Průzkumy a hodnocení budov nad tunely Městského okruhu

Transkript

1 Průzkumy a hodnocení budov nad tunely Městského okruhu části přednášky 1. část Zkušenosti z realizace tunelů Mrázovka v Praze 5 Smíchově 2. část Návrh hodnocení a monitoringu nad tunely Městského okruhu v Praze 7 - Bubenči na ř ešení projektu se podílí Zkušenosti z realizace tunelů Mrázovka v Praze 5 Smíchově (1. část přednášky) Úvod Trasa komunikace okruhu, trasa tunelů, zástavba na Smíchově Příprava stavby tunelů Realizace stavby tunelů Závěr 1. části na ř ešení projektu se podílí

2 Úvod Předpisy pro stavby prováděné hornickým způsobem (ražbou) Vyhláška ČBÚ č. 55/1996 Sb. O požadavcích k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a bezpečnosti provozu při činnosti prováděné hornickým způsobem Realizovaná trasa MO

3 Existující zástavba podcházená tunely Mrázovka Existující zástavba podcházená tunely Mrázovka

4 Existující zástavba podcházená tunely Mrázovka Existující zástavba podcházená tunely Mrázovka

5 Konstrukce budov dotčených ražbou tunelů Mrázovka zděné obytné budovy z konce 19. století zděné obytné budovy z počátku 20. století železobetonové obytné budovy funkcionalistické ze 30. let 20. století Budovy z konce 19. století

6 Budovy z konce 19. století Budovy z počátku 20. století

7 Budovy z počátku 20. století Budovy funkcionalistické ze 30. let 20. století

8 Budovy funkcionalistické ze 30. let 20. století Předpokládané vlivy ražby tunelů na povrch a zástavbu poklesová zóna sledovaná zóna předpokládané poklesy povrchu terénu a deformace konstrukcí budov předpokládaná nerovnoměrnost poklesů postup realizace tunelů západní a východní tunel

9 Situace tunelů Mrázovka Příčný řez tunely v Ostrovského ulici

10 Podmínky pro realizaci tunelů ZACHOVÁNÍ PROVOZU V UŽÍVANÝCH BUDOVÁCH, a z toho vyplývající a)omezení rozsahu stavebně-technického průzkumu b)omezení rozsahu stavebních prací c) omezení rozsahu monitoringu vyhovující únosnost stávající budov přípustnost poruch konstrukcí při zachování nosné způsobilosti Návrh činností v budovách Rozsah činností v budovách byl navržen podle: prognózy očekávaných vlivů ražby na konstrukci budovy stavebně-technického stavu budovy zjištěného průzkumem a ověřeného statickým výpočtem.

11 Návrh činností v budovách K zajištění bezpečného provozu v budovách a spolehlivosti konstrukcí dotčených budov byly předem navrženy tyto činnosti: předběžný stavebně-technický průzkum konstrukcí budov (pasportizace) předběžné hodnocení (statické posouzení) konstrukcí budov podrobný stavebně-technický průzkum konstrukcí podrobný výpočet únosnosti stávajících konstrukcí podrobný návrh statického zajištění konstrukcí budov trvalé zesílení nevyhovujících nosných konstrukcí provizorní podepření nosných konstrukcí trvalé nebo provizorní vodorovné stažení nosných konstrukcí monitoring vlivů ražby tunelů na konstrukci dotčených budov závěrečný průzkum projevů ražby na budov podrobný návrh opravy konstrukcí opravy konstrukcí budov Předběžný stavebně-technický průzkum budov Pasportizace poruch

