sanacija poŠkodb zaradi posedanja objekta · sanacija poškodb zaradi posedanja objekta stran 1...

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA GRADBENIŠTVO

Ana Kontič

SANACIJA POŠKODB ZARADI POSEDANJA

OBJEKTA

Diplomsko delo

Maribor, februar 2015

Sanacija poškodb zaradi posedanja objekta Stran 1

Smetanova ulica 17

2000 Maribor, Slovenija

Diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa

SANACIJA POŠKODB ZARADI POSEDANJA OBJEKTA

Študentka: Ana KONTIČ

Študijski program: visokošolski strokovni študijski program, Gradbeništvo

Smer: Operativa

Mentor: izr. prof. dr. Andrej ŠTRUKELJ, univ. dipl. inž. grad.

Somentor: doc. dr. Borut MACUH, univ. dipl. inž. grad.

Maribor, februar 2015

Stran 2 Sanacija poškodb zaradi posedanja objekta

Sklep o diplomskem delu


ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju dr. Andreju Štruklju, za

pomoč pri izdelavi diplomske naloge, strokovno

usmerjanje in nasvete. Prav tako se zahvaljujem

somentorju dr. Borutu Macuhu.

Posebna zahvala gre tudi staršem, ki so mi

omogočili študij, mi stali ob strani in zaupali vame.


SANACIJA POŠKODB ZARADI POSEDANJA

Ključne besede: gradbeništvo, znanstveno delo, geotehnične raziskave, injektiranje,

dokumentiranje

UDK: 69.059.32(043.2)

Povzetek:

Renovacija oz. prenova ali obnova je gradbeni proces, ki ga je potrebno v celoti natančno

in temeljito premisliti, preudarno načrtovati ter pravilno in strokovno izvesti. Posebno

pozornost v diplomski nalogi smo namenili razpokam, ki so vidne na objektu. Namen

naloge je predstaviti sanacijo temeljev in povišanje nosilnosti temeljnih tal, da ne bi

prihajalo do posedanja objekta in posledično do razpok. V diplomskem delu je vključen

tudi opis postopka najugodnejše sanacije temeljev.


REMEDIATION OF CRACKS CAUSED BY SETTLEMENT OF STRUCTURES

Key words: civil engineering, intellectual work, geotechnical research, injection,

documentation

UDK: 69.059.32(043.2)

Abstract:

Renovation, renewal or reconstruction is a construction process, which must be fully

precise and carefuly considered, wisely planned and properly and professionally executed.

The special attention in this thesis is given to the cracks that are visible on the facility. The

intention of thesis is to present the rehabilitation of foundation and increase of ground

bearing capacity, so it would not come to subsidence of the building and consequently lead

to cracks. In the thesis a description of the best reconstruction of foundations is also

included.


VSEBINA

1 UVOD ......................................................................................................................... 10

1.1 OPREDELITEV PODROČJA IN OPIS PROBLEMA, KI JE PREDMET RAZISKAVE ............. 10

1.2 NAMEN, CILJI IN OSNOVNE TRDITVE ..................................................................... 10

1.3 PREDPOSTAVKE IN OMEJITVE ................................................................................ 11

1.4 PREDVIDENE METODE RAZISKOVANJA .................................................................. 11

2 SPLOŠNO O SANACIJAH ...................................................................................... 12

2.1 KAJ JE SANACIJA ............................................................................................. 12

2.2 NEKATERI VZROKI ZA RAZPOKE OBJEKTOV........................................... 13

3 OPIS POŠKODB NA OBJEKTU, POVZROČENE Z DELOVANJEM TAL .... 14

3.1 ZGODOVINA TEMELJENJA ..................................................................................... 14

3.2 PODROBEN OPIS SANIRANEGA OBJEKTA ................................................................ 15

3.2.1. Stanje objekta pred sanacijo.............................................................................. 16

3.3 GEOTEHNIČNE RAZISKAVE.................................................................................... 18

3.4 VRSTE RAZISKAV .................................................................................................. 18

3.4.1 Terenske preiskave .......................................................................................... 18

3.4.2 Geofizikalne metode ........................................................................................ 22

3.4.3 Laboratorijske preiskave ................................................................................. 23

3.4.4 Končno geološko-geotehnično poročilo .......................................................... 25

4 PREGLED SANACIJSKIH UKREPOV................................................................. 26

4.1 ZAMENJAVA SLABO NOSILNIH TAL ........................................................... 26

4.2 MEHANSKO KOMPRIMIRJANJE TAL ........................................................... 26

4.3 INJEKTIRANJE .................................................................................................. 26

4.3.1 Penetracijsko injektiranje ................................................................................ 27

4.3.2 Kompakcijsko injektiranje ............................................................................... 27

4.3.3 Ovijanje z injekcijsko maso ............................................................................. 27

4.3.4 Jet-grouting ..................................................................................................... 27

4.3.5 Tehnologije jetiranja ....................................................................................... 27

4.4 PREDOBREMENITVE TAL .............................................................................. 29


4.5 GRUŠČNATI IN KAMNITI SLOPI .................................................................... 29

4.6 STABILIZACIJA ZEMLJIN Z APNENIMI SLOPI ........................................... 30

4.7 ZNIŽEVANJE NIVOJA TALNE VODE ............................................................ 30

4.8 KAMNITI MOZNIKI (ZLOŽBE) ....................................................................... 31

4.9 OSTALI NAČINI STABILIZACIJ TEMELJNIH TAL ..................................... 31

5 PREDLOG SANACIJE STANOVANJSKE HIŠE ................................................. 32

5.1 POTEK RAZISKAV .................................................................................................. 32

5.1.1 Geotehnične raziskave na terenu ..................................................................... 33

5.1.2 Stabilnostna analiza ......................................................................................... 34

5.2 UGOTOVITVE ................................................................................................... 35

5.3 POSTOPEK SANACIJE OBRAVNAVANEGA OBJEKTA.............................. 37

5.4 OPIS POSTOPKA ŠE OSTALIH MANJŠIH SANACIJ NA OBJEKTU ........... 45

5.4.1 Vlaga ................................................................................................................ 45

5.4.2 Streha ............................................................................................................... 45

5.4.3 Okna in vhodna vrata ...................................................................................... 46

5.4.4 Notranje lesene stopnice .................................................................................. 46

5.4.5 Pohodna tla ...................................................................................................... 46

5.4.6 Dimnik .............................................................................................................. 47

5.4.7 Fasada ............................................................................................................. 47

5.4.8 Ureditev okolice ............................................................................................... 48

6 SKLEP ........................................................................................................................ 49

7 VIRI, LITERATURA ................................................................................................ 50

8 RILOGE ..................................................................................................................... 52

8.1 SEZNAM SLIK ........................................................................................................ 52

8.2 SEZNAM PREGLEDNIC ........................................................................................... 53

8.3 NASLOV ŠTUDENTA............................................................................................... 54

8.4 KRATEK ŽIVLJENJEPIS ........................................................................................... 54


UPORABLJENI SIMBOLI

D premer [m]

K vodoprepustnost [m/s]

UW toplotna prevodnost [W/(m2K)]

φ strižna trdnost [°]

γ prostorninska teža [kN/m3]

Φ fi [mm]


UPORABLJENE KRATICE

AB armirani beton

DPM dinamični penetrometer

EC Eurocode

F faktor varnosti

Fmin minimalni faktor varnosti

k.o. katastrska občina

LŽ litoželezni

NPV nivo podzemne vode

PPV pojav podzemne vode

PR profil


1 UVOD

1.1 Opredelitev področja in opis problema, ki je predmet raziskave

V diplomskem delu bomo opisali lastnosti in načine sanacije stanovanjske hiše. Objekt leži

v vasi Hrastovec, občina Velenje. Opisali bomo dejansko stanje objekta in predlagali več

možnih rešitev, s katerimi bi lahko sanirali objekt. Posebno pozornost bomo namenili

sanaciji razpok, ki nastanejo predvsem zaradi posedanja tal.

Danes se pri sanaciji takšnih objektov srečujemo s problemi ustrezne in učinkovite

sanacije, ki temelji predvsem na pravilni izbiri modernih materialov, ter sami izvedbi

sanacije. Saniranje starih objektov spada med najdražje vrste sanacij.

1.2 Namen, cilji in osnovne trditve

Namen diplomskega dela je izdelati predlog za sanacijo objekta. Prav tako želimo

poglobiti znanje o razpokah, ki se pojavljajo na objektih, kot posledica posedanja tal.

Opravili bomo tudi raziskavo o predvidenih stroških takšnega posega. Cilje diplomskega

dela lahko strnemo v naslednje točke:

• Podroben opis objekta (fotografiranje, vzorčenje,…)

• Analiza napak na objektu

• Možni sanacijski ukrepi

• Izbira najprimernejših sanacijskih ukrepov

• Poškodbe na objektu, povezane z delovanjem tal

• Predvideni stroški izbranih sanacijskih ukrepov

• Arhitekturni prikaz izbranega objekta


1.3 Predpostavke in omejitve

V delu bomo proučevali predvsem tehnološki postopek sanacije objekta. S pomočjo

mentorja, in seveda z lastnimi izkušnjami, ki smo jih pridobili v času študija na fakulteti, v

okviru svojih kompetenc in dostopne literature bomo naredili predlog za sanacijo

omenjenega objekta.

