pravila za primenu identifikuju se brojem u zagradi, na primer, kao ova odredba.
1.5
POJMOVI I DEFINICIJE
1.5.1 ZAJEDNIČKE DEFINICIJE ZA SVE EUROKODOVE (1)
Definicije koje su zajedničke za sve Evrokodove su navedene u EN 1990:2002, 1.5.
1.5.2 POSEBNE DEFINICIJE ZA EU 1997-1 1.5.2.1
Geotehničko dejstvo. Dejstvo koje potiče od tla, nasipa,stajaće vode ili podzemne vode, i prenosi se na konstrukciju. Napomena: Definicija preuzeta iz EN 1990:2002
1.5.2.2
Uporedivo iskustvo. Dokumetovana ili na drugi način jasno utvrđena informacija koja se odnosi na građevinsko tlo koje se rasmatra u projektu, i koja uklučije iste vrste tla i stena za koje se slično geotehničko ponašanje očekuje, u interakciji sa sličnim konstrukcijama.Informacije koje potiču iz lokaliteta konstrukcije se smatraju posebno značajnim.
1.5.2.3
Građevinsko tlo. Tlo, stena ili nasip koji se nalaze na lokaciji pre izvršenja građevinskih radova.
1.5.2.4
Konstrukcija. Organizovani skup spojenih delova, uključujući nasip koji se ugrađuje u toku izvođenja građevine, koji je projektovan da primi opterećenja i da obezbedi adekvatnu krutost. Napomena: Definicija preuzeta iz EN 1990:2002
1.5.2.5
Izvedena vrednost. Vrednost geotehničkog parametra koja je dobijena iz teorije, korelacije ili iskustveno, a na osnovu rezultata ispitivanja.
1.5.2.6
Krutost. Otpornost materijala pri deformisanju.
1.5.2.7
Otpornost. Kapacitet jednog dela, ili poprečnog preseka jednog dela konstrukcije da podnese dejstva bez mehaničkog loma, što se odnosi na otpornost tla, otpornost na savijanje, na izvijanje, na zatezanje i sl. Napomena: Definicija preuzeta iz EN 1990:2002
1.6
OZNAKE
(1)
Za upotrebu u EN 1997-1, primenjuju se sledeće oznake:
16
EN 1997-1:2004 (S) LATINIČNA SLOVA A’ Ab Ac A s;i ad a nom Δa b b’ Cd c c’ cu c u;d d Ed E stb;d E dst;d F c;d Fd Fk F rep F t;d F tr;d G dst;t G stb;d G’ stb;d H Hd h hw h’ h w;k Ko K o;β k l l’ n P Pd Pp Q dst;d q b;k q s;i;k Ra R a,d R a;k
efektivna površina temelja površina baze šipa ukupna površina temelja pod pritiskom površina omotača šipa u sloju i projektovana geometrijska vrednost nominalna geometrijska vrednost promena u odnosu na nominalnu geometrijsku vrednost širina temelja efektivna širina temelja granična projektna vrednost za delovanje dejstva kohezija tla u totalnim naponima kohezija tla u efektivnim naponima nedrenirana otpornost na smicanje projektovana nedrenirana otpornost na smicanje dubina temeljne površine projektna vrednost za delovanje dejstva projektna vrednost delovanja stabilizirujućeg dejstva projektna vrednost delovanja destabilizirujućeg dejstva projektna vrednost aksijalne sile pritiska na šip ili na grupu šipova projektna vrednost dejstva karakteristična vrednost za dejstvo reprezentativna vrednost za dejstvo projektna aksijalna sila zatezanja u šipu ili u grupi šipova projektna poprečna sila na šipu ili na temelju od šipova projektna vrednost destabilizirajućeg trajnog dejstva za proveru izdizanja projektna vrednost stabilizirajućeg trajnog vertikalnog dejstva za proveru izdizanja projektna vrednost stabilizirajućeg trajnog vertikalnog dejstva za proveru uzgona (potopljena težina) horizontalna sila, ili komponenta ukupnog dejstva koja deluje paralelno sa temeljnom spojnicom projektna vrednost H visina zida visina vodenog stuba koji stvara hidrauličko izdizanje visina prizme tla za proveru hidrauličkog izdizanja karakteristična vrednost hidrostatičke visine na osnovi prizme tla koeficijenat pritiska tla u miru koeficijenat pritiska tla u miru za potporni zid sa površinom poduprtog tla pod nagibom β prema horizontali odnos d/ cv;d dužina temeljne površine efektivna dužina temeljne površine broj, naprimer: ispitanih šipova ili profila sila koja dejstvuje na sidro projektna vrednost sile P verifikaciona sila u opitu podobnosti ugrađenog sidra projektna vrednost destabilizirajućeg promenljivog dejstva za verifikaciju izdizanja karakteristična vrednost pritiska otpora na bazi šipa karakteristična vrednost trenja na omotaču šipa u ’’i’’-tom sloju otporna sila pri izvlačenju sidra projektna vrednost sile R a karakteristična vrednost sile R a
17
EN 1997-1:2004 (S) R b;cal R b;d R b;k Ro R c;cal R c:d R c;k R c;m Rd R p;d R s;d R s;cal R s;k Rt R t,d R t;k R t;m R tr R tr,d S dst,d S dst,k s so s1 s2 Td u u dst;d V Vo V’ d V dst,d V dst:k Xd Xk z
18
otporna sila na bazi šipa, za stanje loma, sračunata na osnovu terenskih opita, projektna vrednost otpornosti na bazi šipa karakteristična vrednost otpornosti na bazi šipa vrednost otpornosti na pritisak tla koji deluje na šip u stanju loma sračunata vrednost R c projektna vrednost R c karakteristična vrednost R c izmerena vrednost R c za šip u terenskom opitu projektna vrednost otpora na neko dejtvo projektna vrednost otpora koji dolazi od dejstva pritiska tla na bočnu stranu temelja projektna vrednost otpora na omotaču šipa granična otporna sila sračunata na osnovu ispitanih svojstava tla karakteristična vrednost otpora na omotaču šipa granična otporna sila zatezanja jednog izdvojenog šipa projektna otporna sila zatezanja: jednog šipa, ili grupe šipova,ili za konstrukciju sidra karakteristična projektna otporna sila zatezanja: jednog šipa, ili grupe šipova izmerena vrednost otpora na zatezanje za izdvojen šip u jednom ili višekratnom terenskom opitu otporna sila pri poprečnom opterećenju projektna otporna sila pri poprečnom opterećenju projektna vrednost destabilizujuće filtracione sile u tlu karakteristična vrednost destabilizujuće filtracione sile u tlu sleganje inicijalno, trenutno sleganje konsolidaciono sleganje sleganje usled puzanja (sekundarne kompresije) projektna vrednost ukupne sile otpora trenja koja se javlja na obodu bloka tla u kojem se nalazi grupa zategnutih šipova, ili na obodu – delu konstrukcije u dodiru sa tlom porni pritisak vode u tlu projektni destabilizujući porni pritisak vode u tlu vertikalno opterećenje, ili komponenta ukupnog dejstva upravna na temeljnu površinu projektna vrednost sile V projektna vrednost efektivnog vertikalnog dejstva ili komponente ukupnog dejstva upravne na temeljnu površinu projektna vrednost destabilizujećeg vertikalnog dejstva na konstrukciju karakteristična vrednost destabilizujećeg vertikalnog dejstva na konstrukciju projektna vrednost za svojstvo materijala konstrukcije karakteristična vrednost za svojstvo materijala konstrukcije vertikalno rastojanje
EN 1997-1:2004 (S) GRČKASLOVA d ’ a a;p a;t b c’ cu E’ f F G G;dst G;stb m m;i M Q qu R R;d R,e R;h R;v s S;d Q;dst Q;stb s;t t w φ’ γ a 1; 2 3; 4 5; 6 stb;d
nagib temeljne površine prema horizontali nagib kosine poduprtog terena prema potpornom zidu (pozitivan ako je usmeren od horizontale naviše) ugao trenja na površini kontakta konstrukcije i tla projektna vrednost jedinična težina (težina jedinice zapremine) efektivna jedinična težina (težina jedinice zapremine) parcijalni faktor sigurnosti za sidra parcijalni faktor sigurnosti za trajna sidra parcijalni faktor sigurnosti za privremena sidra parcijalni faktor sigurnosti za otpornost na bazi šipa parcijalni faktor sigurnosti za efektivnu koheziju parcijalni faktor sigurnosti za nedreniranu čvrstoću parcijalni faktor sigurnosti za uticaj od nekog dejstva parcijalni faktor sigurnosti za dejstva, koji uzima u obzir nepovoljno odstupanje od reprezentativne moguće vrednosti dejstva parcijalni faktor sigurnosti za dejstvo parcijalni faktor sigurnosti za trajno dejstvo parcijalni faktor sigurnosti za trajno destabilizujuće dejstvo parcijalni faktor sigurnosti za trajno stabilizujuće dejstvo parcijalni faktor sigurnosti za parametar tla (svojstvo materijala) parcijalni faktor sigurnosti za parametar tla u ’’i’’-tom sloju parcijalni faktor sigurnosti za parametar tla (svojstvo materijala) uzimajući u obzir i nepouzdanost modeliranja parcijalni faktor sigurnosti za promenljivo dejstvo parcijalni faktor sigurnosti za rezultat opita pritisne čvrstoće parcijalni faktor sigurnosti za vrednost otpora parcijalni faktor sigurnosti za nepouzdanost u modeliranju otpora parcijalni faktor sigurnosti za vrednost otpora tla parcijalni faktor sigurnosti za vrednost otpora kliženju parcijalni faktor sigurnosti za vrednost nosivosti parcijalni faktor sigurnosti za vrednost otporana omotaču šipa parcijalni faktor sigurnosti za nepouzdanost u modeliranju uticaja od dejstva parcijalni faktor sigurnosti za destabilizujuće dejstvo koje izaziva hidraulički lom parcijalni faktor sigurnosti za destabilizujuće dejstvo koje izaziva hidraulički lom parcijalni faktor sigurnosti za otpor šipa na zatezanje parcijalni faktor sigurnosti za ukupni otpor šipa jedinična težina vode (težina jedinice zapremine) parcijalni faktor sigurnosti za efektivni ugao trenja (tan ´) parcijalni faktor sigurnosti za jediničnu težinu ugao pod kojim deluje H korelacioni koeficijenat koji zavisi od broja ispitanih šipova ili ispitanih profila korelacioni koeficijenat za sidra korelacioni koeficijenti za primenjivanje rezultata statičkog ispitivanja šipova korelacioni koeficijenti za određivanje otpora šipa iz rezultata ispitivanja tla, koja nisu izvedena iz ispitivanja šipova korelacioni koeficijenti za određivanje otpora šipa iz rezultata dinamičkog ispitivanja šipova faktor konverzije karakteristične vrednosti u reprezentativnu projektna vrednost stabilizujućeg ukupnog (totalnog) vertikalnog napona
19
EN 1997-1:2004 (S) ’h;o horizontalna komponenta efektivnog pritiska tla u miru (z) (z) ´ cv cv;d ’d
normalni napon na zid na dubini ’’z’’ tangencijalni napon na zid na dubini ’’z’’ ugao trenja za efektivne napone ugao trenja za napone u ’’kritičnom stanju tla’’ projektna vrednost cv projektna vrednost ’
SKRAĆENICE CFA OCR
kontinualni uvrnuti u tlo šipovi stepen preconsolidacije
Napomena 1: Oznake koje se uobičajeno koriste u svim Evrokodovima su navedene u EN 1990:2002 Napomena 2: Korišćeni nazivi za simbole su zasnovani na ISO 3898:1997
(2) Za geotehničke proračune preporučuju se sledeće osnovne jedinice ili na njima izvedene jedinice
20
sila kN masa kg momenat kNm jedinična masa kg/m³ jedinična težina kN/m³ napon, pritisak, čvrstoća i deformabilnost kPa koeficijenat filtracije m/s koeficijenat konsolidacije m²/s.
EN 1997-1:2004 (S) 2.GLAVA 2
OSNOVE ZA PROJEKTOVANJE GEOTEHNIČKIH KONSTRUKCIJA 2.1
ZAHTEVI ZA PROJEKTOVANJE
(1) P Svako geotehničko projektovano stanje treba da bude verifikovano da se u njemu ne javlja odgovarajuće granično stanje prema odredbama u EN 1990:2002. (2) Pri odredivanju geotehničkih projektnih stanja i graničnih stanja,Ireba uzeti u obzir sledeće činioce: prirodu i veličinu konstrukcije i njenih elemenata, uključujući i sve eventualne posebne zahteve; uslove vezanc za okolinu (okolne konstrukcije, saobraćaj, infrastrukluru, rastinje, opasne hemikalije itd.); uslove u tlu; stanje podzemne vode; lokalnu seizmičnost; uticaje okružcnja (hidrologija, površinske vode, spontano tonjenje tla, sezonske promene temperature i vlažnosti). (3) Granična stanja mogu da se jave ili u tlu ili u konstrukciji, ili kao simultano stanje loma i u konstrukciji i u tlu. (4) Granična stanja treba da se verifikuju sa jednim od, ili sa kombinacijom sledećih postupaka: korišćenjem proračuna kao što je to opisano u 2.4 primenom propisanih postupaka kao što je to opisano u 2.5 na osnovu eksperimentalnih modeliranja i opita opterećivanjem kao što je to opisano u 2.6 primenom postupka opservacije -monitoringa, kao što je to opisano u 2.7. (5) U praksi, iskustvo će najčešće ukazati koja vrsta graničnog stanja će biti merodavna za projektovanje, a ne-merodavnost drugih graničnih stanja može se verifikovati kontrolnim proračunom. (6) Zgrade treba po pravilu da budu zaštićene od ulaska podzemne vode, pare ili gasova u unutrašnje prostore. (7) Ukoliko je to sprovodljivo, rezultati projektovanja treba da se provere sa postojećim komparativnim iskustvima (8) P Da bi se obezbedili minimalni zahlevi u pogledu obima i sadržaja geotehničkih istraživanja, proračuna i kontrolnih provera konstrukcije, treba posmatrati kompleksnost svakog geotehničkog projekta u povezanosti sa rizicima. Posebno treba praviti razliku između: lakih i jednostavnih konstrukcija i zemljanih radova malog obima, za koje je moguće obezbedili ispunjenje osnovnih kriterijuma na bazi iskustva i kvalitativnih geotehničkih istraživanja,sa zanemarljivo malim rizikom ostalih geotehničkih konstrukcija.
21
EN 1997-1:2004 (S) Napomena: Način nakoji će se ovi minimalni zahtevi zadovoljavati mogu da se odrede u Nacionalnom prilogu.
(9) Za konstrukcije i zemljane radove male geotehničke složenosti i rizika, kako je to prethodno definisano, prihvatljive su uprošćene projektne procedure. (10) Za definisanje kriterijuma za geotehničko projektovanje, mogu se uvesti tri geotehničke kategorije: 1, 2 i 3. (11) Preliminarna klasifikacija konstrukcije u geotehničku kategoriju treba po pravilu da se uradi pre geotehničkih istraživanja. Ta kategorija treba kasnije da se proveri i eventualno, po potrebi promeni, u svakoj narednoj fazi procesa projektovanja i građenja. (12) Procedure iz viših kategorija mogu se koristiti za postizanje ekonomicnijih projekata, ili tamo gde projektant smatra da su opravdane. (13) Različiti aspekli u projektovanju mogu zahtevati tretman istog projekta u različitim geotehničkim kategorijama. Nije neophodno tretirati ceo projekt po najvišoj od tih kategorija. (14) Geotehnička kategorija 1 treba da obuhvata isključivo male i relativno jenostavne konstrukcije: za koje je moguće obezbediti ispunjenje osnovnih kriterijuma na osnovu iskustva i kvalitativnih geotehničkih istraživanja, sa zanemarljivim rizicima. (15) Procedure Geotehničke kategorije 1 će biti dovoljne samo u uslovima gde je zanemarljiv rizik u pogledu opšte stabilnosti ili pomeranja u tlu i u uslovima tla koja su na osnovu lokalnog iskustva poznata kao dovoljno jednostavna. U ovim slučajevma se za projektovanje i izvođenje fundiranja mogu da koriste rutinske metode. (16) Procedure Geotehničke kategorije 1 će biti dovoljne samo ukoliko nema iskopa ispod nivoa vode u tlu, ili ukoliko uporedivo lokalno iskustvo ukazuje da će predviđeni iskop ispod nivoa vode biti jednostavan. (17) Geotehnicka kategorija 2 obuhvata uobičajene vrste konstrakcija i temelja bez prevelikog rizika,odnosno posebno teških uslova u tlu ili u pogledu opterećenja. (18) Konstrukcije iz geotehničke kategorije 2 po pravilu zahtevaju kvantitativne geotehničke podatke i analize radi osiguranja da će osnovni projektni kriterijumi biti zadovoljeni. (19) U geotehničkoj kategoriji 2, za laboratorijska ispitivanja, projektovanje i izvođenje radova mogu se koristiti rutinske procedure. Napomena: Sledeći slučajevi konstrukcija ili delova konstrukcija pripadaju Geotehničkoj kategoriji 2:
22
plitki temelji; temeljne ploče; temelji na šipovima; zidovi i druge konstrukcije koje drže ili podupiru tlo ili vodu; iskopi; mostovski stubovi i oporci; nasipi i drugi zemljani radovi; zatege u tlu i drugi postupci sa sidrenjem u masi tla;
EN 1997-1:2004 (S)
tunela u čvrstoj, neispucaloj steni, kod kojih se ne postavlja kao uslov posebna vodonepropusnost ili drugi posebni zahtevi.
(20) Geotehnička kategorija 3 obuhvata konstrukcije ili delove konstrukcija koji ne spadaju u okvire Geotehničkih kategorija 1 i 2. (21) Geotehnička kategorija 3 treba po pravilu da se tretira i po dopunskim kriterijumima i postupcima koje su izvan obuhvata ovog standarda. Napomena: Geotehnička kategorija 3 sadrži naprimer:
2.2
veoma velike i neuobičajene konstrukcije konstrukcije koje su skopčane sa povećanim rizicima,ili imaju posebno teške uslove u tlu ili u odnosu na opterećenja, konstrukcije u područjima visoke seizmičnosti konstrukcije u područjima verovatne nestabilnosti terena ili gde postoje stalna pomeranja tla koja zahtevaju posebna istraživanja i/ili posebne postupke.
PRORAČUNSKE SITUACIJE
(1) P Projektne situacije (stanja) kako kratkoročne tako i dugoročne prirode podležu rasmatranju. (2) U projektu geotehničke konstrukcije detaljni opisi proračiinskih siluacija treba da sadrže, po potrebi: dejstva, njihiove kombinacije i slučajeve simultanih opterećenja opštu podobnost terena na kome je konstrukcija locirana, a u odnosu na opštu stabilnost i pomeranja u tlu; raspored i klasifikaciju pojedinih zona tla, stena i elemenata konstrukcije koje saidrži proračunski model; padove slojeva tla (stene); rudarske iskope, pećine ili druge podzemne objekte; u slučaju da su konstrukcije oslonjene na stenu ili neposredno iznad stene, treba prikazati sledeće: naizmenično smenjivanje čvrstih i mekih slojeva; rasedne zone, prsline i pukotine i sl. moguću nestabilnost stenskih blokova šupljine nastale rastvaranjem materijala, kao što su vrtače ili pukotine zapunjene mekim materijalom, i mesta gde se proces rastvaranja nastavlja; prirodu okruženja u kome je projekat smešten, uključujući i sledeće: efekte ispiranja, erozije i produbljenja, koji dovode do promena geometrije površine tla; efekte hemijske korozije; efekte degradacije; efekte zamrzavanja; efekte dugotrajne suše promene u nivou podzemne vode, ukljucujući i efekte odvodnjavanja, mogućeg plavljenja, otkazivanje drenažnih sistema, eksploatacije vodenih resursa i sl.; prisustvo gasova koji izbijaju iz tla; druge efekte vremena i okruženja na čvrstoću i druge osobine materijala, npr. efekte šupljina u terenu usled životinjskih aktivnosti; zemljotrese;
23
EN 1997-1:2004 (S) tonjenje izazvano rudarskim radovima ili drugim uzrocima; toleranciju konstrukcije u odnosu na deformacije; efekte nove konstrukcije na postojeće konstrukcije okolinu i njenu infrastrukturu.
2.3
POSTOJANOST KONSTRUKCIJE
(1) P U projektu geotehničke konstrukcije treba analizirati unutrašnje i spoljašnje uslove okruženja, kako bi se procenio njihov značaj po postojanost i omogućilo preduzimanje mera za zaštitu ili primenu materijala odgovarajuće olpornosti. (2)
Pri projektovanju trajnosti materijala korišćenih u tlu, treba imati u vidu sledeće: a) za beton: agresivne agense, kao što su kiselost ili sulfatne soli u podzemnoj vodi, terenu ili nasipu b) za čelik: hemijsku agresiju na mestima gde su elementi temelja ukopani u tlo koje je do voljno propustljivo da omogući prolaz podzemne vode i kiseonika koroziju na površinama čeličnih elemenata zagata izloženih slobodnoj vodi, posebno u zoni srednjeg nivoa vode; kavernasti tip korozivne agresije na čelik ugraden u ispucali ili porozan beton,osobito kod valjanog čelika tamo gde valjaonička zgura kao katoda uspostavlja elektroliticko dejslvo sa otvorenom površinom bez zgure, koja deluje kao anoda; c) za drvo: gljivice i aerobne bakterije u prisustvu kiseonika; d) za sintetičke materijale: efekte starenja usled izlaganja UV zracima, ozonsku degradaciju, kombinovane efekte temperature i naprezanja, sekundarne efekte usled hemijske degradacije.
(3) Postojanost primenjenih materijala u konstrukciji se mora potvrditi odgovarajućim standardnim atestima.
2.4
PRORAČUN GEOTEHNIČKE KONSTRUKCIJE
2.4.1 UVOD (1) P Proračuni geotehničke konstrukcije treba da budu u saglasnosli sa opštim odredbama iz EN 1990:2002, i posebnim pravilima ovoga standarda. Proračuni se zasnivaju na: dejstvima, koja mogu da budu zadana opterećenja ili zadana pomeranja, tj. pomeranja u tlu, svojstvima tla, stena i drugih malerijala; geometrijskim podacima; graničnim vrednostima deformacija, širina prslina, vibracija itd. proračunskim modelima;
24
EN 1997-1:2004 (S) (2) U građevinskoj geotehnici poznavanje uslova tla zavisi od obima i kvaliteta geotehnickih istraživanja. To poznavanje i kontrola izvođenja tih radova značajniji su za ispunjenje osnovnih zahleva od postignute preciznosti u proračunskim modelima i parcijalnim faktorima. (3) P
Proračunski model treba da opisuje ponašanje tla za razmatrano granično stanje.
(4) P Ako se za specifično granično sianje ne raspolaže pouzdanim proračunskim modelom, treba sprovesti analizu i drugog graničnog stanja uz korišćenje faktora sigurnosti koji će osigurati da se to granično stanje načini u dovoljnoj meri nedostižnim. Kao alternativa, može se sprovesti projektovanje na osnovu propisanih postupaka, eksperimentalnih modela i opterećenja, ili na osnovu postupka monitoringa. (5)
Proračunski model može se zasnivati na: analitičkom modelu, ili semi-empirijskom modelu,ili numeričkom modelu.
(6) P Bilo koji proračunski model treba da bude dovoljno pouzdan ili da daje rezultate na strani sigurnosti. (7)
Proračunski model može da sadrži uprošćavanja.
(8) Po potrebi modifikacija rezultata dobijenih na modelu može da se izvrši kako bi se osiguralo da je rezultat modifikacije dovoljno pouzdan ili na strani sigurnosti. (9) Ako se pri modifikaciji rezultata koristi modelski faktor, treba da se uzme u obzir sledeće: dijapazon nesigurnosti rezultata proračuna, postojanje sistematske greške koja je svojstvena primenjenom postupku proračuna. (10) P Ako se u proračunu koristi neka empirijska zavisnost, treba da se pouzdano utvrdi da je ista relevantna za uslove u tlu na predmentnoj lokaciji. (11) Granična slanja koja dovode do obrazovanja mehanizma loma u tlu, jednostavno se proveravaju koristeći sledeci prislup. Za granična stanja definisana putem deformacija, iste treba da budu sračunate kao što je to definiano u 2.4.8, ili na drugi način. Napomena: Postupci proračuna su često zasnovani na pretpostavci o dovoljno duktilnom ponašanju sistema konstrukcija-tlo. Nedostatak duktilnosti, međutim može da vodi graničnom stanju loma u obliku trenutnog loma.
(12) Numerički postupci mogu da budu prihvatljivi ako se uzima u obzir kompatibilnost deformacija pri interakciji konstrukcije i tla pri graničnom stanju koje se analizira. (13) Treba uzimati u obzir kompatibilnost deformacija materijala u graničnom stanju. Detaljna analiza, koja uzima u obzir različitu deformabilnost konstrukcije i tla, može da bude potrebna u slučajevima kada se povezana stanja loma javljaju u delovima konstrukcije i tlu. Tu spadaju temeljne ploče, bocno opterećeni šipovi i fleksibilni potporni zidovi.Posebnu pažnju zahteva kompatibilnost deformacija u slučaju kada su u pitanju krti materijali ili kada se javlja plastično omekšanje.
25
EN 1997-1:2004 (S) (14) U nekim slučajevima, kao što su iskopi poduprti sa fleksibilnim konstrukcijama razuprtim ili sa zategama u tlu, veličina i raspored pritisaka tla, uuticaji u potpornoj konstrukciji (sile i momenti) u velikoj meri zavise od nivoa deformabilnosti konstrukcije i stanja napona u tlu. (15) U ovim problemima interakcije konstrukcije i tla, proračuni treba da se zasnivaju na odnosima napona i deformacija kako u tlu tako i u konstrukciji, koji su dovoljno reprezentativni za granično stanje koje se analizira, a da bi se dobio rezultat koji garantuje sigurnost.
2.4.2 DEJSTVA (1) P Definicija dejstava treba da se zasniva na EN 1990:2002. Vrednosti za dejstva treba da se koriste iz EN 1991, gde je to relevantno. (2) P Korišćene vrednosti za geotehnička dejsta se usvajaju, jer su to poznate veličine pre sprovođenja proračuna, a te se vrednosti mogu promeniti u toku proračuna. Napomena: Vrednosti geotehničkih dejstavase mogu promeniti u procesu proračuna. U takvim slučajevima, one se uvode u proračun kao prva aproksimacija da bi se započeo proračun, tj. kao preliminarne poznate veličine.
(3) P Svaka interakcija između konstrukcije i tla treba da se uzme u obzir kada se određuju dejstva koja će se primeniti u proračunu. (4) P
26
U geotehničkim analizama uzimaju se u obzir kao dejstva sledeće: težina tla, stene i vode (the weights ofsoil, rock and water); naponi u llu (stresses in the ground); pritisci tla i podzemne vode (earth pressures and ground water pressures) pritisci od vode sa slobodnom površinom uključujući i pritiske od talasa (free water pressures including wave pressures); pritisci od podzemne vode (ground water pressures); filtracione sile (seepage forces); stalno optcrećenje, korisno opterećenje i opterećenja od konstrukcija (dead,and imposed loads from structures); težine (nasutog) nadsloja (surcharges); sile usled sidrenja brodova (mooring forces); uklanjanje opterećenja ili iskop tla (removal of load or excavation of ground); saobraćajna opterećenja (trafftc loads); pomeranja izazvana rudarskim radovima, drugim podzemnim iskopima, tunelskim radovima (movements caused by mining or other cavimg or tunneling activities); bubrcnje i skupljanje izazvano vcgetacijom, klimatskim promcnama ili promenama vlažnosti (swelling and shrinkage caused by vegetation, climate or moisture changes); pomeranja usled "kripa"-puzanja ili klizanja, ili sleganja zemljanih masa (movements due to creeping or sliding or settling of ground masses); pomeranja usled degradacije, dekompozicije, uleganja tla i rastvaranja (movements due to degradation, decomposition, self-compaction and solution);
EN 1997-1:2004 (S) pomeranja i ubrzanja izazvana zemljotresima, eksplozijama, vibracijama i dinamičkim optereće njima (movements and acceleralions caused by earthquakes, explosions, vibrations and dynamic loads); temperaturni efekti, uključujući delovanje mraza (temperature efects, including frost action); opterećenje Iedom (ice loading); prednaprezanje, uneto u zatege ili razupirače (imposed pre-stress in ground anchors or struts). negativno trenje (downdrag). (5) P Treba posvetiti pažnju za okolnost odvojeno.
da se promenljiva dejstva jave simultano i/ili
(6) P Trajanje dejstava treba posmalrati uzimajući u obzir uticaj vremena na osobine gradevinskog tla, osobito na drenažna svojstva i stišljivost sitnozrnog tla. (7) P Dejstva koja deluju učestano i dejstva sa promenljivim intenzitetom treba da budu rasmatrana sa posebnom pažnjom s obzirom na dugotrajna pomeranja, likvifakciju tla, promene deformabilnosti i čvrstoće tla, itd. (8) P Dejstva koja izazivaju dinamičke efekte (odgovore) u konstrukciji i tlu, treba da se uoče i razmotre sa posebnom pažnjom. (9) P Dejstva u kojima dominiraju sile od vode sa slobodnom pvršinom i podzemne vode treba da se uoče radi posebnog rasmatranja u pogledu uticaja na deformacije, formiranje prslina, promena u propustljivosti i erozije. Napomena: Nepovolna (ili destabilizujuća) i povoljna (ili stabilizujuća) stalna dejstva mogu u nekim slučajevima da se smatraju da potuču iz istog izvora. Ako se to tako posnatra, jedan parcijalni faktor sigurnosti se može primeniti na zbir ovih dejstava ili na zbir njihovih uticaja koje se pri tome stvaraju
2.4.3 SVOJSTVA TLA (1) P Svojstva tla i stenske mase, koja su kvantifikovana za proračune preko geotehničkih parametara, treba da budu dobijena na osnovu rezultata opita, ili direktno ili preko korelacija,teorije empirizma,i na osnovu drugih relevantnih podataka. (2) P Vrednosti koje su dobijene iz opita i drugi podaci treba da se na odgovarajući način interpretiraju, prema graničnom stanju koje se posmatra. (3) P Treba uzeti u obzir moguće razlike koje postoje u vrednostima svojstava tla, odnosno geotehničkih parametara dobijenih na osnovu opita i onih koji određuju ponašanje tla u interakciji sa geotehničkom konstrukcijom. (4) P
Razlike koje se navode u 2.4.3 (3)P mogu da nastanu usled sledećeg: većina geotehničkih parametara nisu prave konstante već zavise od nivoa napona i oblika deformacija, strukturne odlike tla i stena u terenu (tj. prsline, uslojenost, učešće velikih zrna u tlu i sl.) mogu da imaju drugačiji uticaj u opitima nego što se to javlja u interakciji tla i geotehničke konstrukcije, vremenskog trajanja, pojave omekšavanja usled strujanja vode kroz tlo ili stensku masu, pojave omekšavanja pri dinamičkim dejstvima
27
EN 1997-1:2004 (S) (5) P
usled krtosti ili duktilnosti tla ili stenske mase, načina formiranja geotehničke konstruikcije u terenu, uticaja kvaliteta izvršenja nasipanja ili poboljšanja tla, postupaka izvođenja koji utiču na ’’in situ’’ svojstva tla.
Pri utvrđivanju vrednosti geotehničkih parametara, treba uzetiu obzir sledeće: publikovane i druge dobro poznate informacije koje su relevantne za korišćenje pojedinih vrsta opita u adekvatnim terenskim uslovima, vrednosti pojedinih geotehničkih parametara treba da se proveri u odnosu na relevantne publikovane podatke, kao i na lokalno i opšte iskustvo, promene u geotehničkim parametrima koje mogu da budu relevantne za projektovanje, rezultati postojećih terenskih opita u velikoj razmeri i merenja koja su vršena na okolnim građevinama, korelacije između rezultata dobijenih na različitim vrstama opita, svaku značajnu deterioraciju svojstava materija u terenu, koja se može javiti u vremenu korišćenja konstrukcije.
(6) P Kalibracioni faktori treba da se primene, gde god je to potrebno, da bi se i rezultati laboratorijskih i terenskih opita, preuredili prema odredbama EN 1997-2, u vrednosti koje će pretstavljati ponašanje tla i stene u terenu, u skladu sa svakim analiziranim graničnim stanjem, odnosno da se uzmu uobzir korelacije iskorišćene za određivanje vrednosti paramatera na osnovu podataka iz opita.
2.4.4 GEOMETRIJSKI PODACI (1) P Nivo i nagib površine terena, nivoi vode, nivoi međuslojnih površina, nivoi iskopa i dimenzije geotehničke konstrukcije treba da se tretiraju kao geometrijski podaci.
2.4.5 KARAKTERISTIČNE VREDNOSTI 2.4.5.1
KARAKTERISTIČNE I REPREZENTATIVNE VREDNOSTI DEJSTAVA
(1) P Karakterisitčnei reprezentativne vrednosti dejstava treba da se odrede u sladu sa EN 1990:2002 i pojedinim delovima EN 1991 2.4.5.2
KARAKTERISTIČNE VREDNOSTI GEOTEHNIČKIH PARAMETARA
(1) P Izbor karakterističnih vrednosti geotehničkih parametara treba da se zasniva na rezultatima i izvedenim vrednostima na osnovu laboratorijskih i terenskih opita, dopunjenih sa opšte-poznatim iskustvom. (2) P Karakteristična vrednost nekog geotehničkog parametra treba da se odredi kao oprezna procena vrednosti koja utiče na pojavu graničnog stanja. (3) P Veća promenljivost parametra c’ u odnosu na tanφ´ treba da se uzme u obzir kada se rasmatra njihov izbor, (4) P obzir:
28
Pri izboru karakterističnih vrednosti geotehničkih parametara treba da se uzme u
EN 1997-1:2004 (S) geološke i druge osnovne informacije, kao što su podaci iz prethodnih projekata i literature, promenljivost izmerenih vrednosti pojedinih svojstava i druge relevantne informacije, kao što je postojeće znanje o tome, izvršeni obim i struktura terenskih i laboratorijskih opita, vrsta i broj ispitanih uzoraka, granice prostora u terenu u kojem se ostvaruje interakcija sa geotehničkom konstrukcijom u okviru posmatranog graničnog stanja, sposobnost geotehničke konstrukcije da prenese opterećenja iz slabijih na jače delove terena. (5) P Karakteristične vrednosti mogu da budu niže vrednosti, koje su manje od najverovatnijih vrednosti, ili više vrednosti koje su veće od najverovatnijih. (6) P Pri svakom proračunu, treba da se koristi najnepovoljnija kombinacija nižih i viših vrednosti nezavisnih parametara. (7) Područje u terenu koje merodavno utiče na ponašanje geotehničke konstrukcije za posmatrano granično stanje, obično je znatno veće od ispitanog uzorka ili područja uterenu koje je pod delovanjem terenskog opita. Shodno tome, vrednost merodavnog parametra je najčešće srednja vrednost od više vrednosti koje su određene na velikoj površini ili u velikom delu terena. Karakteristična vrednost treba da bude oprezna procena ove srednje vrednosti. (8) Ako su za ponašanje geotehničke konstrukcije pri rasmatranom graničnom stanju merodavne najniže ili najviše vrednosti nekog svojstva terena, karakterstična vrednost treba da bude oprezna procena tih najnižih ili najviših vrednosti koje su reprezentativne za merodavno područje terena. (9) Kada se određuje područje terena koje je merodavno za ponašanje geotehničke konstrukcije za rasmatrano granično stanje, treba uzeti u obzir da to granično stanje može da zavisi od ponašanja te konstrukcije. Naprimer, kada se rasmatra granična nosivost zgrade koja se temelji na nekoliko odvojenih temeljnih konstrukcija, merodavan parametar treba da bude prosečna čvrstoća tla na području ispod svakog pojedinačnog temelja, i to u slučaju kada konstrukcija zgrade ne može da podnese lokalni slom u tlu ispod jednog temelja. Ako, međutim konstrukcija zgrade ima dovoljnu krutost i čvrstoću, onda merodavan parametar treba da bude prosečna vrednost od prosečnih vrednosti čvrstoća ipod cele konstrukcije ili jednog njenog dela. (10) Ako se statistički postupci primenjuju pri izboru karakteristične vrednosti svojstava terena, takvi postupci treba da razdvoje rezultate lokalno uzetih uzoraka od uzoraka regionalnog karaktera, i treba da omoguće korišćenje a priori poznate vrednosti odgovarajućeg svojstva. (11) Ako se koriste statistički postupci, onda se karakteristična vrednost određuje tako, da sračunata verovatnoća najnepovoljnije vrednosti koja dovodi do rasmatranog graničnog stanja ne bude veća od 5%. Napomena: U ovom pogledu, oprezna procena prosečne vrednosti nekog geotehničkog parametra treba da bude zasnovana na izboru prosečne vrednosti ograničenog broja podataka za tu vrednost, sa granicom poverenja na nivou 95%, ako je lokalni lom u pitanju, a oprezan izbor za nisku vrednost parametra je nivo fraktila od 5%.
(12) P Kada se koriste standardne tabele karakterističnih vrednosti koje se odnose na parametre koji su istraživani, karakterisitčna vrednost treba da se odabere uz najveći oprez.
29
EN 1997-1:2004 (S) 2.4.5.3
KARAKTERISTIČNE GEOMETRIJSKE VELIČINE
(1) P Karakteristične veličine nivoa površine terena, nivoa podzemne vode ili slobodnog nivoa vode treba da budu određene kao gornje i donje vrednosti a na osnovu merenja, procene i odredbe. (2) Karakteristične vrednosti pojedinih nivoa u terenu i dimenzija geotehničkih konstrukcija ili njihovih delova po pravilu su nominalne veličine.
2.4.6 PROJEKTNE VELIČINE 2.4.6.1 (1) P
PROJEKTNE VREDNOSTI DEJSTAVA Projektovana vrednost nekog dejstva treba da se određuje prema EN 1990:2002
(2) P Projektovana vrednost nekog dejstva (F d) treba da se odredi na direktan način ili da se odredi na osnovu reprezentativnih vrednosti koristeći izraz: F d = F . F rep
(2.1a)
pri čemu je: F rep = . F k (3) P
(2.1b)
Odgovarajuća vrednost treba da se odabere na osnovu EN 1990:2002.
(4) P Parcijalni faktor sigurnosti F za trajna i prolazna stanja definisana u Prilogu A, treba da se unese u izraz (2.1a) Napomena 1: Vrednosti za parcijalne faktore sigurnosti mogu se definisati Nacionalnim aneksom. Napomena 2: Preporučene vrednosti u Prilogu A ukazuju na odgovarajući nivo sigurnosti za uobičajene projekte.
(5) Ako su projektne vrednosti geotehničkih dejstava direktno određivane, veličine parcijalnih faktora sigurnosti koje su preporučene u Prilogu A treba da se koriste kao uputstvo za potreban nivo sigurnosti. (6) P Kada imamo slučaj sa pritiscima podzemne vode sa graničnim stanjima koje imaju ozbiljne posledice (po pravilu granično stanje loma), projektne vrednosti dejstava treba da prestavljaju najnepovoljnije vrednosti koje se mogu javiti u toku celog vremena korišćenja konstrukcije. Za granična stanja sa manje ozbiljnim posledicama (po pravilu granična stanja upotrebljivosti), projektne vrednosti dejstava treba da budu najnepovoljnije vrednosti koje se javljaju u uobičajenim okolnostima. (7) U nekim slučajevima ekstremni pritisci vode koje su u skladu sa 1.5.3.5 u EN 1990:2002, mogu da se smatraju slučajnim dejstvima. (8) Projektne vrednosti pritisaka podzemne vode mogu da se odrede ili primenom parcijalnih faktora sigurnosti na veličine karakterističnih pritisaka vode ili primenom nivoa sigurnosti u odnosu na karakteristični nivo vode u skladu sa 2.4.4 (1)P i 2.4.5.3 (1)P. (9)
Treba imati u vidu sledeće faktore koji mogu uticati na veličinu pritisaka vode: nivo slobodne vodene površine ili podzemne vode, povoljne ili nepovoljne efekte dreniranja, kao prirodne tako i veštačke, uzimajući u obzir buduće održavanje dreniranja,
30
EN 1997-1:2004 (S) dotok vode od kiše, poplave, pucanja vodovodnih cevi ili usled drugih uzroka, promene pritiska vode usled razvoja ili uklanjanja vegetacije. (10) Pažnja treba da se posveti pojavi nepovoljnih nivoa vode, koji se mogu javiti usled promena u slivnom području, i smanjenog dreniranja usled zapušavanja, zaleđivanja ili drugih razloga. (11) Ako nije pouzdano obezbeđena funkcija drenažnog sistema i njegovo održavanje, projektni nivo vode traba da se usvoji kao maksimalno mogući nivo, što može da bude nivo površine terena. 2.4.6.2
PROJEKTNE VREDNOSTI GEOTEHNIČKIH PARAMETARA
(1) P Projektne vrednosti geotehničkih parametara (X d) treba da se odrede na osnovu izraza: X d = Xk / M
(2.2)
ili direktnim usvajanjem. (2) P Parcijalni faktor sigurnosti ( M) za trajna i povremena stanja opterećenja kao što je to određeno u Prilogu A, treba da se primene u izrazu (2.2). Napomena 1: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti mogu da budu definisani u Nacionalnom aneksu. Napomena 2: Preporučene vrednosti u Prilogu A ukazuju na minimalni nivo sigurnosti za uobičajene projekte.
(3) Ako se projektne vrednosti geotehničkih parametara direktno usvajaju, vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti koje su preporučene u Prilogu A, treba da se koriste kao uputstvo za potreban nivo sigurnosti. 2.4.6.3
PROJEKTNE VREDNOSTI GEOMETRIJSKIH PODATAKA
(1) Faktori sigurnosti za pojedinačno dejstvo i za materijal ( F i M) uključuju i toleranciju za manje promene u geometrijskim podacima, i u takvim slučajevima nije potrebna dodatna sigurnost za geometrijske podatke. (2) P U slučajevima kada odstupanja u geometrijskim podacima imaju značajan uticaj na pouzdanost konstrukcije, projektna vrednsost (a d) treba ili da se direktno usvoji, ili da se odredi na osnovu nominalnih vrednosti koristeći sledeći izraz (videti 6.3.4 u EN 1990:2002): a d = a nom ± ∆a
(2.3)
u kojem su vrednosti za ∆a date u 6.5.4 82) i 9.3.2.2 2.4.6.4
PROJEKTNE VREDNOSTI SVOJSTAVA KONSTRUKCIJE
(1) Projektne vrednosti čvrstoće materijala u konstrukciji i projektna otpornost elemenata konstrukcije treba da se proračunava u skladu sa EN 1992 do EN 1996 i EN1999.
