VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN. ZAJIŠT NÍ STAVEBNÍ JÁMY A ZALOŽENÍ OBJEKZU SONO V BRN Securing of Foundation Pit in Brno

VYSOKÉ UýENÍ TECHNICKÉ V BRNċ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

FAKULTA STAVEBNÍ ÚSTAV GEOTECHNIKY FACULTY OF CIVIL ENGINEERING INSTITUTE OF GEOTECHNICS

ZAJIŠTċNÍ STAVEBNÍ JÁMY A ZALOŽENÍ OBJEKZU SONO V BRNċ Securing of Foundation Pit in Brno

DIPLOMOVÁ PRÁCE MASTER'S THESIS

AUTOR PRÁCE

Bc. JAROSLAV ONDRÁýEK

AUTHOR

VEDOUCÍ PRÁCE SUPERVISOR

BRNO 2012

Ing. PETR SVOBODA, Ph.D.

VYSOKÉ UýENÍ TECHNICKÉ V BRNċ FAKULTA STAVEBNÍ Studijní program Typ studijního programu Studijní obor PracovištČ

N3607 Stavební inženýrství Navazující magisterský studijní program s prezenþní formou studia 3607T009 Konstrukce a dopravní stavby Ústav geotechniky

ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE Diplomant

Bc. Jaroslav Ondráþek

Název

ZajištČní stavební jámy a založení objektu SONO v BrnČ

Vedoucí diplomové práce

Ing. Petr Svoboda, Ph.D.

Datum zadání diplomové práce Datum odevzdání diplomové práce V BrnČ dne 31. 3. 2011

31. 3. 2011 13. 1. 2012

............................................. Ing. Lumír Miþa, Ph.D. Vedoucí ústavu

............................................. prof. Ing. Rostislav Drochytka, CSc. DČkan Fakulty stavební VUT

Podklady a literatura Budou pĜedány vedoucím diplomové práce zvlášĢ. Zásady pro vypracování V roce 2011 byla zahájena výstavba mediálnČ známého projektu SONO v BrnČ, ul. VeveĜí. Pro jeho vybudování je tĜeba vyhloubit þlenČnou stavební jámu vþetnČ zajištČní okolní zástavby a ulice VeveĜí s tramvajovým provozem. NáslednČ bude v jámČ založen vlastní netradiþní objekt. Inženýrsko-geologické pomČry v místČ stavby jsou zĜejmé ze zprávy o prĤzkumu. Úkolem diplomové práce je navrhnout ekonomické a bezpeþné pažení stavební jámy a založení objektu. PĜedepsané pĜílohy Licenþní smlouva o zveĜejĖování vysokoškolských kvalifikaþních prací 1. Zadání diplomové práce. 2. Úvodní þást, seznámení s problematikou DP, charakteristika objektu. 3. Inženýrsko-geologické, hydrogeologické a geotechnické pomČry. Základní IG profil použitý pro statický výpoþet. Geotechnické parametry. 4. Statický výpoþet. 5. Technologie výstavby. 6. Výkresová dokumentace. 7. Technická zpráva.

............................................. Ing. Petr Svoboda, Ph.D. Vedoucí diplomové práce

Abstrakt PĜedmČtem práce je zajištČní stavební jámy a založení objektu SONO v BrnČ na ulici VeveĜí.Požadavkem je zajistit ekonomický a bezpeþný návrh konstrukce. Výpoþetkonstrukce byl proveden v programovém systému FINE GEO 5 - Studentská verze.

Klíþová slova stavební jáma, založení objektu, kotva, vrtaná pilota, ražená pilota

Abstract It is project of securing foundation pit and foundation for SONO building realized in Brno in VeveĜí street. It is required to desing economical and safety construction.A calculation was performed by program FINE GEO 5 - Student version.

Keywords foundation pit, building foundation, anchor, driven pile, bored pile …

Bibliografická citace VŠKP ONDRÁýEK, Jaroslav. ZajištČní stavební jámy a založení objektu SONO v BrnČ. Brno, 2011. 165 s., 9 s. pĜíl. Diplomová práce. Vysoké uþení technické v BrnČ, Fakulta stavební, Ústav geotechniky. Vedoucí práce Ing. Petr Svoboda, Ph.D..

Prohlášení: Prohlašuji, že jsem diplomovou práci zpracoval(a) samostatnČ, a že jsem uvedl(a) všechny použité‚ informaþní zdroje.

V BrnČ dne 12.1.2012

……………………………………………………… podpis autora

OBSAH: 1. ÚVOD 2. GEOTECHNICKÉ POMċRY 3. ZAJIŠTċNÍ STAVEBNÍ JÁMY 4. STATICKÝ VÝPOýET - ZAJIŠTċNÍ STAVEBNÍ JÁMY 5. ZALOŽENÍ OBJEKTU 6. STATICKÝ VÝPOýET - ZALOŽENÍ OBJEKTU 7. TECHNICKÁ ZPRÁVA 8. VÝKRESY 9. ZÁVċR, SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJģ, SEZNAM ZKRATEK A SYMBOLģ, SEZNAM TABULEK A OBRÁZKģ, SEZNAM PěÍLOH

BRNO 2012

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212

%F-DURVODY2QGUiĀHN %512

Obsah: 1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5.

ÚVOD

2

ZADÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE POLOHA A POPIS OBJEKTU PODKLADY ZÁSADY PRO VYPRACOVÁNÍ DIPLOMOVÉ PRÁCE SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJģ

2 2 4 5 6

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212


1. Úvod

1.1. Zadání diplomové práce

Pedmtem této diplomové práce je navržení zajištní stavební jámy a založení objektu. Jedná se o základní úlohy pi zakládání vtšiny vtších obytných, inženýrských a prmyslových staveb v jámách pod úrovní okolního terénu nebo stávajících objekt. Návrh tchto prvk ovlivuje celá ada faktor, jako napíklad charakter stavby, geologie zájmového území, technologie provádní jednotlivých konstrukcí, které se neustále vyvíjejí. Pi navrhování se využívá nejen znalostí mechaniky zemin a hornin, inženýrské geologie, stavební mechaniky, ale také zkušeností z projektování a praxe na stavbách. Požadavkem na každou konstrukci je její bezpenost a životnost. Požadavkem investora je naopak rychlost výstavby a hospodárnost návrhu. Toto vše je teba skloubit pro úspšné navržení založení objektu.

1.2. Poloha a popis objektu

Zájmové území hotelu SONO se nachází v jihomoravském kraji na jižním okraji brnnské mstské ásti Žabovesky na pozemku íslo 2832 v katastrálním území Žabovesky 610470. Jedná se o objekt s deseti nadzemními a temi podzemními podlažími. Úrove stavební jámy je cca 9,5m p. t., 239,000m n. m. Pozemek je lichobžníkového tvaru o rozmrech cca 32x70m. Nachází se pi ulici Veveí mezi objektem „Platinum“ na východní stran a objektem „Chempex“ na stran západní. Na jižní stran se nachází komplex garáží a na stran severní pak ohraniuje pozemek samotná ulice Veveí. Nadmoská výška v terénu se v zájmovém území pohybuje od 249m n. m. v blízkosti ulice Veveí do 252m n. m. u oplocení komplexu garáží.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212


REUi]HN9L]XDOL]DFHREMHWNX>@

REUi]HN3RORKDREMHWNX>@

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212


&KHPS

3ODWLQLX *DUiç

REUi]HN3RORKDREMHWNX>@

1.3. Podklady

Pro vypracování této diplomové práce mi byly mým vedoucím poskytnuty v elektronické form tyto podklady: -výkresová dokumentace výkop, základ a píslušných stavebních ez komplexu garáží (Ing. Josef Strapina), budovy chempex (Ing. arch. František Šmédek) a budovy platinia (Ing. arch. Michal Kristen) -výkresová dokumentace výkop a píslušných ez, koordinaní situace, vytyovací plán pilot a výkres tvaru základové desky plánovaného objektu SONO (Ing. arch. František Šmédek) -souhrnná technická zpráva projektové dokumentace objektu SONO (Ing. arch. František Šmédek) -závrená zpráva o provedení inženýrsko -geologického przkumu firmou TOPGEO (Ing. Michal Vojtásek)

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212


1.4. Zásady pro vypracování diplomové práce

Pi návrhu založení objektu i výkopu se pedpokládá podrobný popis jednotlivých alternativ, diskuse o jejich vhodnosti pro dané staveništ a výbr nejvhodnjší alternativy. Dále pak vypracování podrobného statického výpotu pro vybranou alternativu, jí odpovídající výkresové dokumentace, technické zprávy a technologického postupu výstavby.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212


1.5. Seznam použité literatury a zdrojĤ

[1]

MASOPUST, J. Speciální zakládání staveb: 1. díl. 1 vyd. Brno:Cerm, 2004 141 s. ISBN 80-214-2770-1

[2]


[3]

WEIGLOVÁ, K. Mechanika zemin. 1. vyd. Brno: Cerm, 2007. 186 s. ISBN 807204-507-5

[4]

MASOPUST, J. Rizika prací speciálního zakládání staveb, 1. vyd. Praha: KAIT 2011. ISBN 978-80-87438-10-7

[5]

MASOPUST, J. Vrtané piloty, 1. vyd. Praha: enk a ježek, 1994 2011. ISBN 978-80-87438-10-7

[6]

SN EN 1991-1-1 Zatížení konstrukcí-ást 1: Obecná zatížení – Obecná pravidla

[7]

SN EN 1536 Provádní speciálních geotechnických prací-Vrtané piloty

[8]

SN EN 1537 Provádní speciálních geotechnických prací-Injektované horninové kotvy

[9]

SN EN 1992-1-1 Navrhování betonových konstrukcí-ást 1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby

[10]

SN EN 1993-1-1 Navrhování ocelových konstrukcí-ást 1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby

[11]

SN EN 1995-1-1 Navrhování devných konstrukcí-ást 1: Spolená pravidla a pravidla pro pozemní stavby

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212


[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

KELLER - speciální zakládání, spol. s r.o. – výkresová dokumentace výkop, základ a píslušných stavebních komplexu garáží (Ing. Josef Strapina), budovy chempex (Ing. arch. František Šmédek) a budovy platinia (Ing. arch. Michal Kristen)

ez

- výkresová dokumentace výkop a píslušných ez, koordinaní situace, vytyovacího plánu pilot a výkres tvaru základové desky plánovaného objektu SONO (Ing. arch. František Šmédek) - souhrnná technická zpráva projektové dokumentace objektu SONO (Ing.arch. František Šmédek) -závrená zpráva o provedení inženýrsko geologického przkumu firmou TOPGEO (Ing. Michal Vojtásek)

[26]

[27]

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212


Seznam obrázkĤ:

REUi]HN9L]XDOL]DFHREMHWNX>@ REUi]HN3RORKDREMHWNX>@ REUi]HN3RORKDREMHWNX>@

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Obsah: 2.

GEOTECHNICKÉ POMċRY

2

2.1. ÚVOD 2.2. PěEHLED GEOLOGICKÝCH A HYDROGEOLOGICKÝ POMċRģ 2.2.1. GEOLOGICKÉ POMċRY 2.2.2. HYDROGEOLOGICKÉ POMċRY 2.3. PROZKOUMANOST ZÁJMOVÉHO UZEMÍ 2.3.1. INŽENÝRSKO-GEOLOGICKÉ POMċRY ZÁJMOVÉHO ÚZEMÍ 2.3.2.1. TĜídy tČžitelnosti 2.3.2. HYDROGEOLOGICKÉ POMċRY 2.3.3. GEOTECHNICKÉ VLASTNOSTI ZEMIN 2.4. INŽENÝRSKO - GEOLOGICKÉ ZHODNOCENÍ

2 2 3 3 3 6 7 8 9 10

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

1. Geotechnické pomČry 1.1. Úvod

Pro ekonomický a bezpeþný návrh stavební konstrukce je nezbytné znát inženýrskogeologické a hydrogeologické pomČry na staveništi, vlastnosti hornin a složení základové pĤdy a to do takové hloubky, do které bude zasahovat pĜitížení od dané stavební konstrukce. Celkový návrh ovlivĖuje kvalita a množství získaných informací o stavbČ, jako jsou fyzikální, indexové a mechanické vlastnosti základové pĤdy. Velmi dĤležité pro tyto vlastnosti je také výskyt podzemní vody, její proudČní a chemizmus. ýím pĜesnČjší informace máme, tím ekonomiþtČjší návrh mĤžeme vytvoĜit, pĜi respektování bezpeþnosti a životnosti konstrukce. PodcenČní geologického prĤzkum, které se þasto dČje ve snaze ušetĜit, mĤže mít za následek porušení statiky stavební konstrukce, naklonČní, nebo dokonce zĜícení. V této þásti práce informuji o prĤzkumech dané lokality, které byly k dispozici a na jejich základČ byly vytvoĜeny podklady pro bezpeþný a zároveĖ ekonomický návrh konstrukcí spodní stavby.

1.2. PĜehled geologických a hydrogeologický pomČrĤ

Na základČ „Geomorfologického þlenČní ýSR“, Studia geographica 23, GÚ ýSAV, 1972, náleží zájmové území: Provincii: Subprovincii: Oblasti: Celku: Podcelku: Okrsku:

ýeská vysoþina ýesko-moravská soustava BrnČnská vrchovina Bobravská vrchovina Lipovská pahorkatina Špilberk

Na základČ hydrogeologického þlenČní ýR, Hydrologického informaþního systému VÚV T.G.M., náleží zájmové území do povodí IV. ěádu vodního toku Ponávka, která je souþasnČ v kanalizovaném korytČ, které protéká pĜibližnČ 1km východnČ od zájmového území.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

2.1.1. GEOLOGICKÉ POMċRY

Povrch brnČnského masívu se nachází v úrovni pĜibližnČ 230,7m n. m. Jedná se o šedé biotické granodiority proterozického stáĜí, silnČ zvČtralé, v polohách 19-21m p. t. rozložené na eluviální písky. PrĤbČh skalního podloží v zájmovém území nelze na základČ dostupných informací pĜesnČ urþit, ale nachází se v hloubce cca 227,700 m n. m. Na horniny brnČnského masívu nasedají polohy neogeních jílĤ. Jedná se o šedé vápnité jíly pevné konzistence. Povrch neogeních jílĤ se pohybuje v rozmezí od 8 do 12m p.t., v úrovni pĜibližnČ 241m n. m. Mocnost neogeních jílĤ je odhadována na cca 11m. Na neogen v minulosti transgredovaly rozložené horniny brnČnského masívu. Tyto horniny oznaþujeme jako detrit. Jedná se o slabČ zahlinČné písky tmavČ hnČdé barvy s drobnými úlomky proterozoických hornin. Detrit byl zastižen v hloubce 7-9m p. t. Mocnost této vrstvy se v lokalitČ pohybuje od 1 do 3m. Kvarterní pokryv je tvoĜen pouze souvrstvím sprašových hlín, þasto slabČ písþitých, zejména v pĜípovrchové zónČ. Jedná se o jíly se stĜední plasticitou, okrové barvy. Konzistence je obvykle tuhá, v nižších polohách až pevná. Mocnost tČchto sedimentĤ dosahuje v zájmovém území 7-9m.

2.1.2. Hydrogeologické pomČry

Zájmová oblast náleží k rajónu 2241 Dyjsko-svratecký úval, jenž náleží do skupiny rajónĤ „ Neogenní sedimenty vnČkarpatských a vnitrokarpatských pánví“. Podzemní voda je vázána na vrstvu detritu a neogenní jíly tak tvoĜí poþevní izolátor. Jedná se o zvodnČní s mírnČ napjatou spodní hladinou, jejíž plošný výskyt je pravdČpodobnČ znaþnČ nepravidelný.

1.3. Prozkoumanost zájmového uzemí

Prozkoumanost zájmového území byla provedena roku 2003 (Balun: Brno – VeveĜí ul. – parc. þ. 2829, 2830 a 2831. Brno 2003) pro potĜeby výstavby objektu „Platinium“, kdy byly realizovány 3 vrty do hloubky 10m. V roce 2009 firma TOPGEO s.r.o. (Ing. Michal Vojtásek) provedla prĤzkum dané parcely, za úþelem výstavby hotelu SONO, dvČma prĤzkumnými vrty J1 a J2 do hloubky 15 a 13m. Viz obrázek þ. 1. Vrty byly provedeny technologií jádrového vrtání na sucho pomocí jednoduché jádrovnice s tvrdokovovou korunkou o prĤmČru 175mm až do koneþných hloubek.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 1 Poloha realizovaných vrtĤ [23]

NáslednČ byly vyhloubeny dvČ kopané sondy u obvodové zdi objektu „Chepmex“ a bylo zjištČno, že základová spára se nachází v hloubce 2,1m pod úrovní stávajícího terénu.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 2 Kopaná sonda

Vzhledem nejasnosti geologie a prĤbČhu skalního podloží v zájmovém území bylo považováno za nutné pokraþovat další etapou prĤzkumu. Tato další etapa byla posléze provedena v roce 2010 jedním vrtem J3 do hloubky 22m (viz obrázek 2.1). Hloubení bylo provádČno opČt technologií jádrového vrtání na sucho pomocí jednoduché jádrovnice s tvrdokovovou korunkou. V nesoudržných zeminách byly vrty zapaženy manipulaþní kolonou zámkových pažnic, v nichž bylo v hloubení pokraþováno talíĜovým vrtákem až do koneþných hloubek. PĜehled vrtných prací je sestaven v tabulce 2.1. Oznae Projektovaná Skutená Naražená Ustálená ní vrtu hloubka[m] hloubka [m] HPV [m] HPV [m] J-1 15,0 15,0 11,6 11,4 J-2 10,0 13,0 nezastižena nezastižena J-3 25,0 22,0 nezastižena nezastižena Celkem 50,0 50,0 -

Úrove terénu [m n. m] 251,6 249,9 249,7 -

7DEXOND3ĢHKOHGUHDOL]RYDQìFKYUWĪ

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Stále ovšem nebyla s urþitostí dána poloha skalního podloží. Piloty sousedního objektu sahají pouze do hloubky okolo 10 m, kdežto geologický prĤzkum stanovil hloubku ĜádovČ okolo 19 m. Z toho dĤvodu byla provedena další etapa prĤzkumu - dynamická penetrace. Soutyþí opatĜené kuželovým hrotem o ploše 15 cm2 bylo do zeminy zaráženo beranem o hmotnosti 50 kg z výšky 0,5 m. Délka jedné tyþe je 1 m. Byl zaznamenáván poþet úderĤ na vnik soutyþí o 10cm. Výsledky dynamické penetrace jsou uvedeny v pĜíloze þ. 1. Na základČ této zkoušky bylo potvrzeno, že v hloubce 8 m se nachází pouze vrstva detritu. Autor prĤzkumu se tedy domnívá, že pouze do nČj byly vetknuty piloty budovy Platinia. Skalní podloží bylo zachyceno pouze jedním vrtem J3 a to v hloubce 22 m, þili 227,700 m. n. m.

2.1.3. Inženýrsko-geologické pomČry zájmového území

Na základČ popisu vrtného jádra a rozborĤ vzorkĤ v akreditované laboratoĜi byly zjištČny jednotlivé typy vrstev.

Strategie

Litologie

Zatídní

kvartér kvartér neogén proterozoikum

sprašové hlíny detrit - písek jíly granodiority

F6 (F4) S2 F8 R6-R4

Hloubková úrove (m) 0 až 7 7 až 8 8 až 19 19 -

Tabulka 2.2: Zjednodušený geologický profil

- Sprašové hlíny: Vyskytují se na celé ploše zájmového území, petrograficky lze vyþlenit dva typy zemin. Jíly se stĜední plasticitou a jíly písþité. Pro oba je typická okrová barva a jejich konzistence je nejþastČji tuhá, výjimeþnČ pevná. Podle ýSN 73 1001 se sprašové hlíny Ĝadí do tĜídy F6, symbol CI/CL, jíl se stĜední/nízkou plasticitou. Sprašové hlíny písþité pak Ĝadíme do tĜídy F4, symbol CS, jíl písþitý. Mocnost sprašových hlín se pohybuje od 7 do 9 m. [25]

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

- Detrit: Detrit je tvoĜený rozloženými horninami brnČnského masívu, které byly pĜesunuty z vyšších poloh na povrch mladších uloženin. Petrograficky se jedná o špatnČ zrnČný písek, místy slabČ zahlinČný. NejþastČji je tmavČ hnČdé až rezavé barvy. PravdČpodobnČ se vyskytuje na celé ploše území a to v hloubce cca 8 m p. t. Dle ýSN 73 1001 jej Ĝadíme do tĜídy S2, symbol SP, písky špatnČ zrnČné. Mocnost detritu se pohybuje od 1 do 3m. [25] - Neogenní jíly: Tyto sedimenty se vyskytují na celé ploše zájmového území v hlubokém intervalu a to 819m p. t. Jedná se o šedé vápnité jíly pĜevážnČ pevné konzistence. ěadíme je dle ýSN 73 1001 do tĜídy F8, symbol CV, jíly s velmi vysokou plasticitou. [25] - BrnČnský masív: Skalní horniny brnČnského masívu pĜedstavují vČtšinou šedé biotitické granodiority. Vyskytují se v intervalu 19-21m p. t. ve formČ eluvia, tedy materiálu charakteru písku tĜídy S2. Jedná se prakticky o detrit, totožný geotechnický typ, ovšem nepĜemístČný. Dle ýSN 73 1001 se Ĝadí do tĜídy R5-R4. PrĤbČh skalního podloží, ovšem získaný z jedné sondy J3, se nachází v úrovni cca 228,700 m n. m. [25] 2.3.2.1. TĜídy tČžitelnosti

Dle ýSN 73 3050 „Zemní práce“ byly rozdČleny jednotlivé typy vrstevního sledu do následujících tĜíd tČžitelnosti: -sprašové hlíny: tĜída 2 -detrit: tĜída 3 (50%), tĜída 4 (50%) -neogenní jíly: tĜída 4 -brnČnský masív: tĜída 4 (50%), tĜída 5 (50%) Dle ýSN 73 3050 lze v doþasných výkopech stanovit pĜípustné sklony svahĤ podle následující tabulky 2.3.

