Dr. Szepesházi Róbert Széchenyi István Fıiskola. Szörényi Júlia Radványi László Bohn Mélyépítı Kft. A MOM-Park munkagödörhatárolási munkái

Átírás

1 Dr. Szepesházi Róbert Széchenyi István Fıiskola Szörényi Júlia Radványi László Bohn Mélyépítı Kft. A MOM-Park munkagödörhatárolási munkái Geotechnika Ráckeve október 30.

2

3 MOM-park Budapest épület szintek száma alapterület legalsó pince jel neve térszín alatt térszín felett mxm szintje m Bf mélysége m A multifunkcionális x ,00 18,5-14,5 B lakó x ,00 2,0-4,0 C iroda x ,00 12,0-15,0

4

5

6

7

8

9 víztartalom w % víztartalom folyási határ 20 sodrási határ 25

10

11

12 Mállási index I w =[(w L -10)/7,9+(w P -10)/2,4+w/4,47]/3

13 mállási index Iw mélység z m

14

15 Nyírószilárdsági paraméterek Talajzóna Átlagérték Minimális érték Karakterisztikus érték talajtípus mélység φ c φ c φ c m kn/m 2 kn/m 2 kn/m 2 fedıréteg 0,00-4, sárga-barna agyag 4,00-7, szürkéssárga agyag 7,00-12, szürke agyag 12,00-25,

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36 A statikai tervezés fı feladatai és hazai EC-konform gyakorlata f) az épületmozgások hatásainak vizsgálata a) fal, mint tartószerkezet reakcióerıinek és igénybevételeinek számítása a rugalmas ágyazás elve alapján s(x) e 1,1 q k c) horgony méretezése az 1,35 P k erıre P k M k ; T k b) résfal vasalásának tervezése az 1,35 M k és 1,35 T k igénybevételre C t ϕ; c; E s ágyazási tényezı e) az általános állékonyság min. 1,35 biztonságának kimutatása bármely kör és összetett csúszólapra σ x d) földellenállás ellenırzése az 1,35 σ x dz földnyomásra min. 1,40 biztonsággal

37

38

39

40

41

42 Rugalmas-képlékeny (bilineáris) javított Winkler-modell földnyomás σ x σ p passzív határállapot aktív határállapot σ 0 σ a nyugalmi állapot σ x = σ 0 + C x e ágyazási tényezı C t = (σ p - σ a ) / (e p - e a ) e a e p vízszintes falmozgás e

43 talaj C t E = α t s = (0,5 E 1,0) t s belsı súrlódási szög Az ágyazási tényezık, rugóállandók felvétele ϕ horgony C h = s h + Fh 0,5 Fh L A E h h hsz 1 L h ágyazási tényezı C t 10 kn/m 3 dúc C d = 2 A d B E d 1 L d kohézió c N/cm 2

44 GEO5 falméretezés kiindulási adatai réteg talaj ϕ c E s γ γ t kpa MPa kn/m 3 kn/m 3 1 iszapos homok homokos kavics , miocén agyag ,5 21 horgony hossz befogás távolság hajlás feszítıerı m m m kn felsı , alsó ,

45 GEO5 falméretezés számítás eredményei

46 GEO5 falméretezés számítás eredményei

47 Horgonyméretezés Kihúzódás vizsgálata = befogási hossz tervezése elızetesen: tapasztalat alapján (MI ) munka kezdetén: alkalmassági vizsgálattal munka közben: elfogadási vizsgálattal Horgonyszár szakadási vizsgálata acélszerkezetként Szabad horgonyhossza tervezése Krantz-féle szerkesztés (lehetséges horgonyerı) Ostermayer-féle blokkos állékonyságvizsgálat általános állékonyság lamellás vizsgálata kör és összetett csúszólapokra különbözı programokkal (GEO5, Nemetschek)

