SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI SPECIJALISTIĈKI RAD

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI SPECIJALISTIĈKI RAD Osijek, studeni 2015. Franjo Jaredić

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK DIPLOMSKI SPECIJALISTIĈKI RAD TEMA: TEHNOLOGIJA ISKOPA I NJEGOVE ZAŠTITE U DUBOKIM TEMELJNIM JAMAMA U VEZANIM MATERIJALIMA Osijek, studeni 2015. Franjo Jaredić

SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU GRAĐEVINSKI FAKULTET OSIJEK Znanstveno područje: Znanstveno polje: Znanstvena grana: Tema: Pristupnik: Naziv studija: TEHNIĈKE ZNANOSTI GRAĐEVINARSTVO ORGANIZACIJA I TEHNOLOGIJA GRAĐENJA TEHNOLOGIJA ISKOPA I NJEGOVE ZAŠTITE U DUBOKIM TEMELJNIM JAMAMA U VEZANIM MATERIJALIMA FRANJO JAREDIĆ Specijalistički diplomski stručni studij graďevinarstva Tekst zadatka U radu je potrebno prikazati tehnologiju iskopa i zaštite dubokih graďevnih jama. Zaštita graďevne jame obuhvaća posebne oblike geotehničkih radova bilo da se zahtijeva privremena ili trajna zaštita kod njihovog iskopa. Potrebno je obraditi vrste zaštite iskopa s aspekta tehnologije graďenja. Na primjerima dvaju objekata prikazati izvedbu zaštite graďevne jame te razlike u tehnologiji izvoďenja i ograničenja kada se oni izvode u urbanoj sredini u odnosu na slučaj izvoďenja na neizgraďenom slobodnom prostoru. Rad treba sadrţavati saţetak na izvornom jeziku. Rad treba izraditi u 2 primjerka (original+2 kopije), tvrdo ukoričena u A4 formatu i cjelovitu elektroničku datoteku na CD-u Osijek, 01. rujna 2015. Mentor: doc.dr.sc. Krunoslav Minaţek Komentor: doc.dr.sc. Zlata Dolaček-Alduk Predsjednica Odbora za završne i diplomske ispite: izv.prof.dr.sc. Mirjana Bošnjak Klečina

Saţetak Glavni zadatak rada je prikazati tehnologiju iskopa i njegove zaštite u dubokim graďevnim jamama. Da bi uopće mogli pristupiti samom iskopu potrebno je izvesti odreďene predradnje tj. pripremiti teren, izvedba radnog platoa, uklanjanje postojećih objekata i riješiti se vode, a to moţemo izvesti spuštanjem nivoa podzemne vode izvedbom bunara, vodonepropusnih zavjesa i slično. Za iskope dublje od 6 m nuţno je podgraďivanje iz razloga sigurnosti ljudi i materijalnih dobara. Te graďevine kojima pridrţavamo uspravne iskope mogu biti privremene ili trajne. U privremene graďevine ubrajamo oplate, berlinsko ziďe i ţmurje dok trajne potporne konstrukcije mogu biti AB dijafragme, mlazno injektirani stupnjaci ili piloti. U radu je obraďena TOP-DOWN metoda koja se bazira na izradi obodne zaštitne konstrukcije koja je pridrţana stropnim pločama pa je moguća izvedba ispod i iznad površine terena u isto vrijeme. Na primjeru iskopa za crpnu stanicu i podvoţnjak pokazat će se da za iste vrste radova postoje različiti problemi te načine kako ih spriječiti ili svesti na minimum.

Sadrţaj: 1. UVOD... 1 2. FAZE IZVEDBE PRI ISKOPU I ZAŠTITI GRAĐEVNE JAME... 3 2.1. Pripremni radovi... 3 2.2. Sniţenje nivoa podzemnih voda u graďevnoj jami... 3 2.3. Metode iskopa... 5 2.4. Zaštita graďevinske jame... 7 2.4.1 Ţmurje... 8 2.4.2 Mlazno injektirani stupnjaci... 10 2.4.3 Mlazno injektiranje sa štapnim sidrima... 11 2.4.4 Armirano betonska dijafragma... 12 3. TOP DOWN METODA... 19 4. PRIMJER TEHNOLOGIJE ISKOPA I ZAŠTITE GRAĐEVNE JAME NA IZRADI JAME ZA CRPNU STANICU U JARUGAMA... 25 4.1. Izvedba graďevne jame... 25 4.2. Zaštita graďevinske jame - dijafragma... 26 4.3. Iskop graďevne jame... 37 4.4. Program opaţanja zaštitne konstrukcije... 39 5. PRIMJER TEHNOLOGIJE ISKOPA I ZAŠTITE GRAĐEVNE JAME NA IZGRADNJI PODVOŢNJAKA U SLAVONSKOM BRODU... 41 5.1. Općenito... 41 5.2. Zemljani radovi... 42 5.3. Iskop i zaštita jame ispod ţeljezničke pruge... 42 6. RIZICI, PROBLEMI ZASTOJA U TEHNOLOGIJI TE SANACIJA GREŠAKA PRI IZVEDBI... 45 6.1. Rizici i problemi zastoja u tehnologiji... 45 6.2. Sanacija (K6) iza ruba dijafragme metodom mlaznog injektiranja... 50 7. ZAKLJUČAK... 53 8. LITERATURA... 54

Popis slika: Slika 1 Izvedba radnog platoa [5]... 3 Slika 2 Vodoravni drenovi ispod i oko razine dna graďevne jame [14]... 4 Slika 3 Bušeni cijevni bunari za crpljenje vode po obodu graďevinskih jama manjeg promjera sa crpkom izvan bušotine [14]... 5 Slika 4 Bušeni cijevni bunari za crpljenje vode po obodu graďevinskih jama većeg promjera sa uronjenom crpkom u bunaru [14]... 5 Slika 5 Iskop u slojevima [15]... 6 Slika 6 Iskop s čela [15]... 6 Slika 7 Slika 6. Iskop prosijecanjem [15]... 7 Slika 8 Iskop pomoću potkopa [15]... 7 Slika 9 Vibrator za nabijanje i vaďenje talpi [16]... 8 Slika 10 Drveno ţmurje [2]... 8 Slika 11 Čelično ţmurje [17]... 9 Slika 12 Betonsko ţmurje [18]... 9 Slika 13 Mlazno injektiranje [19]... 11 Slika 14 Zid od mlaznog betona osiguran štapnim sidrima [10]... 12 Slika 15 Faze izvedbe AB dijafragme [11]... 13 Slika 16 Uvodni kanal [12]... 14 Slika 17 Specijalni stroj za iskop [12]... 15 Slika 18 Ugradnja armaturnog koša [12]... 16 Slika 19 Betoniranje kontraktor postupkom [12]... 17 Slika 20 UreĎenje vrha dijafragme [13]... 18 Slika 21 Istovremena gradnja objekta u podzemnom i nadzemnom djelu [20]... 20 Slika 22 Iskop površinskog dijela [5]... 20 Slika 23 Izrada pilota [5]... 21 Slika 24 Izrada oplate i betoniranje stropne ploče [5]... 21 Slika 25 Iskop prve etaţe [5]... 22 Slika 26 Iskop unutar objekta [5]... 22 Slika 27 Čišćenje prijevoznog sredstva [5]... 23 Slika 28 Transport materijala pomoću lifta [5]... 23 Slika 29 Oplata stropne ploče pomoću ovjesa [5]...23 Slika 30 Oplata stropne ploče na tlu [5]... 24 Slika 31 Presjek i shema iskopa graďevne jame [13]... 25

Slika 32 Stroj za iskop dijafragme Casagrande B180HD [21]... 29 Slika 33 Ugradnja armaturnog koša [13]... 30 Slika 34 Betoniranje kontraktor postupkom [13]... 31 Slika 35 UreĎenje vrha dijafragme [13]... 32 Slika 36 Izrada armature naglavne grede [13]... 33 Slika 37 UreĎenje površine dijafragme [13]... 33 Slika 38 Trajno sidro [4]... 34 Slika 39 Stroj za bušenje sidara [13]... 35 Slika 40 Hidraulična preša [13]... 37 Slika 41 Iskop zemlje unutar jame[13]... 38 Slika 42 Crpljenje vode iz upojne jame [13]... 38 Slika 43 Poprečni presjek podvoţnjaka... 41 Slika 44 Zabijanje čeličnih talpi [13]... 43 Slika 45 Izvedba montaţnog kanala[13]... 45 Slika 46 Izvještaj o iskopu lamele [13]... 46 Slika 47 Bazen za isplaku [13]... 47 Slika 48 Greške pri izvedbi dijafragme [13]... 48 Slika 49 Izvještaj o betoniranju lamele [13]... 48 Slika 50 Ugradnja sidara [13]... 49 Slika 51 Sanacija dijafragme [13]... 49 Slika 52 Bušenje za mlazno injektiranje [13]... 50 Slika 53 Shema razmještaja bušotina i redoslijed [13]... 50 Popis tablica: Tablica 1 Sistematizacija uvjeta za rad i metoda izvoďenja graďevinske jame... 1 Tablica 2 Popis aktivnosti, tehnologije i pripadajućih strojeva pri izvedbi crpne stanice... 40 Tablica 3 Popis aktivnosti, tehnologije i pripadajućih strojeva pri izvedbi podvoţnjaka... 44 Tablica 4 Stroj za bušenje [13]... 51 Tablica 5 Stroj za pumpanje injekcijske smjese [13]... 51 Tablica 6 Miješalica za spravljanje injekcijske smjese [13]... 51 Tablica 7 Specifikacija injekcijske smjese [13]... 52

1. UVOD U ovom diplomskom radu obraďena je tehnologija iskopa i njegove zaštite u dubokim graďevnim jamama. Zaštita graďevnih jama obuhvaća posebne oblike geotehničkih radova u pogledu privremene ili trajne zaštite kod njihovog iskopa. Oblici zaštite iskopa, osobito stranica graďevnih jama, mogu biti sastavni dio tehnologije graďenja, ali i sastavni dio konačne konstrukcije graďevine koja se u njima izvodi. GraĎevna jama mora biti sigurna za rad i dostupna ljudima i strojevima. Izbor najboljeg rješenja izvedbe graďevne jame ovisi o graďevini, karakteristikama terena, prisutnosti vode u tlu ili podzemne vode i ovisi o tome da li se ona izvodi bez strogog ograničenja prostora njezina iskopa (slobodni iskop izvan «teorijski» potrebnog prostora graďevne jame) ili se izvodi s ograničenjem prostora njezina iskopa iz bilo kojeg razloga («teorijski» ili minimalni potrebni iskopani prostor graďevne jame). Tablica 1 Sistematizacija uvjeta za rad i metoda izvoďenja graďevinske jame Oblik iskopa, odnosno vrsta osiguranja stranica graďevne jame moţe biti: a) slobodni iskop graďevne jame s kosim stranicama iskopa ali takvog pokosa koji onemogućava urušavanje kosine uslijed njezina klizanja, odnosno postoji prirodna stabilnost kosine iskopa jame te se ne izvodi njezino konstrukcijsko (nosivo) osiguranje ili se izvodi slično kao osiguranje pokosa usjeka i zasjeka 1

b) minimalni, odnosno ograničeni iskop strmih uglavnom uspravnih stranica graďevne jame, osiguranih (podgraďenih) u nestabilnom tlu ili trošnoj stijeni nosivim konstrukcijama u obliku raznih vrsta zidova. Granicu izmeďu plitkog i dubokog iskopa odredili su Terzaghi i Pech kao dubinu od 6 metara. Za iskope dubine veće od 6 m, nuţno je podgraďivanje iz razloga sigurnosti ljudi i materijalnih dobara. Zaštitom ili osiguranjem iskopa jame mora se spriječiti prodiranje vode u slobodni prostor njezina iskopa i osigurati stabilnost iskopanih stranica. U pogledu vodonepropusnosti mogući su različiti načini i oblici sloţenosti zahvata zaštite graďevnih jama kao i mogući oblici izvedbe nosivih konstrukcija radi osiguranja stabilnosti iskopa njihovih stranica. Kada sve to nabrojano uzmemo u obzir onda graďevna jama postaje geotehnička graďevina za koju je potrebno izraditi projekt zaštite u kojem se definira geotehnički model s rješenjem za prethodno definirani projektni zadatak. 2