Druh zeminy

Pípustný sklon svahu

Jíl Písitá hlína

(pomr výšky k pdorysné délce svahu) 1:0,25 až 1:0,5 1:01 7DEXOND3ĢtSXVWQpVNORQ\VYDKĪ

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

2.1.4. Hydrogeologické pomČry

Podzemní voda byla zaznamenána pouze jedním vrtem v hloubce 11,5 m p.t. na úrovni 240 m n. m. Byla vázána na vrstvu detritu. V ostatních vrtech projevovala tato vrstva pouze zemní vlhkost. V zájmovém území tedy lze vymezit pouze plošnČ nepravidelnou zvodeĖ s mírnČ napjatou hladinou, jejíž poþevní izolátor tvoĜí neogenní jíly, stropní izolátor pak souvrství sprašových hlín. PĜítomnost podzemní vody ve vrstvČ detritu je nejspíše pouze doþasnČ vázaná na množství srážkové vody, jež propustí pomČrnČ mocné a nepĜíliš propustné souvrství sprašových hlín. Ve vČtších hloubkách lze pĜedpokládat puklinové zvodnČní v horninách brnČnského masivu. [25]

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

2.1.5. Geotechnické vlastnosti zemin Veliina Poissnovo íslo Pevodní souinitel Objemová tíha Soudržnost Úhel vnitního tení

Symbol

Jedntoka

Hodnota

ced

-

0,40

-

0,47

[kN/ m3]

21

[kPa]

12

[ °]

19

[Mpa]

4,5

ef

Eoed

Modul petvárnosti

Tabulka 2.4: Sprašové hlíny

Veliina Poissnovo íslo Pevodní souinitel Objemová tíha Soudržnost Úhel vnitního tení Modul petvárnosti

Symbol

Jedntoka

Hodnota

ced

-

0,35

-

0,62

[kN/ m3]

18,5

[kPa]

14

[ °]

25

[Mpa]

5

ef

Eoed

7DEXOND6SUDåRYpKOtQ\StVĀLWp

Veliina Poissnovo íslo Pevodní souinitel Objemová tíha Soudržnost Úhel vnitního tení Modul petvárnosti

Symbol

Jedntoka

Hodnota

ced

-

0,28

-

0,78

[kN/ m3]

18,5

[kPa]

0

[ °]

35

[Mpa]

40

ef

Eoed 7DEXOND'HWULW

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

Veliina Poissnovo íslo

Symbol

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Jedntoka -

Hodnota 0,42

-

0,37

[kN/ m3]

20,5

[ %]

32

[ %]

84,4

[ %]

29,7

Stupe konzistence

wP IC

Soudržnost

ced

[kPa]

17,1

[ °]

20

[Mpa]

3

w wL

Pevodní souinitel Objemová tíha Vlhkost Mez tekutosti Mez plasticity

Úhel vnitního tení Modul petvárnosti

ef

Eoed

0,96-1,13

7DEXOND1HRJHQQtMtO\

Veliina

Symbol

Jedntoka

Hodnota

Pevnost v prostém tlaku

ci c ef

[MPa]

5,00

[kPa]

95

[ °]

25

Soudržnost Úhel vnitního tení

7DEXOND%UQďQVNìPDVtY

1.4. Inženýrsko - geologické zhodnocení

Geologickou stavbu celého území výraznČ ovlivĖuje výskyt skalního podloží tvoĜeného granodiority brnČnského masívu. Ty byly ovČĜeny pouze vrtem J3 do hloubky 22 m, 228.700 m n. m. Jelikož se na daném území nevyskytuje podzemní voda, zjištČné základové pomČry lze považovat za jednoduché. Co se týþe zatížení základové pĤdy od okolních objektĤ co do intenzity a tČsné vzdálenosti od budoucí stavební jámy je tĜeba uvažovat základové pomČry jako za složité, podle ýSN EN 1997-1. Projektovaný objekt, který má 10 nadzemních a tĜi podzemní podlaží, je nutno charakterizovat jako nároþný. PĜi výpoþtu stavební jámy bude proto objekt zaĜazen do 3. geotechnické kategorie. PĜi návrhu založení bude objekt zaĜazen 2. geotechnické kategorie tj. poþítají se mezní stavy únosnosti a použitelnosti. Založení objektu „Chempex“ je pouze 2,1m p.t. a proto je tĜeba objekt zajistit proti sedání vlivem hloubení stavební jámy. Jedná se o zdČný objekt a jakékoliv deformace by mohly mít nepĜíznivý vliv na statiku konstrukce. StejnČ tak i objekt „Platinium“, který je založen na

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

pilotách. Dojde-li k odkrytí krajních pilot vlivem výkopu, je tĜeba nahradit ztrátu jejich plášĢového tĜení a zajistit tak stabilitu konstrukce. Je tĜeba poþítat s dynamickým zatížením od dopravy z ulice VeveĜí, zejména pak od projíždČjících tramvají. U zajištČní stČny stavební jámy pod garážemi je také nutné vČnovat velkou pozornost a nepĜipustit žádné deformace. Statika objektĤ byla v minulosti narušena vlivem výstavby Platinia a jsou tedy majitelem kladeny vysoké požadavky na zachování stability objektĤ.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

PĜíloha 1: dokumentace vrtĤ

Název zakázky: Zpracovatel: Datum:

Brno - Hotel SONO - prĤzkum a rešerže Ing. M. Vojtásek 12.6.2009

Podrobná dokumentace vrtu Vrt: Kóta:

J-2 249,9 m n. m.

Dne (hod.) Hladina 12.6.2009 podzemn navrtaná í vody ustálená 15.6.2009

Hloubky pod terénem nezastižená nezastižená

Metráž

TĜída

TČžitelnost

Symbol

Ornice, písþitá hlína, hnČdá, drobivá, humózní

F3

2

MS

2,9

Sprašová hlína, silnČ písþitá, tuhá, svČtle okrová, bez shlukĤ CaCO3

F4

2

CS

2,9

4,8

Sprašová hlína, slabČ písþitá, tuhá svČtle okrová, velmi bojné shluky CaCO3eolická

F6

2

CI

4,8

5,9

Sprašová hlína, salbČ písþitá, tuhá, okrová, bez shlukĤ CaCO3eolická

F6

2

CI

5,9

7,1

Sprašová hlína,pevná, tmavČ okrová, bez shlukĤ CaCO3eolická

F6

3

CI

7,1

8,1

Sprašová hlína, slabČ písþitá, tuhá, svČtle okrová, bez shlukĤ CaCO3

F8

3

CH

8,1

10,3

Detrit - písek, stĜednČzrnný, s hojnými ostrohrannými úlomky hornin do 2 cm, velmi S2 (R6) ulehlý, vlhký

3(4)

SP

10,3

13

4

CH

od

do

0

0,4

0,4

Geologický profil

Jíl, pevný, zelenošedý, neogenní

Vrt ukonþen v hloubce 13,0 m Dokumentováno: 12.6.2009 Dokumentoval: Ing. Michal Vojtásek

F8




J-3 249,7 m n. m.

Dne (hod.) Hladina 10.6.2010 podzemn navrtaná í vody ustálená 10.6.2010 Metráž


Geologický profil

TĜída

TČžitelnost

Symbol


F3

2

MS

1,0


F4

2

CS

1,0

5,9

Sprašová hlína, slabČ písþitá, tuhá svČtle okrová, velmi bojné shluky CaCO3, eolická

F6

2

CI

5,9

7,0

Sprašová hlína, pevná, okrová, bez shlukĤ CaCO3, eolická

F6

3

CI

7,0

8,0


4

SP

8,0

19,0

Jíl pevný, zelenošedý, neogenní

4

CH

19,0

21,0


4

SP

21,0

21,5

Granodiorit, silnČ zvČtralý, hnČdoþerný, ostrohranné úlomky do velikosti 2 cm.

R5

4

-

21,5

22,0

Granodiorit, silnČ zvČtralý, hnČdoþerný, ostrohranné úlomky do velikosti 5 cm.

R4

5

-

od

do

0,0

0,2

0,2

Dokumentováno: 12.6.2009 Dokumentoval: Ing. Michal Vojtásek Vrt ukonþen v hloubce 22 m (227,7 m n. m.)

F8




J-1 251,6 m n. m.

Dne (hod.) Hladina podzemn navrtaná 9.6.2009 í vody ustálená 11.6.2009 Metráž


TĜída

TČžitelnost

Symbol


F3

2

MS

3,0


F4

2

CS

3,0

5,0

Sprašová hlína, slabČ písþitá, tuhá svČtle okrová, velmi bojné shluky CaCO3, eolická

F6

2

CI

5,0

6,9

Sprašová hlína, pevná, okrová, bez shlukĤ CaCO3, eolická

F6

2

CI

6,9

8,1

Sprašová hlína, pevná, tmavČ okrová, bez shlukĤ CaCO3, eolická

F6

3

CI

8,1

9,4

Sprašová hlína, slabČ písþitá, tuhá, okrová, bez shlukĤ CaCO3, plastická, vlhká

F8

3

CH

9,4

12,1


3(4)

SP

12,1

15,0

Jíl, pevný, zelenošedý, neogenní

4

CH

od

do

0,0

0,4

0,4

Geologický profil

Dokumentováno: 12.6.2009 Dokumentoval: Ing. Michal Vojtásek Vrt ukonþen v hloubce 22 m (227,7 m n. m.)

F8

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Seznam obrázkĤ obrázek: 1 Poloha realizovaných vrtĤ [23] ............................................................................................... 4 obrázek: 2 Kopaná sonda......................................................................................................................... 5

Tabulky" Tabulka 2.1: PĜehled realizovaných vrtĤ .................................................................................................. 5 Tabulka 2.2: Zjednodušený geologický profil .......................................................................................... 6 Tabulka 2.3: PĜípustné sklony svahĤ........................................................................................................ 7 Tabulka 2.4: Sprašové hlíny .................................................................................................................... 9 Tabulka 2.5: Sprašové hlíny písþité.......................................................................................................... 9 Tabulka 2.6: Detrit .................................................................................................................................. 9 Tabulka 2.7: Neogenní jíly .................................................................................................................... 10 Tabulka 2.8: BrnČnský masív................................................................................................................. 10

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Obsah: 3.

ZAJIŠTċNÍ STAVEBNÍ JÁMY

2

3.1. ZADÁNÍ 3.2. METODY ZAJIŠTċNÍ STAVEBNÍCH JAM 3.2.1. SVAHOVANÁ STAVEBNÍ JÁMA 3.2.2. HěEBÍKOVÁNÍ 3.2.3. ZÁPOROVÉ PAŽENÍ 3.2.4. ŠTċTOVÉ STċNY 3.2.5. PODZEMNÍ STċNY 3.2.6. PILOTOVÉ STċNY 3.2.7. TRYSKOVÁ INJEKTÁŽ 3.2.8. MIKROZÁPOROVÉ PAŽENÍ 3.2.9. VÝBċR METODY PRO OBJEKT SONO 3.3. VÝPOýET PAŽENÍ 3.4. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJģ

2 4 4 5 6 8 10 13 14 16 17 19 20

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

3. ZajištČní stavební jámy 3.1. Zadání Stavební pozemek se nachází v mČstské zástavbČ. Na obr. 3.1 jsou uvedeny rozmČry, výškové úrovnČ a tvar stavební jámy. Z východní strany je ohraniþen ulicí VeveĜí a z jihu objektem „Platinium“. Na délce 24 m sousedí s pozemkem administrativní centrum o 8 nadzemních a jednom podzemním podlaží. Na zbylých 46 m pokraþuje plocha parkovištČ podsklepená jedním podlažím. Budova je založena na pilotách, které dosahují hloubky cca 239,000 m n.m., zhruba 11 m pod upraveným terénem objektu SONO. Na stranČ západní se nachází komplex garáží. Jedná se o zdČné jednopodlažní stavby s plochou stĜechou, založené na základových pasech hlubokých 1,4 m pod pĜilehlým terénem. V nejbližším místČ je objekt vzdálen 400 mm od hrany pozemku. Na severní stranČ je pozemek na 13 m ohraniþen budovou „Chempex“. Je to zdČný objekt o 3 nadzemních podlažích, který je založen na základových pasech hlubokých 2,1 m pod stávajícím terénem. Ve zbývající þásti, za objektem „Chempex“ , je proluka ve zvyšujícím se sklonu smČrem ke garážím. Výškový rozdíl þiní cca 2,0 m. Samotná stavební jáma se skládá ze dvou hlavních výškových úrovní. První þást má rozmČry 33,1x37m, v jedné své þásti je hluboká 8,2-9,4 m pod upraveným terénem, který je 248,600m n. m. Dno druhé þásti stavební jámy o rozmČrech cca 33x33 m se nachází 0,200 pod upraveným terénem. ObČ výškové úrovnČ jsou propojeny rampou polokruhového tvaru.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

37 87

37 87

Ò6(.&

2833

Ò6(.$ P

Ò6(.)

37 87

Ò6(.'

P

2829/ 1

37 87

P

Ò6(.* Ò6(.+

37 87

Ò6 (. *

P P

Ò6(.(

P

P

Ò6(.% PQP

PQP

2866/ 8 obrázek: 3.1: Schéma stavební jámy

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

3.2. Metody zajištČní stavebních jam

Návrh stavební jámy ovlivĖuje Ĝada faktorĤ, jako napĜíklad poloha konstrukce (v mČstské zástavbČ, þi ve volném terénu), charakter konstrukce a také geologický a hydrogeologický profil staveništČ. Stavební jáma musí zabezpeþit stabilitu okolních staveb, území i všech inženýrských sítí. Existuje Ĝada technologií, proto je dĤležité pĜi návrhu zvážit všechny výhody i nevýhody, které souvisejí s daným typem a pĜípadnČ upozornit na možné problémy a nebezpeþí, které mohou pĜi návrhu nastat. Navržená technologie musí splĖovat nejen požadavky bezpeþnosti, ale také všechny požadavky investora na rychlost a hospodárnost konstrukce. TémČĜ vždy existuje nČkolik variant Ĝešení. Naším úkolem je všechna analyzovat a vylouþit ta ménČ vhodná. Metody zajištČní stavebních jam mĤžeme rozdČlit na nČkolik základních typĤ, které se spolu dají kombinovat. Stavební jámy se dČlí na jámy svahované a pažené. Svahované jámy jsou omezeny svahy, které zajišĢují její stabilitu. U jam pažených mĤže být stČna volnČ stojící nebo zajištČna vodorovnými podporovými prvky. TČmi jsou rozpČry a kotvy, které se zĜizují jako trvalé nebo doþasné. StČny mohou být podle statických požadavkĤ kotvené nebo rozepĜené v jedné þi více úrovních. Dále rozlišujeme jámy tČsné a propustné. Mezi tČsné patĜí podzemní stČny, pilotové stČny pĜevrtávané, konstrukce z tryskové injektáže a štČtové stČny, které nám zejména v propustných zeminách snižují prĤsaky vody do stavební jámy. Naopak propustné jsou záporové pažení, mikrozáporové pažení a pilotové stČny nesouvislé. V následujícím þásti budou popsány jednotlivé zpĤsoby a vybrány nejvhodnČjší alternativy pro objekt SONO.

3.2.1. SVAHOVANÁ STAVEBNÍ JÁMA Tento druh zajištČní se navrhuje tam, kde je dostatek místa pro dosažení dostateþného sklonu svahĤ. Jedná se tedy vesmČs o stavební jámy doþasné, sloužící pro výstavbu suterénu. V mČstské výstavbČ je jejich význam nepatrný, protože vČtšinou nemáme dostatek místa pro její zhotovení. PĜesto je vhodné i tento zpĤsob dobré zvážit, protože je ekonomicky výhodný. PĤdorysný tvar stavební jámy se volí podle tvaru budoucí konstrukce s tím, že musíme poþítat s pracovním prostorem po obvodu jámy šíĜky nejménČ 0,8 m. Svahované jámy se navrhují jak v suchých, tak i zvodnČných zeminách a poloskalních þi skalních horninách. Ve zvodnČlých zeminách je souþástí návrhu i odvodnČní dna stavební jámy. Sklony svahĤ mají rozhodující vliv na kubaturu výkopĤ, tedy i cenu stavební jámy. Volí se tedy co nejstrmČjší s ohledem na roþní období, klimatické vlivy a podmínky okolní zástavby.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

3.2.2. HĜebíkování HĜebíkování je metoda, která zlepšuje vlastnosti základové pĤdy, zejména pak smykové pevnosti. To je dosaženo kombinací vyztužení zeminy a pokrytí povrchu svahu za úþelem vytvoĜení jakési kompaktní zdi, která vytvoĜí stabilní svah výkopu. V podstatČ se jedná o doþasné zajištČní svahu, neboĢ konstrukce hĜebíkĤ a krytu povrchu záĜezu nemají trvanlivé vlastnosti. Metoda cílevČdomČ využívá pĜirozené deformace zemního tČlesa po provedení odkopu nebo výkopu svahu k pĜirozenému aktivování výztužných prvkĤ – hĜebíkĤ. Jejich aktivace zabraĖuje tvoĜení trhlin zejména v oblasti podél povrchu svahu. Aby bylo zaruþeno vnesení sil do hĜebíkĤ, je tĜeba výstavbu provádČt po etapách.

obrázek: 3.2 Postup výstavby hĜebíkovaného svahu [1@

HĜebíkování provádíme dvČma zpĤsoby. Jedná se o tzv. „Mokrý proces“, kdy se hĜebík navržené délky a sklonu osadí do maloprofilového vrtu (prĤmČr je vČtšinou 90-150mm). Druhý zpĤsob „Suchý proces“ používáme u skalních hornin. Používá se betonáĜská ocel R 20-30mm, popĜ. i 2xR 20-25mm a cementová zálivka c/v=2,3/1, stejnČ jako v pĜípadČ mikropilot nebo kotev. HĜebíky tedy spolupĤsobí s okolní zeminou tak, že kolem celého hĜebíku je aktivováno smykové napČtí, jehož velikost roste s deformací mezi pláštČm vrtu vyplnČného cementovou maltou a okolní základovou pĤdou.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

3.2.3. Záporové pažení Záporové pažení náleží mezi nejvíce používané metody zajištČní doþasných svislých výkop stavebních jam a hlubokých rýh. Záporové pažení (obr. 4.5) se skládá z tČchto prvk: -Zápory: Jsou to svislé nosné prvky, které se provádí z ocelových nosník I, U a HEB. Velikost profilu a délka závisí na geologickém profilu staveništČ, zatížení konstrukce a jsou dány statickým výpoþtem. Používají se rozmČry 200-400 mm v osové vzdálenosti 1 – 3 m. Zápory se mohou beranit, v mČstské zástavbČ je však lepší usazovat je do pĜedem pĜipravených vrtĤ a následnČ zafixovat tzv. hubeným betonem o krychelné pevnosti ne vČtší než 10 MPa. KromČ betonu se dá také použít cementová þi vápenná stabilizace. Velikost vrtĤ se odvíjí od velikosti použitých zápor, pohybuje se od 400 do 900 mm. Vetknutá þást zápor by nemČla být kratší, než 1,5 m. -Pažiny: ZajišĢují stabilitu zeminy mezi zápory. V pĜípadČ, že pažení bude sloužit jako ztracené bednČní, provádíme je jako dĜevČné hranČné (hranoly 60-120 mm). Povrch této stČny mĤže být dále využit jako podklad pro svislou izolaci. V ostatních pĜípadech, kde není požadavek na rovinnost povrchu, mohou se používat nehranČnné pažiny (polštáĜe) pĜípadnČ i ocelové pažiny. Nezbytné pro fungování je správná aktivace zápor.Jedna z možností je zajištČní dĜevČnými klíny, kterými se pažina utáhne proti pĜírubám zápor. Tam kde je požadavek na rovinnost povrchu se pažiny pĜiloží pĜímo k pĜírubČ a zemina se mezi pažinami a stČnou výkopu ĜádnČ zahutní vhodným materiálem. Této pracovní fázi je tĜeba vČnovat mimoĜádnou pozornost, neboĢ významnČ rozhoduje o následném chování záporového pažení. V urþitých typech zeminy, zejména málo tlaþivé a poloskalní horniny, se jako pažina mĤže použít stĜíkaný beton a ocelová síĢ pĜivaĜená k záporám.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 3.3 Záporové pažení s pĜedsazenou pĜevázkou, kotvené v jedné úrovni [15]

-Stabilizaþní prvky a pĜevázky: Stabilizaþní prvky jsou bu rozpČry nebo kotvy. RozpČry lze výjimeþnČ navrhovat jako šikmé, opĜené patou napĜ. o vybudovaný základ, nebo vodorovné, kdy v nepĜíliš širokých jámách þi rýhách jde o vzájemné rozepĜení. PĜevázky jsou vodorovné, nejþastČji dvojice ocelových UprofilĤ, která pĜenáší síly z kotev nebo podpČr na zápory. Mohou být zapuštČné, ty se provádí u pažení bez pracovního prostoru. Toto kotvení nám zajistí rovnou svislou plochu. U zápor s pracovním prostorem mĤžeme použít pĜevázky pĜedsazené, kdy jsou osazené na kozlíky, pĜivaĜené k záporám a natoþené ve sklonu kotvy.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 3.4 Schéma ukotvení

Záporové pažení je ve své klasické (popisované) podobČ témČĜ vždy konstrukce doþasná. ObyþejnČ je životnost pažení dána životností doþasných kotev, což jsou 2 roky.

