E1.1
ELABORAT GEOTEHNI NIH RAZISKAV ŠT. 1 - 15/2012
INVESTITOR:
OB INA ŠEN UR
Kranjska cesta 11, 4208 Šen ur
OBJEKT:
REKONSTRUKCIJA LC 390051 TUPALI E – OLŠEVEK
Odsek skozi ob ino Šen ur, Podporni zidovi
VRSTA PROJEKTNE DOKUMENTACIJE:
PZI
ZA GRADNJO:
REKONSTRUKCIJA
IZDELOVALEC:
GRACEN D.O.O., Krivec 92, 1000 Ljubljana
Odgovorna predstavnica podjetja:
Andreja KOVA I , univ. dipl. inž. grad.
Žig in podpis:
ODGOVORNA IZDELOVALKA ELABORATA:
Andreja KOVA I , univ. dipl. inž. grad.
Id. št. IZS:
G - 0987
Osebni žig, podpis:
ODGOVORNI VODJA PROJEKTA:
Ivan ELER, univ. dipl. inž. grad.
Id. št. IZS: G - 0326
Osebni žig, podpis:
ŠTEVILKA PROJEKTA: P-2540
ŠTEVILKA ELABORATA: 1 - 15/2012
DATUM:
julij 2012
ŠTEVILKA IZVODA:
1
2
3
4
5
6/6
E1.2
E1.1
E1.2
E1.3
E1.3 – 1
E1.3 – 2
E1.3 – 3
KAZALO VSEBINE ELABORATA GEOTEHNI NIH RAZISKAV
ŠT. 1 – 15/2012
Naslovna stran elaborata
Kazalo vsebine elaborata
Vsebina
SPLOŠNO
GEOLOŠKO GEOMEHANSKE KARAKTERISTIKE TAL
Geomorfološki opis lokacije
Geološke razmere
Sestava tal
Ocena geotehni nih karakteristik tal
Seizmi nost tal
TEMELJENJE PODPORNIH ZIDOV
Osnovna navodila
Dodatni ukrepi
Priloge:
Situacija raziskovalnih del
Geotehni na profila izkopov I-1 in I-2
Rezultati sondiranj z ultralahkim penetrometrom 'Panda'
REKONSTRUKCIJA LC 390051 TUPALI E-OLŠEVEK, ODSEK SKOZI OB INO ŠEN UR
STRAN 2
1.
SPLOŠNO
Po naro ilu projektanta Planing biro Kranj d.o.o., Kranj smo izdelali geotehni ne raziskave za dolo itev
temeljenja podpornih zidov skozi naselje Olševek, ki so predvideni ob rekonstruirani LC 390051 Tupali e
Olševek, Odsek skozi ob ino Šen ur.
V okviru rekonstrukcije so predvideni naslednji podporni zidovi:
•
Podporni zid v P2 do P4, dolžine 43m, višina zidu brez temelja 2,25m ÷ 2,5m;
•
Podporni zid v P5 do P6, dolžine 36m, višina zidu 2,20m ÷ 2,3m;
•
Parapetni zid v P12 do P14, dolžine 49m, višina zidu brez temelja 1,35m ÷ 1,7m;
•
Parapetni zid v P18, dolžine 15m, višina zidu brez temelja 1,35m;
•
Parapetni zid v P20, dolžine 15m, višina zidu brez temelja 1,35m;
•
Parapetni zid v P21, dolžine 19m, višina zidu brez temelja 1,35m;
•
Podporni zid v P22 do P25, dolžine 50m, višina zidu 1,7m;
•
Podporni zid v P26 do P30, dolžine 89m, višina zidu 2,8m ÷ 4,75m;
Dne 31. 5. 2012 smo opravili inženirsko geološki pregled obmo ja, kjer je predvidena gradnja zidov. Ker se
odkupi zemljiš še izvajajo, je bilo sondažni izkop možno izvesti le na dveh mestih. Opravili smo tudi šest
penetracijskih sondiranj z ultralahkim penetrometrom, poznanim pod komercialnim nazivom »Panda«.
Lokacije posameznih raziskav so razvidne s slike 1 in priloge 1.
2.
GEOLOŠKO GEOMEHANSKE KARAKTERISTIKE TAL
2.1
Geomorfološki opis lokacije
Podporni zidovi so locirani v naselju Olševek (slika 1) ob lokalni cesti, potekajo i približno v smeri sever –
jug, na nadmorski višini med 459m in 463m. Teren na širšem obmo ju lokacije blago pada od vzhoda proti
zahodu. Površje terena na širšem obmo ju prekrivajo travniki in/ali njive. Na severnem obrobju
obravnavanega zemljiš a te e potok Rakovec, ki je hudourniškega zna aja. Dostop do lokacije je dober.