12 Předběžné hodnocení existujících budov expertní a znalecké posudky, prvotní (předběžné) hodnocení existující zástavby prognóza vlivu ražby na povrch a nadzemní zástavbu podmínky, za kterých může být ražba tunelů pod budovami provedena přípustnost poruch konstrukcí z hlediska nosné způsobilosti konstrukcí stanovení mezních hodnot deformací a rozvoje poruch konstrukcí ZMĚNA TECHNOLOGIE A POSTUPU RAŽBY TUNELŮ Předběžný statický výpočet únosnosti stávající Zásady výpočtu zajištění spolehlivosti budov během realizace tunelů bezporuchovost při obvyklém užívání budov schopnost zachovat požadované užitné vlastnosti posouzení podle zásad normy ČSN Spolehlivost stavebních konstrukcí a základových půd. Základní ustanovení pro výpočet výpočet podle normy ČSN Navrhování a posuzování konstrukcí při přestavbách posouzení pro 1. skupinu mezních stavů, tj. mezních stavů únosnosti PŘEKROČENÍ MEZNÍCH STAVŮ, ÚNOSNOSTI JE NEPŘÍPUSTNÉ překročení mezních stavů 2. skupiny, tj. mezních stavů použitelnosti, nelze při předpokládané deformaci konstrukcí zabránit. PŘEKROČENÍ MEZNÍCH STAVŮ POUŽITELNOSTI JE ZA URČITÝCH PODMÍNEK PŘÍPUSTNÉ

13 Předběžný statický výpočet únosnosti stávající Parametry zatížení zatížení podle ČSN Zatížení stavebních konstrukcí dokonalá znalost materiálů a konstrukcí používaných v době stavby budov destruktivní průzkumné sondy do konstrukcí nebyly možné užitné zatížení stropů a střech podle současných normových hodnot Předběžný statický výpočet únosnosti stávající Výpočtové parametry materiálu a základové půdy výpočet podle normy ČSN Navrhování zděných konstrukcí zdivo základových pasů kamenné nebo smíšené, malta vápenná zdivo nosných stěn z plných cihel klasického formátu, pevnost P 10 (MPa) malta ve zdivu nosných stěn vápenná, pevnost MV 0,4 (MPa) výpočtová pevnost zdiva Rd=0,9 MPa součinitel přetvárnosti zdiva α=500

14 Statický výpočet únosnosti Závěr předběžného statického výpočtu nevyhovující - únosnost je nižší než požadovaná: obvykle se nevyhovující pilíře nacházejí v přízemí, kde je nejnepříznivější kombinace zatížení a velikosti průřezu posuzovaného pilíře předběžný návrh statického zajištění (zesílení, podepření) nevyhovující přednost má trvalé zesílení návrh podrobného průzkumu, zjištění skutečných výpočtových parametrů stanovení procenta využití únosnosti, stanovení rezervy v únosnosti Předběžný návrh statického zesílení nebo zajištění určení míst a konstrukcí, které je nutno přesně zaměřit a podrobně prozkoumat ohled na uživatele domů, provádění stavebních prací za plného provozu bytů omezení možností návrhu a volba technologie stavebních prací omezení betonových a zděných konstrukcí použití suché montáže, zejména ocelových prvků

15 Návrh rozsahu průzkumu průzkum materiálu a tvaru základů průzkum základové půdy průzkum materiálu a pevnosti nosného zdiva soustředění průzkumu na oslabené poruchami a závadami soustředění průzkumu na s nevyhovující únosností soustředění průzkumu v místech navržených stavebních prací průzkum kvůli celkové informaci o konstrukci budovy, vazbě a kvalitě zdiva. průzkum stávajících ocelových zedních a trámových kleštin průzkum pevnosti betonu, průzkum polohy, druhu a průřezu ocelové výztuže průzkum průchodu přípojek inženýrských sítí nosnou konstrukcí revize komínových průduchů, zkouška těsnosti užívaných průduchů výjimečně průzkum některých příčin poruch Návrh rozsahu průzkumu

16 Podrobný stavebně-technický průzkum v budovách ověření konstrukčního systému budovy a shoda s projektovou dokumentací zjišťování výpočtových parametrů základové půdy zjišťování tvaru, materiálu a vlastností základů zjišťování druhu, pevnosti a homogenity zdiva zjišťování pevnosti betonu a vyztužení železobetonových konstrukcí průzkum tuhosti objektu, tj. vodorovného ztužení, zavětrování a druhu nosné Zjišťování výpočtových parametrů základové půdy Kopaná sonda v podlaze suterénu