2. FAZE IZVEDBE PRI ISKOPU I ZAŠTITI GRAĐEVNE JAME 2.1. Pripremni radovi Prije početka izvoďenja radova na zaštiti graďevne jame (izvedba dijafragme i krilnih zidova, sniţavanje nivoa podzemnih voda, izvedba sidara) potrebno je izvesti pripremne radove. Pripremni radovi se sastoje od izvedbe radnog platoa, uklanjanja postojećih objekata, krčenja šiblja i grmlja te ostalih radova kako bi se pripremila radna površina na kojoj će se odvijati svi radovi (slika 1). Slika 1 Izvedba radnog platoa [5] 2.2. Sniţenje nivoa podzemnih voda u graċevnoj jami Sniţenje nivoa podzemne vode unutar graďevne jame moguće je izvoditi pomoću crpljenja vode iz bunara, vodonepropusnih zavjesa te zidova samostojećih ili konzolnih upetih u tlo kao što su zidovi od ţmurja. Zaštita graďevne jame samo crpljenjem podzemne vode, a u slučaju prirodno stabilnog pokosa iskopa sigurnog na klizanje, provodi se: a) crpljenjem podzemne vode iz iskopanog prostora unutar same graďevne jame, b) prethodnim vodoravnim dreniranjem dna graďevne jame te crpljenjem tako drenirane vode iz «prikupnih» bunara ili neposredno iz cijevi drenova, a) crpljenjem podzemne vode sustavom uspravnih bunara manjeg ili većeg promjera po obodu ili unutar graďevne jame. 3

Crpljenje podzemne vode unutar graďevne jame najjednostavniji je način sprečavanja utjecaja podzemne vode na graďevnu jamu koji bi se morao obvezatno primjenjivati gdje je to moguće. Ukoliko je podzemna voda pod većim tlakom i prodire po čitavoj površini dna graďevne jame prethodno opisani način pojednostavljenog crpljenja vode iz graďevne jame nije učinkovit te se mora provesti crpljenje vode iz sustava vodoravnih drenova ispod i oko razine dna graďevne jame (slika 2). Slika 2 Vodoravni drenovi ispod i oko razine dna graďevne jame [14] To je razmjerno sloţen način rješavanja utjecaja podzemne vode na izvedbu graďevne jame. Zahtijeva odreďene predradnje u smislu polaganja drenova s površine terena prije iskopa graďevne jame. Navedeno znači rad drenopolagača i utrošak drenaţnih cijevi te njihovo povezivanje u sustav s prikupnim bunarima iz kojih se crpi voda pomoću uronjenih muljnih graďevinskih crpki ili neposredno povezivanje drenova s vanjskim crpkama na razini površine terena u kojem se izvodi jama. Sustavno crpljenje podzemne vode pomoću bušenih cijevnih bunara moguće je provesti na dva razmjerno slična načina koji se razlikuju po promjeru bušenja i po poloţaju crpke u sustavu crpljenja: a) crpljenje podzemne vode pomoću sustava plićih bušenih cijevnih bunara (do 4 m) manjeg promjera (od 200 do 400 mm) gdje su u bušotinama ugraďene cijevi povezane na vanjske sustave cjevovoda nešto većeg promjera iz kojih se voda crpi pomoću vanjskih crpki (smještenih izvan bunara) i odvodi izvan područja graďevne jame (slika 3a). Bunari su zacijevljeni dvostrukim ili višestrukim cijevima gdje su ispune izmeďu njih ujedno filtri koji onemogućavaju crpljenje čestica tla, a vanjske cijevi štite bunar od ulaska mase tla u prostor crpljenja. b) pomoću sustava dubljih bušenih cijevnih bunara (preko 4 m) većeg promjera (od oko 1250 mm) koji su takoďer «višecjevni» s filtrima u kojima se nalaze uronjene crpke (smještene u bunaru) povezane na vanjske sustave cjevovode kojima se voda odvodi izvan područja graďevne jame (slika3.b). 4

Slika 3 Bušeni cijevni bunari za crpljenje vode po obodu graďevinskih jama manjeg promjera sa crpkom izvan bušotine [14] Slika 4 Bušeni cijevni bunari za crpljenje vode po obodu graďevinskih jama većeg promjera sa uronjenom crpkom u bunaru [14] 2.3. Metode iskopa Metode iskopa kod širokih iskopa i iskopa usjeka, zasjeka i sličnog su: - iskop u slojevima - iskop sa čela - iskop prosijecanjem - iskop pomoću potkopa. Iskop u slojevima vrši se u svakom zemljanom materijalu. Visina slojeva iskopa ovisi o sredstvima za rad i vrsti materijala. Cilj metode je da se istovremeno sa iskopom stvaraju prometnice za transport materijala. Nagib prometnica treba postepeno dovesti do optimalnog nagiba. Iskop se moţe vršiti sa dva ili više napadnih mjesta (slika 5). 5

Slika 5 Iskop u slojevima [15] Dobre strane iskopa u slojevima su da omogućava napad po cijeloj duţini usjeka i moţe se dobro odvodnjavati. Iskop s ĉela provodi se kod terena sa strmim nagibom kod kojeg se mehanizacija ne moţe kretati. Koristi se kod kratkih visokih usjeka (slika 6). Slika 6 Iskop s čela [15] Dobre strane (iskopa sa čela) su široka površina iskopa na napadnom mjestu, materijal se gravitacijom spušta po kosini otkopa, transport se vrši po prometnici koju je lako odrţavati i moţe dobro provesti odvodnjavanje. Nedostaci su ograničeni broj sredstava i ljudi koji rade na napadnom mjestu, dolazi do segregacije materijala i kod rada u terasama pri mokrom terenu rad je oteţan. 6

Iskop prosijecanjem - prosijecanje se vrši do planuma, a zatim se nastavlja bočnim iskopavanjem (slika 7). Slika 7 Iskop prosijecanjem [15] Iskop površine pomoću potkopa se primjenjuje kod visokih uskih otkopa u čvrstom i stabilnom materijalu (slika 8). Preteţno se koristi u rudarstvu. Slika 8 Iskop pomoću potkopa [15] 2.4. Zaštita graċevinske jame GraĎevine koje pridrţavaju uspravne iskope u tlu mogu biti privremene ili stalne. Razlikuju se tri osnovna tipa privremenih graďevina: 1) oplate, izvedene na licu mjesta ili predgotovljene 2) Berlinsko ziďe 3) ţmurje. U stalne potporne graďevine ubrajamo: 1) mlazno injektirani stupnjaci 2) mlazno injektiranje sa štapnim sidrima 3) armirano-betonska dijafragma. 7

2.4.1 Ţmurje Ţmurje je jednostruki zagatni zid koji je sastavljen od pojedinačnih elemenata, koji su meďusobno tako spojeni da kod zabijanja ne doďe do odstupanja od zamišljene ravnine zida. Ţmurje moţemo definirati i kao oblik prethodno izvedene zaštitne obloge kasnije iskopanih stranica rova s razmjerno uskim, duljim i vitkim talpama. One se prije iskopa zabijaju pomoću vibratora u tlo neposredno jedna uz drugu po plohi stranica iskopa rova. Slika 9 Vibrator za nabijanje i vaďenje talpi [16] Ţmurje sluţi da preuzme tlak vode ili tla kod osiguranja graďevinskih jama. Ovom metodom se moţe izvesti izrada jednostavnih i relativno plitkih graďevinskih jama u tlu, sa ili bez podzemnih voda. Ţmurje nakon upotrebe izvadimo, te ga moţemo više puta upotrebljavati. 1. Drvena ţmurja - danas se upotrebljava vrlo rijetko, samo za lakše i privremene zaštite graďevne jame. Nabava drvenih dasaka (talpi) do maksimalne duţine 8,0 m ograničava mogućnosti korištenja drvenog ţmurja. Slika 10 Drveno ţmurje [2] 2. Čelično ţmurje sastoji se od niza čeličnih komada, debljine do 10 mm, raznih oblika i profila, meďusobno spojeni spojnicama. Upotrebljavaju se do dubine 20 m i više. Njima se moţe uspješno izvršiti zaštita graďevinske jame u svim slojevima tla, ako nema krupnijih 8

komada kamena ili većih samaca. Posebno je vrlo korisno kod dubljih graďevinskih jama manjih tlocrtnih površina, zbog jednostavnih razupora. To je najefikasnija i najekonomičnija vrsta ţmurja, zbog svoje trajnosti tokom kontinuirane upotrebe. TakoĎer, po potrebi se mogu učvrstiti pomoću sidara u okolno tlo. Slika 11 Čelično ţmurje [17] 3. Armiranobetonska ţmurja nisu često u upotrebi. Po završetku graďenja graďevne jame ostaje u tlu kao zaštita temelja od erozije ili kao zaštita za sprečavanje prolaza vodi. Loša strana armiranobetonskog ţmurja je da često puca. Slika 12 Betonsko ţmurje [18] 9

2.4.2 Mlazno injektirani stupnjaci Injektiranje je jedina metoda stabilizacije terena koja se sastoji u ubrizgavanju stabilizacijskih sredstava u tlo pod pritiskom, kroz bušotine, pomoću bušilica, na području koje ţelimo konsolidirati. Mlazno injektiranje (engl. jetgrouting) je metoda poboljšanja tla kojom se odreďeni volumen tla pretvara u zemljani mort pri čemu se razbija struktura tla pomoću visoko energetskog mlaza tekućine. Istovremeno se čestice tla miješaju s cementnom suspenzijom i zapunjuju zahvaćeni prostor. Višak nastale mješavine izlazi uz stjenke bušotine na površinu. Promjer razarajućeg djelovanja mlaza u tlu kreće se do 5,0 m u ovisnosti o vrsti tla, načinu izvoďenja i primijenjenoj tekućini. Primjenu mlaznog injektiranja moţe se svrstati u tri glavne kategorije: - podupiranje i zaštita iskopa - privremena ili trajna stabilizacija mekih tala - te kontrola podzemne vode i onečišćenja. Mlazno injektiranje se uspješno primjenjuje u svim vrstama tla, uključujući i glinu te organske slojeve. Moţe se koristiti i u stjenovitom tlu, kao na primjer u mekanim pješčenjacima. Bez obzira na područje primjene metode injektiranja, sam postupak je u svojoj biti uvijek isti, a rezultati se razlikuju ovisno o tome da li se injektiranjem ţeli postići trajna ili privremena stabilizacija terena. Ono se najčešće koristi za začepljenje dna graďevinske jame tj. zaštite od prodora vode u graďevinsku jamu kroz dno. Pritisak kod injektiranja ima višestruku funkciju: - da svlada hidrauličke otpore u cjevovodima i tlu - da neznatnom deformacijom tla poveća propusnost radi što boljeg toka injekcijske smjese kroz pore i pukotine - da izazove kretanje injekcijske smjese u tlu unutar predviďenog radijusa oko injekcijske bušotine - da se u tlu iscijedi višak vode iz injekcijske smjese u najsitnije pore i pukotine. Razlikuju se tri osnovna postupka izvedbe mlaznog injektiranja, a koja su ujedno i osnova za barem dvanaestak različitih varijacija: 1. jednofluidni sustav (injekcijska smjesa) 2. dvofluidni sustav (injekcijska smjesa + zrak ili injekcijska smjesa + voda) 3. trofluidni sustav (injekcijska smjesa + voda + zrak). Paneli, valjci i ostali geometrijski oblici formiraju se varijacijom rotacije pribora tijekom njegovog podizanja, tako da rotiranjem pribora za 360 nastaju injektirani valjci, dok mijenjanjem kuta rotacije nastaju ostali geometrijski oblici. 10