1.4 Predvidene metode raziskovanja

Uporabili bomo naslednje metode raziskovanja: ogled, analiza, študij knjižnih virov, študij

elektronskih virov, zbiranje ustnih virov, fotografiranje, vrednotenje, projektiranje.


2 SPLOŠNO O SANACIJAH

2.1 KAJ JE SANACIJA

Renovacija oz. prenova ali obnova je gradbeni proces, ki ga je potrebno v celoti natančno

in temeljito premisliti, preudarno načrtovati in pravilno in strokovno izvesti. Najpogostejši

vzrok, da se renovacija izvede, je dotrajanost nekega objekta ali stanovanja. Uporabnost

objekta ni več optimalna, kar se pozna pri porabi energije. Nekdaj še niso poznali

energijsko varčnega stavbnega pohištva, zato prihaja v starejši objektih do velikih toplotnih

izgub.

Renovacija je seveda na dolgi rok najboljša izbira, čeprav mogoče predstavlja malce večji

zalogaj, vendar se ji ni moč izogniti. Renovacija je izjemno dobrodošla, saj so danes na

trgu materiali, ki omogočajo daljšo življenjsko dobo nepremičnine. Hkrati pa z novimi

okni in vrati ter stensko izolacijo veliko prihranimo pri ogrevanju, nekateri avtorji

navajajo, da tudi do 50%. Večno pa ostaja odprto vprašanje ali je boljše zgraditi novo hišo

ali obnoviti staro. To je seveda odvisno od tega, v kakšnem stanju se nahaja obstoječi

objekt. Renovacija starejše hiše je lahko bistveno cenejša od nove gradnje in tudi dela so

prej zaključena. Ne smemo pa pozabiti, da je renovacija na nekem objektu tehnično zelo

zahteven postopek.

Če je proces izveden nekakovostno in ni v skladu s sanacijskimi predpisi, so vložena

sredstva porabljena zaman, saj bodo obnovitvena dela dokaj hitro ponovno potrebna. Če se

odločimo za, renovacijo, je potrebno izbrati prave strokovnjake na tem področju, da se bo

lahko prenovljen objekt kosal z novogradnjo. Renovacija objektom, hišam in stanovanjem

podari popolnoma nov videz in preobleko. Objekt uredimo po svojih željah, pa tudi

zmožnostih [1].


Slika 2.1: Saniranje objekta

(vir: Promobile ekološka gradnja. Dostopno na: http://www.promobile.si. )

2.2 NEKATERI VZROKI ZA RAZPOKE OBJEKTOV

Osrednja tema diplomskega dela bodo poškodbe na objektu, ki so povezane s posedanjem

tal v bližini objekta. Prav tako želimo poglobiti znanje o razpokah, ki se pojavljajo na

objektu. Vzrok razpok je največkrat neenakomerno posedanje temeljnih tal. Slednje

preučuje geomehanik. Tla predstavljajo naravno podporo zgradbi, saj morajo to težo

prevzeti brez relativnih posedkov in deformacij. Tla sestavljajo materiali, ki jih je ustvarila

narava v določenem časovnem obdobju, ko so na prvotne sestavine Zemlje delovali

najrazličnejši mehanski, fizikalni in kemični vplivi ter spreminjali njihove lastnosti.

Posledica vseh teh vplivov je izjemna heterogenost dela zemeljske skorje in to nas zanima

v vsakodnevni praksi. Površinski sloji tal vsebujejo plasti različnih materialov, debelin,

lastnosti, trdnosti in stisljivosti, ki jih deloma sestavljajo osnovne hribine, največkrat pa

razne mešanice [2].


3 OPIS POŠKODB NA OBJEKTU, POVZROČENE Z

DELOVANJEM TAL

3.1 Zgodovina temeljenja

Človek – graditelj je že vse od najstarejših obdobij, ko je presegel stopnjo bivanja v

naravnih jamah, pričel uporabljati temeljenje na pilotih za gradnjo naselij na vodi. V teh

davnih časih, pa vse do 19. stoletja so se temeljenja objektov običajnih dimenzij izvajala

predvsem na osnovi tradicije in osebnih izkušenj graditeljev. Kadar so se dimenzije

objektov in problemi bistveno povečali, so graditelji intuitivno iskali nove rešitve ter

premikali meje empirijsko spremenljivih in mogočnih rešitev navzgor. Tako so postopoma

reševali vse težje in težje probleme v geotehnični praksi. Toda kljub temu imamo še

dandanes vrsto neuspešnih oz. manj primernih rešitev pri temeljenju gradbenih objektov, ki

so se pojavljale med izvajanjem del.

V današnjem času je možno na osnovi preiskav vzorcev zemljin odvzetih pri sondiranju

določiti karakteristične lastnosti materialov ter na osnovi dobljenih rezultatov sorazmerno

natančno določiti nosilnost tal, posedke objektov, podpornih konstrukcij itd.

Tla oz. zemljine, ki tla sestavljajo niso homogene in vzorci, ki jih laboratorijsko

preiskujemo nam lahko dajejo naključne rezultate, ki nas po logični presoji in izkušnjah pri

gradnji na podobnih tleh vodijo do povprečnih vrednosti, od katerih lahko pričakujemo

ustrezne rezultate. Šele v kombinaciji presoje obnašanja teoretskih oz. matematičnih

modelov s strokovnimi izkušnjami in logičnimi presojami vplivov naravnih dejavnikov,

lahko od mehanike tal pričakujemo rezultate, ki nas ne bodo razočarali.

Gradbeni inženirji se v praksi srečujejo s problemi temeljnih tal v vlogi izvajalcev del,

projektantov, konstrukterjev, investitorjev, koordinatorjev projektov in pri izvajanju vseh

vrst nadzornih del. Težo in obremenitve vsakega objekta, je potrebno prenesti na temeljna

tla, s katerimi mora le ta biti čvrsto in trajno povezan. Obremenitve z objekti se prenašajo

na določeno območje tal, v katerih zato nastanejo napetosti in deformacije. Nastale


deformacije morajo biti kompatibilne s konstrukcijskimi in funkcionalnimi

karakteristikami objekta. Povečane napetosti v tleh ne smejo presegati določenih mejnih

vrednosti, da ne bi povzročile loma tal, porušitev gradbene jame ali objekta.

Zaradi vseh navedenih dejstev poudarjamo, da so temeljna tla v vplivnem območju

gradbenih objektov sestavni del nosilne konstrukcije. Temu se v praksi še vedno posveča

premalo pozornosti in sprememba takšnega pogleda na gradbene oz. predvsem geotehniške

objekte je najpomembnejši cilj predmeta [2].

3.2 Podroben opis saniranega objekta

Obravnavali bomo sanacijo stare kmečke hiše. Začetki gradnje tega objekta segajo v leto

1862.

Velikost konstrukcije je 11.10 m x 9.0 m, nivo tlaka pritličja je izveden +0.70 m nad

nivojem terena. Hiša je podkletena.

Slika 3.2: Obravnavan objekt

(vir: lasten vir)

Objekt je zasnovan kot enodružinska hiša, ki ima dve izkoriščeni etaži; pritličje in

mansardo. Lociran je 5 km od mesta Velenja v k.o. Hrastovec. Objekt stoji na parcelni

številki 404/4. Od leta 1862 do leta 1937 je bila konstrukcija lesene izvedbe. Po 75 letih je

sledila prva obnova objekta.


Pritličje in mansarda, takrat v celoti lesene izvedbe, sta bili porušeni do prve AB plošče oz.

do kletnih prostorov. Tako so leseno konstrukcijo zamenjali zidovi iz opeke. Leta 1979 je

na objektu sledila še druga sanacija. Streha je dobila novo kritino, zamenjana so bila tudi

vsa okna in vhodna vrata. Vso stavbno pohištvo je bilo narejeno iz masivnega lesa. Hiša je

dobila svoj novi videz z novo, takrat še ne izolirano fasado. Pri renovaciji je bila narejena

tudi dozidava k že obstoječemu objektu. To je bila veranda z nepokrito teraso. Tako se je

hiša povečala in dobila nove dimenzije, ki jih ima še danes. Ta objekt je bil še v uporabi

vse do leta 1998. Sedaj v hiši ne živi nihče več.

3.2.1. Stanje objekta pred sanacijo

Hiša ima na nekaterih mestih zelo slabe temelje, predvsem na južnem delu. Temelji niso

izolirani. Zaradi delovanja tal, so že vidni prvi znaki posedanja objekta. Vogal na

vzhodnem delu hiše je razpokan in odstopa. Zaradi slabih temeljev ima hiša vidne razpoke,

predvsem na vzhodni strani fasade, prav tako so vidne razpoke tudi znotraj objekta v

nekaterih sobah.