17 Zjišťování druhu, pevnosti a homogenity zdiva Sonda do zdiva, zjišťování pevnosti zdiva Zjišťování pevnosti betonu a vyztužení ŽB konstrukcí Sonda do železobetonové

18 Průzkum tuhosti objektu, vodorovného ztužení, zavětrování a druhu nosné Detail porušené nosné krovu Podmínky provádění průzkumu nepřerušený provoz obytných budov obtížná přístupnost některých míst rozsah průzkumu omezen pouze na nezbytně nutnou míru opravy zkušebních míst, uvedení do původního stavu smlouvy o strpění prací v domě mezi investorem stavby a majiteli domů dohoda o podmínkách provádění průzkumných prací mezi dodavatelem stavby a uživateli (nájemníky)

19 Výsledky podrobného stavebnětechnického průzkumu Příklad zákresu umístění průzkumných sond do půdorysu Statické posouzení stávající Podrobný statický výpočet únosnosti stávající použit předběžný výpočet, shodná schémata, zatížení upraven výběr posuzovaných pilířů podle průzkumu a zaměření zavedeny ověřené výpočtové parametry podle průzkumu přepočtena únosnost stávající stanoveno procento využití posuzovaných průřezů rezerva v únosnosti

20 Observační metoda observační metoda podle normy ČSN EN ( ) Navrhování geotechnických konstrukcí, část 1: obecná pravidla předpověď geotechnického chování je obtížná stanovení přijatelných mezí chování stanovení rozsahu možného chování naplánování monitoringu vypracování plánu možných opatření uplatnění metody i pro nadzemní zástavbu nad realizovaným tunelem Stanovení předpokládaných mezí deformací a poruch předem definovány očekávané, varovné a havarijní stavy chování maximální pokles nerovnoměrnost poklesů velikost síly v táhlech vznik, rozvoj a velikost prasklin podle druhu jiné poruchy

21 Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov monitoring tunelů, povrchu terénu, seizmické odezvy trhacích prací měření deformací konstrukcí budov sledování a měření poruch konstrukcí v budovách Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov Výkres umístění monitorovacích bodů v objektu

22 Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov Měření deformací budov Druhy měření konstrukcí budov: GEODETICKÁ NIVELACE POKLESŮ KONSTRUKCE trigonometrické měření posunů měření náklonů fasád měření síly v táhlech (protažení) Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov Keramická destička pro měření náklonu

23 Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov Sledování a měření poruch v budovách výchozí pasportizace prohlídka a záznam poruch sledování rozvoje a vzniku poruch měření prasklin sádrovými pásky měření prasklin příložnými deformometry MĚŘENÍ PRASKLIN AUTOMATICKÝMI DILATOMETRY DIL 8M: MĚŘENÍ VE 2 SMĚRECH MĚŘENÍ PRŮBĚŽNÉ DÁLKOVÝ PŘENOS DAT, NENÍ NUTNÝ ODEČET OSOBNĚ NAPOJENÍ NA INTERNET NAPOJENÍ NA SÍŤ MOBILNÍCH TELEFONŮ, NASTAVENY VAROVNÉ STAVY PRASKLIN UMOŽŇUJE TRVALOU POHOTOVOST I MIMO PRACOVNÍ DOBU průběžné hodnocení monitoringu Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov Automatický dilatometr na prasklině

24 Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov Body pro příložný deformometr Návrh zesílení a statického zajištění Členění stavebních prací podle doby provádění: a) stavební práce prováděné před ražbou tunelů b) stavební práce dodatečné, prováděné v průběhu ražby tunelů c) stavební práce a organizační opatření v případě havárie Členění stavebních prací podle doby trvání: a) stavební práce trvalé b) stavební práce provizorní