Slika 13 Mlazno injektiranje [19] Postupak izvoďenja mlaznog injektiranja provodi se kroz 4 glavne faze: bušenje, rezanje, injektiranje i proširenje. Bušenje tla vrši se bušaćim šipkama s nosačem mlaznica i bušaćom krunom. U pravilu mlaz injekcijske smjese podupire sam postupak i odrţava stjenke bušotine oko šipki radi lakšeg povrata suspenzije za bušenje. Razaranje strukture tla započinje na najdubljem dijelu predviďenog stupnjaka pod kutem od 90 u odnosu na bušaću os, pomoću visoko energetskog tekućeg mlaza. Višak smjese, tj. zemljanog morta teče uz prstenasti otvor bušotine na površinu. Mlaznim injektiranjem se takoďer mogu izvoditi mlazno injektirani stupnjaci koji mogu preuzeti ulogu dijafragme. Ti stupnjaci se mogu izvoditi jedan do drugog, ali moguće ih je izvoditi i na odreďenim razmacima s ispunom izmeďu. TakoĎer se mogu izvoditi i u nekoliko redova ( najčešće dva reda). 2.4.3 Mlazno injektiranje sa štapnim sidrima Postupak se svodi na to da se masu tla ili stijena po vertikali iskopa pomoću mlaznog betona, te bušenjem i injektiranjem štapnih sidara pretvori u gravitacijski potporni zid (monolit) i tako osposobi za prijam horizontalnih sila. Pod štapnim sidrom podrazumijeva se jezgra od armaturne šipke koja je unutar injektirane bušotine omotana mortom na čitavoj svojoj duljini. Pri zaštiti graďevinske jame primjenom štapnih sidara deformiranja zidova su potrebna kako bi se aktiviralo trenje na plaštu izmeďu bušotine i okolnog tla. Ovaj način zaštite graďevinskih jama primjenjuje se za graďevinske jame manjih i srednjih dubina od 4 m do otprilike 12 m. Izvedba se odvija u visinskim etapama od po 2 m. Na površinu otkopa postavi se armaturna mreţa u 2 sloja, a potom se mlaznicom spojenom na kompresor i strojem za miješanje i doziranje smjese nanosi mlazni beton sve dok se ne postigne projektirana debljina obloge. Odbačeni dio betona koji se odbije od podloge 11

obuhvaća i do 30% ukupne količine utrošenog betona i svakako ga treba uzeti u obzir pri izradi troškovnika. Slika 14 Zid od mlaznog betona osiguran štapnim sidrima [10] U sljedećoj fazi buše se rupe u koje se postavljaju štapna sidra i injektiraju smjesom za injektiranje. Nakon očvršćivanja smjese za injektiranje, ključem za navijanje u sidro se unese potrebna sila. 2.4.4 Armirano betonska dijafragma Dijafragma je armiranobetonski zid koji se izvode u tlu prije iskopa, a zatim se tlo iskopava i buše se sidra. Ona osigurava stranice dubokih graďevnih jama od urušavanja i prodora podzemne vode te se izvodi u kampadama. Kontinuirana dijafragma izraďena u tlu prema modernim metodama treba sigurno podnositi aktivni tlak okolnog tla i eventualno hidrostatski pretlak. Horizontalne sile preuzimaju bušene i injektirane zatege u obliku sidra ili vodoravni konstrukcijski elementi koji se izvode u prostoru omeďenom dijafragmom. Ove stjenke rade se u uzastopnim elementima duljine od 5 do 8 m tako da se napreskok ugraďuju najprije neparne stranice, a zatim izmeďu njih parne. Kada je dovršen iskop pojedinog neparnog elementa, stavljaju se na njegove krajeve dvije cijevi promjera jednakoga širini iskopa, a ostali prostor puni se betonom po metodi kontraktor. Nakon što se beton stvrdnuo, izvlače se granične cijevi i nastavlja se iskop parnih elemenata meďu dijelovima dijafragme koja je već prije betonirana. Kad se iskopaju, takoďer se pune betonom. Cijevi na krajevima neparnih elemenata osiguravaju besprijekorno pravilan i čist oblik betoniranih elemenata. Na taj način beton parnih elemenata potpuno prianja za već gotove elemente dijafragme pa se tako postiţe potpuna nepropusnost i kontinuitet dijafragme. U iskopan ţlijeb 12

moţe se ugraditi i vezana košara čelične armature ako stjenka treba preuzeti momente savijanja. Dijafragmom se moţe dosegnuti veća dubina nego pomoću zabijenih zagata (više od 30 m). One su nepropusne pa sprječavaju prodor podzemne vode u graďevnu jamu. Slika 15 Faze izvedbe AB dijafragme [11] Osnovne radnje pri izvedbi su izvedba uvodnog kanala, iskop rova u tlu, ugradnja armaturnog koša i ugradnja ispune (slika 15). Izvedba uvodnog kanala Uvodni kanal izvodi se tako da se u tlu izvedu dva usporedna betonska zida visine od 80 do 100 cm kojima je vrh u razini terena, lagano armirana. Njihov meďusobni razmak ovisi o debljini dijafragme koja će se izvoditi. On je uvijek 10 cm širi od širine stroja kojim će se vršiti iskop, da bi se moglo nesmetano vršiti radnje potrebne za izvedbu dijafragme. Onaj dio uvodnog kanala na kojem se ne vrši iskop ili betoniranje, drţi se razuprt. Po završetku izvedbe dijafragme, uvodni se kanal ruši. Uvodni kanal sluţi za dovod i odvod isplake. Isplaka je suspenzija bentonitne gline u vodi pa je stoga gušća od vode. Njome se puni iskopani prostor u tlu. Uslijed veće gustoće ona djeluje hidrostatičkim pritiskom na stjenke iskopanog kanala i na taj se način suprotstavlja hidrostatičkom tlaku podzemne vode i sprječava tečenje i eroziju čestica iz tla u iskop. 13

Slika 16 Uvodni kanal [12] Razina isplake u uvodnom kanalu uvijek mora biti znatno viša od razine podzemne vode. Uvodni kanal izvodi se po cijelom tlocrtu buduće dijafragme. Kako se isplaka djelomično gubi tijekom izvoďenja, mora ju se stalno nadopunjavati. U tu svrhu u blizini uvodnog kanala mora biti smješten ureďaj za izradu isplake, s bazenom za gotovu isplaku. Iz bazena se crpkom dodaje na radilište ona količina isplake koja je potrebna za odrţavanje njene stalne razine u uvodnom kanalu. Tijekom rada u iskopani prostor isplaka ulazi, a prilikom betoniranja ona bude istisnuta iz prostora u koji ulazi beton jer beton ima veću gustoću od isplake. Istisnuta isplaka ulazi u odvodni kanal i njime teče od mjesta betoniranja do mjesta iskopa. Da bi se dobila ravnoteţa u količini isplake potrebno je tako organizirati rad na izvedbi da se jedan komad dijafragme iskapa dok se drugi betonira. Dio isplake gubi se prilikom iskopa, ali se gubi i infiltracijom u tlo. Stoga ju je potrebno stalno provjeravati i nadopunjavati. Iskop rova u tlu Iskop se vrši grabilicom prikazanom na slici 17. Današnje grabilice nalaze se na kruto voďenoj šipci. IzmeĎu grabilice i šipke nalazi se tijelo s pogonom. Grabilica pri otvorenim čeljustima ima zagriz od 2 do 2,5 m. Ovisno o zahtjevima širine dijafragme debljine grabilice se kreću od 0,5 do 1,2 m. Grabilica se utiskuje u tlo i odgriza ga. Zatim se izvlači na površinu i iskopano tlo utovaruje u kamion. 14

Slika 17 Specijalni stroj za iskop [12] Duljine pojedinih komada dijafragme moraju se prilagoditi tehnologiji iskopa ali i betoniranja. Grabilica mora pri iskopu imati uvijek iste uvjete ulaza zubi, tj. zubi moraju ili ulaziti u tlo s obje strane i odgrizati ga ili moraju oba zuba ulaziti u već iskopani prostor i odgrizati preostalo tlo izmeďu dva iskopa. Od tuda proizlaze pribliţne duljine pojedinih komada dijafragme. Pri ovoj tehnologiji se u neparni dio po iskopu u rubove ugraďuju cijevi. Ove se cijevi, nakon što je beton dovoljno stvrdnuo, vade te ostaju šupljine koje su potrebne za iskop parnog dijela dijafragme. Redoslijed iskopa je takav da se najprije iskopaju i betoniraju barem dva neparna dijela, a zatim se izmeďu njih izvodi parni. Iskop se moţe vršiti pomoću alata koji gloďe tlo i miješa ga s bentonitnom isplakom. Isplaka se zajedno s iskopanim tlom crpi iz iskopa i odlaţe u bazen za taloţenje. U tom bazenu ostaje istaloţeno tlo, a isplaka se vraća u sustav. Ovaj način iskopa je dobar kada tlo nije homogeno već ima komada koji bi oteţali rad grabilici. Danas se pojavom novih tehnologija rijetko koristi. Ugradnja armature Javlja se najčešće kod onih dijafragmi koje su ujedno i dijelovi buduće graďevine. Ugradnja se vrši pomoću dizalice. Osnova svakog koša je ukruta. To je vodoravna armatura većeg profila, rasporeďena na pribliţno svaka 3,0 m po visini koša na koju se vari glavna armatura. Nekoliko šipka glavne armature izvede se duţe s kukama na gornjim krajevima. Ove kuke sluţe za vješanje koša prilikom betoniranja. Na taj se način osigurava pravilan visinski poloţaj koša. 15

