Geotechnický průzkum

Transkript

1 Geotechnický průzkum jednotlivé metody jsou vysoce účinné jen v určitém typu horniny volba vhodné metody je závislá na výstižné klasifikaci horniny v celé dotčené oblasti (např. po celé délce trasy tunelu) použití poddajných ostění vyžaduje přesnou znalost přetvárných a pevnostních vlastností hornin tenká ostění jsou citlivá na agresivitu prostředí použití tunelovacích strojů (TBM) přináší otázky technologické (např. obrusnost horniny) stabilita výrubu je závislá na diskontinuitách prostupujících horninovým masivem.

2 Hlavní úkoly vyřešení inženýrskogeologických poměrů v zájmovém území zjištění fyzikálních, fyzikálně-mechanických a technologických vlastností horninového masivu a hornin stanovení podkladů pro návrh technologie výstavby podklady pro posouzení stability území v okolí díla deformace a stabilita území nad podzemním dílem hydrogeologické posouzení území posouzení korosní situace v dané oblasti

3 Geotechnický průzkum hlavní úkoly * optimální vedení trasy z hlediska inženýrskogeologických poměrů * stávající stabilitu území, resp. změny stabilitních poměrů v souvislosti s výstavbou * polohu, velikost a stabilitu přírodních i umělých podzemních prostor v oblasti ovlivněné výstavbou tunelu * podklady pro vypracování strukturní analýzy horninového masivu * opatření pro omezení účinků bludných proudů na konstrukce v podzemí (korozní průzkum) * vliv výstavby a provozování díla na životní prostředí

4 * hydrogeologické poměry, prognózu jejich změny po dobu výstavby a po uvedení díla do provozu, způsob rozpojování horninového masivu, těžitelnost, ražnost, vrtatelnost, abrazivitu * optimální tunelovací metodu včetně technicko-ekonomického posouzení a stanovení technologických postupů výstavby * opatření pro dodržení bezpečnostních a hygienických předpisů při výstavbě * možnosti dalšího využití vytěženého materiálu

5 * parametry horninového masivu pro provádění geotechnických výpočtů * parametry pro návrh hydroizolačního systému a systému odvodnění podzemního objektu * agresivitu prostředí a ochranu konstrukce před jejími účinky * prognózu deformačních projevů výstavby v nadloží nebo okolí podzemního objektu a jejich vliv na stávající objekty * opatření k omezení projevů tunelování na povrchovou zástavbu

6 Etapovost průzkumu - obecně

7 Etapy geotechnického průzkumu 1. orientační průzkum (v úrovni studie) 2. předběžný průzkum (v úrovni DÚR) 3. podrobný průzkum (v úrovni DSP) 4. doplňující průzkum (pro doplnění předchozích etap pro potřeby DSP a DZS) 5. provozní průzkum (sledování během výstavby) 6. sledování provedeného díla

8 Orientační průzkum Metody používané při zpracování orientačního průzkumu vychází ze skutečnosti, že předmět zkoumání zahrnuje zpravidla široký koridor možných poloh budoucí trasy štoly nebo tunelu. K metodám průzkumu patří využití archivních zdrojů a informací z výsledků všech průzkumných prací prováděných v dané lokalitě (Geofond), inženýrskogeologické mapování a studium zkoumaného území

9 Předběžný geotechnický průzkum K metodám používaným při předběžném průzkumu patří studium archivních materiálů, dokumentace přirozených i umělých odkryvů s využitím rozestavěných objektů v blízkém okolí trasy tunelu, geofyzikální průzkum většího rozsahu, který je zpravidla doplněn vrtným průzkumem zaměřeným na odběr vzorků pro laboratorní zkoušky.

10 K cílům předběžného geotechnického průzkumu patří: * vyšetření inženýrskogeologických a hydrogeologických poměrů v trase a v zóně ovlivněné výstavbou, * korozní průzkum jako podklad pro návrh opatření k omezení účinků bludných proudů na konstrukce ostění podzemního díla, * stanovení stupně agresivity prostředí a chemizmu podzemních vod, * stanovení kategorií vrtatelnosti, rozpojitelnosti a těžitelnosti horninového masivu, * zhodnocení použitelnosti vytěženého materiálu do zemních konstrukcí, resp. jako stavebního materiálu,

11 *získání informací nutných pro upřesnění technologických postupů výstavby * získání geotechnických parametrů pro výpočty stability svahů a stanovení průkazu proveditelnosti konstrukce, * posouzení vlivu výstavby na režim podzemních vod

12 Podrobný průzkum K metodám podrobného geotechnického průzkumu patří geofyzikální metody, vrtný průzkum zaměřený na získání vzorků pro laboratorní zkoušky, presiometrická měření prováděná ve vrtech, zjišťování četnosti a orientace puklin, penetrační zkoušky, metody měření in-situ prováděná při realizaci průzkumných děl. V průzkumných štolách je nutno kromě standardních metod průzkumu vyzkoušet i projektem předpokládané technologické postupy a funkci jednotlivých prvků zajištění stability výrubu.

