Průzkumy a hodnocení budov nad tunely Městského okruhu

Průzkumy a hodnocení budov nad tunely Městského okruhu části přednášky 1. část Zkušenosti z realizace tunelů Mrázovka v Praze 5 – Smíchově 2. část Návrh hodnocení a monitoringu nad tunely Městského okruhu v Praze 7 - Bubenči

Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005 na ř ešení projektu se podílí Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Zkušenosti z realizace tunelů Mrázovka v Praze 5 – Smíchově (1. část přednášky) • • • • •

Úvod Trasa komunikace okruhu, trasa tunelů, zástavba na Smíchově Příprava stavby tunelů Realizace stavby tunelů Závěr 1. části

Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005 na ř ešení projektu se podílí Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Úvod Předpisy pro stavby prováděné hornickým způsobem (ražbou) Vyhláška ČBÚ č. 55/1996 Sb. O požadavcích k zajištění bezpečnosti a ochrany zdraví při práci a bezpečnosti provozu při činnosti prováděné hornickým způsobem

Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Realizovaná trasa MO


Existující zástavba podcházená tunely Mrázovka








Konstrukce budov dotčených ražbou tunelů Mrázovka • zděné obytné budovy z konce 19. století • zděné obytné budovy z počátku 20. století • železobetonové obytné budovy funkcionalistické ze 30. let 20. století


Budovy z konce 19. století


Budovy z konce 19. století


Budovy z počátku 20. století


Budovy z počátku 20. století


Budovy funkcionalistické ze 30. let 20. století


Budovy funkcionalistické ze 30. let 20. století


Předpokládané vlivy ražby tunelů na povrch a zástavbu • poklesová zóna • sledovaná zóna • předpokládané poklesy povrchu terénu a deformace konstrukcí budov • předpokládaná nerovnoměrnost poklesů • postup realizace tunelů – západní a východní tunel


Situace tunelů Mrázovka


Příčný řez tunely v Ostrovského ulici


Podmínky pro realizaci tunelů • ZACHOVÁNÍ PROVOZU V UŽÍVANÝCH BUDOVÁCH, a z toho vyplývající a)omezení rozsahu stavebně-technického průzkumu b)omezení rozsahu stavebních prací c) omezení rozsahu monitoringu • vyhovující únosnost stávající konstrukce budov • přípustnost poruch konstrukcí při zachování nosné způsobilosti


Návrh činností v budovách Rozsah činností v budovách byl navržen podle: • prognózy očekávaných vlivů ražby na konstrukci budovy • stavebně-technického stavu konstrukce budovy zjištěného průzkumem a ověřeného statickým výpočtem.


Návrh činností v budovách K zajištění bezpečného provozu v budovách a spolehlivosti konstrukcí dotčených budov byly předem navrženy tyto činnosti: • předběžný stavebně-technický průzkum konstrukcí budov (pasportizace) • předběžné hodnocení (statické posouzení) konstrukcí budov • podrobný stavebně-technický průzkum konstrukcí • podrobný výpočet únosnosti stávajících konstrukcí • podrobný návrh statického zajištění konstrukcí budov • trvalé zesílení nevyhovujících nosných konstrukcí • provizorní podepření nosných konstrukcí • trvalé nebo provizorní vodorovné stažení nosných konstrukcí • monitoring vlivů ražby tunelů na konstrukci dotčených budov • závěrečný průzkum projevů ražby na konstrukce budov • podrobný návrh opravy konstrukcí • opravy konstrukcí budov Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Předběžný stavebně-technický průzkum budov

Pasportizace poruch Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Předběžné hodnocení existujících budov • expertní a znalecké posudky, prvotní (předběžné) hodnocení existující zástavby • prognóza vlivu ražby na povrch a nadzemní zástavbu • podmínky, za kterých může být ražba tunelů pod budovami provedena • přípustnost poruch konstrukcí z hlediska nosné způsobilosti konstrukcí • stanovení mezních hodnot deformací a rozvoje poruch konstrukcí • ZMĚNA TECHNOLOGIE A POSTUPU RAŽBY TUNELŮ