Temelji so izvedeni brez ukrepov za odvodnjavanje vode in hidroizolacijske zaščite.

Nosilno zidovje je brez večjih poškodb.

Zunanji del fasade je na določenih mestih razpokan, kot je vidno na slikah (3.2, 3.5).

Plesen se je začela pojavljati na stenah, predvsem v sobah, ki se nahajajo na severnem in

severo-zahodnem delu hiše(kopalnica, shramba). Plesen se intenzivno pojavlja na vlažnih

kletnih zidovih Vse te napake na konstrukciji se pojavljajo zato, ker pred gradnjo objekta

in pri predhodnih sanacijah ni bilo izvedenih primernih geološko geotehničnih preiskav, ki

bi pripomogle pri odločanju za izboljšanje renoviranja objekta. Prav tako pa je bil objekt

zgrajen in renoviran v tistem obdobju, ko še ni bilo veliko strojev in je bilo veliko narejeno

ročno.

Nosilni zidovi, prav tako stropne konstrukcije niso poškodovane.

Ostrešje je še dobro ohranjeno in bi potrebovalo le obnovo kritine, ki je že precej

poškodovana in dotrajana, saj na nekaterih mestih pušča. Tudi žlebovi so dotrajani, zato se

meteorna voda pri močnejših padavinah, preliva skozi luknje. Sanacijo potrebuje tudi

dimnik, ki ima zelo velike vidne razpoke, saj je bil vsa ta leta izpostavljen visokim

temperaturam, ker je bila hiša ogrevana na trda goriva.


Tlake bi morali v celoti zamenjati. V preteklosti poleg izolacij, ni bila narejena niti zvočna

izolacija niti hidroizolacija temeljev, ki so zelo pomembni pri objektu. Stavbno pohištvo,

okna in vrata, je potrebno v celoti zamenjati, saj je les zelo dotrajan, okna ne tesnijo, prav

tako tudi vhodna vrata ne. Lesene stopnice v objektu služijo za povezavo pritličja in

mansarde. Te bi bilo potrebno samo malo obnoviti, večjih poškodb pri stopnicah ni.

Slika 3.3: Razpokan vogal

(vir: lasten vir)

Slika 3.4: Vlaga in plesen v prostorih

(vir: lasten vir)

Slika 3.5: Razpokan dimnik

(vir: lasten vir)

Slika 3.6: Razpoke na fasadi

(vir: lasten vir)


3.3 Geotehnične raziskave

Pred saniranjem hiše se bomo najprej posvetili sanaciji poškodb zaradi posedanja objekta,

kot je osrednja tema diplomskega dela. Če hočemo te težave na konstrukciji odpraviti, se

moramo v prvi vrsti lotiti geotehničnih raziskav, ki pa zahtevajo svoj postopek. To so

geološke in geotehniške raziskave, pri katerih bomo dobili pomembne informacije o

sestavi tal, na katerih naš objekt stoji.

3.4 Vrste raziskav

Poznamo več vrst raziskav, ki jih delimo na terenske, geoseizmične ter laboratorijske

raziskave.

3.4.1 Terenske preiskave

Za vsako v stroki uveljavljeno terensko preiskavo obstajajo standardi, ki natančno

opisujejo namen in postopek preiskave, potrebno opremo, interpretacijo rezultatov, način

poročanja o rezultatih in posebnosti glede uporabe v praksi. Pri nas veljajo EC standardi.

Po namenu uporabe razlikujemo tri vrste terenskih preiskav [2].:

− predhodne raziskave

− projektne raziskave

− dopolnilne (kontrolne) raziskave

3.4.1.1 Predhodne raziskave

Pri predhodnih raziskavah tal je cilj ugotoviti splošno primernost terena za načrtovano

gradnjo. To opravimo s pregledom terena in študijem razpoložljivih podatkov iz literature

in kartografskega materiala [2]. Pred terenom pridobimo in pregledamo vse obstoječe

informacije o geologiji, podzemnih vodah, o obstoječih objektih (izkušnje) na trasi ali v

podobnih materialih, o starih vrtinah, nasipih (meja med raščenim terenom in nasipom oz.

preperino), spremembah vodnega režima. Vsake informacije vplivajo na izvedbo objekta.

Na voljo so geološke karte, aero (stereopari) in satelitske fotografije, ki omogočajo pregled

topografije, vodnega režima, vegetacije, plazove, zdrse, prelome (cone). Iz teh kart se


lahko izločijo slabo nosilna tla, stara rečna korita itd. Pred terenskim delom se seznanimo z

globalno sliko o geološki zgradbi [3].

3.4.1.2 Projektne raziskave

Kot drugo raziskavo tal poznamo projektne raziskave tal. Cilj projektnih raziskav je

spoznati sestavo in fizikalne lastnosti tal v obsegu, ki omogoča varno in racionalno

gradnjo. Glavne raziskave izvedemo na osnovi rezultatov predhodnih preiskav. Obseg

raziskav je odvisen od stopnje predhodne raziskanosti terena, zasnove, velikosti in

pomembnosti objekta, predvidenih obremenitev in vrste tal. Pri načrtovanju je potrebno

upoštevati veljavne tehnične standarde, strokovno presojo in lastne izkušnje. Program

raziskav se po potrebi med izvajanjem prilagaja dobljenim rezultatom in spoznanjem o

dejanski sestavi tal [2].

3.4.1.3 Dopolnilne raziskave

Pri tretji oz. zadnji raziskavi tal, ki ji pravimo dopolnilno raziskovanje tal, pa je cilj

dopolniti spoznanja glavnih preiskav v primeru, kadar se pri interpretaciji rezultatov

pojavljajo dvomi glede sestave ali lastnosti tal in režima podtalnice. Če želimo preiskati

tla, moramo najprej vzeti vzorce. To najlažje storimo s sondažnimi deli, pri katerih lahko

preiskujemo sestavo tal, določimo globino podtalne vode in s tem pridobimo vzorce za

laboratorijske preiskave [2].

3.4.1.4 Sondažna dela

Način sondiranja je odvisen od vrste gradnje in zgradbe tal. Sondiranje lahko opravimo s

sondažnimi vrtinami, sondažnimi jamami, okni, rovi in posredno s površinskimi

meritvami. Sondažno vrtanje pa se lahko izvaja ročno ali s strojno vrtalno garnituro [2].

Ročna vrtalna garnitura se uporablja pri preiskavah do manjše globine (6 m) in na težko

dostopnih mestih. Vrtanje se izvaja po odsekih, ki so enaki dolžina jedernika. V jederniku

se zbira vzorec zemljine. Ko se napolni, jedernik izvlečemo iz vrtine, iz njega odstranimo

vzorec in sproti sortiramo po globinah v posebne zaboje, dolžine 1m. V nekoherentnih tleh

lahko dobimo samo porušene vzorce, ki služijo za klasifikacijske preiskave, medtem ko se

lahko v vezljivih oz. koherentnih zemljinah vzorci odvzamejo s posebnim cilindrom, ki ga

postopno vtiskamo v zemljino, ter ga s posebnim hidravličnim vitlom postopno izvlečemo.

V tem primeru dobimo intakten vzorec zemljine [2].


Slika 3.7: Ročna sondažna garnitura

(vir: GEOPRO d.o.o.. Dostopno na: http://www.geopro.rs/structure/lat/geotehnika.html)

Strojna vrtalna garnitura se uporablja pri vrtanju do večjih globin in v težjih zemljinah

(kamninah). Vrtanje lahko izvajamo v več smereh in poteka postopoma, ker je potrebno

jedra zemljin sproti izvlačiti in sortirati v naprej pripravljene zaboje. Pri geotehničnih

raziskavah so določene dolžine posameznih odsekov vrtanja in znašajo 1 m v vezljivih in

2 m v nevezljivih zemljinah. Kadar obstaja nevarnost zruševanja ali stiskanja je potrebno

vrtino sproti oblagati z jeklenimi cevmi, katerih premer je večji od premera vrtine. Vrtanje

poteka v zemljinah brez vode, »na suho«, v hribinah pa je potrebno v vrtino dovajati vodo

za hlajenje vrtalne opreme(krone). Potek in pogoje vrtanja se za vsako posamezno vrtino

vpišejo v vrtalno poročilo [2].


Slika 3.8: Strojna vrtalna garnitura

(vir: Terenske raziskave. Dostopno na: http://www.fgg.uni-lj.si/kmtal-

gradiva/Gradiva%20za%20vec%20predmetov/Skripta%20Janko%20Logar/TERENSKE%

20PREISKAVE.pdf. )

Pri izkopavanju moramo biti izredno pozorni na pojav podtalne vode. Ko se ta pojavi, je

potrebno takoj zabeležiti (PPV-pojav podzemne vode). Nivo je potrebno večkrat meriti v

različnih časovnih presledkih, dokler se njen nivo ne spremeni več. Ustaljen nivo

imenujemo nivo podzemne vode (NPV) [2].