31
EN 1997-1:2004 (S) 2.4.7 GRANIČNA STANJA 2.4.7.1
UVOD
(1) P Tamo gde je to relevantno, potrebna je verifikacija da sledeća granična stanja nisu prekoračena: gubitak ravnoteže u konstrukciji ili u temeljnom tlu, uz aproksimaciju ponašanja krutog tela, gde su čvrstoće materijala konstrukcije i temeljnog tla bez značaja za pružanje otpora dejstvima (EQU) unutarnji lom, ili prevelika deformacija konstrukcije ili njenih delova. uključujući naprimer, temelje, šipove ili podrumske zidove, gde je čvrstoća materijala u konstrukciji od značaja za pružanje otpora dejstvima (STR), lom ili prevelika deformacija u terenu kada je čvrstoća temeljnog tla ili stene od značaja za pružanje otpora dejstvima (GEO) gubitak ravnoteže konstrukcije ili u terenu usled izdizanja pod pritiskom vode (uzgona), ili usled drugih vertikalnih dejstava (UPL) hidaulično izdizanje,unutarna erozija i proviranje vode u terenu usled hidrauličkih gradijenata (UPL). Napomena: Granično stanje GEEO je najčešće merodavno za dimenzionisanje delove konstrukcije u temeljima ili u potpornim konstrukcijama, kao i u vezi sa čvrstoćom delova konstrukcije.
(2) P Ovde se primenjuju parcijalni faktori sigurnosti za trajna i povremena stanja koja su definisana u Prilogu A. Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti mogu se odrediti u Nacionalnom aneksu. Tabele u Prilogu A ukazuju na preporučene vrednosti.
(3) Parcijalni faktori sigurnosti za dejstva ili za efekte dejstava koje se javljaju slučajno,treba da imaju jediničnu vrednost (1,00). Parcijalni faktori za otpore treba onda da se usvoje u skladu sa konkretnim uslovima pod kojima se javljaju ta slučajna dejstva. Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti mogu se odrediti u Nacionalnom aneksu.
(4) Strožije vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti od onih koje su preporučene u Prilogu A treba da se usvoje u slučajevima veoma visokog rizika ili posebno nepovoljnih dejstava, odnosno terenskih uslova. (5) Blaže vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti od onih koje su preporučene u Prilogu A mogu da se usvoje za privremene objekte, ili za povremena dejstva, kada očekivane konsekvence to mogu da opravdavaju. (6) Pri proračunu projektne vrednosti otpora (R d) ili projektne vrednosti uticaja koje izaziva dejstvo (E d), faktori modeliranja ( R;d) odnosno ( S;d), mogu da se usvoje da bi se osigurao ili pouzdan rezultat proračuna, ili koji je na strani sigurnosti. 2.4.7.2
POTVRĐIVANJE STATIČKE RAVNOTEŽE
(1) P Pri rasmatranju graničnogstanja statičke ravnoteže ili stanja pomeranja konstrukcije ili terena (EQU), treba da se potvrdi da je: E dst;d E stb;d + T d
(2.4)
pri čemu je E dst;d = E F F rep;X k/ M; a d dst
32
(2.4a)
EN 1997-1:2004 (S) odnosno E stb;d = E F F rep;X k / M; a d stb
(2.4b)
(2) P Parcijalni faktori sigurnosti za trajno i povremeno stanje, kao što je to definisano u A.2 (1)P i A.2 (2)P, treba da se koriste u izrazu (2.4). Napomena 1: Statička ravnoreža EQU je uglavnom relevantna za projekat konstrukcije, Za geotehnički proračun potvrđivanje EQU je merodavno u manjem broju stanja, kao što je krut temelj fundiran na steni, i u principu se razlikuje od potvrđivanja opšte stabilnosti ili problema sa uzgonom.Ako se uključuje i otpor smicanju T d, to stanje je obično od manjeg značaja. Napomena 2: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti mogu se odrediti u Nacionalnom aneksu. Tabele u Prilogu A ukazuju na preporučene vrednosti.
2.4.7.3
POTVRĐIVANJE OTPORA U GRANIČNIM STANJIMA U KONSTRUKCIJI I TERENU ZA TRAJNA I POVREMENA STANJA
2.4.7.3.1
Uvod
(1) P Pri rasmatranju graničnog stanja loma ili prekomerne deformacije nekog dela konstrukcije, ili na nekom delu terena (STR i GEO) treba potvrditi sledeće: Ed Rd 2.4.7.3.2
(2.5)
Projektni uticaji usled dejstava
(1) Parcijalni faktori sigurnosti mogu se primenjivati na vrednosti dejstava (F rep) ili na njima stvorene uticaje (E): E d = E F F rep; X k / M; a d
(2.6a)
ili E d = E E F F rep; X k / M ; a d
(2.6b)
(2) U nekim projektnim stanjima primena parcijalnih faktora sigurnosti na vrednosti dejstava koje potiču ili se prenose kroz tlo (kao što su pritisci tla ili vode) mogu da vode ka projektnim vrednostima koje su nerealne pa i fizički nemoguće. U ovim slučajevima faktori sigurnosti se mogu primeniti direktno na uticaje koji su određeni na osnovu reprezentativnih vrednosti dejstava. (3) P Parcijalni faktori sigurnosti koji su određeni u A.3.1 (1)P i A.3.2 (1)P treba da se primene u izrazima (2.6a) i (2.6b). Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti mogu se odrediti u Nacionalnom aneksu. Tabele u Prilogu A ukazuju na preporučene vrednosti.
2.4.7.3.3
Projektni otpori
(1) Parcijalni faktori mogu da se primene ili na svojstva tla (X) ili na otpore (R) ili na obe ove veličine prema sledećem : R d = R F F rep ; X k / M ; a d
(2.7a)
ili R d = R F F rep; X k a d / R
(2.7b)
33
EN 1997-1:2004 (S) ili R d = R F F rep; X k / M ; a d/ R
(2.7c)
Napomena: U onim postupcima proračuna gde se primenjuju parcijalni faktori za efekte dejstava, parcijalni faktor za dejstva je F = 0 ( videti takodje B.3(6)).
(2)P Parcijalni faktori koji su definisani u A.3.3.1 (1)P, A.3.3.2 (1)P, A.3.3.4 (1)P, A.3.3.5 (1)P i A.3.3.6 (1)P treba da se primene u izrazima (2.7a, b, c ). 2.4.7.3.4 2.4.7.3.4.1
Projektni pristupi Uvod
(1) P Način primene izraza (2.6) i (2.7) treba da se odredi koristeći jednu od tri navedena Projektnog pristupa. Napomena 1: Način primene izraza (2.6) i (2.7) i odgovarajući Projektni pristup mogu se odrediti u Nacionalnom aneksu. Napomena 2: Dalja objašnjenja u vezi sa Projektnim pristupom su izložena u Prilogu B. Napomena 3: Parcijalni faktori u Prilogu A koji se primenjuju u izrazima (2.6) i (2.7) su grupisani u skupu koji je označen sa A (za dejstva ili uticaje od dejstava), M (za parametre tla) i R (za otpore). Oni su prikazani u skladu sa korišćenim Projektnim pristupom.
2.4.7.3.4.2
Projektni pristup: 1
(1) P Osim za slučaj aksijalno opterećenih šipova i sidara (zatega), potrebno je potvrditi da granično stanje loma ili prekomernih deformacija neće biti dostignuto sa bilo kojim od napred navedenih kombinacija parcijalnih faktora sigurnosti: Kombinacija 1: A1 ’’+’’ M1 ’’+’’ R1 Kombinacija 2: A2 ’’+’’ M2 ’’+’’ R1 ovde je ’’+’’ oznaka za: ’’ da se kombinuje sa ’’ Napomena: U Kombinacijama 1 i 2, parcijalni faktori sigurnosti se primenjuju na dejstva i na parametre čvrstoće temeljnog tla
(2) P Pri projektovanju aksijalno opterećenih šipova i sidara (zatega), treba potvrditi da se granično stanje loma ili prekomernih deformacija neće javiti sa bilo kojom od napred navedenih kombinacija parcijalnih faktora sigurnosti: Kombinacija 1: A1 ’’+’’ M1 ’’+’’ R1 Kombinacija 2: A2 ’’+’’ (M1 ili M2) ’’+’’ R4 Napomena 1: U Kombinaciji 1, parcijalni faktori sigurnosti se primenjuju na dejstva i na parametre čvrstoće temeljnog tla. U kombinaciji 2, parcijalni faktori sigurnosti se primenjuju na dejstva, na otpore temeljnog tla, i ponekad na parametre čvrstoće temeljnog tla. Napomena 2: U kombinaciji 2, vrednosti M1 se koriste za proračun otpora šipova ili sidara (zatega), a vrednosti M2 za proračun nepovoljnih deistava na šipove, naprimer usled negativnog trenja na omotaču ili usled poprečnih dejstava.
(3) Ako je unapred jasno koja je kombinacija merodavna za projektovanje, proračuni za drugu kombinaciju nisu neophodni. Ipak, svaka od kombinacija može da bude merodavna za posebna stanja konstrukcije koja se rasmatraju. 2.4.7.3.4.3
34
Projektni pristup: 2
EN 1997-1:2004 (S) (1) P Potrebno je potvrditi da granično stanje loma ili prekomernih deformacija neće da se javi pri sledećoj kombinaciji parcijalnih faktora sigurnosti: Kombinacija: (A1) ’’+’’ M1 ’’+’’ R2 Napomena 1: U ovom pristupu, parcijalni faktori sigurnosti se primenjuju na dejstva, na uticaje od dejstava i na otpore temeljnog tla. Napomena 2: Kada se ovaj pristup primenjuje za stabilnost kosina i za opštu stabilnost, rezultujući uticaj od dejstava na kliznoj površini se množi sa E, a otpornost na smicanje duž klizne površine se deli sa R;e.
2.4.7.3.4.4
Projektni pristup: 3
(1) P Potrebno je potvrditi da granično stanje loma ili prekomernih deformacija neće da se javi pri sledećoj kombinaciji parcijalnih faktora sigurnosti: Kombinacija: (A1* ili A2 †) ’’+’’ M2 ’’+’’ R3 ovde je * oznaka za dejstva na konstrukciju, †
oznaka za geotehnička dejstva.
Napomena 1: U ovom pristupu, parcijalni faktori sigurnosti se primenjuju na dejstva ili na uticaje koji potuču od dejstava na konstrukcjiju, a i na parametre čvrstoće temeljnog tla. Napomena 2: Za stabilnost kosina iza opštu stabilnost, dejstva na tlo (naprimer dejstva od konstrukcije, saobraćajno opterećenje) se rasmatraju kao geotehnička dejstva koristeći faktore sigurnosti za opterećenja A2.
2.4.7.4
POTVRĐIVANJA SIGURNOSTI I PARCIJALNI FAKTORI ZA IZDIZANJE
(1) P Potvrđivanje u vezi sa izdizanjem (UPL) treba da se izvrši proverom da je projektna vrednost kombinacije destabilizujućih stalnih i promenljivih vertikalnih dejstava (V dst;d) manja ili jednaka sumi projektnih vrednosti stabilizujućih vertikalnih dejstava (G stb;d) i projektne vrednosti bilo kojieg dodatnog otpora izdizanju (R d): V dst;d G stb;d + R d
(2.8)
gde je: V dst;d = G dst;d + Q dst;d (2) Dodatni otpor na izdizanje može da se rasmatra i kao stabilizujuće vertikalno trajno dejstvo (G stb;d) (3) P Parcijalni faktori sigurnosti za vrednosti G dst;d,Q dst;d,G stb;d i R d za stalna i povremena stanja definisana u A.4 (1)P i A.4 (2)P treba da se koriste u izrazu (2.8). Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti mogu se odrediti u Nacionalnom aneksu. Tabele A.15 i A.16 u Prilogu A ukazuju na preporučene vrednosti.
2.4.7.5
POTVRĐIVANJE OTPORA LOMU PRI IZDIZANJU POD DEJSTVOM FILTRACIJE U TLU
(1) P Pri rasmatranju graničnog stanja loma pri izdizanju usled filtracije vode u terenu (HYD videti 10.3), treba da se za svaki merodavan stub tla potvrdi da projektna vrednost destabilizujećeg ukupnog pritiska porne vode (u dst;d) na osnovi stuba tla manja ili jednaka stabilizujućem, ukupnom vertikalnom naponu ( stb;d), ili da je projektna vrednost filtracione sile (S dst;d) u stubu tla, manja ili jednaka potpljenoj težini toga stuba tla ( G’ stb;d): u dst;d σ
stb;d
(2.9a)
35
EN 1997-1:2004 (S) S dst;d G’ stb;d
(2.9b)
(2) P Parcijalni faktori sigurnosti za udst;d, stb;d, S dst;d i G’stb;d za trajna i povremena stanja koja su definisana a A.5 (1)P treba da se primenjuju u izrazima 2.9a i 2.9b Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti mogu se odrediti u Nacionalnom aneksu. Tabela A.17 u Prilogu A ukazuje na preporučene vrednosti.
2.4.8 GRANIČNA STANJA UPOTREBLJIVOSTI (1) P Potvrđivanje graničnih stanja upotrebljivosti u tlu ili u nekom preseku, delu ili sastavnom elementu u konstrukciji, treba da zadovolji uslov: Ed Cd
(2.10)
ili da se postupi po postupku datom u 2.4.8 (4). (2) P Parcijalni faktori sigurnosti za granična stanja upotrebljivosti treba po pravilu da imaju vrednost: 1,00 Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti mogu se odrediti u Nacionalnom aneksu.
(3) Karakteristične vrednosti treba da se promene na odgovarajući način, ukoliko dođe do promena u terenu u periodu korišćenja konstrukcije, naprimer pri opadanju nivoa podzemne vode ili zbog isušivanja (4) Potvrđivanje se može izvršiti tako što će se primeniti dovoljno umanjena vrednost čvrstoće tla kao mobilisana čvrstoća, a da bi se deformacije održale na nivou koji se zahteva granicama upotrebljivosti, pri tome je ovaj uprošćen postupak dozvoljen na stanja kada: vrednost deformacije nije merodavna za proveru stanja upotrebljivosti, postoji uporedno iskustvo u sličnom terenu, oslonjenoj konstrukciji i primenjenom postupku potvrđivanja. (5) P Granična vrednost za neku deformaciju je ona pri kojoj se može javiti stanje upotrebljivosti, kao što su pojave nedopustivih prslina u konstrukciji, zaglavljivanja vrata, i sl. Ova granična vrednost treba da se usaglasi u toku projektovanja konstrukcije.
2.4.9
GRANIČNE VREDNOSTI POMERANJA TEMELJA
(1) P Pri projektovanju temelja, granične vrednosti treba da se utvrde za pomeranja temelja Napomena: Dozvoljena pomeranja temelja mogu da se utvrde u Nacionalnom aneksu
(2) P Svako diferencijalno pomeranje temelja koje uslovljava deformaciju oslonjene konstrukcije treba da se ograniči tako da ne dovodi do graničnog stanja u oslonjenoj konstrukciji. (3) P Izbor projektnih vrednosti za granična pomeranja i deformacije treba da se izvrše uz uzimanje u obzir sledećeg:
36
nivoa pouzdanosti pod kojim treba da se odredi prihvatljivo pomeranje, pojave i vremenski tok odvijanja pomeranja, vrste konstrukcije,
EN 1997-1:2004 (S) (4) P
vrste materijala u konstrukciji, vrste temeljenja, vrste terena (temeljnog tla), oblika deformacije, projektovane upotrebe konstrukcije, sigurnosti u funkcionisanje infrastrukture u konstrukciji
Proračuni diferencijalnog sleganja i pomeranja u terenu treba da uzmu u obzir:
pojave i vremenski tok odvijanja pomeranja, slučajne i sistematske promene u svojstvima temeljnog tla, raspored opterećenja, način građenja (uklučujući i faze sukcesivnog opterećivanja), deformabilnost konstrukcije u toku građenja i u eksploataciji.
Napomena: Ako definisana granična pomeranja u oslonjenoj konstrukciji nisu definisana, onda se vrednosti deformacija i pomeranja konstrukcije i temelja mogu uzeti iz Priloga H.
2.5
PROJEKTOVANJE POMOĆU PROPISANIH MERA
(1) P U situacijama kada proračunski modeli nisu na raspolaganju ili nisu neophodni, granična stanja se mogu izbeći korišćenjem propisanih mera. U njih spadaju uobičajeni i opšte korišćeni sigurni projektni postupci i detalji uz naglašenu pažnju pri izradi tehničkih uslova i kontrole materijala, kvaliteta izrade, zaštitnih procedura i održavanja. (2) Projektovanje pomoću propisanih mera može se koristiti tamo gde uporedivo iskustvo, kako je opisano u 1.5.2.2, čini nepotrebnim projektne proračune. Ono se može takođe primeniti radi osiguranja postojanosti na dejstva mraza i hemijskih ili bioloških agresivnih delovanja, za koje direktni proračuni opšte uzev nisu pogodni.
2.6
PROBNA OPTEREĆENJA I ISPITIVANJA NA EKSPERIMENTALNIM MODELIMA
(1) Kada se rezultati probnih oplerećenja ili ispitivanja na eksperimentalnim modelima u većoj ili manjoj razmeri koriste i za potvrdu projekta, ili u cilju da se izvrši dopuna neke od alternativa navedenih u 2.1 (4) moraju se razmotriti i uzeti u obzir sledeći činioci: razlike u stanju tla, pri probnom opterećenju i pri gradenju; vremenski efekti, posebno ako je trajanje ispitivanja mnogo kraće od trajanja opterećenja stvarne konstrukcije; efekti razmere, osobito ako su korišćeni mali model. Treba imati u vidu efekte veličine napona, zajedno sa efektima razlike u veličini zrna u modelu. (2) Ispitivanja se mogu obaviti na uzorku (delu) stvarne konstrukcije, ili na modelima u prirodnoj veličini ili u smanjenoj razmeri.
2.7
OPSERVACIONA METODA PROJEKTOVANJA
(1) U slučaju kada je predviđanje geotehničkog ponašanja otežano, može da bude opravdana primena postupka poznatog pod nazivom ’’opservaciona metoda’’, u kojem se postupak revidira u toku izgradnje
37
EN 1997-1:2004 (S) (2) P Kada se koristi taj pristup, treba pre početka gradnje ispuniti svaki od sledećih uslova: treba definisati granice prihvatljivog ponašanja; treba proceniti domen mogućeg ponašanja i pokazati da postoji prihvatljiva verovatnoća da će stvarno ponašanje biti u prihvatljivim granicama; plan opservacije treba da se utvrdi, po kojem se može ustanoviti da li se stvarno ponašanje nalazi u prihvatljivim granicama. Opservacija (monitoring) to treba da jasno ukaže u dovoljno ranom periodu, i u dovoljno kratkim intervalima, da bi se omogućilo uspešno sprovođenje dopunskih aktivnosti koje kompletiraju projekat. vreme reagovanja mernih uređaja i postupaka za analizu rezultata treba da bude dovoljno brzo u odnosu na razvoj geotehničkog ponašanja konstrukcije, plan dopunskih aktivnosti treba da je unapred definisan, s tim da se može prilagođavati u slučaju da opservacije ukažu na ponašanje koje nije u prihvatljivim okvirima. (3) P
U toku izgradnje, opservacije se obavljaju po unapred donetom planu.
(4) Rezultati opservacije treba da budu rasmatrani u odgovarajućim fazama i planirane dopunske aktivnosti treba da se sprovode u slučaju da se ponašanje odvija van zadanih okvira. (5) P Opservaciona oprema treba da se izmesti ili proširi ukoliko se ne dobijaju pouzdani podaci potrebne vrste i u dovoljnom broju.
2.8
GEOTEHNIČKI PROJEKTNI IZVEŠTAJ
(1) P U Geotehničkom projektnom izveštaju treba da budu navedene pretpostavke, podaci, proračuni i rezultati kontrole sigurnosti i upotrebljivosti. (2) Stepen detaljnosti geotehničkog projektnog izveštaja može značajno varirati u zavisnosti od vrste konstrukcije. Za jednostavnije konstrukcije može biti dovoljna jedna strana. (3) Geotehnički projektni izveštaj treba po pravilu da sadrži sledeće pojedinosti, sa pozivom na Osnovni izveštaj o istraživanju (videti 3.4) i druge dokumente koji sadrže više detalja: opis gradilišta i okoline; opis uslova u terenu (tlu); opis predviđene konstrukcije, uključujući i dejstva; projektne vrednosti svojstava tla i stene, uključujući dokaze, ako je potrebno; spisak primenjenih normativa i standarda; izjava o prihvatljivosti lokacije u odnosu na planiranu konstrukciju i nivo prihvatljivog rizika; proračune geotehničke konstrukcije i crteže; preporuke u pogledu projektovanja temeljne konstrukcije napomenu o pojedinostima koje treba kontrolisati tokom gradnje, i koje zahlevaju održavanje ili osmatranje.
38
EN 1997-1:2004 (S) (4) P Geotehnički projektni izveštaj treba da sadrži i plan kontrole građenja i plan osmatranja, ako je to potrebno. Pojedinosti koje zahtevaju kontrolu tokom izgradnje, ili koje zahtevaju održavanje po završetku izgradnje, treba da budu jasno navedene u izveštaju. Kada se u toku gradnje obave tražene kontrole, one treba da budu unete u prilogu izveštaja. (5) U pogledu kontrole građenja i osmatranja, Geotehnički projektni izveštaj treba da navede: predmet svake grupe osmatranja i merenja; delove konstrukcije koji će biti predmet osmatranja i lokacije na kojima će se vršiti osmatranja; učestalost kojom će se vršiti očitavanja; način na koji će se vrednovati rezultati; opseg vrednosti u kome će se rezultati dobijati; vremenski period u kome će se osmatranjc nastaviti po završetku izgradnje; izvršioci koji su odgovorni za obavljanje merenja i osmatranja, za interpretaciju dobivenih rezultata i za održavanje instrumenata. (6) P Investitoru/naručiocu treba predati izvod iz Geotehničkog projektnog izveštaja, koji sadrži uslove za nadzor, osmatranje i održavanje izgrađene konstrukcije.
39
EN 1997-1:2004 (S) 3.GLAVA 3
GEOTEHNIČKI PODACI 3.1
UVOD
(1) P Pažljivo prikupljanje, registrovanje i interpretaciju geotehničih informacija treba uvek sprovoditi. Ove informacije treba da sadrže geologiju, morfologiju, seizmičnost, hidrologiju i geološku istoriju mesta gradenja. Indicije u pogledu promenljivosti tla bi takođe trebalo uzeti u obzir. (2) P Geotehnička istraživanja trebalo bi da budu planirana uzimajući u obzir uslove građenja i uslove eksploatacije koje nameće budući objekat. Obim geotehničkih istraživanja treba revidovati u hodu kao i na osnovu dobijanja novih informacija tokom izvođenja radova. (3) P Rutinska terenska istraživanja i laboratorijska ispitivanja trebalo bi sprovoditi i obradivati u skladu sa priznatim internacionalnim slandardima i preporukama. Odstupanja od ovih standarda kao i potrebe za dodatnim ispitivanjima treba posebno naznačiti. (4)
Izvršenje laboratorijskih i terenskih ispitivanja treba da se vrši u skladu sa EN 1997-2
3.2
GEOTEHNIČKA ISTRAŽIVANJA
3.2.1 UVOD (1) P Geotehnička istraživanja treba da obezbede sve podatke koji se odnose na građevinsko tlo i uslove u vezi sa podzemnom vodom, na mestu i oko mesta građenja, a koji su potrebni za jasan opis bitnih svojstava tla i realnu ocenu karakterističnih vrednosti parametara tla koji će biti korišćeni pri proračunu u projektovanju. (2) P Struktura i obim geotehničkih istraživanja treba da se prilagođava pojedinim fazama istraživanja i geotehničkoj kategoriji (videti EN 1997-2, Glava 2) (3) Za veoma velike ili nestandardne građevine, koje uključuju značajan rizik ili u slučaju izrazito nepovoljnog terena ili uslova opterećivanja konstrukcije, kao i za konstrukcije u područjima visoke seizmičnosti, moguće je da obim i vrste istraživanja specificirane u EN 1997 ne budu dovoljni za potrebe projektovanja. (4) Ako su struktura i obim istraživanja prilagođeni Geotehničkoj kategoriji konstrukcije, terenski uslovi koji mogu da utiču na izbor Geotehničke kategorije treba da se odrede što ranije u procesu istraživanja. (5) Istraživanja treba da uključe vizuelni pregled mesta izgradnje da bi se u toku izgradnje omogućilo potvrđivanje učinjenih pretpostavki.
3.2.2 PRETHODNA ISTRAZIVANJA (1) P
Prethodna istraživanja imaju za cilj:
40
da odrede generalnu podobnost lokacie; da uporede allernalivne lokacijc, ako je to potrebno; da ispitaju promene koje mogii biti izazvane predviđenim radovima;
EN 1997-1:2004 (S) da se napravi program istraživanja za potrebe dimenzionisanja i kontrolnih istraživanja, uključujući određivanje istraživog prostora koji može imati značajan uticaj na ponašanje objekta; da se identifikuju (lociraju) pozajmišta ako je to potrebno.
3.2.3 ISTRAŽIVANJA ZA POTREBE DIMENZIONISANJA (1) P
Istraživanja za potrebe dimenzionisanja treba da: obezbede potrebne informacije za adekvatno i ekonomično projektovanje stalnih i privremenih građevina; obezbede informacije potrebne za planiranje načina izgradnje; predvide teškoće koje se mogu javiti tokom gradnje.
(2) P Istražnim radovima treba da se na realan način identifikuje položaj i svojstva dela terena koji će biti u interakciji sa predviđenom građevinom ili na koji će uticati predviđen način izgradnje. (3) P Parametri koji mogu da utiču na sposobnost objekta da zadovolji tražene kriterijume moraju biti određeni pre početka konačnog dimenzionisanja. (4) Pri izradi projekta istraživanja za konkretan teren, a da bi se istraživanjima dobile odgovarajuće informacije o terenu, posebna pažnja treba da se posveti sledećim faktorima: (5) P
građi terena, prirodnim ili veštačkim podzemnim prostorima, raspadanju stena, tla ili nasutih materijala, hidrogeološkim pojavama, rasedima, međuslojnim i drugim diskontinuitetima, puzanju (kripu) tla i stenskih masa, ekspanzivnom i kolapsibilnom tlu ili steni, prisustvu otpadnih ili novostvorenih materijala.
Geološka istorija lokacije treba da se uzme u obzir.
(6) P Istraživanja treba da se izvrše u prostoru koji nije manji od onog koji se nalazi u interakciji sa konstrukcijom. (7) P Postojeći nivo podzemne vode u terenu treba da se odredi u toku istraživanja. Takođe nivo slobodne vodene površine koji se uoči pri istraživanju treba da se zabeleži. (videti EN 1997-2) (8) Ekstremne nivoe vode bilo kojeg porekla, koji mogu da utiču na pritiske koji potiču od podzemne vode, treba odrediti pri istraživanjima. (9) P Položaj i kapacitet sistema za odvodnjavanje ili bunara u blizini lokacije konstrukcije treba odrediti pri istraživanjima.
41
EN 1997-1:2004 (S) 3.3
ODREĐIVANJE GEOTEHNIČKIH PARAMETARA
3.3.1 UVOD (1) U sledećim zahtevima koji se odnose na određivanje geotehničkih parametara biće navedeni., samo najčešći i uobičajeni laboratorijski i terenski opiti. Drugi opiti mogu da se koriste ako se njihova primenljivost potvrdi na osnovu sličnog iskustva.
3.3.2 KARAKTERIZACIJA TLA I STENA (1) P Vrsta i osnovni sastojci tla ili stene treba da budu identifikovani pre nego što se interpretiraju rezultati ostalih opita. (2) P Uzorkovani materijal treba da bude pregtedan vizuelno i opisan u skladu sa poslojećom nomenklaturom.Geološki opis takođe treba da bude naveden. (3) Tla treba da budu klasifikovana a slojevi opisani u skladu sa važećom geotehničkom identifikacijom i klasifikacijom za tla. (4) Stene treba da se klasifikuju u pogledu kvaliteta intaktnog materijala i u vezi sa ispucalošću.Kvalitet intaktne stene treba da bude opisan u vezi sa stepenom izmenjenosti, strukture mineralnih sastojaka,dominantnog mineralnog sastava i veličine, čvrstoće i žilavosti najzastupljenijeg minerala.Ispucalost treba da se opiše u vezi sa vrstom (tipom), širinom zeva, učestanošću i kvalitetom pukotinske ispune. (5) U nastavku već pomenutog vizuelnog pregleda, može da se koristi određen broj opita za klasifikaciju identifikaciju i kvantifikaciju tla i stena (videti EN 1997-2) kao što su za tla:
granulometrijski sastav (grain size distribution) jedinična (zapreminska) težina (weight density); poroznost (porosity), vlažnost (water content) oblik zrna (grain shape); hrapavost površine zrna (grain surface roughness); relativna zbijenost (density index) Atterbergove granice (Atterberg limits); bubrenje (swelling) sadržina karbonata (carbonate confent); sadržina organskih matcrija (oiganic matter content).
mineraloški sastav (mineralogy); petrografski sastav (petrography); sadržina vode (water content); jedinična (zapreminska) težina (weight density); poroznost (porosity); brzina prostiranja zvuka (sound velocity); brzina upijanja vode (quick water absorpiion); sklonost bubrenju (swelling); indeks "oglinjavanja" - postojanosti u vodi (slake - durability index); jednoaksijalna pritisna čvrstoća (uniaxial compression strength).
za stene:
42
EN 1997-1:2004 (S) 3.3.3 JEDINIČNA (ZAPREMINSKA) TEŽINA (1) P Jedinična (zapreminska) težina treba da bude određena sa dovoljnom sigurnošću da bi rezultati bili pouzdani, a u cilju određivanja projektne ili karakteristične vrednosti dejstava koje se iz nje određuju. (2) P Jedinična težina treba da se određuje na neporemećenim uzorcima tla i stene (videti EN 1997-2). Alternativno, jedinična težina može da se proceni na osnovu dokumentovanih korelacija, koje se nprimer zasnivaju na opitu penetracije i sl.
3.3.4 RELATIVNA ZBIJENOST (1) P Relativna zbijenost izražava stepen zbijenosti nekohezivnog tla u odnosu na uslove najrastresitijeg i najzbijenijeg stanja koji su definisani standardnim-normativnim laboratorijskim opitima.
3.3.5 STEPEN ZBIJENOSTI (1) P Stepen zbijenosti treba da bude izražen kao količnik jedinične (zapreminske) težine suvog uzorka i maksimalno postignute jedinične (zapreminske) težine, takođe suvog iizorka, dobijene primenom standarnog-normativnog opita zbijanja.
3.3.6 ČVRSTOĆA NA SMICANJE TLA (1) P
Da bi se odredila čvrstoća na smicanjc tla tla treba voditi računa o uticaju: nivoa napona koji deluje na tlo postojanja anizotropije čvrstoće, naročito za gline niske plastičnosti postojanja prslina, posebno kod glina tvrde konzistencije, veoma velikih deformacija i lokacija te pojave u pojedim stanjima konstrukcije, postojanja fosilnih površina smicanja, efekata vremena, osetljivosti kohezivnog tla, stepena zasićenja.
(2) Kada se određivanje čvrstoće zasniva na podacima iz opita, treba takođe da se uzima u obzir nivo pouzdanosti (poverenja) u postupak kojim se dobija vrednost čvrstoće na smicanje, kao i mogući poremećaj pri uzimanju uzorka, kao i heterogenost uzoraka. (3) U vezi sa vremenskim efektima, treba da se razmotri da je period u kojem je uzorak zaista u nedreniranom stanju zavistan od propustljivosti tla, postojanja slobodnog nivoa vode i geometrijskih uslova u tlu. (4) P Vrednosti efektivnih parametara čvrstoće na smicanje c’ i tan´ treba smatrati konstantnim veličinama samo u onom dijapazonu napona za koji su te vrednosti određene.
3.3.7 DEFORMABILNOST TLA (1) P
Pri određivanju deformabilnosti tla, treba voditi računa o sledećem: uslovima dreniranja, nivou prosečnog efektivnog napona,
43
EN 1997-1:2004 (S) prirodnoj i naknadnoj prekonsolidaciji, nivou prisutnih smičućih napona ili deformacija (klizanja), pri čemu se naponi često normalizuju na napon smicanja pri lomu. (2) Pouzdana merenja deformabilnosti tla je po pravilu teško dobiti na osnovu laboratorijskih ili terenskih opita. Pri tome, usled poremećaja uzoraka i drugih efekata, merenja dobijena na laboratorijskim uzorcima često potcenjuju in-situ deformabilnost tla. Osmatranja ponašanja prethodno izgrađenih objekata treba stoga da se proučavaju gde god je to moguće.
3.3.8 KVALITET I SVOJSTVA STENA I STENSKIH MASA 3.3.8.1
OPŠTI PRILAZ
(1) P U odredivanju kvaliteta i osobina stena i stenskih masa mora se podvući razlika između ponašanja ispitivanog materijala na monolitu uzetog iz jezgra bušotine i mnogo šire stenske mase koja uključuje strukturne fenomene kao što su uslojenost, diskontinuiteti, zone smicanja i šupljine nastale rastvaranjem stenske mase. Pažnja mora biti posvećena sledećim karakteristikama zona diskontinuiteta: učestanosti orijentaciji ; otvoru (zevu) ; kontinualnosti ; stisnutosti hrapavosti, uključujući posledice pomeranja koja su se dogodila ranije na među kontaktima; ispuni. (2) P Nadalje, kad se procenjuju osobine stena i stenskih masa, trebalo bi, kad god je opravdano, povesti računa o: prirodnim-primarnim naponima koji vladaju u stenskoj masi pritisku vode naglašenim razlikama u svojstvima izmedu pojedinih slojeva. (3)
Određivanje svojstava stenske mase kao što su: čvrstoća i deformabilnost, ispucalost, posebno u polomljenim zonama, svojstva deformabilnosti izmenjene (degradirane) stene mogu se zasnivati na konceptu klasifikacije stenske mase kao što je to opisano u EN 1997-2.
(4) P Osetljivost stena na klimatske promene, promene naponskog stanja, itd. treba takode proceniti. Pažnju treba takođe obratiti i na uticaj hemijske degradacije na osobine stena u kojima se vrši temeIjenje. (5) P
44
Ocenjujući kvalitet stena i stenskih masa treba obratiti pažnju na sledeće: neke porozne, meke stene degradiraju brzo u tla male čvrtoće, posebno ako su izložene efektima degradacije usled klimatskih uticaja neke stene pokazuju veliki stepen rastvaranja pod dejstom podzemne vode stvarajući kanale, kaverne i vrtače koje se mogii prostirati i do površine terena
EN 1997-1:2004 (S) kada se neke stene rasterete i budu izložene dejstvu vazduha, pokazuju sklonost bubrenju, do čega dolazi usled upijanja vode od strane minerala gline. 3.3.8.2
JEDNOAKSIJALNA PRITISNA ČVRSTOĆA I DEFORMABILNOST STENSKOG MATERIJALA
(1) P Da bi se utvrdila jednoaksijalna čvrstoća stenskog materijala kao i deformabilnost, treba povesti računa o sledećim uticajima: orijentaciji ose opterećenja u odnosu na anizitropiju probnog tela (specimen), npr. uslojenost, škriljavost, itd. načinu uzimanja probnog tela, načinu i mestu čuvanja broju ispitivanih probnih tela veličini i obliku ispitivanog probnog tela sadržini vode i stepenu zasićenja u toku ispitivanja trajanju opila i brzini nanošenja napona načinu određivanja Jungovog modula i veličini aksijalnog napona, odnosno napona pri kojem je određen moduo. 3.3.8.3
ČVRSTOĆA NA SMICANJE DUŽ DISKONTINUITETA
(1) P U određivanju čvrstoće na smicanje duž diskontinuiteta stenskih materijala treba povesti računa o sledećem: orijentaciji uslojenosti probnog tela u odnosu na dejstvo sila pravcu (onjentaciji) u kome će se izvesti opit smicanja broju ispitivanih probnih tela veličini smičuće ravni veličini pornog pritiska pri ispitivanju mogućnosti pojave progresivnog loma u terenu. (2) Ravni smicanja obično se poklapaju sa ravnima oslabljenja u steni (međuslojni kontakti, škriljavost) ili sa kontaktima između tla i stene ili betona i stene. Čvrstoća koja je određena duž diskontinuiteta uglavnom se koristi za analize granične ravnoteže stenskih masa.
3.3.9 PARAMETRI PROPUSTLJIVOSTI I KONSOLIDACIJE ZA TLO I STENU 3.3.9.1
PARAMETRI PROPUSTLJIVOSTI I KONSOLIDACIJE ZA TLO
(1) P Pri određivanju parametara propustljivosti i konsolidacije, treba uzimati u obzir sledeće faktore: efekte heterogenosti, efekte anizotropije, efekte prslina ili rasednih zona u steni, efekte promene u naponima usled predviđenih opterećenja. (2) Merenja propustljivosti koja se vrše na malim laboratorijskim uzorcima mogu da budu reprezentativni u terenskim (in – situ) uslovima. Gde god je to moguće, terenski opiti kojima se određuju prosečna svosjstva veće zapremine tla, treba da imaju prednost. Ipak, treba razmotriti moguće promene u tako određenoj propustljivosti usled povećana napona u odnosu na stanje pri opitu. (3)
Ponekad se propustljivost može odrediti i na osnovu granulometrijske krive tla.
45
EN 1997-1:2004 (S) 3.3.9.2
PARAMETRI PROPUSTLJIVOSTI ZA STENE
(1) P Pošto propustljivost stenske mase najviše zavisi od stepena ispucalosti i prisustva drugih diskontinuiteta kao što su razlomi pukotine, merenja treba da se vrše odgovarajućim terenskim opitima, ili da se procenjuju na osnovu lokalnog iskustva. (2) Propustljivost u terenu (in situ) može da se odredi opitom crpljenja uz praćenje nivoa podzemne vode, a sa dužnim rasmatranjem prostornih, hidrogeoloških uslova oko buduće konstrukcije, uz kartiranje postojećih sistema diskontinuiteta. (3) Laboratorijski opit propustljivosti treba da se koristi samo za proučavanje uticaja diskontinuiteta, naprimer u pogledu njihove otvorenosti (širine zeva).
3.3.10 GEOTEHNIČKI PARAMETRI IZ TERENSKIH OPITA 3.3.10.1
STATIČKI KONUSNI PENETROMETARSKI OPIT
(1) P Pri određivanju vrednsoti otpora konusa, trenja na manžetni, i eventualno pornog pritiska koji se javljaju u toku penetracije, treba uzeti u obzir sledeće faktore: detalje dimenzija konusa i manžetne. Oni mogu značajno da utiču na rezultate merenja, i interpretacija se onda vrši shodno vrsti konusa rezultati merenja se mogu interpretirati sa pouzdanišću kada je prethodno utvrđen redosled slojeva, i shodno tome u mnogim slučajevima sondažno bušenje je neophodno izvršiti u kombinaciji sa penetracionim opitima. efektei prisustva podzemnevode i debljine nadsloja tla, u heterogenom terenu gde se registruju veoma različite vrednosti, vrednosti iz penetracionog opita treba da se grupišu u zonama koje su relevantne za projekat konstrukcije, postojeće korelacije sa rezultatima drugih opita, kao što su merenja jedinične težine, ili korelacije sa drugim oblicima penetracionih opita. 3.3.10.2 (1) P
OPIT STANDARDNE PENETRACIJE I DRUGI DINAMIČKI OPITI SONDIRANJA
Pri određivanju broja udara, treba uzeti u obzir sledeće faktore:sledeće faktore
3.3.10.3 (1) P
vrstu opita, detaljni opis postupaka ispitivanja, stanje u pogledu podzemne vode, uticaj pritiska usled nadsloja tla, prirodu terena, posebno prisustvo komada stene ili krupnog šljunka.
OPIT KRILNE SONDE
Prilikom rasmatranja rezultata opita treba povesti računa o sledećem: detaljima postupka ispitivanja, da li je primenjena standardizovana oprema, da li su merenja izvršena na raznim dubinama kako bi se dobili rezultati u raznim slojevima tla, uticaj trenja na omotaču šipke.
(2) Opit krilne sonde se može koristiti za određivanje nedrenirane čvrstoće na smicanje c u, za kohezivna tla.
46
EN 1997-1:2004 (S) Napomena: Opit krilne sonde je jednostavan i ekonomičan način za određivanje mogućnosti prolaza teških vozila preko mekog (deformabilnog) tla.
(3) Da bi se utvrdile upotrebne vrednosti cu potrebno je izmerene vrednosti korigovati sa koeficijentom koji zavisi od lokalnog iskustva, a koji zavisi od granice tečenja, indeksa plastičnosti, efektivnog vertikalnog napona i sl. 3.3.10.4 (1) P
SONDIRANJE POD TERETOM
Pri određivanju rezultata opita pod teretom, treba voditi računa o sledećem: detaljnom opisu opreme i postupka ispitivanja, stanju podzemne vode, uticaju pritiska od nadsloja tla, o prirodi terena, posebno prisustva komada stene ili krupnog šljunka.
(2) Sondiranje pod teretom može da se koristi za utvrđivanje granica slojeva u tlu, i za procenu jedinične težine (relativne zbijenosti) nekohezivnih tla. 3.3.10.5
PRESIOMETARSKI OPIT
(1) P Pri određivanju vrednosti graničnog pritiska i presiometrijskog modula, treba voditi računa o sledećem: vrsti opreme, postupku kojim se presiometar postavlja u teren. (2) Opitni dijagrami, koji ukazuju na značajnu poremećenost tla ne treba da se koriste. Kada u toku opita granična vrednost pritiska nije postignuta, dozvoljena je oprezna i na strani sigurnosti ekstrapolacija izmerenog dijagrama. Kada je u opitu izmerena samo početna faza presiometrijskog dijagrama,mogu se koristiti opšte poznate, a najbolje lokalno poznate korelacije sa iste lokacije za određivanje modula, da bi se tako odredila i vrednost maksimalnog pritiska koja je na strani sigurnosti 3.3.10.6
DILATOMETARSKI OPIT
(1) P Pri određivanju vrednsti dilatometarskog opita potrebno je uzeti u obzir postupak postavljanja mernog instrumenta. (2) P Redosled pojave slojeva tla, a posebno osnovni parametri kao što je granulometrijski sastav i stepen zasićenja, treba da se odrede pre opita. (3) Ako se traži određivanje parametara čvrstoće, onda se mora uzetiu obzir i podaci penetracionog opita. (4) Vrednosti iz dilatometarskog opita treba da se koriste kao pokazatelj pri određivanju vrednosti modula deformabilnosti pojedinih slojeva tla. 3.3.10.7
OPITI PODOBNOSTI ZA ZBIJANJE
(1) P Pri određivanju podobnosti za zbijanje materijala za nasipanje, treba voditi računa o sledećem: vrsti tla ili stene, granulometrijskom sastavu, obliku zrna, heterogenosti materijala,
47
EN 1997-1:2004 (S)
stepenu zasićenja ili sadržaju vode u tlu, vrsta opreme koja će biti korišćena za zbijanje.