13 Výsledky podrobného průzkumu jsou podkladem pro: * podrobné posouzení stability portálových předzářezů, stavebních jam a úseků tunelu budovaných v otevřené stavební jámě, * provedení strukturní analýzy horninového masivu v oblasti ražby, * stanovení přítoků podzemní vody do stavebních jam hloubených úseků i do prostoru čelby ražených tunelů, * posouzení vlivu výstavby na vydatnost a kvalitu vodních zdrojů, * stanovení charakteru působení podzemní vody na konstrukci tunelu

14 *podrobný návrh technologických postupů výstavby * návrh zajištění stabiity čelby s ohledem na četnost a orientaci puklin, vlastnosti materiálu výplně puklin, směr proudění a tlakové poměry podzemní vody, * návrh zajištění stability líce výrubu, vhodnost použití jednotlivých typů kotev v daných geotechnických podmínkách,

15 * detailní návrh doprovodných opatření prováděných v předstihu před vlastní ražbou z povrhu i z podzemí, jejichž cílem je omezení vlivu tunelování na objekty v nadloží, * posouzení objektů ležících v zóně ovlivněné výstavbou a stanovení přípustných deformací, * detailní návrh opatření k omezení účinků bludných proudů.

16 Doplňující průzkum Požadavky na provedení doplňujícího geotechnického průzkumu zpravidla iniciuje zpracovatel DSP a vyplývají ze skutečností zjištěných až v průběhu zpracování projektu. Pro průzkum jsou používány obdobné metody jako v případě podrobného geotechnického průzkumu, zvyšuje se však jejich četnost a upřesňuje se jejich poloha vůči projektovanému objektu nebo objektům v nadloží. Výsledky doplňujícího průzkumu jsou buď ještě zapracovány do DSP, nebo upřesňují podklady pro zpracování projektu pro zadání stavby (DZS).

17 Geotechnické sledování výstavby Geotechnické sledování výstavby je prováděno z těchto důvodů: * slouží jako podklad pro ocenění skutečně provedených zemních prací (vrtatelnost, těžitelnost, rozpojitelnost atd.), * ověřuje předpoklady předchozích stupňů projektové dokumentace stanovené na základě výsledků geotechnického průzkumu a porovnává je se skutečně zastiženými inženýrskogeologickými podmínkami,

18 * v případě nasazení observačních tunelovacích metod dochází na základě interpretace výsledků k úpravě dalšího postupu výstavby, způsobu zajištění stability výrubu apod., * v případě hloubených úseků tunelů budovaných v otevřené stavební jámě poskytuje informace pro ověření předpokladů projektu, posouzení vhodnosti navržených opatření a chování objektů v zóně ovlivněné výstavbou,

19 Chyby průzkumu Nedostatečný průzkum Chybná vyhodnocení či závěry Předimenzovaný ři poddimenzovaný průzkum

20 Typy chyb Krátké vrty Špatná tehnologie vrtání Špatný odběr neporušených vzorků Z jader vyberu jen nejlepší neporušené vzorky Chybně stanoven vodní režim Změna umístění stavby po průzkumu

21 Metody průzkumu archivní šetření využití výsledků základního výzkumu mapovací práce geofyzikální metody odkryvné práce laboratorní zkoušky polní zkoušky hydrologické a korozní šetření inženýrskogeologické sledování průběhy výstavby stanovení a vyhodnocení přímo neměřitelných geotechnických veličin

22 Geofyzikální průzkum Gravimetrické metody Geoelektrické metody Magnetometrické metody Sonické metody Radiometrické metody Seismické metody

23 Měření odporovou metodou

24 Měření hloubky skalního podkladu

25 Odkryvné práce Vertikální vrty Kopané sondy Šikmé vrty z povrchu Horizontální vrty Ražené směrové předstihové štoly

26 Lžícový vrták

27

28 Princip jádrového vrtání 1. jádro 2. korunka 3. jádrovnice 4. trojsponík 5. kalovka (usazovací trubka) 6. prostor pro hrubší drť a úlomky 7. soutyčí 8. výplach 9. výpažnice 10. botka

29

30

31

32

33

34 Zátažné pažení kopané sondy

35 Zkoušky hornin Laboratorní zkoušky * popisné fyzikální vlastnosti základní * mechanické vlastnosti * složitější fyzikální vlastnosti * technologické vlastnosti Polní zkoušky *pevnostní charakteristiky horninového masivu *přetvárné charakteristiky horninového masivu *měření odlehčené oblasti kolem výrubu * měření oblasti zvýšených napětí * zjišťování stavu napjatosti

36 Statická penetrace Penetrační hrot Ruční souprava firmy Tecnotest

37 Schéma porušení zeminy pod penetračním hrotem

38

39

40 Dynamická penetrace Zápis dynamické penetrační zkoušky

41 Presiometrické zkoušky 1. měřící buňka 2. vrt 3. koaxiální spojovací hadice 4. měřící přístroj 5. pumpa vyvozující tlak Schéma presiometru

42 Křehký páskový vodič

43 Vystrojování vrtu

44

45 Inklinometrické měření

46

47