Slika 18 Ugradnja armaturnog koša [12] Bez obzira na dimenzioniranje, glavna armatura se stavlja ista na obje strane koša, kako prilikom ugradnje ne bi došlo do zabune koja je strana tlačna, a koja vlačna. Na glavnu armaturu dolazi razdjelna ili vilice ovisno o zahtjevima iz proračuna. Na koš se postavljaju distanceri koji će osigurati da armatura stoji u sredini iskopa, tj. osigurati potrebni zaštitni sloj. Kod armiranobetonskih graďevina koje su izvedene u tlu kao što su dijafragme, zaštitni sloj je nešto deblji od uobičajenog. Preporuča se oko 10 cm. Sve ovo treba uzeti u obzir pri projektiranju armaturnih koševa. Treba nastojati da se iskop elemenata podesi tako da se u neparne i parne elemente mogu ugraditi koševi i istih veličina kada god je to moguće. To pojednostavnjuje i ubrzava izvedbu. Koševi su prireďeni tako da budu sigurni prilikom podizanja s tla i ugradnje. U tu svrhu potrebno je najmanje 2/3 spojeva ovih armaturnih koševa zavariti. Ugradnja ispune Vrši se kontaktor postupkom. Sastoji se u tome da se ispuna ugraďuje kroz lijevak na vrhu cijevi koja u prvom času gotovo dodiruje dno iskopa. Kako je ispuna teţa od isplake to ona, prilikom ulaska u iskop kroz cijev, gura isplaku na površinu. 16

Slika 19 Betoniranje kontraktor postupkom [12] Zbog svoje gustoće ispuna se u prostoru u koji se ugraďuje razlijeva stoţasto. Stoţac je najviši uz cijev kontraktora, a najniţi uz rubove iskopa. Što je iskopani dio duţi, to je ova razlika veća. Iz ovih se razloga ne preporuča izvoditi iskope duţe od 7,0 m. Stoţac raste zajedno s ugradnjom ispune i takav izlazi i na površinu. Stoga je visinu ugraďene ispune potrebno provjeravati na rubovima iskopa. Pri tom je nuţno da cijev kontraktora uvijek bude najmanje 1,0 m u masi ispune. Kako se iskop puni, tako se postepeno skraćuje cijev kontraktora. Potrebno je osigurati dovoljnu količinu ispune za dio koji se puni, da se ispuna moţe ugraditi bez prekida. Cijev kontraktora mora se stalno lagano zakretati i podizati da bi ostala pokretna u masi ispune, ali ne smije izaći iz ispune. Ukoliko doďe do prekida ugradnje ispune dolazi do oštećenja dijela koji se izvodi. Ovo zahtjeva dodatne zahvate koji su vrlo skupi te stoga treba nastojati da nikako ne doďe do prekida punjenja iskopanog dijela dijafragme. Postupak betoniranja se ponavlja dok se ne popune sve kampade. Spojeni paneli tvore kontinuiranu neprekinutu dijafragmu. Završna obrada Završna obrada je potrebna po završetku ugradnje ispune. Ispuna pred sobom gura isplaku i miješa se s njom u području meďusobnog dodira. Iz tog razloga se na vrhu ispunjenog iskopa javlja sloj visine 0,5 do 0,8 m loše ispune koju je potrebno odstraniti. To treba uzeti u obzir pri odreďivanju visine ugradnje ispune. UreĎenje vrha izvodi se na način da se loš beton odstrani do visine projektirane kote vrha nosivog dijela dijafragme. Često je predviďeno dijelove dijafragme povezati naglavnom gredom. Ona se izvodi na vrhu stjenke kao armirano betonska greda. Za njenu izvedbu uvodni kanal ponekad moţe sluţiti kao oplata. Po završetku svih potrebnih radnji oko iskopa i ugradnje ispune, uvodni se kanal odstranjuje. 17

Slika 20 UreĎenje vrha dijafragme [13] 18

3. TOP DOWN METODA TOP - DOWN metoda je bazirana na izvedbi obodne zaštitne konstrukcije koja je pridrţana stropnim pločama podzemnih etaţa i temeljnom pločom. Spomenuta metoda zaštite iskopa ne koristi geotehnička sidra što je budućnost gradnje u urbanim sredinama jer sidra kao dio zaštitne konstrukcije, ne smiju se izvoditi ispod druge graďevine, bez odobrenja vlasnika. Deformacije zaštitne konstrukcije, a s time i posljedice za susjedne graďevine su zanemarive, za razliku od deformacija zaštitne konstrukcije koje se redovito pojavljuju pri izvedbi sidara. Prva takva metoda u Hrvatskoj je izvedena u Zagrebu na Cvjetnom trgu, a zatim Ban centar i Savska, takoďer u Zagrebu. Prednosti ovog tipa graďenje podzemnih dijelova graďevine su: 1. sigurnost rješenja tj. eliminiranje utjecaja na susjedne zgrade 2. ušteda na vremenu jer se eliminira vrijeme potrebno za izvedbu velikog broja geotehničkih sidara. U vezi s tim dobiva se na vremenu ishoďenja suglasnosti vlasnika okolnih zgrada za izvedbu sidara. 3. dijafragma predstavlja obodni nosivi zid ukopanog dijela zgrade, tj. otpada potreba izvedbe horizontalne izolacije i novog podrumskog zida 4. ušteda u vremenu i troškovima izvedbe monolitnih stropnih ploča na razinama razupiranja. Potrebno je naglasiti da su za izvedbu zaštitne konstrukcije ovog tipa potrebni: 1. preciznost izvedbe (horizontalno i vertikalno pozicioniranje) čeličnih stupova koji se ugraďuju u pilote 2. precizna izvedba dijafragme i ugradnja spojnih trajnih brtvenih elemenata s trakama za zaptivanje 3. odlična organizacija rada, kvalitetan stručni kadar, tehnička i tehnološka podrška na gradilištu. Ovom metodom znatno se pojeftinjuju troškovi gradnje za oko 30% te se znatno skraćuje rok izvedbe. Kao što je vidljivo na slici 21, nakon nekog vremena radovi se istovremeno mogu izvoditi i u podzemnom dijelu budućeg objekta i na nadzemnom dijelu objekta bez smetnji jedan drugome. Na podzemnom dijelu objekta su ostavljeni otvori kroz koji se iskopani materijal transportira van, a unutra se dostavlja potrebni materijal za gradnju. Ti otvori sluţe takoďer i za ventilaciju tokom gradnje. 19

Slika 21 Istovremena gradnja objekta u podzemnom i nadzemnom djelu [20] Opis radova kod TOP-DOWN metode AB dijafragma se izvodi na identičan način kao i kod zaštite graďevinskih jama klasičnom AB dijafragmom. Kod TOP DOWN metode nije potrebno izvoditi geotehnička sidra a sama dijafragma ujedno preuzima ulogu nosivog zida. Nakon izrade AB dijafragme pristupa se iskopu graďevinske jame. Početni dio iskopa se moţe vršiti i sa površinskog dijela tj. podzemna prva etaţa se iskopa do potrebnog nivoa. Ti radovi su skoro identični kao i radovi kod klasične graďevinske jame sa AB dijafragmom i geotehničkim sidrima. Slika 22 Iskop površinskog dijela [5] 20

Slijedeći postupci izvoďenja radova u graďevinskoj jami se bitno razlikuju od radova sa AB dijafragmom i geotehničkim sidrima. Kod AB dijafragme sad bi došlo do radova za ugradnju geotehničkih sidara, a kod TOP - DOWN metode sad dolazi do bušenja za pilote i stupove, te sama ugradnja istih. Slika 23 Izrada pilota [5] Piloti preuzimaju opterećenja do završetka temeljne ploče, a naknadno djeluju zajedno sa temeljnom pločom. Piloti su obično bušeni pomoću zaštitnih kolona do iznad razine betoniranja, a ispod razine betoniranja bez zaštitnih kolona. Nakon ugradnje pilota i stupova izvodi se oplata za betoniranje stropne ploče. Ovdje je bitno da se ostavi otvor u oplati (ili po potrebi i više njih) za transport iskopanog materijala iz graďevinske jame. Slika 24 Izrada oplate i betoniranje stropne ploče [5] Nakon izrade oplate stropne ploče postavlja se armatura stropne ploče koja se meďusobno povezuje sa nosivim stupovima koji su prethodno izvedeni. Kad je završena prva stropna ploča, pristupa se iskopu slijedećeg podzemnog nivoa ispod te stropne ploče. To se izvodi radnim strojevima kroz ostavljene otvore u već izvedenoj ploči. 21

Slika 25 Iskop prve etaţe [5] Slika 26 Iskop unutar objekta [5] Prva etaţa se kopa na način da se unutrašnjost koja je omeďena dijafragmom i stropnom pločom kopa mini bagerima te se utovarivačima ili buldozerima manjih dimenzija transportira ili gura do mjesta na kojem je ostavljen otvor te se uz pomoć bagera sa dugom rukom grabi i utovara u prijevozno sredstvo. Budući da se graďevine koje se rade takvom metodom uglavnom nalaze u urbanim sredinama posebnu paţnju treba posvetiti da se ne uprljaju gradske ceste što se rješava na način prikazan na slici 27. 22

Slika 27 Čišćenje prijevoznog sredstva [5] Druga etaţa ispod zemlje kao i sve slijedeće kopa se na isti način kao i prva s tim što se sada utovar vrši pomoću utovarivača a transport materijala van iz objekta pomoću posebnih liftova kao što je prikazano na slici 28. Slika 28 Transport materijala pomoću lifta [5] Nakon što se iskopa materijal do potrebne kote terena i otpremi iskopani materijal van iz graďevinske jame, pristupa se izvoďenju slijedeće stropne ploče. To se moţe izvesti na dva načina: prvi je da se oplata ploče postavlja na samom tlu (slika 29), a drugi je da se oplata stropne ploče izvodi pomoću ovjesa pričvršćenih u ploču više etaţe (slika 30). 23

Slika 29 Oplata stropne ploče pomoću ovjesa [5] Slika 30 Oplata stropne ploče na tlu [5] Posebnu paţnju treba posvetiti mjerenjima neposredno pri izvedbi i nakon nje i to: - pomaci vrha dijafragme pri iskopu - deformacije dijafragme nakon iskopa pojedine etaţe - nagibi fasada susjednih graďevina - probno opterećenje pilota - slijeganje svih pilota nakon izgradnje pojedine etaţe. 24

4. PRIMJER TEHNOLOGIJE ISKOPA I ZAŠTITE GRAĐEVNE JAME NA IZRADI JAME ZA CRPNU STANICU U JARUGAMA 4.1. Izvedba graċevne jame Prva faza izvedbe graďevne jame je široki iskop terena na lokaciji crpne stanice od kote 86,00 m n.m. (postojeći teren) do kote 84,00 m n.m. s pokosima u nagibu 1:2. Zatim se izvodi iskop za uvodne kanale i izvode AB uvodni kanali kojima se osigurava točnost izvedbe predviďene dijafragme. Za izvedbu panela dijafragme crpne stanice predviďen je uvodni kanal tip A, a za panele krilnih zidova predviďen je uvodni kanal tip B. Nakon izvedbe uvodnih kanala slijedi iskop osnovnih kampada dijafragme zaštitne jame i krilnih zidova prema predloţenoj shemi iskopa. Nakon betoniranja osnovnih kampada slijedi iskop veznih kampada i betoniranje istih. Slika 31 Presjek i shema iskopa graďevne jame [13] Kampade su duţine 381 cm, 722 cm, 746 cm i 770 cm ovisno o tehničko-tehnološkim uvjetima izvedbe dijafragme. Kad je dijafragma izgraďena slijedi uklanjanje uvodnog kanala i izvedba naglavnih greda, te postupni iskop unutar zone dijafragme. Nakon što se ukloni uvodni kanal osloboďen je završni dio panela dijafragme koji se čisti od betona izmeďu kota +83,00 i +84,00 m n.m. kako bi se izvela naglavna greda koja omogućuje zajedničko djelovanje panela dijafragme (zida dijafragme, od koje zidovi u osi A-B i C-D ostaju stalna konstrukcija crpne stanice i ustave), te nastavno povezivanje sa zidovima iznad kote +84,00 m n.m. do konačne visine na koti +90,50 m n.m. 25

