Geotechnické a diagnostické průzkumy při opravách TT. 44. zasedání odborné skupiny tramvajové trati, , Liberec

Geotechnické a diagnostické průzkumy při opravách TT

44. zasedání odborné skupiny tramvajové trati, 2. – 3.11. 2011, Liberec

Průzkumy, měření, monitoring Příprava • Geofyzikální a geologické průzkumy pro liniové stavby • Podklady pro projekt

Výstavba

Provoz

• Geotechnický monitoring

• Měření vlivu dopravy

• Rozsah a míra porušení

• Sledování vlivů stavby na okolí (deformace, hluk, vibrace, prašnost)

• Technické prohlídky TT a drážních objektů

• Podklady pro návrh sanace

• Kontrola kvality

• Pravidelné a mimořádné průzkumy

Opravy

• Kontrola sanačních prací


Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby • Nepřímé metody • Měří fyzikální veličiny a sledují jejich změny

• Charakterizují prostředí na základě těchto veličin a jejich změn • Výhodou hustý krok měření – spojitá informace o zkoumaném prostředí (vrt – bodová informace) 44. zasedání odborné skupiny tramvajové trati, 2. – 3.11. 2011, Liberec

Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby • K rozlišení prostředí je nutný kontrast ve sledované veličině (vhodná volba metody,

nejlépe kombinovat více metod na různých fyzikálních principech) • Nevyžadují zásah do prostředí • Nepřímé informace (vždy vhodné navázat na údaje z vrtů) 44. zasedání odborné skupiny tramvajové trati, 2. – 3.11. 2011, Liberec

Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby 415

410

0

20

30

40

50

60

70

90

100

110

120

130

140 0

-5

405

Hloubka (m)

m n.m.

0

10

80

-5

400

Metody inženýrské seismiky

-10

395

• Mapování hranice podloží

-10

390 0 0 200 400 600

Rychlost (m/s)

800

10 10

20 20

30 30

40 40

50 50

60 60

130

140

100

120

70

90

110

80

70

80

90

100

110

120

130

140

• Zatřídění hornin podle rozpojitelnosti

Legenda k interpretaci rychlostního seismického řezu (se zatříděním hornin dle ČSN 73 1001 a ČSN 73 3050) hlinité a písčité zeminy žulové eluvium (těžitelnost tř. 4 - 5)

• Tektonické linie a poruchy

1000 1200 1400

žula zcela zvětralá, s malou vzdáleností diskontinuit (R5, těžitelnost tř. 4) žula silně zvětralá, se střední vzdáleností diskontinuit (R4, těžitelnost tř. 5)

1600 1800

žula mírně zvětralá až navětralá, s velkou vzdáleností diskontinuit (R3 - R2, těž.ř.t 6)

2000 2200 2400

hranice pevných hornin v podloží dle výsledků zpracování v programu WinSeis

2600

hranice zářezu


Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby Geoelektrické odporové metody • Geologická stavba • Vymezení jílových a písčitých vrstev • Smykové plochy a sesuvná území • Preferenční cesty proudění podzemní vody • Tektonické linie a poruchy


Geofyzikální průzkumné metody pro liniové stavby

Georadar a mikrogravimetrie • Průzkumy v městské zástavbě • Mapování porušených zón v podloží • Detekce podzemních objektů


Georadar Vysokofrekvenční EM pulzy (108 – 109 Hz) Odraz od nehomogenit Registrace odraženého signálu

Hustý krok měření – detailní obraz zkoumaného prostředí 200 205 210 215 220 225 230 235

[m] 0 1 2 3


Mikrogravimetrie Měření změn tíhového zrychlení vyvolaných hustotními nehomogenitami Jediná GF metoda, která reaguje přímo na deficit hmoty Detekce kaveren a rozvolněných zón Inverzní úloha – kvantifikace deficitu hmoty


Penetrační sondy Počet úderů závaží potřebných k zaražení hrotu o 10 cm. Výpočet dynamického penetr. odporu Stupeň ulehlosti zemin Ověření GF anomálií Dynamický penetrační odpor qDYN [MPa]

Konzistence

Stupeň ulehlosti písčitých zemin

<1

velmi měkké

velmi kypré

1-4

měkké

kypré, neulehlé

4 - 10

tuhé - pevné

středně ulehlé

10 - 25

pevné - tvrdé

ulehlé

> 25

tvrdé

balvany, stmelené kameny, pevné objekty


Komplexní průzkumy • Kombinace několika nepřímých GF metod (v městském prostředí nejčastěji georadar a mikrogravimetrie) • Hustý krok měření (gravimetrie 1 – 2 m, radar 0,1 – 0,2 m) • Měření lze provádět i za provozu v intervalu mezi průjezdy tramvají, nevyžaduje výluku

• Následné ověření anomálií penetračními sondami • Vysoká spolehlivost výsledků • Podklady pro projekt sanace, optimalizace sanačních postupů

• Specifikace spotřeby injektážní směsi, únosnost podloží, ...