Předběžný statický výpočet únosnosti stávající konstrukce Zásady výpočtu • • • •

zajištění spolehlivosti konstrukce budov během realizace tunelů bezporuchovost konstrukce při obvyklém užívání budov schopnost konstrukce zachovat požadované užitné vlastnosti posouzení podle zásad normy ČSN 73 0031 „Spolehlivost stavebních konstrukcí a základových půd. Základní ustanovení pro výpočet“ • výpočet podle normy ČSN 73 0038 „Navrhování a posuzování konstrukcí při přestavbách“ • posouzení pro 1. skupinu mezních stavů, tj. mezních stavů únosnosti • PŘEKROČENÍ MEZNÍCH STAVŮ, ÚNOSNOSTI JE NEPŘÍPUSTNÉ • překročení mezních stavů 2. skupiny, tj. mezních stavů použitelnosti, nelze při předpokládané deformaci konstrukcí zabránit. • PŘEKROČENÍ MEZNÍCH STAVŮ POUŽITELNOSTI JE ZA URČITÝCH PODMÍNEK PŘÍPUSTNÉ Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Předběžný statický výpočet únosnosti stávající konstrukce Parametry zatížení • zatížení konstrukce podle ČSN 73 0035 „Zatížení stavebních konstrukcí“ • dokonalá znalost materiálů a konstrukcí používaných v době stavby budov • destruktivní průzkumné sondy do konstrukcí nebyly možné • užitné zatížení stropů a střech podle současných normových hodnot


Předběžný statický výpočet únosnosti stávající konstrukce Výpočtové parametry materiálu konstrukce a základové půdy • výpočet podle normy ČSN 73 1101 „Navrhování zděných konstrukcí“ • zdivo základových pasů kamenné nebo smíšené, malta vápenná • zdivo nosných stěn z plných cihel klasického formátu, pevnost P 10 (MPa) • malta ve zdivu nosných stěn vápenná, pevnost MV 0,4 (MPa) • výpočtová pevnost zdiva Rd=0,9 MPa • součinitel přetvárnosti zdiva α=500


Statický výpočet únosnosti konstrukce Závěr předběžného statického výpočtu • nevyhovující konstrukce - únosnost je nižší než požadovaná: • obvykle se nevyhovující pilíře nacházejí v přízemí, kde je nejnepříznivější kombinace zatížení a velikosti průřezu posuzovaného pilíře • předběžný návrh statického zajištění (zesílení, podepření) nevyhovující konstrukce • přednost má trvalé zesílení konstrukce • návrh podrobného průzkumu, zjištění skutečných výpočtových parametrů • stanovení procenta využití únosnosti konstrukce, stanovení rezervy v únosnosti


Předběžný návrh statického zesílení nebo zajištění konstrukce • určení míst a konstrukcí, které je nutno přesně zaměřit a podrobně prozkoumat • ohled na uživatele domů, provádění stavebních prací za plného provozu bytů • omezení možností návrhu a volba technologie stavebních prací • omezení betonových a zděných konstrukcí • použití „suché“ montáže, zejména ocelových prvků


Návrh rozsahu průzkumu • • • • • • • • • • • • •

průzkum materiálu a tvaru základů průzkum základové půdy průzkum materiálu a pevnosti nosného zdiva soustředění průzkumu na konstrukce oslabené poruchami a závadami soustředění průzkumu na konstrukce s nevyhovující únosností soustředění průzkumu v místech navržených stavebních prací průzkum kvůli celkové informaci o konstrukci budovy, vazbě a kvalitě zdiva. průzkum stávajících ocelových zedních a trámových kleštin průzkum pevnosti betonu, průzkum polohy, druhu a průřezu ocelové výztuže průzkum průchodu přípojek inženýrských sítí nosnou konstrukcí revize komínových průduchů, zkouška těsnosti užívaných průduchů výjimečně průzkum některých příčin poruch Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Návrh rozsahu průzkumu


Podrobný stavebně-technický průzkum v budovách • ověření konstrukčního systému budovy a shoda s projektovou dokumentací • zjišťování výpočtových parametrů základové půdy • zjišťování tvaru, materiálu a vlastností základů • zjišťování druhu, pevnosti a homogenity zdiva • zjišťování pevnosti betonu a vyztužení železobetonových konstrukcí • průzkum tuhosti objektu, tj. vodorovného ztužení, zavětrování a druhu nosné konstrukce


Zjišťování výpočtových parametrů základové půdy

Kopaná sonda v podlaze suterénu Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Zjišťování druhu, pevnosti a homogenity zdiva