48

49

50 Befogás (alsó feltámaszkodás) ellenırzése Elegendı mélyre nyúlik-e le a fal, a gödörfenék alatti passzív földnyomás (alsó támasz) biztonsággal elegendı-e a fal egyensúlyához? A legtöbb GEO-határállapotnak ez a kulcseleme. Vizsgálati lehetıségek: passzív földnyomás beépített osztása a biztonsággal passzív földnyomás számítása gyengített nyírószilárdsággal az egyensúlyozó földnyomás összevetése a passzív földnyomással Az EC 7 szerint a síkcsúszólapos földnyomásszámítás nem biztonságos. A jelenlegi gyakorlat csak 1,50 biztonságot vár el a talajparaméterek karakterisztikus értékeivel végzett számításkor. Az EC 7 által elvárt biztonság 1,35 1,40 1,90, ezt fıleg a síkcsúszólapos számítás esetén indokolt teljesíteni. Elegendı a biztonságot az eredı földnyomásokra igazolni.

51

52 20 Mély munkagödrök többletmozgásai Kempfert nyomán vízszintes elmozdulás ux cm ux1 ux2 ux1 + ux2 ux3 ux4 ux3 + ux4 ux gödörmélység H m u x 4 = i= 1 u xi = 0,2 γ H E t 5 b 3 + 0,2 t 3 γ H E b + 0,225 γ H E g B + 0,125 γ H E g B háttöltés fenékzóna hajlításából nyírásából többletterhébıl tehermentesülésébıl

53 max. vízszintes elmozdulás u xmax cm Munkagödrök frankfurti agyagokban Moormann és Katzenbach (2000) gödörmélység H m berlini dúcolat, horgonyozva berlini dúcolat, dúcolva cölöpfal, horgonyozva cölöpfal, dúcolva kritikus mozgások a szomszédos építmények szempontjából

54 Munkagödör mentén mért mozgások max. vízsz. elmozd. u xmax mm Berlini dúcolat szádfal Résfal Szegezett fal Fúrt cölöpfal Tajalbeton-fal max. süllyedés Berlini dúcolat szádfal Résfal Fúrt cölöpfal A munkagödör mélysége H m s max mm Clough és O Rourke (2000) A munkagödör mélysége H m

55

56

57

58 Mozgások a fal mentén L L R 1 R 1 H e(z) s s i max i L (1,5 2,5) H i 0,29 L A e = e(z) dz A s = s(x) dx A s α A e α 0,6 0,8 s(x) R 2 s max s = s i R R 1 2 α A 0,8 i max e s = 0,6 s x 2 2 i 2 max 3 3 L 0,15 α A e e L 0,125 α A e H e(z) s i s i s max i i L (1,5 2,5) H i 0,29 L A e = e(z) dz A s = s(x) dx A s α A e α 0,6 0,8 s(x) s max s = s i R R 1 2 R 2 α A 0,5 i max e s = 0,6 s (x i) 2 2 i 2 max 3 L 0,06 α A e 3 e L 0,088 α A e talajtípus vízszintes mozgás (e) a gödörmélység (H) %-ában Tomlinson függıleges mozgások (s) a gödörmélység (H) %-ában Clough és O Rourke átlag tartomány átlag tartomány átlag tartomány puha-merev agyag 0,30 0,08 0,58 0,80 0,20 1,70 1,00 0,00 2,50 merev-kemény agyag 0,16 0,06 0,30 0,30 0,10 0,60 0,20 0,10 0,70 homok és kavics 0,19 0,04 0,46 0,10 0,10 0,20 0,10 0,05 0,30

