geotehni - unizg.hr

Geotehničko inženjerstvo TI 1Veljača 2012. T I 1

Geotehničko inženjerstvo

Sveučilište u Zagrebu Građevinski fakultet

Diplomski sveučilišni studij Smjer: GEOTEHNIKA

Prof. dr. sc. Tomislav IvšićGrađevinski fakultet Zagreb

Geotehničko inženjerstvo TI 22

Što je (građevinska) geotehnika?• “Interface” između građevinarstva i geoznanosti• izgradnja u tlu i stijeni (tuneli, građevne jame,

duboko temeljenje itd.), - tlo kao sredina• izgradnja na tlu ili stijeni (temeljenje), - tlo kao

dio konstrukcije• izgradnja od tla (nasute brane, armirano tlo itd.),

- tlo kao materijal i konstrukcija• Mehanika tla i stijene, numeričko modeliranje,• laboratorijski i terenski istražni radovi,• geotehnička mjerenja i opažanja, itd.

Geotehničko inženjerstvo TI 3

Ideja vodilja:" .... mudar čovjek sagradi svoju kuću na litici. Udari

pljusak, navališe potoci, dunuše vjetrovi i jurnuše na kuću, ali se ona ne sruši, jer je sagrađena na litici.

...... lud čovjek sagradi svoju kuću na pijesku. Udari pljusak, navališe potoci, dunuše vjetrovi i nasrnuše na tu kuću i ona se sruši. I velika bijaše njezina ruševina. “

• Evanđelje po Mateju, 7, 24-27

Geotehničko inženjerstvo TI 4

Geotehničko inženjerstvo TI 5

Osnove geotehničkog inženjerstva

Tlo i stijena - nosivi element (temeljenje, širenje valova)- gradivo ( nasipi, brane )- građevinska sredina

( iskopi, podzemne građevine )

Prirodni materijal- široki raspon svojstava i pojavnosti (fenomena)- prostorna i mehanička heterogenost

Zahvati u tlu - nepoznanice, pretpostavke, neizvjesnost

Geotehničko inženjerstvo TI 6

Geotehničko inženjerstvo - rizična struka( pitanje osiguranja ili ograničene odgovornosti )

Analize havarija i slomova npr. Sowers(1993) - 500 slučajeva

IZVORI PROBLEMA - projektiranje 58 %- izgradnja 38 %

- uporaba objekta 4 %UZROCI PROBLEMA- nedostatak stručnih spoznaja ili tehnologija 12 % - neznanje i nepoznavanje struke 33 %- svjesno zanemarivanje i odbacivanje spoznaja 55 %

EVENTUALNA POBOLJŠANJA

• organiziran , sustavan i temeljit (transparentan) pristup rješavanju problema• permanentna edukacija • put EUROCODA 7

Osnove geotehničkog inženjerstva

Geotehničko inženjerstvo TI 7

Razne geotehničke

građevine

7

Potporni zidovi na Crvenom spustu - Sljeme

Nasuta brana

Centralni uređaj za pročišćavanje otpadnih voda Zagreb – Temeljenje digestora

Geotehničko inženjerstvo TI 88

Zaštita građevne jame: Iblerov trg u Zagrebu

0,050,15

0,150,2

0,10,2

0,1

(%)

25

20

15

10

5

0

dubi

na (m

)

računmjereno

0 1 2 3

vodoravni pomak (cm)

faze

2 4 7

Geotehničko inženjerstvo TI 99

Izvedba dijafragme za luku u Slavonskom brodu

LUKA SLAVONSKI BROD

FAZA 3 - ISKOP ISPRED OBALE ( u 5 koraka )

91.50 m n.m.

84.0 m n.m.

78.0 m n.m. meka glina

12

3

4

5

6

7

DEFORMIRANA MREŽA

Izotropno

udaljenost0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

nadm

orsk

a vi

sina

m n

.m.

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

LUKA SLAVONSKI BROD

FAZA 2 - NASIPAVANJE OBALE ( u 5 koraka )

1

91.50 m n.m.

84.0 m n.m.

78.0 m n.m.

2

3

4

56

7

meka glina

udaljenost0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

nadm

orsk

a vi

sina

m n

.m.