3.2.4. ŠtČtové stČny ŠtČtová stČna je tvoĜena vzájemnČ spojenými štČtovnicemi, které se mohou provádČt jako volnČ stojící nebo kotvené þi rozepĜené v jedné þi více úrovních. ŠtČtovnice jsou mohutné válcované prvky, které jsou opatĜeny zámkovými spoji. Existuje nČkolik typĤ štČtovnic, napĜíklad tvaru U (Larsen viz obr. 3.5) nebo nČmecké štČtovnice tvaru Z.

obrázek: 3.5 ŠtČtovnice typu LARSEN [23]

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 3.6 ZaberanČné štČtovnice [19]

Zabudování štČtovnic do zeminy se provádí pĜed hloubením stavební jámy nejþastČji beranČním, nebo vibroberanČním, ménČ þasto pak zatlaþováním a vplavováním. Stejná zaĜízení se používají i k vytahování štČtovnic u pažících konstrukcí doþasných. Tento typ pažení mĤžeme použít i u stavebních jam s hloubkou založení hluboko pod hladinou podzemní vody. Používáme ho u tzv. „tČsných jam“, protože rychlé zanesení zámkĤ štČtovnic rezem a zbytkem zeminy zajistí, že je pažení témČĜ nepropustné.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 3.7 BeranČní ocelových štČtovnic [19]

3.2.5. Podzemní stČny Podzemní, nebo též Milánské stČny (podle mČsta, kde byly prvnČ a hojnČ využity pro výstavbu podzemní dráhy) jsou liniové konstrukce trvalého zajištČní vesmČs svislých výkop stavebních jam a rýh. Z hlediska úþelu se dČlí na podzemní stČny: - tČsnící - pažící - konstrukþní

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 3.8 Železobetonová podzemní stČna [24]

TČsnící podzemní stČny zabraĖují pĜítoku podzemních vod do stavební jámy. ýasto se využívají pĜi ochranČ životního prostĜedí, kde zabraĖují kontaminaci do širšího okolí a to v pĜípadČ rĤzných (chemických) skládek, na území chemických provozĤ, letišĢ a skladĤ apod. Dle konstrukþní se dle charakteru výplnČ dČlí dále na: - monolitické, na místČ betonované, kde výplĖ tvoĜí transportbeton, kterým se betonuje vesmČs pod pažící suspenzi - prefabrikované, kde jejich výplĖ tvoĜí napĜed vyrobené železobetonové prefabrikáty, jež jsou osazovány do rýh vyplnČných vČtšinou samotvrdnoucí suspenzí. Monolitické podzemní stČny pĜevažují, jsou levnČjší a rychlejší. Jistou nevýhodou je samozĜejmČ nerovný povrch po odtČžení, neboĢ se v podstatČ jedná o odlitek rýhy vytvoĜené v základové pĤdČ. Proto se v pĜípadČ konstrukþních podzemních stČn vyžaduje þasto úprava jejich povrchu, která se

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

provádí bu frézováním (pomocí speciálních rotaþních fréz) nebo naopak stĜíkaným betonem, resp. kombinací obou technologií. Provádí se v rýze široké vČtšinou 400-1000mm. Stabilita stČny rýhy je bČhem hloubení zajištČna pažící jílovou (bentonitovou) suspenzí nebo velmi moderní suspenzí (polymerovou). Podzemní stČny, zejména monolitické, mohou být pak hluboké i nČkolik desítek metrĤ. Hloubení se provádí nČkolika typy speciálních strojĤ. Mechanické lanové drapáky ( obr. 3.9) se používají u zemin s nižší tĜídou rozpojitelnosti. U hĤĜe rozpojitelných zemin používáme vrtac nebo dlátové soupravy, které umožĖují odþerpat vytČžený materiál dutým soutyþím. Podzemní stČny jsou velice únosné konstrukce, které se používají k pažení stavebních jam zejména v pĜípadech, kdy se uvažuje stČna stavební jámy jako budoucí souþást stavební konstrukce. Lze je využít pro pĜenos velkých svislých zatížení, jako je napĜ. uložení stropĤ. Jako doþasná stavební konstrukce se provádí zejména u utČsnČní hlubokých jam pod hladinou podzemní vody, kdy už napĜ. štČtové stČny nejsou proveditelné.

REUi]HN/DQRYìGUDSiN>@

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

3.2.6. Pilotové stČny Pilotové stČny pĜedstavují trvalou pažící konstrukci nebo konstrukci zárubních zdí. Jsou tvoĜeny zpravidla jednou Ĝadou pravidelnČ, výjimeþnČ i nepravidelnČ rozmístČných vrtaných pilot. Pilotové stČny se konstruují pouze z pilot typu “replacement", tj. z pilot vrtaných. PrĤmČry pilot se volí v závislosti na geologické stavbČ území, vČtšinou 630 – 1200 mm. VolnČ stojící stČny lze navrhovat na pomČrnČ velkou výšku. Jinak se kotví nebo rozepírají v jedné þi více úrovních. Podle horninového prostĜedí a pĜípadného zatížení mohou být mezi pilotami rĤznČ velké rozestupy. Podle toho stČny provádíme (viz obr. 3.9) jako:

- nesouvislé stČny - souvislé (tangenciální) stČny - pĜevrtávané stČny

obrázek: 10 Typy pilotových stČn: a)nesouvislá pilotová stČna, b)tangenciální pilotová stČna, c)pĜevrtávaná pilotová stČny [1]

Nesouvislé stČny jsou vhodné do soudržných zemin bez vlivu podzemní vody, kdy osová vzdálenost je tĜi a více jejich prĤmČrĤ. Volný prostor mezi pilotami se vyplĖuje malými klenbiþkami ze stĜíkaného betonu vyztuženého ocelovou svaĜovanou sítí. Pro kotvení tČchto pilotových stČn se používá zejména železobetonové pĜevázky. Mohou být hlavové (v hlavČ piloty) nebo pĜedsazené (v jedné nebo více úrovních). U nesoudržných zemin se vzdálenost snižuje na max. dva prĤmČry pilot. Je tĜeba zajistit i odvodnČní pĜípadné prosakující vody z rubu stČny napĜ. pomocí PE hadic. Kotvení lze provádČt vložením kotvy mezi dvojici pilot a odpadá tak budování pĜedsazených pĜevázek. Tangenciální stČny jsou vhodné do všech typĤ zemin, pokud jsou nad hladinou podzemní vody. Jelikož se piloty dotýkají, nelze je považovat za vodotČsné. Pokud má tangenciální stČna být vodotČsná, je nutno jí utČsnit injektáží po výšce až nad hladinu podzemní vody. Pro složité geologické podmínky se souþasným tlakovým pĤsobením zeminy a podzemní vody jsou vhodné pĜevrtávané pilotové stČny. StČna se skládá z pilot primárních a sekundárních. První se realizují piloty primární, ty nejsou nosné, nejsou vyztuženy ocelí a nemusejí zasahovat na vypoþtenou hloubku. Po jisté þasové prodlevČ, když je beton tuhý, nikoliv však tvrdý, se realizují piloty sekundární. Osová vzdálenost tČchto pilot je vČtšinou 0,8d, kdy „d“ je prĤmČr

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

sekundární piloty. Sekundární piloty jsou nosné, železobetonové a vetknuté na vypoþtenou hloubku. Pokud je tĜeba pĜevrtávanou pilotovou stČnu kotvit, využívá se primárních pilot. Jimi se provádČjí vrty pro kotvy a do nich se pĜímo osazují kotevní hlavy. Výhodou je, že odpadnou pĜevázky, nevýhodou pak jasnČ stanovený poþet kotev, které nemusí být ekonomicky využité. PĜevrtávané pilotové stČny se všeobecnČ považují za konstrukce vodotČsné. KromČ bČžného využití ve formČ trvalých konstrukcí suterénu staveb rĤzných pĤdorysných tvarĤ se využívají i pro vytváĜení trvalého pažení kruhových šachet.

obrázek: 3.11 Pilotová stČna kotvená betonovou pĜevázkou [13]

3.2.7. Trysková injektáž Je to metoda zlepšování vlastností základové pĤdy. Je založená na rozrušení struktury základové pĤdy v okolí vrtu vysokou mechanickou energií tryskaného média, jejího þásteþného nahrazení a smíchání rozrušené pĤdy s cementaþním pojivem. Tryskovou injektáž rozdČlujeme podle metody provádČní na:

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 3.12 Podchycení objektu tryskovou injektáží [13@

-Jednofázový systém: K rozrušení zeminy dochází jen jedním médiem, obvykle jen jedním paprskem cementové suspenze. -Dvojfázový systém vzduchový: K rozrušování zeminy a k jejímu zpevĖování se používá vysoká mechanická energie tryskaného paprsku cementové suspenze za podpory stlaþeného vzduchu. Vzduch obaluje paprsek cementové suspenze a þiní jej prraznČjším.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

-Dvojfázový systém vodní: K rozrušování zeminy dochází pomocí vodního paprsku vČtšinou z cementové smČsi. -Trojfázový systém: Rozrušování je dosaženo vysokou mechanickou energií vodního paprsku za podpory stlaþeného vzduchu, kdy zpevnČní opČt nastává paprskem injektážní smČsi.

ObecnČ platí, že þím vČtší je stupeĖ tryskové injektáže, tím vČtší je rozmČr jednotlivých prvk. Jedná se o mimoĜádnČ specializovanou a nároþnou technologii, jež vyžaduje kvalitní a velice nákladné zaĜízení. Trysková injektáž se využívá v následujících oblastech: - zakládání nových staveb (místo hlubinných základĤ) - podchycování stávajících základĤ, za úþelem zvýšení únosnosti nebo umožnČní jejich odkopání, popĜ. podkopání - dotČsnČní jiných konstrukcí, napĜ. štČtových stČn - tČsnČní dna stavebních jam v propustných zeminách - zlepšování vlastností základové pĤdy

3.2.8. Mikrozáporové pažení Jedná se o alternativu záporového pažení. Navrhují se tam, kde není dostatek místa pro provedení záporového pažení, nebo kam nemohou velké stavební stroje potĜebné ke zhotovení jiného druhu pažení zajet. Jsou to vČtšinou o konstrukce doþasné, které nejsou urþeny k trvalému pĜenosu zatížení. Mikrozáporové stČny se skládají z následujících prvkĤ: -

Mikrozápory:

Jsou to buć profily HEB, I ( 100 – 160 mm), jež jsou opatĜeny cementovou zálivkou, nebo ocelové trouby (profilu napĜíklad 108/16 – 191/10 mm), na které se navaĜují úhelníky, tak aby bylo možné k trubce osadit pažiny.

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

-Pažiny: Mohou být tvoĜeny dĜevČnými fošnami tl. 40 mm, nČkdy se také používají ocelové pažiny typu UNION. V poloskalních, skalních horninách a soudržných zeminách pevné konzistence je možné požít stĜíkaný beton s výztužnou ocelovou sítí -Stabilizaþní prvky: Používají se rozpČry nebo kotevní systém, který se skládá s pĜevázek a tyþových þi pramencových kotev. Mikrozáporové stČny jsou mČkké, málo tuhé a snadno deformovatelné konstrukce. PĜi pažení stČny vČtší výšky tak vzniká potĜeba þastého kotvení, což konstrukci prodražuje. Kotví se vČtšinou pĜes ocelové pĜevázky zapuštČné þi pĜedsazené. Dále se používají pĜevázky typu Larsen, které lze také zapustit. VýjimeþnČ se mohou použít pĜevázky betonové. Mikrozápory se navrhují ve vzdálenosti 0,6 – 1,5 m

3.2.9. VýbČr metody pro objekt SONO Daná stavební jáma je velice þlenitá. Jednotlivé úseky se liší hloubkou, zpĤsobem a velikostí pĜitížení. Je tedy zĜejmé, že pro optimální Ĝešení nebude staþit jenom jeden druh zajištČní. Navrhované úseky stavební jámy jsou vyznaþeny na obrázku 3.1. Vzhledem k okolní zástavbČ a tedy nedostatku prostoru je vylouþeno svahování stavební jámy. Vzhledem k tomu, že se v dané lokalitČ nevyskytuje podzemní voda, mĤžeme z úvah vylouþit podzemní a štČtovnicové stČny, jejichž provádČní je pracné a nákladné. Úsek – A: Jedná se o stČnu soubČžnou s ulicí VeveĜí. V úvahu zde pĜichází hĜebíkování. Z dĤvodu blízkosti frekventované komunikace, po které pojíždČjí i tramvaje, a hloubce výkopu (8,5 m), by bylo provedení této konstrukce riskantní. Ideální metoda v tomto pĜípadČ je záporové pažení. Vzhledem k okolní zástavbČ a požadavku na pĜesnost provádČní konstrukce se nedoporuþuje usazování profilĤ beranČním, ale do pĜedem pĜipravených vrtĤ. Výhodné je použít zde záporové pažení se skrytou pĜevázkou, kdy vytvoĜená plocha bude poté sloužit jako podklad pro položení izolace. Úsek – B: V tomto úseku se jedná o podchycení stávajících garáží, které byly již z þásti porušeny pĜí výstavbČ budovy „Platinium“. Z tohoto dĤvody byly od majitele (souseda) tČchto garáží na

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

konstrukci kladeny vysoké požadavky. Dále pak nesmí žádná þást konstrukce zasahovat do jím vlastnČného pozemku. Vzhledem k požadavku využití celé stavební parcely je nutné provést zajištČní stavební jámy na hranici pozemku, což je v tČsné blízkosti garáží. Metoda vhodná pro práci v tČchto stísnČných podmínkách je mikrozáporové pažení. Pažení bude provedeno smČrem dovnitĜ stavební jámy od hrany pozemku. Kotvy, které zasahují do sousední parcely, mohou v zemi zĤstat natrvalo a není nutné je tedy složitČ odstraĖovat (na základČ souhlasu majitele sousedního pozemku) Úsek – C: V této þásti se nachází budova „Chempex“ a za ní navazující proluka. Základová spára objektu je 2,1m pod stávajícím terénem. Jako nejvhodnČjší metoda se nabízí trysková injektáž, která zajistí dostateþné podchycení objektu proti sedání a vytvoĜí stČnu stavební jámy soubČžnČ s hranou objektu. Umožní tak maximální využití pozemku. Tato stČna mĤže být posléze upravena stĜíkaným betonem a vytvoĜí tak rovnou plochu pro podklad svislé izolace. Trysková injektáž je však vhodnČjší do nesoudržných zemin, ve kterých suspenze vlivem vČtší pórovitosti snáze pronikne do okolní zeminy a vytvoĜí tak nosné pilíĜe vČtších rozmČrĤ a lepších vlastností. V soudržných zeminách, kdy se spotĜebuje více pojiva, je tato metoda nákladnČjší než v zeminách nesoudržných. Další variantou jsou pilotové stČny, které se jeví jako vhodné z hlediska pĜenesení daného pĜitížení od podchycované konstrukce. Ovšem zpĤsob jakým se provádČjí, je nároþný na pracovní prostor, kdy není možné vrtat piloty v tČsné blízkosti budovy. Je tĜeba poþítat minimálním odsazením osy pilotové stČny 600mm od hrany sousedního objektu zpĤsobené velikostí hlavy vrtací soupravy. Na rozdíl od tryskové injektáže musíme tedy poþítat se zmenšením stavební jámy. V pĜípadČ, že tato stČna bude nejen pažící, ale i nosná a bude schopna pĜenášet zatížení od budované konstrukce, stavební jáma se nijak výraznČ nezmenší. Po zvážení nákladĤ na provedení obou konstrukcí jsem byla zvolena varianta pilotové stČny. Úseky – D, G, H: Jedná se o úseky, které nejsou zatíženy okolní zástavbou, dno stavební jámy je 9,0 m pod terénem. Bylo navrženo záporové pažení. Úsek – E: V tomto úseku se zvedá dno stavební jámy na 0,7 m pod upraveným terénem. Svah se zde zvedá od budovy „Chempex“ smČrem ke garážím. PĜevýšení je cca 2,0 m. Výška zajišĢované stČny je tedy cca od 2 do 4 m. MĤžeme uvažovat o metodČ záporového (mikrozáporového) pažení nebo hĜebíkování. Tato stČna navazuje na úsek –B a proto bylo navrženo záporové pažení. Úsek – F:

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Budova „Platinium“ je založená na pilotách, které sahají do hloubky cca 9,5 m pod úroveĖ upraveného terénu. Tyto piloty nám tvoĜí pilotovou stČnu, se vzdáleností pilot cca 4,0 m. Je nutné zajistit zeminu mezi pilotami, vhodná je metoda hĜebíkování, kdy stĜíkaným betonem mĤžeme nepravidelný povrch pilot zarovnat a vytvoĜit tak hladký povrch. V pĜípadČ, že by byly piloty pĜi provádČní výkopu pĜíliš odkryty, došlo by ke ztrátČ únosnosti pilot na plášti a ohrozila by se tak statika této budovy. V tomto pĜípadČ je nutné nahradit tuto ztrátu a podchytit objekt. To dosáhneme nejlépe metodou tryskové injektáže.

3.3. Výpoþet pažení Pažení je konstrukce, která je zatČžována soustavou svislých a vodorovných sil. Vodorovné síly jsou ve vČtšinČ pĜípadĤ rozhodující. Výpoþet vnitĜních sil provádíme analytickými nebo numerickými metodami. Nejprve se vytvoĜí výpoþetní model neboli statické schéma. Do nČj se potom zavede zatížení a stanovují se velikosti vnitĜních sil, na které dimenzujeme jednotlivé prvky konstrukce. Zatížení se v pĜípadČ pažících konstrukcí skládá z: - zemní tlaky - pĜírĤstky zemních tlakĤ od ostatního stálého i nahodilého zatížení - vliv podzemní, pĜípadnČ volné vody - další vnČjší zatížení

V našem pĜípadČ bude výpoþet proveden v programu FINE GEO 5 – Pažení posudek – studentská verze, který používá metodu závislých tlakĤ. Metoda závislých tlakĤ vychází z pĜedpokladu, že zemina resp. hornina v okolí podzemní stČny se chová jako ideální pružnoplastická Winklerova hmota. Tato hmota je urþena jednak modulem reakce podloží kh, který charakterizuje pĜetvoĜení v pružné oblasti a dále omezujícími deformacemi, pĜi jejichž pĜekroþení se hmota chová jako ideálnČ plastická. [16] Modul „Pažení posudek“ Ĝeší konstrukci jako nosník na pružných podporách. Nastavením hustoty dČlení konstrukce se tak dá ovlivĖovat výsledek výpoþtu. Toto dČlení je nastaveno tak, aby respektovalo významné body po délce konstrukce (kotvy, rozpČry, hloubení atd.). Tyto úseky jsou podepĜeny pružnými podporami, jejichž tuhost je vyjádĜena souþinem délky úseku b, zatČžované šíĜky l a modulem reakce podloží kh. Výpoþet konstrukce respektuje i postup výstavby a jednotlivé stavy postupného budování stČny (fáze budování) vþetnČ postupného vývoje deformací a dopnutí kotev. [4]

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512


[1]


[2]


[3]


[4]

MASOPUST, J. Rizika prací speciálního zakládání staveb, 1. vyd. Praha: ýKAIT 2011. ISBN 978-80-87438-10-7

[5]

MASOPUST, J. Vrtané piloty, 1. vyd. Praha: ýenČk a ježek, 1994 2011. ISBN 978-80-87438-10-7

[6]

ýSN EN 1991-1-1 Zatížení konstrukcí-ýást 1: Obecná zatížení – Obecná pravidla

[7]

ýSN EN 1536 ProvádČní speciálních geotechnických prací-Vrtané piloty

[8]

ýSN EN 1537 ProvádČní speciálních geotechnických prací-Injektované horninové kotvy

[9]

ýSN EN 1992-1-1 Navrhování betonových konstrukcí-ýást 1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby

[10]

ýSN EN 1993-1-1 Navrhování ocelových konstrukcí-ýást 1: Obecná pravidla a pravidla pro pozemní stavby

[11]

ýSN EN 1995-1-1 Navrhování dĜevČných konstrukcí-ýást 1: Spoleþná pravidla a pravidla pro pozemní stavby

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

KELLER - speciální zakládání, spol. s r.o.

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

– výkresová dokumentace výkop, základ a pĜíslušných stavebních komplexu garáží (Ing. Josef Strapina), budovy chempex (Ing. arch. František Šmédek) a budovy platinia (Ing. arch. Michal Kristen)

ĜezĤ

- výkresová dokumentace výkopĤ a pĜíslušných ĜezĤ, koordinaþní situace, vytyþovacího plánu pilot a výkres tvaru základové desky plánovaného objektu SONO (Ing. arch. František Šmédek) - souhrnná technická zpráva projektové dokumentace objektu SONO (Ing.arch. František Šmédek)

[26]

-závČreþná zpráva o provedení inženýrsko geologického prĤzkumu firmou TOPGEO (Ing. Michal Vojtásek)

[27]

',3/2029É35É&( =$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.7862129%51Ď

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Seznam obrázkĤ: REUi]HN6FKpPDVWDYHEQtMiP\ REUi]HN3RVWXSYìVWDYE\KĢHEtNRYDQpKRVYDKX>@ REUi]HN=iSRURYpSDçHQtVSĢHGVD]HQRXSĢHYi]NRXNRWYHQpYMHGQp~URYQL>@ REUi]HN6FKpPDXNRWYHQt REUi]HNäWďWRYQLFHW\SX/$56(1>@ REUi]HN=DEHUDQďQpåWďWRYQLFH>@ REUi]HN%HUDQďQtRFHORYìFKåWďWRYQLF>@ REUi]HNæHOH]REHWRQRYiSRG]HPQtVWďQD>@ REUi]HN/DQRYìGUDSiN>@ REUi]HN7\S\SLORWRYìFKVWďQD QHVRXYLVOiSLORWRYiVWďQDE WDQJHQFLiOQtSLORWRYi VWďQDF SĢHYUWiYDQiSLORWRYiVWďQ\>@ REUi]HN3LORWRYiVWďQDNRWYHQiEHWRQRYRXSĢHYi]NRX>@ REUi]HN3RGFK\FHQtREMHNWXWU\VNRYRXLQMHNWiçt>@

/W>KDKsWZ :/ad E1^dsE1:Dz>KE1K:

Đ͘:ZK^>sKEZ< ZEKϮϬϭϮ

4. Statický výpoþet Výpoþet stability a deformací navrhovaných konstrukcí pažících stČn byl proveden ve výpoþetním programu FINE GEO 5 – Pažení posudek – Studentská verze. Výpoþet respektuje jednotlivé fáze výstavby, vþetnČ postupného vývoje vnitĜních sil a deformací. Konstrukce byly také posouzeny na vnitĜní stabilitu, kdy toto posouzení bylo provedeno v každé fázi výstavby. Posouzení kotev bylo provedeno na mezní sílu, odpor proti vytažení kotvy a odpor proti vytažení z koĜene.