3.4.1.5 Odvzem vzorcev

Tako iz sondažnih vrtin in izkopov odvzamemo porušene (pri katerih je bilo pri odvzemu

vzorca, naravno stanje porušeno) in intaktne vzorce (njihovo naravno stanje se pri

odvzemu ne spremeni), ki jih uporabljamo za laboratorijske preiskave.

Odvzete vzorce moramo ustrezno označiti ter jih zaščititi pred osuševanjem, zamrznjenem

in mehanskimi poškodbami.

Na terenu je potrebno narediti tudi geotehnični popis zemljin. S pomočjo terenskih

identifikacijskih preizkusov se materiali klasificirajo po globinah, v katerih se pojavljajo

[2].


Slika 3.9: Arhiviranje vzorcev odvzetih na terenu

(vir: Geoinvest. Dostopno na: http://www.geoinvest.si/default.aspx?ID=110.)

3.4.2 Geofizikalne metode

Namen te metode, je pridobiti rezultate o lokalni razporeditvi specifičnih fizikalnih

parametrov hribine v določenem profilu [3]. Pri tej preiskavi lahko določimo le povprečno

sestavo tal. Uporabljajo se predvsem pri preiskavah večjih površin. Danes se uporablja

veliko število geofizikalnih metod, med katerimi so najpogostejše [2].:

Slika 3.10: Pridobljeni podatki iz geofizikalnih raziskav

(vir: Geoaqua. Dostopno na: http://geo-aqua.si/geofizikalne-raziskave/.)


3.4.2.1 Geoseizmične metode

Metoda temelji na urejanju hitrosti širjenja valov skozi različne vrste zemljin. Z manjšo

eksplozijo ali udarcem povzročimo kompresijski val, nato pa na različnih mestih merimo

čas, ki ga potrebuje val, da prepotuje do detektorjev [2].

3.4.2.2 Georadarske metode

Temeljijo na oddajanju visokofrekvenčnih valov [2].

3.4.2.3 Radioaktivne metode

Pri tej metodi nastajajo radioaktivna sevanja, s katerimi ugotavljamo prisotnost

radioaktivnih rudnin [3].

3.4.3 Laboratorijske preiskave

Te analize uporabljamo za potrebe ugotavljanja lastnosti posameznih vrst hribin in kot

vhodne podatke za različne klasifikacije in numerične analize uporabljamo laboratorijske

raziskave [3].

Slika 3.11: Laboratorij – del preiskav

(vir:

https://www.google.si/search?q=laboratorijske+preiskave+zemljin&biw=1366&bih=631&

source=lnms&tbm=isch&sa=X&ei=Pn7YVLirAsLoaoLlgCg&ved=0CAYQ_AUoAQ#img

dii=_&imgrc=gsKL5NrYVNCGLM%253A%3B1m51AXNmxcsUwM%3Bhttp%253A%2

52F%252Fwww.apros.info%252Fuploads%252F13%252Fpromotion%252F18-

60.jpg%3Bhttp%253A%252F%252Fwww.apros.info%252F%3B630%3B390.)


V laboratoriju določamo pri zemljinah razne fizikalne lastnosti, v nadaljevanju opisujemo

nekatere osnovne preiskave:

3.4.3.1 Zrnavost

To je sestava zemljin po odstotnem deležu velikosti zrn [3].

3.4.3.2 Poroznost in vlažnost

Poroznost je razmerje volumna por proti celemu volumnu zemljine oziroma razmerje

volumna por proti volumnu trdne substance [3].

3.4.3.3 Plastičnost in konsistenca

Glede na količino vode prehajajo zemljine iz židke (tekoče) v plastično (gnetno), iz

plastične v poltrdno ter trdno konsistenco. Meje so definirane po dogovoru.

Postopek je tak, da delamo svaljke, jih valjamo po filtrskem papirju, in ko se začne

zemljina drobiti, določimo vlago in s tem mejo plastičnosti. Razlika med obema mejama je

indeks plastičnosti.

Visoka plastičnost je opozorilo, da je zemljina v plastičnem stanju stisljiva in zdrsljiva [3].

3.4.3.4 Gostota in prostorninska teža

Z gostoto opišemo stopnjo zbitosti zemljine v naravi [2].

Prostorninska teža je teža trdne snovi in teža vode, na enoto celotnega volumna vzorca [2].

3.4.3.5 Edometerski preizkus

Če hočemo ugotavljati posedanje tal, moramo poznati specifično deformabilnost zemljin.

Stisljivost ugotavljamo v edometrih. Naprave imenujejo tudi kompresometri,

konsolidometri. Vzorec damo v jeklen cilinder, ki preprečuje bočne deformacije. Porozni

plošči omogočata precejanje vode. Vzorec zemljine obremenjujemo preko bata in merimo

deformacije [3].

3.4.3.6 Konsolidacija

Konsolidacija pomeni ob procesu izcejanja prenos obtežbe iz vodne na trdno fazo zemljin.

Med konsolidacijo se porni tlaki (vode) zmanjšujejo, efektivni pa večajo. Konsolidacija je

končana, ko so zrna našla novo ravnovesno stanje, v katerem lahko prenašajo vse dodane

tlake [3].


3.4.3.7 Vodoprepustnost

Vodoprepustnost določamo za grobozrnate zemljine v permeametrih za drobnozrnate

zemljine pa v edometrih. V prvem primeru merimo stalni pretok vode v časovnem

intervalu, pri stalnem vodnem pritisku, v drugem pa je zaradi manjše vodoprepustnosti

vodni tlak spremenljiv [3].

3.4.3.8 Strižna trdnost

Je v pogledu raziskav mehanskih lastnosti zemljin ali hribin zelo pomemben parameter [3].

Praviloma se določa z direktnim translacijskim ali rotacijskim strižnim preizkusom ter

triosno preiskavo strižne trdnosti.

Ko naredimo vse te preiskave, sledi še izdelava končnega geološko-geotehničnega

poročila.

3.4.4 Končno geološko-geotehnično poročilo

Ko končamo z vsemi laboratorijskimi in terenskimi raziskavami ter geofizikalnimi,

moramo izdelati geološko-geotehnično poročilo, ki je v našem primeru ključnega pomena.

V geološko-geotehničnem poročilu je razvidno oz. prikazano ter interpretirano vse v zvezi

s posameznimi preiskavami. Poročilo vsebuje končni geološki model, vzdolžne in

horizontalne profile, dodano je poročilo s poudarkom na inženirsko geoloških in

hidrogeoloških vidikih načrtovanja predvidene sanacije.

To poročilo je osnova za klasifikacijo zemljin in kamnin ter načrtovanje geotehničnih

procesov. Poročilo vsebuje napotke za nadaljnje raziskave, opazovanje, če je potrebno. [3].


4 PREGLED SANACIJSKIH UKREPOV

Kadar so rezultati geotehničnih raziskav neugodni za kvalitetno izvedbo temeljenja se

mnogokrat odločimo za izboljšanje nosilnosti obstoječih temeljnih tal. Temeljenje objektov

na izboljšanih tleh običajno izvedemo plitvo. Poznamo več načinov [4].

4.1 ZAMENJAVA SLABO NOSILNIH TAL

Za ta ukrep se odločimo takrat, ko se manj nosilne zemljine nahajajo plitvo pod površino in

jih lahko enostavno odstranimo, ter v potrebnem obsegu nadomestimo z bolj nosilnimi,

manj stisljivimi zemljinami. Pri tem moramo biti pozorni tudi na nevarnost izpiranja

zemljin pod nivojem talne vode in na morebitno mešanje zemljin pri vgrajevanju

gramoznih ali drobljenih kamnitih zrn na razmočena in razrahljana glinasta tla [4].

4.2 MEHANSKO KOMPRIMIRJANJE TAL

Tukaj gre za hitro upadanje dodatnih napetosti, predvsem pod točkovnimi in pasovnimi

temelji. Pogosto zadostuje, da izboljšamo zemljine tik pod temelji in s tem zmanjšamo

posedke. Dela lahko opravimo z običajnimi statičnimi in dinamičnimi komprimacijskimi

sredstvi. Površinsko komprimiranje je običajno manj uspešno, ker je učinkovito le do

majhne globine pod površino [4].

4.3 INJEKTIRANJE

Pri tem postopku izboljšamo strižno trdnost, deformabilnost in prepustnost zemljine do

poljubne globine pod površino tal [4].


4.3.1 Penetracijsko injektiranje

Masa, ki jo injektiramo v temeljna tla pod nizkimi pritiski, zapolni praznine v zemljini in

ne spremeni strukture temeljnih tal [5].

4.3.2 Kompakcijsko injektiranje

Pri tem postopku pod pritiskom vtiskujemo injekcijsko maso v zemljino. Injekcijska masa

premika zrna zemljin, kar se manifestira v povečanju gostote temeljnih tal [5].

