Geotechnické a diagnostické průzkumy při opravách TT. 44. zasedání odborné skupiny tramvajové trati, , Liberec

Transkript

1 Geotechnické a diagnostické průzkumy při opravách TT

2 Průzkumy, měření, monitoring Příprava Výstavba Provoz Opravy Geofyzikální a geologické průzkumy pro liniové stavby Podklady pro projekt Geotechnický monitoring Sledování vlivů stavby na okolí (deformace, hluk, vibrace, prašnost) Kontrola kvality Měření vlivu dopravy Technické prohlídky TT a drážních objektů Pravidelné a mimořádné průzkumy Rozsah a míra porušení Podklady pro návrh sanace Kontrola sanačních prací

3 Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby Nepřímé metody Měří fyzikální veličiny a sledují jejich změny Charakterizují prostředí na základě těchto veličin a jejich změn Výhodou hustý krok měření spojitá informace o zkoumaném prostředí (vrt bodová informace)

4 Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby K rozlišení prostředí je nutný kontrast ve sledované veličině (vhodná volba metody, nejlépe kombinovat více metod na různých fyzikálních principech) Nevyžadují zásah do prostředí Nepřímé informace (vždy vhodné navázat na údaje z vrtů)

5 Rychlost (m/s) Hloubka (m) m n.m. Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby Legenda k interpretaci rychlostního seismického řezu (se zatříděním hornin dle ČSN a ČSN ) hlinité a písčité zeminy žulové eluvium (těžitelnost tř. 4-5) žula zcela zvětralá, s malou vzdáleností diskontinuit (R5, těžitelnost tř. 4) Metody inženýrské seismiky Mapování hranice podloží Zatřídění hornin podle rozpojitelnosti Tektonické linie a poruchy žula silně zvětralá, se střední vzdáleností diskontinuit (R4, těžitelnost tř. 5) žula mírně zvětralá až navětralá, s velkou vzdáleností diskontinuit (R3 - R2, těž. ř. t6) hranice pevných hornin v podloží dle výsledků zpracování v programu WinSeis hranice zářezu

6 Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby Geoelektrické odporové metody Geologická stavba Vymezení jílových a písčitých vrstev Smykové plochy a sesuvná území Preferenční cesty proudění podzemní vody Tektonické linie a poruchy

7 Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby Georadar a mikrogravimetrie Průzkumy v městské zástavbě Mapování porušených zón v podloží Detekce podzemních objektů

8 Georadar Vysokofrekvenční EM pulzy ( Hz) Odraz od nehomogenit Registrace odraženého signálu Hustý krok měření detailní obraz zkoumaného prostředí [m]

9 Mikrogravimetrie Měření změn tíhového zrychlení vyvolaných hustotními nehomogenitami Jediná GF metoda, která reaguje přímo na deficit hmoty Detekce kaveren a rozvolněných zón Inverzní úloha kvantifikace deficitu hmoty

10 Penetrační sondy Počet úderů závaží potřebných k zaražení hrotu o 10 cm. Výpočet dynamického penetr. odporu Stupeň ulehlosti zemin Ověření GF anomálií Dynamický penetrační odpor q DYN [MPa] Konzistence Stupeň ulehlosti písčitých zemin < 1 velmi měkké velmi kypré 1-4 měkké kypré, neulehlé 4-10 tuhé - pevné středně ulehlé pevné - tvrdé ulehlé > 25 tvrdé balvany, stmelené kameny, pevné objekty

11 Komplexní průzkumy Kombinace několika nepřímých GF metod (v městském prostředí nejčastěji georadar a mikrogravimetrie) Hustý krok měření (gravimetrie 1 2 m, radar 0,1 0,2 m) Měření lze provádět i za provozu v intervalu mezi průjezdy tramvají, nevyžaduje výluku Následné ověření anomálií penetračními sondami Vysoká spolehlivost výsledků Podklady pro projekt sanace, optimalizace sanačních postupů Specifikace spotřeby injektážní směsi, únosnost podloží,...

12 Komplexní průzkumy

13 Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT V místech (opakovaných) povrchových deformací kolejí

14 Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT V místech souběhu s podzemními sítěmi, především kanalizací a vodovodem

15 Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT V místech výstavby nových inženýrských sítí nebo oprav stávajících

16 Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT V blízkosti vodních toků, v místech kolísání hladiny podzemní vody

17 Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT V okolí míst havárie vody, kanalizace, propadu vozovky v blízkosti TT

18 Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT V místech historické zástavby s výskytem známých nebo očekávaných podzemních objektů V místech patrných poškození stavebních objektů v blízkosti TT V poddolovaných oblastech

19 Hlavní příčiny deformací TT V podloží tramvajové trati jsou nevhodné málo únosné zeminy původního prostředí nebo starých zásypů podzemních sítí Dochází k sedání podložních zemin v důsledku špatného zhutnění podloží Dochází k sedání podloží v důsledku vyplavení a odnosu jemnozrnných částic, spolupůsobení dynamického zatížení K postupným či náhlým poklesům TT dojde v důsledku propadnutí stropů podzemních objektů pod TT nebo v její blízkosti Deformace souvisí s výstavbou podzemních děl, dochází k vytváření poklesové kotliny nebo došlo k technologickým problémům při ražbě