4.1.Pažení úseku – A

Pažení stavební jámy z ulice veveĜí, je provedeno pomocí záporového pažení kotveného ve dvou a ve tĜech úrovních. Toto pažení zajišĢuje stČnu hloubky 8,5m. V první variantČ byl proveden návrh pažící konstrukce na úþinky náhradního zatížení p1= 10 kNm-2 od silniþního vozidla a stavebního stroje o celkové hmotnosti do 24 t. Jelikož je také poþítáno s pojezdem tČchto vozidel v tČsné blízkosti stavební jámy bylo v pásu širokém 3 m vzdáleného 0,6 m od rubu dané jámy zvČtšena hodnota zatížení na p2= 40 kNm-2 viz obr4.1. V tomto pĜípadČ bylo nutné kvĤli velkým deformacím konstrukci kotvit ve tĜech úrovních což je ponČkud nákladné. Proto byla vypracována druhá, ekonomiþtČjší varianta záporového pažení, kdy bylo uvažováno pouze zatížení plošné, neohraniþené p1= 12 kNm-2 od pojezdu vozidel do 30 t. Za té podmínky, že se vozidla budou pohybovat v minimální vzdálenosti 3 m od rubu stavební jámy. !P

P

ƉϮ Ɖϭ

Ɖϭ

Ɖϭ

Obrázek 4.1: Zatížení záporového pažení


4.1.1. PrĤbČhy deformací a vnitĜních sil – varianta 2


Posouzení pažící konstrukce Vstupní data Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 13,00 m Typ konstrukce : Ocelový I-průřez Průřez : I 400 Osová vzdálenost průřezů a = 1,50 m Koef.redukce tlaku před stěnou = 1,00 Plocha průřezu Moment setrvačnosti Modul pružnosti Modul pružnosti ve smyku

A I E G

= 7,87E-03 m2/m = 1,94E-04 m4/m = 210000,00 MPa = 81000,00 MPa

Modul reakce podloží počítán podle terorie Schmitt. Parametry zemin Sprašová hlína písčitá - F4 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Modul přetvárnosti : Poissonovo číslo : Obj.tíha sat.zeminy :

= 21,00 kN/m 3 g efektivní jef = 19,00 ° cef = 12,00 kPa dact = 13,00 ° dpas = 10,00 ° soudržná = 0,40 n Edef = 4,50 MPa = 0,40 n = 21,00 kN/m 3 gsat

Sprašová hlína slabě písčitá - F6 Objemová tíha : = 18,50 kN/m 3 g Napjatost : efektivní Úhel vnitřního tření : jef = 25,00 ° Soudržnost zeminy : cef = 14,00 kPa Třecí úhel aktivní : dact = 17,00 ° Třecí úhel pasivní : dpas = 13,00 ° Zemina : soudržná Poissonovo číslo : = 0,35 n Edometrický modul : Eoed = 5,00 MPa Obj.tíha sat.zeminy : gsat = 21,00 kN/m 3 Sprašová hlína - F8 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :

= 18,50 kN/m 3 g efektivní jef = 25,00 ° cef = 14,00 kPa dact = 17,00 ° dpas = 13,00 ° soudržná = 0,35 n Eoed = 5,00 MPa gsat = 21,00 kN/m 3

Detrit - Eluvium Objemová tíha : Napjatost :

= 18,50 kN/m 3 g efektivní

!

Pouze pro nekomerční využití [GEO5 - Pažení posudek (studentská licence) | verze 5.13.7.0 | hardwarový klíč 1593 / 1 | Ondrácek Jaroslav | Copyright © 2011 Fine spol. s r.o. All Rights Reserved | www.fine.cz]

!

Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :

jef = 35,00 ° cef = 0,00 kPa dact = 23,00 ° dpas = 17,00 ° nesoudržná Eoed = 40,00 MPa gsat = 21,00 kN/m 3

Neogenní jíl - F8 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :


Granodiorit - R5 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Modul přetvárnosti : Poissonovo číslo : Obj.tíha sat.zeminy :

= 20,50 kN/m 3 g efektivní 25,00 ° jef = cef = 95,00 kPa 17,00 ° dact = 13,00 ° dpas = soudržná = 0,25 n Edef = 500,00 MPa = 0,25 n = 21,00 kN/m 3 gsat


= 20,50 kN/m 3 g efektivní 25,00 ° jef = cef = 95,00 kPa 17,00 ° dact = = 13,00 ° dpas soudržná = 0,25 n Edef = 1500,00 MPa = 0,25 n 21,00 kN/m 3 gsat =

Geologický profil a přiřazení zemin Číslo

!

Vrstva [m]

Přiřazená zemina

1

4,70 Sprašová hlína písčitá - F4

2

1,10 Sprašová hlína - F8

3

1,00 Detrit - Eluvium

Vzorek


!

Číslo

Vrstva [m]

Přiřazená zemina

4

11,00 Neogenní jíl - F8

5


6

0,50 Granodiorit - R5

7

-

Vzorek

Granodiorit - R4

Název : Profil a přiřazení

Fáze : 1

Hloubení Zemina před stěnou je odebrána do hloubky 1,50 m. Tvar terénu Terén za konstrukcí je rovný. Vliv vody Hladina podzemní vody je pod úrovní konstrukce. Zadaná plošná přitížení Číslo 1 2

Přitížení nové změna ANO ANO

Působ. stálé proměnné

Vel.1 [kN/m2] 12,00 48,00

Číslo 1 Městská doprava 2 Pojezd vozidel-do 30 t

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,60

Délka l [m] 3,00

Hloubka z [m] na terénu na terénu

Název

Celkové nastavení výpočtu Výpočet aktivního tlaku - Coulomb (ČSN 730037) Výpočet pasivního tlaku - Caqout-Kerisel (ČSN 730037)

!


!

Počet dělení stěny na konečné prvky = 20 Nastavení výpočtu fáze Výpočet proveden bez redukce vstupních dat. Minimální dimenzační tlak je uvažován hodnotou sz,min = 0,20sz. Modul reakce podloží je redukován pro záporové pažení.

Výsledky výpočtu (Fáze budování 1) Maximální posouvající síla = 51,57 kN/m Maximální moment = 85,23 kNm/m Maximální deformace = 26,4 mm Název : Výpočet

Fáze : 1

Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 13,00m

Deformace konstrukce Max. def. = 26,4mm

Tlak na konstrukci Max. tlak = 78,20kPa

-21,6

5,31 26,12

-18,61 -2,0

19,85 26,11

-78,20

-26,4 0

15,84 [m]

-7,69

-40,0

0

40,0 [mm]

Název : Výpočet

-100,00

0

Fáze : 1


Ohybový moment Max. M = 85,23kNm/m

Posouvající síla Max. Q = 51,57kN/m

85,23

-31,81 -23,94

-10,24 0

100,00 [kPa]

13,56 [m]

-100,00

-6,19 51,57

-5,46 0

100,00 -75,00 [kNm/m]

0

75,00 [kN/m]

Vstupní data (Fáze budování 2) Hloubení Zemina před stěnou je odebrána do hloubky 1,50 m. Zadaná plošná přitížení Číslo 1 2


Vel.1 [kN/m2] 10,00 48,00



Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,60

Délka l [m] 3,00


Název

Zadané kotvy Číslo 1

!

Nová kotva ANO

Hloubka z [m] 1,00

Délka l [m] 8,00

Kořen lk [m] 7,00

Sklon a [°] 15,00

Vzd. mezi b [m] 3,00


!

Číslo

Průměr d [mm]

1

Plocha A [mm2] 700,000

Modul Dopnutí E [MPa] 210000,00

Síla F [kN] 100,00

Název : Kotvy

Fáze : 2

1,00

1

Výsledky výpočtu (Fáze budování 2) Maximální posouvající síla = 49,62 kN/m Maximální moment = 77,45 kNm/m Maximální deformace = 25,2 mm Síly v kotvách Číslo

Hloubka [m]

1

Deformace [mm] -13,3

1,00

Síla v kotvě [kN] 100,00

Název : Výpočet

Fáze : 2

Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 13,00m -13,3mm


Posouvající síla Max. Q = 49,62kN/m -31,00 -15,72

100,00kN 77,45

-26,27

-9,55

0

!

15,84 [m]

-100,00

1,19 -7,25 49,62

-5,13 0

100,00 -50,00 [kNm/m]

0

50,00 [kN/m]


!

Název : Výpočet

Fáze : 2




-17,6

100,00kN

-1,9

18,90 24,94

-75,19

-25,2 0

13,56 [m]

19,42 37,02

-6,01

-7,28

-40,0

0

40,0 [mm]

-100,00

0

100,00 [kPa]

Posouzení vnitřní stability kotevního systému Číslo

Síla v kotvě [kN]

1

100,00

Max.příp.síla v kotvě [kN] 1462,10

Stupeň bezpečnosti 14,62

Rozhodující řada kotev : 1 Požadovaný stupeň bezp. SB = 1,50 < 14,62 = SBminim. Celkové posouzení vnitřní stability VYHOVUJE Název : Vnitřní stabilita

Fáze : 2



Číslo 1 Městská doprava

!


Vel.1 [kN/m2] 10,00 48,00

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,60

Délka l [m] 3,00


Název


!

Číslo 2 Pojezd vozidel-do 30 t

Název

Zadané kotvy Číslo 1 Číslo

Nová kotva NE

Hloubka z [m] 1,00

Průměr d [mm]

1

Délka l [m] 8,00


Kořen lk [m]

Sklon a [°] 15,00

7,00



Síla F [kN] 192,01

Název : Kotvy

Fáze : 3

1,00

1


Hloubka [m]

1


1,00


Název : Výpočet

Fáze : 3




-20,3

192,01kN

9,77 24,3925,24 -9,5

-211,98

-61,7 0

!

15,84 [m]

-75,0

47,30 10,01 30,34 53,90 -16,29

0

75,0 [mm]

-300,00

0

300,00 [kPa]


!

Název : Výpočet

Fáze : 3



192,01kN


12,64

-19,75

-20,89 174,28

-92,34

-22,13 0

13,56 [m]

-200,00

40,93 105,83

-11,70 0

200,00 -150,00 [kNm/m]

0

150,00 [kN/m]


Síla v kotvě [kN]

1

192,01




Fáze : 3



Číslo 1 Městská doprava

!


Vel.1 [kN/m2] 10,00 48,00

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,60

Délka l [m] 3,00


Název


!

Číslo 2 Pojezd vozidel-do 30 t

Název

Zadané kotvy Číslo 1 2 Číslo

Nová kotva NE ANO

Hloubka z [m] 1,00 4,00

Průměr d [mm]

1 2

Délka l [m] 8,00 8,00

Plocha A [mm2] 700,000 700,000

Kořen lk [m]

Sklon a [°] 15,00 15,00

7,00 12,00

Modul Dopnutí E [MPa] 210000,00 210000,00

Vzd. mezi b [m] 3,00 3,00

Síla F [kN] 167,43 300,00

Název : Kotvy

Fáze : 4

1,00

1

4,00 2

Výsledky výpočtu (Fáze budování 4) Maximální posouvající síla = 104,53 kN/m Maximální moment = 146,45 kNm/m Maximální deformace = 62,3 mm Síly v kotvách Číslo 1 2

!

Hloubka [m] 1,00 4,00

Deformace [mm] -17,0 -7,9

Síla v kotvě [kN] 167,43 300,00


!

Název : Výpočet

Fáze : 4

Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 13,00m -17,0mm -7,9mm


167,43kN


8,16

-8,84

-21,20

300,00kN 146,45

-95,48 -53,74

32,71 1,11 104,53

-25,09 -12,67 0

15,84 [m]

-150,00

0

150,00 -150,00 [kNm/m]

Název : Výpočet

0

150,00 [kN/m]

Fáze : 4




-20,2

167,43kN -17,0mm 300,00kN -7,9mm

5,52 -6,9

-184,88

-62,3 0

13,56 [m]

-75,0

59,61 34,25 38,11 54,97 -17,12

0

75,0 [mm]

-200,00

0

200,00 [kPa]


Síla v kotvě [kN]

1 2

167,43 300,00

Max.příp.síla v kotvě [kN] 1560,83 4080,25

Stupeň bezpečnosti 9,32 13,60

Rozhodující řada kotev : 1 Požadovaný stupeň bezp. SB = 1,50 < 9,32 = SBminim. Celkové posouzení vnitřní stability VYHOVUJE

!


!

Název : Vnitřní stabilita

Fáze : 4



Vel.1 [kN/m2] 10,00 48,00



Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,60

Délka l [m] 3,00


Název

Zadané kotvy Číslo 1 2 Číslo 1 2

!

Nová kotva NE NE

Hloubka z [m] 1,00 4,00

Průměr d [mm]

Délka l [m] 8,00 8,00

Plocha A [mm2] 700,000 700,000

Kořen lk [m] 7,00 12,00


Sklon a [°] 15,00 15,00

Vzd. mezi b [m] 3,00 3,00

Síla F [kN] 131,69 733,61


!

Název : Kotvy

Fáze : 5

1,00

1

4,00 2


Hloubka [m]

1 2


1,00 4,00

Síla v kotvě [kN] 131,69 733,61

Název : Výpočet

Fáze : 5

Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 13,00m -15,0mm -31,5mm



-11,3

131,69kN

27,30

733,61kN

26,11

37,15 44,03 47,76 76,31

-88,1 0

15,84 [m]

-14,19

-100,0

0

100,0 [mm]

Název : Výpočet

131,69kN -15,0mm 733,61kN -31,5mm

!

0

100,00 [kPa]

Fáze : 5


0

-100,00



154,92 -101,00

13,56 [m]

-200,00

-40,49 -97,54

1,91

138,66

-25,97 0

200,00 -150,00 [kNm/m]

0

150,00 [kN/m]


!

Posouzení vnitřní stability kotevního systému Síla v kotvě

Číslo

[kN] 1 2

131,69 733,61




Fáze : 5



Vel.1 [kN/m2] 10,00 48,00



Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,60

Délka l [m] 3,00


Název

Zadané kotvy Číslo 1 2 3

!

Nová kotva NE NE ANO

Hloubka z [m] 1,00 4,00 7,00

Délka l [m] 8,00 8,00 8,00

Kořen lk [m] 7,00 12,00 7,00

Sklon a [°] 15,00 15,00 15,00

Vzd. mezi b [m] 3,00 3,00 3,00


!

Číslo

Průměr d [mm]

1 2 3

Plocha A [mm2] 700,000 700,000 700,000

Modul Dopnutí E [MPa] 210000,00 210000,00 210000,00

Síla F [kN] 139,19 729,11 300,00

Název : Kotvy

Fáze : 6

1,00

1

4,00 7,00

2

3


Hloubka [m]

1 2 3

Deformace [mm] -15,4 -31,2 -59,4

1,00 4,00 7,00

Síla v kotvě [kN] 139,19 729,11 300,00

Název : Výpočet

Fáze : 6

Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 13,00m -15,4mm -31,2mm -59,4mm



18,8519,11

139,19kN 729,11kN

-39,00 135,87

-99,46 -65,48

300,00kN

5,82

-95,75

-49,66

139,01 -49,87

46,72

-19,51

0

!

15,84 [m]

-150,00

0

150,00 -150,00 [kNm/m]

0

150,00 [kN/m]


!

Název : Výpočet

Fáze : 6




-11,7

139,19kN -15,4mm 729,11kN -31,2mm 300,00kN -59,4mm

27,30 27,89

-88,1 0

13,56 [m]

35,62 42,55 49,97 95,96 74,66 78,99

-14,10

-100,0

0

100,0 [mm]

-100,00

0

100,00 [kPa]


Síla v kotvě [kN]

1 2 3

139,19 729,11 300,00

Max.příp.síla v kotvě [kN] 963,80 2000,90 2768,00

Stupeň bezpečnosti 6,92 2,74 9,23


Fáze : 6


!



Vel.1 [kN/m2] 10,00 48,00

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,60

Délka l [m] 3,00



!


Název

Zadané kotvy Číslo 1 2 3 Číslo

Nová kotva NE NE NE

Hloubka z [m] 1,00 4,00 7,00

Průměr d [mm]

1 2 3

Délka l [m] 8,00 8,00 8,00

Plocha A [mm2] 700,000 700,000 700,000

Kořen lk [m]

Sklon a [°] 15,00 15,00 15,00

7,00 12,00 7,00

Modul Dopnutí E [MPa] 210000,00 210000,00 210000,00

Vzd. mezi b [m] 3,00 3,00 3,00

Síla F [kN] 134,69 717,85 358,56

Název : Kotvy

Fáze : 7

1,00

1

4,00 7,00

2

3

Výsledky výpočtu (Fáze budování 7) Maximální posouvající síla = 128,40 kN/m Maximální moment = 153,20 kNm/m Maximální deformace = 101,6 mm Síly v kotvách Číslo 1 2 3

!

Hloubka [m] 1,00 4,00 7,00

Deformace [mm] -15,2 -30,6 -62,6

Síla v kotvě [kN] 134,69 717,85 358,56


!

Název : Výpočet

Fáze : 7

Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 13,00m -15,2mm -30,6mm -62,6mm



-11,7

134,69kN

29,02

717,85kN

51,43 27,81 48,28 53,90 77,80 74,9275,25

358,56kN -101,6

0

15,84 [m]

-150,0

-19,48 0

150,0 [mm]

Název : Výpočet

-30,6mm -62,6mm

-100,00

0

100,00 [kPa]

Fáze : 7


35,57 43,10


Posouvající síla Max. Q = 128,40kN/m -39,40

134,69kN 717,85kN

153,20 -61,67 -89,27

358,56kN

3,96

-102,73

-22,72

128,40 -17,85

97,60

-27,85

0

15,84 [m]

-200,00

0

200,00 -150,00 [kNm/m]

0

150,00 [kN/m]


Síla v kotvě [kN]

1 2 3

134,69 717,85 358,56

Max.příp.síla v kotvě [kN] 720,93 1633,50 2327,68

Stupeň bezpečnosti 5,35 2,28 6,49


!


!


!

Fáze : 7


!



4.1.2. Posouzení – zápory

Posouzení bylo provedeno podle zásad ýSN EN 1993-1-1 v páté fázi, kdy je konstrukce zatČžována ohybovým momentem v kombinaci s nejvČtší normálovou silou vyvolanou pĤsobením zemních kotev. Profil Ocel PrĤĜezová plocha Moment setrvaþnosti PrĤĜezový modul Maximální moment Délka Síla v kotvČ 1 Síla v kotvČ 2 Síla v kotvČ 3 Souþinitel zatížení Souþinitel spolehlivosti materiálu Vzdálenost zápor Vzdálenost kotev Skon kotev

S A Iy wy

I 400 235 0,012 290 1,5

Mk,max lz Fk,1 Fk,2 Fk,3 ȖF ȖM0 l lk Į

153,20 13,00 134,69 717,85 358,56 1,10 1,15 1,50 3,00 15,00

kNm m kN kN

= =

252,78 344,80

kNm kN

= =

306,52 2452,17

kNm kN

=

0,97

<

m2 m4 m3

m m ˚

Zatížení profilu: Med = Mk,max * l * ȖF Ned = ȈFk * sinĮ * ȖF Únosnost profilu: MRd = Wel,y * f / ȖM0 NRd = A * f / ȖM0 Posouzení: (Ned/NRd)+(Med/MRd)

1,0 VYHOVUJE



4.1.3. Posouzení – pĜevázky

Posouzení pĜevázek je provedeno dle zásad ýSN EN 1993-1-1 na maximální kotevní sílu. Profil PrĤĜezový modul Ocel Maximální síla v kotvČ Souþinitel zatížení Souþinitel spolehlivosti materiálu Délka pĜevázky

wy S

2 x I 340 0,92 235

m3

Fk,max

717,85

kN

ȖF ȖM0 l

1,10 1,15 1,80

m

= =

789,64 355,34

kN kNm

=

376,00

kNm

=

0,95

<

-

Zatížení pĜevázky: Fd,max = Fk,max * ȖF MEd = 1/4*Fd,max * l Únosnost pĜevázky: MRd = Wel,y * f / ȖM0 Posouzení: Med/MRd

1,0 VYHOVUJE



4.1.4. Posouzení – pažiny

DĜevČné pažiny jsou posouzeny dle zásad ýSN EN 1995-1-1. DĜevČný hranol PrĤĜezový modul Únosnost dĜeva v ohybu

wy fm,d

100/100 0,167 14

Mpa

Tlak na konstrukci

ık,max

54,53

kPa

Souþinitel zatížení Délka pĜevázky

ȖF l

1,10 1,50

m

= =

59,983 1,69

kPa kNm

=

2,34

kNm

=

0,72157

<

m3

Zatížení pažiny: ıd,max = ık,max * ȖF MEd = 1/8*ıd,max * l2 Únosnost pažiny: MRd = Wel,y * f Posouzení: Med/MRd

1,0 VYHOVUJE



4.1.5. Posouzení – kotvy

Kotvy byly posouzeny na tĜi možné zpĤsoby porušení dle ýSN EN 1993-1, ýSN EN 1992-1 a ýSN EN 1997-1. Dywidag 1570/1770 Maximální osová síla v kotvČ

Fk

Souþinitel zatížení Dílþí souþinitel vlastnosti materiálu Jmenovitý prĤmČr lana PrĤmČr vrtu PrĤĜezová plocha lana Síla lana na mezi kluzu Navržený poþet lan v kotvČ PlášĢové tĜení kotvy Volná délka kotvy Délka koĜene Pevnost betonu v tahu Souþinitel pro trvalé kotvy Souþinitel odporu proti vytržení

ȖF ȖP d d2 A Frd n t Lfree Lfixed

717,8 5 1,1 1,0 15,7 0,175 140 236 5 0,18 8,0 12,0

kN mm mm mm2 kN ks Mpa m m

fctm Ȗr Ȗa,t

2,9 1,35 1,1

MPa -

a) VnitĜní odpor kotvy: Rd = n * Frd / ȖP

=

1180,00

kN

Ned = Fk * ȖF

=

789,64

kN

kN

>

Rd =

1180

Ned =

789,635

kN VYHOVUJE



b) Odpor proti vytažení kotvy: Ra,k = ʌ * d2 * Lfixed * t

=

1187,52

kN

Ra,d = Ra,k / Ȗa,t

=

1079,57

kN

>

Ned =

Ra,d =

1079,57

kN

789,635

kN VYHOVUJE

c) Odpor proti vytažení z koĜene: Podmínky soudržnosti ȝ1

1

dobré

ȝ1 ȝ2

0,7 1

špatné pro d < 32 mm

Rtb = 2.25 * ȝ1 * ȝ2 * fctm Rb,k = Lfixed * Rtb * ʌ * d * n Rb,d = Rb,k / Ȗr Rb,d =

14303,7

kN

= =

>

=

6,53 19309,96 14303,67

Ned =

789,635

kN kN kN kN VYHOVUJE


4.1.6. PrĤbČhy deformací a vnitĜních sil – varianta 2


Posouzení pažící konstrukce Vstupní data Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 12,00 m Typ konstrukce : Ocelový I-průřez Průřez : I 400 Osová vzdálenost průřezů a = 1,80 m Koef.redukce tlaku před stěnou = 1,00 Plocha průřezu Moment setrvačnosti Modul pružnosti Modul pružnosti ve smyku

A I E G

= 6,56E-03 m2/m = 1,62E-04 m4/m = 210000,00 MPa = 81000,00 MPa

Parametry zemin Sprašová hlína písčitá - F4 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Modul přetvárnosti : Poissonovo číslo : Obj.tíha sat.zeminy :

= 21,00 kN/m 3 g efektivní jef = 19,00 ° cef = 12,00 kPa dact = 13,00 ° dpas = 10,00 ° soudržná = 0,40 n Edef = 4,50 MPa = 0,40 n gsat = 21,00 kN/m 3

Sprašová hlína slabě písčitá - F6 Objemová tíha : = 18,50 kN/m 3 g Napjatost : efektivní Úhel vnitřního tření : jef = 25,00 ° Soudržnost zeminy : cef = 14,00 kPa Třecí úhel aktivní : dact = 17,00 ° Třecí úhel pasivní : dpas = 13,00 ° Zemina : soudržná Poissonovo číslo : = 0,35 n Edometrický modul : Eoed = 5,00 MPa Obj.tíha sat.zeminy : gsat = 21,00 kN/m 3 Sprašová hlína -F8 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :


Detrit - Eluvium Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy :

= 18,50 kN/m 3 g efektivní jef = 35,00 ° cef = 0,00 kPa

!