Komplexní průzkumy


Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT • V místech (opakovaných) povrchových deformací kolejí


Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT • V místech souběhu s podzemními sítěmi, především kanalizací a vodovodem


Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT • V místech výstavby nových inženýrských sítí nebo oprav stávajících


Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT • V blízkosti vodních toků, v místech kolísání hladiny podzemní vody


Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT • V okolí míst havárie vody, kanalizace, propadu vozovky v blízkosti TT


Kde se zabývat průzkumem stavu podloží TT • V místech historické zástavby s výskytem známých nebo očekávaných podzemních objektů • V místech patrných poškození stavebních objektů v blízkosti TT • V poddolovaných oblastech


Hlavní příčiny deformací TT • V podloží tramvajové trati jsou nevhodné málo únosné zeminy původního prostředí nebo starých zásypů podzemních sítí • Dochází k sedání podložních zemin v důsledku špatného zhutnění podloží • Dochází k sedání podloží v důsledku vyplavení a odnosu jemnozrnných částic, spolupůsobení dynamického zatížení

• K postupným či náhlým poklesům TT dojde v důsledku propadnutí stropů podzemních objektů pod TT nebo v její blízkosti • Deformace souvisí s výstavbou podzemních děl, dochází k vytváření poklesové kotliny nebo došlo k technologickým problémům při ražbě


Průzkum v jednotlivých etapách sanace • Přípravná fáze

• Realizační fáze

• Po ukončení


Průzkum v jednotlivých etapách sanace Přípravná fáze • Zjištění a dokumentace rozsahu deformací na kolejišti • Rajonizace zájmového úseku např. georadarem a nivelačním měřením • Prověření stavu objektů a inženýrských sítí v podloží a těsné blízkosti TT • Kvantifikace problému dalšími metodami – gravimetrie • Ověření anomálií vrtanými nebo penetračními sondami Výstupem jsou podklady pro: • Plán oprav – naléhavost opravy vs. finanční prostředky • Návrh opatření – projekt sanace • Finanční úspory – např. cílená injektáž neúnosného podloží a kaveren • Omezení rozsahu dodatečných víceprací


Průzkum v jednotlivých etapách sanace Realizační fáze • Upřesnění rozsahu porušení (např. po sejmutí žb. panelů TT) • Detailní plošná měření v místě detekovaných anomálií • Polní zkoušky základových zemin, zjišťování únosnosti zemní pláně • Operativně prováděné doprůzkumy dle potřeb stavby • Průběžně prováděné zkoušky (hutnění, sledování účinnosti injektáže apod.) • Investorský dohled • Sledování vlivu stavby na okolí Hlavní přínos: • Průběžná kontrola kvality prací a účinnosti sanace • Optimalizace sanačních postupů


Průzkum v jednotlivých etapách sanace Po ukončení • Při převzetí díla od dodavatele • Kontrola účinnosti sanace • Kontrola shody provedeného díla s projektovou dokumentací Hlavní přínos: Záruka kvality a dlouhé životnosti provedené opravy


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze (2005)


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 1) Vizuální prohlídka a dokumentace stavu


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 2) Zjištění stavu porušení podloží – rajonizace - georadarový a mikrogravimetrický průzkum


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 3) Rešerše starších výsledků průzkumů prováděných pro TSK a PVK 80

A5 70 60

A4 50

80

70

A3 40

60 50

30 300L

40

A2 A1

20 30

10 0

široké polohy neúnosného podloží -sahající po úroveň cca 2 m pod terén - detekované v hloubkách pod 2 m pod terénem

20 10

C

0

lokálně intenzivněji porušené zóny - sahající do hloubky cca 2 m pod úroveň terénu - hlouběji založené DP-1

umístění ověřovacích penetračních sond významně porušené úseky zemního prostředí doporučené k sanaci