20 Průzkum v jednotlivých etapách sanace Přípravná fáze Realizační fáze Po ukončení

21 Průzkum v jednotlivých etapách sanace Přípravná fáze Zjištění a dokumentace rozsahu deformací na kolejišti Rajonizace zájmového úseku např. georadarem a nivelačním měřením Prověření stavu objektů a inženýrských sítí v podloží a těsné blízkosti TT Kvantifikace problému dalšími metodami gravimetrie Ověření anomálií vrtanými nebo penetračními sondami Výstupem jsou podklady pro: Plán oprav naléhavost opravy vs. finanční prostředky Návrh opatření projekt sanace Finanční úspory např. cílená injektáž neúnosného podloží a kaveren Omezení rozsahu dodatečných víceprací

22 Průzkum v jednotlivých etapách sanace Realizační fáze Upřesnění rozsahu porušení (např. po sejmutí žb. panelů TT) Detailní plošná měření v místě detekovaných anomálií Polní zkoušky základových zemin, zjišťování únosnosti zemní pláně Operativně prováděné doprůzkumy dle potřeb stavby Průběžně prováděné zkoušky (hutnění, sledování účinnosti injektáže apod.) Investorský dohled Sledování vlivu stavby na okolí Hlavní přínos: Průběžná kontrola kvality prací a účinnosti sanace Optimalizace sanačních postupů

23 Průzkum v jednotlivých etapách sanace Po ukončení Při převzetí díla od dodavatele Kontrola účinnosti sanace Kontrola shody provedeného díla s projektovou dokumentací Hlavní přínos: Záruka kvality a dlouhé životnosti provedené opravy

24 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze (2005)

25 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 1) Vizuální prohlídka a dokumentace stavu

26 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 2) Zjištění stavu porušení podloží rajonizace - georadarový a mikrogravimetrický průzkum

27 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 3) Rešerše starších výsledků průzkumů prováděných pro TSK a PVK A A4 50 A3 40 široké polohy neúnosného podloží -sahající po úroveň cca 2 m pod terén - detekované v hloubkách pod 2 m pod terénem L A C 0 0 A1 lokálně intenzivněji porušené zóny - sahající do hloubky cca 2 m pod úroveň terénu - hlouběji založené DP-1 umístění ověřovacích penetračních sond významně porušené úseky zemního prostředí doporučené k sanaci

28 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze Zahájení rekonstrukce

29 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 4) Upřesnění rozsahu porušení podloží po sejmutí panelů TT - georadar

30 Hloubka [m] Hloubka [m] Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 5) Ověření anomálií penetračními sondami Dynamický penetraèní odpor qdyn [MPa] KAVERNA Dynamický penetraèní odpor qdyn [MPa] 0,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0 34,0 36,0 38,0 40,0 42,0 44,0 46,0 48,0 50,0 0,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0 34,0 36,0 38,0 40,0 42,0 44,0 46,0 48,0 50,0 0,5 0,5 1,0 1,0 1,5 1,5 2,0 2,0 2,5 2,5 3,0 3,0 3,5 3,5 4,0 4,0 4,5 4,5 5,0 5,0 5,5 5,5 6,0 6,0 6,5 6,5 7,0 7,0 7,5 7,5 8,0 8,0 8,5 8,5 9,0 9,0 9,5 9,5 10, Poèet úderù N 10 10, Poèet úderù N 10 qdyn N10red qdyn N10red

31 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze Sanace určených úseků - injektáž, hutnění podloží

32 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 6) Opakované měření georadarem kontrola účinnosti injektáže

33 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 6) Opakované měření georadarem kontrola účinnosti injektáže [m] PŘED [m] 0 [m] 0 INJEKTOVANÝ ÚSEK PO [m] GPR měření před injektáží GPR měření po injektáži

34 Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 7) Rázová zatěžovací zkouška LDD kontrola hutnění

35 Průzkumy konstrukcí

36 Průzkumy konstrukcí Stavební objekty mosty propustky opěrné zdi násypy zářezy tunely Prohlídky, průzkumy

37 Georadar - diagnostika Průzkumy betonových konstrukcí: -dokumentace skutečného stavu objektu -rajonizace konstrukce z hlediska míry jejího porušení (lokalizace porušených zón, dutin) -vyhledání výztuže určení její četnosti, trajektorie a stanovení mocnosti krycí vrstvy -zjišťování a kontrola založení mostních opěr a podpěr

38 Georadar - diagnostika Průzkumy betonových konstrukcí:

39 3D diagnostický skener DIBEKON Georadar - diagnostika Speciální zařízení vyvinuté firmou INSET s.r.o. Automatické měření v husté síti profilů (krok měření 5 mm) Plošné mapy rozmístění výztuže Detekce výztuže uložené ve více vrstvách