25 Návrh zesílení a statického zajištění Stavební práce prováděné před ražbou tunelů podrobná realizační dokumentace podrobné doměření dotčených konstrukcí, materiálů práce provedeny v dostatečném předstihu před prvními projevy ražby observační metoda, nová prognóza vlivů ražby REDUKCE ROZSAHU STAVEBNÍCH PRACÍ PODLE VÝSLEDKŮ MONITORINGU vodorovná ocelová táhla v suterénu, přízemí a na schodištích ocelové výztužné rámy na schodištích a ve vstupech ocelové výztužné rámy v suterénu v okenních a dveřních otvorech ocelové výztužné rámy pod klenebnými pasy v suterénu zesílení pilířů ocelovou objímkou dozdívky dveřních a okenních otvorů v suterénu výjimečně zesílení základů vyklizení sklepů nové laťování sklepních kójí, nové podlahy Návrh zesílení a statického zajištění Řez tunely v Ostrovského ulici

26 Návrh zesílení a statického zajištění Statické zajištění před ražbou Návrh zesílení a statického zajištění Statické zajištění před ražbou

27 Návrh zesílení a statického zajištění Ocelový ztužující rám Návrh zesílení a statického zajištění Ocelový ztužující rám

28 Návrh zesílení a statického zajištění Vodorovné stažení Návrh zesílení a statického zajištění Příklad zesílení cihelného pilíře ocelovou objímkou

29 Návrh zesílení a statického zajištění Příklad zesílení cihelného pilíře ocelovou objímkou Návrh zesílení a statického zajištění Stavební práce prováděné dodatečně v průběhu ražby tunelů provedení stavebních prací závislé na výsledcích monitoringu MONITORING NEDÍLNOU SOUČÁSTÍ NÁVRHU STATICKÉHO ZAJIŠTĚNÍ KONSTRUKCÍ prohlídky konstrukcí na základě hlášení poruch a závad, záznam opravy funkčních závad oken, dveří, instalací ostatní navržené práce provedeny jen výjimečně v nutných případech dřevěná podpěra schodišťových stupňů ocelový výztužný rám pod schodišťovou podestou plošné podpěry schodišť a kleneb nebyly potřeba

30 Návrh zesílení a statického zajištění Statické zajištění v průběhu ražby (nerealizováno) Návrh zesílení a statického zajištění Stavební práce a organizační opatření v případě havárie konstrukční materiál uložený v pohotovosti omezení provozu, vyklizení části budovy (suterénu, přízemí) vyklizení celé budovy

31 Realizace oprav budov Závěrečná repasportizace stavebně-technického stavu budov závěrečná prohlídka budov po doznění vlivů ražby záznam všech poruch vyhodnocení poruch vzniklých vlivem ražby (deformace ) podklad pro hodnocení a podrobný návrh oprav podklad pro jednání s vlastníkem budovy Realizace oprav budov Záznam poruch ve výchozím pasportu (před ražbou) a v závěrečném pasportu (po ražbě)

32 Realizace oprav budov Hodnocení deformací a poruch celkové vyhodnocení monitoringu měření deformací a poruch celkové vyhodnocení záznamu poruch určení příčin poruch, vyloučení nepravých důlních škod Realizace oprav budov Hodnocení a návrh oprav hodnocení porušené z hlediska nosné způsobilosti průzkum materiálu nebo skladby opravované (porušené) doměření přesného tvaru opravované podrobný realizační návrh opravy návrh stavební opravy nosné návrh opravy nenosných konstrukcí projednání s vlastníkem a s uživateli budovy

33 Realizace oprav budov Původní stav budovy Realizace oprav budov Opravený stav budovy

34 Realizace oprav budov Realizace oprav budov realizace oprav za provozu opravy nosných i jiných konstrukcí moderními metodami šetrné provádění oprav v nezbytně nutném rozsahu výztužné ocelové pruty Helifix lepené do spar a drážek ve zdivu opravy omítek, nátěry fasád, malby interiérů, dlažby, obklady opravy oken, dveří, nátěry zlepšení stavu, prodloužení její životnosti finanční náhrady škod Závěr 1. části časově náročná činnost nezbytná spolupráce s vlastníky a uživateli budov dokonalá znalost v každém okamžiku realizace stavby okamžitá reakce na vzniklý stav, deformaci, poruchu zajištění bezpečnosti provozu v budovách zajištění spolehlivosti konstrukcí budov zajištění nepřerušeného provozu v budovách omezení rozsahu prováděných stavebních prací úspora finančních prostředků