!

Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :

dact = 23,00 ° dpas = 17,00 ° nesoudržná Eoed = 40,00 MPa gsat = 21,00 kN/m 3


= 20,50 kN/m 3 g efektivní jef = 20,00 ° cef = 17,00 kPa dact = 13,00 ° dpas = 10,00 ° soudržná = 0,42 n Eoed = 3,00 MPa = 21,00 kN/m 3 gsat


= 20,50 kN/m 3 g efektivní 25,00 ° jef = cef = 95,00 kPa 17,00 ° dact = = 13,00 ° dpas soudržná = 0,25 n Edef = 500,00 MPa = 0,25 n 21,00 kN/m 3 gsat =


= 20,50 kN/m 3 g efektivní 25,00 ° jef = cef = 95,00 kPa = 17,00 ° dact 13,00 ° dpas = soudržná = 0,25 n Edef = 1500,00 MPa = 0,25 n = 21,00 kN/m 3 gsat


!

Vrstva [m]

Přiřazená zemina

1

4,70 Sprašová hlína slabě písčitá - F6

2

1,10 Sprašová hlína -F8

3


4


Vzorek


!

Číslo

Vrstva [m]

Přiřazená zemina

5


6


7

-

Vzorek

Granodiorit - R4

Název : Profil a přiřazení

Fáze : 1

Hloubení Zemina před stěnou je odebrána do hloubky 2,50 m. Tvar terénu Terén za konstrukcí je rovný. Vliv vody Hladina podzemní vody je pod úrovní konstrukce. Zadaná plošná přitížení Číslo 1

Přitížení nové změna ANO

Působ. stálé

Vel.1 [kN/m2] 12,00

Číslo 1 Vozidla do 30 t

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m]

Délka l [m]

Hloubka z [m] na terénu

Název

Celkové nastavení výpočtu Výpočet aktivního tlaku - Coulomb (ČSN 730037) Výpočet pasivního tlaku - Caqout-Kerisel (ČSN 730037) Počet dělení stěny na konečné prvky = 20 Nastavení výpočtu fáze Výpočet proveden bez redukce vstupních dat. Minimální dimenzační tlak je uvažován hodnotou sz,min = 0,20sz.

!


!

Modul reakce podloží je redukován pro záporové pažení.


Fáze : 1




-15,98 -13,59 99,74

-41,40 61,38

-4,44

0

701048,57 [m]

-100,00

-3,29 0

100,00 -75,00 [kNm/m]

Název : Výpočet

0

75,00 [kN/m]

Fáze : 1




-24,9

4,14 11,27

-8,34 -3,3

-31,5 0

701048,57 [m]

20,65 32,45

-107,69 -7,91

-40,0

0

40,0 [mm]

-150,00

0

150,00 [kPa]

Vstupní data (Fáze budování 2) Hloubení Zemina před stěnou je odebrána do hloubky 2,50 m. Zadaná plošná přitížení Číslo 1


Vel.1 [kN/m2] 12,00

Působ. stálé


Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m]

Délka l [m]


Název

Zadané kotvy Číslo 1 Číslo 1

!

Nová kotva ANO

Hloubka z [m] 2,00

Průměr d [mm]

Délka l [m] 8,00


Kořen lk [m] 9,00


Sklon a [°] 15,00


Síla F [kN] 100,00


!

Název : Kotvy

Fáze : 2

2,00 1


Hloubka [m]

1


2,00


Název : Výpočet

Fáze : 2


-12,1mm


100,00kN


22,1922,57

-23,18 92,79

-41,07 59,82

-4,91 0

19,79 [m]

-100,00

3,65

-3,64 0

100,00 -75,00 [kNm/m]

Název : Výpočet

0

Fáze : 2




-20,9 -12,1mm

10,41

100,00kN

-0,27 15,33 -3,0

!

19,79 [m]

-40,0

21,84 32,25

-108,25

-31,7 0

75,00 [kN/m]

-8,17 0

40,0 [mm]

-150,00

0

150,00 [kPa]


!


Číslo

[kN] 1

100,00




Fáze : 2



Vel.1 [kN/m2] 12,00

Působ. stálé


Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m]

Délka l [m]


Název


!

Nová kotva NE

Hloubka z [m] 2,00

Průměr d [mm]

Délka l [m] 8,00


Kořen lk [m] 9,00


Sklon a [°] 15,00


Síla F [kN] 270,34


!

Název : Kotvy

Fáze : 3

2,00 1

Nastavení výpočtu fáze Výpočet proveden bez redukce vstupních dat. Minimální dimenzační tlak je uvažován hodnotou sz,min = 0,20sz. Modul reakce podloží je redukován pro záporové pažení.


Hloubka [m]

1


2,00


Název : Výpočet

Fáze : 3




-10,6 -23,7mm

7,52

270,34kN -42,03 -59,6

0

!

19,79 [m]

-75,0

5,27

26,61

27,67

-5,58 0

75,0 [mm]

-50,00

0

50,00 [kPa]


!

Název : Výpočet

Fáze : 3


-23,7mm



34,45

270,34kN

-25,65

-52,81

46,88

-19,89-19,89 -20,17-20,44 -20,17 -20,44

-5,24

-9,18

0

19,79 [m]

-75,00

0

75,00 -50,00 [kNm/m]

0

50,00 [kN/m]


Síla v kotvě [kN]

1

270,34




Fáze : 3




!

Působ. stálé

Vel.1 [kN/m2] 12,00

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m]

Délka l [m]


Název


!


Nová kotva NE ANO

Hloubka z [m] 2,00 5,50

Průměr d [mm]

1 2

Délka l [m] 8,00 8,00

Plocha A [mm2] 560,000 560,000

Kořen lk [m]

Sklon a [°] 15,00 15,00

9,00 9,00


Vzd. mezi b [m] 3,60 3,60

Síla F [kN] 260,10 300,00

Název : Kotvy

Fáze : 4

2,00 1 5,50

2


Hloubka [m]

1 2


2,00 5,50

Síla v kotvě [kN] 260,10 300,00

Název : Výpočet

Fáze : 4


-23,0mm -44,5mm

0

!



32,53

260,10kN 300,00kN

-79,71

19,79 [m]

-100,00

-26,47

-35,58 -28,15

0

43,32

-21,40

21,1621,16 -3,15 -0,06 -8,09

100,00 -75,00 [kNm/m]

0

59,09

75,00 [kN/m]


!

Název : Výpočet

Fáze : 4




-11,4 -23,0mm -44,5mm

7,68

260,10kN 300,00kN

4,76 7,98 -60,0

0

25,39

19,79 [m]

80,85

-6,21

-75,0

0

75,0 [mm]

-100,00

0

100,00 [kPa]


Síla v kotvě [kN]

1 2

260,10 300,00




Fáze : 4


!


Působ. stálé

Vel.1 [kN/m2] 12,00

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m]

Délka l [m]



!


Název


Nová kotva NE NE

Hloubka z [m] 2,00 5,50

Průměr d [mm]

1 2

Délka l [m] 8,00 8,00

Plocha A [mm2] 560,000 560,000

Kořen lk [m]

Sklon a [°] 15,00 15,00

9,00 9,00


Vzd. mezi b [m] 3,60 3,60

Síla F [kN] 244,83 508,85

Název : Kotvy

Fáze : 5

2,00 1 5,50

2


!

Hloubka [m] 2,00 5,50


Síla v kotvě [kN] 244,83 508,85


!

Název : Výpočet

Fáze : 5




-5,2 -21,9mm -58,7mm

35,04

244,83kN

10,39

508,85kN 55,8756,89 89,33 -91,1

0

19,79 [m]

-19,67

-100,0

0

100,0 [mm]

Název : Výpočet Ohybový moment Max. M = 131,48kNm/m

244,83kN -21,9mm 508,85kN -58,7mm

0

100,00 [kPa]


46,61 13,48 28,80

-131,48

16,95 [m]

-150,00

0

-37,90 -26,05 -55,17 150,00 -150,00 [kNm/m]

Název : Výpočet

27,79 110,48

0

150,00 [kN/m]

Fáze : 5


-58,7mm

0

Fáze : 5


-21,9mm

-100,00


244,83kN


46,61 13,48

508,85kN

-37,90

28,80

-26,05

-131,48

0

14,01 [m]

-150,00

27,79 110,48

-55,17

0

150,00 -150,00 [kNm/m]

0

150,00 [kN/m]


Síla v kotvě [kN]

1 2

244,83 508,85




!


!


!

Fáze : 5


!



4.1.7. Posouzení – zápory

Posouzení bylo provedeno podle zásad ýSN EN 1993-1-1 v páté fázi budování, kdy je konstrukce zatČžována ohybovým momentem v kombinaci s nejvČtší silou vyvolanou pĤsobením obou zemních kotev. Profil Ocel PrĤĜezová plocha Moment setrvaþnosti PrĤĜezový modul

I 400 S A Iy wy

235 0,012 290 1,5

Maximální moment

Mk,max

131,48

kNm

lz Fk,1 Fk,2 ȖF ȖM0 l lk Į

12,00 244,83 508,85 1,10 1,15 1,80 3,60 15

m kN kN m m ˚

= =

260,33 214,57

kNm kN

= =

306,52 2452,17

kNm kN

Délka Síla v kotvČ 1 Síla v kotvČ 2 Souþinitel zatížení Souþinitel spolehlivosti materiálu Vzdálenost zápor Vzdálenost kotev Skon kotev

m2 m4 m3

Zatížení profilu: Med = Mk,max * l * ȖF Ned = ȈFk * sinĮ * ȖF Únosnost profilu: MRd = Wel,y * f / ȖM0 NRd = A * f / ȖM0 Posouzení:

(Ned/NRd)+(Med/MRd)

=


0,94

<

1,0 VYHOVUJE


Posouzení pĜevázek je provedeno dle zásad ýSN EN 1993-1-1 na maximální kotevní sílu. Profil PrĤĜezový modul Ocel Maximální síla v kotvČ Souþinitel zatížení Souþinitel spolehlivosti materiálu Délka pĜevázky

2 x I 300 wy S

0,65 235

m3

Fk,max

508,85

kN

ȖF ȖM0 l

1,10 1,15 1,80

m

= =

559,74 251,88

kN kNm

=

265,65

kNm

=

0,95

<

-


1,0 VYHOVUJE




DĜevČné pažiny jsou posouzeny dle zásad ýSN EN 1995-1-1. DĜevČný hranol PrĤĜezový modul Únosnost dĜeva v ohybu Tlak na konstrukci Souþinitel zatížení Délka pĜevázky

120/120 wy fm,d

0,28 14

Mpa

ık,max

56,63

kPa

ȖF l

1,10 1,80

m

= =

62,293 2,52

kPa kNm

=

3,92

kNm

=

0,64358839

<

m3


1,0 VYHOVUJE




Kotvy byly posouzeny na tĜi možné zpĤsoby porušení dle ýSN EN 1993-1, ýSN EN 1992-1 a ýSN EN 1997-1. Dywidag 1570/1770 Maximální osová síla v kotvČ Souþinitel zatížení Dílþí souþinitel vlastnosti materiálu Jmenovitý prĤmČr lana PrĤmČr vrtu PrĤĜezová plocha lana Síla lana na mezi kluzu Navržený poþet lan v kotvČ PlášĢové tĜení kotvy Volná délka kotvy Délka koĜene Pevnost betonu v tahu Souþinitel pro trvalé kotvy Souþinitel odporu proti vytržení

Fk

508,85

kN


1,1 1,0 15,7 0,175 140 236 4 0,18 8,0 9,0

mm mm mm2 kN ks Mpa m m

fctm Ȗr Ȗa,t

2,9 1,35 1,1

MPa -

a) VnitĜní odpor kotvy: Rd = n * Frd / ȖP Ned = Fk * ȖF Rd =

944

= =

944,00 559,74

kN

>

kN kN Ned =

559,735

kN VYHOVUJE



b) Odpor proti vytažení kotvy: Ra,k = ʌ * d2 * Lfixed * t Ra,d = Ra,k / Ȗa,t

= =

Ra,d =

>

809,674

kN

890,64 809,67 Ned =

kN kN 559,735

kN VYHOVUJE


1

dobré

ȝ1 ȝ2

0,7 1



8582,2

kN

= =

>

=

6,53 11585,97 8582,20

Ned =

559,735




4.2. Pažení úseku – B

V tomto úseku je zajištna stna pod objekty garáží výšky 5,5 m. Bylo navrženo mikrozáporové pažení kotveného ve dvou úrovních. Zatížení bylo zadáno pásové o hodnot 40 kNm-2 . Pásy jsou šíĜky 0,5 m a pĜedstavují základové pasy daných garáží, které pĜenášejí zatížení od obvodových zdí a ploché stĜechy objektu.

4.2.1. PrĤbČhy deformací a vnitĜních sil

Posouzení pažící konstrukce Vstupní data Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 7,00 m Typ konstrukce : Ocelový I-průřez Průřez : HE 140 B Osová vzdálenost průřezů a = 1,00 m Koef.redukce tlaku před stěnou = 1,00 Plocha průřezu Moment setrvačnosti Modul pružnosti Modul pružnosti ve smyku

A I E G

= 4,30E-03 m2/m = 1,51E-05 m4/m = 210000,00 MPa = 81000,00 MPa

Modul reakce podloží počítán podle terorie Schmitt. Parametry zemin Sprašová hlína písčitá - F4 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :

= 21,00 kN/m 3 g efektivní jef = 19,00 ° cef = 12,00 kPa dact = 13,00 ° dpas = 10,00 ° soudržná = 0,40 n Eoed = 4,50 MPa = 21,00 kN/m 3 gsat

Sprašová hlína slabě písčitá - F6 Objemová tíha : = 18,50 kN/m 3 g Napjatost : efektivní Úhel vnitřního tření : jef = 25,00 ° Soudržnost zeminy : cef = 14,00 kPa Třecí úhel aktivní : dact = 17,00 ° Třecí úhel pasivní : dpas = 13,00 ° Zemina : soudržná Poissonovo číslo : = 0,35 n Edometrický modul : Eoed = 5,00 MPa Obj.tíha sat.zeminy : gsat = 21,00 kN/m 3 Sprašová hlína - F8 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :


Detrit - Eluvium Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření :

= 18,50 kN/m 3 g efektivní jef = 35,00 °

!


!

Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :

cef = 0,00 kPa = 23,00 ° dact dpas = 17,00 ° nesoudržná Eoed = 40,00 MPa gsat = 21,00 kN/m 3




= 20,50 kN/m 3 g efektivní 25,00 ° jef = cef = 95,00 kPa 17,00 ° dact = 13,00 ° dpas = soudržná = 0,25 n Edef = 500,00 MPa = 0,25 n 21,00 kN/m 3 gsat =


Vrstva [m]

Přiřazená zemina

1


2


3

1,20 Sprašová hlína slabě písčitá - F6

4


5


6


7

-

Vzorek

Granodiorit - R5

Hloubení Zemina před stěnou je odebrána do hloubky 1,50 m. Tvar terénu Terén za konstrukcí je rovný.

!


!

Vliv vody Hladina podzemní vody je pod úrovní konstrukce. Zadaná plošná přitížení Číslo 1 2


Vel.1 [kN/m2] 40,00 40,00

Působ. stálé stálé

Číslo 1 garáž 2 garáž

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 1,00 4,40

Délka l [m] 0,50 0,50


Název

Celkové nastavení výpočtu Výpočet aktivního tlaku - Coulomb (ČSN 730037) Výpočet pasivního tlaku - Caqout-Kerisel (ČSN 730037) Počet dělení stěny na konečné prvky = 20 Nastavení výpočtu fáze Výpočet proveden bez redukce vstupních dat. Minimální dimenzační tlak je uvažován hodnotou sz,min = 0,20sz. Modul reakce podloží je redukován pro záporové pažení.


Fáze : 1




12,35

6,64

-0,39

0

9,77 [m]

-25,00

0

-0,41 25,00 -25,00 [kNm/m]

Název : Výpočet

0

25,00 [kN/m]

Fáze : 1




-22,5

11,72 -24,80 3,61

-3,1 -3,8 0

8,97 [m]

-25,0

-1,19 0

25,0 [mm]

-25,00

0

25,00 [kPa]

Vstupní data (Fáze budování 2) Hloubení Zemina před stěnou je odebrána do hloubky 1,50 m.

!


!

Zadaná plošná přitížení Číslo 1 2


Vel.1 [kN/m2] 25,00 25,00


Číslo 1 Garáž 2 Garáž

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 4,40 1,00

Délka l [m] 0,50 0,50


Název

Zadané kotvy Číslo 1 Číslo

Nová kotva ANO

Hloubka z [m] 1,00

Průměr d [mm]

1

Délka l [m] 4,00


Kořen lk [m]

Sklon a [°] 15,00

6,00



Síla F [kN] 50,00

Název : Kotvy

Fáze : 2

1,00 1

Výsledky výpočtu (Fáze budování 2) Maximální posouvající síla = 19,08 kN/m Maximální moment = 9,82 kNm/m Maximální deformace = 18,1 mm Síly v kotvách Číslo 1

!

Hloubka [m] 1,00




!

Název : Výpočet

Fáze : 2


-10,7mm


50,00kN

Posouvající síla Max. Q = 19,08kN/m 9,15 9,80 9,82

-19,08

5,07

-2,80

5,35 -0,40 -0,37 0

8,97 [m]

-10,00

0

10,00 -25,00 [kNm/m]

Název : Výpočet

0

25,00 [kN/m]

Fáze : 2




-18,1 -10,7mm

18,95 20,02

50,00kN

-9,49 -3,2

2,91

-3,7 0

8,97 [m]

-25,0

-0,97 0

25,0 [mm]

-25,00

0

25,00 [kPa]

Vnitřní stabilita kotevního systému - mezivýsledky EA = 10,23 kN/m d = 10,21 ° Hloubka teoretické paty pod dnem jámy H0 = 0,27 m EA1 d1 Řada G C kotev 1

[kN/m] 16,80

[°] 8,81

[kN/m] 325,64

[kN/m] 82,09

q [°] -8,72

Započítané řady kotev

Q [kN/m] 490,18

F [kN/m] 229,27

FKMAX [kN] 458,53


Síla v kotvě [kN]

1

50,00




!


!


Fáze : 2



Vel.1 [kN/m2] 25,00 25,00



Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 4,40 1,00

Délka l [m] 0,50 0,50


Název


!

Nová kotva NE

Hloubka z [m] 1,00

Průměr d [mm]

Délka l [m] 4,00


Kořen lk [m] 6,00


Sklon a [°] 15,00


Síla F [kN] 96,20


!

Název : Kotvy

Fáze : 3

1,00 1


Hloubka [m]

1


1,00


Název : Výpočet

Fáze : 3




-11,6 -16,9mm

37,43

96,20kN

6,46 -29,1 28,44

-28,28 -6,9 0

8,97 [m]

-40,0

21,92 0

40,0 [mm]

-40,00

Název : Výpočet

40,00 [kPa]

Fáze : 3


-16,9mm

0



13,34

96,20kN

-20,59

25,87

-23,32 -27,31 7,43

0

!

8,97 [m]

-25,00

0

7,64 25,00 -40,00 [kNm/m]

0

40,00 [kN/m]


!


Číslo

[kN] 1

96,20




Fáze : 3



Vel.1 [kN/m2] 25,00 25,00



Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 4,40 1,00

Délka l [m] 0,50 0,50


Název

Zadané kotvy Číslo 1 2 Číslo 1

!

Nová kotva NE ANO

Hloubka z [m] 1,00 4,00

Průměr d [mm]

Délka l [m] 4,00 4,00


Kořen lk [m] 6,00 6,00


Sklon a [°] 15,00 15,00

Vzd. mezi b [m] 2,00 2,00

Síla F [kN] 96,83


!

Číslo

Průměr d [mm]

2



Síla F [kN] 50,00

Název : Kotvy

Fáze : 4

1,00 1 4,00

2


Hloubka [m]

1 2


1,00 4,00

Síla v kotvě [kN] 96,83 50,00

Název : Výpočet

Fáze : 4


-17,0mm -24,2mm


96,83kN


12,79

-19,65

-22,25

50,00kN

-26,10 -19,02

27,11 -1,95

5,62

0

!

8,97 [m]

-25,00

0

6,20 25,00 -40,00 [kNm/m]

0

40,00 [kN/m]


!

Název : Výpočet

Fáze : 4




-12,4 -17,0mm -24,2mm

37,43

96,83kN

6,75 -26,9

50,00kN

35,61

-20,60 -7,6

0

8,97 [m]

-40,0

17,69 0

40,0 [mm]

-40,00

0

40,00 [kPa]


Síla v kotvě [kN]

1 2

96,83 50,00




Fáze : 4


!



