Geomehanika - Gradnja prizidka

E /1
ELABORAT GEOTEHNI NIH RAZISKAV ŠT. 1 - 2/2014
INVESTITOR:
OSNOVNA ŠOLA KOSEZE
Ledarska ul. 23, 1000 Ljubljana
OBJEKT:
PREUREDITEV IN DOZIDAVA OSNOVNE ŠOLE KOSEZE V
LJUBLJANI
VRSTA PROJEKTNE DOKUMENTACIJE:
PGD
ZA GRADNJO:
NOVA GRADNJA – DOZIDAVA, REKONSTRUKCIJA
IZDELOVALEC:
GRACEN D.O.O., Krivec 92, 1000 Ljubljana
Odgovorna predstavnica podjetja:
Žig in podpis:
Andreja KOVA I , univ. dipl. inž. grad.
ODGOVORNA IZDELOVALKA ELABORATA:
Osebni žig, podpis:
Andreja KOVA I , univ. dipl. inž. grad.
Id. št. IZS:
G - 0987
ODGOVORNI VODJA PROJEKTA:
Peter ZUPAN, univ. dipl. inž. arh.
Id. št. ZAPS: A - 0801
Osebni žig, podpis:
ŠTEVILKA PROJEKTA: 4/2013
ŠTEVILKA ELABORATA: 1 - 2/2014
DATUM:
marec 2014
ŠTEVILKA IZVODA:
1
2
3
4
5
6/6
E
E /1
E /2
E /3
KAZALO VSEBINE ELABORATA GEOTEHNI NIH RAZISKAV ŠT. 1 - 2/2014
Naslovna stran elaborata
Kazalo vsebine elaborata
Vsebina
Tekstualni del
1. SPLOŠNO
2. GEOLOŠKO GEOMEHANSKE KARAKTERISTIKE TAL
2.1
Geomorfološki opis lokacije
2.2
Sestava tal
2.3
Ocena geotehni nih karakteristik tal
2.4
Seizmi nost tal
3. TEMELJENJE PRIZIDKOV
3.1
Temeljenje prizidka A
3.2
Temeljenje prizidka B
Risbe
Situacija prizidkov A in B ter sondažnih izkopov
GEOTEHNI NO PORO ILO – PREUREDITEV IN DOZIDAVA OŠ KOSEZE V LJUBLJANI
Priloga 1
stran 2
1.
SPLOŠNO
Investitor namerava na zahodnem delu obstoje ih traktov šole izvesti dva prizidka. Prizidek A se nahaja
ob traktu u ilnic, prizidek B pa se nahaja ob vhodu v šolo.
Za dolo itev pogojev temeljenja prizidkov smo dne 22. 1. 2014 pregledali lokacijo prizidkov in v obmo ju
tlorisa posameznega prizidka izvedli po en sondažni izkop. Mesti izkopov sta razvidni na sliki 1 in v prilogi
1, kjer je prikazana tudi umestitev prizidkov.
Idejna zasnova arhitekture, ki nam jo je pred izdelavo raziskav posredoval projektant Kastel d.o.o.,
Ljubljana, med drugim predvideva naslednje:
Prizidek A v podaljšku trakta u ilnic:
•
ima pravokoten tloris z dim. 11,74m × 19,06m in je etažnosti P+1. Pritli na etaža se nahaja na
ni elni koti, ki je ±0,0 = 309,00m. Dno pasovnih temeljev sega na koto -2,83m, kar je pribl. 1,4m
pod sedanjo zunanjo ureditvijo.
Prizidek B ob vhodnem traktu:
•
ima pravokoten tloris z dim. 19,85m × 10,34m in je etažnosti K+P. Pritli na etaža se nahaja na koti
-1,02m. Dno temeljne ploš e kleti sega na koto -5,04m, kar je pribl. 3,8m pod sedanjo zunanjo
ureditvijo.
•
predvidena je povezava v trakt u ilnic.