(2) Pri korišćenju terenskih merenja (naprimer: sondiranja, opita dinamičkog zbijanja, opit pločom, podaci o sleganju) za kontrolu izvršenog terenskog zbijanja, rezultati terenskih opita zbijanja (videti 5.3.3(4)) treba da se povežu sa podacima standardnih laboratorijskih opita zbijanja, da bi se donela konačna ocena o podobnosti tla ili stene za zbijanje.
3.4
IZVEŠTAJ O ISTRAŽIVANJU GRAĐEVINSKOG TLA
3.4.1 USLOVI (1) P Rezultate geotehničkih istraživanja trebalo bi skupno prikazati u Izveštaju o istraživanjima građevinskog tla koji treba da predštavlja osnovu za Geotehnički projektni izvešlaj opisan u 2.8. (2) P Korišćenje laboratorijskih i terenskih opita za određivanje geotehničkih parametara treba da bude u skladu sa EN 1997-2. (3)
Izveštaj o istaživanju građevinskog tla po pravilu se sastoji od: prikaza svih raspoloživih geotehničkih podataka, uključujući geološku gradu i druge odgovarajuće podatke, geotehničke ocene informacija, i iskaz o pretpostavkama koje su načinjene pri interpretaciji rezulatat istraživanja.
Ovi delovi mogu da se nalaze u jednom izveštaju ili da se prikažu u posebnim izveštajima.
3.4.2 PRIKAZ GEOTEHNIČKIH INFORMACIJA (1) P
Prikaz geotehničkih infomacija treba da sadrži: faktografski sumarni prikaz rezultata svih terenskih iaboratorijski radova, dokumentaciju o postupcima koji su korišćeni za terenske i laboratorijske opite.
Dokumentacija o opitima treba da se zasniva na izveštajima o opitima koji su definisani u EN 1997-2. (2) Pored navedenog, faktografski izveštaj o kome je reč treba da sadrži kao potrebne i sledeće informacije:
48
imena svih konsultanata i podizvođača, cilj i obim geolehničkog istraživanja; datume između kojih su izvršeni terenski i laboratorijski radovi terensko rekognosciranje lokacije predmetnog objekta a posebno: podatke o podzemnoj vodi; ponašanju susednih objekata; kamenolome i pozajmišta; nestabilne delove terena; teškoće koje se mogu javiti tokom iskopa; geološku istoriju lokacije; geološku građu lokacije, uključujući i rasedne pojave geodetske podatke (podloge),
EN 1997-1:2004 (S) informacije dobijene aero snimcima lokalna iskustva; informacije o seizmičnosti lokacije; postupke korišćene za uzimanje, transport i čuvanje uzoraka, vrste terenske opreme koja je korišćena, u tabelama prikazane podatke izvršenih terenskih i laboratorijskih radova, zapažanja koja su ucinjena od strane terenskog osoblja tokom istraživanja, podatke o promeni nivoa podzemne vode u bušotinama kroz vreme, tokom terenskih istraživanja i u pijezometrima posle završetka terenskih radova ukupan prikaz opisa jezgrovanog materijala prilikom bušenja, uključujući fotografije jezgara bušotina, sa opisom slojeva u terenu, zasnovanim kako na terenskom opisu tako i na rezultatima laboratorijiskih ispitivanja; pojava ili mogućnost pojave gasa radona, podatke o osetljivosti tla na dejstvo mraza grupisanje i prezentaciju rezultata terenskih i laboratorijskih ispitivanja u posebnim dodacima.
3.4.3 OCENA GEOTEHNIČKIH INFORMACIJA (1) P
Ocena geotehničih rezultata treba da uključi sledeće: pregled terenskih i laboratorijskih radova. U slučajevima kada su podaci ograničeni ili delimično netačni to treba naglasiti i dati komentar.. Ako su podaci nepouzdani, neumesni, nedovoljni ili netačni, i to treba naglasiti i dati komentar o tome. O postupku uzorkovanja, transporta i skladištenja treba voditi računa kod interpretiranja rezultata. Svaki neuobičajen rezultat opita treba pažljivo razmotriti da bi se jasno uočilo kada isti može dovesti onoga koji projektuje u zabludu, a kada može biti uzet kao podatak za projektovanje, pregled određenih vrednosti geotehničkuih parametara, predlog za dalje terenske i laboratorijske radove, ako se to smatra neophodnim, sa komentarom koji obrazlaže potrebu za ovim dodatnim radovima. Ovi predlozi treba da budu propraćeni detaljnim programom za dodatne radove sa definisanjem problema istraživanja i odgovora koji se očekuju.
(2) Pored navedenog, ocena geotehničkih podataka, ako je potrebno, treba da sadrži i sledeće: tabelarno i grafički sređene podatke, kako terenske tako i laboratorijske, prilagođene zahtevima projekta, i ako je potrebno histogramsku obradu najvažnijih podataka i njihovu raspodelu; naznačene nivoe podzemne vode kao i njihove sezonske promene geotehnički profil terena gde se jasno vide različiti slojevi. detaljan opis svih slojeva uključujući njihova fizička svojstva, stišljivost i parametre čvrstoće, komentare u slučaju pojave džepova i kaverni; prikaz, po vrsti, i velicini vrednosti geotehničkih podataka za svaki sloj.
49
EN 1997-1:2004 (S) 4.GLAVA 4
NADZOR NAD GRAĐENJEM, OSMATRANJE I ODRŽAVANJE 4.1
UVOD
(1) P Da bi se obezbedila sigurnost i kvalitet geotehnicke konstrukcije preduzeće se, po pravilu, sledeće: vršiće se nadzor nad postupkom građenja i kvalitetom izvođenja; ponašanje konstrukcije će se osmatrati za vreme i nakon završetka građenja; konstrukcija će se održavati na adekvatan način. (2) P Nadzor postupka gradenja i kvaliteta građenja i osmatranje ponašanja geotehničke konstrukcije za vreme i po zavrsetku građenja će se provoditi prema tehničkim uslovima (specifikacijama) datim u Izveštaju o projektu geotehničke konstrukcije. (3) Nadzor postupka građenja i kvaliteta građenja i osmatranje ponašanja geotehničke konstrukcije obuhvatiće, po pravilu, sledeće mere: kontrolu validnosti projektnih pretpostavki; identifikovaće se razlika izmedu stvarnih uslova u tlu i pretpostavljenih u projektu; kontrolu da je građenje izvedeno prema projektu. (4)
Osmatranje ponašanja geotehničke konstmkcije, po pravilu, obuhvata sledeće: u toku građenja, da bl se identifikovala potreba za preduzimanje sanacionih mera, promena redosleda gradenja, itd.; u toku i nakon izgradnje radi kontrole i ocene trajnog ponašanja geotehničke konstrukcije i okoline.
(5) P Projektne odluke, koje zavise od rezultata kontrole i osmatranja, se moraju jasno identifikovati. (6) Nivo i kvalitet nadzora i obim terenskih i laboratorijskih opita koji su potrebni da bi se kontrolisalo i osmatralo ponašanje konstrukcije treba planirati u fazi projektovanja. (7) U slucaju neočekivanih pojava, postupke, obim i ucestalost osmatranja treba ponovo razmotriti. (8) P Nivo i kvalitet nadzora i osmatranja treba da bude jednak ili uvećan onom koji je pretpostavljen u projektu, i treba da bude usklađen sa vrednostima parametara i parcijalnih faktora sigurnosti koje su korišćene u projektu Napomena: u Pilogu J nalazi se tabela sa podacima za nadzor na građenju i za osmatranje ponašanja.
4.2
NADZOR
4.2.1 PLANIRANJE NADZORA (1) P U planu nadzora datog u Izveštaju geotehničkog projekta treba prikazati prihvatljive granice za rezullate dobijene tokom kontrolnih ispitivanja i osmatranja.
50
EN 1997-1:2004 (S) (2) U planu nadzora treba da se definiše vrsta, kvalitet i učestalost kontrolnih ispitivanja i osmatranja, koji treba da su u skladu sa: stepenom neizvesnosti u projektnim pretpostavkama; složenošću uslova tla i oplerećenja; potencijalnim rizikom nisenja za vreme građenja; mogućnostima modifikacije projekta ili sa mogućnostima uvođenja korektivnih mera za vreme građenja.
4.2.2 INSPEKCIJA I KONTROLA (1) P
Izvođenje radova će se stalno pregledati i rezultati pregleda će registruju i arhiviraju.
(2) Za Geolehničku Kategoriju 1, plan nadzora može se ograničiti na vizuelni pregled, jednostavniju kontrolu kvaliteta i kvalitalivnu ocenu ponašanja objekta. (3) Za Geotehničku Kategoriju 2, često se može zahtevati merenje svojstava tla ili ponašanje konstrukcije. (4) Za Geotehničku Kategoriju 3, mogu sc zahtevati dodatna merenja za svaku značajnu fazu građenja. (5) P
Arhiviraće se, po pravilu, sledeći podaci: značajne odlike terena i podzemnih voda; redosled radova; kvalitet materijala; odstupanja od projekta; crteži izvedenog stanja; rezultati merenja i njihova interpretacija; osmatranja uslova okoline; nepredvidene pojave.
(6) Podaci o privremenim radovima će se takođe registruju i arhiviraju. Registrovaće se takođe prekidi radova i uslovi pri nastavku radova. (7) P Rezultati inspekcije i kontrole će se dati na uvid projektantu pre nego što se donese odluka koja može biti posledica ovih rezultata. (8) Po pravilu, dokumentacija projekta i podaci o konstrukciji treba da se arhiviraju na period od 10 goduina, osim ako nije drugačije određeno. Za značajnije konstrukcije ovi podaci se arhiviraju na celo vreme upotrebe objekta.
4.2.3 OCENA PROJEKTA (1) P Celishodnost načina građenja i redosleda postupaka će se ispitati u svetlu konstatovanih uslova u tlu i prognoziranog ponašanja konstrukcije, koje će se uporediti sa uočenim ponašanjem. Projekat će se oceniti na osnovu rezultata inspekcije i kontrole. (2) Ocena projekta treba da sadrži pažljiv uvid u najnepovoljnije uslove koji se javljaju za vreme građenja i to u odnosu na: uslove u terenu; podzemne vode;
51
EN 1997-1:2004 (S)
4.3
dejstva na objekat; uticaj na okolinu uključujući klizišta i odrone stene.
PROVERA USLOVA U GRAĐEVINSKOM TLU
4.3.1 TLO I STENA (1) P Za vreme građenja proveriće se vrste i geotehnička svojstva tla i stene na kojoj se objekat gradi. (2)
Za Geotehničku Kategoriju 1, opis tla i stene će se proveriti na osnovu: pregleda gradilišta; odredivanja vrste tla i stene u zoni uticaja objekta; kartiranja tla i stene koji se pojavljuju pri iskopu.
(3) Za Geotehničku Kategoriju 2 takođe bi trebalo proveriti geotehnička svojstva tla i stene na kojima ili u kojima se konstrukcija temelji ili nalazi. Mogu biti potrebni i dodatni istražni radovi. Reprezentativni uzorci se uzimaju i ispitiuju radi odredivanja klasifikacionih pokazatelja, čvrstoće i deformabilnosti. (4) Za Geotehničku Kategoriju 3, dopunske zahteve mogu da čine dalja istraživanja i proučavanja detalja prirodnog terena ili nasipa koji mogu imati važne posledice po građevinski objekat. (5) Indirektne dokaze o geotehničkim svojstvima tla (na primer zapisnik o pobijanju šipa) treba registrovati i koristiti kao ispomoć u tumačenju uslova u terenu. (6) P Odstupanja od vrste tla i svojstava u odnosu na one koje su pretpostavljene u projektu treba bez odlaganja izvestiti instituciji odgovornoj za gradevinski objekat. Napomena: Po pravilu o ovim odstupanima se izveštava projektant
(7) P Treba proveriti da li su principi primenjeni u projektu usklađeni sa geotehničkim svojstvima konstantovanim u terenu.
4.3.2 PODZEMNA VODA (1) P Prema prilikama, pri iskopima,proveriće se nivoi podzemnih voda, porni pritisci i hemizam vode i uporediti sa vrednostima pretpostavljenim u projektu. (2) Detaljnije provere su potrebne na lokacijama gde postoje ili se očekuju značajnije varijacije vrste tla i vodopropusnosli. (3) Za Geotehničku Kategoriju 1, kontrola se po pravilu zasniva na prethodno dokumentovanom iskustvu u području ili na indirektnim dokazima. (4) Za Geotehničke Kategorije 2 i 3, po pravilu se direktno osmatra stanje podzemne vode ako ima značajnog uticaja bilo na način građenja bilo na ponašanje konstrukcije. (5) Karakteristike kretanja podzemnih voda i režim pornih pritisaka mogu se ustanovili pomoću pijezometara, koje je uputno ugradili pre početka gradenja. Ponekad može bili potrebno ugraditi pijezometre i na većim odstojanjima od gradilišta, kao deo programa sistema za osmatranje.
52
EN 1997-1:2004 (S) (6) Ako se u toku građenja pojave promene pornih pritisaka koje mogu imati uticaja na ponašanje konstrukcije, porni pritisci se osmatraju sve do završetka građenja ili dok ne dođe do discipacije pornih pritisaka na bezbedne vrednosti. (7) Za konstrukcije ispod nivoa podzemne vode, koje bi mogle isplivati, porni pritisci će se registrovati sve dok težina konstrukcije ne postane dovoljna i tako isključi mogućnost isplivavanja. (8) Hemijsku analizu vode koja cirkuliše trcba izvršiti kada bilo koji privremeni ili stalni deo objekta može biti značajno izložen agresivnom hemizmu vode. (9) P Treba proveriti uticaj pojedinih operacija tokom građenja na režim podzemnih voda (uključujući postupke kao što je dreniranje, odvodnjavanje, injektiranje ili izvođenje tunela). (10)P Odstupanje nivoa podzemnih voda u odnosu na projekat treba bez zakašnjenja prijaviti instituciji odgovornoj za građevinski objekat. (11) P Treba proveriti da li su principi korišćeni u projektu usklađeni sa konstatovanim stanjem podzemnih voda.
4.4
KONTROLA GRAĐENJA
(1) P Proveriće se da li su operacije na gradilištu u skladu sa metodom građenja koja je navedena u Geotehničkom projektnom izveštaju konstrukcije. Uočena razlike između pretpostavki projekta i radova na gradilištu treba da se obznane bez odlaganja. (2) P Odstupanja od postupaka građenja koja su bila pretpostavljena u projektu i utvrđena u Geotehničkom projektnom izveštaju, treba da budu eksplicitno i racionalno razmotrena i na odgovarajući način ratrešena. (3) P Principi koji su bili sleđeni u projektu treba da budu provereni da bi se potvrdila njihova adekvatnost pri postupcima primenjenim u toku građenja. (4) Za Geotehničku Kategoriju 1, Geotehnicki projektni izveštaj konstrukcije obično ne sadrži formalni opis redosleda radova. Napomena: O redosledu pojedinih faza građenja obično odlucuje izvođač.
(5) Za Geotehničke Kategorije 2 i 3 Geotehnički projektni izveštaj konstrukcije može da sadrži redosled građenja predviđen projektom. Napomena: U Geotehničkom projektnom izveštaju se može navesti da će o redosledu izvođenja radova odlučiti izvođač.
4.5
OSMATRANJE
(1) P
Ciljevi osmatranja su: da se provere prognoze ponašanja predviđene projektom; da se osigura da će se konstrukcija nastaviti da se ponaša posle završetka građenja onako kako se to od nje zahteva
(2) P Program osmatranja će se vršiti u skladu sa Geotehničkim projektnim izveštajem konstrukcije (videti 2.8 (3)). (3) Rezultati merenja o stvarnom ponašanju konstrukcije treba da se vrše da bi se sakupila baza podataka komparativnih iskustava.
53
EN 1997-1:2004 (S) (4)
Osmatranja treba da sadrže sledeća merenja: deformacije tla uzrokovane konstrukcijom; vrednosti dejstvava; vrednosti kontaktnih pritisaka između tla i konstrukcije; porne pritiske ; sile i pomeranja (vertikaina i horizontalna pomeranja, rotacije ili distorzije) elemenata konstrukcije.
(5) Rezultati merenja treba da se integrišu sa kvalitativnim osmatranjima uključujući i arhitektonski izgled. (6) Trajanje perioda osmatranja nakon završetka građenja se može menjati prema rezultatima osmatranja dobjjenim tokom građenja. Za konstrukcije koje mogu imati negativan uticaj na znacajnom području njegove fizičke okoline, ili čije rušenje može predstavljati veoma veliki rizik materijalne štete ili Ijudske živote, osmatranje se može zahtevati za više od deset godina posle završetka građenja, ili tokom ukupnog trajanja objekta. (7) P Rezultati dobijeni osmatranjima će se uvek razmotriti i interpretirati, što će se po pravilu učiniti na kvantitativan način. (8) Za Geotehničku Kategoriju 1, ocena ponašanja može biti jednostavna, kvalitativna i zasnovana na vizuelnom pregledu. (9) Za Geotehničku Kategoriju 2, ocena ponašanja se može zasnivati na merenjima pomeranja izabranih tačaka na konstrukciji. (10) Za Geotehničku Kategoriju 3, ocena ponašanja se po pravilu zasniva na merenjima pomeranja i analizama koje uzimaju u obzir redosled gradenja. (11) P Za geotehničke konstrukcije koje mogu imati nepovoljan uticaj na tlo i stanje podzemne vode, pri planiranju programa osmatranja treba uzeti u obzir mogućnost procurivanja ili izmene kretanja podzemnih voda, posebno ako se radi o sitnozrnom tlu. (12)
Primeri takvih vrsta geotehničkih konstrukcija su: konstrukcije koje drže vodu; konstrukcije koje su namenjene kontroli filtracije vode; tuneli; velike podzemne građevine; duboki podrumi; kosine i potporne konstrukcije; poboljšana tla.
4.6
ODRŽAVANJE
(1) P Održavanje koje je potrebno da bi se osigurala sigurnost i upotrebljivost konstrukcije treba da bude jasno specificirano. Napomena: Po pravilu navedeno se specificira vlasniku ili naručiocu.
(2)
Specifikacije održavanja treba da pruže informacije o:
54
kritičnim delovima konstrukcije koje zahtevaju sistematsku inspekciju;
EN 1997-1:2004 (S)
učestalost inspekcije.
5.GLAVA 5
NASIPI, ODVODNJAVANJE, POBOLJŠANJE OJAČANJE TLA 5.1
I
UVOD
(1) P Odredbe u ovoj Glavi se odnose na uslove kada su adekvatna svojstva građevinskog tla postignuta pomoću:
nasipanja tla ili granularnog materijala; odvodnjavanja; tretiranja (poboljšanja) tla; armiranja tla.
Napomena 1: Situacije gde se granularni materijal ugrađuje uključuju:
nasipe ispod temelja i ploča; zasipe iskopa i potpornih konstrukcija; razne vrste nasipa uključujući hidrauličko nasipanje, pejsažne nasipe i odlagališta; nasipe za saobraćajnice i male brane.
Napomena 2: Odvodnjavanje tla može biti privremeno ili trajno. Napomena 3: Tlo koje koje je tretirano da bi mu se poboljšala svojstva, može biti III prirodno ili nasuto. Poboljšanje tla može biti ili privremeno ili trajno.
(2) P Projektni postupci za geotehničke konstrukcije koje podrazumevaju i primenu nasipanja, odvodnjavanja, poboljšanja i armiranja tla, prikazani su u članovima od 6 do 12.
5.2
OSNOVNI ZAHTEVI
(1) P Treba zadovoljiti osnovne zahteve da nasuto tlo, drenirano, poboljšano ili armirano tlo bude u stanju da izdrži dejstva koja potiču iz funkcije nasipa. (2) P
Ove osnovne zahteve treba da ispuni i građevinsko tlo na koje se postavlja nasip.
5.3
IZVOĐENJE NASIPA
5.3.1 PRINCIPI (1) P
Adekvatnost za nasipanje se zasniva na:
(2)
mogućnostima povoljnog rukovanja materijalom, na postizanju adekvatnih inženjerskih svojstava posle zbijanja.
Transport i ugradivanje pri nasipanju treba razmatrati u projektu.
5.3.2 IZBOR MATERIJALA ZA NASIPANJE (1) P Kriterijum za izbor materijala pogodnog za nasipanje se zasniva na postizanju adekvatne čvrstoće, deformabilnosti, postojanosti i vodopropusnosti posle zbijanja. Ovi kriterijumi treba da uzmu u obzir namenu nasipa i zahteve konstrukcije koja se stavlja na nasip.
55
EN 1997-1:2004 (S) (2) Pogodni materijali su većina granularnih materijala i izvesni otpadni produkti kao što je rudna jalovina i pepeo nastao sagorevanjem goriva (termoelektrana). Neki proizvedeni materijali kao što je laki agregat, mogu se takode upotrebiti u nekim okolnostima. Neki kohezivni (sitnozrni) materijali mogu biti pogodni ali zahtevaju posebnu pažnju. (3) P
Pri izboru materijala za nasipanje razmotriće se sledeći aspekti: granulometrijski sastav (grading); otpornost na drobljenje (mrvljenje) (resistance to crushing); podobnost za zbijanje (compactibility); propustljivost (permeability) plastičnost (plasticity); čvrstoća temeljnog tla (strength of underlaying ground) sadržaj organskih materija (organic content); hemijska agresivnost (chemical aggressivity); efekti zagađivanja (pollution effects); rastvorljivost (solubility); podložnost promenama zapremine (ekspanzivne gline i kolapsibilni materijali) [susceptibility to volume changes (swelling clays and collapsible materials)]; uticaj niske temperature i mraza mraza (low temperature and frost suscebility); otpornost prema degradaciji (raspadanju tokom vremena) (resistance to weathering); uticaj iskopavanja, transporta i ugradivanja (the effect of excavation, transportation and placement); mogućnost pojave cementacije nakon ugrađivanja (napr. kod zgure iz visokih peći) [the possibility of cementation occurring after placement (e.g. blast furnace slags)].
(4) Ako lokalni materijali u prirodnom stanju nisu pogodni za primenu u nasipanju, može biti potrebno usvojiti jedan od sledećih postupaka: prilagoditi vlažnost; mešati sa cementom, krečom ili drugim materijalima; drobili, sejati ili ispirati; zaštititi odgovarajućim materijalom; upotrebiti drenažne slojeve. (5)
Zaleđeno, ekspanzivno ili rastvorljivo tlo po pravilu nisu za upotrebu u nasipanju-
(6) P Kada izabrani malerijal sadrži potencijalno agresivne ili zagađujuće hemijske materije, primeniće se adekvatna zaštita da se spreči dejstvo na konstrukcije ili instalacije ili zagađivanje podzemne vode. U velikim količinama takvi materijali će se upotrebljavati samo na stalno osmatranim lokacijama. (7) P U slučaju nedoumice, nalazište materijala će se ispitali da bi se osiguralo da je pogodan za nameravanu primenu. Vrsta, broj i učestalost opita će se izabrati na osnovu vrste i heterogenosti materijala i prirode projekta. (8)
56
Za Geotehničku Kategoriju 1, obicno je vizuelni pregled dovoljan.
EN 1997-1:2004 (S) (9) P Materijal za nasipanje ne sme da sadrži strane materije kao što su sneg, led ili treset u bilo kakvoj značajnoj količini. (10) Za nasipe gde ne postoje specificirani uslovi za nosivost, sleganje ili stabilnost, materijal za nasipanje sme da sadrži manji sadržaj snega, leda ili treseta (organskog tla).
5.3.3 IZBOR POSTUPAKA ZA UGRAĐIVANJE I ZBIJANJE (1) P Kriterijum zbijenosti će se utvrditi za svaku zonu ili sloj, zavisno od namene i zahteva u pogledu ponašanja. (2) P Postupak ugrađivanja i zbijanja će se izabrati na takav način da se osigura stabilnost nasipa za vreme ukupnog perioda gradenja i da se prirodno podtlo ne izloži nepovoljnim efektima. (3) P
Izbor postupka zbijanja za nasip će zavisiti od kriterijuma zbijenosti i od sledećeg: porekla i vrsta materijala; postupka ugrađivanja; vlažnosti pri ugrađivanju i mogućih varijacija vlažnosti; početne i konačne debljine sloja; lokalnih klimatskih uslova; uniformnosti zbijanja. prirode podtla.
(4) Da bi se odredio odgovarajući postupak zbijanja, treba da se uradi probno zbijanje sa nameravanim materijalom i opremom za zbijanje. Na taj način se može odrediti postupak zbijanja (način ugrađivanja, debljina sloja, broj prelaza, odgovarajuća tehnika transporta, količina vode koja će se dodati) koji treba primeniti. Probno zbijanje može da posluži i za odredivanje kontrolnih kriterijuma. (5) Gde posloji mogućnost pojave kiše za vreme nasipanja kohezivnog materijala, površina nasipanja se mora oblikovati na način koji omogućava adekvatno dreniranje. (6) Nasipanje pri temperaturama ispod tačke zamrzavanja može zahtevati zagrevanje materijala za nasipanje i zaštitu površine nasipa od mraza. potreba za takvim merama treba da se procenjuje od slučaja do slučaja, uzimajući u obzir kvalitet materijala za nasipanje i potreban stepen zbijanja (7) P Ako se zasip koristi oko temelja, i ispod podnih ploča postupak zbijanja će se odabrati tako da kasnije sleganje oko temelja i ispod podne ploce ne izazove oštećenja. (8) Nasipanje treba da se vrši na neporemećenoj i dreniranoj površini terena. Svako mešanje nasipa sa materijalom podtla treba da se spreči postavljanjem filterske ’’plastice’’ (geotekstilni filter) ili filterskog sloja. (9) Pre ugrađivanja nasipa pod vodom, svaki meki materijal treba da se ukloni odgovarajućim postupkom podvodnog iskopa.
5.3.4 KONTROLA IZRADE NASIPA (1) P Rad na zbijanju će se proveravati pregledom ili ispitivanjem kako bi se osiguralo da su priroda nasutog materijala, njegova vlažnost pri ugrađivanju i postupak zbijanja u skladu sa propisanim.
57
EN 1997-1:2004 (S) (2) Za neke kombinacije materijala i postupaka zbijanja ispitivanje posle zbijanja može biti nepotrebno. Posebno, ispitivanje se može zameniti proverom da je zbijanje izvedeno prema postupku već izvedenom na probnom polju ili na osnovu uporedivog iskustva. (3)
Ispitivanje zbijanja treba da koristi jedan od sledećih postupaka: merenje jedinične (zapreminske) težine u suvom stanju i, ukoliko se zahteva projektom, merenjem vlažnosti; merenjem svojstava kao što su penelraciona otpornost, moduo deformabilnosti, itd. Takva merenja mogu da ne budu uvek u stanju da odrede da li je zadovoljavajuća zbijenost postignuta u kohezivnom tlu.
(4) Minimalne vrednosti stepena zbijanja, koji se naprimer određuje kao procenat od zbijenosti prema Proktoru, treba da bude unet u specifikacije i da se kontroliše po ugrađivanju. (5) Za nasip od kamenog nabačaja ili materijala koji ima visok sadržaj krupnih zrna, upotreba zbijenosti po Proktoru nije primenljiva. Provera postignuteog zbijanja se vrši terenskim opitima. (6)
Terenska provera (videti EN 1997-2) može da se izvrši na jedan od sledećih načina. proverom da je zbijanje izvedeno prema postupku izvedenom iz probnog polja ili iz uporedivog iskustva; proverom da je dodatno sleganje prouzrokovano dodatnim prelazom opreme za zbijanje manje od specificirane vrednosti; opitom sa pločom, seizmičkim ili dinamičkim metodama.
(7) P U slučajevima gde prekomerno zbijanje nije prihvatljivo, propisaće se gornja granica za zbijenost. (8)
Prekomerno zbijanje može da izazove sledeće neželjene posledice: nastajanje glatkih kliznih površina i veliku krutost kod nasipa i kosina; velike zemljane pritiske na ukopane i potporne konstrukcije; drobljenje materijala, kao što su meke stene, šljaka, vulkanski peskovi primenjeni kao laki nasip.
5.4
ODVODNJAVANJE
(1) P Bilo koji postupak za uklanjanje vode iz tla ili za snižavanje nivoa podzemne vode treba da se zasniva na rezultatima geotehničkih ili hidrogeoloških istraživanja. (2) Voda se može uklanjati iz terena gravitacionim dreniranjem, crpljenjem iz iskopa pomoću pumpi, iglo-filterima, busenim bunarima ili elektro-osmozom. Usvojeni poslupak će zavisiti od: tla i stanja podzemnih voda; karakteristika projekta: tj. dubine iskopa i obima odvodnjavanja. (3) Deo sistema za odvodnjavanje može da bude sistem rasteretnih bunara postavljenih na nekon pastojanju od granice iskopa. (4)
58
Postupak za odvodnjavanje će, po pravilu, zadovoljiti sledeće uslove:
EN 1997-1:2004 (S) u slučaju iskopa, uticaj sniženja nivoa podzemne vode će biti takav da strane iskopa ostaju svo vreme stabilne i da se preterano izdizanje ili lom dna iskopa ne dogodi, na primer usled prevelikih pritisaka vode ispod manje propusnog sloja; usvojeni postupak ne sme da izazove prevelika sleganja ili oštećenja susednih objekata; usvojeni postupak ne sme da izazove ispiranje čestica iz tla (unutarnja erozija) usled filtracije iz strana ili dna iskopa; osim u slučaju prilično jednoličnih peskova, koji su prirodan filterski materijai, adekvatni filteri treba da se postave i u bunare oko pumpi kako bi se obezbedilo da ispumpana voda ne iznosi značajniju količinu tla; voda uklonjena iz iskopa odstranjuje se na dovoljno odstojanje od područja iskopa; postupak odvodnjavanja će se projektovati, urediti i primeniti tako da nivoi vode i porni pritisci predviđeni projektom značajnije ne fluktuiraju; treba imati dovoljnu rezervu kapaciteta crpljenja i predvideti sigurnosne kapacitete koji će biti raspoloživi u slucaju kvara, da bi se olakšalo održavanje odvodnjavanja; pri dopuštanju da se nivo podzemne vode vrati na svoj pocetni nivo, treba paziti da se spreče problemi kao šlo je strukturni lom tla sa senzitivnom strukturom, napr. rastresiti pesak; usvojeni postupak ne sme da vodi do prevelikog priliva zagađene vode u iskop; usvojeni postupak ne sme da izazove preveliko uzimanje pijaće vode iz njenog izvorišta. (5) P Efekti odvodnjavanja će se proveravati osmatranjem nivoa podzemne vode, pornih prilisaka i pomeranja tla, prema potrebi. Sakupljeni podaci podležu učestanim pregledima i interpretaciji da bi se odredili efekti odvodnjavanja na uslove u tlu i na ponašanje delimično izvedenih i susednih konstrukcija. (6) P Ako se postupak crpljenja nastavi u dužem vremenskom periodu, treba proveravati koiičinu rastvorenih soli i gasova u vodi koji ili mogu izazvati koroziju ili začepljenja bunara akumulacijom soli. (7) P Postupak dugotrajnog crpljenja treba da bude prilagođen da se spreči začepljivanje usled delovanja bakterija, ili drugih uzroka.
5.5
POBOLJŠANJE I ARMIRANJE TLA
(1) P Pre nego što se izabere ili primeni neki metod za poboljšanje ili armiranje tla, treba izvršiti geotehnička istraživanja da bi se dobili adekvatni podaci o početnim uslovima u terenu. (2) P Postupak za poboljsanje tla u konkretnoj situaciji će se izabrati uzimajući u obzir sledeće faktore: debljinu i svojstava slojeva prirodnog ili nasutog tla; veličine pritisaka vode u raznim slojevina; prirodu, veličinu i položaj konstrukcije koja se oslanja na tlo; sprečavanje ostećenja susednih objekata ili instalacija; da li je poboljšanje tla privremeno ili trajno; odnos između postupka poboljšanja tla i faza izgradnje izražen preko prihvatljive veličine deformacija,
59
EN 1997-1:2004 (S) uticaji na okolinu uključujući zagađivanje toksičnim materijama ili promene u nivoima podzemne vode, dugoročna postojanost primenjenih materijala. (3) P Efikasnost poboljšanja tla treba da se proveri pomoću kriterijuma zasnovanih na određivanju postignutih promena u potrebnim svojstvima prirodnog tla.
60
EN 1997-1:2004 (S) 6.GLAVA 6
PLITKO TEMELJENJE 6.1
UVOD
(1) P Odredbe u ovom poglavlju odnose se na plitko temeljenje uključujući samce, trakaste temelje i ploče. (2) P Neke od odredbi mogu takođe da se koriste za duboko temeljenje kao što su kesoni (bunari).
6.2
GRANIČNA STANJA
(1) P Treba izdvojiti ona granična stanja koja će se uzeti u razmatranje, pri tome uzeti u obzir sledeća granična stanja: gubitak ukupne stabilnosti (loss of overall stability); graničnu nosivost (bearing resistance failure); lom usled klizanja (failure by sliding); kombinovani lom u tlu i u konstrukciji (combined failure in ground and in structure); slom konstrukcije usled pomeranja temelja (structural failure due foundation movement); prekomerno sleganje (excessive settlements); prekomerno izdizanje usled bubrenja, mraza i drugih uzroka (excessive heave due to swelling, fros and other causes.); nedozvoljene vibracije (unacceptable vibrations).
6.3
DEJSTVA I PRORAČUNSKA STANJA
(1) P
Proračunska projektna stanja treba da se odaberu prema 2.2.
(2) P U određivanju uticaja za proračun graničnih stanja, treba razmotriti dejstva navedena u 2.4.2. (3) Kada je krutost konstrukcije značajna, može da se javi potreba za analizom interakcije konstrukcije i tla da bi se odredila raspodela uticaja.
6.4
PROJEKTOVANJE I KONSTRUKCIJSKI ZAHTEVI
(1) P
Kod izbora dubine fundiranje plitkih temelja treba obratiti pažnju na sledeće: dostizanje do sloja adekvatne nosivosti dubinu iznad koje se nalaze slojevi glina koje imaju tendenciju bubrenja i skupljanja, a vezano za sezonske klimatske promene, ili na prisustvo drveća i grmlja, što može izazvati znatna pomeranja dubinu iznad koje mogu da se jave oštećenja usled zamrzavanja nivo podzemne vode u terenu i probleme koji mogu da se jave ukoliko je kota temeljenja ispod tog nivoa
61
EN 1997-1:2004 (S) mogućnost pomeranja u tlu i smanjenja otpornosti nosivog sloja tla usled procedivanja ill klimatskih uslova ili usled načina gradenja uticaj iskopa temeljne jame na susedne temelje i objekte bilo koje buduće iskope u blizini temelja visoke ili niske temeperature koje se mogu preneti preko objekta na tlo mogućnost erozije tla, uticaji na svojstva tla promenljive zapremine u aridnim područjima, usled promene u sadržaju vlage u tlu pri dugotrajnom sušnom periodu, i narednom kišnom periodu prisustvo rastvorljivih materijala, naprimer krečnjaka, laporca, gipsa, halitne stene. (2)
Oštećenja od mraza neće se javiti ako je:
tlo koje nije podložno uticaju mraza, nivo temeljne spojnice ispod dubine zamrzavanja u tlu, uticaj mraza otklonjen insulacijom (odgovarajućom zaštitom).
(3) EN-ISO 13793 može da se primeni za izradu mera zaštite od mraza kod temelja za zgrade. (4) Kao dopuna da bi se ispunili uslovi u eksploataciji, plitke temelje treba projektovati iizimajući u obzir praktična rasmatranja koja se odnose na ekonomičan iskop, zahteve prostora za izvodenje i dimenzije zidova ili stubova oslonjenih na temelj. (5) P
Pri projektovanju plitkih temelja treba da se koristi neka od sledećih metoda: direktna metoda, u kojoj se posebno sprovode analize za svako granično stanje koristeći proračunske modele i računske vrednosti dejstava i parametara tla. Kada se vrši kontrola prema graničnom stanju loma, proračunom treba predvideti najverovatniji mehanizam loma. Kada se vrši kontrola prema graničnom stanju upotrebljivosti treba koristiti analizu deformacija i pomeranja. indirektna metoda, koja se oslanja na empirijsko komparativno iskustvo i rezultate terenskih i laboratorijskih merenja ili osmatranja, i koja je izabrana u vezi sa opterećenjima prema graničnom stanju upotrebljivosti, tako da zadovoljava zahteve svih relevantnih graničnih stanja. metoda zasnovana na propisanim merama, pri kojoj se nosivost temeljne konstrukcije podrazumeva (videti 2.5).
(6) Proračunski modeli za granično stanje loma i granično stanje upotrebljivosti plitkih temelja dati su u tačkama 6.5 i 6.6. Pretpostavljeni kontaktni pritisci za proračun plitkih temelja na stenama su dati u 6.7.
6.5
PRORACUN PREMA GRANICNOM STANJU LOMA
6.5.1 OPŠTA STABILNOST (1) P Opšta stabilnost treba da se posebno proveri sa ili bez temelja u sledećim slučajevima: u blizini kosine ili na kosini, prirodnog tla ili nasutog tta pored iskopa ili potpornog zida pored obale reka, kanala, jezera, rezervoara ili morske obale u blizini zona rudarskih ili podzemnih konstrukcija.
62
EN 1997-1:2004 (S) (2) P Za takve situacije treba pokazati, principima opisanim u poglavlju 11, da je lom usled gubitka stabilnosti mase tla u interakciji sa temeljem pouzdano neostvarljiv.
6.5.2 GRANIČNA NOSIVOST 6.5.2.1 (1) P
UVOD Sledeća nejednakost treba da bude zadovoljena za sva granična stanja Vd Rd
(2) P
(6.1)
R d treba da se sračuna u skladu sa 2.4.
(3) P V d treba da uključi težinu temelja, težinu i sve pritiske tla, bilo povoljne bilo nepovoljne. Pritisak vode koji nije prouzrokovan opterećenjem na temelj, treba da se uključi kao dejstvo. 6.5.2.2
ANALITIČKA METODA
(1) P Treba primeniti opšte prihvaćenu analitičku metodu proračuna. Napomena:Primer analitičkog postupka proračuna za graničnu nosivost je prikazan u Prilogu D. (2) P Analitička procena kratkoročne i dugoročne vrednosti R d treba da se izvrši posebno kada su u pitanju sitnozrna tla. (3) P Kada su tlo ili stenska masa ispod temelja uslojeni ili generalno sa diskontinuitetima, pretpostavljeni mehanizmi loma, smičuća otpornost i parametri deformabilnosti uneti u proračun treba da uzmu u obzir i strukturne karakteristike tla. (4) P Kada se računa granicna nosivost temelja u višestruko slojevitom tlu, treba odrediti parametre tla zasvaki sloj. (5) Kada se ispod slojeva tla manje čvrstoće nalaze slojevi tla veće čvrstoće, granična nosivost se može sračunati koristeći parametre smicanja slojeva manje čvrstoće. Za obrnut slučaj, lom koji se javlja u obliku ’’probijanja’’ treba da bude proveren. (6) Analitički postupci nisu često primenljivi za proračunska stanja koja su opisana u 6.5.2.2 (3)P, 6.5.2.2 (4)P i 6.5.2.2 (5). U tim slučajevima numerički postupci treba da se primene, i to za najnepovoljniji mehanizam loma. (7) 6.5.2.3 (1)
Proračuni opšte stabilnosti opisani u Glavi 11 mogu da se primene. SEMI-EMPIRIJSKI POSTUPAK Opšte priznati semi – empirijski postupci treba da se primene. Napomena: Preporučuje se semi-empirijski postupak za određivanje granične nosivosti korišćenjem rezultata presiometrijskog opita, koji je prikazan u Prilogu E.
63
EN 1997-1:2004 (S) 6.5.2.4
POSTUPAK PROPISANIH MERA NA OSNOVU GRANIČNE NOSIVOSTI
(1) Opšte priznati postupci propisanih mera koji se zasnivaju na poznatoj graničnoj nosivosti treba da se primene. Napomena: Preporučuje se postupak određivanja poznate granične nosivosti za plitko temeljenje na steni, koji je prikazan u Prilogu G.Kada se ovaj postupak primenjuje, rezultat proračuna treba da se procenjuje na osnovu komparativnog iskustva.
6.5.3 LOM USLED KLIZANJA (1) P Pri opterećenju koje nije upravno na osnovu temelja, treba izvršiti kontrolu na klizanje duž temeljne površine. (2) P
Za sigurnost na klizanje temelja, treba da bude zadovoljena sledeća nejednačina: H d R d + R p;d
(3) P
H d treba da sadrži i sva aktivna dejstva pritiska tla koja deluju na temelj.
(4) P
R d vrednost treba da bude određena prema 2.4.
(6.2)
(5) Vrednosti R d i R p;d treba da budu u saglasnosti sa veličinama prihvatljivog pomeranja u okviru posmatranog graničnog stanja.Za velika pomeranja, moguće posledice u stanju nakon loma treba da budu razmotrene. Usvojena vrednost R p;d treba da bude u saglasnosti sa prihvatljivim ponašanjem konstrukcije. (6) P Pri određivanju granične nosivosti temelja koja zavisi od područja podtla koje je pod sezonskim pomeranjima u tlu, mogućnost da glineno tlo može da se skuplja i na taj način odvaja od vertikalnih granica temelja, treba da bude razmotrena. (7) P Mogućnost da će tlo u kontaktu sa temeljom bude erodovano treba da bude razmotreno. (8) P Za drenirane uslove računska otpornost na smicanje, R d može se sračunati koristeći sledeću jednacinu: R d = V' d tan d
(6.3a)
ili R d = (V' d tan d) / R; h
(6.3b)
Napomena: Pri proračunu gde su faktori sigurnosti uključeni sa uticajima od dejstava, parcijalni faktori koji se odnose na dejstva ( F) je jednak 1,00 i V’d = V’k u izrazu (6.3b).
(9) P Pri određivanju V’ d treba voditi računa o tome da li su H d i V' d zavisna ili nezavisna dejstva. (10) Projektna vrednost ugla trenja d može se usvojiti jednaka projektnom efektivnom uglu unutrašnjeg trenja u kritičnom stanju tla ´c v; d,za temelje od livenog betona u iskopu, a jednaka vrednosti 2/3 ´ cv;d za glatki prefabrikovani temelj. Efektivnu koheziju c' treba zanemariti. (11) P Za nedrenirane uslove, računska otpornost na smicanje, R d, je definisana izrazom:
64
EN 1997-1:2004 (S) R d =A c c u;d
(6.4a)
ili R d = (A c c u;k)/ R;h
(6.4b)
(12)P Ako je moguće da voda ili vazduh uđu u otvorenu spojnicu temelja i temeljnog tla od nedrenirane gline, mora se sprovesti sledeća provera: R d 0,4 V d
(6.5)
(13) Uslov (6.5) može se zanemariti ako se otvorena spojnica između temelja i tla može sprečiti podpritiskom koji se javlja u zonama gde ne postoji pozitivan pritisak temelja na tlo.