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze Zahájení rekonstrukce


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 4) Upřesnění rozsahu porušení podloží po sejmutí panelů TT - georadar


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 5) Ověření anomálií penetračními sondami

KAVERNA Dynam ický penetraèní odpor qdyn [MPa]

Dynam ický penetraèní odpor qdyn [MPa] 2,0

4,0

6,0

0,0

8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0 34,0 36,0 38,0 40,0 42,0 44,0 46,0 48,0 50,0

0,0

0,0

0,5

0,5

1,0

1,0

1,5

1,5

2,0

2,0

2,5

2,5

3,0

3,0

3,5

3,5

4,0

4,0

4,5

4,5

Hloubka [m]

Hloubka [m]

0,0

5,0

2,0

4,0

6,0

2

4

6

8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0 32,0 34,0 36,0 38,0 40,0 42,0 44,0 46,0 48,0 50,0

5,0

5,5

5,5

6,0

6,0

6,5

6,5

7,0

7,0

7,5

7,5

8,0

8,0

8,5

8,5

9,0

9,0

9,5

9,5

10,0

10,0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

0

8

10

12

14

16

18

20

qdyn

22

24

26

28

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

Poèet úderù N10

Poèet úderù N10

N10red

qdyn

N10red


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze Sanace určených úseků - injektáž, hutnění podloží


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 6) Opakované měření georadarem – kontrola účinnosti injektáže


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 6) Opakované měření georadarem – kontrola účinnosti injektáže

[m] 0

110

115

120

PŘED

[m] 0

[m] 0

110

INJEKTOVANÝ ÚSEK

115

120

PO

[m] 0

1

1

1

1

2

2

2

2

GPR měření před injektáží

GPR měření po injektáži


Příklad komplexního GF průzkumu Rekonstrukce TT na Bubenském nábřeží v Praze 7) Rázová zatěžovací zkouška LDD – kontrola hutnění


Průzkumy konstrukcí


Průzkumy konstrukcí Stavební objekty mosty propustky opěrné zdi

Prohlídky, průzkumy

násypy zářezy tunely


Georadar - diagnostika Průzkumy betonových konstrukcí: -dokumentace skutečného stavu objektu

-rajonizace konstrukce z hlediska míry jejího porušení (lokalizace porušených zón, dutin) -vyhledání výztuže – určení její četnosti, trajektorie a stanovení mocnosti krycí vrstvy -zjišťování a kontrola založení mostních opěr a podpěr


Georadar - diagnostika Průzkumy betonových konstrukcí:


Georadar - diagnostika 3D diagnostický skener DIBEKON • Speciální zařízení vyvinuté firmou INSET s.r.o. • Automatické měření v husté síti profilů (krok měření 5 mm) • Plošné mapy rozmístění výztuže • Detekce výztuže uložené ve více vrstvách


Georadar - diagnostika 3D diagnostický skener DIBEKON • Speciální zařízení vyvinuté firmou INSET s.r.o. • Automatické měření v husté síti profilů (krok měření 5 mm) • Plošné mapy rozmístění výztuže • Detekce výztuže uložené ve více vrstvách


Georadar - diagnostika

• Detekce výztuže uložené ve více vrstvách

0.2

Abutment

0.3

0.1 0.0 Contraction joint

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

interpreted position of reinforcing rods

Cross-section Bridge segment

Contraction joint

50 mm

The final model of a reinforcement layout obtained from the detail 3D GPR survey

Abutment

60 mm

• Plošné mapy rozmístění výztuže

0.0

0.4

20-30 mm

• Automatické měření v husté síti profilů (krok měření 5 mm)

0.5

Bridge segment

• Speciální zařízení vyvinuté firmou INSET s.r.o.

Distance from the joint edge (m)

3D diagnostický skener DIBEKON

Distance from the joint edge (m)

Horisontal scan

60 mm


3D skenování povrchu • Speciální polární skener – vytváří mračno bodů (103 bodů/s)

• Zaměření stávajícího stavu povrchu v definovaných plochách za účelem sledování deformací • Nulové měření při přejímce a opakované měření před koncem záruční doby


INSET – zakázky • V období 2004 – 2011 realizováno celkem 61 zakázek souvisejících s výstavbou a rekonstrukcí TT • Geotechnický průzkum – 23 zakázek

• Stavebně diagnostický průzkum – 11 zakázek • Hlukové studie a měření vibrací – 27 zakázek


INSET – zakázky • V období 2004 – 2011 realizováno celkem 61 zakázek souvisejících s výstavbou a rekonstrukcí TT • Objednatelem DP – 40 zakázek

• Zhotovitel stavby – 11 zakázek • Ostatní objednatelé – 10 zakázek


INSET – akce pro DP Zakázka

Objednatel

Nádraží - tramvajová trať

DP hl.m.Prahy, a.s.