Slika 1: Orto-foto prikaz obstoje e šole in mest sondažnih izkopov;
(podloga: http://gis.arso.gov.si/atlasokolja)
Med terenskimi preiskavami smo ugotovili, da bo izvedba kleti prizidka B, ki sega pribl. 3,8m pod sedanji
teren, zelo zahtevna in draga. Dno temeljne ploš e sega pribl. 2,5m pod temelj obstoje ega
nepodkletenega objekta,
esar ni možno izvesti s podbetoniranjem obstoje ih temeljev ampak je
potrebna varovalna konstrukcija (sidrani armirano betonski piloti). Ugotovili smo tudi, da se podzemna
voda pojavlja v globini povpr. 2,5m, zato bo med izvedbo kleti potrebno rpanje izkopa, zaradi esar
obstaja možnost, da se bo posedel obstoje i nepodkleteni vhod.
Podkletitev prizidka A bi bila plitvejša, zato bi bilo še možno obstoje e temelje na stiku podbetonirati,
potrebna koli ina
rpanje vode med gradnjo bi bila manjša, zato smo projektantu svetovali, da se
podkletitev trakta B opusti in podkleti trakt A, kar je projektant že upošteval in opravil potrebno
preprojektiranje.
Zaradi premestitve kleti v trakt A so se spremenili globinski posegi in nekoliko tudi tlorisi, predvideni v
idejni zasnovi.
V elaboratu smo temeljenje obdelali z upoštevanjem naslednjih sprememb:
Prizidek A v podaljšku trakta u ilnic:
GEOTEHNI NO PORO ILO – PREUREDITEV IN DOZIDAVA OŠ KOSEZE V LJUBLJANI
stran 3
•
ima pravokoten tloris z dim. 12,98m × 19,06m in je etažnosti K+P+1. Pritli na etaža se nahaja na
ni elni koti, ki je ±0,0 = 309,00m. Dno temeljne ploš e kleti sega na koto -4,42m, kar je pribl. 2,8m
pod sedanjo zunanjo ureditvijo.
Prizidek B ob vhodnem traktu:
•
ima pravokoten tloris z dim. 18,80m × 10,34m in je pritli en. Pritli na etaža se nahaja na koti 1,02m. Dno pasovnih temeljev sega na koto -2,56m, kar je pribl. 1,5m pod sedanjo zunanjo
ureditvijo.
•
predvidena povezava v trakt u ilnic se ohranja.
2
GEOLOŠKO GEOMEHANSKE KARAKTERISTIKE TAL
2.1
Geomorfološki opis lokacije
Teren na mestu prizidkov je raven in predstavlja zunanjo ureditev ob obstoje i šoli. Delno je ozelenjen,
delno pa asfaltiran. Nahaja se na povpre ni koti med 307,80m in 307,60m.
2.2
Sestava tal
Prvi sondažni izkop smo izvedli v tlorisu prizidka B, drugega pa v tlorisu prizidka A.
Ugotovili smo naslednjo geološko zgradbo:
Sondažni izkop I - 1:
(307,80 m.n.v.)
0,0m - 0,3m
humus
humus, temno rjav, rahel
0,3m - 1,2m
nasip
mešanica peš enega drobnega proda s posameznimi ve jimi kamni in
svetlorjavo glino, rahel, rjav
1,2m - 2,1m
ML/MH
melj, trd, svetlorjav
(r.p. na gl. 1,8m = 250 kPa; r.p. na gl. 2,1m = 450 kPa)
2,1m - 3,1m
GM/SM
peš en melj s posameznimi slabo zaobljenimi prodniki ali zelo meljast
prod, srednje gost, rjav, zelo vlažen
3,1m – 3,4m
Pt/ML
šota in siv glinast melj, rahla
3,4m – 4,4m
ML/SM
zaglinjen peš en melj, lahko do srednje gneten (r.p. na gl. 3,8m = 70
kPa); svetlosiv
4,4m – 4,5m
GM
meljasto peš en prod, slabo zaobljen, rahel, moker, svetlosiv.
Talna voda: iz plasti zelo meljastega proda, ki se pojavlja v globini med 2,1m in 3,1m opazimo šibko
solzenje, intenzivnejši dotok pa se pojavi v dnu izkopa, kjer se podzemna voda zbira.