Vel.1 [kN/m2] 25,00 25,00

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 4,40 1,00

Délka l [m] 0,50 0,50



!


Název


Nová kotva NE NE

Hloubka z [m] 1,00 4,00

Průměr d [mm]

1 2

Délka l [m] 4,00 4,00

Plocha A [mm2] 140,000 140,000

Kořen lk [m]

Sklon a [°] 15,00 15,00

6,00 6,00


Vzd. mezi b [m] 2,00 2,00

Síla F [kN] 93,66 93,95

Název : Kotvy

Fáze : 5

1,00 1 4,00

2


!

Hloubka [m] 1,00 4,00


Síla v kotvě [kN] 93,66 93,95


!

Název : Výpočet

Fáze : 5


-16,6mm


93,66kN


12,97

-21,39

23,84

-14,89 -30,2mm

93,95kN

-5,89

-18,34

0

8,97 [m]

-19,29

26,09

-20,30

-25,00

0

25,00 -40,00 [kNm/m]

Název : Výpočet

0

40,00 [kN/m]

Fáze : 5




-11,8 -16,6mm -30,2mm

37,43

93,66kN

8,01 -30,2

93,95kN

0

8,97 [m]

-40,0

37,16

-21,31

-11,9 0

40,0 [mm]

-40,00

5,85 0

40,00 [kPa]


Síla v kotvě [kN]

1 2

93,66 93,95




!

Fáze : 5


!



4.2.2. Posouzení – mikrozápory

Posouzení bylo provedeno podle zásad ýSN EN 1993-1-1 pro pátou fázi výstavby, kdy je konstrukce zatČžována nejvČtším ohybovým momentem v kombinaci s nejvČtší normálovou silou vyvolanou zemními kotvami. Profil Ocel PrĤĜezová plocha Moment setrvaþnosti PrĤĜezový modul Maximální moment Délka Síla v kotvČ 1 Síla v kotvČ 2 Souþinitel zatížení Souþinitel spolehlivosti materiálu Vzdálenost zápor Vzdálenost kotev Skon kotev

S A Iy wy Mk,max lz Fk,1 Fk,2 ȖF ȖM0 l lk Į

HEB140 235 0,043 290 0,216 23,65 7,00 93,66 93,95 1,10 1,15 1,00 2,00 15,00

kNm m kN kN m m ˚

= =

26,02 53,41

kNm kN

= =

44,14 8786,96

kNm kN

=

0,60

<

m2 m4 m3

Zatížení profilu: Med = Mk,max * l * ȖF Ned = ȈFk * sinĮ * ȖF Únosnost profilu: MRd = Wel,y * f / ȖM0 NRd = A * f / ȖM0 Posouzení: (Ned/NRd)+(Med/MRd)

1, 0 VYHOVUJE




Posouzení pĜevázek je provedeno dle zásad ýSN EN 1993-1-1 na maximální kotevní sílu. Profil

2 x I 120

PrĤĜezový modul Ocel Maximální síla v kotvČ Souþinitel zatížení Souþinitel spolehlivosti materiálu Délka pĜevázky

wy S

0,057 275

m3

Fk,max

93,95

kN

ȖF ȖM0 l

1,10 1,15 1,00

m

= =

103,35 25,84

kN kNm

=

27,26

kNm

=

0,95

<

-


1,0 VYHOVUJE




DĜevČné pažiny jsou posouzeny dle zásad ýSN EN 1995-1-1. DĜevČný hranol PrĤĜezový modul Únosnost dĜeva v ohybu

100/100 wy 0,167 fm,d 14

Mpa

Tlak na konstrukci

ık,max

33,75

kPa

Souþinitel zatížení Délka pĜevázky

ȖF l

1,10 1,80

m

= =

37,125 1,50

kPa kNm

=

2,34

kNm

m3


=

0,643098

<

1,0 VYHOVUJE





Fk

93,66

kN

ȖF ȖP d d2 A Frd n t Lfree Lfixed fctm Ȗr Ȗa,t

1,1 1,0 15,7 0,175 140 236 1 0,18 4,0 6,0 2,9 1,35 1,1

mm mm mm2 kN ks Mpa m m MPa -


236

= =

236,00 103,03

kN

>

kN kN Ned =

103,026

kN VYHOVUJE




= =

Ra,d =

>

359,855

kN

395,84 359,86 Ned =

kN kN 103,026

kN VYHOVUJE


1

dobré

ȝ1 ȝ2

0,7 1



953,578

kN

= =

>

=

6,53 1287,33 953,58

Ned =

103,026




4.3. Pažení úseku - C

Stna v úseku C podchycuje objekt „Chempex“. Jedná se o stnu vysokou 8,5 m. PĜitížení od sousedního objektu bylo stanoveno 200 kNm-2. StČna je kotvena ve dvou úrovních a to v hlavČ piloty a v hloubce 5 m od hlavy piloty. Další zatížení 550kN m-2 je od budované konstrukce.

4.3.1. PrĤbČhy deformací a vnitĜních sil

Posouzení pažící konstrukce Vstupní data Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 16,00 m Typ konstrukce : Pilotová stěna Norma : EN 1992 1-1 (EC2) Materiál : C 30/37 Průměr piloty d = 0,92 m Osová vzdálenost pilot a = 1,20 m Koef.redukce tlaku před stěnou = 1,00 Plocha průřezu Moment setrvačnosti Modul pružnosti Modul pružnosti ve smyku

A I E G

= = = =

5,54E-01 2,93E-02 33000,00 13750,00

m2/m m4/m MPa MPa

Parametry zemin Sprašová hlína písčitá - F4 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :


Sprašová hlína slabě písčitá - F6 Objemová tíha : = 18,50 kN/m 3 g Napjatost : efektivní Úhel vnitřního tření : jef = 25,00 ° Soudržnost zeminy : cef = 14,00 kPa Třecí úhel aktivní : dact = 17,00 ° Třecí úhel pasivní : dpas = 10,00 ° Zemina : soudržná Poissonovo číslo : = 0,35 n Edometrický modul : Eoed = 5,00 MPa Obj.tíha sat.zeminy : = 21,00 kN/m 3 gsat Sprašová hlína - F8 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :


Detrit - Eluvium Objemová tíha : Napjatost :

= 18,50 kN/m 3 g efektivní

!


!

Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :

jef = 35,00 ° cef = 0,00 kPa dact = 23,00 ° dpas = 10,00 ° nesoudržná Eoed = 40,00 MPa gsat = 21,00 kN/m 3




= 20,50 kN/m 3 g efektivní 25,00 ° jef = cef = 95,00 kPa 17,00 ° dact = 13,00 ° dpas = soudržná = 0,25 n Edef = 500,00 MPa = 0,25 n = 21,00 kN/m 3 gsat

Granodiorit - R4 Objemová tíha : Napjatost : Úhel vnitřního tření : Soudržnost zeminy : Třecí úhel aktivní : Třecí úhel pasivní : Zemina : Poissonovo číslo : Edometrický modul : Obj.tíha sat.zeminy :

= 20,50 kN/m 3 g efektivní 25,00 ° jef = cef = 95,00 kPa 17,00 ° dact = = 13,00 ° dpas soudržná = 0,25 n Eoed = 1500,00 MPa 21,00 kN/m 3 gsat =


!

Vrstva [m]

Přiřazená zemina

1


2


3


Vzorek


!

Číslo

Vrstva [m]

Přiřazená zemina

4


5


6


7

-

Vzorek

Granodiorit - R4

Hloubení Zemina před stěnou je odebrána do hloubky 1,00 m. Název : Hloubení

Fáze : 1

1,00

Tvar terénu Terén za konstrukcí je rovný. Vliv vody Hladina podzemní vody je pod úrovní konstrukce. Zadaná plošná přitížení Číslo 1 2 3

Přitížení nové změna ANO ANO ANO

Číslo 1 Chempex 2 Chempex 3 Chempex

!

Působ. stálé stálé stálé

Vel.1 [kN/m2] 200,00 200,00 200,00

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,00 5,50 11,00

Délka l [m] 1,00 1,00 1,00

Hloubka z [m] na terénu na terénu na terénu

Název


!


Fáze : 1




-15,8

87,82 -6,82 -3,48 0,01 7,20 -6,71 -4,42 15,47

-192,45

-6,1 -8,6 0

18,92 [m]

3,76

-25,0

0

25,0 [mm]

Název : Výpočet

-200,00

0

200,00 [kPa]

Fáze : 1




346,31

0

18,92 [m]

-400,00

0

-51,70-51,70 -70,19 -67,99 -66,12

400,00 -100,00 [kNm/m]

86,65

0

100,00 [kN/m]

Vstupní data (Fáze budování 2) Hloubení Zemina před stěnou je odebrána do hloubky 1,00 m. Zadaná plošná přitížení Číslo 1 2 3


Vel.1 [kN/m2] 200,00 200,00 200,00


Číslo 1 Chempex 2 Chempex 3 Zástavba

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,00 5,50 11,00

Délka l [m] 1,00 1,00 1,00


Název


!

Nová kotva ANO

Hloubka z [m] 0,50

Průměr d [mm]

Délka l [m] 10,00


Kořen lk [m] 10,00


Sklon a [°] 15,00


Síla F [kN] 240,00


!

Název : Kotvy

Fáze : 2 0,50 1


Hloubka [m]

1

Deformace [mm] 0,50


-1,4

Název : Výpočet

Fáze : 2




-1,0

240,00kN

26,0822,71 26,91 89,26 17,76 23,21 15,74

-127,80 -13,2

0

18,92 [m]

-25,0

-4,50 0

25,0 [mm]

Název : Výpočet

240,00kN


!

150,00 [kPa]


4,14

-59,85

58,23

-21,59 -52,02

-16,12 0

0

Fáze : 2


-150,00

18,92 [m]

-75,00

94,32 42,91

-5,30 0

75,00 -100,00 [kNm/m]

0

100,00 [kN/m]


!


Číslo

[kN] 1

240,00




Fáze : 2



Vel.1 [kN/m2] 200,00 200,00 200,00


Číslo 1 Zástavba 2 Zástavba 3 Zástavba

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,00 5,50 11,00

Délka l [m] 1,00 1,00 1,00


Název

Zadané kotvy Číslo 1

!

Nová kotva NE

Hloubka z [m] 0,50

Délka l [m] 10,00

Kořen lk [m] 10,00

Sklon a [°] 15,00



!

Číslo

Průměr d [mm]

1



Síla F [kN] 434,15

Název : Kotvy

Fáze : 3

0,50 1


Hloubka [m]

1


0,50


Název : Výpočet

Fáze : 3




-15,6

434,15kN

88,16 27,89 63,47 47,95 49,43 17,42

-45,30

-57,9 0

!

22,09 [m]

-75,0

-17,43 0

75,0 [mm]

-100,00

0

100,00 [kPa]


!

Název : Výpočet

Fáze : 3



434,15kN


2,30

-13,77 -49,97-49,97 -50,45 -19,22 -47,82

-374,52

0

18,92 [m]

-400,00

0

400,00 -200,00 [kNm/m]

0

195,90

200,00 [kN/m]


Síla v kotvě [kN]

1

434,15




Fáze : 3


!



Vel.1 [kN/m2] 200,00 200,00 200,00

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,00 5,50 11,00

Délka l [m] 1,00 1,00 1,00



!

Číslo 1 Zástavba 2 Zástavba 3 Zástavba

Název


Nová kotva NE ANO

Hloubka z [m] 0,50 5,00

Průměr d [mm]

1 2

Délka l [m] 10,00 10,00

Plocha A [mm2] 560,000 560,000

Kořen lk [m]

Sklon a [°] 15,00 15,00

10,00 10,00


Vzd. mezi b [m] 2,00 1,00

Síla F [kN] 304,48 450,00

Název : Kotvy

Fáze : 4

0,50 1 5,00

2


!

Hloubka [m]

Deformace [mm] 0,50 5,00

-6,8 -25,4

Síla v kotvě [kN] 304,48 450,00


!

Název : Výpočet

Fáze : 4

Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 16,00m 304,48kN -6,8mm 450,00kN -25,4mm

Ohybový moment Max. M = 251,29kNm/m -101,36 -251,29 -237,74 -225,17


5,04

-24,29 106,52

122,76 262,43 229,23229,23 228,35228,35

-172,24 -45,44

0

18,92 [m]

-300,00

0

300,00 -300,00 [kNm/m]

Název : Výpočet

0

300,00 [kN/m]

Fáze : 4




-4,7

304,48kN -6,8mm 450,00kN -25,4mm

92,55 45,2430,23 80,91 67,4067,93 17,95 223,85

-60,5 0

18,92 [m]

-75,0

-22,01 0

75,0 [mm]

-300,00

0

300,00 [kPa]


Síla v kotvě [kN]

1 2

304,48 450,00




!


!


Fáze : 4



Vel.1 [kN/m2] 200,00 200,00 200,00


Číslo 1 Chempex 2 Chempex 3 Chempex

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,00 5,50 11,00

Délka l [m] 1,00 1,00 1,00


Název

Zadané kotvy Číslo 1 2 Číslo 1 2

!

Nová kotva NE NE

Hloubka z [m] 0,50 5,00

Průměr d [mm]

Délka l [m] 10,00 10,00

Plocha A [mm2] 560,000 560,000

Kořen lk [m] 10,00 10,00


Sklon a [°] 15,00 15,00

Vzd. mezi b [m] 2,00 1,00

Síla F [kN] 234,60 518,95


!

Název : Kotvy

Fáze : 5

0,50 1 5,00

2


Hloubka [m]

1 2


-0,9 -31,2

Síla v kotvě [kN] 234,60 518,95

Název : Výpočet

Fáze : 5




2,5

234,60kN -0,9mm 518,95kN -31,2mm

37,43 92,55 50,16 76,25 43,30 116,82 87,40 88,91

-97,6 0

18,92 [m]

-38,22

-100,0

0

100,0 [mm]

Název : Výpočet

234,60kN -0,9mm 518,95kN -31,2mm

!

0

150,00 [kPa]

Fáze : 5


0

-150,00

Ohybový moment Max. M = 365,02kNm/m -39,10 6,11


288,20

-365,02

18,92 [m]

-400,00

85,98

-205,27

296,00 -16,60-16,60 -17,85-17,85 -73,62

0

400,00 -300,00 [kNm/m]

0

300,00 [kN/m]


!


Síla v kotvě [kN]

1 2

234,60 518,95




Fáze : 5

Vstupní data (Fáze budování 6) Zadaná plošná přitížení Číslo 1 2 3 4 Číslo 1 2 3 4

Přitížení nové změna ANO ANO ANO ANO

Vel.1 [kN/m2] 200,00 200,00 200,00 550,00

Působ. stálé stálé stálé stálé

Vel.2 [kN/m2]

Poř.x x [m] 0,00 5,50 11,00 0,00

Délka l [m] 1,00 1,00 1,00 0,50

Hloubka z [m] na terénu na terénu na terénu na terénu

Název Chempex Chempex Chempex SONO

Zadané kotvy Číslo 1 2

!

Nová kotva NE NE

Hloubka z [m] 0,50 5,00

Délka l [m] 10,00 10,00

Kořen lk [m] 10,00 10,00

Sklon a [°] 15,00 15,00

Vzd. mezi b [m] 2,00 1,00


!

Číslo

Průměr d [mm]

Plocha A [mm2] 560,000 560,000

1 2


Síla F [kN] 243,13 522,60

Název : Kotvy

Fáze : 6

0,50 1 5,00

2


Hloubka [m]

1 2


-1,6 -31,5

Síla v kotvě [kN] 243,13 522,60

Název : Výpočet

Fáze : 6

Geometrie konstrukce Délka konstrukce = 16,00m 243,13kN -1,6mm 522,60kN -31,5mm

0

Ohybový moment Max. M = 359,13kNm/m -40,22 6,24


297,77

-359,13

18,92 [m]

-400,00

89,35

-208,18

296,61 -15,49-15,49 -16,74-16,74 -72,61

0

400,00 -300,00 [kNm/m]

0

300,00 [kN/m]


Síla v kotvě [kN]

1 2

!

243,13 522,60




!


!

Fáze : 6


!



4.3.2. Posouzení – piloty

Posouzení bylo provedeno podle zásad ýSN EN 1992-1-1 v páté fázi budování, kdy je konstrukce zatČžována ohybovým momentem v kombinaci s nejvČtší silou vyvolanou pĤsobením dvou zemních kotev a silou od obvodových stČn objektu SONO. PrĤĜez Ocel

920 C30/37

Maximální moment

Mk,max

365,02

kNm

Délka Síla v kotvČ 1 Síla v kotvČ 2 Souþinitel zatížení Vzdálenost pilot Vzdálenost kotev 1 Vzdálenost kotev 2 Skon kotev

lz Fk,1 Fk,2 ȖF l lk,1 lk,2 Į

14,0 234,6 518,95 1,1 1,2 2,0 1,0 15

m kN kN m m m ˚

= =

481,83 214,54

kNm kN

Med = Mk,max * l * ȖF Ned = ȈFk * sinĮ * ȖF

1 Posouzení piloty - Tlak + ohyb 2 Řez 1 2.1 Vstupní data Typ prvku: sloup Prostředí: X0 Požadovaná třída betonu: C12/15 Materiály Beton : C 30/37 Válcová pevnost v tlaku Pevnost v tahu Modul pružnosti Ocel podélná : B500 Mez kluzu Modul pružnosti Ocel příčná : B500 Mez kluzu Modul pružnosti

Y

Z

0,920

Průřez

fck = fct = Ecm =

30,0 MPa 2,9 MPa 33000,0 MPa

fyk E

= 500,0 MPa = 200000,0 MPa

fyk E

= 500,0 MPa = 200000,0 MPa

Vnitřní síly - návrhová (MSÚ) č.

Název zatěžovacího případu

1

P023 + kotvy + zemní tlak

NEd

VEdz

MEdy

[kN] 854,54

[kN] 0,00

[kNm] 481,83

QP koef. [-] 1,000

Vyztužení průřezu Kruh:12ks × profil 24,0, krytí 60,0 mm 12x24,00 kr. 60,0

S tlačenou výztuží je počítáno.

2.2 Výsledky Posouzení min. a max. stupně vyztužení Sloup (celková výztuž): rs = 0,00817 ³ rs,min = 0,002 Þ VYHOVUJE rs = 0,00817 £ rs,max = 0,04 Þ VYHOVUJE

!

Pouze pro nekomerční využití

! 1

[FIN EC - Beton 2D (studentská licence) | verze 11.1.76.0 | hardwarový klíč 1593 / 1 | Ondrácek Jaroslav | Copyright © 2011 Fine spol. s r.o. All Rights Reserved | www.fine.cz]

Posouzení konstrukčních zásad třmínků Minimální průměr třmínků d = 6,00 mm Þ VYHOVUJE Maximální vzdálenost třmínků scl,max = 0,30 m Þ VYHOVUJE Posouzení mezního stavu únosnosti č.

NEd

Název

[kN] 1 P023 + kotvy + zemní tlak 854,54 Mezní stav únosnosti (ohyb, smyk) VYHOVUJE

NRd

VEdz

VRdz

MEdy

MRdy

[kN] 1171,83

[kN] 0,00

[kN] 0,00

[kNm] 481,83

[kNm] 590,08

Posouzení Vyhovuje

Celkové posouzení - Průřez VYHOVUJE Interakční diagram -N

-16000,00

NRd= -14213,70 MRd= 0,00 -14000,00

-12000,00

-10000,00

-8000,00

NRd= -5477,48 MRd= -1731,36

-6000,00

NRd= -5477,48 MRd= 1731,36

-4000,00

-2000,00 NRd= 0,00 MRd= -859,74

-My 0,00

NRd= 0,00 NEd= 854,54 MRd= 859,74 VEd= 0,00 MEd= 481,83

!

2000,00

1600,00

1200,00

800,00

400,00

-400,00

-800,00

-1200,00

-1600,00

-2000,00

+N

0,00

NRd= 2529,37 MRd= 0,00

2000,00

4000,00

+My

Pouze pro nekomerční využití

! 2

[FIN EC - Beton 2D (studentská licence) | verze 11.1.76.0 | hardwarový klíč 1593 / 1 | Ondrácek Jaroslav | Copyright © 2011 Fine spol. s r.o. All Rights Reserved | www.fine.cz]





Fk

518,95

kN


1,1 1,0 15,7 0,175 140 236 4 0,18 10,0 10,0

mm mm mm2 kN ks Mpa m m

fctm Ȗr Ȗa,t

2,9 1,35 1,1

MPa -


944

= =

944,00 570,85

kN

>

kN kN Ned =

570,845

kN VYHOVUJE




= =

Ra,d =

>

899,638

kN

989,60 899,64 Ned =

kN kN 570,845

kN VYHOVUJE


1

dobré

ȝ1 ȝ2

0,7 1



9535,78

kN

= =

>

=

6,53 12873,30 9535,78

Ned =

570,845


=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Obsah: 5.

ZALOŽENÍ OBJEKTU

2

5.1. ZADÁNÍ 5.2. ZPģSOBY ZAKLÁDÁNÍ 5.2.1. PLOŠNÉ ZÁKLADY 2.3.2.1. Základová deska 2.3.2.2. Základové pasy 2.3.2.3. Základové patky 2.3.2.4. Statické Ĝešení plošných základĤ 5.2.2. HLUBINNÉ ZÁKLADY 2.3.2.5. Vrtané piloty 2.3.2.6. Vrtané piloty typu CFA 2.3.2.7. Piloty ražené 5.2.3. VÝBċR METODY PRO OBJEKT SONO 5.2.4. VÝPOýET ÚNOSNOSTI PILOT 2.3.2.8. Únosnost stanovená na základČ 1. mezního stavu 2.3.2.9. Únosnost stanovená na základČ 2. mezního stavu 5.3. SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJģ

ȱ ȱ

2 2 2 3 3 4 5 6 7 9 10 12 13 13 14 17

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

5. Založení objektu 5.1. Zadání Velmi dĤležitou þástí objektu jsou základy, které pĜenášejí zatížení z horní stavby do základové pĤdy. Pokud by bylo zatížení pĜenášeno pouze malou plochou sloupĤ nebo stČn, mohlo by po pĜekroþení urþité hodnoty zatížení dojít k zaboĜení stavební konstrukce. Proto se mezi konstrukci a základovou pĤdu navrhuje základ takových vlastností a tvaru, které zabezpeþí pĜenos zatížení tak, aby konstrukce byla stabilní. Návrh základĤ ovlivĖuje velké množství faktorĤ jako geotechnické pomČry na staveništi, dispozice objektu, zpĤsob a velikost zatížení. Teprve po zjištČní tČchto údajĤ se mĤže provést vlastní návrh základĤ, pĜiþemž je tĜeba pĜihlédnout ke spolupĤsobení nosné konstrukce a jejího podloží.

