PAŽENÉ A TĚSNĚNÉ STAVEBNÍ JÁMY!"svislé stěny!"vyšší náklady než svahované!"obrys se zvyšuje max. o 1m (izolace, bednění) účel - zachycení zemních tlaků Obr. 1. Funkce stavební jámy a) paící a tsnící, b) tsnící, c) paící s moností obtékání paící stny, d) tsnící s injektovaným dnem PAŽÍCÍ KONSTRUKCE a) záporové pažení b) štětovnicové stěny často se kombinují s rozpěrnými c) pilotové stěny nebo kotevními systémy d) podzemní stěny AD a) Podzemní voda pod dnem stavební jámy, hloubka 15-20 m. zápora - nosník typu I, který se zaberaní nebo vloží do vrtu. Zasahuje min. 1,5 m pod dno jámy. Max. ohybový moment: M MAX = 1 10 fll 2 1 f - rovnoměrné zatížení tlakem zeminy l - vzdálenost rozpěr v půdorysu l 1 - vzdálenost rozpěr ve svislém směru 1
Po skončení zakládání se rozeberou. Obr. 2. Záporové paení 1 - zápora, 2 - panice, 3 - rozpra, 4 - klín AD b) Štětovnicová stěna - souvislá stěna zhotovená beraněním, vibroberaněním nebo vplavováním pažících prvků. Pažící prvky - ocelové štětovnice nejčastěji typu LARSEN; výhoda - libovolný tvar jámy Obr. 3. Ocelová šttovnice typu LARSEN a) píný ez, b) úprava nároí Beranění - v párech do zámků u zaberaněných štětovnic; do volného zámku se vkládá trn (zabraňuje vniku zeminy). Použití - proti vniku podzemní vody; max. netěsnost je 10 l/min na 1 m 2 stěny; po založení se vytahují a opět používají. Nevýhody - hluk a otřesy; pouze pro izotropní prostředí AD c) Slouží pro zachycení vyšších zemních tlaků než předcházející. Někdy tvoří přímo stěny objektů 2
Obr. 4. Pdorysné uspoádání pilotové stny a) provrtané piloty b) bez mezer, c) s mezerami, d) s torkrétovaným povrchem, e) s panicemi v mezerách, f) stna z mikropilot Obr. 5. Pilotové stny a) vetknutá, b) rozepená, c) kotvená, d) stna stabilizující sesuv; 1 - pilota, 2 - rozpra, 3 - kotva, 4 - zpevující vnec, 5 - kluzná plocha sesuvu Postup navrhování - obdobný jako u štětovnic; uvažuje se zvýšený aktivní tlak a snížený pasivní odpor. AD d) Vytváří souvislou stěnu do hloubky několik desítek metrů, může přenášet zatížení vyvolané konstrukcí. Budování - pouze pod ochranou pažící suspenze (jíl + voda): ρ = 10,6 ~ 10,9 kn/m 3 samotuhnoucí suspenze (cement + voda + bentonit + chemické přísady); ρ = 10,6 ~ 10,9 kn/m 3 Vzniká aktivní tlak (uvolnění deformací ve vodorovném směru) složený z:!"efektivní složky aktivního tlaku σ x!"hydrostatického tlaku vody v okolí rýhy σ w Proti tomu působí tlak suspenze σ SUSP V bodě A je vodorovné napětí vyvolané změnou : 3
( ) [ ] σ = K γ h + γ h h x a w SU w K - součinitel aktivního tlaku K a = tg 2 ϕ 45 2 Obr. 6. Stabilita rýhy paené suspenzí a) zatíení rýhy, b) stabilita v rovinných podmínkách, c) slokový obrazec Musí platit σ SUSP σ x + σ w po dosazení [ ( )] ( ) h γ K γ h + γ h h + h h γ SUSP a w SU w w w Vliv tlaku vody má 2. extrémní případy: 1) Žádná podz. voda ( h h w = ): γ SUSP Ka γ 2) Voda dosahuje až k povrchu ( h w = 0 ): γ K γ + γ SUSP a SU w Toto jsou zjednodušené vztahy, skutečný průběh ovlivňuje prostorový stav napjatosti. Způsob zhotovení:!"monolitická PODZEMNÍ STĚNA: 1. Stádium - hloubené sekce do šířky 1,5 m a délky 9 m. Na obou koncích se vloží ocelové pažnice a po zasunutí armatury se stěna zabetonuje. Ocelové pažnice se vytáhnou při tvrdnutí betonu; za první sekcí se vynechá sloup neporušené zeminy a pokračuje se v dalších sekcích 2. stádium - hloubení mezilehlých úseků, nejsou potřebné pažnice 4
!"PREFABRIKOVANÉ - odstraňují nedostatky (nezaručená kvalita stěny, nerovný povrch po odkrytí). Rýhy se plní samotuhnoucí suspenzí. Dva typy konstrukčních systémů obr.7.b) obr.7.e) Obr. 7. Pdorysné tvary konstrukních podzemních stn a) monolitické prvky, b) prefabrikované z nosník a desek, c) prefab. Deskové na pero a dráku, d) styk tsnný gumovým tvarovaným pásem, e) tsnní styku gumovou hadicí; 1 - kotvení, 2 - samotuhnoucí suspenze, 3 - gumový tvarovaný pás, 4 - gumová hadice vyplnná cementovou injektáí Podzemní stěny se uplatňují zejména na obvodu jámy. 5