6.5.4 OPTEREĆENJA SA VELIKIM EKSCENTRICITETOM (1) P Posebnu pažnju treba obratiti tamo gde ekcentricitet prelazi 1/3 širine pravougaone stope ili 0,6 od poluprečnika kružne stope. Takve mere opreza uključuju: pažljivo ispitivanje računsklh vrednosti uticaja u skladu sa 2.4.2. projektovanje položaja ivice temelja iizimajući u obzir ostupanja u toku izvođenja. (2) Ukoliko se ne preduzmu posebne mere u toku izvođenja, treba razmatrati slučajeve kad je odstupanje u izvedenim dimenzijama i do 0,10 m.
6.5.5 LOM KONSTRUKCIJE USLED POMERANJA TEMELJA (1) P Diferencijalna vertikalna i horizontalna pomeranja temelja za granična opterećenja konstrukcije i parametre deformabilnosti tla, treba da su takva da ne dođe do graničnog stanja loma u oslonjenoj konstrukciji. (2) Postupak sa poznatom veličinom granične nosivosti (videti 2.5) može da se primeni, pod uslovom da pomeranja ne izazovu granično stanje loma u konstrukciji. (3) P U tlu koje može da bubri treba proceniti moguće razlike u pomeranjima, pa temelje i konstrukciju projektovati tako da prihvati ta pomeranja ili da im se odupre.
6.6
PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU UPOTREBLJIVOSTI
6.6.1 UVOD (1) P Pomeranja temelja od opterećenja oslonjene konstrukcije treba razmatrati prema 2.4.2 (4). (2) P Treba razmotriti pomeranja nastala usled dejstava na temelje, da li su u skladu sa komparativnim iskustvom kao što je definisano u 1.5.2.2. Po potrebi, treba uraditi proračune pomeranja. (3) P
Za meke gline, uvek treba uraditi proračune sleganja.
65
EN 1997-1:2004 (S) (4) Za plitke temelje na polučvrstim i čvrstim glinama u Geotehničkim kategorijama 2 i 3, po pravilu treba uraditi proračun vertikalnih pomeranja (sleganja). Postupci koji se mogu koristiti da se sračunaju sleganja usled opterećenja na temelje su prikazani u 6.6.2. (5) P Granična opterećenja prema graničnom stanju upotrebljivosti treba koristiti za proračun pomeranja temelja da bi se izvršilo poređenje sa kriterijumima upotrebljivosti. (6) Proračune sleganja ne treba prihvatiti kao apsolutno tačne. Oni samo određuju aproksimativnu vrednost. (7) P Pomeranja temelja treba da se posmatraju kako u okviru pomeranja cele konstrukcije tako i u pogledu pomeranja pojedinačnih delova temeljne konstrukcije. (8) P Uticaji postojećih bliskih konstrukcija i nasipa treba da se uzmu u obzir kada se sračunava povećanje napona u terenu i uticaj toga na stišljivost tla. (9) P Moguće granice relativne rotacije temelja treba da budu sračunate i upoređene sa odgovarajućim graničnim vrednostima za pomeranja prema 2.4.9.
6.6.2 SLEGANJE (1) P
Proračun sleganja treba da uključi trenutna i vremenski uslovljena sleganja.
(2) Za proračun sleganja u nezasićenom i zasićenom tlu, treba iizeli u obzir sledeće tri komponente: s 0: trenutno sleganje u nedreniranim uslovima za potpuo zasićeno tlo vezano za smičuću deformaciju pri konstantnoj zapremini, a za nepotpuno zasićeno tlo vezano za smičuću deformaciju i promenu zapremine, s 1: konsolidaciono sleganje, s 2: sleganje usled sekundarne kompresije, odnosno puzanja (krip-a). (3)
Po pravilu treba koristiti priznate postupke određivanja sleganja. Napomena: Ugledni primeri postupaka za određivanje vrednosti sleganja so i s1 koji se mogu primeniti, dati su u Prilogu F.
(4) Treba posebno razmotriti tla kao što su organska tla i osetljive gline, u kojima sleganje usled sekundarne kompresije (puzanja) može da se odvija skoro neograniceno. (5) Dubinu stišljivog sloja koji se rasmatra u proračunu sleganja treba odrediti zavisno od veličine i oblika temelja, promena u krutosti tla sa dubinom i razmaka elementa temeljne konstrukcije. (6) Uobičajeno, ta dubina se može iizeti kao dubina pri kojoj efektivni vertikalni naponi od oplerećenja temelja iznose manje od 20% veličine efektivnog prirodnog pritiska u tlu. (7) Za mnoge slučajeve, ta dubina može grubo de se proceni kao jednostruka do dvostruka širina temelja, ali se može smanjiti za lako opterećene i šire temeljne ploče, Napomena: Ovaj pristup nije primenljiv za vrlo meke gline.
(8) P Treba, takođe, ako tome ima mesta, odrediti i moguća dodatna sleganja rastresitog tla kao posledice naknadnog sleganja pod sopstvenom težinom (9) Treba uzeti u razmatranje sledeće:
66
EN 1997-1:2004 (S) u nasipu u tlu sklonom strukturnom lomu moguće efekte od sopstvene težine, plavljenja i vibracija; u pesku sa lomljivim zrnima, efekte promene naponskog stanja. (10)P Prema potrebi, mogu se primeniti linearni ili nelinearni modeli deformabilnosti lla. (11) P Treba odrediti diferencijalna sleganja i relativne rotacije, uvodeći u proračun raspodelu opterećenja i moguću heterogenost tla, tako da se potvrdi da ne dolazi do pojave graničnog stanja upotrebljivosti. (12) Diferencijalna sleganja sračunata bez uzimanja u obzir krutosti oslonjcnc konstrukcije su obicno precenjena. Analiza interakcije oslonjene konstmkcije i tla se može koristiti za potvrdu smanjenih vrednosti diferencijalnih sleganja. (13) Diferencijalna sleganja usled pojave heterogenosti tla mogu da se uzmu u obzir osim ako ih ne sprečava krutost oslonjene konstrukcije. (14) Za plitke temelje u prirodnom tlu, mogu da se jave neravnomerna sleganja i u slučaju kada proračuni pokažu uniformna sleganja. (15) Naginjanje ekscentrično oplerećenih temelja treba proceniti pretpostavljajuću linearnu raspodelu kontaktnih pritisaka i tako sračunati sleganje ugaonih tački temelja koristeći raspodelu vertikalnih napona u tlu i prethodno opisane metode proračuna sleganja. (16) Za uobičajene konstrukcije temeljana u glini, treba odrediti odnos granične nosivosti za inicijalno nedrenirano stanje i onog opterećenja koje definiše granično stanje upotrebljivosti (videti 2.4.8 (4)). Ako je ovaj odnos manji od 2, proračuni treba da uzme u obzir nelinearnu deformabilnost tla.
6.6.3 IZDIZANJE (1) P
Pri određivanju izdizanja treba razmotriti sledeće slučajeve: smanjenje efektivnih napona, ekspanzija zapremine nepotpuno zasićenog tla, izdizanje pri konstantnoj zapremini zasićenog tla, usled sleganja susedne konstrukcije
(2) P Proračuni izdizanja treba da uključe kako trenutno tako i vremenski odloženo sleganje.
6.6.4 ANALIZA VIBRACIJA (1) P Temelje za konstrukcije izložene vibracijama ili sa dinamičkim opterećenjem treba projektovati tako da vibracije ne proiizrokuju nedozvoljena sleganja. (2) Treba preduzeti mere koje obezbeđuju da ne dođe do pojave rezonance izmedu frekvencije dinamičkog opterećenja i kritične frekvencije sistema temelj-tlo, kao i da ne dode do pojave likvefakcije u tlu. (3) P
Vibracije od zemljotresa preba uzeti u razmatranje u skladu sa ENV 1998.
67
EN 1997-1:2004 (S) 6.7
TEMELJI NA STENI. DODATNA RAZMATRANJA
(1) P
Pri proračunu plitkih temelja na steni treba uzeti u obzir sledeće: deformabilnost i čvrstoću stenske mase i dozvoljena sleganja oslonjene konstmkcije prisustvo ispod temelja oslabljenih slojeva, pojave rastvaranja stene, zone raseda itd. uslojenost i druge diskontinuitete i njihove karakteristike (na primer, ispuna, kontinuitet, zev, rastojanje) stanje raspadnutosti, dekompozicije i ispucalosti (polomljenosti) stena poremećaj prirodnog stanja stene usled izgradnje kao šlo su podzemni radovi, iskopi na kosinama i sl. a koji se nalaze u blizini temelja.
(2) Plitki temelji na steni, po pravilu, mogu da se projektuju koristeći metodu procenjenog dozvoljenog kontaktnog pritiska. Za čvrste intaktne eruptivne stene, gnajseve, krecnjake i peščare, procenjeni dozvoljeni konlaklni pritisak je ograničen čvrstoćom na pritisak betona temelja. Napomena: U aneksu G se daje primer postupka za određivanje procenjene nosivosti za plitke temelje na steni.
(3) Sleganje temelja može se odrediti na bazi uporedivog iskustva a prema klasifikaciji stenskih masa.
6.8
DIMENZIONISANJE TEMELJA
(1) P
Plitke temelje treba proveriti na lom konstrukcije temelja u skladu sa 2.4.6.4.
(2) Za krute temelje može se pretpostaviti linearna raspodela kontaktnih pritisaka. Detaljnije analize koje tretiraju interakciju oslonjene konstrukcije i tla mogu se koristiti za potvrdu ekonomičnijeg projektovanja. (3) Za fleksibilne temelje, raspodela kontaktnih pritisaka može se dobiti ako se temelj modelira kao greda ili ploča oslonjena na deformabilni kontinuum ili niz opruga odgovarajuće krutosti i čvrstoće. (4) P Upotrebljtvost trakastih temelja i temeljnih ploča treba kontrolisati pretpostavljajući opterećenje za granično stanje upotrebljivosti i raspodelu kontaktnih pritisaka koja odgovara deformacijama temelja i tla. (5) Za slučaj delovanja koncentrisanih sila na trakaste temelje i ploče, sile i momenti savijanja mogu se odrediti ako se za model tla usvoji model reakcije posteljice koristeći linearnu elastičnost. Koeficijent posteljice trcba odrediti iz analize sleganja sa adekvatnom procenom raspodele kontaktnih pritisaka. Pretpostavljeni moduli Ireba da se usklade sa kontaktnim pritiskom koji ne prelazi vrednosti za koje važi linearno ponašanje. (6) Apsolutna i diferencijalna sleganja cele konstrukcije treba sracunali u skladu sa 6.6.2. Za taj proračun model reakcije posteljice često nije pogodan.Preciznije metode, kao što je proračun konačnim elementima, treba koristiti kada interakcija oslonjene konstrukcije i tla ima dominantne efekte.
6.9
68
PRIPREMA PODTLA
EN 1997-1:2004 (S) (1) P Podtlo treba pripremiti sa najvećom pažnjom. Korenje, druga strana tela i umetci mekog, slabonosivog tla, treba da se uklone bez poremećaja podtla. Svako udubljenje treba da bude popunjeno sa tlom ili drugim materijalom, tako da ima odgovarajuću deformabilnost i čvrstoću samoniklog, neporemećenog tla. (2) U tlu koje je podložno poremećaju, kao što je glina, redosled iskopa za plitke temelje treba da bude planiran tako da se maksimalno umanje poremećaji podtla. Po pravilu je dovoljno da se iskop vrši u ihorizontalnim slojevima. Kada treba da se spreči izdizanje, iskop treba da se vrši u rovovima ’’na preskok’’, a betonom treba da se ispunjava postojeći iskop pre nego što se vrši iskop za sledeći temelj.
69
EN 1997-1:2004 (S) 7.GLAVA 7
TEMELJENJE NA ŠIPOVIMA 7.1
UVOD
(1) P Odredbe u ovome poglavlju odnose se na oslonjene na bazi šipove, lebdeće šipove, zategnute šipove i poprečno opterećene šipove, koji se izvode pobijanjem, utiskivanjem, uvrtanjem ili bušenjem sa ili bez isplake pod pritiskom. (2) Odredbe ove glave ne treba da se doslovno primenjuju za šipove koji imaju namenu smanjenja sleganja, kao što je to ponekad slučaj sa temeljima na pločama oslonjenim na šipove. (3) P
Pri izvođenjušipova treba se pridržavati sledećih standarda:
EN 1536:1999 za bušene šipove EN 12063:2000 za priboje, EN 12699:2000 za pobijane šipove.
Napomena: EN 14199 Izvršenje specijalnih geotehničkih radova – mIkrošipovi se nalazi u pripremi.
7.2
GRANIČNA STANJA
(1) P Treba izdvojiti ona graničnih stanja koja će se razmatrati, a pri tome potrebno je voditi računa o sledećim graničnim stanjima: gubitak celokupne stabilnosti (loss of overall stability); lom usled prekoračenja nosivost i temelja na šipovima (bearing resistance failure of the pile foundation); izdizanje ili nedovoljna zatežuća nosivost temelja na šipovima (uplift or insufficient tensile resistance of the pile foundation); lom u tlu usled poprečnog opterećenja na šipove (failure in the ground due to transverse loading of the pilefoundation); strukturni lom šipa pri pritisku, zatezanju, savijanju, izvijanju ili smicanju (structural failure of the pile in compres sion, tension, bending, buckling or shear); kombinovani lom u tlu i temelju na šipovima (combined failure in the round and in the pile foun- dation); kombinovani lom u tlu i konstrukciji (combined failure in the ground and in the structure); prekomerno sleganje (excessive settlement); prekomerno izdizanje (excessive heave) neprihvatljive vibracije (unacceptable vibrations)
7.3
DEJSTVA I PROJEKTNA STANJA
7.3.1 UVOD (1)
Dejstva navedena u 2.4.2 (4) treba da se uzmu u obzir pri izboru projektnih stanja
(2)
Šipovi mogu da budu opterećeni aksijalno i/ili poprečno
(3) P
Proračunska stanja treba da se usvoje prema 2.2.
70
EN 1997-1:2004 (S) (4) Analiza interakcije između oslonjene konstrukcije i tla može biti potrebna da bi se potvrdilo granično stanje
7.3.2 DEJSTVA USLED POMERANJA U TLU 7.3.2.1
UVOD
(1) P U tlu u kome su šipovi izvedeni mogu nastati pomeranja prouzrokovana konsolidacijom, bubrenjem,okolnim oplerećenjem, puzanjem tla, klizanjem ili zemljotresom. Ovi fenomeni deluju na šipove izazivajući sile usmerene na dole (negativno trenje), podizanje, istezanje, poprečno opterećenje i pomeranje. (2) U tim slučajcvima, za projektne vrednosti otpornosti i deformabilnosti tla koje se deformiše treba usvojiti po pravilu više vrednosti. (3) P
Za proračun treba usvojiti jedan od sledeća dva pristupa: pomeranje tla se tretira kao dejstvo. Tada se sprovodi analiza interakcije da bi se odredile sile, pomeranja i deformacije šipova gornju granicu sile koje tlo može preneli na šipove treba usvojiti kao projektno dejstvo. Pri određivanju ove sile treba uzeti u obzir čvrstoću tla i uzrocnik opterećenja, iskazan kao težina ili pritisak tla koje se pomera u odnosu na šip ili kao veličina dejstva koje je tome uzrok.
7.3.2.2
SILE USMERENE NANIŽE (NEGATIVNO TRENJE NA OMOTAČU)
(1) P Ukoliko se projektni proračuni sprovode tretirajući sile koje su usmerene naniže kao dejstvo, njihove veličine treba da su maksimalne koje mogu naslati usled velikog relativnog sleganja tla u odnosu na šip. (2) Proračun maksimalnih sila koje su usmerene naniže, treba da uzme u obzir smičuću otpornost tla duž stabla (omotaca) šipa, i pomeranje tla naniže usled težine tla i površinskog opterećenja oko šipa koje je uzrok sleganju. (3) Za grupu šipova, gornja granica sila koje su usmerene naniže može se sračunati na osnovu velicine opterećenja koje izaziva sleganje uz uzimanje u obzir promene pritiska podzemne vode usled sniženja nivoa podzemne vode, konsolidacije ili pobijanja šipa. (4) Tamo gde se očekuje da će sleganje tla posle izvođenja šipova da bude malo, ekonomično projektovanje može se postići tretirajući sleganje tla kao dejstvo i sprovodeći analizu interakcije. (5)P Projektne vrednosti sleganja tla mogu se odrediti uzimajući u obzir težinu tla i stišljivost saglasno sa 2.4.3. (6) Proračunom inlerakcije treba uzeti u obzir relativno pomeranje šipa u odnosu na sleganje okolnog tla, smičuću otpornost tla po dužini stabla (omotača) šipa, težinu tla i očekivano opterećenje na površini tercna oko svakog šipa, koje je uzrok pojave negativnog trenja. (7) Po pravilu, opterećenje koje deluje naniže i poprečno opterećenje ne treba uzimati kao simultano dejstvo u kombinacijama opterećenja.
71
EN 1997-1:2004 (S) 7.3.2.3
BUBRENJE
(1) P Pri rasmatranju efekta bubrenja, ili sila koje deluju naviše, a koje mogu nastati duž stabla (omotača) šipa, pomeranje tla se po pravilu može tretirati kao dejstvo. Napomena 1: Ekspanzija ili bubrenje tla može naslati usled rasterećenja, iskopa, dejstva mraza ili pobijanja susednlh šipova. Ono može takođe nastati usled porasta sadržaja vode u tlu nastalog uklanjanjem rastinja, prestanka odvodnjavanja, sprecavanja (novim konstrukcijama) isparavanja i usled incidentnih situacija. Napomena 2: Bubrenje može nastati za vreme izvodenja, pre nego sto su šipovi opterećeni oslonjenom konstrukcijom, i može izazvati neprihvatljivo izdizanje ili strukturni lom šipova.
7.3.2.4
POPREČNO OPTEREĆENJE
(1) P Poprečno pomeranje tla, može da izazove poprečno opterećenje na temelje na šipovima. (2) Ovo poprečno opterećenje treba razmotriti uzimajući u obzir napred navedena proračunska stanja, pri kojima može doći do poprečnih dejstava na šipove: razlika u nadopterećenju terena sa raznih strana temelja na šipovima (naprimer pri položaju šipa pored nasipa ili u nasipu) razlika dubine iskopa sa raznih strana temelja na šipovima (naprimer u iskopu ili pored ivice iskopa) temeljenje na šipovima izvedeno na padini koja puzi zakošeni šipovi u tlu koji se sleže šipovi u seizmički aktivnom području. (3) Poprečno opterećenje koje deluje na temelje na šipovima treba po pravilu odrediti posmatrajući šipove kroz interakciju kao krute ili fleksibilne nosače u deformabilnom tlu. Kada je horizontalna deformacija sloja tla manje čvrstoće velika i šipovi su na velikom međusobnom odstojanju, rezultujuće poprečno opterećenje zavisi od čvrstoće na smicanje gornjeg sloja tla.
7.4
METODE PRORACUNA I PRORACUNSKE SITUACIJE
7.4.1 METODE PRORAČUNA (1) P
Proračuni treba da se zasnivaju na sledećim pristupima: rezultatima statičkog probnog opterećenja, koji treba da su prikazani proračunski ili na drugi način, i treba da su u saglasnosti sa ostalim relevantnim iskustvima. empirijskim ili analitičkim metodama proračuna čija valjanost treba da je dokazana opitima probnim statičkim opterećenjem u uporedivim situacijama rezultatima dinamičkih opterećenja, čija valjanost treba da je dokazana sa statičkim probnim opterećenjem u uporedivim situacijama.
(2) Proračunske vrednosti parametara koji se korisle u proračunima treba da su generalno u saglasnosti sa Glavom 3, ali rezultati probnih opterećenja takođe treba da su uzeti u obzir pri izboru veličina(3) Opit statičkim opterećenjem može se izvoditi na opitnim šipovima, koji su izvedeni u cilju ispitivanja, pre nego što je proračun završen, ili na radnim šipovima, koji čine deo temelja konstrukcije.
72
EN 1997-1:2004 (S) 7.4.2 PROJEKTNA RAZMATRANJA (1) P Treba proanalizirati ponašanje pojedinacnih šipova i šipova u grupi u odnosu na krutost i čvrstoću konstrukcije koja povezuje šipove. (2) P Pri izboru metode proračuna i vrednosti parametara kao i korišćenju rezultata probnog opterećenja, treba razmotriti vreme trajanja opterećenja i brzinu nanošenja opterećenja. (3) P Planirano buduće stanje u terenu tj. promene opterećenja koje mogii nastati iskopom ili nasipanjem i potencijalne promene promene režima podzemne vode treba uzeti u obzir kako u proračunu tako i pri korišćenju rezultata probnog opterećenja. (4) P obzir:
Pri izboru tipa šipa, uključujući kvalitet materijala šipa i način izvodenja, treba uzeti u
uslove tla u terenu, uključujući postojanje ili mogućnost postojanja smetnji u tlu za izradu šipova; napone nastale u šipovima u toku izvođenja šipova mogućnost održanja i kontrole integriteta ugrađenog šipa uticaj načina izvođenja šipa na već izvedene šipove i na susedne objekte ili prateće radove; tolerancije unutar kojih šipovi mogu realno biti izvedeni štetan uticaj hemiijskih materija u tlu mogućnost dovođenja u vezu različitih režima podzemne vode, rukovanje pri izradi i transportu šipova, uticaje izrade šipova na susedne građevine (5)
Pri razmatranju predhodno nabrojanih aspekata, posebnu pažnju zahteva sledeće: rastojanje šipova u grupi; pomeranje ili vibracije susednih objekata usled izvođenja šipa; vrsta malja malja ili vibratora koji se koristi; dinamički naponi u šipu za vreme pobijanja; za bušene šipove kod kojih se koristi isplaka, potreba održanja pritiska isplake kako nebi došlo do kolapsa bušotine ili hidrauličkog sloma tla u nivou baze šipa; čišćenje baze a ponekad i zidova bušotine, posebno kada se koristi bentonitska suspenzija, a u cilju da se iz isplake ukloni poremećeni materijal; lokalna nestabilnost bušotine za vreme betoniranja šipa koja može dovesti do utiskivanja tla u stablo šipa; utiskivanje tla ili vode u gabarit šipova koji se betoniraju u terenu; efekat upijanja vode iz betona šipa u slučaju prisustva vodom nezasićenih slojeva peska; retardacioni uticaj hemijskih materija; zbijanje tla usled pobijanja šipa punog preseka; poremećaji u tlu usled rotacije stabla šipa kod rotaciono bušenih šipova.
73
EN 1997-1:2004 (S) 7.5
PROBNO OPTEREĆIVANJE ŠIPA
7.5.1
UVOD
(1) P
Opit probnog opterećenja šipa treba izvoditi u sledećim situacijama: kada se koristi tip šipa ili način izvođenja šipa za koje nema uporedivog iskustva kada se koristi postupak ispitivanja šipova i u terenu za koje ne postoji uporedivo iskustvo kada će šipovi biti izloženi takvom opterećenju za koje teorija i iskustvo ne obezbeđuju dovoljnu pouzdanost pri projektovanju. Postupak ispitivanja šipa treba tada da bude sličan očekivanom opterećenju. kada zapažanja za vreme procesa izvodenja šipa ukazuju na ponašanje šipa koje se značajno i nepovoljno razlikuje od ponašanja očekivanog na osnovu istraživanja lokacije i iskustva, i kada dodatna ispitivanja ne razjašnjavaju razlog takvih odstupanja.
(2)
Opit probnog opterećenja šipa može da se koristi: za procenu podobnosti načina izvođenja da se odredi odgovor reprezentativnog šipa i okolnog tla na delovanja opterećenja, i to u pogledu veličine pomeranja i graničnog opterećenja za proveru ponašanja celokupnog temelja na šipovima.
(3) Kada nije praktično izvoditi opit probnog oplerećenja usled teškoća u modeliranju promena opterećenja (na primer ciklično opterećenje), proračunske vrednosli svojstava materijala treba usvojiti veoma pažljivo. (4) P Ukoliko se vrši probno opterećenje samo jednog šipa, on treba da bude lociran na mestu gde se očekuje najnepovoljnije stanje u tlu. Ukoliko to nije moguće, ovo treba uzeti u obzir pri usvajanju karakteristične vrednosti nosivosti šipa. (5) P Ukoliko se opit probnim optcrećenjem izvodi na dva ili više šipova, položaji tih šipova treba da su reprezenlativni za lokaciju, s tim što jedan od opita treba da je lociran na mestu gde se veruje da je najnepovoljnije stanje u tlu. (6) P U periodu između izvođenja opitnog šipa i početka probnog opterećenja, treba da prođe određeno vreme kako bi se obezbedilo dostizanje potrebne čvrstoće materijala šipa i da porni pritisak u tlu ponovo dobije svoju početnu vrednost. (7) U nekim slučajevima biće neophodno da se registruju porni pritisci u tlu nastali pri izvodenju šipa i njihovo opadanje u vremenu, da bi se donela ispravna odluka o početku opita probnim opterećenjem.
7.5.2 ISPITIVANJE STATIČKIM PROBNIM OPTEREĆENJEM 7.5.2.1
POSTUPAK OPTEREĆIVANJA
(1) P Postupak nanošenja opterećenja, s obzirom na broj inkremenata opterećenja, trajanje tih koraka i primene ciklusa opterećenja, treba da bude takvo da se mogu doneti zaključci o deformacionom ponašanju, piizanju i izdizanju temelja na šipovima, a na osnovu merenja na opitnom šipu. Za opitne šipove, opterećenje treba da je takvo da se može doneti zaključak i o graničnoj nosivosti šipa.
74
EN 1997-1:2004 (S) Napomena: Ispitivanje šipova staličkim probnim opterećenjem treba vršiti saglasno predloženoj proceduri ISSMFE (medunarodno društvo za meh. tla i fundiranje) "Podkomitet za preporučljive procedure terenskih i laboratorijskih ispitivanja" Aksijalno opterećivanje šipova.Preporučen postupak. Štampan u ASTM Geotecnical Journal, June 1985, pp 79-80.
(2) Oprema za određivanje sila, napona, deformacija i pomeranja treba da je baždarena pre opita. (3) šipa.
Pravac nanošenja sila pritiska ili zatezanja treba da se poklapa sa podužnom osom
(4) Po pravilu, opite probnim opterećenjem kod zategnutih šipova treba vršiti do sloma. Ekstrapolacija rezultata na dijagramu zavisnosti sile i pomeranja nije dozvoljena. 7.5.2.2
PROBNI ŠIPOVI
(1) P Broj probnih šipova potrebnih za verifikaciju proračuna, određuje se s obzirom na sledeće aspekte: uslove tla i njihove promene na lokaciji geotehničku kategoriju konstrukcije, ukoliko je to merodavno prethodno dokumentovana evidencija o ponašanju iste vrste šipa u sličnim uslovima tla ukupni broj šipova i vrsta šipova (2) P Uslovi tla na mestu ispitivanja treba da budu detaljno izloženi. Dubina bušenja ili opiti u terenu treba da budu dovoljni da se odredi priroda terena kako pored tako i ispod baze šipa. Svi slojevi koji značajno utiču na ponašanje šipa treba da budu istraženi (3) P Postupak izrade probnog šipa treba da je detaljno dokumentovan u projektu temeljenja saglasno sa 7.9. 7.5.2.3
RADNI ŠIPOVI
(1)P Broj radnih šipova na kojima se izvodi opit probnim opterećenjem treba da je odabran na osnovu nalaza stečenih za vreme izvođenja šipova. (2) P Opterećenje kojim se opterećuje probni šip treba da je najmanje jednako projektnom opterećenju koje preovlađuje u projektu temeljenja.
7.5.3
DINAMIČKO PROBNO OPTEREĆENJE
(1) Rezultati opita dinamičkim opterećenjem mogu se koristiti za procenu otpornosti pritisnutih šipova uz uslov da je obezbeđeno sprovodenje adekvatnog ispitivanja lokacije i da je metod ispitivanja baždaren u odnosu na opite statičkim opterećenjem na istoj vrsti šipa, slične dužine i poprečnog preseka i u uporedivim uslovima u tlu (videti 7.6.2.4 do 7.6.2.6). Napomena: Videti ASTM Designation D 4945, Standard Test Method for High –Strain Dynamic Testing of Piles.
(2) P Ako se izvodi veći broj različitih dinamičkih ispitivanja rezultati dinamičkih opita treba razmatrati u vezi sa ostalima. (3) Rezultati dinamičkih opita mogu se koristiti kao indikator kvaliteta šipova i za uočavanje šipova sa nedostacima.
75
EN 1997-1:2004 (S) 7.5.4 IZVEŠTAJ O PROBNOM OPTEREĆIVANJU (1) P
Izveštaj treba sačiniti za svako probno opterećenje. Taj izveštaj treba da sadrži: opis lokacije uslove tla povezano sa istraživanjima tla vrstu šipa opis postupka izrade šipa, i eventualnih problema u vezi sa izradom opis uređaja za nanošenje opterećenja i merenja kao i sistem balasta dokumente o baždarenju opreme za nanošenje opterećenja i merenja izveštaj o načinu izvođenja opitnog šipa fotografsku dokumentaciju izrade šipa i lokacije rezultate opita u numeričkom obliku za svaki korak opterećenja dijagram sleganja u funkciji vremena, ukoliko se opterećenje nanosi u koracima izmerene zavisnosti opterećenja i sleganja obrazloženje razloga za svako odstupanje od gore navedenih preporuka.
7.6
AKSIJALNO OPTEREĆENI ŠIPOVI
7.6.1 UVOD 7.6.1.1
PRORAČUN PREMA GRANIČNOM STANJU
(1) P Proračunima treba dokazati da su sledeće vrste graničnih stanja u dovoljnoj meri neostvarljive: granično stanje nosivosti na pritisak ili na zatezanje pojedinačnog šipa granično stanje nosivosti na pritisak ili na zatezanje temelja na šipovima kao celine granicno stanje nosivosti sa rušenjem ili većim ostećenjem na oslonjenoj konstrukciji, usled nastalih prevelikih ili diferencijalnih pomeranja temelja na šipovima granično stanje upotrebljivosti u oslonjenoj konstrukciji, usled pomeranja šipova (2) Po pravilu postupkom proračuna treba razmotriti stepen sigurnosti s obzirom na granično stanje pri pritisku ili pri zatezanju, a to je stanje u kome se šip značajno pomera naviše ili naniže sa beznačajnim porastom ili smanjenjem otpora. (videti 7.6.2 i 7.6.3). (3) Za pritisnute šipove često je teško odrediti granično opterećenje na osnovu dijagrama opterećenje – sleganje, kada se javlja kontinualna zakrivljenost dijsgrama. U tim slučajevima sleganje vrha šipa koje iznosi 10% veličine prečnika baze šipa treba da se primeni kao kriterijum ’’ sloma’’. (4) P Za šipove koji zahtevaju velika sleganja da bi se dostigla granična nosivost, granično slanje nosivosti može se doslići u oslonjenoj konstrukciji i pre nego šlo je dostignuta puna mobilizacija granične nosivosti šipova. U tim slučajevima pristup sa pažljivim određivanjem mogućeg dijapazona sleganja treba da bude primenjen. Napomena: Sleganje šipova je razmotreno u 7.6.4
7.6.1.2
76
OPŠTA STABILNOST
EN 1997-1:2004 (S) (1) P Treba razmotriti lom usled gubitka opšte stabilnosti temelja uključujući i pritisnute šipove u saglasnosti sa Glavom 11. (2) Tamo gde postoji mogućnost nestabilnosti, treba razmotrili površi loma koje prolaze ispod šipova kao i površi loma koje presecaju šipove. (3) P Slom koji nastaje usled izdizanja kompletne zapremine tla u kojoj su šipovi, treba da se proveri u skladu sa 7.6.3.1 (4)P.
7.6.2 GRANIČNA NOSIVOST NA PRITISAK 7.6.2.1
UVOD
(1) P Da bi se dokazalo da temelj može da prihvati proračunsko opterećenje sa odgovarajućim faktorom sigurnosti u odnosu na nosivost pri slomu pod pritiskom, treba da bude zadovoljena sledeća nejednakost za sva granična stanja opterećenja i kombinacije opterećenja: F c;d R c;d
(7.1)
(2) U principu, u F c;d treba uključiti i sopstvenu težinu šipova a u R c;d treba uključiti opterećenje od težine tla na nivou baze temelja. Međutim, ove dve sile se mogii zanemariti ukoliko se one međusobno poništavaju (aproksimativno). One se ne mogu poništiti u slučajevima: (3) P
kada je negalivno trenje značajno; kada je tlo veoma lako, kada šip izlazi iznad površine terena.
Za šipove u grupi, treba razmotriti dva mehanizma Ioma:
prekoračenje nosivosti pojedinačnih šipova; prekoračenje nosivosti šipova i tla izmedu njih, a koje deluju kao celina.
Za proračunsku nosivost treba usvojiti nižu vrednost od te dve veličine. (4) Generalno, nosivost grupe šipova koja deluje kao celina može se sračimati tretirajući ih kao jedan šip velikog prečnika. (5) Krutost i čvrstoća konstrukcije koja spaja šipove u grupi, treba da bude uzeta u obzir pri određivanju nosivosti temelja (6) Kada se na šipove oslanja kruta konstrukcija može se uzeti u obzir kao povoljna okolnost sposobnost konstrukcije da vrši redistribuciju opterećenja koje deluje na šipove. Granično stanje tada može nastati samo kada značajan broj šipova dolazi zajedno u stanje loma, prema tome slom pojedinačnog šipa više nije merodavan. (7) Kada se na šipove oslanja fleksibilna konstrukcija, treba da se kao merodavno granično stanje za temelj smatra nosivost šipa koji pruža najmanji otpor. (8) Posebna pažnja treba da se posveti mogućem slomu ivičnih šipova a usled kosih ili ekcentričnih sila koje se prenose iz oslonjene konstrukcije (9) P Ukoliko se nosivi sloj za šipove nalazi iznad slojeva manje čvrstoće, treba uzeti u obzir efekat donjih slojeva na nosivost sipova.
77
EN 1997-1:2004 (S) (10)P Čvrstoća zone tla iznad i ispod nivoa baze šipa treba da se uzme u obzir pri određivanju nosivosti šipa Napomena: Ova zona može da se nalazi nekoliko prečnika šipa iznad i ispod baze šipa. Bilo koji proslojak manje čvrstoće u ovoj zoni ima značajan uticaj na nosivost šipa.
(11) Slom u tlu usled proboja treba da se razmotri ako se sloj male nosivosti nalazi na dubini ispod baze šipa, koja je manja od četvorostrukog prečnika baze šipa. (12) Kada je prečnik baze šipa veći od prečnika stabla, treba razmotriti nepovoljne efekte ovakvog slučaja. (13) Za cilindrične ili kutijaste (cevaste) šipove sa otvorenim dnom, koji se pobijaju u tlo, a sa otvorom koji je veći od 500 mm u bilo kojem pravcu, i bez posebnog uređaja u šipu koji stvara uslove za učepljenje tla, nosivost baze šipa treba da se odredi kao manja vrednost od 7.6.2.2
otpornosti na smicanje čepa tla i unutarnje površine šipa, otpornosti na bazi šipa koja je određena površinom baze šipa
GRANIČNA NOSIVOST NA OSNOVU REZULTATA OPITA STATIČKIM PROBNIM OPTEREĆENJEM
(1) P Način na koji je izvedeno probno opterećenje šipa treba da je u saglasnosti sa 7.5. i treba da je propisan u Geotehničkom projektnom izveštaju. (2) P Opitni šipovi treba da su izvedeni na isti način kao i ostali šipovi koji čine temeljenje i treba da se oslanjaju na iste slojeve. (3) Ukoliko se prečnik opitnih šipova razlikuje od prečnika radnih šipova, moguće razlike u svojstvima šipova različitih prečnika treba razmatrati pri odredivanju nosivosti koja će se usvojiti. (4) U slučaju šipova velikih prečnika, često puta je nepraktično izvoditi opit probnim opterećenjem na opitnom šipu potpuno istih dimenzija. Probno opterećenje na opitnom šipu manjeg prečnika može se izvoditi pri čemu je obezbeđeno: odnos prečnika opitnog i radnog šipa nije manji od 0,5; opitni šip manjeg prečnika treba da bude proizveden i ugrađen (izveden) na isti način kao i šipovi koji se koriste za fundiranje objekta merna oprema treba da je izvedena u opitnom šipu na način da je moguće merenjem odrediti posebno nosivost baze i nosivost omotača. Ovaj postupak Ispitivanja treba da se koristi sa oprezom kod pobijenih cevastih šipova sa otvorenim dnom, zbog uticaja prečnika tla začepljenog u šipu na mobilizaciju nosivosti šipa. (5) P U slučaju temeljenja na šipovima koji su izloženi negativnom trenju, nosivost šipova pri slomu ili pri pomeranju koje je jednako kriterijumu za verifikaciju graničnog stanja nosivosti određenog iz rezultata probnim opterećenjem, treba korigovati. Korekcija se postiže oduzimanjem merenog ili najnižeg proračunskog pozitivnog trenja, u stišljivom sloju,i više ležećih slojeva gde se javlja negativno trenje, od sila koje su merene na glavi (vrhu) šipa. (6) Za vreme opita probnim opterećenjem, koje je podložno delovanju negativnog trenja, pozitivno trenje se razvija po čitavoj dužini šipa i može se razmatrati prema 7.3.2.2(6). Maksimalno opterećenje nanešeno na ispitivani radni šip treba da bude veće od zbira proračunskog spoljnjeg opterećenja i dvostruke vrednosti negativnog Irenja.
78
EN 1997-1:2004 (S) (7)P Pri odredivanju granične karakteristične nosivosti Rc;k iz vrednosti Rc;m merenih na jednom ili nekoliko opita probnim opterećenjem, treba uzeti u obzir efekat promenljivosti tla i promenljivosti efekata izvođenja šipa. (8)P Za konstrukcije koje nemaju kapacitet da prenesu opterećenja sa ’’slabijih’’ šipova na ’’jače’’ šipove, najmanji zahtev je ispunjenje izraza:
Rc , m mean Rc , m min ; 1 2
Rc , k Min
(7.2)
gde su 1 i 2 korelacioni koeficijenti koji se odnose na broj opitnih šipova i primenjuju se na prosečnu vrednost (R c;m)sred i na minimalnu vrednost (R c;m)min. Napomena: Vrednosti korelacionih koeficijenata mogu da budu definisane u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti se nalaze u Tabeli A.9
(9) Za konstrukcije koje imaju dovoljnu krutost i čvrstoću da prenesu opterećenja sa ’’slabijih’’ na ’’jače’’ šipove vrednosti koeficijenata 1 i 2 mogu da budu podeljene sa 1,10 s tim da vrednost 1 nikad ne bude manja od 1,00. (10)P Sistematske i slučajne promene u terenu treba da budu uvažene pri interpretaciji podataka ispitivanja opitnih šipova. (11) P Podaci o izvođenju opitnog ili opitnih šipova treba da budu provereni i svako odstupanje od predviđenog načina i uslova izvođenja treba da se uzmu u obzir. (12) Karakteristična nosivost na pritisak tla R c;k treba da bude određena na osnovu vrednosti nosivosti baze šipa R b;k,i nosivosti omotača R s;k tako da se dobija: R c;k = R b;k + R s;k
(7.3)
(13) Ove komponente mogu da se odrede direktno na osnovu opita statičkim opterećenjem, ili na osnovu procene zasnovane na ispitivanjima tla ili na osnovu dinamičkih ispitivanja šipova. (14) P Projektovana nosivost R c;d treba da se odredi prema izrazu: R c;d = R c;k / t
(7.4)
ili R c;d = R b;k / b + R s;k / s
(7.5)
Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora se mogu odrediti u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti za trajno i povremeno opterećenje (stanje) su date u Tabelama A.6, A.7 i A.8.
79
EN 1997-1:2004 (S) 7.6.2.3
GRANICNA NOSIVOST ODREĐENA NA OSNOVU REZULTATA ISPITIVANJA TLA
(1) P Postupci određivanja nosivosti na pritisak temelja na šipovima na osnovu rezultata ispitivanja temeljnog tla treba da budu zasnovani na ispitivanju opitnih šipova i na osnovu postojećeg iskustva kao što je to definisano u 1.5.2.2. (2) Da bi se dobila dovoljna sigurnost u sračunatoj nosivosti može da se uvede faktor modeliranja prema 2.4.1 (9). (3)
Proračunska nosivost, R c treba da se određuje iz: R c;đ = R b; k + R s;d
(4) P
(7.6)
Za svaki šip, R b;d i R s;d treba da se odrede iz: R b;d = R b; k / b i R s;d = R s;d / s
(7.7)
Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora se mogu odrediti u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti za trajno i povremeno opterećenje (stanje) su date u Tabelama A.6, A.7 i A.8
(5) P
Karakteristične vrednosti R b; k +R s; k treba da se određuju na osnovu izraza:
R c ,k R b ,k R s ,k
R c ,cal mean R c ,;cal min R b ,cal R s ,cal R c ,cal Min ; 3 4
(7.8)
gde su 3 i 4 korelacioni koeficijenti koji zavise od broja opitnih redova: n, i primenjuju se kako sledi:
za prosečne vrednosti: (R c;cal)sred =(R b;cal)sred +(R s;cal)sred za najniže vrednosti: (R c;cal)min =(R b;cal +R s;cal)min
ili se primenjuje postupak prikazan u 7.6.2.3 (8). Napomena: Vrednosti korelacionih koeficijenata se mogu odrediti u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti su date u Tabeli A.10.
(6) P Sistematske i slučajne komponente promenljivih veličina u terenu treba da se uzmu u obzir pri interpretaciji izvršenih opita i proračunatih nosivosti. (7) Za konstrukcije koje imaju dovoljnu krutost i čvrstoću da penesu opterećenja sa ’’slabijih’’ na ’’jače’’ šipove, koeficijenti 3 i mogu da budu podeljeni sa 1,10, s tim da koeficijenat 4 nikad nije manji od 1,0. (8)
Karakteristične vrednosti se mogu sračunati na osnovu izraza: R b;k =A b q b;k i R sk = i A s;i q s;i;k
(7.9)
gde su q b;k i q s;i;k karakteristične vrednosti otpornosti na bazi šipa i trenja na omotaču u pojedinim slojevima, a koji su sračunati na osnovu parametara tla. Napomena: Ukoliko se ovaj alternativni postupak primenjuje, za vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti b i s koje su preporučene u Aneksu A, može da se javi potreba da se koriguju sa faktorom modeliranja koji je veći od 1,0. Vrednost faktora modeliranja može biti odredena Nacionalnim aneksom.