2004

Myslíkova - tramvaj, geof. průzkum

DP hl.m.Prahy, a.s.

2004

Ul Zenklova, podloží tramvaje, geof. průzkum

DP hl.m.Prahy, a.s.

2004

Oprava tramvajové trati Patočkova - Střešovická, vliv opravy na snížení hluku

DP hl.m.Prahy, a.s.

2006

Rekonstrukce tramvajové trati Palackého nám. - Na Moránigeofyzikální průzkum

DP hl.m.Prahy, a.s.

2007

Rekonstrukce tramvajové trati Svobodova - Na Slupi, geofyzikální průzkum

DP hl.m.Prahy, a.s.

2007

Tramvajová traťi na Rašínově nábřeží, úsek Jiráskův most - Palackého most

DP hl.m.Prahy, a.s.

2007

Měření hluku z tramvajové trati v Korunní ulici

DP hl.m.Prahy, a.s.

2007

Diagnostika tramvajového mostu Ostrava, ul. Plzeňská

DP Ostrava a.s.

2007

Měření hluku při průjezdu tramvaje v oblouku z ul. Ruské na ul. 1. máje ve Vítkovicích

DP Ostrava a.s.

2007

Měření hluku tramvajové dopravy Klárov- Letenská

DP hl.m.Prahy, a.s.

2007

Brno, Veletržní ul. č. 5 - měření hluku od tramvajové trati

DP města Brna, a.s.

2007

Rekonstrukce tramvajové trati ve Vyšehradském tunelu

DP hl.m.Prahy, a.s.

2008

Tramvajový most na ulici Místecké přes ulici Ruskou

DP Ostrava a.s.

2008

Tramvajový most ev. č. 5-020 na ulici Výškovické v Ostravě: diagnostika mostu

DP Ostrava a.s.

2008

Geotechnický průzkum deformací podloží tramvajové tratě na ul. Opavská

DP Ostrava a.s.

2008

Měření hluku z tramvajové dopravy před a po opravě TT Francouzská-Blanická

DP hl.m.Prahy, a.s.

2008

Měření hluku z tramvajové dopravy před a po opravě TT Seifertova

DP hl.m.Prahy, a.s.

2008

44. zasedání odborné skupiny tramvajové trati, 2. – 3.11. DP 2011, Liberec hl.m.Prahy, a.s.

Měření hluku z tramvajové dopravy před opravou TT Vyšehradský tunel

Rok

2008

INSET – výběr ze zakázek pro DP Tramvajová trať na ul. 28. října v Ostravě Průzkum podloží v úseku Dům energetiky - Krajský úřad (470 m) Realizace průzkumu: IV / 2010 Georadarový průzkum v 5 profilech Penetrační sondy 6 ks


INSET – výběr ze zakázek pro DP Oprava tramvajové trati u zastávky Radlická škola Ohodnocení příčin vzniku deformací tramvajové tratě geofyzikálním měřením

Návrh rozsahu a hloubky sanačního zásahu Kontrola provádění sanačních prací a použití odpovídajících technologií Realizace průzkumu: IV / 2011 Georadarový a mikrogravimetrický průzkum Penetrační sondy


INSET – výběr ze zakázek pro DP Tramvajová trať na ul. Martinovská v Ostravě Průzkum podloží v úseku mezi křižovatkami s ul. Opavskou a ul. Sokolovskou (390 m)

Realizace průzkumu: V / 2011 Georadarový průzkum v 5 profilech Penetrační sondy 6 ks


Bližší informace o možnostech provádění průzkumů TT: RNDr. Oldřich Levý – ředitel divize geologie a geofyziky

[email protected], mobil: 602 340 204 RNDr. Jakub Štainbruch, Ph.D. [email protected], mobil: 602 281 076

Děkuji za pozornost


Geotechnické a diagnostické průzkumy při opravách TT. 44. zasedání odborné skupiny tramvajové trati, , Liberec

Recommend Documents