5.2. ZpĤsoby zakládání

Rozlišujeme v zásadČ dva zpĤsoby zakládání - hlubinné a plošné. Další možností v pĜípadČ špatných vlastností základové pĤdy, je zlepšování základové pĤdy. Tím se zvyšuje její únosnost, snižují se deformace, redukuje propustnost a jiné. V dalším textu mĤžeme úvahy o zlepšování základové pĤdy vypustit, neboĢ v našem pĜípadČ se jedná o kvalitní základovou pĤdu a nevyskytuje se podzemní voda. Mezi plošné základy patĜí základové pasy, rošty a patky. Hlubinné základy tvoĜí zejména piloty nebo podzemní stČny. V následující þásti budou podrobnČ popsány varianty založení a bude vybrána nejvhodnČjší metoda, která zajistí bezpeþný pĜenos zatížení a zároveĖ splní ekonomické aspekty.

5.2.1. Plošné základy Plošné základy se navrhují u staveb budovaných ve vhodných inženýrsko geologických pomČrech nebo u menších staveb, které nevyvozují velké zatížení. PĜi návrhu plošných základĤ se posuzuje, zda zemina bezpeþnČ pĜenese napČtí v základové pĤdČ vyvolané zatížením od vrchní stavby ( I. skupina mezních stavĤ)a také jestli nedojde k neúmČrnému sednutí ( II. Skupina mezních stavĤ).

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

2.3.2.1. Základová deska

Základová deska je souvislý plošný prvek, který pĜenáší zatížení od horní stavby. Navrhují se zejména na nehomogením a málo únosném podloží. Jedná se o nejnákladnČjší druh plošných základĤ. Výhodou však je úþinné vodorovné ztužení objektu v úrovni základové spáry, snížení kontaktního napČtí pĜi zakládání na málo únosné pĤdČ a plošné snížení nerovnomČrného sedání. Desky mají rĤzné uspoĜádání (jednoduché, desky zesílené základovými pasy, desky obráceného hĜibového typu, atd). U velkých zatížení by byla deska vzhledem ke své tloušĢce neekonomická. Ta závisí na typu konstrukce a na základových pomČrech.

obrázek: 5.1 Poloha objektu [13]

2.3.2.2. Základové pasy

Základové pasy se navrhují pod prĤbČžnými zdmi. ŠíĜka pasĤ je závislá na zatížení a na vlastnostech základové pĤdy. Základové pasy se navrhují z prostého nebo železového betonu. Mohou být monolitické nebo montované z prefabrikovaných dílcĤ. U pásĤ vČtších výšek mĤžeme navrhnout pásy vícestupĖové.

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Jedná-li se o skeletovou konstrukci mĤže se provést základový rošt v pĜípadČ, kdy by patky vycházely pĜíliš blízko sebe a tudíž by bylo jejich provedení nároþné a neekonomické. VytváĜí tak vodorovnČ tuhou konstrukci v úrovni základové spáry, která je výhodná pĜi zakládání v obtížných podmínkách (zakládání na málo únosných zeminách, poddolovaném nebo svážlivém území). Základový rošt také úþinnČ snižuje rozdíly v sedání u tuhých skeletových konstrukcí.

REUi]HN7\S\]iNODGRYìFKURåWĪ>@

2.3.2.3. Základové patky

Používá se pĜi zakládání pod objekty s prutovými prvky, které vyvozují bodová zatížení. Základové patky navrhujeme z prostého betonu, železobetonové nebo kombinované. Tvar patky volíme vČtšinou jako þtvercový, v pĜípadČ mimostĜedného zatížení jako obdélníkové. Spára se pak prodlužuje ve smČru excentricity. Další variantou jsou patky jednostupĖové nebo vícestupĖové.

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 5.3 Typy základových patek: A – patka jednostupĖová, B - patka dvoustupĖová, C patka lichobČžníková, D – patka železobetonová [13]

2.3.2.4. Statické Ĝešení plošných základĤ

Zatížení vyvolává v základové spáĜe napČtí. Pro návrh plošných základĤ je tĜeba stanovit kontaktní napČtí v základové spáĜe. Velikost kontaktního napČtí je dána: - zpĤsobem a intenzitou zatížení - tuhostí základu - hloubkou založení - geologií podloží

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

5.2.2. Hlubinné základy Hlubinné základy se navrhují tam, kde v bČžném dosahu plošných základĤ není dostateþnČ únosná a málo stlaþitelná základová pĤda a je-li nutné zakládat pod hladinu podzemní vody nebo na koncentrované velké (bodové) zatížení. Úkolem hlubinných základĤ je pĜenést zatížení do únosnČjších, hloubČji uložených vrstev základové pĤdy a výraznČ omezit sedání. NejþastČjším prvkem jsou piloty. Na rozdíl od plošných základĤ, kde je zatížení pĜenášeno kontaktním napČtím v základové spáĜe, piloty pĜenášejí zatížení únosností paty piloty a tĜením na plášti. Piloty se dČlí podle rĤzných kritérií, napĜíklad podle druhu materiálu, velikosti prĤmČru, sklonu nebo zpĤsobu namáhání. NejobecnČjší rozdČlení je však podle výrobního postupu. Rozlišujeme piloty Desplacement (Ražené) a Replacement (Vrtané). V pĜípadČ pilot ražených nedochází k vytČžení zeminy, ta je pouze vytlaþena do stran. Naopak u vrtaných pilot je zemina odtČžena z budoucího prostoru piloty a nahrazena jiným materiálem. V následujícím textu budou popsány pouze ty zpĤsoby provádČní pilot, které jsou typické pro stavební praxi v ýeské Republice.

obrázek: 5.4 Evropská klasifikace pilot [13]

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

2.3.2.5. Vrtané piloty

Piloty vrtané jsou nejrozšíĜenČjším typem pilot, které se provádČjí na našem území. Je to dáno její universálností. Za vrtané piloty se považují prvky, jež jsou v zeminách provádČny vrtáním nebo tČžením a mají nosný dĜík. Vrtané piloty mohou mít kruhový prĤĜez nebo mohou být tvoĜeny lamelami podzemních stČn, za pĜedpokladu, že je celý jejich prĤĜez betonován najednou. Po délce mohou mít vrtané piloty prĤĜez konstantní nebo teleskopický. Dále mohou mít rozšíĜenou patu þi dĜík. Vrty se provádČjí technologií rotaþnČ nábČrového vrtání, popĜípadČ drapákového hloubení je sice pomalejší, ale v balvanitých zeminách bývá nezbytné. Vrtnými nástroji jsou vrtný hrnec (šapa), vrtný šnek, dláto, lanový vrták a vrtací korunka. VytČžená zemina z vrtĤ se sype pĜímo na nákladní auta nebo na terén v okolí vrtu, z nČhož se pozdČji nakládá a odváží na pĜíslušnou skládku. Vrty se mohou provádČt jako nepažené nebo pažené, pomocí jílové suspenze nebo ocelových trubek.

obrázek: 5.5 Vrtné nástroje: vrtací korunka, dláto, vrtný hrnec, vrtný šnek a jednolanový rapák [1]

- Nepažené vrty: Navrhujeme tehdy, je-li jistota, že stČny vrtu zĤstanou stabilní. V prĤbČhu vrtání se stabilita musí stále kontrolovat a v pĜípadČ vniknutí zeminy do vrtu se musí ihned zapažit

- Vrty pažené pomocí ocelových pažnic: Jedná se o nejþastČjší zpĤsob pažení, kdy tato pažnice zajistí dokonalé vedení vrtného nástroje a zamezí porušení zeminy u hlavy piloty pĜi opakovaném zavrtávání a vyvrtávání. Jednotlivé pažnice rĤzných délek o tloušĢce 8 – 12 mm spojujeme ocelovými šrouby a délka piloty tak není ovlivnČna délkou jedné pažnice. Pažnice se ve vrtech instalují zavrtáváním rotaþním zpĤsobem za pomocí vrtné soupravy, vibrováním eventuelnČ beranČním. ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 5.6 Vrt pažený ocelovou pažnicí [26@

-Vrty pažené jílovou pažící suspenzí: Jílová suspenze je tzv. plastická (Binghamova) kapalina, jež má odlišné chování od klasických kapalin (Newtonových), jako je tĜeba voda. Tato odlišnost se projevuje hlavnČ tím, že je nutno vyvinout sílu k pĜekonání vnitĜního odporu ve struktuĜe této kapaliny k tomu, aby se stala tekutou. Je-li jílová suspenze v klidu, pĜejde z tekutého stavu na gel (geluje). Mícháním pĜejde gel na tekutinu (sol), tyto stavy lze opakovat. Vyrobená suspenze se k vrtĤm pĜivádí potrubím. Hladinu je tĜeba stále udržovat, tak aby její pĜetlak zajišĢoval stabilitu stČny vrtu. Betonáž se provádí pomocí takzvané sypákové roury. Ta se spustí na dno betonovaného vrtu, naplní se betonem a zvolna se povytahuje, aby se zabránilo sacímu efektu. V pĜípadČ vrtu paženého ocelovými pažnicemi se pažnice vytahují bezprostĜednČ po betonáži. Hlavu piloty je potom tĜeba pĜebetonovat, aby si pilota zachovala svoji projektovanou úroveĖ. [1]

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

2.3.2.6. Vrtané piloty typu CFA

Jedná se o vrty provádČné tzv. prĤbČžným šnekem, který zároveĖ slouží jako pažení. Stabilita stČn vrtu je tedy zajištČna pomocí zeminy, která v prĤbČhu vrtání zĤstává na závitech tohoto šneku. Jeho délka odpovídá nejménČ celkové délce pĜíslušné piloty. Vrty se provádČjí v drtivé vČtšinČ jako svislé. Vhodnými zeminami jsou jak zeminy nesoudržné (pokud je relativní ulehlost ID > 0.4 a þíslo nestejnozrnitosti cu > 2.0) suché i zvodnČlé, které neobsahují velké balvany, tak zeminy soudržné (kromČ mČkkých se soudržností cu < 15 kPa a kromČ senzitivních jílĤ a sparší), pokud neobsazují nevrtatelné polohy. NejdĜíve se stroj zavrtá na projektovanou hloubku piloty tak rychle, jak jen je to možné, aby se eliminovaly negativní úþinky vrtání na okolní zeminu. K tomuto je tĜeba, aby daná vrtná souprava disponovala dostateþným krouticím momentem a tažnou silou. Posléze se betonuje stĜedovou rourou šneku, která je napojena na betonážní þerpadlo. PĜetlak zajišĢuje, že beton ihned vyplní prostor vrtu za souþasného pomalého otáþení a vytahování šneku. Betonuje se i do nahromadČné zeminy kolem vrtu, tím se zajistí, že bude kvalitní beton i v úrovni projektované hlavy. Ta se hned po betonáži odstraní a pilota se opatĜí armokošem. Ten je kónického tvaru a zasouvá se do þerstvého betonu nejprve vlastní tíhou a potom tlakem, napĜíklad od lžíce nakladaþe. Z dĤvodu roztĜídČní betonu se nesmí vibrovat. [1]

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 5.7 Mechanizace na provádČní pilot CFA [13]

2.3.2.7. Piloty ražené

Jedná se o piloty, u nichž nedochází k odtČžení zeminy z vrtu. Materiálem mĤže být ocel, litina, beton, dĜevo nebo kombinace tČchto materiálĤ. Do základové pĤdy se instalují beranČním, vibrováním, šroubováním, zatlaþováním nebo opČt kombinací tČchto zpĤsobĤ. Ražené piloty mĤžeme dČlit do dvou hlavních skupin: prefabrikované a na místČ betonované. -Prefabrikované: Tyto piloty se instalují vČtšinou beranČním nebo vibrováním. V naší zemi byly provádČny pĜedevším v minulosti. V souþasnosti se již prakticky neprovádí.

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

-Na místČ betonované piloty: Pomocí beranČní, vibrování nebo šroubování se vytvoĜí v zeminČ otvor, který se následnČ zabetonuje (vþetnČ aramtatury) a razící roura se buć vytáhne (doþasnČ pažené) nebo se v zemi ponechá (trvale pažené). V našich podmínkách se rozšíĜily zejména piloty pĜedražené a na místČ betonované (Franki).

obrázek: 5.8 Mechanizace na provádČní pilot FRANKI [27]

-Typ Franki: Tento zpĤsob provádČní byl na našem území rozšíĜený typ již v dobČ pĜed 2. svČtovou válkou. Je vhodný zvláštČ do nesoudržných, zvodnČlých zemin. V souþasnosti je tento typ postupnČ vytlaþován universálnČjšími pilotami vrtanými. Používají se ocelové razící roury o prĤmČru vČtšinou 400 – 600 mm o rĤzné délce, která závisí na vlastnostech základové pĤdy a zatížení od konstrukce. Tato pilota se vyznaþuje velmi vysokou únosností díky drsnému dĜíku a cibulovité patČ. Provádí se vČtšinou menších prĤmČrĤ a jsou tedy vhodné k pĜenášení pĜedevším osových sil. Nevýhodou je pak vznik velkých dynamických úþinkĤ, který vyluþuje provádČní tČchto pilot napĜíklad v mČstské zástavbČ. Další ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

nevýhoda je, že jsou použitelné jen do nČkterých typĤ zemin. Ovšem za vhodných geotechnických podmínek nebo u ménČ zatížených konstrukcí jsou cenovČ velmi výhodné. Piloty lze provádČt jak svisle, tak i šikmo a to až do skonu 8 : 1. PĜed zaþátkem ražení se do razící roury vsype zhruba 0,15 m3 betonu, jež se hutní volným pádem ocelového beranu. BČhem beranČní se mČĜí velikost posunu roury ve vztahu k poþtu úderĤ a na základČ této hodnoty se usuzuje únosnost piloty. Po dosažení požadované hodnoty se roura zavČsí na lanové závČsy a vyrazí se korek (zátka), pĜiþemž se formuje tzv. cibule pod patou piloty, která má zásadní vliv na budoucí únosnost. Posléze se roura opatĜí armokošem a za souþasného vytahování se sype do roury suchý beton, který se ještČ hutní a je tak formován dĜík piloty. [1]

5.2.3. VýbČr metody pro objekt SONO Hlubinné založení objektu SONO bude provedeno zejména ve vrstvČ neogenních jílĤ, které se v daném území nacházejí v hloubkové úrovni 8 – 19 m pod terénem. Vzhledem k danému typu podloží a vzhledem k okolní zástavbČ je vylouþeno provádČt piloty metodou ražení, která vyvozuje velké dynamické úþinky pĜi provádČní a je hĤĜe proveditelná v soudržných zeminách. PĜi rĤzných hodnotách zatížení jednotlivých pilot, které se pohybují v rozmezí hodnot od 200 - 9 000 kN, se mohou navrhovat rĤzné prĤmČry a délky pilot a mohou být s výhodou opĜeny do skalního podloží brnČnského masívu tvoĜeného biotitickými granodiority tĜídy R5 – R4. Toto pĜi provádČní vrtĤ metodou CFA není možné. Jako nejvhodnČjší metoda se tedy jeví metoda založení na klasických vrtaných pilotách, jež je schopna vrtat do skalního podloží R5 i R4. Vzhledem k nepĜítomnosti hladiny podzemní vody a k vysokému stupni konzistence zeminy, který dosahuje hodnot Ic = 0,96 – 1,13, lze pĜedpokládat, že stČny i dno vrtu zĤstanou stabilní v celém procesu instalace vrtané piloty. Vrty se tedy pravdČpodobnČ nemusí pažit. Je však tĜeba hlídat, neopadávají-li stČny vrtu. Stane-li se tak, je tĜeba vrt zapažit.

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

5.2.4. Výpoþet únosnosti pilot Únosnost pilot se stanovuje na základČ mezních stavĤ. Jedná se o mezní stav únosnosti a použitelnosti.

2.3.2.8. Únosnost stanovená na základČ 1. mezního stavu

Používáme výpoþtových parametrĤ jednotlivých vrstev základové pĤdy, které jsou stanoveny z normových hodnot tČchto parametrĤ a dílþích souþinitelĤ spolehlivosti. Statické schéma na obr. 6.9. Výpoþtová únosnost je dána vztahem: Uvd = Ubd + Ufd Vd -Uvd ... svislá výpoþtová únosnost piloty -Ubd ... výpoþtová únosnost paty piloty -Ufd ... výpoþtová únosnost na plášti piloty -Vd ..... svislá složka extrémního výpoþtového zatížení pĤsobícího v hlavČ piloty

obrázek: 5.9 Statické schéma piloty pro výpoþet únosnosti dle 1. mezního stavu [1]

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

2.3.2.9. Únosnost stanovená na základČ 2. mezního stavu

V tomto pĜípadČ rozlišujeme dva zpĤsoby provádČní pilot - opĜené o nestlaþitelné (skalní) podloží a piloty zahloubené do stlaþitelného podloží. -Piloty vetknuté do skalního podloží: Rozhodujícím faktorem únosnosti je zpravidla zatížení betonového dĜíku, které bývá menší, než je únosnost skalní horniny. U vrtaných pilot se neuvažuje vzpČrná pevnost. Únosnost tČchto pilot je tedy dána vztahem: Uvd = 0,8 * Ap * Rbd -Rbd ... výpoþtová pevnost betonu v tlaku -Ap ..... plocha paty piloty Celková deformace hlavy piloty se skládá z vlastní deformace dĜíku vlivem pĤsobení svislé síly a vlivem smykových napČtí podél piloty. Okamžité sedání je dáno vztahem: s = Isp*V*L / (As*Eb) -Isp ... pĜíþinkový koeficient sedání opĜené piloty -V ..... svislá síla -Ep ... modul deformace betonu piloty -L ..... délka piloty -Ap ... plocha paty piloty -Piloty zahloubené do stlaþitelného podloží: V tomto pĜípadČ je tĜeba Ĝešit tvar tzv. mezní zatČžovací kĜivky pro zvolené pĜípustné sedání. Mezní zatČžovací kĜivka se skládá z paraboly druhého stupnČ mezi nulovým zatížením piloty a zatížením, kdy je plnČ mobilizováno plášĢové tĜení, a úseþky po zatížení odpovídající sedání hlavy piloty 25 mm viz obr. 6.10. Nejprve stanovíme výpoþtovou únosnost na plášti piloty Rsu pĜi plné mobilizaci plášĢového tĜení, kdy vycházíme z regresních kĜivek stanovených na základČ statické analýzy výsledkĤ statických zatČžovacích zkoušek: qsi =a - b / (Di/di) -a, b ..... regresní koeficienty stanoveny statickou analýzou mnoha výsledkĤ zatČžovacích zkoušek pilot -Di .........vzdálenost od hlavy piloty do poloviny i-té vrstvy viz obrázek þ. XX -di .........prĤmČr piloty v i-té vrtsvČ

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Mezní únosnost je pak dána vztahem: Rsu = m1*m2*ʌ*Ȉdi*hi*qsi -hi ..... mocnost pĜíslušné vrstvy zeminy -m1 .. dílþí koeficient podle druhu zatížení -m2 .. dílþí koeficient vyjadĜující vliv povrchu dĜíku piloty -qsi ... mezní plášĢové tĜení v i-té vrstvČ piloty NapČtí q0 na patČ piloty pĜi mobilizaci plášĢového tĜení na plášti piloty je dáno vztahem: q0 = e - f / (L/d) -e, f. ..... regresní koeficienty stanoveny obdobnČ jako a, b -L...........délka piloty -d. .........prĤmČr piloty v patČ Vypoþteme-li prĤmČrné plášĢové tĜení podél dĜíku piloty qs jako vážený prĤmČr velikostí qsi: qs = (Ȉdi*hi*qsi) / (Ȉdi*hi) mĤžeme stanovit souþinitel pĜenosu zatížení do paty z rovnice: Rv = Rsu + ȕ Ry ȕ = q0 / (q0 + 4 qs *L/ d0) Pak zatížení na mobilizaci plášĢového tĜení je: Rv = Rsu / (1 – ȕ) a tomu odpovídá velikost sedání: sv = I * Ry / (d * Es) -I. ..... pĜíþinkový koeficient sedání piloty - Es......prĤmČrná velikost seþnového modulu deformace zemin podél dĜíku piloty

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

obrázek: 5.10 Mezní zatČžovací kĜivka vrtané piloty [1]

První vČtev je tedy urþena souĜadnicemi [sy; Ry] a jedná se o parabolu 2˚, která je dána rovnicí: s = sy*(R/Ry) Druhá vČtev mezní zatČžovací kĜivky je úseþkou o souĜednicích koncového bodu [s25=25; Rbu], kde: Rbu = Rsu + Rpu Rpu = ȕ*Ry*s25/sy Rovnice této druhé vČtve mezní zatČžovací kĜivky je: s = sy + (s25 – sy)*(R – Ry)/(Rbu – Ry)

ȱ ȱ

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512


ȱ ȱ

[1]


[2]


[3]


[4]


[5]


[6]


[7]


[8]


[9]


[10]


[11]


[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

KELLER - speciální zakládání, spol. s r.o. – výkresová dokumentace výkopĤ, základĤ a pĜíslušných stavebních komplexu garáží (Ing. Josef Strapina), budovy chempex (Ing. arch. František Šmédek) a budovy platinia (Ing. arch. Michal Kristen)

ĜezĤ


ȱ ȱ

[26]

-závČreþná zpráva o provedení inženýrsko geologického prĤzkumu firmou TOPGEO (Ing. Michal Vojtásek)

[27]

ȱ ȱ

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Seznam obrázkĤ: REUi]HN3RORKDREMHNWX>@ REUi]HN7\S\]iNODGRYìFKURåWĪ>@ REUi]HN7\S\]iNODGRYìFKSDWHN$²SDWNDMHGQRVWXSěRYi%SDWND GYRXVWXSěRYi&SDWNDOLFKREďçQtNRYi'²SDWNDçHOH]REHWRQRYi>@ REUi]HN(YURSVNiNODVLILNDFHSLORW>@ REUi]HN9UWQpQiVWURMHYUWDFtNRUXQNDGOiWRYUWQìKUQHFYUWQìåQHNDMHGQRODQRYì UDSiN>@ REUi]HN9UWSDçHQìRFHORYRXSDçQLFt>@ REUi]HN0HFKDQL]DFHQDSURYiGďQtSLORW&)$>@ REUi]HN0HFKDQL]DFHQDSURYiGďQtSLORW)5$1.,>@ REUi]HN6WDWLFNpVFKpPDSLORW\SURYìSRĀHW~QRVQRVWLGOHPH]QtKRVWDYX>@ REUi]HN0H]Qt]DWďçRYDFtNĢLYNDYUWDQpSLORW\>@

ȱ ȱ

ȱ ȱ

P087 P088 P089 P090 P091 P092 P093 P094 P095 P096 P097 P098 P099 P100 P101 P102

J2 J2 J2 J2 J2 J2 J2 J2 J2 J2 J2 J3 J3 J3 J3 J3

378 224 266 654 952 574 896 869 532 630 406 1866 1866 1866 1866 854,54

0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 365,02

630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 630 920

-0,300 -0,300 -0,300 -0,300 -0,300 -0,792 -1,396 -0,300 -0,300 -0,300 -0,300 -8,900 -8,900 -8,900 -8,900 -0,320

8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR16 8xR20

Op = opĜená pilota - musí být zajitČno, e piloty budou opĜeny o skalního podloí. Délky pilot jsou orientaþní Hloubka skalního podloí:

228,700 m n. m.