80
EN 1997-1:2004 (S) (9) P Ako se primenjuje Projektni pristup ’’3’’, karakteristične vrednosti parametara tla treba da budu određene u skladu sa 2.5.4. Parcijalni faktori sigurnosti treba da se primenjuju na te karakterisitčne vrednosti da bi se odredile projektne vrednosti parametara tla, sa kojima se određuju projektne nosivosti šipova. (10) U procenjivanju validnosti modela koja se zasniva na ispitivanju svojstava tla, treba uzeti u obzir sledeće: vrsta tla, granulometrijski sastav, mineraloški sastav, oblik zrna, zbijenost, stišljivost, stepen prekonsolidacije i propustljivost, postupak izrade šipa, uključujući postupak bušenja ili pobijanja, dužina, prečnik, materijal i oblik stabla i baze šipa (tj. proširena baza šipa), postupak istraživanja terena. 7.6.2.4
GRANIČNA NOSIVOST NA PRITISAK NA OSNOVU DINAMIČKOG UDARNOG OPITA
(1) P Ukoliko se primeni dinamički udarni opit (udar tereta) na vrhu šipa [merenje pomeranja i ubrzanja u vremenu u toku udarnog dejstva (videti 7.5.3 (1)] za određivanje granične nosivosti pojedinačnog pritisnutog šipa, validnost rezultata opita treba da bude potvrđena na osnovu ranijih eksperimentalnih podataka sa zadovoljavajućim ponašanjem u opitima sa statičkim opterećenjem na istoj vrsti šipova, slične dužine i poprečnih preseka, i u sličnim uslovima tla. (2) Kada se koristi dinamički udarni opit, otpor pobijanju šipa treba da se meri neposredno na lokaciji koja se ispituje. Napomena: Opit sa oviom vrstom opterećenja uključuju i postupak sa merenjem propagacije udarnog talasa kroz šip.Registracija ove propagacije omogućava približnu ocenu otpora na bazi i na omotaču šipa, kao i simulaciju pomeranja šipa pod opterećenjem
(3) P Udarna energija treba da bude dovoljno velika da omogući odgovarajuću interpretaciju na dovoljno visokom nivou deformacije šipa. (4) P
Projektna vrednost nosivosti pritisnutog šipa R c;d treba da se određuje prema: R c;d = R c;k / t pri tome je:
(7.10)
Rc , m mean Rc , m min ; 5 6
Rc , k Min
(7.11)
gde su 5 i 6 korelacioni koeficijenti koji zavise od broja opitnih šipova: n, i primenjuju se prema srednoj vrednosti (R c;m) mean i najnižoj vrednosti (R c;m)min od veličina R c;m. Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti i korelacionih koeficijenata se mogu odrediti u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti su date u Tabeli A.11.
7.6.2.5
GRANIČNA NOSIVOST PRITISNUTOG ŠIPA ODREĐENA IZ PODATAKA O POBIJANJU
81
EN 1997-1:2004 (S) (1)P Izrazi za nosivost na osnovu podataka o pobijanju se mogu koristiti samo ako je poznata uslojenost tla. (2)P Ako se izrazi koriste za određivanje maksimalne nosivosti pri slomu za pojedinačni šip, validnost tih izraza mora biti potvrđena prethodnim iskustvom o ponašanju šipova pod statičkim opitnim opterećenjem na istoj vrsti šipa, slične dužine, poprečnog preseka i u sličnom temeljnom tlu (3)P Za šipove oslonjene u bazi, pobijenih u nekohezivno tlo, projektna vrednost nosivosti pritisnutog šipa R c;d treba da se odredi na isti način kao što je to navedeno u 7.6.2.4. (4) Kada se izraz za nosivost na osnovu podataka o pobijanju koristi da bi se potvrdila nosivost pritisnutog šipa, opit pobijanja treba da se izvrši na najmanje 5 šipova raspoređenih na dovoljnim rastojanjima u području izvođenja šipova a da bi se odredio merodavan broj udara za finalnu seriju udara po šipu (5) Pomeranje šipa pri finalnoj seriji udara treba da bude izmereno i zabeleženo za svaki pobijen šip. 7.6.2.6
GRANIČNA NOSIVOST IZ ANALIZE TALASNIH JEDNAČINA
(1)P Analiza talasnim jednačinama može se po pravilu koristiti samo tamo gde je uslojenost tla određena bušenjem i opitima "in situ". (2)P Ukoliko se koriste talasne jednačine za ocenu nosivosti pojedinačnih pritisnutih šipova validnost ovakvih analiza treba da bude potvrđena na osnovu postojeće prethodne evidencije o prihvatljivom ponašanju šipa pri opitu probnim statičkim optcrećenjem na istoj vrsti šipova sa sličnom dužinom i poprečnim presekom i u sličnim uslovima tla. (3)P Projektna vrednost nosivost pritisnutog šipa R c;d koja je određena na osnovu rezultata analize talasne jednačine na jednom broju reprezentativnih šipova, treba da bude korišćena po postupku navedenom u 7.6.2.4. koristeći vrednosti koje su zasnovane na lokalnom iskustvu. Napomena: Analiza talasne jednačine je zasnovana na matematičkom modelu tla, šipa i uređaja za pobijanje, a bez terenskog merenja naponskog talasa. Postupak se obično primenjuje za procenu izvršenja udarnog uređaja, dinamičkih parametara tla i napona u šipu u toku pobijanja. Moguće je pored toga, na osnovu modela, odrediti potrebnu nosivost pri pobijanju (broj udara) koji je u korelaciji sa očekivanom nosivošću šipa.
7.6.2.7
PONOVNO POBIJANJE
(1)P Broj šipova koji treba da bude ponovno pobijan treba da bude određen projektom. Ako ponovno pobijanje pokaže niže rezultate, oni se moraju uzeti kao osnova za određivanje granične nosivosti. Ako ponovno pobijanje pokaže više vrednosti, ovi rezultati se mogu uzimati u obzir. (2) Ponovno pobijanje treba da se po pravilu primenjuje u prašinastom tlu, osim kada se na osnovu lokalnog iskustva zaključi da to nije potrebno. Napomena: Ponovno pobijanje šipova čija nosivost zavisi od trenja na omotaču, u glinenom tlu daje po pravilu umanjene vrednosti nosivosti pritisnutog šipa.
82
EN 1997-1:2004 (S) 7.6.3 OTPORNOST NA ZATEZANJE U TLU 7.6.3.1
UVOD
(1) P Proračun zategnutih šipova treba da je u skladu sa postupkom datim u 7.6.2. gde je to opravdano promenljivo. Pravila proracuna specijalno za temeljenja koja obuhvataju i zategnute šipove, prikazana su u ovome odeljku. (2) P Da bi se dokazalo da temelji mogu da prihvate proračunsko opterećenje uz odgovarajuću sigurnost na slom pri zatezanju, sledeća nejednacina treba da je zadovoljena za sva granična stanja opterećenja i kombinacije opterećenja F t;d R t;d (3) P
(7.12)
Za zategnute šipove, treba razmatrati dva moguće mehanizma:
čupanje šipa iz zemljane mase; izdizanje bloka tla zajedno sa šipovima kao celine.
(4) P Za dokazivanje da postoji adekvatna sigurnost na lom zategnutog šipa izdizanjem bloka tla koji sadrži i šipove (videti sliku 7.1), treba primeniti postupak dat u 2.4.7.4. (5) Za pojedinačne zategnute šipove i!i za grupu zategnutih šipova, lom može nastati čupanjem naviše konusa tla naročito kod šipova sa proširenom bazom ili kod šipova sa bazom u steni. (6) Kada se rasmatra izdizanje bloka tla koji sadrži šipove otpornost usled trenja T d koja deluje na omotaču bloka može da bude dodata otpornim silama prikazanim na slici 7.1 (7) Po pravilu efekat bloka tla će određivati projeknu nosivost na zatezanje, ako je razmak između šipova jednak ili manji od kvadratnog korena proizvoda prečnika šipa i dužine na kojoj se šip nalazi u sloju sa najvećom otpornošću. (8) P Efekat grupe šipova, koji može umanjiti efektivni vertikalni napon u tlu i shodno tome otpornost na omotaču pojedinih šipova, treba da se uzme u obzir pri pri određivanju otpornosti na zatezanje grupe šipova. (9) P Treba razmotriti vrlo nepovoljan uticaj na zatežuću nosivost cikličnih opterećenja ili opterećenja u suprotnim smerovima. (10) Uporedivo iskustvo koje se bazira na rezultatima opita probnim opterećenjem, treba primeniti da bi se procenila vrednost tog efekta. 7.6.3.2
GRANIČNA NOSIVOST NA ZATEZANJE NA OSNOVU OPITA PROBNIM OPTEREĆENJEM
(1) P Opit šipa probnim opterećenjem za određivanje granične zatežuće nosivosti R t, pojedinačnog šipa treba da se izvodi saglasno sa 7.5.1, 7.5.2 i 7.5.4 i uvažavajući odredbe u 7.6.2.2. (2) P
Projektna otpornost na zatezanje R t;d treba da se odredi na osnovu: R t;d = R t;k / s;t
(7.13)
Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti se mogu odrediti u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti za trajna i povremena stanja su data u Tabelama A.6, A.7, i A.8
83
EN 1997-1:2004 (S)
1. površina terena 2. nivo podzemne vode 3. omotač ’’bloka’’ gde nastaje otpor T d Slika 7.1: Primeri dejstva uzgona na grupu šipova (3) Kada šipovi treba da budu opterćeni zatezanjem, treba da se izvrši ispitivanje najmanje na dva šipa. U slučaju da postoji veći broj zategnutih šipova, na najmanje 2% od broja šipova treba da bude izvršeno ispitivanje. (4) P Podaci o izvođenju opitnog ili opitnih šipova treba budu provereni u pogledu bilo kakvog odstupanja od normalnog načina izvođenja šipova koje bi bilo relevantno za interpretaciju rezultata opita. (5)
Karakteristične vrednosti otpornosti šipa na zatezanje treba da se odredi na osnovu:
Rt , m mean Rt , m min ; 1 2
Rt , k Min
(7.14)
gde su 1 i 2 korelacioni koeficijenti koji zavise od broja opitnih šipova: n, i primenjuju se prema srednoj vrednosti (R t;m) mean i najnižoj vrednosti (R t;m) min izmerenih otpora na zatezanje Napomena: Vrednosti korelacionih koeficijenata se mogu odrediti u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti su date u Tabeli A.10. 7.6.3.3
84
GRANIČNA NOSIVOST NA ZATEZANJE NA OSNOVU ISPITIVANJA TLA
EN 1997-1:2004 (S) (1) P Postupci za određivanje otpora na zatezanje šipa na osnovu rezultata ispitivanja tla, treba da bude u korelaciji sa opitima opterećenja šipa i sa uporedivim iskustvom kao što je to definiano u 1.5.2.2. (2) Faktor modeliranja može da se unese prema opisu iz 2.4.1 (9), da bi se obezbedila dovoljna sigurnost u određivanju otpora na zatezanje. (3)
Projektna vrednost otpora na zatezanje šipa R t;d treba da se određuje prema: R t;d = R t k / s;t
(7.15)
gde je: R t;k = R s;k
(7.16)
Napomena: Vrednosti korelacionih koeficijenata se mogu odrediti u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti su date u Tabelama A.6, A.7, i A.8
(4) P
Karakteristična vrednost R t;k treba da se odredi ili prema:
R s ,cal mean R s ,cal min ; 3 4
Rt , k Min
(7.17)
gde su 3 i 4 korelacioni koeficijenti koji zavise od broja opitnih profila: n, i primenjuju se prema srednoj vrednosti (R s;cal) mean i najnižoj vrednosti (R s;cal)min od veličina R s;cal. ili na osnovu postupka definisanog u 7.6.3.3 (6) Napomena: Vrednosti korelacionih koeficijenata se mogu odrediti u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti su date u Tabeli A.10.
(5)P Sistematska i slučajna komponenta promenvih parametara u tlu treba da se uzme u obzir pri interpretaciji sračunatog otpora na zatezanje. (6)
Karakteristična vrednost otpora na zatezanje može se odrediti na osnovu: R t;k = i A s;i q s;i;k
(7.18)
gde su q s;i;k karakteristične vrednosti otpornosti trenja na omotaču u pojedinim slojevima, a koji su sračunati na osnovu parametara tla. Napomena: Ukoliko se ovaj alternativni postupak primenjuje, za vrednosti parcijalnih faktora sigurnosti s;t koje su preporučene u Aneksu A, može da se javi potreba da se koriguju sa faktorom modeliranja koji je veći od 1,0. Vrednost faktora modeliranja može biti određena Nacionalnim aneksom.
(7) P Ako se primenjuje Projektni pristup – 3, karakteristične vrednosti parametara tla treba da budu određene prema 2.4.5, parcijalni faktori sigurnosti treba da budu primenjeni na ove karakteristične vrednosti, da bi se tako dobile projektne vrednosti parametara tla na osnovu kojih se sračunava projekta vrednost otpora na zatezanje šipa. (8) Potvrđivanje validnosti modela koji je zasnovan na podacima istraživanja tla treba da se izvrši prema: 7.6.2.3 (10).
85
EN 1997-1:2004 (S) 7.6.4 SLEGANJE TEMELJA NA ŠIPOVIMA (UPOTREBLJIVOST OSLONJENE KONSTRUKCIJE) 7.6.4.1
UVOD
(1)P Sleganje u uslovima graničnog stanja upotrebljivosti treba da budu ocenjena i upoređena prema postupku datom u 2.4.8 i 2.4.9. (2) Pri proračunu sleganja temelja na šipovima, treba uzeti u obzir aproksimacije koje sadrži proračunski model i nesigurnosti pri određivanju relevantnih svojstava tla.Stoga ne treba zanemariti to da u većini slučajeva proračun daje samo aproksimativnu vrednost sleganja temelja na šipovima. Napomena: Za šipove koji se nalaze u srednje ili dobro zbijenom tlu i za zategnute šipove, zahtevi sigurnosti koji se primenjuju za granično stanje nosivosti, po pravilu zadovoljava uslove i za stanje upotrebljivosti oslonjene konstrukcije.
7.6.4.2
PRITISNUTI TEMELJI NA ŠIPOVIMA
(1) P Dostizanje granice upotrebljivosti u oslonjenoj konstrukciji, usled sleganja šipova treba da se proveri, uzimajući u obzir i negativno trenje ako je to verovatno. Napomena: Kada se baza šipa nalazi u tlu srednje zbijenosti, ili u čvrstom sloju tla koji se nalazi na steni, ili u vrlo čvrstom tlu, parcijalni faktori sigurnosti za graničnu nosivost su po pravilu dovoljni ta zadovolje i uslove upotrebljivosti.
(2)P Određivanje sleganja treba da sadrži kako sleganje pojedinačnih šipova tako i sleganje temelja u celini oslonjenog na grupu šipova. (3) javiti.
Proračun sleganja treba da sadrži i utvrđivanje diferencijalnih sleganja koji se mogu
(4) Kada ne postoje podaci opitnih opterećenja, da bi se oni iskoristili za analizu interakcije temelja na šipovima i oslonjene konstrukcije, zavisnost sleganja od opterećenja pojedinačnih šipova treba da se odredi, na empirijski pouzdanim usvojenim uslovima sigurnosti. 7.6.4.3
TEMELJI NA ŠIPOVIMA POD DEJSTVOM ZATEZANJA
(1)P Proračun veličine pomeranja pri izdizanju treba da bude u skladi sa principima izloženim u 7.6.4.2 Napomena: Posebnu pažnju treba posvetiti izduženju materijala od kojeg su šipovi.
(2)P Posebna provera pomeranja naviše treba da se izvrši, kada su oštri uslovi postavljeni za granično stanje upotrebljivosti.
86
EN 1997-1:2004 (S) 7.7
POPREČNO OPTEREĆENI ŠIPOVI
7.7.1 UVOD (1) P Proračun šipova opterećenih poprečnim opterećenjem treba da je u saglasnosti gde je to moguće sa pravilima proračuna datim u 7.4. i 7.5. Načini proracuna specifično za temelje koji sadrže šipove koji su izloženi poprečnim opterećenjima prikazani su u ovom odeljku. (2)P Kao dokaz da šip može prihvatiti projektovano poprečno opterećenje sa odgovarajućim faktorom sigurnosti na lom, sledeća nejednakost treba da se zadovolji za sva granična stanja, slučajeve opterećenja i kombinacije opterećenja. F tr;d R tr,d (3)
(7.19)
Jedan od sledećih mehanizama sloma teba razmotriti: za kratke šipove, rotacija ili translacija kao krutog tela; za duge vitke šipove, lom usled savijanja šipa spregnuto sa lokalnom plastičnom deformacijom i pomeranjem tla u blizini vrha šipa.
(4) P
Gupni efekat treba razmotriti pri oceni nosivosti poprečno opterećenih šipova.
(5) Poprečno opterećenje naneseno na grupu šipova dovodi do kombinovanog opterećenja pritiska, zatezanja i transverzalnih sila u pojedinačnim šipovima.
7.7.2 GRANIČNA POPREČNA NOSIVOST NA OSNOVU OPITA PROBNIM OPTEREĆENJEM (1) P 7.5.2.
Opit horizontalnog probnog opterećenja glave šipa treba da se izvede saglasno sa
(2) Suprotno opitu probnim opterećenjem opisanom u 7.5. obično nije neophodno nastavljati ispitivanje poprečno opterećenog šipa do stanja loma. Intezitet i postupnost opterećenja pri ispitivanju treba da odgovaraju proračunskom opterećenju šipa. (3)P Potrebno je uzeti u obzir promenljivost tla posebno na nekoliko metara od vrha šipa, kada usvajamo (određujemo) broj šipova koje ćemo ispitivati, i kada određujemo proračunsku poprečnu nosivost na osnovu rezultata probnim ispitivanjem. (4) Podatke o izvođenju opitnog šipa ili šipova, treba proveriti, i svako odstupanje od normalnih uslova izvođenja treba uzeti u obzir pri interpretaciji rezultata probnog opterećenja šipa. Za grupu šipova efekat interakcije i fiksiranost vrha šipa treba uzeti u obzir kada se određuje poprečna nosivost na osnovu rezultata opita probnim opterećenjem pojedinačnih šipova.
7.7.3 GRANIČNA POPREČNA NOSIVOST NA OSNOVU REZULTATA ISPITIVANJA TLA I PARAMETARA OTPORNOSTI ŠIPA (1)P Poprečna nosivost šipa ili grupe šipova može se sračunati koristeći odgovarajući skup dejstava oslonjene konstrukcije, otpora tla i pomeranja.
87
EN 1997-1:2004 (S) (2) Analiza poprečno opterećenog šipa treba da uključi mogućnost loma šipa u tlu u zoni ispod površine terena, u saglasnosti sa 7.8. (3) Proračun poprečne nosivosti dugog vitkog vertikalnog šipa može se izvesti korišćenjem teorije grede opterećene na vrhu i oslonjene na deformabilnu sredinu okarakterisanu sa horizontalnim modulima reakcije podloge. (4) P Stepen ukiještenja šipa na spoju sa naglavnom konstrukcijom treba uzeti u obzir kada se određuje poprečna nosivost šipova.
7.7.4 POPREČNO POMERANJE (1)P
Pri određivanju poprečnog pomeranja temeljne konslrukcije treba uzeti u obzir:
krutost tla i njenu promenu u zavisnosli od nivoa deformacije; krutost na savijanje pojedinih šipova; momenat uklještenja šipova na spoju sa naglavnom konstrukcijom; efekat grupe šipova; efekat naizmenicnog ili cikličnog opterećenja.
(2) Analiza pomeranja temelja na šipovima treba da se zasniva na očekivanom stepenu kinematičke slobode pomeranja.
7.8
DIMENZIONISANJE ŠIPOVA
(1)P
Šipove treba proveriti na slom materijala šipa saglasno sa 2.4.6.4.
(2) P Konstrukcija od šipova treba da je proračunata da prihvati uticaje u svim situacijama u kojima se šipovi mogu naći. To uključuje: okolnosti pod kojima se šipovi nalaze u eksploataciji tj uslovi korozije, okolnosti pod kojima su šipovi izvedeni tj nepovoljni uslovi kao što je usled prisustva velikih oblutaka ili komada stene, strmo nagnute površine stene i dr. drugi faktori koji utiču na pobijanje, uključujući spojnice u šipu, za prefabrikovane šipove, okolnosti pri transportu na gradilište i na način ugrađivanja. (3)P Konstrukcijski proračun treba prilagoditi odstupanjima pri izvodenju koja su u granicama tolerancije prema vrsti šipa, komponentama dejstava i ponašanju temelja. (4) P Vitki šipovi koji prolaze kroz vodu ili debeo sloj tla veoma male čvrstoće treba da se kontrolišu na izvijanje. (5) Po pravilu, za šipove koji su kompletno ugrađeni u tlo, slom usled izvijanja ne treba posebno proveravati u slojevima tla sa reprezentativnom nedreniranom čvrstoćom C u većom od 10 kPa.
7.9
NADZOR NAD IZVOĐENJEM
(1)P
Plan ugradnje šipova treba da bude osnova za izvođenje radova.
(2)
Plan treba da da sadrži sledeće informacije:
88
EN 1997-1:2004 (S) vrstu šipa. položaj i nagib svakog šipa i dozvoljeno odstupanje položaja; poprečni presek šipa; za šipove livene u tlu,podatke o armaturi dužinu šipa; broj šipova; zahtevana dozvoljena nosivost šipa (load caring capacity); nivo baze šipa (u odnosu na fiksiranu kotu unutar ili pored lokacije), ili zahtevanu otpornost na utiskivanje; redosled izvođenja; poznate smetnje u terenu; neka druga ograničenja u postupku izvođenja šipova. (3)P Izvođenje svih šipova mora biti osmatrano i izveštaji o izvođenju moraju se sačiniti na licu mesta neposredno nakon izvođenja svakog šipa. (4) Izveštaj za svaki šip treba da sadrži okolnosti izvršenja radova koji su sadržani u odgovarajućima standardima za izvođenje EN 1536:1999, EN 12063: 1999, EN 12699: 2000, kao što su: redni broj šipa; vrstu šipa i izvođačku opremu; poprečni presek šipa, dužinu i (za betonske šipove) armaturu; datum i vreme izvođenja (uključujući i prekide u procesu izvodenja); betonsku mešavinu, zapreminu utrošenog betona i metod ugradnje betona za šipove koji se liju na licu mesla; jediničnu ležinu, pH, viskoznost po Marsh-u i čistoću sadržaja betonitne suspenzije (kada se ista koristi); za šipove koji se izvode kontinualnim uvrtanjem ili ostale utiskivane šipove: pritisak pumpanja suspenzije ili betona, unutrašnji i spoljašnji prečnik, hod pri uvrtanju i utiskivanje pri punom okretaju za šipove koji se izvode pobijanjem: veličina otpora pobijanja, izražena preko merenja kao što su težina i visina, ili snaga čekića, frekvencija udara i broj udaraca barem za poslednjih 0,25 m utiskivanja; utrošena snaga vibratora (gde se koriste); moment torzije primenjen kod bušećeg motora (gde se koristi); za bušene šipove, slojevi koji se susreću pri bušenju i uslovi u bazi, ukoliko je ponašanje baze kritično za upotrebu šipa; smetnje koje se jave pri izvođenju šipova; odstupanja od položaja , pravca i konačne kote vrha šipa. Napomena: EN 14 1999 za izvođenje mikro-šipova je u pripremi.
(5) P Izveštaje treba čuvati u arhivi najmanje 5 godina posle završetka radova. Arhivske crteže izvedenog stanja treba sačiniti posle završetka izvođenja šipova i arhivirati sa ostalom dokumentacijom o građenju. (6) P Ukoliko se osmatranjima na terenu ili pregledom izveštaja otkriju nedostaci koji se odnose na kvalitet izvedenih šipova, treba uraditi dodatna istraživanja da bi se proverilo izvedeno stanje šipova i ustanovilo da li su potrebne sanacione mere. Ova istraživanja mogu uključiti dodatna ispitivanja probnim opterećenjem ili opite integriteta šipova, izradu novih šipova, ili u slučaju pobijenih šipova, ponovno pobijanje šipa, u kombinaciji sa geomehaničkim ispitivanjima u terenu u blizini sumljivih šipova.
89
EN 1997-1:2004 (S) (7)P Ispitivanja integriteta treba da se koriste za ispitivanje integriteta šipova čiji kvalitet značajno zavisi od načina izvođenja ukoliko postupak izvođenja nije kontrolisan na pouzdan način. (8) Dinamički opit integriteta sa malim dilatacijama može se koristiti za globalnu ocenu šipova koji mogu imati ozbiljne defekte što može prouzrokovati ozbiljne gubitke otpornosti za vreme izvođenja. Pošto nedostaci kao nedovojlan kvalitet betona, ili debljina zaštitnog sloja betona, koji utiču na dugotrajno ponašanje šipa, često se ne mogu otkriti dinamičkim opitima, ostali testovi kao što su akustički opit, vibracioni opit, ili jezgrovanje mogu biti potrebni u postupku kontrole izvršenja ovih radova.
90
EN 1997-1:2004 (S) 8.GLAVA 8
SIDRENJE 8.1
UVOD
8.1.1 OPŠTE (1) P
Ova glava obuhvata projektovanje privremenih i stalnih sidara koji se koriste za: podupiranje potpornih konstrukcija postizanje stabilnih kosina, iskopa i tunela stvaranje otpora delovanju sila uzgona na konstrukcije posredstvom prenošenja sila zatezanja na nosive slojeve tla i stena.
(2) P
Odredbe ove glave se odnose na: prethodno napregnuta sidra koja se sastoje od vrha sidra, slobodne dužine sidra, i sidra u sidrištu u kojem je izvršeno povezivanje sidra sa terenom pomoću injektiranja, sidra koja nisu prethodno napregnuta, a koja se sastoje od vrha sidra, slobodne dužine sidra i sidrene dužine na kojoj se sidro povezuje sa terenom: pomoću injektiranja, fiksacijom kotve, preko zavrtnja, i na druge načine.
(3)
Ova glava se ne odnosi na ’’pribadanje tla’’ (soil nailing)
(4)P
Glava 7 se primenjuje na projektovanje sidrenja koje uključuje zategnute šipove.
8.1.2 DEFINICIJE 8.1.2.1
TRAJNA SIDRA
Sidra čije je upotreba duža od dve godine. 8.1.2.2
PRIVREMENA SIDRA
Sidra sa trajanjem koje nije duže od dve godine. Napomena: Definicija preuzeta iz EN 1573:1999.
8.1.2.3
KONTROLNI OPIT POTVRĐIVANJA (Acceptance Test)
Terenski opit opterećenja kojim se potvrđuje da svako sidro zadovoljava zahteve (kriterijume) projekta. 8.1.2.4
PRETHODNI OPIT OCENE PRIHVATLJIVOSTI (Suitability Test)
Terenski opit kojim se potvrđuje da će projekat sidrenja biti adekvatan u konkretnim terenskim uslovima. Napomena: Definicija preuzeta iz EN 1573:1999.
8.1.2.5
OPIT ISTRAŽIVANJA (Investigation Test)
Terenski opit kojim se utvrđuje granična nosivost sidra na spoju injektirane zone i terena a da bi se odredile karakteristike sidra u okviru radnih opterećenja. Napomena: Definicija preuzeta iz EN 1573:1999
91
EN 1997-1:2004 (S) 8.1.2.6
DUŽINA SIDRIŠTA (Anchor Bond Length)
Dužina usidrenja na kojoj je sidro spojeno sa terenom preko injektirane mase. 8.1.2.7
SLOBODNA DUŽINA TELA SIDRA (Tendon Free Length)
Dužina sidra izveđu vrha sidra i najbližeg kraja sidrišta. 8.1.2.8
DUŽINA TELA SIDRA U SIDRIŠTU (Tendon Bond Length)
Dužina tela sidra koje je u području sidrišta (usidrenja) spojeno sa injekcionom masom i preko koje se prenosi sila zatezanja. Napomena: Definicija preuzeta iz EN 1573:1999.
8.2
GRANIČNA STANJA
(1) P Navedena granična stanja treba da se uzmu u obzir za sidra, kao pojedinačno tako i u kombinacijama: slom u materijalu tela sidra ili na vrhu sidra, izazvan primenjenim naponima, poremećaj ili korozija vrha (glave) sidra, za injektirana sidra,slom na spoju između injekcione mase i terena, za injektirana sidra, slom na spoju između tela sidra i injekcione mase, za sidra sa kotvom, slom usled nedovoljne nosivosti kotve, gubitak sile u sidru usled prevelike deformacije vrha ili usled puzanja i relaksacije, slom zbog prevelike deformacije pojedinih delova konstrukcije, a usled primenjene sile u sidru, gubitak opšte stabilnosti poduprtog tla i potporne konstrukcije, interakcija grupe sidara sa terenom i susednim objektima.
8.3
PROJEKTNA STANJA I DEJSTVA
(1) P
Pri izboru projektnih stanja, treba uzeti u obzir sledeće: sve okolnosti u toku izgradnje konstrukcije, sve očekivane okolnosti u toku vremena korišćenja konstrukcije, sva relevantna granična stanja prema navodima u 8.2 i njihove kombinacije, usvojen nivo podzemne vode i pritisaka vode u neslobodnim izdanima, posledice sloma bilo kojeg od ugrađenih sidara, mogućnost da sile koje se unose u sidro u toku pretodnog naprezanja mogu da prevaziđu sile koje se traže u projektu.
(2)P
Sila u sidru P, treba da se smatra nepovoljnim dejstvom u projektu sidrenja.
8.4
PROJEKTOVANJE I IZVOĐENJE
(1)P Projekat sidrenja i uslovi za izvođenje treba da uzmu u obzir nepovoljne uticaje napona zatezanja koja se prenose u tlo oko mesta usidrenja.
92
EN 1997-1:2004 (S) (2)P Područje u tlu na koje se prenose sile zatezanja treba da bude uključeno u istraživanja terena. (3)P Za prethodno napregnuta sidra, usidrenje treba da omogući da se telo sidra koje se napreže, bude verifikaciono napregnuto i onda uklješteno, a ako je to zahtev projekta, da se rastereti i ponovo napregne. (4)P Za sve tipove sidara. glava sidra treba da bude projektovana tako da omogući ugaonu rotaciju sile u sidru, uzimajući u obzir poglavle 6.3. EN 1573:1999, i da omogućava prilagođavanje pomeranjima, koja se mogu desiti u periodu korišćenja konstrukcije. (5) P Kada se različiti materijali koriste za formiranje usidrenja, projektovana čvsrtoća tih materijala treba da se odredi u skladu sa kompatibilnošću deformacija koje će se javiti. (6) P Pošto efekti sidrenja zavise od slobodne dužine tela sidra, sledeći zahtevi treba da budu ispunjeni: sila u sidru treba da se prenosi u zonu terena koja je dovoljno udaljena od poduprtog dela terena tako da stabilnost tog dela terena nije pod nepovoljnim uticajem, sila u sidru treba da se prenosi u zonu terena koja je dovoljno udaljena od postojećih temeljnih konstrukcija tako da se izbegne nepovoljni uticaj na te temelje, potrebno je predvideti mere kojima će se otkloniti nepovoljna interakcija između sidrišta koja se nalaze na bliskim međusobnim odstojanjima. (7) Nepovoljna interakcija između sidrišta treba da se izbegne, ako je to moguće, održavajući međusobno rastojanje ne manje od 1,5 m (8) P Samo onaj način sidrenja treba da se koristi koji je prethodno bio proveren ispitivanjem (videti EN 1573:1999), ili gde postoji uporedivo iskustvo koje je potvrđeno kroz ponašanje i postojanost sidara. (9)P Položaj i parvac sidra treba, po pravilu da bude takav, da obezbeđuje povećanje sile u sidru kada dolazi do deformacija prema potencijalnom mehanizmu loma u tlu. Ukoliko to nije moguće, nepovoljne posledice na funkciju sidara treba da se uzmu u obzir u projektu. (10)P Za sidra koja se injektiraju i za sidra formirana uvrtanjem, karakteristična vrednost otpora na čupanje, R a;k treba da bude određena na osnovu opita prihvatljivosti prema 8.7 ili prema uporedivom iskustvu. Projektovana vrednost otpora treba da bude verifikovana opitom potvrđivanja, nakon formiranja sidra. (11)P Ponašanje slobodne dužine tela prethodno napregnutog sidra treba da se proveri u skladu sa EN 1537:1999. (12)P Dovoljno velika sila uklještenja treba da se primeni kako bi se osigurala mobilisana sila otpora sidra u uslovima graničnog stanja upotrebljivosti u uslovima prihvatljivih pomeranja glave sidra. (13)P Zaštita od korozije prethodno napregnutih sidara treba da bude u skladu sa 6.9. EN 1537:1999. (14)P Zaštita od korozije za sidra koja imaju čelično telo sidra treba da se projektuje tako da se uzmu u obzir agresivna delovanja okolnog tla.
93
EN 1997-1:2004 (S) (15) Odgovarajuće mere kao što su zaštitne košuljice, ili upotreba posebne vrste čelika otporne na koroziju treba da se predvide u slučajevima potrebe da se telo sidra štiti od korozije.
8.5
PROJEKAT PREMA GRANIČNOJ NOSIVOSTI
8.5.1 PROJEKAT SIDRENJA (1)P
Projektna vrednost R a;d otpora na čupanje sidra, R a treba da zadovolji granični uslov: P d R a;d
(8.1)
(2) Projektna vrednost otpora na čupanje može da se odredi na osnovu rezultata opita na sidrima ili proračunom.
8.5.2 PROJEKTNA VREDNOST OTPORA NA ČUPANJE ODREĐENA IZ OPITA (1)P Proјektna vrednost otpora na čupanje treba da se odredi na osnovu karakteristične vrednosti koristeći izraz: R a;d R a;k / a
(8.2)
Napomena: Parcijalnim faktorom, a, se uzimaju u obzir nepovoljna odstupanja od veličine otpora čupanja sidra.
(2)P Vrednost parcijalnog faktora a određena prema A.3.3.4 (1)P treba da bude korišćena u izrazu (8.2). Napomena: Vrednost parcijalnog faktora se može odrediti u Nacionalnom aneksu. Preporučene vrednosti za trajna i povremena stanja date su u Tabeli A.12.
(3) Karakteristične vrednosti treba da se povežu sa rezultatima opita prihvatljivosti primenom korelacionog faktora a. Napomena: 8.5.2 (3) se odnosi na one tipove sidara koje se ispituju pojedinačno sa kontrolnim opitom potvrđivanja. Kada se koristi korelacioni koeficijenat a, on se mora zasnivati na iskustvu, ili da bude definisan u Nacionalnom aneksu.
8.5.3 PROJEKTNA VREDNOST OTPORA NA ČUPANJE IZ PRORAČUNA (1)P Projektna vrednost otpora na čupanje treba da se odredi u skladu sa principima izloženim u 2.4.7 i 2.4.8 u slučajevima gde je to adekvatno.
8.5.4 PROJEKTNA VREDNOST OTPORA KONSTRUKCIJE SIDRA (1)P
Projekat konstrukcije sudra treba da zadovolju sledeću nejednačinu: R a;d R t;d
(8.3)
(2)P Otpornost materijala koji stvara otpor sidra R t;d treba da bude određena u skladu sa EN 1992, EN 1993, i EN 1537:1999 prema relevantnim odredbama. (3)P Kada su sidra ispitana opitima ocene prihvatljivosti, vrednost R t;d treba da se odredi u skladu sa oopterećenjem za prihvatljivost (videti 9.5 EN 1537:1999).
94
EN 1997-1:2004 (S) 8.5.5 PROJEKTNA VREDNOST OPTEREĆENJA SIDRA (1) P Projektna vrednost opterećenja sidra, P d, treba da bude određena na osnovu projekta potporne konstrukcije, kao maksimalna veličina od:
8.6
sile izvedene iz graničnog stanja loma potporne konstrukcije, i sile izvedene iz graničnog stanja upotrebljivosti potporne konstrukcije.
GRANIČNO STANJE UPOTREBLJIVOSTI
(1)P Za verifikaciju graničnog stanja upotrebljivosti potporne konstrukcije, sidra se modeliraju kao opruge. (2)P Za prethodno napregnuta sidra (tj. injektirana sidra), opruge se smatraju elastičnim prethodno napregnutim oprugama. (3) Najnepovoljnija kombinacija sa minimalnom ili maksimalnom krutošću, odnosno minimalnim ili maksimalnim prednaprezanjem treba da bude odabrana pri analizi stanja koja se navode u 8.6 (2)P. (4) Faktor modeliranja treba da bude primenjen na veličinu sile sračunate za slučaj graničnog stanja upotrebljivosti da bi veličina otpora sidrenja bla dovoljno sigurna. Napomena: Vrednost faktora modeliranja može da se odredi u Nacionalnom aneksu.
(5) Kada se ne – prednapregnuto sidro modelira kao ne – pednapregnuta opruga, krutost opruga treba da bude određena tako da se postigne kompatibilnost između sračunatih pomeranja potporne konstrukcije i pomeranja i izduženja u sidru. (6) Treba da se uzme u obzir uticaj sile od prednaprezanja sidra, na deformacije koje se izazivaju na susednim temeljima.
8.7
PRETHODNI OPIT OCENE PRIHVATLJIVOSTI
(1)P Opit ocene prihvatljivosti treba da bude definisan za injektirana sidra, uvrnuta sidra i sidra - ankere u steni. Način izvođenja opita treba da bude u skladu sa EN 1537:1999. (2) Najmanje tri opita ocene prihvatljivosti treba da se izvrše za svako posebno stanje u tlu i konstrukciji da bi se odredila karakteristična vrednost otporne sile u sidru. (3)P Opterećenje u opitu P p pri ispitivanju injektiranih sidara treba da bude u skladu sa sa EN 1537:1999. (4) Dok se ne utvrdi poseban postupak ispitivanja, opit ocene prihvatljivosti za uvrnuta sidra u za sidra-ankere u steni, treba da sledi isti postipak kao što je navedeno u EN 1537:1999 za injektirana sidra.
95
EN 1997-1:2004 (S) 8.8
KONTROLNI OPIT POTVRĐIVANJA
(1)P Tehnički uslovi projekta treba da sadrže odredbu da sva injektirana sidra treba da budu ispitana kontrolnim opitom pre uklještenja i pre nego što postanu upotrebljiva. (2) P Za injektirana sidra postupak za kontrolni opit potvrđivanja treba da sledi odredbe date u EN 1537:1999. (3) U slučajevima kada se u grupi sidara usidrenja mimoilaze na rastojanjima manjim od 1,50 m, trebaizvršiti proveru kontrolnim opitom potvrđivanja na osnovu slučajnog izbora, a nakon izvršenog uklještenja.
8.9
NADZOR I OSMATRANJE
(1)P Nadzor i osmatranje treba da slede odredbe date u Galvi 4 ovog standarda, i 9.10 i 9.11 EN 1537:1999 gde je to opravdano.
96
EN 1997-1:2004 (S) 9.GLAVA 9
POTPORNE KONSTRUKCIJE 9.1
UVOD
9.1.1 OPŠTE (1)P Odredbe ove Glave se primenjuju na konstrukcije koje služe kao potpora za tlo, stenu ili zasip i vodu. Materijal koji je poduprt se održava u nagibu koji može biti strmiji od onog koji bi zauzimao bez potporne konstrukcije. Potporne konstrukcije koje su ovde uključene se sastoje od svih tipova zidova i potpornih sistema kod kojih su konstruktivni elementi izloženi silama koje potiču od poduprtog materijala (tla). (2)P Pritisci usled granularnih materijala uskladištenih u silosima se određuju prema EN 1991-4.
9.1.2 DEFINICIJE (1) Pri rasmatranju projekata potpornih konstrukcija treba da se razlikuju sledeća tri osnovna tipa: 9.1.2.1
MASIVNI GRAVITACIONI ZIDOVI
Zidovi od slaganog kamena, nearmiranog i armiranog betona, sa temeljem koji sadrži ili ne sadrži ne sadrži ’’petu’’, ’’proširenje’’ ili ’’konzolu’’. Sopstvena težina zida, koja može da uključije stabilizirajuću masu tla, stene ili zasipa, igra značajnu ulogu za formiranje potpore poduprtoj masi tla.Primeri takvih zidova su betonski gravitacioni zidovi sa konstantnom ili promenljivom debljinom, armirano betonski zidovi sa plitkim temeljima i konzolni zidovi. 9.1.2.2
VITKI, FLEKSIBILNI ZIDOVI
Relativno tanki zidovi od čelika, armiranog betona ili drvene građe, poduprti sidrima, razuporama i/ili pritiskom od pasivnog otpora tla. Svojstvo savijanja ovakvih zidova igra značajnu ulogu u stvaranju potpore poduprtom tlu, dok je uloga sopstvene težine beznačajna. Primeri za takve zidove su priboji od čeličnih talpi, usidreni ili razuprti čelični ili betonski priboji i dijafragme. 9.1.2.3
KOMPOZITNE POTPORNE KONSTRUKCIJE
Zidovi sastavljeni od elemenata napred navedenih tipova zidova. Velika je raznovrsnost ovakvih zidova, a kao primeri su zagati sa dva reda priboja, nasipi ojačani sidrima, geotekstilnim mrežama ili injektiranjem sa više redova sidara ili prikovanim tlom.
9.2
GRANIČNA STANJA
(1)P Razna granična stanja treba da budu razmotrena. Kao minimalni uslov sledeća granična stanja treba da budu razmotrena za sve tipove potpornih zidova. gubitak opšte stabilnosti, lom u elementu konstrukcije kao što su sam zid, sidro, razupora, ili lom na spoju ovakvih elemenata konstrukcije, kombinovan lom u elementu konstrukcije i tlu, lom usled hidrauličkog odizanja i erozie,
97
EN 1997-1:2004 (S) pomeranje potporne konstrukcije, koje može da izazove lom ili da stvara izgled konstrukcije koja nije stabilna, ili da stvara izgled nestabilnosti za konstrukcije i druge objekte koje su poduprte neprihvatljivo procurivanje kroz zid ili spod zida, neprihvatljivo ispiranje čestica tla kroz zid ili ispod zida, neprihvatljiva promena stanja podzemne vode. (2)P Pored navedenog, za gravitacione zidove i kompozitne zidove treba razmotriti sledeća granična stanja:
nosivost tla ispod osnove zida, slom usled klizanja duž temeljne spojnice, slom usled preturanja,
a za fleksibilne zidove:
slom usled rotacije ili translacije zida ili njegovih elemenata, slom usled nedovoljne ravnoteže u verikalnom smeru.
(3) P Za sve tipove potpornih zidova dolazi u obzir razmatranje svih navedenih graničnih stanja ako su relevantna. (4) Projekat gravitacionih zidova često zahteva primenu rešenja kao za slične probleme koji se sreću pri projektu plitkih temelja, nasipa i kosina. pri razmatranju graničnih stanja principi iskazani u Glavi 6 treba, prema tome, da se primenjuju kad je to opravdano. Posebna pažnja treba da se posveti problemu nosivosti tla ispod osnove zida pod opterećenjima koja imaju značajan ekscentricitet i nagib (videti 6.5.4).