4.3.3 Ovijanje z injekcijsko maso

Injekcijska masa se vtiskuje v temeljna tla pod visokimi pritiski, kar povzroča hidravlični

lom tal. V tleh nastanejo razpoke, ki jih izpolni injekcijska masa. Posledično se temeljna

tla zgostijo [5].

4.3.4 Jet-grouting

Jetiranje pomeni injektiranje z visokimi in kontrolnimi tlaki, ki se po globini procesno

prilagajajo prepustnosti zemljin tako, da je uporaba injekcijske mase po celi dolžini vrtine

približno usklajena z lastnostmi zemljin, ki jih izboljšujemo. Za injektiranje se uporablja

največ krat cementno mleko [4].

Ostala oprema, ki jo še potrebujemo pri jet-groutingu, je hidravlični vrtalni stroj,

visokotlačna črpalka, mešalna postaja, silosi za cement, vodo in beton [5].

Najprej do delovne globine posega izdelamo vrtino, nato pa v tla vtiskamo injekcijsko

maso pod kontroliranimi tlaki. Rezultat jetiranja je v najboljšem primeru cementirani slop

v tleh, ki lahko v gramoznih tleh dosega premer D = 1.0 m oz. do D = 0.40 m v glinastih

zemljinah. V osi slopa je mogoče vgraditi tudi po eno palico armature. V gramozih

dosežemo zapolnitev por s cementnim mlekom, v glinastih pa z visokimi tlaki razbijemo

osnovno strukturo tal in posamezne materiale dobro povežemo [5].

4.3.5 Tehnologije jetiranja

4.3.5.1 Enofazna tehnologija

Suspenzija vode in cementa se injektira pod pritiskom 400 - 600 barov. Izdelamo kole

premera D je 0.40 –0.80 m [5].


Slika 4.12: Enofazna metoda jet-groutinga

(vir: Bojan Majes – Fundiranje 1)

4.3.5.2 Dvofazna tehnologija

Pri prvem načinu se zemljina ''ruši'' skozi zgornjo šobo z vodnim pritiskom 400 – 600

barov, vodocementna suspenzija se skozi spodnjo šobo injektira pod pritiskom 400 - 600

barov. Dobijo se koli premera D je 0.50 – 0.10 m. Potrebno je dvojno drogovje [5].

Slika 4.13: Dvofazna metoda jet-groutinga


4.3.5.3 Trifazna tehnologija

Zemljina se ''ruši'' z vodnim pritiskom 400 – 600 barov, injektiranje vodo-cementne

suspenzije, pod pritiskom 15 - 40 barov, se pospešuje s potiskanjem zraka s pritiskom 5 – 6

barov. Dobijo se koli premera D je 1.40 – 2.00 m. Potrebno je trojno drogovje [5].


Slika 4.14: Trifazna metoda jet-groutinga


4.4 PREDOBREMENITVE TAL

Ob obremenitvi tal se le ta deformirajo (posedajo) in zato se materiali pod dodatno obtežbo

počasi konsolidirajo. Ker pa konsolidacijski procesi v odvisnosti od prepustnosti, debeline

plasti oz. dolžine poti proti izcejanju vode in stisljivosti zemljin, potekajo relativno počasi,

lahko v praksi vpliv predobremenitve kombiniramo z vertikalnimi drenažami, ki lahko

bistveno pospešijo izcejanje vode iz zemljin. Število in razporeditev drenaž določimo s

projektom, tako da računski posedki na območju celotnega objekta v nekem projektnem

času ustrezajo predvidenim projektnim zahtevam [4].

4.5 GRUŠČNATI IN KAMNITI SLOPI

Gruščnati in kamniti slopi v slabše nosilnih glinastih tleh opravljajo funkcijo drenaže, ki

lahko deluje gravitacijsko ali pa na osnovi pornih nadtlakov in odvajajo precejajočo se

talno vodo na površje. Za stabilnostne razmere ugodni učinek teh slopov je večkratni, saj

pospešujejo upadanje pornih nadtlakov in s tem povečanje strižne trdnosti, hkrati pa s

svojo strižno trdnostjo povečuje trdnost oz. odpor na prestrig kompozita. Ker jih ob

vgrajevanju še dobro utrdimo pri dodatnih vertikalnih obtežbah, prevzamejo še znatni del

dodatnih obtežb. Kadar nam uspe še podvrtati dosežemo upadanje nivoja talne vode in s


tem še dodatno izboljšamo stabilnostne razmere na pobočju. Obstaja tudi več tehnologij za

izvedbo kamnitih slopov [4].

4.6 STABILIZACIJA ZEMLJIN Z APNENIMI SLOPI

To je sodobna metoda in uspešna v glinah, ki vsebujejo do 70% vlage. Pri tej metodi s

posebno strojno opremo v tla vtisnemo mešalno glavo za odvajanje apna iz kontejnerja s

kompresorjem. Ko dosežemo projektno globino (do 20 m), vključimo mešalno glavo

(lahko je enojna, dvojna ali trojna) ter hkrati dovajamo žgano apno pod potrebnim tlakom.

Z mešanjem gline in apna se v tleh ustvari slop premera D je 0.30 - 0.50 m iz gline

pomešane z apnom, hkrati pa mešalno glavo postopoma izvlečemo. Z apnenim

stabilizatorjem glina najprej kemično reagira, nato se spremeni v kepe, poveča se

prepustnost za količnik do 100 krat in hkrati tudi modul stisljivosti do 30 krat.

V treh mesecih po izvedbi del dosežemo cca. 80% izboljšave ter celotno vrednost po

devetih mesecih. Ta način stabilizacije uporabljamo pri gradnji cestnih nasipov in drugih

težjih objektov na slabo nosilnih glinastih tleh [4].

4.7 ZNIŽEVANJE NIVOJA TALNE VODE

Prisotnost vlage in talne vode je mnogokrat vzrok nestabilnosti in slabše nosilnosti tal.

Znižanje talne vode dosegamo z drenažami. Poznamo običajne drenažne zaseke in

površinske drenažne zavese. Razlikujemo tudi med popolnimi drenažami (sežejo do

neprepustnih tal), ter nepopolnimi drenažami, ki se nahajajo le v zgornjih slojih prepustnih

in zasičenih tal. Prepustnost drenažnega zasipa mora biti 400 krat večja od prepustnosti

zemljin, ki jih dreniramo. Kadar je dreniranje trajna izboljšava temeljnih tal moramo

drenažne cevi opremiti z revizijskimi in zbirnimi jaški za kontrolo in vzdrževanje

drenažnih ukrepov [4].


4.8 KAMNITI MOZNIKI (ZLOŽBE)

Pri sanaciji plazišč pogosto uporabljamo način izboljšave tal s kamnitimi rebri v smeri

plazenja in s kamnitimi zidovi oz. kiklopskimi mozniki v smeri pravokotno na smer

potencialnih premikov plazov. Kadar takšni mozniki oz. votline med kamnitimi bloki niso

zapolnjene z betonom, le ta niso toge podporne konstrukcije, temveč jih prištevamo k

sanacijam oz. izboljšavam temeljnih tal [4].

4.9 OSTALI NAČINI STABILIZACIJ TEMELJNIH TAL

Obstaja še več drugih vrst sanacij tal: vtiskanje kamnitih blokov, obdelava tal z električnim

tokom (elektroosmoza), zamrzovanje, segrevanje itd.

Pred vsakim postopkom izboljšave temeljnih tal je potrebno opraviti geotehnične raziskave

tal. Kvantitativno je potrebno določiti vrednost geomehanskih lastnosti posameznih

zemljin, kajti le tako je mogoče dejansko ugotoviti oz. potrditi njihove spremembe ter s

tem potrditi uspešnost postopka izboljšave temeljnih tal [4].


5 PREDLOG SANACIJE STANOVANJSKE HIŠE

Preden smo se lotili obnove stanovanjske hiše, moramo najprej opraviti geotehnične

raziskave, da ugotovimo kako velika in kakšna je poškodba.

5.1 Potek raziskav

Cilj geotehničnih raziskav je ugotoviti splošno primernost terena za načrtovano gradnjo,

okvirno sestavo in kvaliteto tal, nastopanje podtalnice ter morebitne posebnosti. Potrebno

je pridobiti dovolj podatkov, da je možna uvrstitev v ustrezno geotehnično kategorijo (1,2

ali 3 po EC 7) [6].

Najprej smo razpoke, ki so se pojavile na objektu, prekrili z mavcem in počakali, da se je

posušil. Nato smo dva dni opazovali in videli, da je mavec počen. Tako smo takoj vedeli,

da gre za aktivne razpoke, saj so razpoke večje od enega milimetra, kot je vidno na sliki

spodaj.