40 3D diagnostický skener DIBEKON Georadar - diagnostika Speciální zařízení vyvinuté firmou INSET s.r.o. Automatické měření v husté síti profilů (krok měření 5 mm) Plošné mapy rozmístění výztuže Detekce výztuže uložené ve více vrstvách

41 60 mm mm Distance from the joint edge (m) Bridge segment Distance from the joint edge (m) Abutment Georadar - diagnostika 3D diagnostický skener DIBEKON Speciální zařízení vyvinuté firmou INSET s.r.o. Automatické měření v husté síti profilů (krok měření 5 mm) Plošné mapy rozmístění výztuže Horisontal scan Contraction joint interpreted position of reinforcing rods Detekce výztuže uložené ve více vrstvách Cross-section Bridge segment Contraction joint Abutment The final model of a reinforcement layout obtained from the detail 3D GPR survey 50 mm 60 mm

42 3D skenování povrchu Speciální polární skener vytváří mračno bodů (10 3 bodů/s) Zaměření stávajícího stavu povrchu v definovaných plochách za účelem sledování deformací Nulové měření při přejímce a opakované měření před koncem záruční doby

43 INSET zakázky V období realizováno celkem 61 zakázek souvisejících s výstavbou a rekonstrukcí TT Geotechnický průzkum 23 zakázek Stavebně diagnostický průzkum 11 zakázek Hlukové studie a měření vibrací 27 zakázek

44 INSET zakázky V období realizováno celkem 61 zakázek souvisejících s výstavbou a rekonstrukcí TT Objednatelem DP 40 zakázek Zhotovitel stavby 11 zakázek Ostatní objednatelé 10 zakázek

45 INSET akce pro DP Zakázka Objednatel Rok Nádraží - tramvajová trať DP hl.m.prahy, a.s Myslíkova - tramvaj, geof. průzkum DP hl.m.prahy, a.s Ul Zenklova, podloží tramvaje, geof. průzkum DP hl.m.prahy, a.s Oprava tramvajové trati Patočkova - Střešovická, vliv opravy na snížení hluku DP hl.m.prahy, a.s Rekonstrukce tramvajové trati Palackého nám. - Na Moránigeofyzikální průzkum DP hl.m.prahy, a.s Rekonstrukce tramvajové trati Svobodova - Na Slupi, geofyzikální průzkum DP hl.m.prahy, a.s Tramvajová traťi na Rašínově nábřeží, úsek Jiráskův most - Palackého most DP hl.m.prahy, a.s Měření hluku z tramvajové trati v Korunní ulici DP hl.m.prahy, a.s Diagnostika tramvajového mostu Ostrava, ul. Plzeňská DP Ostrava a.s Měření hluku při průjezdu tramvaje v oblouku z ul. Ruské na ul. 1. máje ve Vítkovicích DP Ostrava a.s Měření hluku tramvajové dopravy Klárov- Letenská DP hl.m.prahy, a.s Brno, Veletržní ul. č. 5 - měření hluku od tramvajové trati DP města Brna, a.s Rekonstrukce tramvajové trati ve Vyšehradském tunelu DP hl.m.prahy, a.s Tramvajový most na ulici Místecké přes ulici Ruskou DP Ostrava a.s Tramvajový most ev. č na ulici Výškovické v Ostravě: diagnostika mostu DP Ostrava a.s Geotechnický průzkum deformací podloží tramvajové tratě na ul. Opavská DP Ostrava a.s Měření hluku z tramvajové dopravy před a po opravě TT Francouzská-Blanická DP hl.m.prahy, a.s Měření hluku z tramvajové dopravy před a po opravě TT Seifertova DP hl.m.prahy, a.s Měření hluku z tramvajové dopravy před opravou TT Vyšehradský tunel DP hl.m.prahy, a.s. 2008

46 INSET výběr ze zakázek pro DP Tramvajová trať na ul. 28. října v Ostravě Průzkum podloží v úseku Dům energetiky - Krajský úřad (470 m) Realizace průzkumu: IV / 2010 Georadarový průzkum v 5 profilech Penetrační sondy 6 ks

47 INSET výběr ze zakázek pro DP Oprava tramvajové trati u zastávky Radlická škola Ohodnocení příčin vzniku deformací tramvajové tratě geofyzikálním měřením Návrh rozsahu a hloubky sanačního zásahu Kontrola provádění sanačních prací a použití odpovídajících technologií Realizace průzkumu: IV / 2011 Georadarový a mikrogravimetrický průzkum Penetrační sondy

48 INSET výběr ze zakázek pro DP Tramvajová trať na ul. Martinovská v Ostravě Průzkum podloží v úseku mezi křižovatkami s ul. Opavskou a ul. Sokolovskou (390 m) Realizace průzkumu: V / 2011 Georadarový průzkum v 5 profilech Penetrační sondy 6 ks

49 Bližší informace o možnostech provádění průzkumů TT: RNDr. Oldřich Levý ředitel divize geologie a geofyziky levy.oldrich@inset.com, mobil: RNDr. Jakub Štainbruch, Ph.D. stainbruch.jakub@inset.com, mobil: Děkuji za pozornost