Sonda do zdiva, zjišťování pevnosti zdiva Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Zjišťování pevnosti betonu a vyztužení ŽB konstrukcí

Sonda do železobetonové konstrukce Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Průzkum tuhosti objektu, vodorovného ztužení, zavětrování a druhu nosné konstrukce

Detail porušené nosné konstrukce krovu Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Podmínky provádění průzkumu • • • • •

nepřerušený provoz obytných budov obtížná přístupnost některých míst rozsah průzkumu omezen pouze na nezbytně nutnou míru opravy zkušebních míst, uvedení do původního stavu smlouvy o strpění prací v domě mezi investorem stavby a majiteli domů • dohoda o podmínkách provádění průzkumných prací mezi dodavatelem stavby a uživateli (nájemníky)


Výsledky podrobného stavebnětechnického průzkumu

Příklad zákresu umístění průzkumných sond do půdorysu Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Statické posouzení stávající konstrukce Podrobný statický výpočet únosnosti stávající konstrukce • použit předběžný výpočet, shodná schémata, zatížení • upraven výběr posuzovaných pilířů podle průzkumu a zaměření • zavedeny ověřené výpočtové parametry konstrukce podle průzkumu • přepočtena únosnost stávající konstrukce • stanoveno procento využití posuzovaných průřezů – rezerva v únosnosti


Observační metoda • observační metoda podle normy ČSN EN 1997-1 (73 1000) Navrhování geotechnických konstrukcí, část 1: obecná pravidla • předpověď geotechnického chování je obtížná • stanovení přijatelných mezí chování • stanovení rozsahu možného chování • naplánování monitoringu • vypracování plánu možných opatření • uplatnění metody i pro nadzemní zástavbu nad realizovaným tunelem


Stanovení předpokládaných mezí deformací a poruch • předem definovány očekávané, varovné a havarijní stavy chování konstrukce • maximální pokles • nerovnoměrnost poklesů • velikost síly v táhlech • vznik, rozvoj a velikost prasklin podle druhu konstrukce • jiné poruchy konstrukce


Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov • monitoring tunelů, povrchu terénu, seizmické odezvy trhacích prací • měření deformací konstrukcí budov • sledování a měření poruch konstrukcí v budovách


Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov

Výkres umístění monitorovacích bodů v objektu Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov Měření deformací konstrukce budov Druhy měření konstrukcí budov: • GEODETICKÁ NIVELACE POKLESŮ KONSTRUKCE • trigonometrické měření posunů konstrukce • měření náklonů fasád • měření síly v táhlech (protažení)



Keramická destička pro měření náklonu Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Monitoring vlivů ražby na konstrukci budov Sledování a měření poruch v budovách • výchozí pasportizace – prohlídka a záznam poruch • sledování rozvoje a vzniku poruch • měření prasklin sádrovými pásky • měření prasklin příložnými deformometry • MĚŘENÍ PRASKLIN AUTOMATICKÝMI DILATOMETRY DIL 8M: • MĚŘENÍ VE 2 SMĚRECH • MĚŘENÍ PRŮBĚŽNÉ • DÁLKOVÝ PŘENOS DAT, NENÍ NUTNÝ ODEČET OSOBNĚ • NAPOJENÍ NA INTERNET • NAPOJENÍ NA SÍŤ MOBILNÍCH TELEFONŮ, NASTAVENY VAROVNÉ STAVY PRASKLIN • UMOŽŇUJE TRVALOU POHOTOVOST I MIMO PRACOVNÍ DOBU • průběžné hodnocení monitoringu Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Automatický dilatometr na prasklině Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Body pro příložný deformometr Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Návrh zesílení a statického zajištění konstrukce Členění stavebních prací podle doby provádění: a) stavební práce prováděné před ražbou tunelů b) stavební práce dodatečné, prováděné v průběhu ražby tunelů c) stavební práce a organizační opatření v případě havárie Členění stavebních prací podle doby trvání: a) stavební práce trvalé b) stavební práce provizorní