Slika 5.15: Razpoke, ki so se pojavile v sobi

(vir: RGP d.o.o.) [11]


5.1.1 Geotehnične raziskave na terenu

Naslednji postopek so bile geotehnične raziskave na terenu. Najprej smo opravili transport

vrtalne garniture in vse potrebne opreme na lokacijo, kjer so se izvajale geotehnične

preiskave. Organizirali smo samo delovišče, pripravili dostopne poti in platoje. Sledilo je

geotehnično in strukturno vrtanje. Izvrtali smo dve vrtini, kot je vidno na sliki 5.2. [11]

Slika 5.16:Lokaciji vrtin

(vir: lasten vir)

Prva je bila na jugozahodni strani objekta in druga na jugovzhodni strani objekta. Vrtanje

smo opravili z dvojnim jedernikom in diamantno krono φ 101-131 mm.

Pri vsaki vrtini smo opravili tudi povrtavanje vrtine za presiometrične meritve. Vsako

pridobljeno zemljino smo ustrezno arhivirali za nadaljnje preiskave v laboratoriju. Vse te

postopke smo opravili na terenu, pri vrtalnih delih. Drugi sklop geotehničnih preiskav, ki

smo jih opravili se je nanašalo na terenske meritve v vrtinah. Te smo opravili z dinamičnim

penetrometrom. Izvedba penetracijskega sondiranja terena nam omogoča pridobiti

informacije o trdnostnih karakteristikah materialov in globine trdne podlage. Penetracijsko

sondiranje smo na izbranih lokacijah ponavljali do globine trdne podlage. Interpretacija

plasti in rezultati meritev so podani za vsako posamezno meritev. [11]


Tabela 5.1: Vrtini z merjenimi podatki

Lokacija in meritev Globina (m) Kohezija (kPa) Strižni kot (°)

DPM 1 1.5 1.5 21.2

3.7 500 0

DPM 2 1.6 1.5 20.7

2.9 500 0

5.1.2 Stabilnostna analiza

Pri preiskavi smo opravili tudi analizo stabilnosti, pri kateri smo uporabili Mohr-

Coulombov kriterij za porušitev materialov ter Bishop in Janbu metodo za izračun drsin.

Pri izračunu smo obravnavali profil PR1. Za izračun stabilnosti so bili uporabljeni podatki

pridobljeni iz geotehničnih meritev in geodetskih posnetkov terena, vzeti je bil tudi

varnostni faktor iz EC 7 za PP2. Meritve smo izvajali z dinamičnim penetrometrom. [12]

5.1.2.1 Peščeno meljna zemljina

Pri izračunu je tako upoštevano:

c = 1.5 kPa z upoštevanjem γc = 1.25 c*=1.2 kPa

φ = 20.7° z upoštevanjem γφ=1.25 φ* = 16.8°

5.1.2.2 Apnena podlaga

c = 500 kPa z upoštevanjem γc = 1.25 c* = 400 kPa

φ = 0° z upoštevanjem γφ = 1.25 φ* = 0°

Pri preverjanju stabilnosti smo upoštevali geotehnične lastnosti materiala in geometrijo

terena. Za dodatno plast obremenitve smo dodali nivo vode. ki ga lahko pričakujemo pri


obilnem in dolgotrajnem deževju in obremenitev, ki jo predstavlja objekt. Profil PR1, ki je

bil predmet analize, je stabilen. [12]

Tabela 5.2: Rezultati stabilnostnih analiz

Analiza stabilnosti

Obtežni primer: Faktor varnosti

Profil PR1 Fmin = 1.00

Geometrija, nivo vode, zunanje obremenitve F = 1.132

Pri analizi stabilnosti v profilu PR1 je dosežen faktor varnosti 1.132, ki presega minimalno

predpisano vrednost Fmin=1.00.

Tako smo mehanske lastnosti tal ocenili in smatramo, da so v mejah realnosti. Podatke, ki

smo jih pridobili pri geotehničnih preiskavah, navajamo v nadaljevanju. [12]

5.2 UGOTOVITVE

Ugotovili smo, da se z našo hišo nekaj dogaja in da gre za posedanje tal. Iz leta v leto se v

našem okolju pojavljajo vse večji vremenski ekstremi. V času poletja se kar vrstijo

rekordna sušna obdobja, v jeseni pa sledijo močni in dolgotrajni nalivi. S tem se glinena

zemlja v obdobju suše močno krči, ob daljšem močenju pa se izpira. Zaradi tega se terenu

pod hišo zmanjša nosilnost, kar negativno vpliva tudi na temelje in celotno konstrukcijo

stavbe. Zaradi izgube zemljine opore se pričnejo nekateri deli hiše nagibati in s tem

nastajajo na stavbi razpoke. Ni pa nujno, da se pričnejo temelji hiše nagibati samo zaradi

vremenskih razmer. Vzrok je lahko tudi dodatna obtežba z nadgradnjo hiše, poškodba

cevovoda ali odtočnega kanala, večji izkop v bližini objekta, slaba kakovost temeljev,

nezadostna utrdba terena pod stavbo, bližina ceste in s tem posledično tresljaji težkih vozil,

premiki plazov, aktivnost podtalnice in posledično izpiranje temeljev in še bi lahko

naštevali [7].


Z geotehničnimi preiskavami smo ugotovili, da širše območje pripada trem geotektonskim

enotam, ki na tem območju mejijo med seboj. Tako sledimo geotektonske enote » Paška

sinklinala, Ožje severno območje velenjske udorine in Cona mlado paleozojskih lusk«.

Prevladujoče kamnine, ki nastopajo, so v prvih dveh enotah predvsem triasni apnenci in

dolomiti, v mlado paleozoijskih luskah pa prevladujejo tektonsko močno pretrti glinasti

skrilavci, peščenjaki in nekaj apnencev. V ožjem območju se večinoma nahajajo pliocenski

sedimenti, peščene gline in glinovci, ki so transgresivno odloženi na kamnine paleozojskih

lusk na vzhodni strani in med karbonati, ki so severneje in južneje. Hidrogeološke zaledne

karbonatne kamnine obravnavamo kot dobro prepusten vodonosnik z razpoklinsko in

kraško poroznostjo, v katerem se nahaja podzemna voda. Kamnine paleozoiskih lusk ter

gline in glinovci so praktično prepustne in predstavljajo hidrogeološko bariero. [12]

Konkretni podatki o gibanju nivoja podzemne vode na tem območju nam niso na voljo, ker

ni na voljo opazovalnih objektov. Pri izvedbi sondiranja smo zaznali vodo na globini

1.9 m. Na obravnavani lokaciji na stiku med preperino in podlago prihaja do pretakanja

meteorne vode, odtok je delno površinski, delno pa se infiltrira, vendar pa je precejanje

odvisno od količine meteorne vode. Glede na lego pobočja je zagotovljen odtok meteornih

vod, podzemne vode pa v motečih količinah ni pričakovati. V plasteh nad neprepustno

podlago so plasti peščeno meljne zemljine, tako da je lokalno dreniranje zagotovljeno. [12]

Materiali nad nepodajno podlago za temelje so primerni za ponikanje vode in izdelavo

ponikalnika. Ponikanje je zagotovljeno na globini peščeno meljnih zemljin, ki se nahajajo

neposredno pod plastjo humusne preperine. Pri dimenzioniranju ponikalnika se bo

upoštevala vodoprepustnost k = 10-5 m/s. [12]

Pod površino in plastjo humusa se nahajajo predhodne preperinske plasti, spremenljive

debeline, iz peščeno meljnih plasti, ki vsebuje več manjših, slabše preperelih delcev

osnovne kamnine. [12]

Na osnovi geoloških podatkov, ki smo jih pridobili, je razvidno, da je sprednji vzdolžni

temelj stanovanjske hiše na brežini in je temeljen na bistveno slabših tleh kot zaledni

temelj. Predvidena je sanacija stanovanjske hiše z izvedbo dvovrstnih pilotov φ 30 na

zunanji strani in φ 50 ob hiši, preko nje pa izredno tanka plošča d = 20 cm, ki bo segala

pod temelj in bi naj konzolno na 1.2 m prevzemalo obtežbo obodnih temeljev. Postopek


sanacije bo izveden na enak način kot v predstavljenem primeru stanovanjskega objekta

Paternež. [11]

V tlorisnem pogledu, ki je viden iz naslednje slike, si lažje predstavljamo postopek

sanacije in lego samih pilotov.

Slika 5.17: Tlorisni prikaz pilotov ter temeljne grede


5.3 POSTOPEK SANACIJE OBRAVNAVANEGA OBJEKTA

Pri sanaciji temeljev smo se odločili za izvedbo pilotov-vodnjakov in za gredo ob temelju,

ki je sovprežna. Pred začetkom odkopavanja, smo na dvorišču odstranili tlakovce in na

zahodni strani hiše podrli drevo. Delno smo porušili stopnišče za izvedbo povezovalne

grede med vodnjakoma 1-2, delno smo jih spodkopali. [11]


Slika 5.18: Posedanje tal


Slika 5.19: Začetek saniranja


Pod temelje smo na vsaki strani izvedli tri vodnjake φ 1000 mm. Na lokaciji, kjer se nahaja

vodnjak-pilot, smo izvedli ročni odkop in poravnali površino do spodnjega roba temelja.