Sondažni izkop I - 2:
(307,60 m.n.v.)
0,0m - 0,3m
humus, temno rjav, rahel
humus
0,3m - 1,3m
nasip
meljast prod, rahel, svetlorjav
1,3m - 2,1m
ML/MH
melj, trd, nekoliko peš en, svetlorjav, (r.p. na gl. 2,3m = 300 kPa)
2,1m - 3,0m
GM
peš eno meljast prod, srednje gost, okerrjav, moker
3,0m – 3,3m
Pt/ML
šota in peš en melj, temno siva, rahla
3,3m – 4,1m
ML/SM
peš en melj, lahko do srednje gneten (r.p. na gl. 3,8m = 70 kPa); siv
4,1m – 4,4m
GM
meljasto peš en prod, slabo zaobljen, rahel, moker, siv.
Talna voda: doteka iz plasti zelo meljastega proda na globini 2,5m in v dnu izkopa, kjer se podzemna
voda zbira.
Povzetek sestave tal
Iz navedenih popisov sondažnih izkopov lahko povzamemo naslednje:
•
Površje sedanjega terena prekriva tanjša plast humusa in povpre no meter debel nasip, ki je bil na
naravna tla vgrajen ob gradnji obstoje e šole in ureditvi njene okolice. Nasip sestavlja mešanica
GEOTEHNI NO PORO ILO – PREUREDITEV IN DOZIDAVA OŠ KOSEZE V LJUBLJANI
stran 4
meljastega proda in gline.
•
Vrhnjo plast naravnih tal predstavlja površinsko osušen svetlorjav, trd melj.
•
Sledi do meter debela plast rahlega peš eno meljastega proda, nato pa se pojavi rahla šota in
lahko do srednje gneten siv peš en melj.
•
Od globine povpr. 4,2m navzdol ponovno sledi meljasto peš en, zaglinjen
prod, v rahlem
gostotnem stanju. Prodniki so mešanega sestava in so srednje dobro zaobljeni.
Oba sondažna izkopa sta bila zaklju ena v rahlem meljasto peš enem in zaglinjenem produ. Plastovitost
je v obeh izkopih dokaj enovita.
Ugotovljene plasti so po izvoru kvartarni zajezitveni nanosi in sedimenti Gradaš ice in Glinš ice.
Podzemna voda
S sondažnimi izkopi smo ugotovili, da je podzemna voda prisotna v nekoliko prepustnejših meljasto
peš enih prodnih plasteh v ve ih horizontih. Najvišji oz. najplitvejši horizont je pri akovati v globini povpr.
2,5m pod sedanjim terenom, ki pa se v obdobju intenzivnih padavin lahko dvigne do globine 2,0m. Drugi
horizont podzemne vode se pojavlja v globini povpr. 4,5m.
Opozarjamo, da s predvidenimi posegi ni dopustno trajno spreminjati horizontov podzemne vode, kar
pomeni, da dreniranje ni dopustno. Vkopana konstrukcija mora biti vodotesna.
V asu gradnje bo rpanje potrebno, skrbeti pa je, da bo as rpanja imkrajši.