Slika 1: Približen položaj terenskih raziskav
(vir: http://gis.arso.gov.si/atlasokolja)
REKONSTRUKCIJA LC 390051 TUPALI E-OLŠEVEK, ODSEK SKOZI OB INO ŠEN UR
STRAN 3
2.2
Geološke razmere
Iz osnovne geološke karte lista Kranj (Grad & Ferjan i , 1974) povzemamo, da na širšem obmo ju
obravnavane lokacije nastopajo naslednje litološko – stratigrafske enote:
•
pleistocenski prodni zasip – prod, pesek (fgl),
•
pleistocenski konglomeratni zasip - konglomerat, slabo sprijet prod, glina (fgl),
•
deluvij (d),
•
keratofir, porfir, porfirit in njihovi piroklastiti; vložki apnenca ( T 2); (a) – (ladin)
•
debeloskladovit apnenec, dolomitiziran apnenec, ponekod dolomit (zg.triada, sp.liada)
2
Del citirane geološke karte je povzet na sliki 2, na kateri je nakazana tudi lokacija terenskih raziskav. Iz
slike 2 je razvidno, da je na ožjem obmo ju lokacije pri akovati pleistocenski konglomeratni nasip.
Iz osnovne geološke karte lista Celovec in pripadajo ega tolma a (Buser, 1969; Buser, 1974) je razbrati,
da na obmo ju obravnavane lokacije pri akovati predvsem kvartarne fluvoglacialne in deluvialne
sedimente. Pod navedenimi kvartarnimi sedimenti je, sode po citiranem viru (Grad & Ferjan i , 1974),
pri akovati hribinsko osnovo iz razli nih srednje triadnih predornin in njihovih piroklasti nih razli ic.
Slika 2: Širše obmo je preu evane lokacije na delu
OGK - List Kranj (Grad & Ferjan i , 1974)
2.3
Sestava tal
Sondažni izkopi
Sondažni izkop I - 1: (sliki 3 in 4) (0,0m
0,0m – 0,2m
humus
0,2m – 2,7m
GC
463,50 m.n.v.)
humus, temno rjav, z drobci razli nih preperelih kamnin do
20mm;
rahel
slabo zaobljen, izrazito zaglinjen, debelozrnat prod do
250mm, rjav,
gost, vlažen; prodniki so razli ne petrografske sestave in razli ne
trdnosti oz. stopnje preperelosti; prevladujejo predornine/tufi
2,7m – 2,9m
GC/GP
zaglinjen, slabo zaobljen, debelozrnat prod razli nih kamnin, temno
rjav; posamezne skale tudi do
500mm, gost, vlažen
S strojnim izkopom ni bilo možno dose i ve je globine. Izkop je bil suh in brežine izkopa stabilne.
REKONSTRUKCIJA LC 390051 TUPALI E-OLŠEVEK, ODSEK SKOZI OB INO ŠEN UR
STRAN 4
Slika 3: Zemljina iz izkopa I-1
Slika 4: Pogled v izkop I-1
Sondažni izkop I - 2: (sliki 5 in 6) (0,0m
0,0m – 0,2m
humus
457,00 m.n.v.)
humus, temno rjav, z drobci razli nih, preperelih kamnin do
20mm;
rahel
0,2m – 2,4m
GC
slabo zaobljen, izrazito zaglinjen prod do
250mm, rjav, gost, vlažen;
prodniki so razli ne petrografske sestave in razli ne trdnosti oz. stopnje
preperelosti; prevladujejo predornine/tufi
2,4m – 2,7m
GC/GP
zaglinjen, slabo zaobljen, debelozrnat prod razli nih kamnin, temno
rjav; posamezne skale do
700mm, gost, vlažen
S strojnim izkopom ni bilo možno dose i ve je globine. Izkop je bil suh in brežine izkopa stabilne.
REKONSTRUKCIJA LC 390051 TUPALI E-OLŠEVEK, ODSEK SKOZI OB INO ŠEN UR
STRAN 5
Slika 5: Zemljina iz izkopa I-2
Slika 6: Pogled v izkop I-2
Sondiranje tal z ultralahkim penetrometrom
Kot dopolnilo k sondažnim izkopom je bilo izvedeno tudi sondiranje tal z ultralahkim penetrometrom,
poznanim pod komercialnim nazivom »Panda 2«, proizvajalca »Sol Solution.« (http://www.sol-solution.com).