9.3
DEJSTVA, GEOMETRIJSKI PODACI I PROJEKTNA STANJA
9.3.1 DEJSTVA 9.3.1.1 (1) 9.3.1.2
OSNOVNA DEJSTVA Dejstva navedena u 2.4.2 (4) treba da budu razmotrena. TEŽINA ZASIPA
(1)P Projektne vrednosti za jediničnu težinu zasipa treba da se odrede na osnovu poznavanja materijala za zasipanje. Geotehnički projektni izveštaj treba da definiše kontrole koje treba sprovoditi pri izgradnji, da bi se potvrdilo da stvarne vrednosti izmerene na terenu nisu nepovoljnije od onih koje su korišćene u projektu. 9.3.1.3
DODATNA OPTEREĆENJA
(1)P Određivanje projektnih vrednosti za dodatna opterećenja treba da se zasniva na prisustvu na zidu ili u blizini zida na poduprtom tlu, opterećenja od objekata, parkiranih ili u pokretu vozila, građevinske mehanizacije, deponovanih materijala, robe i dr. (2) Pažnja se mora posvetiti u slučajevima ponovljenih dodatnih opterećenja kao što su opterećenja od kranova na šinama ili na kejskim zidovima.Pritisci koji se javljaju od takvih doatnih opterećenja mogu značajno da prevaziđu one koje potiču od početnog opterećnja ili od statičkog pritiska iste veličine.
98
EN 1997-1:2004 (S) 9.3.1.4
TEŽINA VODE
(1)P Projektna vrednost težine vode treba da zavisi od toga dali je voda čista ili je zaslanjena ili sadrži hemijaske materije ili zagađenja u meri koja zahteva da se prouči i izmeni uobičajena vrednost težine vode. 9.3.1.5
SILE USLED TALASA I LEDA
(1)P Projektne vrednosti koje su izazvane odbijenim talasima ili usled pritiska leda treba da se odrede na osnovu lokalno raspoloživih podataka a u skladu sa klimatskim i hidrauličkim uslovima na gradilištu. (2) P Pri izboru projektnih vrednosti za statička dejstva usled pritiska sloja leda sledeće treba uzeti u obzir: 9.3.1.6
početnu temperaturu leda pre njegovog zagrejavanja, brzinu porasta temperature, debljinu sloja leda.
FILTRACIONE SILE
(1)P Filtracione sile nastale usled različitih nivoa podzemne vode ispred i iza potporne konstrukcije treba da budu uzete u obzir, pošto one mogu da promene pritisak tla na zid s jedne strane i da ga umanje s druge strane. 9.3.1.7
SILE OD UDARA
(1) Određivanje projektnih vrednosti za sile od udara. koje nastaju, naprimer, od talasa, santa leda, ili saobračajnih sredstava, može da se zasniva na veličini absorbovane energije potpornom konstrukcijom, od udarne mase, tj preko odbojnika ili usmerivača. (2) Za bočne udare na potporne konstrukcije, treba da se uzme u obzir povećana krutost usled poduprte zemljane mase. (3) Rizik od pojave likvifakcije kao posledice bočnog udarnog dejstva na zidove koji su usadeni u teren, treba posebno da se analizira. (4)P Sile od udara santa leda treba da se odrede na osnovu čvrstoće na pritisak leda i debljine ledene sante. Salinitet i homogenost leda treba da bude uzeta u obzir pri određivanju pritisne čvrstoće leda. 9.3.1.8
TEMPERATURNI UTICAJI
(1)P Projekat potporne konstrukcije treba da sadrži privremene i prostorno raspređene uticaje od prekomernih temperaturnih promena. (2) Ovi uticaji su od posebne važnosti kada se određuju opterećenja na razupore i podupirače. (3) Pri određivanju uticaja od požara treba se pridržavati odredaba Evrokoda koje su sadržane u poglavlju ’’ Uticaj požara na konstrukcije’’.
99
EN 1997-1:2004 (S) (4) Posebne mere predostrožnosti, kao što su izbor odgovarajućeg materijala u zasipu, načina dreniranja i izolacije treba da se preduzimaju da bi se spečila pojava sočiva leda u zasipu potporne konstukcije.
9.3.2 GEOMETRIJSKI PODACI 9.3.2.1
OPŠTE
(1)P Geometrijske veličine treba da se usvoje u skladu sa principima definisanim u 2.4.6.3. 9.3.2.2
POVRŠINA TERENA
(1) P Projektovane vrednosti kojima se definiše geometrija poduprtog terena ili zasipa treba da uzmu u obzir buduće stanje u odnosu na sadašnje. Projektovane veličine treba da uzmu u obzir predviđene iskope ili moguću eroziju u području ispred potporne konstrukcije. (2) U proračunima graničnog stanja gde stabilnost potporne konstrukcije zavisi od otpora tla koje se nalazi ispred potporne konstrukcije, nivo tla koje pruža otpor treba da bude umanjen ispod nominalno očekivanog nivoa za veličinu a. Vrednost a treba da se odabere u skladu sa sa stepenom kontrole nivoa površine koja će postojati u zoni ispred potporne konstrukcije. U slučaju uobičajenog nuivoa kontrole, treba da se primeni sledeće: za uklještene u terenu potporne konstrukcije. vrednost a treba da bude jednaka 10% visine potporne konstrukcije iznad nivoa iskopa ispred konstrukcije, a najviše 0,50 m, za poduprte potporne konstrukcije, a treba da iznosi 10% od visinske razlike između nivoa iskopa ispred konstrukcije i nivoa oslanjanja konstrukcije, a najviše 0,50 m. (3) Manje vrednosti a od ovde navedenih, uključivo i a = 0, mogu da se primene kada je održavanje nivoa terena ispred potporne konstrukcije predviđeno na pouzdan način u toku celog perioda građenja. (4) Veće vrednosti a od napred navedenih treba da se primene kada je održavanje projektovanog nivoa terena nepouzdano. 9.3.2.3
NIVO PODZEMNE VODE
(1)P Izbor projektnih i karakterističnih vrednosti nivoa slobodne vode i nivoa podzemne vode u terenu treba da se izvrši na osnovu podataka o hidrauličnim i hidrogeološkim uslovima na lokaciji potporne konstrukcije. (2) P Takođe treba uzeti u obzir promenljivu propustljivost terena na određivanje položaja podzemne vode. (3) P Treba uzeti u obzir mogućnost nepovoljnog delovanja pritiska vode kod arteskih i zaostalih nivoa voda u terenu.
9.3.3 PRORAČUNSKE SITUACIJE (1)P
Sledeće moguće situacije (stanja) treba da se razmotre:
100
prostorne promene u svojstvima tla, nivoa vode i pornih pritisaka,
EN 1997-1:2004 (S) vremenski zavisne promene u svojstvima tla, nivoa vode i pornih pritisaka, iskop, erozija ili ispiranje tla sa čeone strane potporne konstrukcije uticaj zbijanja zasipa iza potporne konstrukcije, efekti od predviđenog opterećenja od objekata i drugih uticaja, ili rasterećenje same potporne konstrukcije ili oko te konstrukcije, predviđena pomeranja u terenu usled, napr. delovanja zaleđivanja ili naglog sleganja tla. (2) Za hidrotehničke potporne konstrukcije delovanja opterećenja od talasa i od leda ne treba da se uzimaju kao jednovremeno dejstvo na istom mestu u konstrukciji.
9.4
PRORAČUNI I GRAĐENJE
9.4.1 OPŠTE (1)P Proračun graničnog stanja loma i upotrebljivosti konstrukcije treba da se sprovodi po postupcima koji su navedeni u 2.4.7 i 2.4.8. (2)P Treba da se pokaže zadovoljavanje vertikkalne ravnoteže pretpostavljenih raspodela pritisaka i dejstava na potporne konstrukcije.
u
uslovima
(3) Potvrđivanje ravnoteže u vertikalnom smeru može da se postiže sa umanjenjem parametara koji se odnose na trenje po zidovima konstrukcije. (4) U najvećoj mogućoj meri, potporna konstrukcija treba da bude projektovana tako da se jasno sagledava postupak koji dovodi do graničng stanja ravnoteže.Projekat treba da sadrži osiguranje od krtog loma tj trenutnog sloma bez pojave prethodnih pomeranja koja to nagoveštavaju. (5) Za mnoge potporne konstrukcije kao kritično granično stanje treba da se smatra ono koje se javlja pri pomeranju konstrukcije koje je dovoljno da načini štetu na susednim objektima ili okruženju. (6) Postupci proračuna i parcijalni faktori sigurnosti koji su preporučeni ovim standardom su najčešće dovoljni da ne dolazi do do pojave graničnih stanja u susednim objektima, podrazumevajući da okolno tlo ima najmanje prosečnu zbijenost ili indeks konzistencije za čvrsto tlo, i da su odgovarajući postupci izvođenja bili primenjeni. Posebnu pažnju treba ipak posvetiti u slučaju znatno prekonsolidovanih glina kada se veliki horizontalni pritisci u stanju mirovanja mogu javiti i izazvati značajna pomeranja terena u širem prostoru oko iskopa za potpornu konstrukciju. (7) Kompleksnost interakcije terena i potporne konstrukcije ponekad otežava korektan detaljan proračun potporne konstrukcije pre nego što se započne iskop. U takvim prilikama treba razmotriti primenu postupka projektovanja na osnovu observacije ponašanja konstrulcije (prema 2.7). (8)
Pri proračunu potpornih konstrukcija treba, gde je to potrebno, uzeti u obzir sledeće: uticaje koje dolaze od izvođenja radova, i to: - primenu privremenih podupirača pri iskopu, - pojavu promena napona ’’in situ’’ i njima posledičnih pomeranja usled iskopa i izvođenja potporne konstrukcije, - poremećaje u terenu usled operacija pobijanja ili bušenja,
101
EN 1997-1:2004 (S) - primenu privremenih pristupa od strane izvođača radova, potrebu da se obezbedi dovoljan nivo vododržljivosti završene potporne konstrukcije, izvodljivost potporne konstrukcije do nivoa sloja male propustljivosti, i na taj način obezbediti vodonepropustljivu barijeru. Uslovi ravnoteže koji proističu iz takvog rešenja za stanje podzemne vode treba da se razmotre, izvodljivost formiranja sidara u tlu u terenu iza zida, izvodljivost iskopa u prostoru između podupirača za formiranje potporne konstrukcije, sposobnost potporne konstrukcije da primi vertikalno opterećenje žilavost elemenata potporne konstrukcije, pristup za radove na održavanju konstrukcije i s tim u vezi održavanje drenažnih elemenata, izgled potporne konstrukcije i trajnost iste uključujući primenjena sidra, pri primeni čeličnih priboja, izbor talpe dovoljne krutosti koja se može pobijati do projektovanje dubine bez gubitka veze sa susednim talpama, stabilnost pri bušenju ili iskopu sa isplakom panela za diafragmu u terenu, za zasip, vrste raspoloživih materijala i način njihovog zbijanja pored zida potporne konstrukcije, prema 5.3.
9.4.2 DRENAŽNI SISTEM (1)P U slučaju da sigurnost i upotrebljivost projektovane potporne konstrukcije zavise od uspešne funkcije drenažnog sistema, posledice izlaska iz funkcije tog sistema treba da budu razmotrene, kako u pogledu sigurnosti, tako i u pogledu koštanja opravki. Jedan od navedenih uslova (ili njihova kombinacija) treba da se primeni i to: program održavanja drenažnog sistema treba da bude definisan i projekat konstrukcije tome prilagođen, treba da bude prikazano preko uporedivog iskustva i na osnovu procene količine vode u sistemu, da će drenažni sistem vršiti funkciju bez potrebe za održavanjem. (2) Proticaji, pritisci i eventualno hemisjski sadržaj u vodi koja se drenira treba da se uzme u obzir.
9.5
ODREĐIVANJE PRITISAKA TLA
9.5.1 OPŠTE (1)P Pri određivanju pritisaka tla potrebno je uzeti u obzir prihvatljiv oblik i veličinu pomeranja i deformacija, koja se mogu javiti pri razmatranju konkretnog graničnog stanja. (2) U kontekstu termina ’’pritisak tla’’ podrazumeva se i totalni pritisak od tla ili meke, degradirane stene a uključuje se i pritisak od podzemne vode. (3) P Proračuni veličine pritiska tla i pravca delovanja sila koje nastaju pri tome, treba da uzmu u obzir sledeće: dodatno opterećenje na površini tla i nagib te površine, nagib potporne konstrukcije prema vertikali, nivo podzemne vode i filtracione sile u tlu, veličinu i pravac pomeranja potporne konstrukcije u odnosu na teren,
102
EN 1997-1:2004 (S) ravnotežu u horizontalnom i vertikalnom smeru konstrukcije, otpornost na smicanje i jediničnu težinu tla, krutost potporne konstrukcije i celog sistema oslanjanja, rapavost dodirne površine potporne konstrukcije i tla. (4)
cele
potporne
Veličina mobilisanog trenja i adhezije treba da se odredi u funkciji od: parametara čvrstoće tla u terenu, svojstava trenja na spoju potporne konstrukcije i tla, pravca i veličine pomeranja potporne konstrukcije u odnosu na teren, mogućnosti potporne konstrukcije da primi vertikalne sile koje potiču od trenja i adhezije na dodirnoj površini sa tlom.
(5) Veličina napona smicanja koja se može mobilisati na dodirnoj površini potporne konstrukcije i tla treba da se definiše parametrom . (6) Betonska potporna konstrukcija ili priboj od čeličnih talpi koji podupru peščano ili šljunčano tlo mogu da imaju projektnu veličinu parametra mobilisanog trenja d = k cv;d. Ovde, k ne treba da pređe vrednost 2/3, kada se radi o prefabrikovanim betonskim ili čeličnim talpama. (7)
Za betonske konstrukcije livene u terenu, vrenost k = 1,0 može da bude primenjena.
(8) Za čelične priboje u glini u nedreniranim uslovima, neposredno po pobijanju, ne treba uzimati u obzir nikakav otpor usled trenja ili athezije. Pojava i prirast ovih otpora se može javiti tek nakon vremenskog perioda. (9)P Veličina pritiska tla i pravac delovanja rezultantnih sila, treba da bude određen na osnovu odabranog postupka proračuna (videti 2.4.7.3) a u vezi sa posmatranim graničnim stanjem. (10) Veličina pritiska tla u stanju granične ravnoteže pri lomu je po pravilu različita od te vrednosti u uslovim graničnog stanja upotrebljivosti. Ove dve vrednosti se dobijaju na osnovu dva u osnovi različitog načina proračuna. Prema tome pritisak tla koji prestavlja dejstvo ne može da ima jednu jedinstvenu karakterističnu veličinu. (11)P U slučaju da potporna konstrukcija podupire stensku masu, proračun pritisaka tla na konstrukciju treba da uzme u obzir postojanje diskontinuiteta, posebno njihovu orijentaciju, razmak, zev, rapavost i mehanička svojstva ispune u diskontinuitetima. (12)P Pri proračunu pritiska tla na potpornu onstrukciju treba uzeti u obzir postojanje potencijala ekspanzije u tlu.
103
EN 1997-1:2004 (S) 9.5.2 PRITISAK TLA U STANJU MIROVANJA (1) P Kada se ne javlja pomeranje potporne konstrukcije u odnosu na tlo, pritisak tla treba da se odredi na osnovu naponskog stanja mirovanja tla. Određivanje pritiska tla u stanju mirovanja treba da uzme u obzir istoriju promena napona u tlu. (2) Za normalno konsolidovano tlo, stanje mirovanja u tlu koje vrši pritisak na potpornu konstrukciju može da se smatra prisutnim ako je pomeranje potporne konstrukcije manje od 5 x 10-4 x h. (3) Kada je površina terena horizontalna, koeficijenat pritiska tla u stanju mirovanja K 0 treba da se određuje na osnovu izraza: K 0 = (1 – sin ’) OCR
(9.1)
pri čemu ovaj izraz nije pogodan za vrlo velike vrednosti OCR. (4) Kada je površina terena nagnuta prema potpornoj konstrukciji pod uglom ’ (u odnosu na horizontalu) horizontalna komponenta efektivnog pritiska tla h;o može da se odredi na osnovu vertikalnog efektivnog pritiska u tlu q’ koristeći koeficijenat pritiska tla prema izrazu: K 0; β = K 0 (1 + sin )
(9.2)
pravac rezultujuće sile se onda uzima da je paralelan sa površinom terena.
9.5.3 GRANIČNE VREDNOSTI PRITISAKA TLA (1)P Granične vrednosti pritisaka tla treba da se određuju uzimajući u obzir relativno pomeranje tla i potporne konstrukcije pri slomu, i odgovarajući oblik površine sloma. (2) Granične vrednosti pritisaka tla koje se dobijaju na osnovu pretpostavke o pravolinijskim površinama sloma mogu da imaju značajna odstupanja od vrednosti koje se dobijaju na osnovu krivolinijskih površina sloma, pri visokim vrednsostima ugla trenja i parametara interakcije dodirne površine potporne konstrukcije sa tlom , i na taj način se dobijaju rezultati na strani nesigurnosti. Napomena: Aneks C definiše podatke o relativnim pomeranjima na osnovu kojih se dobijaju granične vrednosti pritisaka tla.
(3) U slučajevima kada razupore, sidra i slični elementi konstrukcije ograničavaju pomeranje potporne konstrukcije treba voditi računa o tome da granične vrednosti aktivnih i pasivnih pritisaka (otpora) tla, i njihove raspodele ne moraju da daju najnepovoljnija stanja.
9.5.4 MEĐU-VREDNOSTI PRITISAKA TLA (1)P Među-vrednosti pritisaka tla nastaju kada su pomeranja potporne konstrukcije nedovoljna da se mobilišu i i ostvare granične vrednosti. Određivanje među-vrednosti pritisaka tla treba da se vrši sa uzimanjem u obzir veličine pomeranja potporne konstrukcije i pravac pomeranja u odnosu na teren. Napomena: U aneksu C dijagram na slici C.3 može da se koristi za određivanje mobilisanog otpora tla.
(2) Među-vrednosti pritisaka tla mogu da se sračunaju koristeći,naprimer, različita empirijska pravila, primenom oslanjanja preko opruga, ili na osnovu metode konačnih elemenata.
104
EN 1997-1:2004 (S) 9.5.5 EFEKTI ZBIJANJA TLA (1)P Određivanje pritisaka tla na potpornu konstrukciju treba da uzima u obzir dodatne pritiske koji nastaju usled formiranja zasipa i zbijanja koje se pri tome vrši. Napomena: Merenja ukazuju da dodatni pritisci zavise od primenjene energije zbijanja, debljine slojeva pri zbijanju i načina na koji se kreće oprema za zbijanje. Horizontalni pritisci upravni na dodirnu površinu potporne konstrukcije sa zasipom se smanjuju kada se ugrade naredni slojevi zasipa. Kada je zasip završen,dodatni pritisci se zadržavaju po pravilu samo na gornjem delu dodirne površine.
(2)P Odgovarajući postupak zbijanja zasipa treba da se definiše kako bi se izbegli preterani dodatni pritisci tla, koji mogu da prouzrokuju neprihvatljiva pomeranja.
9.6
PRITISAK VODE
(1)P Određivanja karakterističnih i projektnih pritisaka vode treba da se vrši sa uzimanjem u obzir nivoa vode kako iznad terena tako i u terenu. (2)P Pri proveri graničnog stanja loma i upotrebljivosti, pritisci vode treba da se uzmu u obzir u kombinaciji sa dejstvima koja su definisana u 2.4.5.3 i 2.4.6.1, uz rasmatranje rizika definisanih u 9.4.1 (5). (3)P Za potporne konstrukcije u tlu sređnje ili niske vodopropustljivosti (prašine i gline) pritisci vode se mogu uzeti da deluju na zadnju površinu potporne konstrukcije. Ukoliko pouzdan drenažni sistem nije urađen (9.4.2. (1)P), ili nije sprečena infiltracija vode u treren, veličine pritisaka vode treba da odgovaraju nivou vode na gornoj površini terena iza potporne konstrukcije. (4)P Tamo gde se mogu javiti nagle promene slobodnog nivoa vode, treba uzeti u obzir kako nestacionarna stanja koja nastaju neposredno nakon promene nivoa vode, tako i stacionarna stanja. (5)P Tada kad ne postoje posebne drenaže ili sprečavanje ulaska vode u teren, mogući efekti prisustva vode u pukotinama zatezanja ili bubrenja u tlu treba da budu uzeta u obzir.
9.7
PRORAČUNI GRANIČNIH STANJA
9.7.1 OPŠTE (1) P Proračun potpornih konstrukcija treba da obuhvati granično stanje za projektne situacije koje odgovaraju tome stanju, kao što je to definisano u 9.3.3, pri tome koristeći projektna dejstva ili njihove efekte, kao i projektne otpore. (2)P Svi relevantni oblici graničnih stanja treba da budu razmotreni. To uključije kao najmanje, oblike graničnih stanja prema tipovima koji su ilustrovani na slikama 9.1 do 9.6, a koji se odnose na najčešće potporne konstrukcije. (3)P Proračuni graničnih stanja treba da utvrde da postoji ravnoteža s jedne strane projektnih dejstava ili njihovih efekata i s druge strane projektnih otpora ili čvrstoća, kao što je to definisano u članu 2.4. Pri određivanju projektnih čvrstoća ili otpora, treba da se razmotri i kompatibilnost deformacija koje se pri tome javljaju. (4)P Tako sračunate najnepovoljnije najviše ili najniže projektne veličine treba da budu primenjene kao čvrstoća ili otpor tla. (5) Mogu da se koriste postupci proračuna pri kojima se vrši redistribucija pritisaka tla u skladu sa relativnim pomeranjima i krutostima tla i elemenata potporne konstrukcije.
105
EN 1997-1:2004 (S) (6)P Za sitnozrna tla, treba da se uzmu u obzir kako kratkoročna tako i dugoročna ponašanja. (7) P Za potporne konstrukcije koje su izložene nejednakim pritiscima vode, sigurnost u pogledu sloma usled hidrauličkog uzgona i erozije treba da bude proverena.
9.7.2 OPŠTA STABILNOST (1)P Principi izneti u Glavi 11 treba da se koriste, kad je to opravdano, da se pokaže kako do sloma u uslovima opšte stabilnosti ne dolazi, i da su odgovarajuće deformacije konstrukcije dovoljno male (2) Kao najmanji zahtev, oblici graničnih stanja koji su prikazani na slici 9.1 treba da budu razmotreni, uzimajući u obzir progresivan lom i likvifakciju kada je to relevantno.
9.7.3 SLOM U TEMELJIMA GRAVITACIONIH POTPORNIH ZIDOVA (1)P Principi izneti u Glavi 6 treba da se koriste, kad je to opravdano, da se prikaže da je slom kroz temelje potporne konstrukcije dovoljno na strani sigurnosti i da su deformacije konstrukcije prihvatljive. Pri tome mehanizam sloma podtla i mehanizam sloma klizanjem treba da budu uzeti u obzir. (2)
Kao najmanji zahtev, treba da budu razmotreni oblici loma koji su ilustrovani na slici 9.2.
Slika 9.1: Primeri oblika graničnih stanja za opštu stabilnost potpornih konstrukcija
106
EN 1997-1:2004 (S)
Slika 9.2: Primeri oblika graničnih stanja za slom podtla gravitacionih konstrrukcija
9.7.4 LOM PRI ROTACIJI USAĐENIH U TEREN ZIDOVA (1)P Za usađene u teren zidove neophodno je iz uslova ravnoteže dokazati dovoljnu dubinu konstrukcije koja sprečava slom pri rotaciji konstrukcije. (2)
Kao najmanji zahtev, treba da budu razmotreni oblici loma koji su ilustrovani na slici 9.3.
Slika 9.3: Primeri oblika graničnih stanja loma pri rotaciji u teren usađenih zidova
107
EN 1997-1:2004 (S) (3)P Projektna veličina i smer napona smicanja između tla i zida treba da budu u saglasnosti sa relativnim vertikalnim pomeranjem, koje se javlja u rasmatranom stanju konstrukcije.
9.7.5 LOM PRI VERTIKALNOM POMERANJU USAĐENIH U TEREN ZIDOVA (1)P Treba prikazati da postoji ravnoteža u vertikalnom smeru a na osnovu projektnih vrednosti čvrstoća ili otpora tla i projektnih vertikalnih sila koje deluju na zid. (2)
Kao najmanji zahtev, treba da budu razmotreni oblici loma koji su ilustrovani na slici 9.4.
(3)P Kada se rasmatra vertikalno usmereno naniže pomeranje zida, treba primeniti najviše projektne vrednosti sila koje deluju na zid, kao što su vertikalne komponente od sidara usmerene naniže. (4)P Projektna vrednost i smer delovanja napona smicanja između zida i tla treba da budu saglasni sa proverom ravnoteže u vertikalnom smeru i pri rotaciji. (5)P Ako zid vrši funkciju temeljne konstrukcije, vertikalna ravnoteža treba da se proveri na osnovu principa izloženih u Glavi 6.
Slika 9.4: Primer oblika graničnog stanja usađenog zida za lom u vertikalnom smeru
9.7.6 PRORAČUN POTPORNE KONSTRUKCIJE (1) P Potporne konstrukcije, uključujući njihove elemente oslanjanja kao što su sidra i razupore, treba da se provere u odnosu na lom proračunom koji je skladu sa 2.4 i EN 1992, EN 1993, EN 1995, i EN 1996. (2)P
108
Kao najmanji zahtev, treba da budu razmotreni oblici loma koji su ilustrovani na slici 9.5.
EN 1997-1:2004 (S)
Slika 9.5: Primeri oblika graničnih stanja pri lomu potporne konstrukcije (3)P Za svako granično stanje, treba pokazati da se potrebna čvrstoća može mobilisati, uz kompatibilne deformacije u konstrukciji i tlu. (4) Za elemente podgradne konstrukcije, umanjenje čvrstoće usled pojava kao što su prsline nearmiranih delova. velike rotacije na mestima plastičnih zglobova, ili lokalno izbočavanje čeličnih delova konstrukcije treba da se razmotri u saglasnosti sa EN 1992 do 1996 i EN 1999.
9.7.7 LOM PRI IZVLAČENJU SIDARA (1)P
Treba prikazati ta se ravnoteža može ostvariti bez pojave izvlačenja sidara iz tla.
Slika 9.6: Primeri oblika graničnih stanja pri lomu uz izvlačenje sidara
109
EN 1997-1:2004 (S) (2)P
Sidra treba da budu projektovana u skladu sa Glavom 8.
(3)P Kao najmanji zahtev, treba da budu razmotreni. oblici loma koji su ilustrovani na slici 9.6 (a,b). (4) Za sidra sa sidrenim blokom, oblik loma koji je prikazan na slici 9.6 (c) takođe treba da bude razmotren.
9.8
GRANIČNO STANJE UPOTREBLJIVOSTI
9.8.1 OPŠTE (1)P Projekat potporne konstrukcije treba da bude verifikovan za slučaj graničnog stanja upotrebljivosti a na osnovu odgovarajućih projektnih stanja kao što je to definisano u 9.3.3. (2)P Projektne vrednosti pritisaka tla za granično stanje upotrebljivosti treba da se odrede na osnovu karakterističnih vrednosti svih merodavnih parametara tla. (3) P Stalna opterećenja koja se nalaze na terenu koji je poduprt treba da se odrede preko njihovih karakterističnih vrednosti. (4) Određivanje projektnih vrednosti pritisaka tla treba da se izvrši sa uzimanjem u obzir početnog naponskog stanja, deformabilnosti i čvrstoće tla kao i krutosti elemenata potporne konstrukcije. (5) Projektne vrednosti pritisaka tla treba da se odrede uzimajući u obzir dozvoljene deformacije u potpornoj konstrukciji za granično stanje upotrebljivosti. Ove vrednosti deformacija ne moraju da budu istovremeno i granične vrednosti.
9.8.2 POMERANJA (1)P Granične vrednosti za dozvoljena pomeranja potporne konstrukcije i poduprtog tla treba da se odrede u skladu sa 2.4.8, uzimajući u obzir toleranciju koja važi za pomeranja poduprtih objekata i okolne infrastrukture. (2)P Oprezno određivanje deformacija i pomeranja potpornih konstrukcija, i efekata koji se javljaju na poduprtim objektima i okolnoj infrastrukturi, treba da uzima u obzir postojeće uporedivo iskustvo. Ove procene treba da sadrže i efekte koji dolaze od izvođenja potporne konstrukcije. Projekat se može prihvatiti na osnovu toga, da procenjena pomeranja ne prelaze granične vrednosti. (3)P Ako početna oprezna procena pomeranja prelazi granične veličine, projekat se mora potvrditi detaljnijim istraživanjem uključujući proračun pomeranja. (4) P Treba da se razmotri do kojeg stepena promenljiva dejstva, kao što su vibracije izazvane saobraćajem na poduprtom terenu, utiču na pomeranja potporne konstrukcije. (5)P Detalnije istraživanje, uključujući i proračune pomeranja, treba da se primene u sledećim slučajevima: (6)
110
kada su obližnji objekti i infrastruktura vrlo osetljivi na pomeranja, kada prethodno uporedivo iskustvo nije pouzdano određeno.
Primena proračuna pomeranja treba da se razmotri u sledećim slučajevima:
EN 1997-1:2004 (S) kada potporna konstrukcija podupire kohezivno tlo niske plastičnosti visine preko 6 m kada potporna konstrukcija podupire kohezivno tlo visoke plastičnosti visine preko 3 m kada se potporna konstrukcija oslanja na meku glinu do neke visine ili u temeljnoj spojnici. (7)P Proračuni pomeranja treba da uzimaju u obzir deformabinost tla i elemenata potporne konstrukcije, kao i etape u izvođenu. (8) Ponašanje materijala koje je pretpostavljeno u proračunima pomeranja treba da se proveri sa uporedivim iskustvom, a sa istim proračunskim modelom.Ako je pretpostavljeno linearno ponašanje, primenjene vrednosti deformabilnosti tla i elemenata konstrukcije treba da odgovaraju nivou sračunatih deformacija. Alternativno, kompletan model ponašanja napona i deformacija materijala treba da se primeni. (9)P
Efekat vibracija na pomeranja treba da se uzme u obzir prema 6.6.4.
111
EN 1997-1:2004 (S) 10.GLAVA 10
HIDRAULIČKI LOM 10.1
OPŠTE
(1)P Odredbe ove glave se primenjuju na četiri oblika sloma u tlu usled pornih pritisaka ili filtracije u tlu, koji treba da budu razmotreni kako sledi:
slom usled uzgona, slom usled izdizanja (’’ključanja’’), slom usled unutarnje erozije, slom usled ’’koncentrisanog ispiranja’’ (piping)
Napomena 1: Uzgon nastaje kada porni pritisci ispod konstrukcije u tlu male propustljivosti postaju veći od prosečne težine konstrukcije i postojećeg nadsloja u terenu. Napomena 2: Slom usled izdizanja nastaje kada filtracione sile usmerene naviše deluju na težinu tla tako da umanjuju vertikalne efektivne napone na nultu vrednost. Zrna ili čestice tla se onda izdižu usled vertikalnog strujanja vode u tlu i tlo se dovodi u stanje loma ’’ključanjem’’. Napomena 3: Slom usled unutarnje erozije u tlu nastaje usled migracije sitnih čestica koje sadrži sloj tla, na granici između slojeva tla,ili na površini dodira konstrukcije i tla. Ova pojhava može da se završi kao regresivna erozija, koja vodi lomu tla i konstrukcije. Napomena 4: Slom usled koncentrisanog ispiranja (’’piping’’) je poseban oblik sloma u tlu koji, naprimer, u slučaju akumulacije, nastaje putem unutarnje erozije koja se formira od izlazne tačke na površini tla a u obliku regresivnog iznošenja čestica tla čime se stvara cevasta šupljina u tlu ili na spoju tla i konstrukcije, ili na spoju kohezivnog i nekohezivnog sloja tla. Slom nastaje kada se potpuno oformi eroziona cevasta šuipljina i dostigne površinu terena na dnu akumulacije. Napomena 5: Uslovi za nastajanje hidrauličkog loma u tlu mogu da se iskažu preko ukupnih (totalnih) napona i pornog pritiska ili preko efektivnih napona i hidrauličnog gradijenta. Analiza u totalnim naponima se primenjuje za analizu sloma usled uzgona. Za analizu loma usled izdizanja (’’ključanja’’) kako ukupni (totalni) tako i efektivni naponi mogu da se koriste, Uslovi sigurnosti se formiraju u pogledu veličine hidrauličnog gradijenta kada se radi o unutarnjoj eroziji ili ’’koncentrisanom ispiranju’’.
(2) U slučajevima kada porni pritisci imaju hidrostatički karakter (zanemarljivo mali hidraulični gradijent) dovoljno je izvršiti proveru sloma na uticaj uzgona. (3)P Pri određivanju hidrauličnih gradijenata, pornih pritisaka ili filtracionih sila treba uzeti obzir sledeće:
promenljivost propustljivosti tla u prostoru i vremenu, promene u nivoima vode i veličini pornih pritiska koji zavise od vremena, promene u graničnim uslovima (naprimer, iskop pored konstruklcije)
(4) Treba računati s tim da relevantna uslojenost u tlu nije ista za pojedine oblike (mehanizme) loma. (5)P Kada hidraulično izdizanje tla, ’’koncentrisano ispiranje’’, ili unutarnja erozija imaju značajni uticaj na integritet geotehničke kostrukcije, neophodne su mere na smanjenju hidrauličnog gradijenta. (6) Najčešće mere koje se primenjuju za smanjenje utcaja erozije i otklanjanja hidrauličnog loma su produženje dužine filtacije u tlu, vertikalnim barijerama ili u širini konstrukcije
112
EN 1997-1:2004 (S) promenom konfiguracije konstrukcije tako da bude otporna na delovanje pornih pritisaka ili gradijenata, stvaranjem uslova za bezbednu filtraciju, postavljanjem zaštitnih filterskih elemenata, izbegavanje disperzivnih glina u temeljima ako se ne postave zaštitni filterski elementi, izrada obloga na kosinama, postavljanje inverznih filtera, postavljanje rasteretnih bunara, smanjenje hidrauličnih gradijenata.
10.2
LOM USLED UZGONA
(1) P Stabilnost konstrukcije ili sloja tla male propustljivosti na dejstvo uzgona treba da se proveri upoređivanjem trajnih stabilizirajućih dejstava (na primer, težine i bočnog trenja)u odnosu na trajna i promenljiva destabilizirujuća dejstva usled delovanja vode ili drugih uzroka. Primeri stanja pri kojima je potrebna provera uticaja uzgona su prikazani na slici 7.1 i slici 10.1 (2)P Projekat reba da bude proveren u odnosu na slom usled uzgona koristeći izraz (2.8) u 2.4.7.4. U ovom izrazu, projektna vrednost vertikalne komponente od stabilizirajućih stalnih dejstava (G stb;d) je, naprimer, težina konstrukcijei slojeva tla, projektni otpor (R d) je zbir, naprimer, sila od trenja (T d), i sila od sidrenja (P). Otpor uzgonu od usled sila trenja isila od sidrenja može da se tretira kao stabilizujuće stalno vertikalno dejstvo (G stb;d).Projektna vrednost vertikalne komponente destabilizujućih stalnih i promenljivih dejstava (V dst;d) je zbir pritisaka vode koji deluju ispod konstrukcije (stalni i privremeni delovi) i svako drugo vertikalno dejstvo. (3) U prostijim slučajevima, provera na osnovu izraza (2.8) izraženog u silama može da bude izvršena proverom preko izraza u totalnim naponima i pornim pritiscima.
a) Delovanje uzgona na ukopanu šuplju konstrukciju 1 nivo (podzemne) vode 2 nepropusna površina 3 geo-sintetički lagan materijal nasipa
b) Delovanje uzgona pri potapanju nasipa od geo-sintetičkog lakog materijala 1 nivo (podzemne) vode 2 nepropusna površina
113
EN 1997-1:2004 (S)
c) Delovanje uzgona na dnu iskopa nivoa vode 4 5 6 7
prvobitna površina terena pesak glina šljunak 8 injektirani pesak
d) Delovanje uzgona na ploču ispod 1 2 5 6
nivo (podzemne)vode nepropusna površina pesak pesak
e) Usidrena konstrukcija otporna na uzgon 1 nivo (podzemne) vode 5 pesak 9 sidra Slika 10.1: Primeri stanja u kojima uzgon može da bude kritičan po stabilnost (4)
Najčešće mere za ostvarivanje otpornosti na delovanje uzgona su:
povećanje težine konstrukcije, smanjenje pritiska vode ispod konstrukcije drenažnim merama, sidrenje konstrukcije u niželežeće slojeve.
(5)P Kada se koriste sidra ili šipovi za dobijanje otpornosti na delovanje uzgona, proračun treba da sadrži proveru prema 7.6.3 ili 8.5, prema slučaju, koristeći parcijalne faktore sigurnosti date u 2.4.7.4
114
EN 1997-1:2004 (S) 10.3
LOM USLED IZDIZANJA
(1) P Stabilnost tla u odnosu na izdizanje treba da se proveri koristeći izraz (2.9a) ili izraz (2.9b) za svaki relevantni stub tla.Izraz (2.9a) izražava uslove stabilnosti preko pornih pritisaka i totalnih (ukupnih) napona. Izraz (2.9b) izražava iste uslove preko filtracionih sila i potopljene težine. Primer stanja gde sigurnost na izdizanje treba da bude proverena je prikazan na slici 10.2.
1 2 3
nivo iskopa (leva strana) ; nivo vode (desna strana) voda pesak
Slika 10.2: Primer stanja gde izdizanje može da bude kritično (2) P Pri određivanju karakteristične vrednosti pornih pritisaka treba uzeti u obzir sve moguće nepovoljne slučajeve, kao što su: postojanje tankih slojeva tla male propustljivosti, prostorna delovanja, kao što se to javlja kad je temeljna jama uzana, kružna ili pravougaona a nalazi se ispod nivoa vode Napomena 1: Tamo gde tlo ima značajnu otpornost na smicanje usled kohezije, oblik sloma u tlu izdizanjem se transformiše u oblik sloma usled uzgona. Stabilnost se onda proverava na osnovu odredbi iz 10.2 gde se dopunske sile otpora mogu dodati silama koje potiču od težine. Napomena 2: Stabilnost u odnosu na izdizanje ne mora obavezno da spreči pojavu erozije, što kao pojavu treba proučiti nezavisno, onda kad je to relevantno.
(3)
Mere koje se najčešće primenjuju za postizanje sigurnosti na delovanje izdizanja su:
smanjivanje pritisaka vode ispod dela terena koji je izložen izdizanju, povećavanje težine koja se odupire izdizanju.
115
EN 1997-1:2004 (S) 10.4
UNUTARNJA EROZIJA
(1)P Filterski kriterijumi treba da se primene da se izbegne opasnost od pokretanja materijala u terenu, usled unutarnje erozije (2)P Kada se javlja granično stanje loma usled unutarnje erozije, treba primeniti mere kao što je filterska zaštita postavljena na površini terena. (3) Filterska zaštita se po pravilu primenjuje korišćenjem nekohezivnih tla koja zadovoljavaju odgovarajuće filterske kriterijume (pravila). U nekim slučajevima višeslojna filterska zaštita biće potrebna da bi se postigla višestepena zaštita od migracije čestica tla i filterskih materijala. (4) Kao alternativa, moguće je korišćenje geo-sintetičkih filterskih tkanina, uz uslov da je dokazana njihova sposobnost zaštite od migracije čestica tla. (5) P Ako filterska pravila nisu zadovoljena, onda se mora proveriti da je vrednost projektnog kritičnog hidrauličkog gradijenta filtracije, dovoljno manja od one pri kojoj dolazi do migracije čestica tla. (6)P Kritični gradijent za ocenu unutarnje erozije treba da se utvrdi uz rasmatranje u najmanjoj meri sledećih faktora: pravca filtracionog toka, granulometrijskog sastava i oblika zrna u tlu, uslojenosti u tlu.
10.5
LOM USLED KONCENTRISANOG ISPIRANJA
(1) P Tamo gde dominirajući hidraulički uslovi i stanje u terenu mogu dovesti do koncentrisanog ispiranja (videti sliku 10.3), i gde koncentrisano ispiranje ugrožava stabilnost ili upotrebljivost hidrotehničke građevine, propisane mere treba da se preduzimaju, u cilju da se spreči proces koncentrisanog ispitranja u tlu.To se postiže primenom filterske zaštite ili drugi merama kojima se kontroliše ili ograničava uticaj filtracije u tlu. Napomena: Pogodne mere zaštite su: - primena bermi na branjenoj strani nasipa, čime se pomera i udaljava od nasipa moguća početna tačka koncentrisanog ispiranja i smanjuje hidraulički gradijent u toj tački, - primena nepropustljivih barijera ispod temelja hidrotehničke građevine, čime se strujanje podzemne vode zaustavlja ili se produžuje putanja strujanja, čime se hidraulički gradijent snižava na dozvoljenu veličinu.
(2) P U toku perioda izrazito nepovoljnih hidrauličkih uslova kao što su poplave, područja koja su podložna koncentrisanom ispiranju treba da se sistematski osmatraju tako da se sanacione mere, po potrebi, mogu odmah da preduzmu. Materijali koji su potrebni za te mere treba da budu deponovani u blizini ugroženog područja. (3)P Slom usled koncentrisanog ispiranja treba da bude sprečen ostvarivanjem dovoljne otpornosti koncentrisanoj eroziji na područjima gde se javlja izviranje podzemne vode. (4)
116
Ovaj oblik sloma se može sprečiti obezbeđivanjem: dovoljne sigurnosti na pojavu sloma usled izdizanja tamo gde je površina terena horizontalna, dovoljne stabilnosti površinskih slojeva na nagnutim terenima (lokalne stabilnosti).
EN 1997-1:2004 (S)
1 2 3 4 5 6
slobodan nivo vode (iznad terena) piezometarsi nivo u propustljivom tlu tlo male propustljivosti propustljivo podtlo mogući ’’izlazni stub’’ u tlu, početna tačka koncentrisanog ispiranja mogući položaj otvorenog cevastog kanala u tlu stvorenog ispiranjem
Slika 10.3: Primer uslova za formiranje koncentrisanog ispiranja (5)P Pri određivanju hidrauličkih uslova za izbijanje podzemne vode na površinu terena, a u cilju provere loma usled izdizanja ili usled lokalne stabilnosti na kosinama,treba voditi računa o tome da spojnice ili međupovršine u konstrukciji i sa terenom mogu da budu preferencijalna putanja filtracije.
117
EN 1997-1:2004 (S) 11.GLAVA 11
OPŠTA STABILNOST 11.1
OPŠTE
(1)P Odredbe ove glave se primenjuju na opštu stabilnost i pomeranja u terenu, prirodnom ili nasutom, oko temelja, potpornih konstrukcija, prirodnih kosina, nasipa ili iskopa. (2) Treba da se uzmu u obzir odredbe o opštoj stabilnosti koje su posebno naznačene za pojedine konstrukcije od glave 6 do glave 10 i u glavi 12.
11.2
GRANIČNA STANJA
(1) P Sva moguća granična stanja u konkretnom tlu treba da budu razmotrena da bi se zadovoljili osnovni zahtevi stabilnosti, ograničenih veličina deformacija, trajnosti i ograničenja u pomeranjima obližnjih objekata i infrastrukture. (2)
Neka od mogućih graničnih stanja se ovde navode: gubitak opšte stabilnosti u terenu i pridruženim objektima, preterana pomeranja u terenu usleddeformacija smicanja, sleganja, vibracija ili izdizanja, oštećenja ili gubitak upotrebljivosti u obližnjim objektima, saobraćajnicama i infrastrukturi usled pomeranja u terenu.
