Stavební jámy. Pažící konstrukce Rozpěrné systémy Kotevní systémy Opěrné a zárubní zdi

Transkript

1 Mechanika zemin a zakládání staveb, 2 ročník bakalářského studia Stavební jámy Pažící konstrukce Rozpěrné systémy Kotevní systémy Opěrné a zárubní zdi Katedra geotechniky a podzemního stavitelství Fakulta stavební, VŠB-TU Ostrava

2 Typy stavebních jam svislé stěny náklady zvětšení obrysu účel Obr. 1. Funkce stavební jámy a) pažící a těsnící, b) těsnící, c) pažící s možností obtékání pažící stěny, d) těsnící s injektovaným dnem Stavební jámy 2 /40

3 Pažící konstrukce záporové pažení štětovnicové stěny pilotové stěny podzemní stěny kombinace s dalšími systémy - kotevními Pažící konstrukce 3 /40

4 Záporové pažení M MAX = 1 10 fll 2 1 Obr. 2. Záporové pažení 1 - zápora, 2 - pažnice, 3 - rozpěra, 4 - klín Pažící konstrukce 4 /40

5 Štětovnicová stěna Obr. 3. Ocelová štětovnice typu LARSEN a) příčný řez, b) úprava nároží výhody nevýhody Pažící konstrukce 5 /40

6 Štětovnicová stěna Elektrárna Mělník, výklopník vápence - zapažení stavební jámy Pažící konstrukce 6 /40

7 Pilotové stěny Obr. 4. Půdorysné uspořádání pilotové stěny a) provrtané piloty b) bez mezer, c) s mezerami, d) s torkrétovaným povrchem, e) spažnicemi v mezerách, f) stěna z mikropilot Pažící konstrukce 7 /40

8 Pilotové stěny Obr. 5. Pilotové stěny a) vetknutá, b) rozepřená, c) kotvená, d) stěna stabilizující sesuv; 1 - pilota, 2 - rozpěra, 3 - kotva, 4 - zpevňující věnec, 5 - kluzná plocha sesuvu Pažící konstrukce 8 /40

9 Pilotové stěny Kotvení severního portálu tunelu, tvořeného pilotovou stěnou, reinjektabilními pramencovými kotvami v délkách m Pažící konstrukce 9 /40

10 Budování: Podzemní stěny pažící suspenze - (jíl + voda); ρ = 10,6 ~ 10,9 kn/m 3 samotuhnoucí suspenze - (cement + voda + bentonit + chemické přísady); ρ = 11,8 ~16 kn/m 3 Vzniká aktivní tlak (uvolnění deformací ve vodorovném směru) složený z: efektivní složky aktivního tlaku σ x hydrostatického tlaku vody vokolí rýhy σ w proti tomu působí tlak suspenze σ SUSP Pažící konstrukce 10 /40

11 Podzemní stěny Obr. 6. Stabilita rýhy pažené suspenzí a) zatížení rýhy, b) stabilita v rovinných podmínkách, c) složkový obrazec σ SUSP σ x + σ w Pažící konstrukce 11 /40

12 Podzemní stěny Způsoby zhotovení MONOLITICKÁ PODZEMNÍ STĚNA - technologie Stavební jáma, hluboká m, je zajištěna kotvenými konstrukčními podzemními stěnami. Okolní objekty a komunikace byly zabezpečeny tryskovou injektáží a mikropilotovými stěnami Pažící konstrukce 12 /40

13 Podzemní stěny Způsoby zhotovení PREFABRIKOVANÉ Úprava komunikace prefabrikovanými podzemními stěnami Pažící konstrukce 13 /40

14 Podzemní stěny Obr. 7. Půdorysné tvary konstrukčních podzemních stěn a) monolitické prvky, b) prefabrikované z nosníků a desek, c) prefab. Deskové na pero a drážku, d) styk těsněný gumovým tvarovaným pásem, e) těsnění styku gumovou hadicí; 1 - kotvení, 2 - samotuhnoucí suspenze, 3 - gumový tvarovaný pás, 4 - gumová hadice vyplněná cementovou injektáží Pažící konstrukce 14 /40