Omenjena oprema se uporablja za raziskave zemljin do globine najve 6m. Raziskava poteka tako, da se
2
v tla zabija konusno konico (površine 2, 4 ali 10cm ) s standardiziranim kladivom, pri emer se avtomatsko
beleži energijo posameznih udarcev in ugrez konice pri vsakem udarcu. Rezultat je t.im. penetrogram graf, ki podaja dinami ni odpor tal pod konico penetrometra (qd) v odvisnosti od globine. Odpor pod konico
pri dinami nem sondiranju, obi ajno podan v MPa, je primerljiv z odporom pod konico pri stati nem
penetracijskem preizkusu (qc) (Langton, 1999).
Rezultati dinami nih penetracijskih sondiranj v splošnem dobro dopolnjujejo ugotovitve sondažnih vrtanj in
sondiranj s sondažnimi jaški (Blume & Rechenbach, 2008). V strokovni literaturi so objavljene tudi
empiri ne korelacije med dinami nim odporom tal, sestavo tal in nekaterimi geotehni nimi parametri. Tako
navaja Langton (1999) naslednje tipi ne vrednosti dinami nega odpora tal (qd) v nekaterih zemljinah:
REKONSTRUKCIJA LC 390051 TUPALI E-OLŠEVEK, ODSEK SKOZI OB INO ŠEN UR
STRAN 6
Zemljina
Tipi na vrednost qd
Zelo lahko do srednje gnetna glina
0 – 1 MPa
Srednje do težko gnetna glina
1 – 2 MPa
Težko gnetna do trdna glina
2 – 3 MPa
Peski in gramozi
4 – 30 MPa
Isti avtor navaja naslednje korelacije:
1 qd (MPa) = 1 qc (MPa) (CPT)
cu = qd/Nkt; Nkt = 15 – 20
log10CBR = 0.352+1.057 x log10 qd (MPa)
Ob predpostavki, da je merjeni parameter dinami nega odpora tal (qd) primerljiv z odporom tal pri
raziskavah s stati nim penetrometrom (qc), bi lahko za grobo oceno geotehni nih parametrov uporabili še
druge empiri ne korelacije le-teh s »qc«, seveda ob upoštevanju dolo enih omejitvenih kriterijev (trenje po
plaš u drogovja, izvajanje sondiranja nad ali pod nivojem podzemne vode,…).
Na obravnavanem zemljiš u je bilo izvedeno skupno šest sondiranj z ultralahkim penetrometrom in sicer
tik ob obeh sondažnih izkopih (oznake penetracij P-1 in P-4), severno od prvega sondažnega izkopa (P-2
in P-3) ter na vzpetini jugovzhodno od sondažnega izkopa I-2 (P-5 in P-6). Vsi preizkusi so se izvajali s
2
konico površine 2cm in sicer do najve je možne globine, do katere je bilo s posameznimi udarci s
standardiziranim kladivom še možno prodreti. Rezultati so, skupaj s popisi posameznih izkopov, podani v
prilogi 2, posebej pa so obravnavani še v prilogi 3.
Komentar k rezultatom sondiranja z ultralahkim penetrometrom
V prilogi št. 3 so na sliki levo zgoraj zbrani rezultati sondiranj ob sondažnih izkopih št.1 in 2, desno zgoraj
na lokaciji ca 50m severno od prvega sondažnega izkopa, levo spodaj na vzpetini, ca 40m južno od
drugega izkopa in desno spodaj rezutati vseh sondiranj.
Iz priloge 3 lahko povzamemo naslednje:
•
Penetrograma na sliki levo zgoraj izkazujeta za etni odpor tal okoli 1 MPa, ki do najve je globine, do
katere je bilo še možno izvesti dinami no sondiranje (P-1: ~1.8m in P-4 ~ 1.2m) postopoma naraste
do vrednosti okoli 10 MPa nato pa skokovito naraste na preko 50MPa. Postopno pove evanje
merjenih vrednosti pripisujemo pove evanju gostotnega stanja zemljine, deloma pa tudi pove evanju
odpora tal po drogovju penetrometra. Izrazit porast merjenih vrednosti pripisujemo prisotnosti ve jih
prodnikov/odlomkov kamnine. Izkazane vrednosti odpora tal so glede na izkazano sestavo tal v obeh
sondažnih izkopih (zaglinjen prod) pri akovanega velikostnega razreda.