2.3
Ocena geotehni nih karakteristik tal
Za ugotovljene tipi ne plasti tal lahko privzamemo naslednje ocene osnovnih geotehni nih parametrov:
Peš eno meljast prod, rahel, rjav do siv: GM
3
•
prostorninska teža: γ = 19 ÷ 21 kN/m , potopljena prostorninska teža: γ' = 10 kN/m
•
strižna trdnost: ϕ = 30º ÷ 33º; c = 0
•
modul stisljivosti: Mv = 12 ÷ 25 MPa
•
koeficient vertikalne podajnosti: kv
10 MN/m
3
3
Melj, površinsko osušen, trd: ML/MH
3
•
prostorninska teža: γ = 18 ÷ 20 kN/m
•
nedrenirana strižna trdnost: cu = 130 ÷ 220 kPa
•
drenirana strižna trdnost: ϕ' = 18 º ÷ 22º; c' = 5 ÷ 10 kPa
•
modul stisljivosti: Mv = 10 ÷ 15MPa
•
koeficient vertikalne podajnosti kv
5 MN/m
3
Zaglinjen peš en melj, lahko do srednje gneten: SM/ML
3
•
prostorninska teža: γ = 18 kN/m
•
nedrenirana strižna trdnost: cu = 60 ÷ 80 kPa
•
drenirana strižna trdnost: ϕ' = 12º ÷ 16º; c' = 1 kN/m
•
modul stisljivosti: Mv = 1,5 ÷ 2,5 MPa
•
koeficient vertikalne podajnosti kv
2.4
Seizmi nost tal
0,5 MN/m
2
3
Za preiskano podro je je po uradni seizmi ni karti Slovenije za povratno dobo 500 let privzeti projektni
pospešek tal 0,250 g. Po preglednici 3.1 (EN 1998 - 1:2004) pa temeljna tla uvrstimo v tip C.
3
TEMELJENJE PRIZIDKOV
Idejna zasnova prizidkov, ki nam jo je projektant posredoval pred pri etkom preiskav, je predvidevala, da
segajo temelji prizidka A pribl. 1,4m pod sedanji teren. Na tej koti se nahajajo tudi temelji bližnjega
objekta. Temeljna ploš a prizidka B sega pribl. 3,8m pod sedanji teren, kar je 2,5m globlje od bližnjih
temeljev. Glede na to, da se povpre ni zgornji horizont podzemne vode pojavlja v globini 2,5m, segajo ti
GEOTEHNI NO PORO ILO – PREUREDITEV IN DOZIDAVA OŠ KOSEZE V LJUBLJANI
stran 5
temelji 1,3m v podzemno vodo.
To pomeni, da bi bilo med izvedbo tako vkopane kleti potrebno intenzivno rpanje podzemne vode, kar
pomeni veliko tveganje za nastanek poškodb na obstoje em delu objekta, ki se nahaja ob njem.
Premostitev diferen ne višine med dnom obstoje ih in novih temeljev, ki dosega 2,5m ob obveznem
rpanju podzemne vode ni obvladljiva s klasi nim kampadnim podbetoniranjem temve
z varovalno
konstrukcijo iz sidranih armirano betonskih pilotov. Po dograditvi kleti dreniranje ni dopustno, ker bi to
spremenilo hidrogeološke razmere v tleh in bi se bližnji deli obstoje e šole lahko posedli.
Dolo eno tveganje predstavlja tudi zahtevana absolutna vodotesnost kleti.
Glede na navedena dejstva smo takoj po izvedbi raziskav predlagali projektantu, da je primerneje
podkletiti prizidek A, ki bo segal pribl. 2,8m pod sedanji teren in pribl. 0,3m pod povpre ni zgornji horizont
podzemne vode. Diferen na višina med dnom obstoje ih in novih temeljev znaša pribl. 1,6m, kar je še
obvladljivo s klasi nim kampadnim podbetoniranjem. Tudi v temu primeru je potrebno skrbeti, da bo med
gradnjo as rpanja imkrajši, konstrukcija kleti mora biti prav tako vodotesna.
3.1
Temeljenje prizidka A
Pri akujemo, da se bo na predvideni koti dna temeljne ploš e pojavljal vlažen, gost peš eno meljast
prod. Ker se pod meljasto peš enim prodom pojavlja tanjša plast zelo stisljive šote, je obvezna sanacija
tal z min. 0,6m debelo gramozno blazino.
Pri projektiranju in gradnji je upoštevati:
•
Diferen na višina med dnom obstoje ih in novih temeljev znaša pribl. 1,6m, zato bo potrebno
obstoje e temelje pred izvebo širokega izkopa za klet kampadno podbetonirati. Posamezne
kampade morajo biti dobro povezane. Dolžina posamezne kampade naj ne presega 1,2m, višina
naj znaša 2,0m. Isto asno se lahko izvajajo kampade, med katerimi je presledek najmanj treh
kampad. Stik kampad in obstoje ih temeljev je potrebno kontaktno poinjektirati;
•
Široki izkop za klet in sanacijo tal z 0,6m debelo utrjeno gramozno blazino je dopustno izvesti šele
po izvedenem podbetoniranju. Na stiku z obstoje im objektom se debelina gramozne blazine
zmanjša na 0,3m.
