Foghíjbeépítések geotechnikus szemmel Ujvári Csaba (Geoplan Kft.) 2007. október 16-17. Ráckeve
Foghíjbeépítések geotechnikus szemmel Az előadás vázlata 1. A geotechnikus feladata foghíjbeépítésnél 1.1. A tervezés geotechnikai előkészítése 1.2. Megfelelő mélyépítési szerkezet kiválasztása 2. Konkrét példa bemutatása - First Site Hotel 2.1. Feltárások, rétegződés értékelése 2.2. Munkatérhatárolási szerkezet kiválasztása 2.3. Kiegészítő geotechnikai vizsgálatok 2.4. Mélyépítési szerkezet kialakítása 2.5. Kivitelezési tapasztalatok 2.6. A munka tapasztalatainak összegzése
Foghíjbeépítések geotechnikus szemmel
Utóbbi évtizedben jelentősen megnőtt a foghíjbeépítések száma → gyarapodó gépjárműpark, parkolási helyek igénye miatt manapság 2-3 szintes, de előfordul, hogy 4-5 szintes mélygarázsok épülnek Az elmúlt időszakban olyan területeket is beépítenek, amiket korábban a kedvezőtlen talajviszonyok és a nehéz beépíthetőség miatt elkerültek a beruházók Megnövekedett igényeket kell kielégíteni egy összehangolt alapozási, munkatérhatárolási rendszerrel
1.1. A tervezés geotechnikai előkészítése
Beépített környezet hatása → nem lehet feltárni Adatgyűjtés - építésföldtani, geológiai, hidrológiai - geotechnikai Rétegződés, talajállapot ismerete → elengedhetetlen a rétegek megfelelő vizsgálatokkal történő feltárása Talajvízhelyzet → tervezett pinceszint az építési vízszintnél sokkal mélyebben épül, talajvízszintsüllyesztés nem lehetséges Alapozási viszonyok ismerete → alapvető fontosságú a szomszédos épületek állagvédelme Régészeti leletek, romok, bontási törmelék → akadályozzák a feltárást
1.2. Megfelelő mélyépítési szerkezet kiválasztása
Alapozási mód kiválasztása Leggazdaságosabb munkatérhatárolás kiválasztása Mi az elsődleges feladata a szerkezetnek? munkagödör megtámasztás vízzárás biztosítása szomszédos épületek biztosítása teherviselő szerepe a végleges épületnél ezek kombinációja Geometriai adatok, szintek megválasztása Végleges vízkezelés A mélyépítési szerkezet hatása a környezet talajvíz helyzetére
2. Konkrét példa bemutatása First Site Hotel & Business Complex Vizsgált helyszín
Budapest történelmi belvárosa 3 pinceszint + földszint + 3, 6 és 9 szint Szomszédokhoz zártsorúan csatlakozik Megbízó: ARCADOM Zrt. Kész mélyépítési tervek Bontási, régészeti munkálatok zajlanak
2.1. Feltárások, rétegződés értékelése Alapkőzet leírása Eredeti szakvélemény: „kiscelli agyag” – homogén, vízzáró Mérnökgeológiai térkép: Felső oligocén, egri emelet Homokos agyag, homok, homokkő
Vizsgált helyszín
Feltárások: 4 fúrás, 3 CPT szonda Rétegződés: homokos agyag - homok, cementált homok padok, lencsék Párhuzamosan szemeloszlás és plasztikus vizsgálatok Statikus szonda eredménye Alapréteg inhomogén, nem vízzáró, teherbírása jó
Kossuth Lajos utca
2.1. Feltárások, rétegződés értékelése
Sr
homok feltöltés
(0.10
0.033
3.2)
Sárga iszapos
0.10
0.033
3.2
(0.14
0.004
23)
0.13
0073
2.5
(0.40
0.29
8.3)
0.75
0.18
12
30
40
50
60
70
eloszlás 80
90
(-)
ρr
(g/cm3)
qu
Es
(kN/m2) (MN/m2 )
iv
(%)
Llineáris zsugorodás
(-)
20
εs
(%)
Vízáteresztőképességi együttható
e
(-)
w% 10
Izzítási veszteség
U
(mm)
Fúrás terepszintje
Összenyomódási modulus
D10
(mm)
Szemcse
Szemcséstalajokat alkotó frakciók (%)
Egyirányú nyomószilárdság
Dm
Természetes víztartalom Kötött talajok konzisztencia határai
Rétegleírás
Térfogatsűrűség
Telítettségi fok
Mélység Talajvízszint
Hézagtényező
Feltárások: 4 fúrás, 3 CPT szonda Rétegződés: homokos agyag - homok, cementált homok padok, lencsék Párhuzamosan szemeloszlás és plasztikus vizsgálatok Statikus szonda eredménye Alapréteg inhomogén, nem vízzáró, teherbírása jó
Szelvény
2.1. Feltárások, rétegződés értékelése
k (cm/s)
SZ2 statikus szonda qc [MPa] 0 0
20 40 60 80
fs [MPa] 0
0.40
0.80
Cl = 240 mg/l SO4 = 365 mg/l pH = 7.5
102.4 mBf
Sárga iszapos finom 1.0
1.2
2.0
2.6 3.0
3.4 tv (2006.09.)