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

Geotehničko inženjerstvo TI 1010

Klizište

1.456

Description: stijenaSoil Model: Mohr-CoulombUnit Weight: 21Cohesion: 15Phi: 30

Description: glineni proslojciSoil Model: Mohr-CoulombUnit Weight: 21Cohesion: 0Phi: 13

nagib 1:2,5, visina kosine 10 m

m0 10 20 30 40

m

14151617181920212223242526272829303132

Geotehničko inženjerstvo TI 1111

Tunel na autocesti Zagreb - Split

Geotehničko inženjerstvo TI 1212

Armirano tlo: AC Rijeka-Zagreb

D3 (12m)

D2 (16m)

D1 (18m)

"0"+6m"0"+9m "0"+3m

6.0

12.0

16.0

18.0

13.0

3.0

4.0

6.0

0.5

5.0

4.0

3.0

SLIDING DEFORMETERS D1,D2,D3

1 2 3 4 5 6 7 8 910111213

"0"+8m "0"+5m "0"+2m"0"+7m "0"+4m "0"+1m

"0"+4m

"0"+3m "0"

"0"+1m"0"

"0"+2m

"0"

HEIGHT OF GABIONS ABOVE MESURMENTS

GABION LEVEL

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18Distance from gabion face (m)

0

-10

-20

-30

-40

Elon

gatio

n (m

m) Sliding deformeter D1

"0" + 9 m"0" + 8 m"0" + 6 m"0" + 4 m"0" + 2 mreinforcement length

Geotehničko inženjerstvo TI 1313

Izgradnja odlagališta komunalnog otpada

Geotehničko inženjerstvo TI 14

Temeljenje Mosta Pelješac

14

Geotehničko inženjerstvo TI 15

Iznenađenja su svakodnevnaKaverna u tunelu Vrata na AC Rijeka - Zagreb

Geotehničko inženjerstvo TI 16

• " Temelji građevina uvijek su bili pastorčad zato što nema slave u temeljenju i što uzroci uspjeha ili neuspjeha leže skriveni duboko u tlu; ali djela osvete temelja zbog pomanjkanja brige o njima mogu biti vrlo zbunjujuća...“

• Karl Terzaghi, 1951.

Geotehničko inženjerstvo TI 17

A kad temeljno tlo zakaže…

Geotehničko inženjerstvo TI 18

Dubai, travanj 2007. Klizišta

Geotehničko inženjerstvo TI 19

Geotehničko inženjerstvo uključuje:

• Prikupljanje podataka o tlu i stijeni – prethodni podaci, terenska i laboratorijska istraživanja

• Obrade podataka, stvaranje geotehničkog modela lokacije• Oblikovanje konstrukcija – u skladu s uvjetima u tlu,

funkcijom i zahtjevima cijele građevine ili zahvata• Provjere stabilnosti i otpornosti – numeričko modeliranje,

probna opterećenja …• Izvedbeni aspekti – tehnike gradnje, izvedbeni uvjeti i

ograničenja• Kontrole tijekom gradnje i korištenja

Geotehničko inženjerstvo TI 20

Terenska i in-situ istraživanja

Geotehničko inženjerstvo TI 2121

Geotehnički laboratorij

Geotehničko inženjerstvo TI 2222

Numeričko modeliranje

1.2

1.3

1.4

1.082

(m)0 10 20 30 40 50 60 70 80

(m)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Geotehničko inženjerstvo TI 2323

Numeričko modeliranje – građevna jama na Savskoj cesti

-40.000 -30.000 -20.000 -10.000 0.000 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000

-40.000

-30.000

-20.000

-10.000

0.000

10.000

Deformed MeshExtreme total displacement 54,58*10-3 m

(displacements scaled up 100,00 times)

Geotehničko inženjerstvo TI 24

Most Pelješac: numeričke simulacije temelja stupova i pilona

24

Geotehničko inženjerstvo TI 25

Izvedbeni aspekti

Geotehničko inženjerstvo TI 26

Izvedba dijafragme – zaštita građevne jame

Geotehničko inženjerstvo TI 27

Postupci izvedbe pilota - svrdlani piloti

Geotehničko inženjerstvo TI 28

Zabijeni piloti – primjeri izvedbe

Geotehničko inženjerstvo TI 2929

Geotehnička mjerenja na terenu

Geotehničko inženjerstvo TI 30

Probna opterećenja pilota

Konstrukcijski sklop sa sidrenim pilotimaUpotreba balasta kod ispitivanja pilota.

Geotehničko inženjerstvo TI 3131

Geotehničko inženjerstvo TI 32

Kolegij: Geotehničko inženjerstvo

• 1. Uvod• 2. Eurokod 7: norma geotehničkog projektiranja• 3. Plitki temelji• 4. Stabilnost prirodnih i umjetnih kosina• 5. Potporne konstrukcije• 6. Duboki temelji / Temelji na pilotima• 7. Zemljane građevine - nasipi i brane• 8. Uvod u seizmičko geotehničko inženjerstvo