11.3
DEJSTVA I PROJEKTNE SITUACIJE
(1) Pregledni spisak dejstava navedenih u 2.4.2 (4) treba da bude uzet u obzir pri izboru dejstava za proračun graničnih stanja. (2)P
Efekti navedenih okolnosti treba da bude uzet u obzir kad je to opravdano: postupci izvođenja, novo stvorene kosine ili objekti na nekoj konkretnoj lokaciji ili pored nje, prethodna ili kontinualna pomeranja u terenu usled različitih uzroka, vibracije, klimatske promene, uključujući temperaturne promene (zaleđivanje i odleđivanje),suše i intenzivne kiše, vegetacija i njeno uklanjanje, ljudska ili životinjska delovanja, promene u sadržaju vode u tlu ili u pornim pritiscima, delovanje vetra.
(3) P Pri graničnim stanjima loma, projektni nivo slobodne vode i nivo podzemne vode, ili njihova kombinacija, treba da bude odabrana na osnovu raspoloživih hidroloških podataka i osmatranja, da bi se definisali najnepovoljniji uslovi koji se mogu javiti u okviru rasmatrane projektne situacije. Mogućnost oštećenja drenaža, filtera ili zaptivki treba da bude uzeta u obzir.
118
EN 1997-1:2004 (S) (4) Mogućnost pražnjenja kanala ili akumulacije (rezervoara za vodu) zbog održavanja, ili usled rušenja brane, takođe treba da bude razmotrena. Za granična stanja upotrebljivosti, uobičajeni nivoi vode ili porni pritisci, koji su manji od graničnih, mogu da se upotrebe. (5) Za kosine koje se nalaze na dodiru sa vodenom masom, najnepovoljniji hidraulički uslovi su po pravilu: stacionarna filtracija za najviše moguće nivoe podzemnevode i brzo snižavanje nivoa slobodne vode. (6)P Pri određivanju projektnog rasporeda pornih pritisaka, treba uzeti u obzir moguće promene u propustljivosti, anizotropije propustljivosti i njene prostorne promenljivosti.
11.4
RAZMATRANJA O PROJEKTU I IZVOĐENJU
(1) P Opšta stabilnost lokacije i pomeranja prirodnog ili formiranog terena, treba da bude proverena uzimajući u obzir uporedivo iskustvo, prema 1.5.2.2. (2)P Opšta stabilnost i pomeranja tla koje podupire okolne objekte, pomeranja novih građevina, kosina ili iskopa treba da bude predmet rasmatranja. (3) U slučajevima kada stabilnost terena ne može jasno da se potvrdi pre izrade projekta, dodatna istraživanja, osmatranja i analize treba da se utvrde u skladu sa odredbama 11.7. (4)
Tipične konstrukcije za koje analiza opšte stabilnosti treba da se sprovede su:
potporne konstrukcije, iskopi, kosine i nasipi, temelji, prirodne kosine ili nasipi na nagnutom terenu temelji u blizini iskopa, podzemnih konstrukcija ili obala.
Napomena: Problemi u vezi stabilnosti ili pomeranja puzanja (krip-a) se javljaju prvenstveno u kohezivnom tlu sa kosom površinom terena. Ipak, nestabilnost može da se javi u nekohezivnom tlu i ispucaloj steni na kosinama gde je nagib, koji se može javiti pri delovanju erozije, blizak uglu otpornosti na smicanje. Povećana pomeranja se često uočavaju pri visokim pornim pritiscima ili pri površini terena koji je izložen ciklusima zaleđivanja i odleđivanja.
(5)P Kada se stabilnost terena ne može odmah odrediti ili se uočena pomeranja ne mogu prihvatiti za uslove upotrebe projektovane konstrukcije, lokacija treba da se oceni za neodgovarajuću za stanje bez dodatnih stabilizirajućih mera. (6) P Projektom treba da se obezbede uslovi da aktivnosti pri izvođenju na lokaciji i oko nje mogu da budu planirani sa dovoljnom sigurnošću da neće dovesti do graničnog stanja loma ili upotrebljivosti. (7) P Površine kosina koje su izložene potencijalnoj eroziji treba, po potrebi,da budu zaštićene tako da se obezbedi zahtevan nivo stabilnosti. (8) Kosine treba da budu zaptivene, zasađene vegetativnim pokrivačem ili zaštićene odgovarajućim merama. Za kosine sa bermama, drenažni sistem na bermama treba da bude razmotren. (9) P Postupci izvođenja treba da se uzimaju u obzir u onoj meru u kojoj mogu da utiču na opštu stabilnost ili veličinu pomeranja. (10)
Potencijalno nestabilne kosine mogu da se stabilizuju pomoću:
119
EN 1997-1:2004 (S)
betonske obloge sa ili bez sidrenja, nožice od gabiona,sa čeličnom ili geo-sintetičkom mrežom, primene vegetacije, drenažnog sistema, kombinacija napred navedenih mera.
(11)
Projekat treba da sledi opšte principe iznete u Glavama 8 i 9.
11.5
GRANIČNO STANJE LOMA
11.5.1 ANALIZA STABILNOSTI KOSINA (1)P Opšta stabilnost kosina što uključije postojeće konstrukcije, one pod delovanjem i one koje se planiraju, treba da bude potvrđena u analizi graničnog stanja loma (GEO i STR) na osnovu projektnih veličina dejstava, otpora i čvrstoća, uz primenu parcijalnih faktora kao što je to definisano u A.3.1 (1)P, A.3.2 (1)P i A.3.3.6 (1)P. Napomena: Vrednosti parcijalnih faktora treba da budu definisani Nacionalnim Aneksom. Preporučene vrednosti za trajna i povremena stanja su date u tabelama A.3, A.4 i A.14.
(2)P Pri analizi opšte stabilnosti terena koga čine tlo ili stena, svi odgovarajući oblici sloma treba da se uzmu u obzir. (3)
Pri izboru postupka proračuna, treba uzeti u obzir sledeće: uslojenost tla, pojavu i nagibe diskontinuiteta, sile od filtracije i pornih pritisaka i njihov raspored, kratkoročnu i dugoročnu stabilnost, deformacije puzanja (kripa) usled smičućih napona, oblik (mehanizam) sloma (kružno cilindrična, proizvoljna klizna površina, preturanje, tečenje) korišćenje numeričkih postupaka.
(4) Masa tla ili stene koja je ograničena kliznom površinom treba po pravilu da se smatra krutim telom koje se kreće kao celina. Klizne površine zj međupovršine između krutih tela mogu da imaju različite oblike kao što su ravne površine,kružne ili proizvoljnog oblika. Kao alternativan postupak može se primeniti metoda konačnih elemenata. (5) U slučajevima kada je teren ili materijal nasipa relativno homogen i izotropan, kružne klizne površine se po pravilu mogu primeniti. (6) Za kosine u uslojenom tlu sa značajnim promenama u čvrstoći na smicanje, posebna pažnja treba da se posveti slojevima sa manjom čvrstoćom na smicanje. Ovo može da zahteva primenu kliznih površina koje nisu kružnog oblika. (7) U materijalima sa dikontinuitetima tj. čvrstim stenama i uslojenom ili ispucalom tlu, oblik klizne površine može jednim delom ili u potpunosti da bude duž diskontinuiteta. U tom slučaju se, po pravilu, primenjuje analiza trodimenzionalnih blokova. (8) Postojeće obrušene kosine, koje se potencijalno mogu reaktivirati treba da budu analizirane korišćenjem kliznih površina, kako kružnog tako i proizvoljnog oblika. (9) Ako se klizna površina ne može prihvatljivo aproksimirati u dvodimenzionalnom modelu, treba primeniti proračun sa kliznom površinom u trodimenzionalnom modelu
120
EN 1997-1:2004 (S) (10) Analiza stabilnosti kosine treba da potvrdi stabilnost momenata i vertikalnih sila koje deluju na klizno telo. Ako se ravnoteža u horizontalnom smeru ne rasmatra, međulamelne sile treba da se pretpostave da su horizontalne. (11) P U slučajevima kada se može javiti kombinovan oblik loma elemenata konstrukcije i tla, interakcija konstrukcije i tla treba da se rasmatra u uslovima različite relativne krutosti tla i konstrukcije. Takvi slučajevi uključuju klizne površine koje presecaju elemente konstrukcije kao što su šipovi ili fleksibilni potporni zidovi. Napomena: Pri analizi prirodnih kosina korisno je pri prvom proračunu tj pre izrade projekta,primeniti karakteristične vrednosti parametara tla, i na taj način dobiti opštu sliku o veličini faktoora stabilnosti Treba takođe, na uporedivim primerima, primeniti iskustvo, postupke i rezultate istraživanja.
(12) Pošto je nemoguće sagledati razliku između povoljnog i nepovoljnog uticaja gravitacionih opterećenja, pri utvrđivanju najnepovolujnije klizne površine, nesigurnost u vezi sa veličinom jedinične težine treba da se izbegne uporednim korišćenjem njihovih graničnih karakterističnih vrednosti. (13)P Proračunom treba pokazati da deformacije u terenu, usled projeknih dejstava, usled puzanja (kripa) ili sleganja šire zone terena, neće izazvati neprihvatliva oštećenja konstrukcija ili infrastrukture koja se nalazi na konstrukciji ili pored nje.
11.5.2 KOSINE I ISKOPI U STENSKOJ MASI (1) P Stabilnost kosina i iskopa u stenskoj masi treba da se proveri za translacioni i rotacioni oblik loma u kojem su uključene izolovani blokovi delova stenske mase, kao i za oblik odrona.Posebna pažnja treba da se posveti pritiscima koji potiču od zarobljene podzemne vode u diskontinuitetima (pukotinama i prslinama). (2)P Analize stabilnosti treba da se zasnivaju na pouzdanom poznavanju sistema diskontinuiteta koji razdvajaju stensku masu i na veličini otpornosti na smicanje intaktne stene i u diskontinuitetima. (3) Treba da se uzme u obzir i to da se slom kosina i iskopa u čvrstim stenskim masama sa dobro definisanim sistemom diskontinuiteta zasniva, pored ostalog, na:
klizanju blokova ili ’’klinova’’ stenske mase, prevrtanju blokova ili pločastih masa, kombinaciji klizanja i prevrtanja,
u zavisnosti od orijentacije slobodne površine kosine u odnosu na položaj diskontinuiteta. (4) Treba uzeti u obzir da slom kosina iiskopa u vrlo ispucalim čvrstim stenama,u mekim stenama i cementovanom tlu može da se dogodi duž kružnih cilindričnih ili približno cilindričnih kliznih povrpina koje presecaju delove intaktne stene. (5) Klizanje izolovanih blokova i klinova treba, po pravilu, da bude sprečeno smanjenjem nagiba kosine, izradom bermi, postavljanjem aktivnih i pasivnih sidara, i dreniranjem stenske mase. U kosinama stvorenim iskopima, klizanje treba da se sprečava, izborom stabilnog položaja i pravca površine iskopa tako da se pomeranja blokova ne mogu javiti iz kinematičkih uslova. (6) Sprečavanje prevrtanja, se po pravilu vrši izradom pasivnih i aktivnih sidara, i dreniranjem stenske mase.
121
EN 1997-1:2004 (S) (7) Pri rasmatranju dugoročne stabilnosti kosina i iskopa u stenskoj masi, treba uzeti u obzir nepovoljne efekte od vegetacije i uticaja okoline uključivo i zagađivanje, na veličinu čvrstoće na smicanje u diskontinuitetima i u intaktnoj steni. (8) U veoma ispucalim stenama koje su formirane sa strmim kosinama i kosinama koje su sklone prevrtanju, odronima,osipanju,i sl. mogućnost pojave odrona treba uvek da se uzme u obzir i prouči. (9) U slučajevima kada se pouzdane mere za sprečavanje odrona ne mogu ekonomski opravdati, odroni se mogu dozvoliti uz osiguranje sa mrežama, barijerama ili drugim pogodnim načinima kojima se zaustavlja odronjena masa. (10) Projektovanje mera za zaustavljanje odronjene stenske mase i osulinskog materijala treba da se zasniva na temeljnom proučavanju mogućih putanja za odronjeni materijal.
11.5.3 STABILNOST ISKOPA (1)P Opšta stabilnost terena koji se nalazi u blizini iskopa, uključujući i otkopani materijal i postojeće objekte, saobraćajnice i infrastrukturu treba da bude predmet analize (videti Glavu 9). (2)P Stabilnost donjeg nivoa iskopa treba da se proveri u odnosu na projektne porne pritiske u terenu, a u cilju analize hidrauličkog sloma (videti Glavu 10). (3)P Izdizanje nožice i dna dubokih iskopa usled rasterećenja treba da bude predmet rasmatranja.
11.6
GRANIČNO STANJE UPOTREBLJIVOSTI
(1)P Projekat treba da potvrdi da deformacije u terenu neće izazvati granično stanje upotrebljivosti u objektima i infrastrukturi na konkretno ugroženom terenu ili delu terena. (2)
Sleganje terena treba da se prouči na osnovu sledećih slučajeva:
promena u režimu podzemne vode i time promenjenih pornih pritisaka, dugoročnim deformacijama putanja (kripa) pri dreniranim uslovima, promena zapremine dubinskih rastvorljivih sredina, izvođenja rudarskih i njima sličnih radova kao što je eksploatacija gasa.
(3) Pošto analitički ili numerički postupci koji su sada na raspolaganju po pravilu ne daju pouzdana predviđanja deformacija prirodne kosine, pojava graničnih stanja upotrebljivosti treba da se izbegne na jedan od navedenih načina: ograničavanjem mobilisane otpornosti na smicanje, osmatranjem pomeranja i definisanjem delovanja koje će ih umanjiti ili zaustaviti, prema potrebi.
122
EN 1997-1:2004 (S) 11.7
OSMATRANJE
(1)P
Teren treba da se osmatra koristeći pri tome odgovarajuću opremu i to. ako nije moguće potvrditi proračunima. ili propisanim merama da je pojava graničnog stanja prema 11.2 i dovoljnoj meri otklonjena, ako se pretpostavke korišćene u proračunima ne zasnivaju na pouzdanim podacima.
(2)
Osmatranje treba da se planira tako da obezbedi poznavanje: nivoa podzemne vode u terenu, tako da se može sprovesti analiza ili provera u efektivnim naponima, poprečnih i vertikalnih pomeranja u terenu kao osnove za predviđanje daljih deformacija, dubine i oblika granične površine po kojoj se vrše pomeranja u fazi nestabilnosti, a da bi se ustanovili parametri čvrstoće potrebni za dimenzionisanje stabilizacionih mera, brzina pomeranja, da bi se omogućilo davanje upozorenja u vezi ugroženosti, i u tom slučaju digitalno telemetrijsko očitavanje instrumenata i alarmni sistem koji se daljinski aktivira postaje odgovarajući način delovanja.
123
EN 1997-1:2004 (S) 12.GLAVA 12
NASIPI 12.1
OPŠTE
(1) P Odredbe ove Glave se odnose na nasipe kojima se formiraju male brane i infrastrukturni objekti. (2)
Za ugrađivanje i zbijanje materijala treba da se primene odredbe Glave 5.
12.2
GRANIČNA STANJA
(1)P
Treba da se sačini lista graničnih stanja koja služi za proveru projekta nasipa.
(2)
Sledeća, ovde navedena granična stanja treba da budu proverena: gubitak opšte stabilnosti. slom u kosinama nasipa i kruni, slom usled unutarnje erozije, slom usled površinske erozije ili druge spoljne erozije. deformisanje u nasipu koje vodi gubitku upotrebljivosti, tj prevelika sleganja ili pojava pukotina, sleganja i deformacije usled puzanja (kripa)koja vode gubitku upotrebljivosti u susednim objektima i infrastrukturi, prevelikim deformacijama u prelaznim zonama,tj prilaznim nasipima ka oporcima mosta, gubitak upotrebljivosti na saobraćajnim poršinama usled klimatskih uticaja kao što su zaleđivanje i odleđivanje i ekstremno isušivanje, puzanje (krip) kosina u toku ciklusa zaleđivanja i odleđivanja, degradacija materijala planuma saobraćajnice usled teškog saobraćajnog opterećenja, deformacije usled hidrauličkih dejstava, promene u uslovima okoline, kao šti su zagađivanje podzemne vode, zvučni efekti ili vibracije.
12.3
DEJSTVA I PROJEKTNA STANJA
(1) Pri izboru dejstava za proračun graničnih stanja, treba da se uzme u obzir lista navedena u 2.4.2 (4). (2) Pri određivanju dejstava kojima nasip deluje na susedne objekte ili ojačani deo terena, treba uzeti u obzir razlike u krutosti (deformabilbnosti). (3)P
Projektna stanja treba da se izaberu u skladu sa 2.2.
(4) P Dodatno, sledeća posebna projektna stanja treba da se uzmu u obzir, ako je to opravdano: uticaji koji stvara postupak izvođenja, kao što je iskop u blizini nasipa, vibracije usled primene eksploziva, pobijanja šipova ili rada teških mašina.
124
EN 1997-1:2004 (S) uticaji koji dolaze od objekata koji treba da se izvedu na nasipu ili pored nasipa, efekti koji nastaju usled prelivanja nasipa, delovanja leda, talasa i pljuskova na krunu nasipa i kosine, temperaturni uticaji kao što je skupljanje. (5)P Projektni nivo slobodne vode na nizvodnoj strani nasipa, i projektni nivo podzemne vode, ili njihova kombinacija, treba da bude odabran na osnovu raspoloživih hidroloških podataka, tako da daje najnepovoljnije uslove koji se mogu javiti u okviru projektnih stanja koja se rasmatraju. Mogućnost oštećenja funkcije drenaža, filtera ili zaptivki treba da bude uzeta u obzir. (6) Za obalne nasipe, treba da se uzmu u obzir najnepovoljniji hidraulički uslovi. Po pravilu to su stacionarna filtracija pri najvišem mogućem nivou podzemne vode, i brzo snižavanje nivoa slobodne vode ispred nasipa. (7) P Pri određivanju projektnog rasporeda pornih pritisaka, treba uzeti u obzir moguće promene u anizotropiji i heterogenosti materijala. (8) P Kada se nasip dimenzioniše na osnovu sleganja, treba uzeti u obzir opadanje pornih pritisaka u terenu usled potapanja vodom nasipa ili površinske kore u terenu.
12.4
RAZMATRANJA U VEZI PROJEKTA I IZVOĐENJA
(1)P Nasipi treba da se dimenzionišu uz uzimanje u obzir iskustva sa nasipima na sličnom terenu i od sličnih materijala u nasipu. (2)P Pri određivanju nivoa temeljne spojnice nasipa i terena,treba, ukoliko je to opravdano, da se uzme u obzir sledeće: dostizanje dubine sloja dovoljne nosivosti, odnosno primenjujući mere ojačanja (stabilizacije) podtla, tamo gde je to opravdano, obezbeđivanje dovoljne zaštite u odnosu na različite klimatske uticaje na nosivost temeljnog tla, nivo podzemne vode u odnosu na projektovanu drenažu nasipa, izbegavanje nepovoljnih uticaja od obližnjih objekata i infrastrukture, dostizanje dubine na kojoj se nalaze slojevi male propustljivosti. (3)
Projekat nasipa treba da obezbedi: dovoljnu nosivost podtla, zadovoljavajuću drenažu pojedinih slojeva (zona) u nasipu, dovoljnu nepropustljivost materijala u nasipu, filterske zone ili geosintetičke filtere, gde je to potrebno, zadovoljavanje filterskih kriterijuma, definisanje materijala u nasipu prema kriterijumima datim u 5.3.2.
uz
(4) P Za nasipe na podtlu male čvrstoće i visoke stišljivosti, postupak izvođenja treba da se definiše tako da se ne prevaziđe kapacitet nosivosti, i da se u toku građenja ne izazovu prevelika sleganja ili pomeranja (videti 5.3.3 (2)P).
125
EN 1997-1:2004 (S) (5) Kada se nasip na stišljivom, zasićenom podtlu izvodi u slojevima, piezometrijska merenja treba da se obavljaju tako da se pouzdano kontroliše disipacija pornih pritisaka do dovoljno niskih vrednosti pe nego što se pristupi izradi narednog sloja u nasipu. (6) P Za nasipe na koje deluje slobodna voda na raznim nivoima, položaj temeljne spojnice treba da se odredi u vezi sa propustljivošću terena, odnosno preduzetih mera da se obezbedi vododrživa funkcija konstrukcije nasipa. (7) Ako je predviđeno poboljšanje podtla, zona terena u kojoj se poboljšavaju svojstva treba da bude dovoljno prostrana kako bi se izbegle nepovoljne deformacije u terenu. (8) Kada se određuje težina nasipa, na osnovu podata o zbijanju tla (videti 3.3.3) pažnju treba posvetiti tome da se u ispitivanju jedinične težine ne izostave zrna tla koja su prečnika od 20 mm do 60 mm. Vrlo često ova veličina zrna nisu uključena u određivanje jedinične težine, a mogu imati značajan uticaj na veličinu jedinične težine nasipa. (9)P Kosine nasipa koje su izložene eroziji treba da budu zaštićene. Ako su projektom predviđene berme, njihovo dreniranje treba da bude definisano projektom. (10) U toku izvođenja nasipa kosine.treba da budu privremeno zaštićene od erozije a definitivna zaštita se izvodi prema projektovanom postupku. (11) Za nasipe preko kojih se predviđa saobraćaj, stvaranje leda na površini planuma ispod kolovozne konstrukcije treba da bude izbegnuto. Termički izolacioni kapacitet kolovozne konstrukcije izvedene na zaštitnom insulacionom sloju ili na sloju od lakog geosintetičkog materijala treba da bude dovoljan da se izbegne navedeno zaleđivanje. (12) Prodiranje dejstva mraza u dubinu na kruni nasipa treba da bude ograničeno na potrebnu dubinu. (13) U projektu kosine nasipa treba da se razmotri slučaj pri kome se javljaju pomeranja usled puzanja (kripa) u toku ciklusa zaleđivanja i odleđivanja, bez obzira na postignutu stabilnost u ostalim projektnim uslovima. Ovo stanje je posebno značajno u prilaznim konstrukcijama ka oporcima mostova.
12.5
PROJEKAT NA OSNOVU GRANIČNOG STANJA LOMA
(1)P Pri analizi stabilnosti celog nasipa ili pojedinih delova, treba da se razmotre svi mogući oblici (mehanizmi) loma, prema Glavi 11. (2) Pošto se nasip često izvodi u različitim fazama, sa različitim uslovima opterećivanja, analize stabilnosti treba da se sprovode po pojedinim fazama i ostalim uslovima koji su definisani u Geotehničkom Projektnom Izveštaju. (3)P U slučajevima kada se primenjuju laki sintetički materijali kao što je expandirani polistiren,ili laki glina beton ili laki expandirani beton, treba razmotriti uticaj uzgona (videti Glavu 10). (4)P Pri analizi stabilnosti nasipa u kojem su ugrađeni različiti materijali, treba primeniti čvrstoće u pojedinim materijalima koje su određene u uslovima kompatibilnih deformacija. (5) U slučajevima kada se saobraćajnice ili vodeni tokovi ukrštaju sa nasipom, posebna pažnja treba da se posveti prostornoj interakciji pojedinih elemenata konstrukcije.
126
EN 1997-1:2004 (S) (6) Pri analizi stabilnosti poboljšanog tla, uticaj postupka poboljšanja tj. poremećaja u mekoj osetljivoj glini treba da bude razmotren. Pošto je efekat poboljšanja vremenski zavistan proces, taj se efekat mora uzeti u obzir dok se ne postigne stacionarno stanje u poboljšanom tlu. (7) P Da bi se izbegla granična stanja loma izazvanih površinskom erozijom, unutarnjom erozijom ili hidrauličkim pritiskom, treba da se ispune uslovi iz Glava 10 i 11.
12.6
PROJEKAT NA OSNOVU GRANIČNOG STANJA UPOTREBLJIVOSTI
(1)P Projekat treba da pokaže da deformacije koje nastaju usled izrade nasipa neće dovesti do graničnog stanja upotrebljivosti u nasipu ili u objektima, sapbraćajnicama i infrastrukturi koji se nalaze na nasipu ilipored nasipa. (2) Sleganja nasipa koji se nalazi na stišljivom podtlu treba da bude određena na principima datim u 6.6.1. Posebna pažnja treba da se posveti vremenskoj uslovljenosti sleganja kako zbog konsolidacije tako i zbog secundarnih uticaja (kompresije). (3) Treba uzeti u obzir i mogućnost pojave deformacija usled pronema u nivoima podzemne vode. (4) U slučajevima kada je teško odrediti deformacije, postupci sa predopterećenjem ili sa probnim nasipima treba da budu razmotreni, naročito u slučajevima kada se treba sprečiti nastajanje graničnih stanja upotrebljivosti.
12.7
NADZOR NAD IZVOĐENJEM I OSMATRANJE
(1)P
Nadzor i osmatranje nasipa treba da bude u skladu sa odredbama Glave 4.
(2)
Osmatranje treba da se primeni za nasipe u jednom ili više navedenih slučajeva: kada se koristi postupak opservacije pri izvođenju (videti 2.7) kada stabilnost nasipa koji vrši funkciju brane, u velikom stepenu zavisi od rasporeda pornih pritisaka u nasipu i u njegovim temeljima, kada se traže podaci o uticaju zagađenja nasipa ili od saobraćaja, kada se zahteva praćenje nepovoljnih uticaja na objekte ili infrastrukturu, kada površinska erozija prestavlja značajan rizik po nasip.
(3)P U slučajevima kada se zahteva program za nadzor i osmatranje, isti treba da bude sadržan u Geotehničkom Projektnom Izveštaju. (videti 2.8). Pri tome treba da se predvidi da rezultati osmatranja treba da budu interpretirani i da se prema njima na odgovarajući način postupa. (4)
Program osmatranja za nasip treba da sadrži sledeće: merenja pornih pritisaka u nasipu i u temeljima nasipa, merenja sleganja za ceo nasip i za obližnje objekte, merenja horizontalnih pomeranja, proveru parametara čvrstoće za materijale nasipa pri njegovom izvođenju, ukoliko se traži kontrola zagađivanja, potrebne su hemijske analize pre, za vreme i nakon izvođenja nasipa, provera dubine prodiranja mraza na kruni nasipa.
127
EN 1997-1:2004 (S) (5) Izvođenje nasipa na mekom zasićenom tlu male propustljivosti, treba da bude praćeno osmatranjem pornih pritisaka u mekim slojevima i osmatranjem sleganja nasipa.
128
EN 1997-1:2004 (S) ANEKS A (NORMATIVAN)
PARCIJALNI I KORELACIONI FAKTORI ZA GRANIČNA STANJA I NJIHOVE PREPORUČENE VELIČINE A.1
PARCIJALNI I KORELACIONI FAKTORI
(1) P Parcijalni faktori za granična stanja u stalnim i povremenim projektnim stanjima, i korelacioni faktori za temelje na šipovima u svim projektnim stanjima, treba da imaju vrednosti navedene u ovom aneksu.
A.2
PARCIJALNI FAKTORI ZA POTVRĐIVANJE GRANIČNOG STANJA RAVNOTEŽE (EQU)
(1)P Za proveru (verifikaciju) graničnog stanja ravnoteže (EQU) sledeći parcijalni faktori za dejstva F treba da se primenjuju:
G; dst G; stb Q;dst Q;stb
za destabilizujuća nepovoljna trajna dejstva; za stabilizujuća povoljna stalna dejstva; za destabilizujuća nepovoljna povremena dejstva; za stabilizujuća povoljna povremena dejstva.
Napomena: Vrednosti koje treba da dobiju faktori G;dst, G; stb, Q;dst, Q;dst da bi se koristili u nekoj državi treba da budu definisani u Nacionalnom Aneksu uz EN 1990:2002. Preporučene veličine faktora za zgrade koje se nalaze u EN 1990:2002 date su u tabeli A.1. Tabela A.1: Parcijalni faktori za dejstva ( F) Dejstvo Stalno dejstvo Nepovoljnoa Povoljnob Povremeno dejstvo Nepovoljnoa Povoljnob a b
Oznaka
Veličina
G;dst G;dst
1,1 0,9
Q;dst Q;dst
1,5 0
Destabilizujuće dejstvo Stabilizujuće dejstvo
(2)P Za proveru graničnog stanja ravnoteže (GSR) sledeći parcijalni faktori za parametre svojstava tla M treba da se primenjuju na najmanje otpore na smicanje:
' c' cu qu
za tangens efektivnog ugla trenja; za efektivnu koheziju; za nedreniranu otpornost na smicanje; za jednoaksijalnu pritisnu čvrstoću; za jediničnu težinu.
Napomena: Vrednosti koje treba da dobiju faktori ', c', cu, qu i da bi se koristili u nekoj državi treba da budu definisani u Nacionalnom Aneksu. Preporučene veličine faktora date su u tabeli A.2.
129
EN 1997-1:2004 (S) Tabela A.2: Parcijalni faktori za parametre tla ( M) Parametar tla
Oznaka
Veličina
'
1,25
Efektivna kohezija
c'
1,25
Nedrenirana otpornost na smicanje
cu
1,4
Jednoaksijalna pritisna čvrstoća
qu
1,4
Jedinična težina
1,0
Efektivni ugao otpornosti na trenje
a
a
Ovaj faktor se primenjuje na: tang '
A.3
PARCIJALNI FAKTORI ZA POTVRĐIVANJE GRANIČNOG STANJA KONSTRUKCIJE (STR) I GRANIČNOG STANJA TLA (GEO)
A.3.1
PARCIJALNI FAKTORI ZA DEJSTVA ( F) ILI EFEKTE OD DEJSTAVA ( E)
(1)P Za proveru graničnih stanja u konstrukciji (STR) i u tlu (GEO), skup A1 ili skup A2 parcijalnih faktora za dejstva F ili za efekte od dejstava E treba da se primenjuju i to:
G za trajna nepovoljna ili povoljna dejstva; Q za promenljiva nepovoljna ili povoljna dejstva.
Napomena: Vrednosti koje treba da dobiju faktori G i Q da bi se koristili u nekoj državi treba da budu definisani u Nacionalnom Aneksu uz EN 1990:2002. Preporučene veličine faktora za zgrade koje se nalaze u EN 1990:2002 date su u tabeli A.3 za skupove faktora A1 i A2. Tabela A.3: Parcijalni faktori za dejstva ( F) i efekte od dejstava ( E) Dejstvo
Trajno
Povremeno
A.3.2
Nepovoljno Povoljno Nepovoljno Povoljno
Oznaka
G Q
Skup A1
A2
1,35
1,0
1,0
1,0
1,5
1,3
0
0
PARCIJALNI FAKTORI ZA PARAMETRE TLA ( M)
(1)P Za proveru graničnog stanja u konstrukciji (STR) ili u tlu (GEO) skup M faktora M1 ili skup M faktora M2 koji se odnose na ovde navedene parametre tla, treba da se primenjuju i to: φ' za tangens efektivnog ugla trenja; c' za efektivnu koheziju; cu za nedreniranu otpornost na smicanje; qu za jednoaksijalnu pritisnu čvrstoću; za jediničnu težinu. Napomena: Vrednosti koje treba da dobiju faktori ', c', cu, qu i da bi se koristili u nekoj državi treba da budu definisani u Nacionalnom Aneksu. Preporučene veličine faktora za dva skupa M1 i M2 date su u tabeli A.4.
130
EN 1997-1:2004 (S) Tabela A.4: Parcijalni faktori za parametre tla ( M) Parametar tla
Oznaka
M1
M2
'
1,0
1,25
Efektivna kohezija
c'
1,0
1,25
Nedrenirana otpornost na smicanje
cu
1,0
1,4
Jednoaksijalna pritisna čvrstoća
qu
1,0
1,4
Jedinična težina
Y
1,0
1,0
Efektivni ugao otpornosti na trenje
a
A.3.3
Skup
a
Ovaj faktor se primenjuje na: tang '
PARCIJALNI FAKTORI ZA OTPORE ( R)
A.3.3.1
Parcijalni faktori otpora za plitko temeljenje
(1)P Za plitko temeljenje pri proveri graničnog stanja konstrukcije (STR) i tla (GEO), skup ( R) faktora: R1, R2, ili R3 treba da se primeni kako sledi:
R;v R;h
za otpor na slom u podtlu; za otpor na klizanje.
Napomena: Vrednosti koje treba da dobiju faktori R;v i R;h, da bi se koristili u nekoj državi treba da budu definisani u Nacionalnom Aneksu. Preporučene veličine faktora za tri skupa R1, R2, i R3 date su u tabeli A.5. Tabela A.5: Parcijalni faktori za otpore ( R) u plitkom temeljenju Otpor
A.3.3.2
Oznaka
Skup R1
R2
R3
Slom u podtlu
R,v
1,0
1,4
1,0
Klizanje
R,h
1,0
1,1
1,0
Parcijalni faktor otpora za temeljenje na šipovima
(1) P Za temeljenje na šipovima i proveru graničnog stanja konstrucije (STR) i u tlu (GEO), skup ( R) faktora: R1, R2, R3 ili R4 treba da se primeni kako sledi:
D S t s;t
za otpor na slom u bazi šipa; za otpor na omotaču pritisnutog šipa; za ukupni otpor na slom pritisnutog šipa; za otpor na omotaču zategnutog šipa.
Napomena: Vrednosti koje treba da dobiju faktori D i S, t i s,t da bi se koristili u nekoj državi treba da budu definisani u Nacionalnom Aneksu. Preporučene veličine faktora za četiri skupa R1, R2, R3 i R4 date su u tabeli A.6 za pobijene šipove, u Tabeli A.7 za bušene šipove i u Tabeli A.8 za spiralne uvrnute u tlo kontinualne šipove (CFA).
131
EN 1997-1:2004 (S) Tabela A.6: Parcijalni faktori za otpore ( R) za pobijene šipove Otpor
Oznaka
Skup R1
R2
R3
R4
Baza šipa
b
1,0
1,1
1,0
1,3
Omotač (pritisnut šip)
s
1,0
1,1
1,0
1,3
Ukupni otpor
t
1,0
1,1
1,0
1,3
Omotač (zategnut šip)
s,t
1,25
1,15
1,1
1,6
Tabela A.7: Parcijalni faktori za otpore ( R) za bušene šipove Otpor
Oznaka
Skup R1
R2
R3
R4
Baza šipa
b
1,25
1,1
1,0
1,6
Omotač (pritisnut šip)
s
1,0
1,1
1,0
1,3
Ukupni otpor
t
1,15
1,1
1,0
1,5
Omotač (zategnut šip)
s,t
1,25
1,15
1,1
1,6
Tabela A.8: Parcijalni faktori za otpore ( R) za spiralne uvrnute u tlo (CFA) šipove Otpor
Oznaka
Skup R1
R2
R3
R4
Baza šipa
b
1,1
1,1
1,0
1,45
Omotač (pritisnut šip)
s
1,0
1,1
1,0
1,3
Ukupni otpor
t
1,1
1,1
1,0
1,4
Omotač (zategnut šip)
s,t
1,25
1,15
1,1
1,6
A.3.3.3
Korelacioni koeficijenti za temeljenje na šipovima
(1) P Za proveru graničnih stanja u konstrukciji (STR) i u tlu (GEO), korelacioni koeficijenti koji se ovde navode, treba da budu primenjeni pri određivanju karakterističnih otpora aksijalno opterećenih šipova, kako sledi:
1 na prosečne vrednosti izmerenih otpora u opitu statičkog opterećivanja; 2 na minimalne vrednosti izmerenih otpora u opitu statičkog opterećivanja; na prosečne vrednosti proračunatih otpora na osnovu podataka ispitivanja tla; 4 na minimalne vrednosti proračunatih otpora na osnovu podataka ispitivanja tla; 5 na prosečne vrednosti izmerenih otpora u opitu dinamičkog opterećivanja; 6 na minimalne vrednosti izmerenih otpora u opitu dinamičkog opterećivanja. 3
Napomena: Vrednosti koje treba da dobiju koeficijenti 1, 2, 3, 4, 5 i 6 da bi se koristili u nekoj državi treba da budu definisani u Nacionalnom Aneksu. Preporučene veličine ovih koeficijenata date su u tabeli A.9, Tabeli A.10 i Tabeli A.11. Tabela A.9:
132
Korelacioni koeficijenti za određivanje karakterističnih vrednosti na osnovu podataka opita statičkog opterećivanja (n - broj ispitanih šipova)
EN 1997-1:2004 (S) za n =
1
2
3
4
5
1
1,40
1,30
1,20
1,10
0,0
2
1,40
1,20
1,05
1,00
1,00
Tabela A.10: Korelacioni koeficijenti za određivanje karakterističnih vrednosti na osnovu podataka ispitivanja tla (n broj ispitanih profila tla) za n =
1
2
3
4
5
7
10
3
1,40
1,35
1,33
1,31
1,29
1,27
1,25
4
1,40
1,27
1,23
1,20
1,15
1,12
1,08
Tabela A.11: Korelacioni koeficijenti za određivanje karakterističnih vrednosti na osnovu podataka dinamičkog udarnog ispitivanja a, b, c, d, e (n - broj ispitanih šipova) za n =
2
5
10
15
20
5
1,60
1,50
1,45
1,42
1,40
6
1,50
1,35
1,30
1,25
1,25
a
Vrednosti u tabeli važe za dinamički udarni opit.
b
Vrednosti mogu da budu pomnoženi sa modelskim faktorom 0,85 kada se opit vrši sa automatskim očitavanjem podataka.
c
Vrednosti treba da se pomnože sa modelskim faktorom 1,10 kada se koristi izraz za pobijanje šipa a bez registrovanja kvazi-elastičnog pomeranja vrha šipa pri pobijanju.
d
Vrednosti treba da se pomnože sa modelskim faktorom 1,20 kada se koristi izraz za pobijanje šipa a bez registrovanja kvazi-elastičnog pomeranja vrha šipa pri pobijanju. U slučaju da se temelji sastoje od raznih vrsta šipova , pri odredjivanju broja ’’n’’ ispitanih šipova, grupe sličnih šipova treba da se posmatraju odvojeno
e
Parcijalni faktori za otpore ( R) prednapregnutih sidara
A.3.3.4
(1)P Za prednapregnuta sidra pri proveri graničnih stanja u konstrukciji sidra (STR) i u terenu (GEO), skup parcijalnih faktora otpora ( R): R1, R2, R3, ili R4 treba da se primeni:
a;t a;p
za privremena sidra; za stalna (trajna) sidra.
Napomena: Vrednosti propisane za a;t i a;p u pojedinim zemljama treba da budu navedene u Nacionalnom aneksu ovog standarda. Preporučene vrednosti za četiri skupa R1, R2, R3, ili R4 su date u Tabeli A.12. Tabela A.12: Parcijalni faktori otpora ( R) za prednapregnuta sidra Otpor
Oznaka
Parcijalni faktori otpora R1
R2
R3
R4
Privremeno
a,t
1,1
1,1
1,0
1,1
Trajno
a,p
1,1
1,1
1,0
1,1
A.3.3.5
Parcijalni faktori otpora ( R) za potporne konstrukcije
133
EN 1997-1:2004 (S) (1)P Za potporne konstrukcije pri proveri graničnih stanja u konstrukciji (STR) i u terenu (GEO), skup parcijalnih faktora otpora ( R): R1, R2, ili R3 treba da se primeni:
R;v R;h R;e
za nosivost pri lomu u temeljnom tlu; za klizanje po temeljnoj spojnici; za pritisak otpora tla.
Napomena: Vrednosti propisane za R;vt, R;h i R;e u pojedinim zemljama treba da budu navedene u Nacionalnom aneksu ovog standarda. Preporučene vrednosti za tri skupa R1, R2, ili R3 su date u Tabeli A.13. Tabela A.13: Parcijalni faktori otpora ( R) za potporne konstrukcije Otpor
Oznaka
Parcijalni faktori otpora R1
R2
R3
Nosivost temeljnog tla
R,v
1,0
1,4
1,0
Klizanje po temeljnoj spojnici
R,h
1,0
1,1
1,0
Pritisak otpora tla
R,e
1,0
1,4
1,0
Parcijalni faktori otpora ( R) za kosine i opštu stabilnost
A.3.3.6
(1)P Za kosine i opštu stabilnost pri proveri graničnih stanja u konstrukciji (STR) i u terenu (GEO), parcijalni faktori otpora ( R;e) treba da se primene. Napomena: Vrednosti propisane za R u pojedinim zemljama treba da budu navedene u Nacionalnom aneksu ovog standarda. Preporučene vrednosti za tri skupa R1, R2, ili R3 su date u Tabeli A.14. Tabela A.14: Parcijalni faktori otpora ( R) za kosine i opštu stabilnost Otpor
R,e
Otpor tla
A.4
Oznaka
Parcijalni faktori otpora R1
R2
R3
1,0
1,1
1,0
PARCIJALNI FAKTORI ZA PROVERU STANJA UZGONA (UPL)
(1)P Za proveru graničnog stanja uzgona (UPL) treba da se primenjuju sledeći faktori za dejstva ( F):
G;dst G;stb Q;dst
za destabilizujuća nepovoljna stalna (trajna) dejstva; za stabilizujuća stalna (trajna) dejstva; za destabilizujuća nepovoljna povremena dejstva.
Napomena: Vrednosti propisane za G;dst, G;stb i Q;dst u pojedinim zemljama treba da budu navedene u Nacionalnom aneksu ovog standarda. Preporučene vrednosti su date u Tabeli A.15.
134
EN 1997-1:2004 (S) Tabela A.15: Parcijalni faktori za dejstva ( F) Dejstvo Stalno Nepovoljnoa Povoljnob Promenljivo Nepovoljnoa a b
Oznaka
Vrednost
G,dst G,stb
1,0 0,9
Q,dst
1,5
Destabilizujuće Stabilizujuće
(2)P Za proveru graničnog stanja uzgona (UPL) kada se određuju otpori, treba da se primenjuju sledeći faktori:
' za tangens efektivnog ugla trenja otpornosti na smicanje; c' za efektivnu koheziju; cu za nedreniranu otpornost na smicanje; s;t za otpor zategnutog šip; a za otpor sidra.
Napomena: Vrednosti propisane za ', c', cu, s;t i a u pojedinim zemljama treba da budu navedene u Nacionalnom aneksu ovog standarda. Preporučene vrednosti su date u Tabeli A.16. Tabela A.16: Parcijalni faktori za parametre tla i otpore Parametri tla
Oznaka
Vrednost
'
1,25
Efektivna kohezija
c'
1,25
Nedrenirana otpornost na smicanje
cu
1,40
Otpor zategnutog šipa
s,t
1,40
Otpor sidra
a
1,40
Efektivni ugao trenja
a
A.5
a
Ovaj faktor se primenjuje na: tang '
PARCIJALNI FAKTORI ZA STANJE HIDRAULIČKOG LOMA U TLU (HYD)
(1) P Za proveru stanja hidrauličkog loma u tlu, navedeni parcijalni faktori za dejstva ( F) treba da se primenjuju:
G;dst za destabilizujuća, nepovoljna, stalna (trajna) dejstva, G;stb za stabilizujuća, povoljna, stalna (trajna) dejstva Q;dst za destabilizujuća, nepovoljna, promenljiva dejstva
Napomena: Vrednosti propisane za G;dst, G;stb, i Q;dst u pojedinim zemljama treba da budu navedene u Nacionalnom aneksu ovog standarda. Preporučene vrednosti su date u Tabeli A.17.