4.2. Zaštita graċevinske jame - dijafragma Projektom graďevine zaštita stranica osigurana je izvedbom uspravne armiranobetonske dijafragme pridrţane s četiri reda geotehničkih sidara. Geotehnička sidra se ulaţu u prethodno izvedene i zacijevljene bušotine efektivnog promjera minimalno Ø133 mm. Prvi red sidara ugraďuje se pod kute od 6 prema dolje u odnosu na horizontalu. Drugi red sidara se ugraďuje naizmjence pod kutem 6 i kutem od 10 prema dolje u odnosu na horizontalu. Treći i četvrti red sidara se ugraďuje naizmjence pod kutem 15 i kutem od 10 prema dolje u odnosu na horizontalu. Izvedbom dijafragme zatvara se graďevna jama svijetlih tlocrtnih dimenzija 29,36 x 27,42 = 805,05 m 2. AB dijafragma projektirana je tako da sjeverni i juţni zid budu dio buduće konstrukcije crpne stranice, a istočni i zapadni zid se uklanjanju nakon izvedbe crpne stanice i ustave od vrha zida do kote vrha temeljne ploče. Dubina kampadnog iskopa dijafragme iznosi 24,00 m, a maksimalna dubina iskopa unutar graďevne jame iznosi 10,70 m. Kako bi se maksimalno smanjili dotoci u graďevnu jamu dijafragma se izvodi do dna slabo propusnog sloja (CH/MH) koji se nalazi izmeďu kote 64,00 m n.m. i 60,00 m n.m. i čija debljina iznosi cca 4,0 m. U slučaju da se u dijelu graďevne jame ne naiďe na slabo propustan sloj tada će se smanjenje dotoka vode u graďevnu jamu osigurati izvedbom mlazno injektiranih stupnjaka kroz tijelo dijafragme sa ugraďivanjem 3-7 čeličnih cijevi Ø168 mm u koševe armatura kroz koje će se u slučaju potrebe izvršiti injektiranje. Broj ugraďenih cijevi ovisan je duljini armaturnog koša odnosno kampade. Bočni zidovi graďevne jame u osi A-B i C-D su ujedno i zidovi konačne konstrukcije crpne stanice, te je konstruktivnim zahvatima potrebno osigurati vezu postojeće i nove konstrukcije. Vodotijesnost dijafragme osigurava se izvedbom brtvenih elemenata na kontaktu kampada koji se sastoji od profilirane čelične ploče sa integriranom brtvenom PVC trakom ( supercasthydrofoil ) širine 200 mm. Pripremni radovi, iskop i izvedba dijafragme, te izvedba i prednapinjanje geotehničkih sidara izvodi u sljedećim fazama: ureďenje okolnog terena, iskop i planiranje na kotu 84,00 m n.m. (kota vrha naglavne grede) izvedba uvodnog kanala za izvedbu dijafragme izvedba dijafragme u kampadama 26

izvedba naglavne grede dimenzija 1,00 x 1,00 m (iskop, odbijanje lošeg betona dijafragme h=40 cm, oplata, armatura i betoniranje). iskop graďevne jame do kote 81,0 m.n.m. ugradnja prvog reda sidara (jedno sidro) na koti 81,50 m n.m. i njihovo prednapinjanje silom od 300,0 kn. iskop graďevne jame do kote 78,50 m n.m. ugradnja drugog reda sidara (dva sidra) na koti 79,00 m n.m. i njihovo prednapinjanje silom od 300,0 kn. iskop graďevne jame do kote 76,0 m n.m. ugradnja trećeg reda sidara (dva sidra) na koti 76,50 m n.m. i njihovo prednapinjanje silom od 300,0 kn. iskop graďevne jame do kote 74,0 m n.m. ugradnja četvrtog reda sidara (dva sidra) na koti 74,75 m n.m. i njihovo prednapinjanje silom od 300,0 kn. iskop graďevne jame do završne kote. Iskop ispod razine podzemne vode se obavlja uz prethodno sniţenje zarobljene vode crpljenjem pomoću privremenih bunara. Tijekom faznog iskopa neophodno je obaviti čišćenje prednjeg lica dijafragme od ostataka tla i isplake te poravnati neravnine veće od 5 cm odbijanjem betona dijafragme i poravnavanjem cementnim mortom. Iako je dijafragma projektirana kao nepropusna, uvijek postoji mogućnost izvjesnih procjeďivanja kroz nesavršenosti na spojevima segmenata dijafragme. Radi se o relativno malim dnevnim količinama. Kako bi se ova procjeďivanja svela na najmanju moguću mjeru obvezano je sanirati sva mjesta koncentriranih procjeďivanja. Odrţavanje razine vode ispod kote temeljenja osigurava objekt u odnosu na uzgon. Pri iskopu dna na završnu kotu (73,0 m n. m.) potrebno je izvesti drenaţne kanale i kolektore po dnu jame, kako bi se time olakšala kontrola razine vode u graďevnoj jami. Projektom su predviďena opaţanja zaštitne konstrukcije, izmeďu ostaloga i na vodonepropusnost. Po završetku iskopa započinje izgradnja crpne stanice. Po završetku izgradnje crpne stanice, dijelovi dijafragme (u osi A-C i B-D) koje se nalaze okomito na smjer pruţanja kanala se ruše, dok paralelne dijafragme (u osi A-B i C-D) trajno ostaju kao dio a.b. konstrukcije crpne stanice. S obzirom na varijacije razine podzemne vode, preporuča se izvoďenje radova u ljetnoj sezoni kada su podzemne vode najniţe, radi manje količine vode za crpljenje iz jame. Voda se iz graďevne jame crpi kontinuirano za vrijeme iskopa prateći aktualnu razinu dna jame. 27

4.2.1. Izvedba armirano-betonske dijafragme Radovi na izvedbi dijafragme i naglavne grede sastoje se od: - pripremnih radova, - izrade uvodnog kanala, - pripreme radne površine, - iskopa za dijafragmu, - izrade i ugradnje armature, - pripreme i ugradnje betona, - završnih radova (odbijanja nekvalitetnog betona na vrhu dijafragme i izrade naglavne grede) - kontrole kvalitete upotrijebljenih materijala. Uvjeti na terenu Za potrebe iskopa dijafragme potrebno je pripremiti radnu površinu unutar gabarita objekta širine cca 10 m od projektiranog poloţaja dijafragme. Radni plato kao i komunikacijske koridore treba nasuti drobljenim kamenom materijalom podobnim za ugradnju i zbijanje u minimalnoj debljini 30 cm. Zbijenost podloge mora biti takva da omogućava nesmetano kretanje predviďene mehanizacije neovisno o vremenskim prilikama (oborine duljeg trajanja). Sve prekinute instalacije tipa kanalizacije ili vodovoda (ukoliko postoje na lokaciji) treba blindirati da ne doďe do naglog gubitka isplake. Geodetski radovi Uvodni kanal treba iskolčiti s točnošću u granicama od +- 1,0 cm (visinski i poloţajno). Izrada uvodnog kanala Nakon što se u tlu iskopa jarak dubine 1,0 m, dno jarka treba dobro nabiti kako bi se dobila kvalitetna podloga za izradu betonskih stranica uvodnog kanala. Za izradu betonskih stranica uvodnog kanala predviďen je beton razreda čvrstoće C30/37 i armatura B500B. Stjenke uvodnog kanala potrebno je razuprijeti dok se provodi nabijanje materijala u zaleďu stijenki uvodnica. Razupiranje se vrši drvenim gredicama dimenzija 10/10cm u dvije razine na meďusobnom uzduţnom razmaku 1,50 m. Svijetla širina uvodnog kanala treba biti 5 cm veća od debljine dijafragme, tj. iznosi 105 cm. Iskopu za dijafragmu moţe se pristupiti najranije 7 dana nakon ugradnje betona u stranice uvodnog kanala. Ovaj uvjet treba strogo poštivati, jer je dosadašnja praksa pokazala da u protivnom dolazi do pucanja stranica uvodnog kanala već i kod najmanjih udaraca grabilicom. 28

Iskop za dijafragmu Prije početka radova na iskopu, pojedinačni elementi dijafragme trebaju se iskolčiti i označiti poloţajno prema rasporedu elemenata iskopa dijafragme prema izvedbenom projektu. Tijekom iskopa za dijafragmu potrebno je iskolčenje kontrolirati. Iskop za dijafragmu izvodi se u segmentima pomoću specijalnog stroja. Iskop se obavlja grabilicom uz stalnu zaštitu iskopa betonitnom isplakom. Veza izmeďu pojedinih segmenata se u cilju postizanja vodonepropusnosti ostvaruje pomoću privremene ugradnje rubnih elemenata (čelična kolona ili profilirana čelična ploča, ovisno o tehnologiji usvojenog izvoďača). Slika 32 Stroj za iskop dijafragme Casagrande B180HD [21] Treba napomenuti da je opasnost od urušavanja stijenki iskopa permanentno prisutna. Ova opasnost povećava se u slučaju kada dovršeni iskop previše dugo stoji nezapunjen. To posebno obavezuje izvoďača radova da dobrom organizacijom iskopa i isporuke materijala na gradilište, vrijeme od završetka iskopa do ugradnje armature i betona smanje na minimum. Svrha i zadatak bentonitne isplake kod iskopa dijafragme je da osigura stabilnost stijenki iskopa, sprječavanje taloţenje materijala iskopa u području iskopa, te spriječi dotok vode u područje iskopa.gustoća isplake sa dna iskopa ne smije biti veća od 1,20 g/cm 3. Ako se navedena granica prekorači, potrebno je modificirati sastav smjese, što ovisi o karakteru zagaďenja.za vrijeme rada treba onemogućiti razlijevanje isplake po terenu, a iskorištenu isplaku treba odvesti s gradilišta na prethodno dogovoreno odlagalište. Kod iskopa pojedine kampade potrebno je provjeriti: - da li iskop odgovara projektnoj dubini i - da li sastav i karakteristike slojeva tla po dubini odgovaraju geotehničkom izvještaju. 29

Tijekom iskopa potrebno je vršiti kontinuirani odvoz iskopanog materijala uz redovito pranje kotača vozila prije izlaska na javnu prometnu površinu. Izrada i ugradnja armaturnih koševa Za izradu koševa koristi se armatura B500B. Kvalitetu upotrijebljenih materijala isporučitelj treba dokazati odgovarajućim dokumentima o sukladnosti. Armaturni koševi sloţeni su iz tri grupe armaturnih šipaka, koje se razlikuju po funkciji kojoj su namijenjene. Konstrukcija ukrućenja koša u stvari je prostorni rešetkasti nosač sastavljen od dijagonala, vertikala i horizontala. Šipke za preuzimanje unutrašnjih sila odreďene su statičkim proračunom. Slika 33 Ugradnja armaturnog koša [13] Sastavljanje pojedinog koša provodi se slijedećim redom: - Prvo se izradi konstrukcija ukrućenja koša uz strogi uvjet da se svi spojevi zavare. - Nakon toga se na izraďenu konstrukciju polaţu vertikalne šipke, a preko njih horizontalne šipke - Glavna armatura se na svim spojevima s ukrućenjima zavaruje. - Vertikalne i horizontalne šipke meďusobno se veţu djelomičnim zavarivanjem (cca 2/3 spojeva), a djelomično čeličnom paljenom ţicom - Izrada vodilica i postavljanje na pojedini koš vrši se kako je predviďeno na nacrtima armature koševa dijafragme. Uloga vodilica neobično je vaţna, jer one omogućuju da se koš ravnomjerno spušta i što je najvaţnije, da koš po ugradnji bude simetrično smješten u iskopu. U ovoj se fazi na armaturni koš ugraďuju uvodna kućišta za sidra i cijev za mjerenje inklinometrom. 30