V ra unu mejnega stanja nosilnosti je za izra un projektnega odpora tal na koti dna temeljne
ploš e upoštevati naslednje geotehni ne karakteristike:
3
3
•
prostorninska teža: γ = 20 kN/m , γ' = 10 kN/m
•
drenirana strižna trdnost: ϕ' = 20º; c' = 5 kPa
•
koeficient vertikalne podajnosti kv
•
upoštevati je možen dvig podzemne vode do kote -2,0m pod sedanjim terenom
3 ÷ 5 MN/m
3
Ocenjujemo, da bo posedanje prizidka enakomerno in vel. reda 2 ÷ 3cm. Polovi ni delež
posedanja se bo izvršil že v asu do dokon anja gradnje, za preostali delež pa je na funkcionalnih
prehodih predvideti možnost kasnejše izravnave.
•
Zamenjava tal se izvede iz ustreznega, zmrzlinsko varnega kamnitega drobljenca. Vgrajevanje se
izvaja v plasteh debeline do najve
0,3m, s stati nim zgoš evanjem. Gramozna blazina bo
presegala debelino 0,5m, zato je obvezna teko a kontrola zgoš enosti. Pri debelini blazine ~0,6m
mora biti na planumu izkazan modul stisljivosti Ms ≥ 40 ÷ 50MPa (meritve s krožno ploš o po t.im.
2
švicarski metodi). V dno blazine je predhodno vgraditi geotekstil teže 300gr./m . V dnu izkopa mora
biti gramozna blazina širša od konture temeljne ploš e na vse strani za njeno debelino, t.j. 0,5m.
•
Pred pri etkom podbetoniranja je komisijsko pregledati obstoje i objekt in o pregledu izdelati pisno
ter slikovno dokumentacijo. Na morebitne razpoke je vgraditi mav ne plombe ali merilnike
deformacij, ki se jih med podbetoniranjem in izvedbe kleti dnevno opazuje.
•
Posedanje prizidka je spremljati s preciznimi geodetskimi meritvami min. 4 reperjev. Opazovanje
se vzpostavi takoj, ko bo na obodne stene možno vgraditi reperje.
GEOTEHNI NO PORO ILO – PREUREDITEV IN DOZIDAVA OŠ KOSEZE V LJUBLJANI
stran 6
3.2
Temeljenje prizidka B
Pritli ni prizidek B je primerno temeljiti s pasovnimi temelji. Dno temeljev naj sega v isto globino kot
obstoje i temelji. Na koti temeljenja je pri akovati pojavljanje trdega melja, zato je skrbeti za pravilno
odvodnjavanje izkopov in po potrebi v dno vgraditi tanjšo plast gramoza.
Pri projektiranju in gradnji je upoštevati:
•
V ra unu mejnega stanja nosilnosti je za izra un projektnega odpora tal na koti dna temeljev
upoštevati naslednje geotehni ne karakteristike:
•
3
•
prostorninska teža: γ = 18 kN/m
•
drenirana strižna trdnost: ϕ' = 22º; c' = 7 kPa
•
koeficient vertikalne podajnosti kv
10 MN/m
3
Posedanje bo enakomerno in do 10mm.
Pri temeljenju prizidkov mora biti vklju en geotehni ni nadzor, ki bo glede na dejansko ugotovljeno
sestavo tal v dnu izkopov podana navodila potrdil ali ustrezno dopolnil.
Elaborat sestavila:
Andreja Kova i , univ. dipl. inž. grad.
GEOTEHNI NO PORO ILO – PREUREDITEV IN DOZIDAVA OŠ KOSEZE V LJUBLJANI
stran 7