59 Általános (külsı) stabilitás vizsgálata

60 Bishop n=1,60 Általános állékonyság vizsgálata GEO4 programmal Sarma n=2,08

61 FEM-analízis

62 Felkeményedı talajmodell alkalmazása Elmozdulásvizsgálat PLAXISprogrammal

63

64 horizontale Verschiebung e (mm) Bewegung nach Baugrube 0,0 O.K. des Kopfbalkens Nach Anker Nach Aushub -5, Nach Aushub -5, Nach Anker Nach Aushub -6, Nach Aushub -9, Nach Aushub -9, Nach Aushub -9, Tiefe z (m) Nach Aushub -9, Nach Aushub -9, Nach Aushub -9, Nach Aushub -9, Nach Aushub -9, Nach Aushub -9, Nach Aushub -9, Nach Rückfüll -7, Nach Rückfüll -5, Nach Rückfüll -5, Nach Rückfüll +6,

65

66 60 horizontale Verschiebung e (mm) Kopfbalken Maximum Zeit t (Monat.Tag) 2000

67 Ankerkraft A (kn) obere Reihe untere Reihe Zeit (Monat.Tag)

68

69

70 Budapest - MOM-Center - Kihorgonyzott cölöpfal Inklinométeres mérés - 1. mérıhely ~146,00 horizontale Verschiebung in Richtung Baugrube e mm , , , ,00 125,00 Tiefe z m m6 m1 m5 m2 m3 m horizontale Verschiebung in Richtung Baugrube e mm Maximum Kopfbalken Ankerkraft A kn obere Reihe untere Reihe Zeit Zeit

71

72

73

74

75

76 Kedvezı tapasztalatok 1. A budai agyagok kedvezı szilárdsága megırizhetı célszerő konstrukciókkal és munkamódszerekkel, így viszonylag olcsó megoldások alkalmazhatók, meredek rézső nyitható benne, jelentıs horgonyerıkre lehet benne számítani. 2. A vízzáró, csak erekben, vetıdésekben vízvezetı agyagokban a felszín alatti vizekkel kapcsolatos feladatok jól kezelhetık nyitott cölöpfallal és megfelelı drénezéssel, a vízmozgások kedvezıtlen hatásai így elkerülhetık víznyomásra nem kell méretezni a szerkezeteket.

77 Kedvezı tapasztalatok 3. Az alkalmazott technológiák lehetıvé teszik magas színvonalú ellenırzı mérésekkel, szakszerő irányítással, a megfigyelési módszer elveit követve a rugalmas alkalmazkodást a változó körülményekhez, a bizonytalan talajadottságokhoz. 4. A mérések és megfigyelések tanúsága szerint jól le lehetett írni megbízható laborvizsgálatokból származó talajjellemzıkkel, az alkalmazott számítási módszerekkel a talaj és a szerkezetek viselkedését.

78 Ajánlások E megoldásoknál takarékosabbat tervezni nem szabad, még az éles piaci versenyben sem. A vízszintes elmozdulások ilyen mélység esetén a fal körüli földtömegek deformációja miatt már nagyok, s az állékonyságvizsgálat szerint szükségesnél hosszabb horgonyokkal lehet, illetve kell ıket csökkenteni. A szigorú határidık miatti gyors földkiemelés veszélyes lehet, mert az új feszültségek túl gyorsan hárulnak a talaj és a szerkezet egyes részeire, s nem tudnak elmozdulások és átrendezıdések révén leépülni, ill. egyenletesebben eloszlani.

79 Intelmek E megoldásoknál takarékosabbat tervezni még az éles piaci versenyben sem szabad, a biztonság már aligha csökkenthetı. A vízszintes elmozdulások ilyen nagy mélység esetén a fal elıtti és mögötti földtömegek deformációja miatt már jelentısek lehetnek, s ezeket csak állékonyságvizsgálat szerint szükségesnél hosszabb horgonyokkal lehet, illetve kell csökkenteni. A szigorú határidık miatti gyors földkiemelés veszélyes lehet, mert az új feszültségek túl gyorsan hárulnak a talaj és a szerkezet egyes részeire, s nem tudnak az elmozdulások és átrendezıdések révén leépülni, illetve egyenletesebben eloszlani.