•
Penetrograma na sliki desno zgoraj predstavljata rezultate osnovnega in ponovljenega sondiranja,
obe izvedeni na istem obmo ju, ker je bilo s prvim možno dose i globino le okoli 1,2m. Rezultati
izkazujejo do globine 0,7m skoraj identi en globinski potek odpora tal (pretežno 1 – 8 MPa), do
globine približno 1m sledijo v posnetku P-3 nekoliko pove ane vrednosti glede na P-2, nato pa v obeh
posnetkih podoben potek do najve je globine. Tudi s ponovljenim sondiranjem ni bilo možno dose i
ve je globine od 1,2m. Rezultati izkazujejo v primerjavi z rezultati P-1 in P-2 nekoliko slabše odpore in
posledi no trdnostno-deformacijske karakteristike tal, kar pripisujemo relativno ve jemu deležu
drobnozrnate komponente v glinastem produ in verjetni ve ji naravni vlagi tal.
•
Glinasto meljasti prod podobnih karakteristik kot v sondažnih izkopih je pri akovati tudi v brežini v
obmo ju petega in šestega sondiranja (slika levo spodaj).
Povzetek sestave tal
Iz splošnih geoloških podatkov, rezultatov sondiranja in inženirsko geološkega pregleda povzemamo, da
na obravnavanem prostoru nastopajo pod tanjšo plastjo humusa heterogene, mo no zaglinjene,
debelozrnate prodne zemljine, zna ilne rjave barve. Prodniki so srednje do slabo zaobljeni, velikosti tudi
REKONSTRUKCIJA LC 390051 TUPALI E-OLŠEVEK, ODSEK SKOZI OB INO ŠEN UR
STRAN 7
do 700mm, razli ne petrografske sestave in posledi no razli ne trdnosti oz. stopnje preperelosti.
Prevladujejo predornine oz. tufi. Velikost prodnikov v splošnem naraš a z globino. Takšno sestavo tal je
pri akovati najmanj do absolutne kote 454m.
Podzemna voda
S sondažnimi izkopi nismo naleteli na zvezni nivo podzemne vode, pa pa le na razmeroma visoko
naravno vlažnost glinastega proda. Nivo podzemne vode je vezan na vodostaj bližnjih vodotokov, od
katerih je najizrazitejši potok Rakovec, ki poteka ob severnem obrobju obravnavanega ozemlja in je
hudourniškega zna aja. Po navedbi doma inov se ob izrazitejših nalivih za asno pojavi tudi manjši
vodotok vzhodno od hiše št 14, ki ponika pod sedanjo cesto, med hišama št 14 in 15.
Potrebno opozoriti tudi na možnost nastajanja ob asne, t.im. vise e podtalnice v zemljinah pod površjem
terena, kot posledico padavin in/ali taljenja snega.
2.4
Ocena geotehni nih karakteristik tal
Ocenjene geotehni ne karakteristike zaglinjenega, slabo zaobljenega, debelozrnatega proda razli nih
kamenin v srednje gostem stanju so:
•
AC klasifikacija: GM, GC, podrejeno SC, SM
•
prostorninska teža: γ = 20 kN/m ÷ 22 kN/m
•
indeks gostote: Id = 0.4÷ 0.7
•
drenirana strižna trdnost: ϕ' = 30º ÷ 33º; c' = 0 ÷ 3 kPa
3
3
•
modul stisljivosti: Mv = 12 MPa ÷ 35 MPa
•
koeficient prepustnosti: k = 10 ÷ 10 m/sek
2.5
-6
-4
Seizmi nost tal
Za preiskano podro je je po uradni seizmi ni karti Slovenije za povratno dobo 500 let privzeti projektni
pospešek tal 0,200 g, po pregledici 3.1 (EN 1998-1:2004) pa lahko temeljna tla uvrstimo v tip E.
3.
TEMELJENJE PODPORNIH ZIDOV
3.1
Osnovna navodila
Z geotehni nimi raziskavami smo ugotovili, da bodo na rtovani podporni zidovi temeljeni v zelo glinast,
slabo zaobljen, debelozrnat prod razli nih kamnin v srednje gostem stanju. V zvezi z izvedbo podpornih
zidov podajamo naslednja osnovna geotehni na navodila:
•
Dno temeljev mora segati pribl. 1,0m pod niveleto cestiš a ali plo nika rekonstruirane lokalne ceste
skozi naselje Olševek. Obenem mora dno temelja zidu segati v srednje gost deblozrnat glinast prod.