4.0
finom homok
H= 79 %
I= 21 %
K= 9 %
H= 82 %
I= 7 %
K= 41 %
H= 55 %
I= 4 %
Szürkéssárga iszapos
finom homok
4.6
Szürkéssárga iszapos
5.0
6.0
5.9
finom homok
Szürkéssárga kavicsos
7.0
közepes homok 8.0
8.5 9.0
Sárga kavicsos
durva homok
10.0
10.7
Szürke homokos
11.0
11.6
sovány agyag
Ip= 17 %
Szürke iszapos
12.0
12.7
finom homok Szürke meszes homokos
13.0
13.7
17.0
18.0
3.3)
-
-
-
Ip= 24 %
Szürke homokos
közepes agyag
15.0
16.0
0.043
Szürke meszes homokos (cementált)
( 18.0 )
1.91
0.62
0.79
1.98
0.52
0.96
2.11
8.0
-6
2.4*10
-5
2.4*10
H= 55 %
o
φ = 29
közepes agyag Homokos iszap Szürke homokos kövér agyag
0.56
Ip~ 25 % Ip= 14 % Ip~ 32 %
0.84
2.03
10.5
2
c= 67 kN/m
I= 33 % A= 12 %
Ip~ 27 %
16.1 16.8 17.2
0.82
Ip= 25 %
közepes agyag
14.0
(0.14
0.72
2.2. Munkatérhatárolási szerkezet kiválasztása A megvalósítás feltétele az alaprétegbe bekötött vízzáró munkatérhatároló szerkezet. Alapkőzet nem vízzáró → szokásosnál mélyebb bekötés Eredeti terv: φ40 összemetsző cölöpfal, 3 sorban horgonyozva Előnye: meglévő falmaradványokat nem kell elbontani Hátránya: hosszú cölöpöknél megnő az építési pontatlanság veszélye → vízzárósági követelmény nehezen biztosítható víz alatti horgonyzás egymásba metszés igénye miatt → gyengébb vasalás → többsoros kihorgonyzás
2.2. Munkatérhatárolási szerkezet kiválasztása Cölöpfal helyett az alapkőzetbe bekötött résfalas körülzárást javasoltuk Résfalépítés kritériuma: régi épület alapjait el kell bontani → szomszédos alapsíkok magasabban vannak → azok alapmegerősítése szükséges Csatlakozó épületek alapozási szintjeinek bemérése: akusztikus vizsgálattal nyíltárkos feltárással
Alapfeltárás jele
Alapozási sík
Alapfeltárás helye
relatív (m)
abszolút (mBf)
I AF
-5.42
99.23
XIII AF
-4.40
100.25
II AF
-3.17
101.48
III AF
-3.43
101.22
IV AF
-1.41
103.24
V AF
-3.24
101.41
XIV AF
-1.41
103.23
VI AF
-2.01
102.64
VII AF
-1.91
102.74
VIII AF
-3.87
100.78
IX AF
-4.02
100.63
XI AF
-4.33
100.32
Szép u. 4.
XII AF
-4.87
99.78
Kossuth L. u. 5.
Kossuth L. u. 11.
Reáltanoda u. 12.
Reáltanoda u. 6.