Transport i ugradnja betona Beton se transportira specijalnim vozilima (mikserima). Dozvoljava se transport i suhe mješavine agregata i cementa, ako na mjestu dodavanja vode postoji ureďaj za doziranje. Zabranjuje se naknadno dodavanje vode betonskoj mješavini. Betonska mješavina mora imati prije samog ugraďivanja konzistenciju u propisanim granicama. Beton se ugraďuje u element dijafragme kontraktor postupkom. Promjer cijevi kontraktora ne smije biti manji od 200 mm. Za vrijeme betoniranja kontraktor mora biti uvijek min. 1,0 m u smjesti betona. Na mjestu istovara betona visina istovara betona ne smije biti veća od 1 m. Betoniranje kod temperature ispod +5C i iznad +30C moguće je samo uz pridrţavanje posebnih mjera. Beton se u pravilu ugraďuje odmah nakon izrade, odnosno u vremenu koje osigurava njegovu konzistenciju propisanu projektom, te betoniranje jednog elementa mora završiti prije početka vezivanja betona. Ako betoniranje jednog elementa ne moţe biti završeno u okviru vremena koje omogućuje da beton u koji je uronjen kontraktor, ostane u početnom konzistentnom stanju, potrebno je koristiti usporivače vezivanja. U tom slučaju moraju se izvršiti sva predviďena ispitivanja. Potrebno je i na ovom mjestu naglasiti da će i idealno spravljeni beton biti bezvrijedan ukoliko ne pristiţe uvijek na vrijeme na mjesto ugradnje. Betoniranje dijafragme najdelikatnija je faza izvedbe. Da bi taj posao bio uspješno izveden, potrebno je maksimalno uskladiti rad svih sudionika pri izvedbi, što znači: - na vrijeme pripremiti i ugraditi armaturne koševe, - redovito opskrbljivati gradilište pravilno spravljenim i svjeţim betonom, - ugradnju betona provoditi ujednačeno, bez prekida i bez vaďenja cijevi kontraktora iz betona za vrijeme betoniranja. Slika 34 Betoniranje kontraktor postupkom [13] 31

Uređenje vrha dijafragme Nakon uklanjanja unutarnje stranice uvodnog kanala, potrebno je odstraniti nekvalitetan beton na vrhu dijafragme koji je posljedica tehnologije betoniranja kontraktor postupkom, u prosječnoj visini cca 40 cm. U ovoj fazi vrši se poravnanje dijafragme do projektirane kote odbijanja betona, odnosno do donjeg ruba naglavne grede. Slika 35 UreĎenje vrha dijafragme [13] Izrada naglavne grede Glavna predradnja za izradu naglavne grede je odbijanje nekvalitetnog betona, odnosno ureďenje gornjeg ruba dijafragme na projektiranu kotu. Naglavna greda ima značajnu ulogu kod statičkog djelovanja dijafragme. Zbog načina izvedbe dijafragme, pojedini dijelovi dijafragme nisu povezani. Naglavna greda ih meďusobno povezuje i time tvori odreďeni stupanj cjelovitosti dijafragme kao zaštitne konstrukcije. Preko naglavne grede vrši se stalna preraspodjela sila i deformacija. Zbog toga naglavna greda predstavlja element kontinuiteta dijafragme. Da bi tu ulogu naglavna greda mogla stvarno preuzeti, treba je izvesti prije iskopa unutar graďevne jame. Iskop za naglavnu gredu treba biti minimalan. 32

Slika 36 Izrada armature naglavne grede [13] Obrada vidljivog dijela dijafragme i dodatno brtvljenje na spojevima Nakon što je izvedena pojedina faza iskopa otvorenu površinu dijafragme treba očistiti od ostataka isplake i tla te poravnati neravnine lica betona. UreĎena površina treba omogućiti kvalitetno polaganje drenaţno-izolacijskog sloja ("terradrain" ili ekvivalentni) bez oštećenja. Izbočenja veća od 5 cm u odnosu na ravninu lica dijafragme treba odbiti pneumatskim čekićem a lokalna udubljenja poravnati cementnim mortom. Slika 37 UreĎenje površine dijafragme [13] Eventualna mjesta koncentriranih procjeďivanja (gnijezda lošijeg materijala) treba sanirati pomoću specijalnih materijala za zaptivanje koji omogućuju ugradnju u takvim uvjetima i završno obraditi brzoveţućim epoxidnim mortom. 33

bušotina 4.2.2. Trajna geotehniĉka sidra Trajna geotehnička sidra sastavljena su od: a) snopa uţadi gdje je u slobodnoj dionici sidra svako uţe zaštićeno s mašću u PEHD omotaču, dok je u sidrišnoj dionici uţe bez zaštite (golo) b) unutarnjih centralizera u sidrišnoj dionici za pravilan poloţaj uţeta c) vanjskih centralizera za pravilan poloţaj sidra unutar bušotine d) glatke PEHD cijevi za zaštitu slobodne dionice e) rebraste PEHD cijevi za zaštitu sidrišne dionice f) PEHD cijevi Ø16/20 mm za primarno injektiranje do 10 bara unutar glatke i rebraste cijevi g) PEHD cijevi Ø16/20 mm za primarno injektiranje do 10 bara izvan glatke i rebraste cijevi (unutar bušotine) h) visokotlačne cijevi Ø15/21 sa manţetama u sidrišnoj dionici za naknadno injektiranje i) sidrene glave sa klinovima j) čelične prijenosne ploče k) zaštitnog poklopca. Prikljuèak za injektiranje nakon napinjanja PEHD O75/69,2 PEHD O63/58 A PEHD rebrasta cijev O65/78 Slobodna dionica A Sidrišna dionica Duljina sidra 1 2 3 Cijev za injektiranje PEHD O20/16 1. Zaštitni èelièni poklopac 2. Èelièna prenosna ploèa 3. Spirala PEHD rebrasta cijev O65/78 Snop od 4 kom. èel. užeta A=4x150=600mm2 kvalitete 1860 N/mm2, prekidna èvrstoæa snopa 1.116kN Cijev za injektiranje PEHD O20/16 Presjek A-A Cijevi za naknadno višekratno injektiranje Slika 38 Trajno sidro [4] Bušenje za sidra Za izvedbu sidara koristila se sljedeća mehanizacija: - geo-bušilica Casagrande tip M9-1 - injektorska stanica Obermann VS 110. 34

Sidra se ulaţu u prethodno izvedene bušotine. Minimalni promjer bušotina iznosi minimalno 133 mm. Prije i tijekom bušenja treba punu paţnju obratiti pripremama u cilju da se dobije što kvalitetnija bušotina, tj. da se odrţi zadani smjer, nagib i promjer bušotine. Za provoďenje kvalitetnog bušenja potrebno je: - osigurati kvalitetnu podlogu s dovoljnim radnim prostorom za bušaču garnituru, - tehniku bušenja potrebno je prilagoditi sastavu i karakteristikama tla (srednje zbijeni šljunak) u smislu pritiska na bušaću glavu, brzine okretanja, iznošenja nabušenog materijala. Bušenju se moţe pristupiti tek kad je izvršena provjera da je bušaći stroj pravilno centriran i usmjeren kroz uvodnu cijev. U pravilu, bušenje se izvodi rotacionom ili rotaciono-udarnom bušilicom uz zaštitu obloţnom kolonom. U zoni sidrišne dionice tijekom bušenja treba učestalo ispirati bušotinu radi iznošenja sitnih čestica, što je garancija da će se prilikom injektiranja postići sidreno tijelo odgovarajućeg promjera. Slika 39 Stroj za bušenje sidara [13] O bušenju svake bušotine treba voditi zapisnik u kojem se navode podaci o načinu bušenja, sastavu tla, te svim ostalim vaţnim podacima koji su značajni za bušenje. Injektiranje sidrišne dionice Svrha injektiranja sidrišne dionice je ostvarenje kontakta sidro-tlo, povećanje čvrstoće i smanjenje propusnosti materijala tla u sidrišnoj dionici. Za provoďenje uspješnog injektiranja potrebno je dobro pročistiti bušotinu, odabrati adekvatnu smjesu za injektiranje, te odrediti kvantitativni reţim injektiranja. 35

U injektiranju bušotina postoje tri glavna činioca koji imaju neposredan utjecaj na kvalitetu izvedbe. To su: - receptura smjese za injektiranje, - veličina i način primjene injekcijskog tlaka, - brzina i vrijeme ubrizgavanja injekcijske smjese. Injektiranje se provodi kroz zaštitnu kolonu nakon ulaganja sidra u bušotinu. Nakon što je sidro ugraďeno u zacijevljenu bušotinu postupak injektiranja provodi se u sljedećim fazama: - izvlačenje zaštitne kolone za 20 cm, njeno priključivanje na injekcijsku stanicu i utiskivanje cca 300 l injekcijske smjese u bušotinu. Pri tome je utisnuta količina limitirana apliciranim tlakom na ušću koji ne smije biti veći od 15 bara jer bi aktiviranje visokih pritisaka moglo onemogućiti rotaciju zaštitne kolone. - injektiranje sidrišne dionice uz sukcesivno kontinuirano rotiranje i izvlačenje zaštitne kolone. Projektirana potrošnja injekcijske smjese iznosi 400 l/m sidrišne dionice. Očekivani tlak injektiranja iznosi oko 3-7 bara. Ukoliko se tijekom injektiranja u pojedinim zonama sidrišne dionice zbog manje propusnosti tla ustanovi istjecanje injekcijske smjese izmeďu uvodne cijevi sidra i zaštitne kolone prije postizanja kriterija potrošnje, izvedba sidrišne dionice se nastavlja jednakim postupkom uz evidentiranu smanjenu potrošnju smjese na referentnom dijelu sidrišne dionice (minimalna potrošnja 200 l/m). - po završetku injektiranja sidrišne dionice zaštitna kolona se vadi uz sukcesivno ispiranje injekcijske smjese vodom kako bi se formirala efikasna slobodna dionica sidra. Prednapinjanje sidara Prednapinjanju sidara moţe se pristupiti najmanje 10 dana nakon provedenog injektiranja sidrišne dionice, odnosno nakon što je smjesa za injektiranje sidrišne dionice dosegla čvrstoću od min. 30 MN/m 2. Prednapinjanjem sidara postiţu se sljedeći efekti: - omogućuje se trenutno aktiviranje sidra, nakon čega će se procesom samonaprezanja doći do potrebne sile, čiju veličinu unutar cjelovitog geostatičkog sustava diktiraju ravnoteţni deformacijski uvjeti, - posredno se kontrolira uspješnost izvedbe sidara mjerenjem pomaka glave sidra tijekom postupka prednapinjanja, - veličinom aktivirane sile moţe se utjecati na veličinu pomaka i unutarnjih sila u dijafragmi za vrijeme njezine uporabe. Za ostvarenje sile opterećenja koriste se specijalne hidrauličke preše kapaciteta min. 2000 kn. 36