Návrh zesílení a statického zajištění konstrukce Stavební práce prováděné před ražbou tunelů • podrobná realizační dokumentace • podrobné doměření dotčených konstrukcí, materiálů • práce provedeny v dostatečném předstihu před prvními projevy ražby • observační metoda, nová prognóza vlivů ražby • REDUKCE ROZSAHU STAVEBNÍCH PRACÍ PODLE VÝSLEDKŮ MONITORINGU • vodorovná ocelová táhla v suterénu, přízemí a na schodištích • ocelové výztužné rámy na schodištích a ve vstupech • ocelové výztužné rámy v suterénu v okenních a dveřních otvorech • ocelové výztužné rámy pod klenebnými pasy v suterénu • zesílení pilířů ocelovou objímkou • dozdívky dveřních a okenních otvorů v suterénu • výjimečně zesílení základů • vyklizení sklepů • nové laťování sklepních kójí, nové podlahy Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Návrh zesílení a statického zajištění konstrukce

Řez tunely v Ostrovského ulici Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Statické zajištění konstrukce před ražbou Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Statické zajištění konstrukce před ražbou Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Ocelový ztužující rám Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Ocelový ztužující rám Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Vodorovné stažení konstrukce Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Příklad zesílení cihelného pilíře ocelovou objímkou Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Příklad zesílení cihelného pilíře ocelovou objímkou Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Návrh zesílení a statického zajištění konstrukce Stavební práce prováděné dodatečně v průběhu ražby tunelů • provedení stavebních prací závislé na výsledcích monitoringu • MONITORING NEDÍLNOU SOUČÁSTÍ NÁVRHU STATICKÉHO ZAJIŠTĚNÍ KONSTRUKCÍ • prohlídky konstrukcí na základě hlášení poruch a závad, záznam • opravy funkčních závad oken, dveří, instalací • ostatní navržené práce provedeny jen výjimečně v nutných případech • dřevěná podpěra schodišťových stupňů • ocelový výztužný rám pod schodišťovou podestou • plošné podpěry schodišť a kleneb nebyly potřeba



Statické zajištění konstrukce v průběhu ražby (nerealizováno) Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Návrh zesílení a statického zajištění konstrukce Stavební práce a organizační opatření v případě havárie • konstrukční materiál uložený v pohotovosti • omezení provozu, vyklizení části budovy (suterénu, přízemí) • vyklizení celé budovy


Realizace oprav budov Závěrečná repasportizace stavebně-technického stavu budov • závěrečná prohlídka budov po doznění vlivů ražby • záznam všech poruch • vyhodnocení poruch vzniklých vlivem ražby (deformace konstrukce) • podklad pro hodnocení konstrukce a podrobný návrh oprav • podklad pro jednání s vlastníkem budovy


Realizace oprav budov

Záznam poruch ve výchozím pasportu (před ražbou) a v závěrečném pasportu (po ražbě) Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Realizace oprav budov Hodnocení deformací a poruch • celkové vyhodnocení monitoringu – měření deformací a poruch • celkové vyhodnocení záznamu poruch konstrukce • určení příčin poruch, vyloučení „nepravých důlních škod“


Realizace oprav budov Hodnocení konstrukce a návrh oprav • hodnocení porušené konstrukce z hlediska nosné způsobilosti • průzkum materiálu nebo skladby opravované (porušené) konstrukce • doměření přesného tvaru opravované konstrukce • podrobný realizační návrh opravy • návrh stavební opravy nosné konstrukce • návrh opravy nenosných konstrukcí • projednání s vlastníkem a s uživateli budovy



Původní stav budovy Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005


Opravený stav budovy Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí CZ.04.3.07/4.2.01/0005

Realizace oprav budov Realizace oprav budov • realizace oprav za provozu • opravy nosných i jiných konstrukcí moderními metodami • šetrné provádění oprav v nezbytně nutném rozsahu • výztužné ocelové pruty Helifix lepené do spar a drážek ve zdivu • opravy omítek, nátěry fasád, malby interiérů, dlažby, obklady • opravy oken, dveří, nátěry • zlepšení stavu konstrukce, prodloužení její životnosti • finanční náhrady škod


Závěr 1. části • časově náročná činnost • nezbytná spolupráce s vlastníky a uživateli budov • dokonalá znalost konstrukce v každém okamžiku realizace stavby • okamžitá reakce na vzniklý stav konstrukce, deformaci, poruchu • zajištění bezpečnosti provozu v budovách • zajištění spolehlivosti konstrukcí budov • zajištění nepřerušeného provozu v budovách • omezení rozsahu prováděných stavebních prací • úspora finančních prostředků


Průzkumy a hodnocení budov nad tunely Městského okruhu

Recommend Documents