Obr. 8. Zaloení výškové budovy na podzemních stnách Stabilita: zajištění kotvením, vetknutím nebo rozepřením. Deformace vzhledem k tuhosti základu budou velmi malé. ROZPĚRNÉ SYSTÉMY Příkl. - štět. stěna ve stavební jámě hluboké 3-4 m vyžaduje vetknutí 5 m pod dno jámy. Pro hlubší jámy vyžaduje rozepření nebo kotvení. Jsou většinou dočasné a ocelové. Stabilita - nejlepší kruhový tvar Obr. 9. Zachycení zemních tlak elezobetonovými vnci a) paení jámy šttovnicovou stnou, b) paící stna z velkoprmrových pilot; 1 - elezobetonový vnec, 2 - šttovnicová stna LARSEN, 3 - velkoprmrové piloty Řešení pro mělčí jámy: 6
Obr. 10. Píklady zachycení paících stn elezobetonovými vnci 1 - monolitická podzemní stna, 2 - elezobetonový vnec vysoký 1 m, široký 1,2 m, 3 - elezobetonové rozpry Dimenzování: roznášecí věnce rozpěrných systémů - ohyb rozpěry - vzpěrný tlak KOTEVNÍ SYSTÉMY Výhody - uvolnění prostoru ve stavební jámě Nevýhody - vyšší náklady a náročnější technologie Kotvy - tahově namáhané konstrukční prvky DOČASNÉ po realizaci určité etapy nejsou potřebné TRVALÉ součást objektu zajišťující stabilitu Tahová síla se přenáší:!"kotevní prvky!"injektovanými kotvami 7
Obr. 11. Kotevní prvky 1 - paící stna, 2 - tahadlo, 3 - kotevní stna, 4 - pilota, 5 - pilotová stna, 6 - studna, 7 - kotevní prstenec, 8 - kotevní pilota, 9 - úinná délka Princip: mobilizace pasivního odporu zeminy za kotvícím prvkem Obr. 12. Stabilita kotvené stny a) posouzení vnitní stability, b) pdorysné uspoádání, c) posouzení venkovní stability, d) slokový obrazec Kotevní prvky Pro nezatížený povrch terénu platí: ( p cos p a cos a) 1 2 Slγ f γ h1 K δ K δ l 2γ cal S - síla na 1m stěny l - půdorysná vzdálenost mezi tahadly γ f, γ cal - součinitele nerovnoměrného rozdělení sil (1,5) a spolehlivosti (1,3) h 1 - výška stěny δ, δ - úhel tření mezi kotevní stěnou a zeminou při... p a 0 8
l 0 - délka stěny v půdorysu Délka tahadla: ( ) ϕ b = d + h tg h tg + + ϕ 45 1 45 2 2 S = Slγ t f a jeho dimenzování Při zatížení povrchu se únosnost stěny zvýší. Injektované předpjaté (zemní) kotvy Princip - přenos tahové síly mezi stavební konstrukcí a zeminou přes hlavu, tahadlo a kořen kotvy. Obr. 13. Injektovaná kotva v zemin 1 - paící konstrukce, 2 - hlava, 3 - tahadlo, 4 - volná ást, 5 - koen, 6 - kotevní délka ocele, 7 - kluzná plocha, 8 - prbh naptí v tahadlu, 9 - prbh naptí v injektovaném koenu Namáhání kotvy S k Slγ f = cosα l - půdorysná vzdálenost kotev S - síla na 1 m γ f - spolehlivost (1,5) α - sklon pilot od horizontály musí být menší než a) výpočtová únosnost tahadla, tedy Sk St = A R A - průřezová plocha tahadla R - výpočtová pevnost ocele b) síla přenášející tahadlo v betonu S S = π d l R k b a ka bt průměr tahadla délka tahadla v betonu výpočtová soudržnost mezi ocelí a betonem 9
c) síla daná třením kořenu o zeminu S R = π d l τ k dk k k d průměr kořenu délka kořenu výpočtové tření kořenu o zeminu Prověření kvality kotev: a) typová zkouška b) předběžná zkouška c) kontrolní zkouška OPĚRNÉ A ZÁRUBNÍ ZDI zachytává zemní tlaky a přenáší je do podloží opírá se o přirozený terén DRUHY: a) gravitační - odolává vlastní tíží b = ( 033, ~ 045. ) b) s odlehčovací železobet. deskou h d 1 = (, 15~ 25,) c) úhelníkové b = ( 045, ~ 056. ) h d) deskové se žebry - do výšky 5-8 m e) prefabrikované f) montované l 1 h = ( 06, ~ 075, ) d Obr. 14. Konstrukce oprných zdí 10
a) gravitaní, b) gravitaní s odlehenou deskou, c) úhelníková, d) desková se ebry, e) prefabrikovaný, f) montovaný princip: vznik aktivního zemního tlaku podmínky: zeď může povolit tak, aby se v zemině vytvořil aktivní stav napjatosti tlak v pórech zanedbáme vlastnosti spolehlivě určíme N posouzení: 1) stabilita základové půdy σ = R M 2) pootočení zdi tgα = 12 a základové spáry tgα = 2 π be def g 3) spolehlivost proti překlopení γ n = 4) spolehlivost proti posunutí γ n b ef d Gr 15, Sa ra N tgα + c b = 2 H 5) spolehlivost proti porušení masívu - stabilita svahu s A s b B s = b Obr. 15. Stabilita gravitaní oprné zdi 11