Slika 40 Hidraulična preša [13] Pored navedenog, u sustavu mjernih sklopova trebaju biti i dvije mikroure učvršćene na nepomičnoj podlozi, pomoću kojih će se očitavati pomaci dijafragme u smjeru sidra, na mjestu sidrišne ploče. Oslonci nosača mikroure moraju biti min. 2 m udaljeni od sidra. 4.3. Iskop graċevne jame Iskop unutar graďevinske jame moţe se odvijati uz zadovoljavanje sljedećih uvjeta: - s produbljenjem iskopa smije se početi min. 7 dana po betoniranju naglavne grede, odnosno neposredno po završetku prednapinjanju sidara. - dopuštenje za iskope pojedine faze, odnosno dimenzije takvog iskopa ukoliko prethodna faza nije završena uzduţ čitave graďevinske jame, daje na zahtjev izvoďača nadzorni inţenjer upisom u graďevinski dnevnik. Prva faza iskopa odvija se na način da se iskop vrši bagerima koji se nalaze unutar jame. Redoslijed iskopa je takav da se kreće od jedne strane dijafragme ka drugoj na kojoj se ostavlja rampa za izlaz vozila. Takva se tehnologija iskopa izvodi sve do onog trenutka kada rampa za izlaz postaje previše strma i vozila više nisu u mogućnosti izlaziti van. Druga faza iskopa izvodi se na način da bageri sa velikim kranom kopaju zemljani materijal izvan jame. Dimenzije jame su cca 30 x 30m pa se iz tog razloga u samoj jami materijal kopa pomoću bagera cca 14 t koji vrši iskop na način da zemlju kopa i prebacuje od sredine prema dijafragmi da bi taj materijal na posljetku bio utovaren bagerima izvan jame slika 41. 37

Slika 41 Iskop zemlje unutar jame[13] Za vrijeme obavljanja iskopa zarobljena podzemna voda se crpi pomoću privremenih bunara i upojnih jama kao na slici 40. i evakuira u obliţnje odvodne kanale. Neophodno je crpljenjem sniziti podzemnu vodu u jami na kotu 73,0 m n.m. Nakon crpljenja dno iskopa treba kompaktirati vibro-valjkom na modul zbijenosti min. 50 Mpa mjereno metodom kruţne ploče Ø30 cm. Slika 42 Crpljenje vode iz upojne jame [13] 38

4.4. Program opaţanja zaštitne konstrukcije PredviĎeno je da opaţanje zaštitne konstrukcije obuhvati mjerenje relativnih horizontalnih pomaka dijafragme po dubini pomoću vertikalnih inklinometara (4 kom.) Inklinometar je precizni instrument za odreďivanje pomaka dijafragme inkrementalnim mjerenjem kuta nagiba, odnosno inklinacije. Mjerenje se provodi spuštanjem servoinklinometra visoke preciznosti na svakih 0.5 m visine. Projektom se predviďa mjerenje inklinacije na 4 karakteristične pozicije. Radi mjerenja se u panel dijafragme ugraďuje aluminijska cijev za mjerenje inklinacije sa četiri ortogonalno postavljene vodilice. Na dnu zatvorena cijev veţe se ţicom uz armaturni koš po čitavoj visini dijafragme. Poloţaj cijevi treba biti izmaknut u odnosu na os panela dijafragme kako ne bi došlo do oštećenje cijevi za vrijeme betoniranja kontraktorom. Za vrijeme izvoďenja naglavne grede glava inklinometarske cijevi se zaštićuje metalnim poklopcem s mogućnošću zaključavanja kako bi se spriječilo nekontrolirano ubacivanje predmeta u cijev. Dinamika opažanja pomaka Opaţanje pomaka pomoću inklinometra i geodetskog mjerenja obavlja se za vrijeme izvedbe iskopa graďevinske jame, kao i za vrijeme izvedbe graďevine unutar graďevne jame (predvidivo 6 mjeseci). Učestalost opaţanja je u prosjeku 4 puta mjesečno za vrijeme izvedbe zaštite graďevne jame, a obvezatno nakon izvedbe pojedine faze iskopa. Nakon izvedbe temeljne ploče učestalost svih mjerenja moţe se smanjiti na 2 puta mjesečno do završetka podzemnog dijela konstrukcije. Za svaku grupu mjerenja, ovisno o rezultatima, naknadno će se prema potrebi odrediti nova dinamika, odnosno završetak mjerenja. Sve mjerene rezultate potrebno je ubiljeţiti u prikladne obrasce, sistematizirati i obraditi te aţurno dostavljati glavnom inţenjeru, projektantu i nadzornom inţenjeru. 39

Tablica 2 Popis aktivnosti, tehnologije i pripadajućih strojeva pri izvedbi crpne stanice opis aktivnosti tehnologija izvedbe strojevi i oprema ureďenje okolnog terena široki iskop i odvoz bager hyundai 450 lc izrada uvodnog kanala iskop za dijafragmu ugradnja armaturnih koševa betoniranje kampada izvedba naglavne grede izvedba geotehničkih sidara aktiviranje sidara iskop unutar graďevne jame sanacija dijafragme odrţavanje razine podzemne vode iskop,ugradnja armature, izrada oplate i betoniranje iskop grabilicom tzv. odgrizanje tla prijenos koševa od mjesta izrade do iskopa kampade ugradnja betona kontraktor postupkom uklanjanje vrha dijafragme,armiranje,izrada oplate i betoniranje bušenje, ulaganje i injektiranje prednapinjanje sidara široki iskop i odvoz mlazno injektiranje crpljenje privremenim bunarima bager hyundai 250 lc, mikser za beton casagrande b180hd dizalica liebherr hs845hd mikser za beton,cijevi za kontraktor postupak bager sa pneumatskim čekićem komatsu pc138vs,mikser za beton geo bušilica casagrande tip m9-1, injektorska stanica obermann vs 110 hidraulična preša wigaring dms 1500/65s bageri:bager hyundai 450 lc, komatsu pc138vs, new holland e215 bušača garnitura casagrande c6, pumpa za injektiranje tecniwell t352 grindex puma 30 l/sec 40

5. PRIMJER TEHNOLOGIJE ISKOPA I ZAŠTITE GRAĐEVNE JAME NA IZGRADNJI PODVOŢNJAKA U SLAVONSKOM BRODU 5.1. Općenito GraĎevina se nalazi na kriţanju ţeljezničke pruge i drţavne ceste D423 u Slavonskom Brodu a koja obuhvaća radove na dubokim iskopima na objektima buduće graďevine sa svrhom osiguranja izvoďenja iskopa graďevne jame potpornih konstrukcija i temeljnog sklopa u zaštićenim i relativno suhim uvjetima bez podzemnih voda te nesmetano odvijanje ţeljezničkog prometa. Projekt zaštite graďevnih jama i sniţenja nivoa podzemnih voda predviďen je za dijelove graďevina ukopane više od cca. 5,0 m. Jedan dio graďevine podvoţnjaka se izvodi uz zaštitu armirano betonskom dijafragmom koja je i kao trajna nosiva konstrukcija dok se ostali dijelovi graďevine, podvoţnjak i pothodnik ispod provizorija ţeljezničkih kolosijeka te objekt buduće crpne stanice izvode uz zaštitu graďevinske jame zabijanjem čeličnih talpi (čelična podgrada) te njihovo razupiranje čeličnim profilima. Sniţenje nivoa podzemnih voda će se izvoditi uzduţnim drenaţnim kanalima koji će biti spojeni u prvoj fazi na bunar od mostićavih filtera s dubinskom crpkom, a u konačnoj fazi na buduću crpnu stanicu. Svrha osiguranja graďevinske jame je izvoďenje iskopa i armirano-betonskih konstrukcija u zaštićenim i relativno suhim uvjetima bez podzemnih voda uz minimalan rizik za sigurnost radnika te ugroţavanje stabilnosti okolnih objekata. Slika 43 Poprečni presjek podvoţnjaka 41

5.2. Zemljani radovi Tijekom radova na iskopima kontrolirati: - da se iskop obavlja prema profilima i visinskim kotama iz projekta, te propisanim nagibima pokosa iskopa (uzimajući u obzir geomehanička svojstva tla), - da tijekom rada ne doďe do potkopavanja ili oštećenja okolnih graďevina ili okolnog tla, - da se ne vrše nepotrebno povećani ili štetni iskopi, - da se ne degradira ili oštećuje temeljno tlo zbog neadekvatnih iskopa, - za vrijeme rada na iskopu pa do završetka svih radova na objektu nušno je osigurati pravilnu odvodnju, - ne smije se dozvoliti zadrţavanje vode u iskopima, - vrstu i karakteristike temeljnog tla kontrolirati prema geotehničkom elaboratu, a dubine i gabarite iskopa prema graďevinskom projektu graďevine. Faze radova: 1) iskop i uklanjanje dijela nasipa i postojeće kolničke konstrukcije s lokacije, nasipavanje u debljini od 50 cm kamenim materijalom i ureďenje terena do kote izvedbe dijafragme. 2) iskop za izradu uvodnog kanala AB dijafragme izvode se pomoću bagera 3) Iskop do kote prije postavljanja I. nivoa čeličnih razupora HEB 300 na mjestima zaštite graďevinske jame podvoţnjaka ispod ţeljezničkih kolosijeka 4) Iskop do kote 0,5 m ispod prvog reda sidara unutar dijafragme 5) Iskop do kote 0,5 m ispod drugog reda sidara unutar dijafragme 6) IzvoĎenje bunara B1 i B2 drenaţnog sustava od mostićavih filtera s dubinskom crpkom 7) Iskop drenaţnih kanala drenaţnog sustava na juţnoj i sjevernoj strani podvoţnjaka 8) Iskop do kote prije postavljanja II. nivoa čeličnih razupora HEB 300 na mjestima zaštite graďevinske jame podvoţnjaka ispod ţeljezničkih kolosijeka te montaţa istih 9) Iskop do konačne kote dna temeljne ploče uz sniţenje razine podzemne vode 5.3. Iskop i zaštita jame ispod ţeljezniĉke pruge Na dijelu neposrednu uz i ispod ţeljezničke pruge zaštitna konstrukcija se sastoji od AB dijafragme koja kao trajna konstrukcija predstavlja nosivi obodni zid AB sanduka podvoţnjaka. Izvedena dijafragma se na vrhu povezuje naglavnom pločom debljine 80 cm koja u fazi izvedbe predstavlja zaštitnu konstrukciju preko koje se nakon izvedbe nesmetano odvija promet. Iskop ispod ploče moţe započeti nakon 28 dana. 42

Faze izvedbe Prvi dio radova vezan je za zabijanje čeličnih talpi izmeďu dva kolosijeka. Da bi se ti radovi mogli izvoditi potrebna je bila bliska suradnja sa HŢ-om a s time i poseban reţim te vrijeme dozvoljeno za obavljanje navedenih radova. Slika 44 Zabijanje čeličnih talpi [13] Zaštita iskopa pomoću talpi sluţila je u svrhu iskopa terena do nivoa izvedbe uvodnog kanala a to je cca 1,5 m od postojećeg terena.nakon toga pristupa se izradi AB dijafragme i nosive gornje AB ploče. Taj postupak se identično provodi i sa druge strane podvoţnjaka. Nakon 28 dana pristupa se iskopu ispod ţeljezničke pruge. Osiguranje stabilnosti zaštitne konstrukcije za konačan iskop predviďeno je sa ugradnjom jednog reda čeličnih razupora. Kada se doďe do dna temeljna AB ploča sluţi kao razuporna ploča dijafragme koja ostaje kao glavna nosiva konstrukcija podvoţnjaka. 43