A vizsgálat célja: heterogén alapkőzet jobb megismerése, homokos alapréteg lehatárolása réstáblák hosszának és a beérkező vízmennyiség pontosítása 7 új fúrás, rétegszelvény A vizsgálat eredménye: résfalbekötések a feltárt homok rétegektől függően mélyültek alapvető koncepció: min. 3 méter bekötés a vízzáró rétegekbe kontrol vizsgálat
Kossuth Lajos utca
2.3. Kiegészítő geotechnikai vizsgálatok
2.3. Kiegészítő geotechnikai vizsgálatok Rétegszelvény a résfalhoz A fúrásokat a résfal tengelyére bevetítve ábrázoltuk. Magyar utca felöli tűzfal
T1
T6
mBf
Sárga - szürkéssárga
2.7
4.0
5.6
5.9
Világosbarna - barnássárga - sárgásszürke 4.5 kavicsos közepes homok - homokos aprókavics
12.6 Szürke iszapos finom homok 13.6
10.7
9.0
10.4
Szürke kemény - nagyon kemény homokos sovány - közepes agyag
11.2
(meszes, cementált)
(16.0)
S zü
(meszes)
9.2
Szürke kemény - nagyon kemény homokos sovány - közepes agyag
9.2 Szürke kemény - nagyon kemény homokos sovány - közepes agyag (gyúrható)
13.6
rk e
isza
pos
(meszes)
fino15.2 mh
om o
Statikailag szükséges résfalmélység (-16,0 m) (17.0)
16.8 zap Szürke homokos is
k
11.717.2 (18.0) 12.3
Világosbarna - barnássárga - sárgásszürke 12.6 11.3 9.2 13.1 11.8 kavicsos közepes homok - homokos aprókavics 13.5 9.2
(cementált)
(15.0)
10.4 10.9
Szürk
e isz
kemény homokos sovány - közepes agyag
(15.0)
ke Szür
14.6 (gyúrható)
Szürke nagyon kemény
13.6
hom. kövér agyag
14.0
(18.0) Javasolt bekötés: 85.6 mBf
(cementált)
Szürke cementált kissé iszapos
14.6
(17.5 )
finom homok - közepes homok
(19.1)
(meszes, cementált) (cementált)
(18.0 ) Javasolt bekötés: 85.6 mBf
(cementált)
hom. kövér agyag
(meszes)
(20.0) (19.1)
(17.0) (17.5 )
Szürke kemény - nagyon kemény homokos sovány - közepes agyag Statikailag szükséges max. résfalmélység (-16,0 = 88.6 mBf) (meszes, cementált)
(cementált) (meszes)
(20.0)
Szürke homokos iszap (17.0)
Szürke kemény - nagyon kemény homokos sovány - közepes agyag 14.2 Javasolt bekötés: 86.6 mBf 14.6 (gyúrható) (15.0) Szürke nagyon kemény
10.4
mok om ho os fin iszap
13.6 10.9 12.6 12.9 11.3 Szürke homokos iszap 14.6 12.3 13.1 (barnás) 11.8 Szürke cementált kissé iszapos Szürke kemény - nagyon kemény homokos sovány - közepes agyag 13.5 finom homok - közepes homok m ok 14.2 o h m 14.0 Szürke kemény homokos sovány - közepes agyag Javasolt bekötés: 86.6 mBf s fino
apo
12.9
(barnás)
Szürke kemény - nagyon Szü rke isza pos finom hom ok 11.7
11.2
12.7
11.2 (cementált)
8.5
munkagödör fenékszint: 94.87 mBf = -9.78
Világosbarna - barnássárga - sárgásszürke kavicsos közepes homok - homokos aprókavics
Szürke iszapos finom homok
9.5 9.7 Szürke nagyon kemény homokos kövér agyag 10.3
Statikailag szükséges max. résfalmélység (-16,0 = 88.6 mBf)
6.2 8.5
8.1 4.5
9.5 9.7 10.3
8.9
11.6
(gyúrható)
Sárga - szürkéssárga iszapos - kissé iszapos finom homok
4.2
munkagödör fenékszint: 94.87 mBf = -9.78
Világosbarna - barnássárga - sárgásszürke kavicsos közepes homok - homokos aprókavics
( 21.0 )
6.2 8.1
4.2
3.5
100.2 mBf
iszapos - kissé iszapos finom homok
iszapos - kissé iszapos finom homok 3.3
1.6
3.1
Sárga - szürkéssárga 100.9 mBf
Sárga - szürkéssárga
4.2
Világosbarna ép.törmelékes iszapos kavicsos finom homok feltöltés
T6 101.4 mBf
104.9 mBf
103.2 mBf
T7
réselési lavírsík
100.8 mBf
4.2
iszapos - kissé iszapos finom homok
3.5
T4
104.6 mBf
102.4 mBf
100.5 mBf
6.7
T2
T8
T9
T5
+/-0,00 = 104.65 mBf
100.2 mBf
101.7 mBf
kavicsos finom homok feltöltés
Reáltanoda utca
T1
1.6
3.1 T3 100.9
réselési lavírsík
T10
Világosbarna ép.törmelékes iszapos 3.4
Világosbarna ép.törmelékes iszapos Magyar utca felöli tűzfal kavicsos finom homok feltöltés
Kossuth Lajos utca
101.4 mBf
104.6 mBf
103.2 mBf
A fúrásokat a résfal tengelyére bevetítve ábrázoltuk.