•
Zalednje vseh podpornih zidov mora biti dobro drenirano (drenaže, barbakane φ70/2m). Drenirano
vodo je odvesti v vzdolžno cestno drenažo.
•
Parapetne zidove manjše stati ne višine ni potrebno izvajati v kampadah.
e se v neposredni bližini
nahajajo stanovanjski objekti, pa je potrebna gradnja v kampadah dolžine 6,0m÷8,0m. Široke izkope
je izvajati v naklonu 50º ÷ 60º.
•
Podporne zidove, višine (brez temelja) manjše od 2,0m, je potrebno izvajati v kampadah dolžine
6,0m÷8,0m, e se temelji stanovanjskih objektov nahajajo bližje od 3,0m. Široke izkope je izvajati v
naklonu 50º.
•
Podporne zidove, katerih višina zidu (brez temelja) je ve ja od 2,0m, je potrebno izvajati v kampadah
dolžine 4,0m÷5,0m. Pri gradnji v kampadah je široke izkope izvajati v naklonu 50º, brežine pa
za asno zaš ititi z pvc folijo.
•
V stati nem ra unu je upoštevati naslednje vrednosti osnovnih geotehni nih parametrov:
prostorninska teža: γ = 20 kN/m
3
drenirana strižna trdnost: ϕ' = 30º; c' = 0
kontaktna napetost v temeljni ploskvi:
= 300 kPa (nefaktorirana obtežba)
REKONSTRUKCIJA LC 390051 TUPALI E-OLŠEVEK, ODSEK SKOZI OB INO ŠEN UR
STRAN 8
modul vertikalne podajnosti tal: kv = 25 MN/m
3
modul horizontalne podajnosti tal: kh = 0,75 × 25 MN/m
•
3
Ob vertikalnih stenah zidov je vgraditi drenažni zasip ali drenažno folijo, v preostali del izkopa pa je
vgraditi naravni material iz izkopov. Le-tega se vgrajuje in ustrezno zgoš a v plasteh, debeline do
0,3m. Drenažni zasip mora biti povezan z drenažo ob temelju zidu.
•
3.2
Med gradnjo je skrbeti za pravilno odvodnjavanje izkopov.
Dodatni ukrepi
Podporni zid v P5 do P6, dolžine 36m, katerega višina znaša 2,2m ÷ 2,3m, se nahaja v neposredni bližini
stanovanjske hiše Olševek 14. Pri vizualnem pregledu zunanjosti smo na objektu opazili razpoke. Ker je
kota pritli ja pribl. 1,5m nad niveleto ceste, bi bilo potrebno za varno izvedbo zidu za asno varovati izkop,
ali pa podbetonirati temelje stanovanjske hiše.
Ti posegi so tvegani, zato predlagamo, da se namesto podpornega zidu izvede vpeta pilotna stena. Ena od
možnosti je izvedba armirano betonskih pilotov s cevitvijo φ 400mm. Za fazo PGD je predvideti, da znaša
skupna dolžina vpetega pilota 2×višina zidu. Za fazo PZI pa je izvesti dodatne raziskave tal z min. dvema
vrtinama dolžine 7m. Vidni del pilotov se prekrije s kamnito oblogo, ki se sidra v konstrukcijo pilotov. Pred
za etkom del je predvideti komisijski pregled objektov v vplivnem obmo ju gradnje in po potrebi
geotehni no opazovanje le-teh.
Pri temeljenju zidov mora biti vklju en geotehni ni nadzor, ki bo preverjal upoštevanje podanih dolo il v
projektni dokumentaciji. V primeru morebitnega odstopanja v sestavi tal v dnu izkopov bo podana navodila
ustrezno dopolnil.
Elaborat sestavila:
Andreja Kova i , univ. dipl. inž. grad.
mag. Igor Ajdi , univ. dipl. inž. geol.
Viri:
Grad, K., & Ferjan i , L., 1974: Osnovna geološka karta SFRJ, 1 : 100 000, list Kranj. Zvezni geološki
zavod, Beograd.
Grad, K., & Ferjan i , L., 1976: Osnovna geološka karta SFRJ, 1 : 100 000, Tolma lista Kranj. Zvezni
geološki zavod, Beograd.
Langton, DD, 1999: The Panda lightweight penetrometer for soil investigation and monitoring material
compaction. Ground Engineering. September, 1999. pp 33-37.
REKONSTRUKCIJA LC 390051 TUPALI E-OLŠEVEK, ODSEK SKOZI OB INO ŠEN UR
STRAN 9