Tablica 3 Popis aktivnosti, tehnologije i pripadajućih strojeva pri izvedbi podvoţnjaka opis aktivnosti tehnologija izvedbe strojevi i oprema ureďenje okolnog terena izrada uvodnog kanala široki iskop i odvoz iskop, ugradnja armature, izrada oplate i betoniranje bager hyundai 250nlc-7, cat 320-c, fiat hitachi fh 200 cl3,kamion bager hyundai 250n lc-7, mikser za beton iskop za dijafragmu iskop grabilicom tzv. odgrizanje tla casagrande b125 ugradnja armaturnih koševa betoniranje kampada izvedba naglavne grede izvedba geotehničkih sidara prijenos koševa od mjesta izrade do iskopa kampade ugradnja betona kontraktor postupkom uklanjanje vrha dijafragme,armiranje,izrada oplate i betoniranje bušenje, ulaganje i injektiranje dizalica casagrande c300xp mikser za beton,cijevi za kontraktor postupak bager sa pneumatskim čekićem icb 8080,mikser za beton geo bušilica casagrande tip c6 aktiviranje sidara prednapinjanje sidara hidraulična preša iskop unutar graďevne jame zaštita iskopa čeličnim talpama odrţavanje razine podzemne vode razupiranje dijafragme opaţanje potporne i zaštitne konstrukcije široki iskop i odvoz zabijanje talpi crpljenje privremenim bunarima ugradnja čeličnih razupora ugradnja inklinometra, geodetskih repera i piezometra bager hyundai 250nlc-7, cat 320-c, fiat hitachi fh 200 cl3,kamion stroj za zabijanje abi tm 13/16, čelične talpe tipa larsen potapajuća el. crpka kapaciteta 6 l/s bager hyundai 250nlc-7, čelični profili heb 300 piezometri od pocinčane cijevi fi 76,2 mm, aluminijski inklinometri duljine 13 m 44

6. RIZICI, PROBLEMI ZASTOJA U TEHNOLOGIJI TE SANACIJA GREŠAKA PRI IZVEDBI 6.1. Rizici i problemi zastoja u tehnologiji Analizirajući ova dva gradilišta opisana u prethodnim poglavljima moţemo zaključiti da su radovi koji se odnose na iskop i zaštitu graďevinske jame gotovo identični meďutim pri samoj izvedbi za iste vrste radova javljala se različita problematika. Zemljani radovi U oba slučaja radi se o vrlo velikim količinama iskopa meďutim ono što predstavlja veliku razliku je to da se pri iskopu crpne stanice materijal mogao odvoziti i deponirati u krugu 1 km i to nesmetano bez ikakvog utjecaja na promet. Ono što je stvaralo poteškoće pri iskopu jame za podvoţnjak u Slavonskom Brodu je taj što se gradilište nalazi u urbanoj sredini a najbliţa deponija je cca 30 km udaljena. Pored toga u isto vrijeme se u gradu izvode zahvati na još dva velika objekta što je znatno oteţalo promet pa tako i sam odvoz iskopanog materijala sa gradilišta. Osim toga na ovom gradilištu gume kamiona prije odlaska na javu cestu moraju biti očišćene i oprane što dodatno usporava dinamiku odvoza. Uvodni kanal Na gradilištu crpne stanice projektom predviďena monolitna izrada uvodnog kanala na jednom dijelu graďevine nije bila moguća zbog toga što je tlo ispod njega bilo vrlo nepovoljno te se radovi nisu mogli odvijati sukladno projektu. Iz tog razloga pristupilo se alternativnom rješenju te su se uvodni kanali izvodili montaţno što je prikazano na slici 45. Slika 45 Izvedba montaţnog kanala[13] 45

Dubina iskopa (m) Visina čistoga betona (m) 18,00 17,30 Iskop za dijafragmu Kvaliteta iskopa i dinamika radova ovisi o mnogočemu a ponajviše o sastavu tla, izboru adekvatnog stroja i dobroj organizaciji. Gledajući razlike izmeďu dva gradilišta moţemo ustanoviti da je podvoţnjak imao povoljnije geomehaničke karakteristike tla za razliku od crpne stanice gdje je presjek kroz tlo izgledao kao što je prikazano na izvještaju o iskopu lamela. Broj Lista: 22 Gradilište: Biđ - Bosutsko Polje Objekt: Zaštita Građevinske Jame / Dijafragma Naručitelj: HRVATSKE VODE, Ulica grada Vukovara 220, Zagreb IZVJEŠTAJ O ISKOPU LAMELE DIJAFRAGME OZNAKA LAMELE: K21 DATUM ISKOPA: 15.1.2015 Vrh uvodnog kanala: Kota radnog platoa: Kota prebetoniranja: Kota čistog betona: Dno uvodnog kanala: 84,00 84,30 83,30 83,00 82,50 Vertikalnost Geološki profil 0,00 Popis uvodni kanal 0,0-1,5 glina 1,5-5,5 12,00 pjeskovita glina 5,5-12,5 zbijeni šljunak pijesak 12,5-18 24,00 2,8 Duljina lamele (m) 1,00 Širina lamele (m) 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 Slika 46 Izvještaj o iskopu lamele [13] 46

Zbog tog razloga dogaďala su se česta urušavanja te se je već postavljeni armaturni koš morao vaditi van. Da bi se to svelo na minimum vrlo je vaţno bilo odrţavati projektiranu konzistenciju isplake koja se je na ovom gradilištu mogla pohranjivati u posebnom privremenom bazenu slika 47 dok je to predstavljalo problem na podvoţnjaku jer se je tamo isplaka morala konstantno prebacivati iz iskopa pojedine kampade u drugu. Slika 47 Bazen za isplaku [13] Betoniranje dijafragme Betoniranje dijafragme najdelikatnija je faza izvedbe. Da bi taj posao bio uspješno izveden, potrebno je maksimalno uskladiti rad svih sudionika pri izvedbi, što znači na vrijeme pripremiti i ugraditi armaturne koševe,redovito opskrbljivati gradilište svjeţim betonom, ugradnju betona provoditi bez prekida. Da bi sve to mogli postići najvaţnije su dvije stvari: - beton dopremati sa najmanje dvije betonare a potreban broj miksera povećati kako ne bi došlo do zastoja pri kvaru istog - betoniranje izvoditi sa uigranom ekipom na terenu kako bi ljudsku pogrešku sveli na minimum. Prilikom betoniranja lamele K6 došlo je do urušavanja materijala, meďutim postupak se nije zaustavljao neko se je nastavilo sa betoniranjem. Nakon toga izraďen je projekt sanacije neadekvatno izvedene kampade što je u daljnjem tekstu detaljno objašnjeno. Zbog nepovoljnog sastava tla potrošnja betona po pojedinoj kampadi znatno je veća od projektom predviďene količine pa se dogaďaju lokalni gubitci gdje je iscurilo 60 m 3 betona van zadanih dimenzija. 47

Slika 48 Greške pri izvedbi dijafragme [13] Nakon betoniranja svake kampade radi se izvještaj o tijeku betoniranja prikazano na slici 49 gdje se jasno vidi kolika je potrebna količina betona a kolika je ugraďena te se iz toga već moţe zaključiti kako će se ista morati sanirati. Broj Lista: 1 Gradilište: Biđ - Bosutsko Polje Objekt: Zaštita Građevinske Jame / Dijafragma Naručitelj: HRVATSKE VODE, Ulica grada Vukovara 220, Zagreb IZVJEŠTAJ O TIJEKU BETONIRANJA LAMELE DIJAFRAGME OZNAKA LAMELE: K 6 DATUM BETONIRANJA: 06.08.14. Glavni betonirac: Masopusta Poslovođa: P. Hospodsky Planirana količina betona:(m 3 ) 175,00 Lamela: Dubina: 24,00 Dužina: 7,46 Širina: 1,00 Ugrađena količina betona:(m 3 ) 237,50 Popis aktivnosti Datum: Sati: od - do Šema mjerenja: pogled iz jame na lice dijafragme: Betonažna kolona A A Čišćenje suspenzije u cijelom iskopu: 06.08.14. 7:00 13:30 Mjesta mjerenja 1 2 Ugradnja armaturnog koša: 06.08.14. 13:00 15:45 Ugradnja cijevi za betoniranje: 06.08.14. 16:00 16:30 Betonažna kolona A + B A B Betoniranje: 06.08.14. 17:45 1:50 Mjesta mjerenja 1 2 3 Redn Reg. i broj Oznaka mixe mixera ra m 3 Djeljenje Ukupno Konzistencija mixera m 3 mm Početak istovara mixera Kraj istovara mixera Mjerenje visina betonu 1 2 3 Lijeva kolona A Cijevi za betoniranje Desna Skračeno kolona Skračeno B 1 7 17:45 24 24 7 14 17:45 22,8 22,9 24 24 3 6 18:06 24 24 4 8 28 18:06 20,9 20,8 24 24 5 7 18:15 24 24 6 7 42 18:15 19,4 19,4 24 2 24 2 7 7 18:40 22 22 8 7 18:40 17,8 17,8 22 22 9 7 18:55 22 22 10 7 70 18:55 16 16 22 2 22 2 11 7 19:10 20 20 12 7 84 19:10 14 14 20 2 20 2 Slika 49 Izvještaj o betoniranju lamele [13] 48

Geotehnička sidra Tijekom izvedbe sidara pojavila su se tri znatna problema. Prvi i najveći problem bio je taj što je firma koja je bila zaduţena za bušenje sidrišnih rupa izvodila posao sa neadekvatnim strojem te se je nakon niza neuspješnih pokušaja morao zamijeniti stroj. Veliki problem prouzročila je i podzemna voda koja teče iz bušotina pa su se odreďena sidra morala izvoditi uz potopljenu jamu što je predstavljalo veliku opasnost kako za ljude tako i za mehanizaciju. Slika 50 Ugradnja sidara [13] I na kraju greške pri izvedbi dijafragme vidljivo na slici 51 pa su se tek nakon sanacije iste sidra mogla prednapinjati. Slika 51 Sanacija dijafragme [13] 49

6.2. Sanacija (K6) iza ruba dijafragme metodom mlaznog injektiranja Slika 52 Bušenje za mlazno injektiranje [13] Zadatak tehnološkog postupka Predmet ovog tehnološkog postupka je sanacija lamele K6, u kojoj su pronaďeni nakon otkapanja lica dijafragme poremećaji koji su nastali zbog gubitka stabilnosti stjenke iskopa a posljedica toga je urušavanja materijala u dijafragmi odnosno u lamelu K6 tijekom betoniranja. Zadatak sanacije je osigurati vodonepropusnost dijafragme Budući da nije moguće točno odrediti lokaciju rasjeda, potrebno je sanirati lamelu u potpunosti do razine od oko 1,5 m ispod najniţe razine iskopa. Sanacija će biti izvedena tehnologijom mlazne injektaţe. Bušotine za sanacijsku injektaţu su uzajamno razmaknute 0,6 m, ušća bušotine su pomaknuta od postojeće dijafragme za 0,15 m od ruba dijafragme za prvi red i 0,65 m za drugi red. Slika 53 Shema razmještaja bušotina i redoslijed [13] 50