Nato smo z manjšim bagerjem izvedli odkop do spodnjega nivoja temelja. Namestili smo

cev v velikosti φ 1000 mm in pričeli z ročnim odkopom. S tem smo pogrezali cevi do

nivoja hribine, oziroma kriterij je, da je vrh cevi okoli 40 cm pod koto dna temelja hiše,

kjer smo tudi izvedli strižni zob pod temelj. Dela smo začeli izvajati v območju severne

fasade z vodnjakom številka 1 do vodnjaka številka 5, pri čemer je bilo potrebno

vzporedno izvajati izkop vzdolž temelja za izvedbo nosilne grede. [11]


Slika 5.20: Izvajanje ročnih izkopov


Ko smo izkopali dva vodnjaka, je bilo potrebno vgraditi armaturni koš in vodnjak-pilot

zabetonirati z betonom kvalitete C 25/30, pri čemer smo potrebno vstavili priključno

armaturo za nosilno gredo. [11]

Slika 5.21: Vodnjak z vstavljeno armaturo



Slika 5.22: Betoniranje vodnjakov


V obstoječi temelj in temeljno gredo smo uvrtali luknje φ 40 mm, l = 300 mm, v katero je

bila vgrajena armatura S 500 (v predhodno očiščene luknje) v ALTEX malto, dve sidri po

višini, vzdolžno na 1 m. Po vgradnji strižne armature smo temelj oprali. Nato smo

pristopili še k izvedbi nosilne grede nad vodnjaki-piloti, prereza 50/120 cm, vgradili smo

armaturno nosilne grede, prerez za opaž in zabetonirali. [11]

Slika 5.23: Izkop za temeljno gredo


Slika 5.24: Povezava objekta s temeljno

gredo



Slika 5.25: Vezanje armature za

temeljno gredo


Slika 5.26: Vgradnja armature za temeljno gredo


Slika 5.27: Povezava temeljne grede z armaturnimi sidri



Slika 5.28: Povezava temeljne grede


Slika 5.29: Betoniranje temeljne grede


Ko smo vse to uredili, smo izvedli tudi ustrezna drenažna rebra iz območja dvorišča, za

ustrezno odvodnjavanje. Po doseženi tlačni trdnosti betona, smo naredili še dve drenažni

rebri iz dvorišča. Najprej smo izkopali rebro med vodnjakom 2-3, pri čemer je bil izkop

izveden v obliki trapeza na globino 2m, na dnu širine 3m na nivoju sedanjega terena 5 m.

Vgradili smo podbeton 12/15 v debelini 10-15 cm. Na ta način smo uredili ležišče drenaže.

Nato smo vgradili drenažno cev 150 mm, jo obsuli s frakcijo 16-32 mm, 10-15 cm nad


cevjo, nanjo smo nasuli 50-100 kg peska. Vgradili smo ga med razpiralnim opažem, ki

smo ga morali sproti dvigovati. Nad nivojem izkopanega trapeznega jarka smo skale

zalagali s sprotnim bočnim zasipom izkopanega materiala. Obe drenažni rebri smo združili

v zbirnem jašku Φ 800 mm, ki je imel LŽ pokrov z zaklepom. [11]

Slika 5.30: Izkop za drenažno cev, vgradnja podložnega betona in cevi, ter nasutje peska


Slika 5.31: Vgradnja kamenja



Slika 5.32: Polaganje filca, ter zasipanje


Zelo pomemben del po sanaciji temeljev je injektiranje razpok v nosilnih zidovih, ki so se

pojavile zaradi posedanja temeljev. V predhodno očiščene razpoke smo s pomočjo hitro

vezoče malte, vgradili ustrezne injektirne nastavke, v katere smo s postopnim povečanjem

pritiska injektirali cementno, ekspanzijsko lepilno malto. Na ta način smo zopet zagotovili

statično varne in kompaktne zidove [8]. Postopek je prikazan na naslednjih slikah. [11]

Slika 5.33: Vstavitev injektirnih nastavkov v razpoke na fasadi



Slika 5.34: Vstavitev injektirnih nastavkov v razpoke v sobi, ter izvedba injektiranja


5.4 OPIS POSTOPKA ŠE OSTALIH MANJŠIH SANACIJ NA OBJEKTU

Ko smo odpravili najpomembnejšo sanacijo na objektu, smo se posvetili še ostalim,

manjšim sanacijskim postopkom.

5.4.1 Vlaga

V našem primeru, kjer je bila vlažnost višja od 40 %, smo morali poskrbeti za celovito

sanacijo zidu in kapilarne vlage v njem. V prvi fazi smo morali odstraniti izvor vlage, kar

je potekalo z izsuševanjem mesta vlage ter polaganjem drenaže. Sledilo je čiščenje in

sušenje zidu. Ko smo odstranili poškodovane omete na zunanji in notranji strani zidu, smo

jih ponovno osušili. Nato smo objekt ustrezno hidroizolirali v vertikalni in horizontalni

smeri ter izvedli ustrezno površinsko zaščito (hidrofobni omet) [9].

5.4.2 Streha

Pri tem objektu imamo neprezračevalno streho, kjer so vsi sloji položeni drug na drugega

in med njimi ni dodatnega prostora.

Strešno kritino smo odstranili, prav tako tudi prečne letve. Leseno konstrukcijo smo

očistili, ter jo premazali z impregnacijo, da smo jo zaščitili pred črvi, gobo in vremenskimi


vplivi. Stare dotrajane prečne letve smo zamenjali z novimi, in jih prav tako impregnirali.

Stare žlebove, odtočne cevi in obrobe smo zamenjali z novimi.

Med špirovci smo dodali tudi izolacijo, ki je do sedaj ni bilo. Naredili smo še parno

zaporo, dodaten prostor za parno zaporo za instalacije in na koncu naredili še notranji

zaključek, iz lesenega opaža. Uredili smo tudi peskolov, ki ga do zdaj ni bilo na objektu.

Za novo kritino izberemo naravno opečno kritino BRAMAC enakih dimenzij, kot je bila

dosedanja, in namestimo snegobrane [9].

5.4.3 Okna in vhodna vrata

Ker so na konstrukciji tudi okna dodelana, se odločimo za menjavo le teh. Izbrali smo

takšna okna, da je njihova toplotna prehodnost čim boljša. Seveda pa moramo pri tem

paziti, da toplotna prehodnost ni večja od UW = 1.3 W/(m2K). V našem primeru toplotno

izolacijo, fasade debeline 17 cm, zato se odločimo za masivna lesena okna s toplotno

prehodnostjo UW = 1.0 W/(m2K). Tako bo energijska sanacija objekta bolj učinkovita [9].

Za vhodna vrata vgradimo masivna lesena vrata ustreznih dimenzij.

5.4.4 Notranje lesene stopnice

Ker v hiši za povezavo pritličja in mansarde uporabljamo lesene stopnice, potrebujejo tudi

te malo prenove. Odločimo se za najenostavnejšo in najcenejšo pot. Les najprej lepo

očistimo. Sledi brušenje lesa. Nato les premažemo, da ga zaščitimo. Ko se premaz posuši,

sledi dvakratno lakiranje in stopnice zopet zgledajo kot nove.

5.4.5 Pohodna tla

Podlaga za sestavo tal je v prostorih v stiku s terenom temeljna AB plošča (klet). V

pritličju je podlaga nadstropna plošča, ki je izdelana iz betona kot AB plošča, v mansardi

pa smo se odločili, in jo naredili iz lesenih stropnikov in talnih plošč [9].

Pri saniranju tal, se odločimo za čisto osnovni in nam najbolj znan postopek.

5.4.5.1 Kletni prostori

V kletnih prostorih, je treba najprej betonsko ploščo premazati s hladnim bitumenskim

predpremazom. Ko se je to posušilo, smo začnemo s polaganjem hidroizolacije, ki je iz


bitumenskih trakov debeline 4 mm. Za polaganje hidroizolacije v kletnih prostorih se

odločimo zato, da se znebimo vlage v kletnih prostorih in prav tako tudi v nekaterih sobah

v pritličju. Pri polaganju hidroizolacije moramo biti pozorni, da je ne poškodujemo. Nato

sledi toplotna izolacija. Izdelana bo iz plošč ekspandiranega poliestra (stiropora), z večjo

tlačno trdnostjo, ki je primerna za talne obremenitve. Po toplotni izolaciji sledijo plavajoči

cementni estrihi, ki bodo v našem primeru služili kot zaključni tlak [9].

5.4.5.2 Pritličje

V pritličju se odločimo za malo drugačen postopek kot v kletnih prostorih. V osnovi

imamo AB ploščo, na katero smo položili toplotno izolacijo izdelano iz plošč

ekspandiranega poliestra (stiropora). Nato sledi plavajoči cementni estrih. Kot zaključni

finalni tlak, pa smo se odločili za keramiko in hrastov parket.

5.4.5.3 Mansarda

V mansardi imamo ploščo narejeno iz lesenih stropnikov in OSB talnih plošč. Sledi še

samo estrih v debelini 5 cm. Za zaključni tlak smo izbrali hrastov parket in keramiko.