15 Podzemní stěny Obr. 8. Založení výškové budovy na podzemních stěnách Pažící konstrukce 15 /40

16 Rozpěrné systémy Obr. 9. Zachycení zemních tlaků železobetonovými věnci a) pažení jámy štětovnicovou stěnou, b) pažící stěna zvelkoprůměrových pilot; 1 - železobetonový věnec, 2 - štětovnicová stěna LARSEN, 3 - velkoprůměrové piloty Rozpěrné systémy 16 /40

17 Rozpěrné systémy Obr. 10. Příklady zachycení pažících stěn železobetonovými věnci 1 -monolitická podzemní stěna, 2 -železobetonový věnec vysoký 1 m, široký 1,2 m, 3 - Rozpěrné systémy železobetonové rozpěry 17 /40

18 Kotevní systémy Tahová síla se přenáší: kotevní prvky injektovanými kotvami KOTVY - tahově namáhané konstrukční prvky DOČASNÉ po realizaci určité etapy nejsou potřebné TRVALÉ součást objektu stabilitu Kotevní systémy 18 /40

19 Kotevní prvky Obr. 11. Kotevní prvky 1 - pažící stěna, 2 - tahadlo, 3 - kotevní stěna, 4 - pilota, 5 - pilotová stěna, 6 - studna, 7 - kotevní prstenec, 8 - kotevní pilota, 9 - účinná délka Kotevní systémy 19 /40

20 Kotevní prvky princip Obr. 12. Stabilita kotvené stěny posouzení vnitřní stability, b) půdorysné uspořádání, c) posouzení venkovní stability, d) složkový obrazec Kotevní systémy 20 /40

21 Kotevní prvky hloubka kotevního prvku h 1 b d + tan 45 h ϕ 2 tan 45 ϕ 2 nezatížený povch terénu 1 2 Slγ h ( K K ) f γ 1 p cosδ p a cosδ a l 2γ cal 0 tahadlo S t = Slγ f Kotevní systémy 21 /40

22 Injektované (zemní kotvy) Obr. 13. Injektovaná kotva v zemině 1 - pažící konstrukce, 2 - hlava, 3 - tahadlo, 4 - volná část, 5 - kořen, 6 - kotevní délka ocele, 7 - kluzná plocha, 8 - průběh napětí v tahadlu, 9 - průběh napětí vinjektovaném kořenu Kotevní systémy 22 /40

23 Injektované (zemní kotvy) Namáhání kotvy S k = Slγ f cosα a) výpočtová únosnost tahadla, tedy S S = A R k t b) síla přenášející tahadlo v betonu S S = π d l R k b a ka bt c) síla daná třením kořenu o zeminu S R = π d l τ k dk k k d Kotevní systémy 23 /40

24 Zdi a) gravitační -odolává vlastní tíží b) sodlehčovací železobet. deskou c) úhelníkové d) deskové se žebry -do výšky 5-8 m e) prefabrikované f) montované Zdi 24 /40

25 posouzení: Zdi 1) stabilita základové půdy σ = N b ef R d 2) pootočení zdi tg M α = 12 2 πbedef tgα = s A b s B s = b Zdi 25 /40

26 posouzení: Zdi 3) spolehlivost proti překlopení γ n = S Gr a g r a 15, 4) spolehlivost proti posunutí γ n = N tgα + cb H 2 5) spolehlivost proti porušení masívu Zdi 26 /40

27 Okruhy problémů k ústní části zkoušky 1. Typy pažících konstrukcí 2. Rozpěrné systémy 3. Kotevní systémy druhy, způsob návrhu 4. Opěrné a zárubní zdi -dimenzace 27 /40