135
EN 1997-1:2004 (S) Tabela A.17: Parcijalni faktori za dejstva ( F) Dejstvo Stalno (trajno) Nepovoljnoa Povoljnob Promenljivo Nepovoljnoa a b
136
Destabilizujuće Stabilizujuće
Oznaka
Vrednost
G,dst G,stb
1,35 0,90
Q,dst
1,50
EN 1997-1:2004 (S) ANEKS B (INFORMATIVAN)
OSNOVNE INFORMACIJE O PARCIJALNIM FAKTORIMA ZA PROJEKTNE PRISTUPE 1, 2 I 3 B.1
OPŠTE
(1) Za tipska granična stanja STR (konstrukcije) i GEO (terena) i trajno održivim i prolaznim situacjama, tri Projektna pristupa su prikazana u 2,4,7,3,4. Oni se razlikuju prema načinu kako se raspoređuju parcijalni faktori po dejstvima, po efektima dejstava, po svojstvima materijala i otporima. To je delimićno posledica toga na koji se način uzimaju u obzir nesigurnosti u modelitranju efekata dejstava i otpora. (2) Za Projektni Pristup 1, za sve vrste projektovanja, provere su u načelu potrebne sa primenom dva skupa faktora,primenjenih u dva posebna proračuna. Tamo gde je to očigledno da je jedan od načina merodavan za dimenzionsanje, nije potrebno da se sprovode proračuni na druga dva načina. Generalno, faktori se primenjuju na dejstva, radije nego na efekte dejstava, sa jednim izuzetkom naznačenim u 2.4.7.3.2 (2). U više slučajeva faktori se primenjuju na parametre tla, ali pri projektovanju šipova i sidara faktori se primenjuju na otpore. (3) Pri primeni Projektnih Pristupa 2 i 3, jedan proračun je dovoljan za svaki deo projekta, a način na koji se faktori primenjuju menja se prema vrsti proračuna. (4) U Projektnom Pristupu 2, faktori se primenjujubili na dejstva ili na efekte dejstava i otpore. (5) U Projektnom Pristupu 3, faktori se primenjuju na efekte dejstava koji potiču iz konstrukcije i na parametre čvrstoće tla (materijala). B.2
FAKTORI PRIMENJENI NA DEJSTVA I EFEKTE DEJSTAVA
(1) U Evrokodu EN 1990:2002 je definisano da je f parcijalni faktor za dejstva i da se njime uzima u obzir mogućnost nepovoljnih odstupanja od karakteristične vrednosi dejstva. Slično tome S;d je parcijalni faktor kojim se uzima u obzir nesigurnost u modeliranju dejstava i u modeliranju efekata od dejstava. (2) Evrokod EN 1990:2002 dozvoljava da se S;d i f kombinuju u jedan faktor kao proizvod:
F = S;d f
(B.1)
(3) Različiti pristupi u EN 1997-1 zahtevaju da faktori budu primenjeni ili na dejstva ili na efekte dejstava. Posto primena faktora modeliranja S;d na dejstva koja potiču od tla ostaju kao izuzetna, i stoga se prepuštaju određivanju u pojedinim državama, F se primenjuje za dejstva, bez ograničenja, zbog jednostavnosti primene, a E za efekte od dejstava u geotehničkom projektovanju (videti Aneks A, Tabele A.1 i A.3). Ovo omogućava nacionalnim institucijama da odaberu druge vrednosti za kombinaciju F= S;d f.
137
EN 1997-1:2004 (S) (4) Izraz (2.6) uključuje X k / M u proračunu dejstava, jer materijalna svojstva tla mogu, u nekim slučajevima, da utiču na vrednosti geotehničkih dejstava. (5) Pri primeni Projektnog Pristupa 1, potrebne su provere sa primenom oba skupa faktora, u dva odvojena, posebna proračuna. U Kombinaciji 1 faktori koji se razlikuju od jedinice se po pravilu primenjuju na dejstva, a za efekte od dejstava se primenjuju faktori jednaki 1. Tako F ≠ 1 i E = 1 su primenjeni u izrazu (2.6). Kao izutetak u odnosu na izloženo, naznačeno je u 2.4.7.3.2 (2): u slučajevima gde je fizički neprihvatljivo da se primeni F ≠ 1 (na primer: rezervoar potpuno ispunjen fluidom), tada je F= 1 i E ≠ 1. U Kombinaciji 2 uvek je u primeni E = 1, dokle je F ≠ 1 samo za promenljiva dejstva. Tako, osim kao što je navedeno u 2.4.7.3.2 (2), u Projektnom Pristupu 1, izraz (2.6) se redukuje na: E d = E { F F rep; X k / M; a d}
(B.2)
(6) Pri primeni Projektnog Pristupa 2, jedan proračun je dovoljan za svaki deo projekta, a način na koji se faktori primenjuju bilo na dejstva ili na efekte dejstava se usvajaju u skladu sa proračunima i nacionalnim odredbama. Ili je usvojeno E ≠ 1 i F = 1, ili je usvojeno F ≠ 1, a E = 1. Pošto je primenjen M =1, izraz (2.6) se redukuje na: E d = E E{F rep; X k; a d}
ili
(B.3.1)
E d = E { F F rep; X k; a d}
(B.3.2)
(7) Pri primeni Projektnog Pristupa 3, jedan proračun je dovoljan. Ipak, u ovom Projektnom Pristupu pravi se razlika između dejstava F rep koji potiču od konstrukcije i dejstava koja li potiču od tla ili se javljaju posredstvom tla i sračunavaju se iz X k .Usvaja se bilo E ≠ 1 i F = 1, ili E = 1 i F ≠ 1. Na taj način izraz (2.6) ostaje: E d = E { F F rep; X k / M; a d} , ili
(B.4.1)
E d = E E {F rep; X k / M; a d}
(B.4.2)
B.3
FAKTORI PRIMENJENI NA ČVRSTOĆU MATERIJALA I OTPORE
(1)
Izraz (6.6) u Evrokodu EN 1990:2002 i izraz (2.7) u EN 1997-1 su ekvivalentni: Rd
Rd
1
R ,d
1
R X i , d , ad
X i ,k R i , ad (EN 1990:2002, izraz 6.6) R , d m,i
Xk , ad F Frep , R M
1
(EN 1997-1, izraz 2.7)
(B.5.1) (B.5.2)
(2) Treba uočiti da u EN 1997-1, izraz (2.7), uključuje primenu F F rep u proračunu otpora, i to zbog toga što veličina dejstava može da ima uticaj na vrednosti geotehničkih otpora, naprimer kod proračuna nosivosti plitkih temelja.
138
EN 1997-1:2004 (S) (3) Vrednost koeficijenta konverzije treba da bude 1,0 u EN 1997-1, pošto je karakteristična čvrstoća materijala definisana kao ona koja je merodavna za konkretnu terensku situaciju, i prema tome uključuje u toj karakterističnoj vrednosti. (4) Različiti postupci koji su predviđeni ovim standardom zahtevaju da se faktori primenjuju bilo za čvrstoću materijala (X) ili za otpore (R). Ovi faktori na razne načine sadrže uloge faktora za materijale m i faktora modeliranja materijala ( R;d). Da bi se uprostillo razumevanje, faktori primenjeni na čvrstoću materijala (X) označavaju se sa ( M), a faktori koji se primenjuju na dejstva (R) su označeni sa ( R). (5) U primeni Projektnog Pristupa 1, potrebna je provera kombinacijom skupova faktora u dva odvojena proračuna. U Kombinaciji 1, faktori koji su jednaki 1, su oni koji su primenjeni na čvrstoću materijala i na otpore. Tako je M = R = 1 u izrazu (2.7). U Kombinaciji 2, izuzev za šipove i sidra, imamo M > 1 i R = 1. Na taj način u većini slučajeva Projektni Pristup 1 primenjuje izraz (2.7a) Rd = R { F Frep; Xk / M); ad}
(B.6.1.1)
ali u Kombinaciji 2 za šipove i sidra koriste se vrednosti M = 1 i R > 1 u izrazu (2.7b) pa je: R d = R { F F rep; X k; a d} / R
(B.6.1.2)
(6) Pri primeni Projektnog Pristupa 2, faktori jednaki 1 se po pravilu primenjuju na čvrstoću materijala, a sa faktorima većim od 1 u primeni na otpore. Tako su M = 1 i R > 1 su primenjeni u izrazu (2.7b) R d = R { FF rep; X k; a d} / R
(B.6.2.1)
U slučaju da je primenjeno F = 1, izraz (2.7b) koristi se u obliku: R d = R Frep; X k; a d} / R (7)
(B.6.2.2)
Pri primeni Projektnog Pristupa 3, po pravilu se primenjuje M > 1 i R = 1, pa je: R d = R { FF rep; X k / M; a d}
(B.6.3.1)
Pri ovome treba imati u vidu da ponekad postoji potreba da se primeni R > 1 (naprimer kod zategnutih šipova), tako da se izraz (2.7a) koristi u obliku: R d = R { F F rep; X k / M; a d} / R
(B.6.3.2)
139
EN 1997-1:2004 (S) ANEKS C (INFORMATIVAN)
UGLEDNI PRIMER POSTUPKA ODREĐIVANJA GRANIČNIH VREDNOSTI PRITISAKA TLA NA VERTIKALNU POVRŠINU ZIDA C.1
GRANIČNE VREDNOSTI PRITISKA TLA
(1) Granične vrednosti pritiska tla na vertikalnu površinu zida, usled sopstvene težine , jednako podeljenog površinskog opterećenja (q) i kohezije u tlu (c) treba da se odredi kako sledi: aktivni granični pritisak (stanje): a(z) = K a z + q - 2c K a a(z) = a tan + a (pozitivna vrednost pri kretanju tla naniže niz zid)
(C.1)
pasivni granični otpor (stanje): p(z) = K p z + q + 2c K p p(z) = p tan + a (pozitivna vrednost pri kretanju tla naviše uza zid)
(C.2)
gde je: a c Ka Kp q z a(z) p(z) a(z) p(z)
athezija između zida i tla kohezija tla koeficijenat horizontalnog aktivnog pritiska tla koeficijenat pasivnog otpora tla vertikalno površinsko opterećenje na tlo rastojanje od vrha zida naniže ugao nagiba površine tla iza zida (pozitivna vrednost – naviše) ugao otpora trenja između površine zida i tla jedinična težina tla kojeg podupire zid aktivni pritisak tla upravan na zid na dubini z pasivni otpor (pritisak) tla upravan na zid na dubini z tangencijalni napon na površini zida na dubini z (aktivno granično stanje) tangencijalni napon na površini zida na dubini z (pasivno granično stanje).
(2) Izrazi (C.1) i (C.2) mogu da se koriste, prema potrebi kako u efektivnim tako i u totalnim naponima. (3) Vrednosti koeficijenata pritiska ili otpora tla se mogu koristiti sa dijagrama na sl. C.1.1 do C.1.4 za K a,odnosno C.2.1 do C.2.4 za K p. Te su vrednosti približno na strani sigurnosti. (4)
Kao alternativa može se primeniti postupak opisan u C.2.
(5) Za tla formirana u slojevima, koeficijenti K treba po pravilu da se određuju na osnovu parametara otpornosti na smicanje za pojedine dubine, i to nezavisno od vrednosti koje važe za druge dubine.
Horizontalna komponenta Ka
(6) Međuvrednosti pritisaka tla koje odgovaraju stanju koje je između stanja mirovanja i aktivnog stanja mogu da se odrede linearnom interpolacijom. (7) Međuvrednosti pritisaka tla koje odgovaraju stanju koje je između stanja mirovanja i pasivnog stanja otpora tla mogu da se odrede paraboličnom interpolacijom prikazanom na sl. C.3.
140
horizontalna površina = 0
EN 1997-1:2004 (S)
Horizontalna komponenta Ka
Koeficijenat horizontalnog aktivnog pritiska Ka
/' = 0 / ' = 0,66 / ' = 1,0
Pojektne vrednosti '
Slika C.1.1: Koeficijenat Kah aktivnog horizontalnog pritiska tla za horizontalnu površinu poduprtog tla ( = 0)
141
EN 1997-1:2004 (S) nagnuta površina tla ≠0
Koeficijenat horizontalnog aktivnog pritiska Ka
Horizontalna komponenta Ka
/ =1,00
/ '=0,80 / '=0,60 / '=0,40 / ' =0,00 / ' =-0,40 / ' =-0,80
/ '= 0,20 / ' =-0,20 / ' =-0,60 / ' =-1,0
Pojektne vrednosti '
/' = 0 =0
Slika C.1.2: Koeficijenti Ka aktivnog pritiska tla za zid sa nagnutom površinom poduprtog tla (/ ΄ ≠ 0, = 0)
142
EN 1997-1:2004 (S)
Koeficijenat horizontalnog aktivnog pritiska Ka
Horizontalna komponenta Ka
/ =1,00
/ '=0,80 / '=0,60 / '=0,40 / ' =0,00 / ' =-0,40 / ' =-0,80
/ '= 0,20 / ' =-0,20 / ' =-0,60 / ' =-1,0
Pojektne vrednosti '
/ ' = 0,66
Slika C.1.3: Koeficijent Ka aktivnog horitontalnog pritiska tla za zid sa nagnutom površinom poduprtog tla ( / ΄ = 0,66)
143
EN 1997-1:2004 (S)
Koeficijenat horizontalnog aktivnog pritiska Ka
Horizontalna komponenta Ka
/ =1,00
/ '=0,80 / '=0,60 / '=0,40 / ' =0,00 / ' =-0,40 Pojektne vrednosti '
/ ' =-0,80
/ '= 0,20 / ' =-0,20 / ' =-0,60 / ' =-1,0
/ ' = 1,0
Slika C.1.4: Koeficijent Ka aktivnog horizontalnog pritiska tla za zid sa nagnutom površinom poduprtog tla ( / ΄ = 1)
144
EN 1997-1:2004 (S) horizontalna površina = 0
Koeficijenat horizontalnog pasivnog otpora Kp
/ ' =1,0
Horizontalna komponenta Kp
/ =0,66
/ ' =0
Pojektne vrednosti '
Slika C.2.1: Koeficijenat Kp horizontalnog pasivnog otpora tla za zid sa horizontalnom površinom poduprtog tla ( = 0)
145
EN 1997-1:2004 (S) negativna vrednost
Koeficijenat horizontalnog pasivnog otpora Kp
/ ' =1,00 / '=0,8
Horizontalna komponenta Kp
/ ' =0,6 / ' =0,4 / ' = 0,2 / ' =0,00 / ' =-0,2
/ ' =-0,4
/ ' =-0,8
Pojektne vrednosti '
δ / φ ΄ =0
Slika C.2.2: Koeficijenti Kp horizontalnog pasivnog otpora tla; sa nagnutom površinom poduprtog tla ( / ΄ = 0 i = 0)
146
EN 1997-1:2004 (S) negativna vrednost
Koeficijenat horizontalnog pasivnog otpora Kp
/ ' =1,00 / '=0,8 / ' =0,6 / ' =0,4 / ' = 0,2
Horizontalna komponenta Kp
/ ' =0,00 / ' =-0,2
/ ' =-0,4
/ ' =-0,6
/ ' =-0,8
Pojektne vrednosti '
/ ' = 0,66
Slika C.2.3: Koeficijenti Kp horizontalnog pasivnog otpora tla; sa nagnutom površinom poduprtog tla ( / ΄ = 0,66)
negativna
147
EN 1997-1:2004 (S) vrednost
/ ' =1,00 Koeficijenat horizontalnog pasivnog otpora Kp
/ '=0,8 / ' =0,6 / ' =0,4 / ' = 0,2
Horizontalna komponenta Kp
/ ' =0,00
/ ' =-0,2
/ ' =-0,4
/ ' =-0,6
/ ' =-0,8
Pojektne vrednosti '
/ ' = 1,00
Slika C.2.4: Koeficijenti Kp horizontalnog pasivnog otpora tla; sa nagnutom površinom poduprtog tla ( / ΄ = 1)
148
EN 1997-1:2004 (S)
p
V Vp
Slika C.3: Mobilizacija pasivnog otpora nekohezivnog tla u odnosu na normalizovano pomeranje zida V/V p (V p je pomeranje koje odgovara punoj mobilizaciji pasivnog otpora tla)
C.2
NUMERIČKI POSTUPAK ZA ODREĐIVANJE PASIVNOG OTPORA TLA
(1) Postupci koji se ovde navode, a koji sadrže određene aproksimacije na strani sigurnosti, mogu da se koriste u svim slučajevima. (2) Postupci su definisani za određivanje pasivnih pritisaka tla sa parametrima čvrstoće (koji su dati vrednostima za , c, , a) kao pozitivnim veličinama, videti sliku C.4. (3)
Oznake koje se dodaju onima iz 1.6 su: Kc Kn Kq K mt mw ν q p
koeficijenat za koheziju koeficijenat za normalno opterećenje na površini koeficijenat za vertikalno opterećenje koeficijenat za jediničnu težinu tla je ugao koji se odmerava od pravca površine terena, u smeru od površine zida prema pravcu tangente na površinu smicanja koja ograničava pokretnu masu tla a koja se produžava van površine terena je ugao koji se odmerava od normale na površinu zida do tangente na površinu smicanja i koji je pozitivan kada je tangenta usmerena naviše je ugao izmeđju horizontale i pravca površine terena koji je pozitivan kada je pravac površine terena usmeren naviše je ugao između površine zida i vertikale koji je pozitivan kada zid ima otklon prema poduprtoj masi tla je ugao pod kojim je rotirana izlazna tangenta na graničnoj liniji smicanja u odnosu na početnu, pozitivna je vrednost kada zid ima otklon prema poduprtoj masi tla je podeljeno vertikalno opterećenje na jediničnoj površini poduprtog tla je podeljeno vertikalno opterećenje na jediničnoj površini horizontalne projekcije površine poduprtog tla.
149
EN 1997-1:2004 (S)
Slika C.4: Definicije nabiba opterećene površine zida, površine poduprtog tla i geometrije linija smicanja (4)
Parametri na površini zida (trenje) i a (athezija) moraju biti odabrani tako da je: a tan c tan
(5) Granični uslovi na površini poduprtog tla uključuju 0, što je ugao pod kojim se rezultanta sila na poduprtoj površini seče sa normalom te površine. Na osnovu ovog ugao 0 je definisan vektorskim zbirom dva vektora i to: vektorom jednako podeljenog opterećenja q koje ne mora da bude vertikalno, i vektora c cot koji ima pravac upravan na površinu poduprtog tla. Ugao 0 je pozitivan kada je tangentna komponenta opterećenja q usmerena prema zidu a normalna prema površini poduprtog tla. Ukoliko je c=0 a opterećenje na poduprtoj površini je verikalno li ga nema, za aktivne pritiske tla je po pravilu 0 = . (6)
Ugao m t je određen graničnim uslovom na površini poduprtog tla i to: cos(2 m t + + 0) =
(7)
sin 0 sin
(C.3)
Granični uslov na površini zida određuje vrednost m w i to: sin
cos(2 m w + + ) = sin
(C.4)
Ugao m w je negativan za pasivne otpore tla ( > 0), ako je odnos sin / sin dovoljno velik. (8) Tangenta na spoljnu liniju smicanja aktivirane mase tla je određena uglom v koji se dobija iz izraza: v = mt + - mw –
150
(C.5)
EN 1997-1:2004 (S) (9) Koeficijenat normalnog (upravnog) pritiska tla na površinu zida K n, u funkciji opterećenja koje je upravno na spoljnu površinu poduprtog tla se onda određuje na osnovu izraza gde je vrednost ugla v u radijanima:
Kn
1 sin sin 2mw exp (2v tan ) 1 sin sin 2mt
(C.6)
(10) Koeficijenat za vertikalno jednako podeljeno opterećenje (definisano po jedinici horizontalne projekcije površine poduprtog tla) je: K q = K ncos2
(C.7)
a koeficijenat koji zavisi od kohezije je: K c = (K n - 1) cot (11)
(C.8)
Koeficijenat koji zavisi od jedinične težine tla se aproksimativno određuje iz izraza: K = K n cos cos ( – )
(C.9)
Ovaj izraz je na strani sigurnosti. Za aktivne pritiske tla učinjena greška nije od značaja, ali ona može da postane značajna pri određivanju pasivnog otpora tla sa pozitivnim vrednostima ugla . Za = 0 mogu da se dobiju sledeće granične vrednosti: p sin cos; c a cos 2m w = ; c K q = cos² K c = v + sin 2m t + sin 2m w;
cos 2m t = -
gde se v izražava u radijanima, a za K (pri = 0), bolji aproksimativni izraz je: K = cos + (12)
sin cos mw sin m t
(C.10)
Za aktivne pritiske tla isti se algoritam primenjuje, uz sledeće izmene: Parametri čvrstoće , c, , i a se unose kao negativne vrednosti, Ugao pod kojim rezultanta sila opterećenja preseca normalu na površinu poduprtog tla je 0 = , uglavnom usled aproksimacija u izrazu za K .
(13) Kako za pasivne otpore tako i za aktivne pritiske tla, postupak podrazumeva da je ugao konveksnosti pozitivan (v > 0). (14) Ako se napred naveden uslov ne ispunjava, barem približno, tj. za glatku površinu zida i značajno nagnutu površinu poduprtog tla kada i imaju suprotne znake, treba razmotriti primenu drugih postupaka. isto se primenjuje i kada su opterećenja na površini poduprtog tla neravnomerna.
C.3
POMERANJA PRI KOJIMA SE MOBILIŠU GRANIČNI PRITISCI TLA
151
EN 1997-1:2004 (S) (1) Pomeranja, koja su potrebna da bi se postiglo aktivno granično stanje u nekohezivnom tlu koje podupire vertikalni potporni zid, treba da se rasmotre. Veličina ovih pomeranja zavise od načina na koji se zid pomera i od zbijenosti tla. Tabela C.1 daje red veličine odnosa v a/h. Tabela C.1: Odnosi v a/h v a/h rastresito tlo %
v a/h zbijeno tlo %
a)
0,4 do 0,5
1,0 do 0,2
b)
0,2
0,05 do 0,1
c)
0,8 do 1,0
0,2 do 0,5
d)
0,4 do 0,5
0,1 do 0,2
Način pomeranja zida
Ovde je: v a - pomeranje zida potrebno da se mobiliše aktivni pritisak tla h - visina opterećene površine zida (2) Treba uzeti u obzir da su pomeranja potrebna da se razvije horizontalni pasivni otpor tla u nekohezivnom tlu koje podupire zid, znatno veća od onih koja su potrebna da se javi aktivno granično stanje pritisaka tla. Tabela C.2 daje red veličine odnosa V p/h za razvijanje potpunog pasivnog otpora tla, a u zagradama do polovine te vrednosti. (3) Odnose pomeranja i visina V p/h u Tabeli C.2 treba povećati množenjem sa faktorom 1,5 do 2,0 ukoliko se tlo nalazi u podzemnoj vodi. Tabela C.2: Odnosi v p/h Način pomeranja zida
152
v p/h
v p/h
EN 1997-1:2004 (S) rastresito tlo %
zbijeno tlo %
a)
7 (1,5) do 25 (4,0)
5 (1,1) do 10 (2,0)
b)
5 (0,9) do 10 (1,5)
3 (0,5) do 6 (1,0)
c)
6 (1,0) do 15 (1,5)
5 (0,5) do 6 (1,3)
Ovde je: v a - pomeranje zida potrebno da se mobiliše pasivni otpor tla h - visina opterećene površine zida
153
EN 1997-1:2004 (S) ANEKS D (INFORMATIVAN)
UGLEDNI PRIMER ANALITIČKOG POSTUPKA ZA PRORAČUN NOSIVOSTI PLITKOG TEMELJA D.1
OZNAKE KOJE SE KORISTE U ANEKSU D
(1)
Sledeće oznake se koriste u Aneksu D. A’ =B’ x L’ projektna efektivna površina temelja b projektne vrednosti faktora nagiba sa indeksima c, q, i B širina temeljne površine B' efektivna širina temeljne površine D dubina temeljne površine e ekscentričnost rezultante dejstva, sa indeksima B i L i faktori nagiba opterećenja, sa indeksima za koheziju c, za opterećenje na nivou temeljne površine q, i za jediničnu težinu tla L dužina temeljne površine L’ efektivna dužina temeljne površine m exponent u izrazima za faktor nagiba : i N faktori nosivosti sa indeksima za : c, q, i q opterećenje ili težina tla na nivou temeljne površine q ' efektivno opterećenje ili efektivna težina tla na nivou temeljne površine s faktori oblika temeljne površine sa indeksima za : c, q, i V vertikalno opterećenje a nagib temeljne površine prema horizontali ’ projektna efektivna jedinična težina tla ispod nivoa temeljne površine θ ugao delovanja sile H.
(2)
Oznake koje se koriste u navedenom postupku su prikazane na slici D.1.
D.2
OPŠTE
(1) Aproksimativni izrazi za određivanje projektne nosivosti za vertikalne sile, koje su izvedene na osnovu teorije plastičnosti i eksperimentalnih podataka, koriste se uz uzimanje u obzir sledećij efekata: čvrstoća tla, po pravilu je izražena preko projektnih vrednosti za parametre c u, c' i ', ekscentričnosti i nagiba projektog dejstva na temeljnu površinu; oblika, dubine i nagiba temeljne površine; nagiba površine terena; pritisaka usled prisustva podzemne vode i gradijenata filtracije; promenljivosti tla, posebno u pogledu uslojenosti.
D.3
NEDRENIRANI USLOVI U TLU
(1)
Projektna nosivost može da se odredi na osnovu sledećeg: R/A’ = ( + 2) c u b c s c i c + q
sa bezdimenzionalnim faktorima za:
154
(D.1)
EN 1997-1:2004 (S) nagib temeljne površine: b c = 1 – 2 /( + 2) oblik temeljne površine:
s c = 1 + 0,2 (B’/L’) za pravougaonu temeljnu površinu; s c = 1,2 za kvadratnu ili kružnu temeljnu površinu. ic
nagib opterećenja usled delovanja horizontalne sile H: 1 H 1 1 2 A' cu
gde je H A' c u.
D.4
DRENIRANI USLOVI U TLU
(1)
Projektna nosivost može da se odredi prema izrazu: R/A’ = c' N c b c s c i c + q' N q b q s q i q + 0,5 ' B' N b s i
(D.2)
gde se projektne vrednosti za bezdimenzionane faktore mogu odrediti izrazima:
za nosivost:
N q= e tan ΄ tan² (45 + ΄/2) N c = (N q - 1)cot ΄ N = 2 (N q - 1) tan ΄ gde je > ΄/2 (rapava temeljna površina) za nagib temeljne površine b c =b q - (1 ~ b q) / (N c tan ΄) b q = b = (1 – tan ΄)² za oblik temeljne površine s q = 1 + (B'/L') sin ΄, za pravougaon oblik; s q = 1 + sin ΄, za kvadratni i kružni oblik. s = 1 - 0,3 (B'/L’), za pravougaon oblik; s = 0,7, za kvadratni i kružni oblik.
s c = (s q N q - 1)/ N q - 1) za pravougaoni, kvadratni i kružni oblik
za nagib opterećenja, usled horizontalne sile H i c = i q − (1 - i q) / (N c tan ΄) i q = [ 1 – H/ (V + A’c’ cot ΄)] m i = [ 1 – H/ (V + A’c’ cot ΄)] m+1 gde je m = m B = [2 + (B'/L')] / [1 + (B'/L')] kada H deluje u smeru strane B'; m = m L = [2 + (L'/B')] / [1 + (L'/B' ] kada H deluje u smeru strane L'. U slučaju kada sila H deluje pod uglom na pravac strane L’, onda se m može odrediti prema izrazu: m = m = m Lcos2 + m B sin2 .
155
EN 1997-1:2004 (S)
Slika D.1: Oznake temeljne površine
156
EN 1997-1:2004 (S) ANEKS E (INFORMATIVAN)
UGLEDNI PRIMER SEMI-EMPIRIJSKOG POSTUPKA ZA ODREĐIVANJE NOSIVOSTI PLITKOG TEMELJA (1) Za određivanje projektne nosivosti temelja na tlu, može da se koristi terenski opit kao što je presiometarski opit. (2) Pri korišćenju presiometarskog opita, projektna nosivost R d za plitak temelj pod dejstvom vertikalne sile se povezuje linearnom zavisnošću sa graničnim pritiskom u tlu i to: R d/A’ = v; 0 + k p*le
(E.1)
gde je k v;0 p*le
- faktor nosivosti - početni totalni napon u nivou temeljne površine - projektni neto ekvivalentni granični pritisak iz presiometarskog opita
ostale oznake su definisane u 1,6. (3) Numeričke vrednosti za faktor nosivosti k se kreću od 0,8 do 3,0 u zavisnosti od vrste tla, dubine gde se nalazi temeljna površina i od oblika temeljne površine. (4) Projektni neto ekvivalentni pritisak (p*le) se dobija na osnovu neto graničnog pritiska (p*l) koji se definiše u presiometarskom opitu kao razlika (p l - p 0 ) između graničnog pritiska p l i pritiska tla u stanju mirovanja p 0 na nivou gde je izvršen opit. Vrednost p 0 se može odrediti na osnovu koeficijenta pritiska tla u stanju mirovanja K o, i efektivnog vertikalnog pritiska tla q’ i pornog pritiska u, prema izrazu: p 0 = K o q’ + u .
157
EN 1997-1:2004 (S) ANEKS F (INFORMATIVAN)
UGLEDNI PRIMER PRORAČUNA SLEGANJA F.1
POSTUPAK NA OSNOVU STANJA NAPONA I DEFORMACIJA
(1) Ukupno sleganje temelja koji se nalazi u kohezivnom ili nekohezivnom tlu može da se odredi na osnovu proračuna stanja napona i deformacija i to: proračunom stanja napona u temeljnom tlu koje potiče od opterećenja na temeljnoj površini, što se može postići primenom teorije elastičnosti,po pravilu podrazumevajući homogeno izotropno tlo i linearni raspored pritisaka na tlo; proračunom deformacija u tlu na osnovu naponskog stanja uz korišćenje modula deformabilnosti ili drugih veza napona i deformacija određenih laboratorijskim opitima (poželjno kalibriranim sa terenskim opitima), ili na osnovu terenskih opita; integracijom vertikalnih deformacija u tlu da bi se odredila sleganja, koristeći veze napona i deformacija a u dovoljnom broju tačaka u temeljnom tlu ispod temeljne površine za proračun vrednosti napona i deformacija u tim tačkama.
F.2
PRILAGOĐEN POSTUPAK TEORIJE ELASTIČNOSTI
(1) Ukupno sleganje temelja na kohezivnom ili nekohezivnom tlu može da se odredi na osnovu teorije elastičnosti koristeći izraz koji ima oblik: s = p x b x f /E m gde je: Em f p
- projektna vrednost modula elastičnosti - koeficijenat sleganja - linearno raspoređen pritisak na temeljnoj površini
ostale oznake su određene u 1.6. (2) Veličina koeficijenta sleganja f zavisi od oblika i dimenzija temeljne površine, promene deformabilnosti tla sa dubinom, ukupne debljine stišljivog tla, Poasonovog koeficijenta, raspodele pritisaka na temeljnoj površini i položaja tačke za koju se sleganje određuje. (3) Ako se proračunom ne dobiju upotrebljivi podaci, prema upoređenju sa podacima na već izgrađenim sličnim objektima na sličnoj lokaciji, projektni moduo deformabilnosti u dreniranim uslovima E m može da bude određen na osnovu terenskih opita. (4) Prilagođen postupak teorije elastičnosti može da bude primenjen samo onda kada su naponi u tlu one veličine koja ne stvara uslove za neelastične deformacije i kada se veza napona i deformacija može smatrati linearnom. Posebna opreznost nije potrebna u slučaju primene prilagođenog postupka teorije elastičnosti u slučaju kada je temeljno tlo nehomogeno.
158
EN 1997-1:2004 (S) F.3
SLEGANJE BEZ DRENIRANJA
(1) Kratkoročna komponenta sleganja temelja, koja se javlja bez dreniranja, može da se odredi koristeći kako postupak na osnovu stanja napona i deformacija, tako i postupak prilagođene teorije elastičnosti. Vrednosti koji će se primeniti za deformacione parametre (kao što su E m i Puasonov koeficijenat) treba u ovom slučaju da su određene za nedrenirane uslove.
F.4
KONSOLIDACIONO SLEGANJE
(1) Proračun sleganja kao posledice konsolidacije, može da se izvrši računajući sa uslovima bočno sprečene jednodimenzionalne deformacije temeljnog tla pri tome se može koristiti kriva konsolidacije. Superpozicija kratkoročnog u nedreniranim uslovima i konsolidacionog sleganja često dovodi do prekomerne procene ukupnog sleganja, pa su empirijski zasnovane korekcije rezultata superpozicije neophodne.
F.5
ZAVISNOST SLEGANJA OD VREMENA
(1) Kada se radi o kohezivnom tlu, stepen konsolidacije pre potpuno obavljene primarne konsolidacije može da se približno odredi koristeći parametre konsolidacije dobijene iz edometarskog opita stišljivosti. Ipak, tok konsolidacionog sleganja treba (poželjno je) odrediti koristeći veličinu propustljivosti tla određenu na osnovu terenskih opita.
159
EN 1997-1:2004 (S) ANEKS G (INFORMATIVAN)
UGLEDNI PRIMER ODREĐIVANJA PROGNOZNE NOSIVOSTI PLITKOG TEMELJA NA STENI (1) Za manje čvrste i polomljene stene sa stisnutim prslinama (u koje spadaju i kredolike stene sa poroznošću koja je manja od 35%) prognozna nosivost temelja može da se odredi prema slici G.1. Tu je iskorišćeno razvrstavanje stena koje je prikazano u tabeli G.1, a pod pretpostavkom da oslonjena konstrukcija može da toleriše sleganja jednaka 0,50 % od širine temeljne površine. Vrednosti prognozne nosivosti za druge nivoe sleganja mogu da se određuju na osnovu proporcije u veličini sleganja.Za manje čvrste i polomljene stene sa otvorenim prslinama i ispunjenim prslinama, vrednosti za prognoznu nosivost treba da budu umanjene. Tabela G.1: Razvrstavanje manje čvrstih i polomljenih stena Grupa
160
Vrsta stene
1
Čisti krečnjaci i dolomiti Karbonatni peščari male porpoznosti
2
Magmatske stene Oolitski i laporoviti krečnjaci Dobro cementovani peščari Očvrsli karbonizirani glinci (alevriti) Metamorfne stene,škriljci blage folijacije
3
Izrazito laporoviti krečnjaci Slabo cementovani peščari Škriljci izražene folijacije
4
Lapori i glinci
EN 1997-1:2004 (S)
Apscisa: qu (MPa) jednoaksijalna pritisna čvrstoća. Ordinata: ds (mm) razmak diskontinuiteta 1.Grupa stena 1 2. Grupa stena 2 3. Grupa stena 3 4. Grupa stena 4 5. Dozvoljena nosivost ne treba da pređe pritisnu čvrstoću ako su prsline stisnute ili do 50% prslina je otvoreno 6.Dozvoljena nosivost: a) stena vrlo male čvrstoće, b) stena male čvrstoće, c) stena osrednje čvrstoće d) osrednje čvrsta stena e) čvrsta stena Razmak diskontinuiteta: f) diskontinuiteti na malom razmaku g) srednje razmaknuti diskontinuiteti h) veoma razmaknuti diskontinuiteti Grupa stena treba da se usvaja prema podacima iz tabele G.1. Prognozna nosivost u osenčenom području dijagrama treba da se odredi nakon terenskog uvida i/ili izvršenih opita na steni (prema BS 8004)
Slika G.1: Prognozna nosivost za kvadratni plitki temelj na steni (za sleganja koja ne prelaze 0,5% od širine temeljne površine)
ANEKS H
161
EN 1997-1:2004 (S) (INFORMATIVAN)
GRANIČNE VREDNOSTI DEFORMACIJA KONSTRUKCIJE I POMERANJA TEMELJA (1) Komponente pomeranja temelja, koje treba da budu rasmotrene, uključuju ukupno sleganje, relativno (ili diferencijalno) sleganje, rotaciju, naginjanje, relativni ugib, relativnu rotaciju, horizontalno pomeranje i amplitudu vibracija. Definicije za pojedine nazive pomeranja temelja i deformacija se nalaze na slici H.1. (2) Maksimalno prihvatljiva relativna rotacija za otvorene ramovske konstrukcije,za ispunjene ramovske konstrukcije, za noseće ili kontinualne zidove od opeke ne može da bude istovetna, ali se nalazi u rasponu od 1/2000 do oko 1/300, kako bi se sprečila pojava graničnog stanja upotrebljivosti u konstrukciji. Maksimalna relativna rotacija od 1/500 je prihvatljiva za većinu konstrukcija. Relativna rotacija koja već dovodi do graničnog stanja upotrebljivosti je oko 1/150. (3) Odnosi koji su prikazani u (2) su primenljivi za oblik sleganja prikazan na slici H.1 kada se srednji deo konstrukcije sleže više od krajnjih delova. U obrnutom sličaju, kada se krajevi sležu više od srednjeg dela, vrednosti navedene u (2) treba da se prepolove. (4) Za uobičajene konstrukcije sa temeljima koji nisu povezani, ukupna sleganja do 50 mm su uglavnom prihvatljiva. Veća sleganja mogu da se prihvate ukoliko relativne rotacije ostaju u prihvatljivim granicama, i ako ukupna sleganja ne stvaraju probleme u instalacijama ili izazivaju naginjanje i sl. (5) Ova uputstva u vezi sa graničnim vrednostima sleganja su primenljiva za uobičajene, rutinske konstrukcije. Ona ne treba da se primenjuju za zgrade ili konstrukcije koje nisu uobičajene ili kod kojih su opterećenja izrazito neravnomerna.
162
EN 1997-1:2004 (S)
a) definicija sleganja s, diferencijalnog sleganja s , rotacije , i ugaone deformacije , b) definicija relativnog ugiba i koeficijenta ugiba /L, c) definicija naginjanja u relativne rotacije (ugaone deformacije) Slika H.1: Definicije pomeranja temelja
163
EN 1997-1:2004 (S) ANEKS J (INFORMATIVAN)
POTSETNIK ZA VRŠENJE NADZORA PRI IZVOĐENJU I MONITORINGA PONAŠANJA OBJEKTA J.1
OPŠTE
(1) Spisak koji sledi sadrži najvažnije elemente koji treba da se razmotre u toku nadzora nad izvođenjem ili pri monitoringu ponašanja izgrađene konstrukcije. Značaj pojedinih elemenata može da varira od projekta do projekta. Spisak nije konačan, a elementi se odnose na specifične aspekte geotehničkog dimenzionisanja ili na specifične vrste radova koji su bili navedeni u prethodnim glavama ovog standarda.
J.2
NADZOR PRI IZVOĐENJU
J.2.1
OPŠTI ELEMENTI KOJI TREBA DA SE PROVERE
(1)
Verifikacija uslova u terenu, na lokaciji i u pogledu rasporeda objekata.
(2) Režim strujanja podzemne vode i pornih pritisaka, efekti operacije odvodnjavanja na nivo podzemne vode, rezultat preduzetih mera u clju kontrolisanja filtracije, unutarnje erozije u terenu, hemijski sastav podzemne vode, ugroženost od korozije. (3) Pomeranja, popuštanja, stabilnost strana iskopa i dna iskopa, privremeno podgrađivanje; efekti na susedne objekte i infrastrukturu, merenja pritisaka tla na potporne građevine, merenja promena pornih pritisaka usled iskopa i opterećenja. (4) Sigurnost na radu za osoblje sa uzimanjem u obzir mogućnost nastajanja geotehničkih graničnih stanja. J.2.2
STRUJANJE PODZEMNE VODE I PORNI PRITISCI
(1) Potrebna je adekvatnost sistema koji obezbeđuje kontrolisanje pornih pritisaka i svim izdanskim zonama gde previsoki porni pritisci mogu da utiču na stabilnost kosina iskopa i dna iskopa, uključivo i arteske pritiske u izdani koja se nalazi ispod nivoa iskopa, odvođenje i izliv vode koja potiče od sistema odvodnjavanja; snižavanje nivoa podzemne vode u toku celog trajanja iskopa a u cilju sprečavanja pojave isplivavanja, erozije i poremećaja u terenu usled rada građevinske mehanizacije, otklanjanje i uklanjanje atmosferske i druge površinske vode. (2) Potrebna je efikasna i efektivna operacija odvodnjavanja u celom periodu građenja, sa uzimanjem u obzir incrustacije na zaštitnim mrežama, migraciju prašinastih čestica i zapunjavanje aktivnog prijemnika u bunarima, habanje pumpi i njihovo začepljivanje. (3) Potrebno je kontrolisanje odvodnjavanja u cilju da se izbegnu poremećaji u susednim objektima i terenu, osmatranje piezometarskih nivoa, efektivnost izvođenja i održavanja restauriranog nivoa podzemne vode, ako se to traži. (4)
Potrebno je voditi računa o sleganju okolnih objekata ili površina.
(5)
Potrebna je efektivnost bušenih drenova.
164
EN 1997-1:2004 (S) J.3
MONITORING IZVOĐENJA
(1) Sleganje u utvrđenim vremenskim intervalima za zgrade i druge konstrukcije uključivo i one usled efekata vibracija na metastabilna tla. (2) Bočna pomeranja i deformacije, posebno one u vezi sa nasipima i deponijama, konstrukcijama poduprtim od tla, kao što su zgrade, veliki rezervoari, duboki rovovi. (3) Piezometarski nivoi ispod zgrada ili na okolnim površinama, naročito ako je izgrađen sistem za duboko dreniranje ili je izgrađen stalni sistem odvodnjavanja, ili ako postoje izgrađene duboke etaže. (4) Ugibi ili pomeranja potpornih konstrukcija pod delovanjem, uobičajenog pritiska poduprtog tla, efekata deponija, nasipa i drugih površinskih opterećenja; pritisaka vode. (5)
Merenja vode iz drenažnih objekata.
(6)
Posebnia pitanja: Konstrukcije sa visokim temperaturama, kao što su bojleri, sprovodnici; isušivanje gline ili prašine, monitoring temperature i pomeranja, Konstrukcije sa niskom temperaturom, kao što su hladnjače i druge kriogene instalacije, monitoring temperature, zamrzavanje tla, izdizanje usled zaleđivanja, efekti naknadnog odleđivanja.
(7)
Mere zaptivanja.
(8)
Merenja vibracija.
165