5.4.6 Dimnik

Pri renoviranju moramo popraviti tudi dimnik, saj smo se odločili, da bomo hišo ogrevali

na trda goriva. Današnji dimniki so večinoma sestavljeni iz keramičnih elementov v obliki

okrogle cevi, zato smo se tudi mi odločili za takšen izgled [10]. V našem primeru bomo

sanirali dimniški priključek, varovalo vleka, lopute, čistilna vratca, nevtralizacijsko

posodo.

5.4.7 Fasada

Fasado le redko obnovimo zaradi samega videza. Po navadi gre za celovito energijsko

sanacijo hiše. V našem primeru gre za obnovo fasade z občutno večjim dodanim slojem

izolacije, kot jo je imela prejšnja fasada. To je bila prva toplotna izolacija zunanjega zidu.

Na že obstoječo fasado smo lepili toplotno izolacijo, ki smo jo sidrali. Po namestitvi

stiropornih plošč, smo le te prekrili z armirno mrežico. Nato je sledil osnovni premaz,

zaključni omet in na koncu še izbira barve [9].


5.4.8 Ureditev okolice

Na koncu sanacije stanovanjske hiše pa še sledi ureditev okolice. Na obstoječe dvorišče

smo vgradili 40 cm sloj prodno peščenega tampona in ga uvaljali. Nato smo vgradili

tlakovce na 4 - 5 cm sloj frakcije 4 - 8 mm. Na dovoz smo položili novi asfalt.


6 SKLEP

V diplomski nalogi smo podrobneje predstavili sanacijo stare stanovanjske hiše. Posebno

pozornost smo namenili sanaciji razpok.

Opravljene so bile terenske, laboratorijske ter geofizikalne raziskave, s katerimi smo

ugotovili splošno primernost terena, za načrtovano gradnjo, okvirno sestavo in kvaliteto

tal, nastopanje podtalnice, ter morebitne posebnosti.

Ugotovili smo, da je do razpok na objektu prišlo predvsem zaradi posedanja sprednjega

vzdolžnega temelja saj je temeljen na bistveno slabših tleh, kot zaledni temelj. Največkrat

je vzrok izpiranje frakcij pri temeljih, slabo nosilna tla ali neustrezna izvedba samih

temeljev.

Za najprimernejšo sanacija v našem primeru je bila izkazana izvedba pilotov. Izdelanih je

bilo pet pilotov, ki se povezujejo s temeljno gredo.

Ko smo opravili oz. renovirali najpomembnejši del pri objektu smo se lotili še manjših

sanacijskih del, kot so: zamenjava oken, vhodnih vrat, renoviranje strehe, odstranjevanje

vlage v prostorih. Hiša pa je na koncu dobila tudi novi videz z novo fasado in ureditvijo

okolice.

Spoznali smo, da je sanacija objektov zelo zahteven gradbeni poseg, prav tako pa je lahko

tudi zelo draga, saj lahko pri renoviranju nastanejo še dodatne, nenačrtovane poškodbe, ki

jih je potrebno popraviti. Največkrat pa je bistveno lažje načrtovati in izvesti nov objekt,

kot pa sanirati poškodovanega.


7 VIRI, LITERATURA

[1] Podjetje za gradbeništvo Mavrič. Dostopno na:

http://www.mavricdoo.com/renovacija-starih-

objektov/p021/809/1/9815/2032/renovacija-starih-objektov.html. [15.1.2015]

[2] Mehanika tal s temeljenjem. Študijski zapiski [15.1.2015]

[3] Geotehnika in geologija (GLT). Simon Zavšek. Dostopno na:

http://www.google.si/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CC

AQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.student-info.net%2Fsis-

mapa%2Fskupina_doc%2Fscvelenje%2Fknjiznica_datoteke%2F1222097385_77_

gradivo_glt.doc&ei=5NrVVL7BHYT1arnJgugH&usg=AFQjCNGujnQhTqDg4qy

7RtMt6APSxViLfg&sig2=kEXYwMHNJQwOOuRaDJfImw. [21.12.2014]

[4] Temeljenje. Študijski zapiski. [7.11.2014]

[5] Gradbena jama. Bojan Majes – Fundiranje 1. Dostopno na: http://www.fgg.uni-

lj.si/kmtal-gradiva/GR-UNI/F1/gradbena%20jama.pdf. [7.11.2014]

[6] Terenske raziskave tal. Dostopno na: http://www.fgg.uni-lj.si/kmtal-

gradiva/Gradiva%20za%20vec%20predmetov/Skripta%20Janko%20Logar/TERE

NSKE%20PREISKAVE.pdf. [7.11.2014]

[7] Revija stik. Dostopno na:

http://www.revijastik.com/pdf/Sanacija%20vlage%20in%20razpok.pdf.

[15.1.2015]

[8] Hidrosanir d.o.o..Dostopno na: http://www.hidrosanir.si/injektiranje-razpokanih-

zidov.html. [13.12.2014]

[9] Gradim – Priročnik za gradnjo, obnovo in opremo. Številka 22-2014. [15.1.2015]

[10] Slonep- gradnja in montažne hiše. Dostopno na:

http://www.slonep.net/gradnja/zidava/vodic/postavitev-dimnika. [7.11.2014]


[11] RGP d.o.o. [13.1.2015]

[12] BLAN d.o.o. [13.1.2015]


8 RILOGE

8.1 Seznam slik

Slika 2.1: Saniranje objekta ................................................................................................. 13

Slika 3.2: Obravnavan objekt .............................................................................................. 15

Slika 3.3: Razpokan vogal ................................................................................................... 17

Slika 3.4: Vlaga in plesen v prostorih .................................................................................. 17

Slika 3.5: Razpokan dimnik................................................................................................. 17

Slika 3.6: Razpoke na fasadi ................................................................................................ 17

Slika 3.7: Ročna sondažna garnitura ................................................................................... 20

Slika 3.8: Strojna vrtalna garnitura ...................................................................................... 21

Slika 3.9: Arhiviranje vzorcev odvzetih na terenu .............................................................. 22

Slika 3.10: Pridobljeni podatki iz geofizikalnih raziskav .................................................... 22

Slika 3.11: Laboratorij – del preiskav ................................................................................. 23

Slika 4.12: Enofazna metoda jet-groutinga ......................................................................... 28

Slika 4.13: Dvofazna metoda jet-groutinga ......................................................................... 28

Slika 4.14: Trifazna metoda jet-groutinga ........................................................................... 29

Slika 5.15: Razpoke, ki so se pojavile v sobi ...................................................................... 32

Slika 5.16:Lokaciji vrtin ...................................................................................................... 33

Slika 5.17: Tlorisni prikaz pilotov ter temeljne grede ......................................................... 37

Slika 5.18: Posedanje tal ...................................................................................................... 38

Slika 5.19: Začetek saniranja ............................................................................................... 38


Slika 5.20: Izvajanje ročnih izkopov ................................................................................... 39

Slika 5.21: Vodnjak z vstavljeno armaturo .......................................................................... 39

Slika 5.22: Betoniranje vodnjakov ....................................................................................... 40

Slika 5.23: Izkop za temeljno gredo .................................................................................... 40

Slika 5.24: Povezava objekta s temeljno gredo ................................................................... 40

Slika 5.25: Vezanje armature za temeljno gredo ................................................................. 41

Slika 5.26: Vgradnja armature za temeljno gredo ............................................................... 41

Slika 5.27: Povezava temeljne grede z armaturnimi sidri ................................................... 41

Slika 5.28: Povezava temeljne grede ................................................................................... 42

Slika 5.29: Betoniranje temeljne grede ................................................................................ 42

Slika 5.30: Izkop za drenažno cev, vgradnja podložnega betona in cevi, ter nasutje peska 43

Slika 5.31: Vgradnja kamenja .............................................................................................. 43

Slika 5.32: Polaganje filca, ter zasipanje ............................................................................. 44

Slika 5.33: Vstavitev injektirnih nastavkov v razpoke na fasadi ......................................... 44

Slika 5.34: Vstavitev injektirnih nastavkov v razpoke v sobi, ter izvedba injektiranja ....... 45

8.2 Seznam preglednic

Tabela 5.1: Vrtini z merjenimi podatki ................................................................................ 34

Tabela 5.2: Rezultati stabilnostnih analiz ............................................................................ 35


8.3 Naslov študenta

Ana Kontič

Fakulteta za gradbeništvo

Hrastovec 50

3320 Velenje

Tel.: 031 733 825

e-mail: [email protected]

8.4 Kratek življenjepis

Rojena: 23.12.1990

Šolanje:

- Osnovna šola Škale: 1997-2001

- Osnovna šola Livada Velenje: 2001-2005

- Šolski center Velenje (Ekonomski tehnik): 2005-2009

- FG Univerze v Mariboru: 2009 – 2015

sanacija poŠkodb zaradi posedanja objekta · sanacija poškodb zaradi posedanja objekta stran 1...

Documents