7,0 5,0 6,0 9,0 11,0 8,0 11,0 10,0 8,0 9,0 7,0 12,1 12,1 12,1 12,1 16,0

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11

op op op op Pilot. stČna

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Obsah: OBSAH:

1

TECHNICKÁ ZPRÁVA

2

7.1. VŠEOBECNÉ ÚDAJE 7.2. GEOTECHNICKÉ POMċRY 7.3. KONSTRUKýNÍ ěEŠENÍ STAVEBNÍ JÁMY 7.3.1. TECHNOLOGIE PROVÁDċNÍ 7.3.2.1. Záporové a mikrozáporové pažení 7.3.2.2. Pilotová stČna 7.3.2.3. Kotvy 7.4. KONSTRUKýNÍ ěEŠENÍ ZALOŽENÍ OBJEKTU 7.4.1. TECHNOLOGIE PROVÁDċNÍ

2 2 3 4 4 4 5 5 5

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

Technická zpráva 7.1. Všeobecné údaje

PĜedmČtem je práce je návrh zajištČní stavební jámy a založení objektu SONO v BrnČ. Dané území hotelu SONO se nachází v jihomoravském kraji na jižním okraji brnČnské mČstské þásti ŽabovĜesky na pozemku þíslo 2832 v katastrálním území ŽabovĜesky 610470. Jedná se o objekt s deseti nadzemními a tĜemi podzemními podlažími. ÚroveĖ stavební jámy je cca 9,5m p. t., 239,000m n. m. Pozemek je lichobČžníkového tvaru o rozmČrech cca 32x70m pĜi ulici VeveĜí mezi objektem „Platinum“ na východní stranČ a objektem „Chempex“ na stranČ západní (obr. 3.1) Na jižní stranČ se nachází komplex garáží a na stranČ severní pak ohraniþuje pozemek samotná ulice VeveĜí. NadmoĜská výška v terénu se v zájmovém území pohybuje od 249m n. m. v blízkosti ulice VeveĜí až 252m n. m. u oplocení komplexu garáží.

7.2. Geotechnické pomČry

Dané území je tvoĜeno tČmito vrstvami: -Sprašové hlíny: Vyskytují se na celé ploše zájmového území. Podle ýSN 73 1001 se sprašové hlíny Ĝadí do tĜídy F6, symbol CI/CL, jíl se stĜední/nízkou plasticitou. Sprašové hlíny písþité pak Ĝadíme do tĜídy F4, symbol CS, jíl písþitý. Mocnost sprašových hlín se pohybuje od 7 do 9 m. -Detrit: Detrit je tvoĜený rozloženými horninami brnČnského masívu, které byly pĜesunuty z vyšších poloh na povrch mladších uloženin PravdČpodobnČ se vyskytuje na celé ploše území a to v hloubce cca 8 m p. t. Dle ýSN 73 1001 jej Ĝadíme do tĜídy S2, symbol SP, písky špatnČ zrnČné. Mocnost detritu se pohybuje od 1 do 3m. -Neogenní jíly: Tyto sedimenty se vyskytují na celé ploše zájmového území v hlubokém intervalu a to 819m p. t. Jedná se o šedé vápnité jíly pĜevážnČ pevné konzistence. ěadíme je dle ýSN 73 1001 do tĜídy F8, symbol CV, jíly s velmi vysokou plasticitou.

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

-BrnČnský masív: Skalní horniny brnČnského masívu pĜedstavují vČtšinou šedé biotitické granodiority. Vyskytují se v intervalu 19-21m p. t. ve formČ eluvia, tedy materiálu charakteru písku tĜídy S2. Jedná se prakticky o detrit, totožný geotechnický typ, ovšem nepĜemístČný. Dle ýSN 73 1001 se Ĝadí do tĜídy R5-R4.

7.3. Konstrukþní Ĝešení stavební jámy

Na základČ rozboru v (þást 3) byly vybrány jednotlivé varianty pažení pro jednotlivé þásti stavební jámy, které byly posléze posouzeny (þást 4). Stavební jáma je rozdČlena na nČkolik úsekĤ (výkresová dokumentace). V úseku A, který sousedí s ulicí VeveĜí v délce 40 m, bylo navrženo záporové pažení. Hloubka stČny je zde 8,5 m. Byly navrhnuty dvČ varianty. V první variantČ byly navrženy ocelové válcované profil I400 délky 13 m, ocel S235 v osové vzdálenosti 1,5 m. Kotvy jsou provedeny ve tĜech úrovních ve výškách 1,0; 4,0 a 7,0 m a jsou od sebe vzdáleny 3,0 m. Pažiny byly provedeny z hranolĤ 100/100 mm. V druhé variantČ byly navrženy ocelové válcované profily I400 délky 13 m, ocel S235 v osové vzdálenosti 1,8 m. Kotveny jsou ve dvou úrovních ve výšce 2,0 a 5,5 m a kotvy jsou od sebe vzdáleny 3,0 m. PĜevázka je tvoĜena dvČma ocelovými válcovými profil I 180 z oceli S235. Pažiny byly provedeny z hranolĤ 120/120 mm Úsek B, je pažen pomocí mikrozáporového pažení. Hloubka výkopu je 5,5 m. Navrženy byly ocelové válcované profily HEB140 délky 7,0 m, ocel S235 ve vzdálenosti 1,0 m. PĜevázka je tvoĜena dvČma ocelovými válcovými profil I 140 z oceli S275. Pažiny byly provedeny z hranolĤ 100/100 mm. V úseku C byla navržena pilotová stČna o prĤmČrech pilot 920 mm v osové vzdálenosti 1,2 m. Je vyztužena ocelovou výztuží 8xR20, s krytím 60 mm. Výška stČny je 8,5 m a je kotvena ve dvou úrovních. V hlavČ piloty 0,5 m (vzdálenost kotev 2,0 m) a v hloubce 5,0 m pod upraveným terénem (vzdálenost kotev 1,0 m).

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

7.3.1. Technologie provádČní 7.3.2.1.

Záporové a mikrozáporové pažení

Nejprve se vyvrtají vrty o prĤmČru 630 mm (v pĜípadČ záporového pažení) do projektované hloubky. Osadí se zápory a jejich poloha se geodeticky ovČĜí. Vrt se poté zalije betonem C 12/25 po úroveĖ budoucího výkopu stavební jámy. Po provedení výkopu na hloubku první kotevní úrovnČ (o 0,5 m více, než je hloubka kotvy) se osadí výdĜeva. Po osazení pažin se prostor za nimi musí peþlivČ zhutnit po vrstvách do 0,1 m. Zhotoví se pĜevázky a osadí se kotvy. Provede se další výkop na pĜedepsanou hloubku druhé úrovnČ kotvení a opČt se osadí pažiny, pĜevázky a kotvy. V následující fázi se provede odkop 0,3 m nad finální úroveĖ základové spáry. Odebírání na definitivní úroveĖ se provede lehkou mechanizací. V pĜípadČ víceúrovĖovČ kotveného pažení je další postup analogický.

7.3.2.2.

Pilotová stČna

V trase pilotové stČny se zĜídí šablona, která musí být geodeticky zamČĜena. Do vrtĤ se tČsnČ pĜed betonáží osazují Armokoše. Vrt se poté vyþistí a zkontroluje se hloubka, prĤmČr a svislost. Ukládání betonu pomocí betonáĜských trub prĤmČru 250 mm, které jsou osazeny tČsnČ nad dno. V prĤbČhu betonáže jsou vytahovány a zkracovány tak, aby byly vždy ponoĜeny 2-6 m pod hladinu betonu. Betonáž musí být plynulá. Poté se zaþistí koruna piloty a vytvoĜí se pracovní spára pro pĜevázku. Po zatuhnutí se vybetonuje pĜevázka a po dosažení charakteristické pevnosti betonu budou nainstalovány kotvy, které se pĜedepnou na požadovanou sílu. Provede se výkop na vypoþtenou hloubku (0,5 m pod hloubku druhé kotevní úrovnČ) instalují se pĜevázky a kotvy, které se opČt pĜedepnou na požadovanou hodnotu. V další fázi se provede odkop 0,3 m nad finální úroveĖ základové spáry. Odebírání na definitivní úroveĖ se provede lehkou mechanizací. V poslední fázi se oþistí líc pilotové stČny, pĜikotví se na nČj kari sítČ a povrch se vyrovná vrstvou stĜíkaného betonu C 20/25. TloušĢka stĜíkaného betonu se urþí až po geodetickém zamČĜení polohy pilotové stČny.

=$-,ä7Ď1Ì67$9(%1Ì-É0<$=$/2æ(1Ì2%-(.786212 =$/2æ(1Ì2%-(.78

%F-$526/$921'5Éÿ(. %512

7.3.2.3.

Kotvy

Instalace kotev se bude Ĝídit dle ýSN EN 1537. Kotvy jsou navrženy jako doþasné. Parametry kotev pro jednotlivé þásti konstrukce jsou uvedeny v þásti 4. K jednotlivým délkám je tĜeba uvažovat technologický pĜesah pro napnutí kotev 1,5 m. Nejprve se provede vrt o prĤmČru 0,175m. Ihned se vyplní cementovou zálivkou a po zaplnČní vrtu se do nČj osadí kotva. NejdĜíve po 12 hodinách po osazení kotvy se mĤže zahájit injektáž a po zatvrdnutí (minimálnČ 10 dní po dokonþení injektáže) se kotva napne na požadovanou sílu.

7.4. Konstrukþní Ĝešení založení objektu

V þásti 5 byly rozebrány rĤzné zpĤsoby zakládání a byla zvolena metoda založení na vrtaných pilotách. Z dĤvodu jednoduchosti a rychlosti provádČní byly navrženy pouze piloty o prĤmČrech 630, 920 a 1220 mm. RozmČry pilot, a hloubky založení jsou uvedeny v tabulce 6.2. ZpĤsob vyztužení je ve výkresu þ. 4. NČkteré piloty jsou zahloubeny do skalního podloží. V tomto pĜípadČ musí být zaruþeno minimálnČ dosažení skalního podloží R4.

7.4.1. Technologie provádČní

Provede se vytyþení os jednotlivých pilot, které se oznaþí zatluþeným kolíkem. Piloty se vrtají pod ochranou ocelové výpažnice, pĜiþemž je povolena odchylka osy vrtu od projektované polohy max. 25 mm. Po zaþištČní dna vrtu se provede betonáž minimálnČ 300 mm nad dno stavební jámy a osadí se armokoš. Po zatvrdnutí betonu (cca 3 dny) se srazí hlava piloty na projektovanou úroveĖ a zaþistí se.

DIPLOMOVÁ PRÁCE ZAJIŠTċNÍ STAVEBNÍ JÁMY A ZALOŽENÍ OBJEKTU SONO

Bc. Jaroslav Ondráþek BRNO 2012

Obsah:

9. ZÁVċR, SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJģ, SEZNAM ZKRATEK A SYMBOLģ, SEZNAM TABULEK A OBRÁZKģ, SEZNAM PěÍLOH 9.1. 9.2. 9.3. 9.4. 9.4.1. 9.4.2. 9.5. 9.5.1. 9.5.2. 9.5.3. 9.5.4. 9.5.5. 9.5.6.

ZÁVċR SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY A ZDROJģ SEZNAM POUŽITÝCH ZKRATEK A SYMBOLģ SEZNAM PěÍLOH ýÁST 2 – GEOTECHNICKÉ POMċRY ýÁST 8 – VÝKRESY SEZNAM TABULEK A OBRÁZKģ ýÁST 1 – ÚVOD ýÁST 2 – GEOTECHNICKÉ POMċRY ýÁST 3 – ZAJIŠTċNÍ STAVEBNÍ JÁMY ýÁST 4 – STATICKÝ VÝPOýET – ZAJIŠTċNÍ STAVEBNÍ JÁMY ýÁST 5 – ZALOŽENÍ OBJEKTU ýÁST 6 - STATICKÝ VÝPOýET – ZALOŽENÍ OBJEKTU

1

2 2 2 4 6 6 6 7 7 7 8 9 9 10



9. ZávČr, seznam použité literatury a zdrojĤ, seznam zkratek a symbolĤ, seznam tabulek a obrázkĤ, seznam pĜíloh 9.1. ZávČr Úkolem diplomové práce bylo navrhnout zajištČní stavební jámy a založení objektu SONO. Obsahuje pĜehled o geotechnických podmínkách zájmového území. V dalších þástech bylo pojednáno o zpĤsobech zajištČní stavebních jam, založení objektu a vybrané metody byly posouzeny. K posouzení pažících konstrukcí byl použit výpoþetní program FINE GEO 5. V pĜípadČ založení objektu byl proveden výpoþet jak v tomto programu, tak i ruþnČ a výsledky byly porovnány. Dále pak byla vypracována výkresová dokumentace a technická zpráva, kde byla popsána technologie provádČní.

9.2. Seznam použité literatury a zdrojĤ [1]


[2]


[3]


[4]


[5]


[6]


[7]


[8]


2



[9]


[10]


[11]


[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

KELLER - speciální zakládání, spol. s r.o. – výkresová dokumentace výkopĤ, základĤ a pĜíslušných stavebních komplexu garáží (Ing. Josef Strapina), budovy chempex (Ing. arch. František Šmédek) a budovy platinia (Ing. arch. Michal Kristen)

ĜezĤ


3



[26]

-závČrená zpráva o provedení inženýrsko geologického prĤzkumu firmou TOPGEO (Ing. Michal Vojtásek)

[27]

[28]

MIýA,L. Zemní konstrukce. Brno:Cerm, 2004

9.3. Seznam použitých zkratek a symbolĤ R [m]

prĤmČr

p1 [kNm-2]

zatížení 1

p2 [kNm-2]

zatížení 2

S

ocel

A [m2]

plocha

Iy

moment setrvaþnosti

wy

prĤĜezový modul

lz

delka konstrukce

Fk,1

síla v kotvČ 1

Fk,1

síla v kotvČ 1

Fk,1

síla v kotvČ 1

ȖF

souþinitel zatížení

ȖM0

souþinitel spolehlivosti materiálu

l

délka

lk

vzdálenopst kotev

Į

sklon kotev

Med

výpoþtová hodnota momentu

4



Ned

výpotová hodnota normálové síly

MRd

charakteristická hodnota momentu

NRd

charakteristická hodnota normálové síly

fm,d

únosnost dĜeva v ohybu

ık,max

tlak na konstrukci

d

jmenovitý prĤmČr lana

d2

prĤmČr vrtu

n

navržený poþet lan v kotvČ

t

plášĢové tĜení kotvy

Lfree

volná délka kotvy

Lfixed

délka koĜene

fctm

pevnost betonu v tahu

Rd

vnitĜní odpor kotvy

Ra

odpor proti vytažení kotvy

Rb

odpor proti vytažení z koĜene

Uvd

svislá výpoþtová únosnost piloty

Ubd

výpoþtová únosnost paty piloty

Ufd

výpoþtová únosnost na plášti piloty

Ap

plocha paty piloty

Isp

pĜíþinkový koeficient sedání opĜené piloty

Ep

modul deformace betonu piloty

qsi

mezní plášĢové tĜení v i-té vrstvČ piloty

Di

vzdálenost od hlavy piloty do poloviny i-té vrstvy viz obrázek

di

prĤmČr piloty v i-té vrtsvČ

Rsu

mezní únosnost piloty

5



q0

napČtí na patČ piloty

Es

prĤmČrná velikost seþnového modulu deformace zemin podél dĜíku piloty

s

sedání piloty

9.4. Seznam pĜíloh 9.4.1.

ýást 2 – Geotechnické pomČry

PĜíloha 1: dokumentace vrtĤ PĜíloha 2: dynamická penetrace PĜíloha 3: geologický profil

9.4.2.

ýást 8 – Výkresy

Výkres þ. 1: pĤdorys pažení Výkres þ. 2: Ĝezy Výkres þ. 3: vytyþovací plán pilot Výkres þ. 4: charakteristický Ĝez pilotou

6



9.5. Seznam tabulek a obrázkĤ 9.5.1.

ýást 1 – Úvod

Seznam obrázkĤ: obrázek: 1.1 Vizualizace objetku [22] ............................................................................................ 3 obrázek: 1.2 Poloha objetku [21] .................................................................................................... 3 obrázek: 1.3 Poloha objetku [21] .................................................................................................... 4

9.5.2.

ýást 2 – Geotechnické pomČry

Seznam obrázkĤ: obrázek: 2.1 Poloha realizovaných vrtĤ [23] ............................................................................................ 6 obrázek: 2.2 Kopaná sonda ...................................................................................................................... 8

Tabulky: Tabulka 2.1: PĜehled realizovaných vrtĤ .................................................................................................. 5 Tabulka 2.2: Zjednodušený geologický profil .......................................................................................... 6 Tabulka 2.3: PĜípustné sklony svahĤ........................................................................................................ 7 Tabulka 2.4: Sprašové hlíny .................................................................................................................... 9 Tabulka 2.5: Sprašové hlíny písþité.......................................................................................................... 9 Tabulka 2.6: Detrit .................................................................................................................................. 9 Tabulka 2.7: Neogenní jíly .................................................................................................................... 10 Tabulka 2.8: BrnČnský masív................................................................................................................. 10

7


9.5.3.


ýást 3 – ZajištČní stavební jámy

Seznam obrázkĤ: obrázek: 3.1: Schéma stavební jámy............................................................................................... 3 obrázek: 3.2 Postup výstavby hĜebíkovaného svahu [1]................................................................. 5 obrázek: 3.3 Záporové pažení s pĜedsazenou pĜevázkou, kotvené v jedné úrovni [15] ................. 7 obrázek: 3.4 Schéma ukotvení ........................................................................................................ 8 obrázek: 3.5 ŠtČtovnice typu LARSEN [23]................................................................................... 8 obrázek: 3.6 ZaberanČné štČtovnice [19] ........................................................................................ 9 obrázek: 3.7 BeranČní ocelových štČtovnic [19]........................................................................... 10 obrázek: 3.8 Železobetonová podzemní stČna [24]....................................................................... 11 obrázek: 3.9 Lanový drapák [19] .................................................................................................. 12 obrázek: 10 Typy pilotových stČn: a)nesouvislá pilotová stČna, b)tangenciální pilotová stČna, c)pĜevrtávaná pilotová stČny [1] ................................................................................................... 13 obrázek: 3.11 Pilotová stČna kotvená betonovou pĜevázkou [13] ................................................ 14 obrázek: 3.12 Podchycení objektu tryskovou injektáží [13]......................................................... 15

8


9.5.4.


ýást 4 – Statický výpoþet – zajištČní stavební jámy

Seznam obrázkĤ: obrázek: 4.1 Zatížení záporového pažení ................................................................................................. 3

9.5.5.

ýást 5 – Založení objektu

Seznam obrázkĤ: obrázek: 5.1 Poloha objektu [13] .................................................................................................... 3 obrázek: 5.2 Typy základových roštĤ [13] ..................................................................................... 4 obrázek: 5.3 Typy základových patek: A – patka jednostupĖová, B - patka dvoustupĖová, C patka lichobČžníková, D – patka železobetonová [13] ................................................................... 4 obrázek: 5.4 Metoda vakuování [27] .............................................................................................. 6 obrázek: 5.5: Prefabrikované drény [24] ........................................................................................ 7 obrázek: 5.6 Metoda deep soil mixing [15] .................................................................................... 7 obrázek: 5.7 Hloubkové dynamické zhutĖování [19] ..................................................................... 8 obrázek: 5.8 Vibroflotace [15]........................................................................................................ 9 obrázek: 5.9 Postup výroby štČrkových pilíĜĤ [17]....................................................................... 10 obrázek: 5.10 Evropská klasifikace pilot [13] .............................................................................. 11 obrázek: 5.11 Vrtné nástroje: vrtací korunka, dláto, vrtný hrnec, vrtný šnek a jednolanový rapák [1].................................................................................................................................................. 12 obrázek: 5.12 Vrt pažený ocelovou pažnicí [26] .......................................................................... 13 obrázek: 5.13 Mechanizace na provádČní pilot CFA [13] ........................................................... 15 obrázek: 5.14 Mechanizace na provádČní pilot FRANKI [27] ..................................................... 16 obrázek: 5.15 Statické schéma piloty pro výpoþet únosnosti dle 1. mezního stavu [1] ............... 18 obrázek: 5.16 Mezní zatČžovací kĜivka vrtané piloty [1] ............................................................. 21

9


9.5.6.


ýást 6 - Statický výpoþet – založení objektu

Tabulky: Tabulka 6.1: PĜehled pilotových skupin ................................................................................................... 3 Tabulka 6.2: Porovnání ruþní výpoþtu a výpoþtu z programu FINE GEO 5 ............................................ 38

10

VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V BRN. ZAJIŠT NÍ STAVEBNÍ JÁMY A ZALOŽENÍ OBJEKZU SONO V BRN Securing of Foundation Pit in Brno

Recommend Documents