T7
Szép utca felöli tűzfal
T11
104.9 mBf
104.6 mBf Rétegszelvény a résfalhoz
+/-0,00 = 104.65 mBf
T2
T4
T5
2.4. Mélyépítési szerkezet kialakítása Alapmegerősítés φ80 Jet-grouting összemetsző oszlopok, 2 sorban elhelyezve mélyebb jetek a homokos kavicsig leérnek Munkatérhatárolás 65 cm vastag vízzáró réstáblák, 1 sorban kihorgonyozva résfal talpa: -16, -18, -19 m mélyen horgonyok: 4-6 db feszítőpászmás kábel, ideiglenes szerep
réselési lavírsík - 3,67 kihorgonyzás -4,70 indító szintje
lavírsík
épitési talajvízszint 5,65
iszapos finom homok levésendő rész kiemelési sík tervezett résvezető - 9,65
φ80/80 Jet-grouting oszlop
építési talajvízszint kavicsos közepes homok
homokos iszapiszapos homok
oligocén alapkőzet homokos aprókavics
2.4. Mélyépítési szerkezet kialakítása Alapmegerősítés φ80 Jet-grouting összemetsző oszlopok, 2 sorban elhelyezve mélyebb jetek a homokos kavicsig leérnek
lavírsík
levésendő rész φ80/80 Jet-grouting oszlop
tervezett résvezető
Munkatérhatárolás 65 cm vastag vízzáró réstáblák, 1 sorban kihorgonyozva résfal talpa: -16, -18, -19 m mélyen horgonyok: 4-6 db feszítőpászmás kábel, ideiglenes szerep
építési talajvízszint
homokos iszapiszapos homok
homokos aprókavics
2.4. Mélyépítési szerkezet kialakítása Alaplemez 100 cm vastag, teljesen vízzáró átszivárgó vizek → felületszivárgóval összegyűjtve építés alatti víztelenítés visszaduzzasztó hatás miatt → koszorúszivárgó
2.5. Kivitelezési körülmények minden egyes réstáblából mintavétel, a harántolt és a réstalpon található talajok ellenőrzése az előzetesen vártnál több homokfrakció réselési mélység növelése szivárgási út növelésével a munkatérbe jutó víz mennyiségét csökkentjük mai állapot → földkiemelés és tükörkészítés zajlik, utánáramlás mérések 50 m3/nap vízbeáramlást mutatnak
2.6. A munka tapasztalatainak összegzése Növekvő műszaki követelmények → fokozott igényeket támaszt a geotechikusok számára Ismerni kell az alapozási viszonyokat, az alapkőzet építésföldtani tapasztalatait → különösön változatos a pesti oldal (miocén, oligocén) A talajadottságok értékelése után a pinceszint kialakítása csak a tervezővel történő folyamatos konzultáció során véglegesíthető Optimalizálás során a helyi adottságokhoz alkalmazkodni kell, de a mélyépítési szerkezet kiválasztása csak az épület ismeretében dönthető el
Foghíjbeépítések geotechnikus szemmel Ujvári Csaba (Geoplan Kft.)
Köszönöm megtisztelő figyelmüket! 2007. október 16-17. Ráckeve
