Časopis Inžinierske stavby 04/2020 pre členov SKSI

Téma: Geotechnika a zakladanie stavieb
Návrh skúšobného poľa
Na skúšobné pole (obr. 2) sa vyčlenilo miesto
v západnej časti stavebnej jamy. Zaťažovacie
skúšky sa realizovali zaťažovacím mostom,
pričom v strede je skúšaná pilóta a na okrajoch
sú ťahové pilóty. V rohoch poľa boli zabudované
štyri kotevné pilóty s priemerom
1 200 mm a s dĺžkou 15 m. V kotevných pilótach
boli zabudované kotviace laná na zakotvenie
zaťažovacieho mosta. V strede medzi
kotevnými pilótami sa zrealizovalo päť skúšobných
pilót s priemerom 900 mm a s rôznymi
dĺžkami od 11 do 19 m. Všetky pilóty
skúšobného poľa boli nesystémové.
Do skúšobných pilót Pp5-4-SP a Pp5-5-SP
a do kotevnej pilóty Pm16-SP-4 sa zabudovali
tenzometre. Na základe ich hodnôt možno
sledovať prenos síl v rôznych hĺbkach – prenosové
funkcie – a stanoviť plášťové trenie.
Realizácia zaťažovacích skúšok
Zaťažovacie skúšky sa vykonali v dňoch 7. až
11. 10. 2019. Pri všetkých piatich skúškach sa
stanovila zaťažovacia sila 4 500 kN, ktorá sa
rozdelila do desiatich zaťažovacích stupňov.
Pri skúškach sa meralo sadnutie pri danom
zaťažení, pričom každý zaťažovací stupeň bol
ustaľovaný až do splnenia kritéria, že prírastok
sadnutia za 20 minút nebude väčší ako
0,1 mm. Po splnení tohto kritéria sa navodil
ďalší zaťažovací stupeň.
Skúšobné pilóty Pp5-4-SP a Pp5-5-SP, ako
sme sa už zmienili, boli inštrumentované.
V každej z nich boli zabudované štyri tenzometre
zapojené do datalogera, pričom hodnoty
sa zaznamenávali a ukladali do PC v minútovom
intervale.
Aj v inštrumentovanej ťahovej pilóte
Pm16-SP-4 boli zabudované štyri tenzometre.
Keďže táto pilóta bola zapojená v troch
zaťažovacích skúškach, pri realizácii skúšok
pilót Pp10-8-Sp a Pp10-9-SP sa zaznamenávali
údaje z tenzometrov do datalogera a zároveň
sa meralo jej povytiahnutie digitálnym
odchýlkomerom na hlave pilóty. Vzhľadom
na to, že dataloger sme mali zapožičaný len
jeden, pri realizácii skúšky na pilóte Pp5-5-SP
sa použil na skúšobnú pilótu.
Výsledky a vyhodnotenie
zaťažovacích skúšok
Výsledky skúšok pre každú pilótu boli v podobe
merania závislosti sadnutia od zaťaženia
v čase. Pri pilótach Pp5-4-SP, Pp5-5-SP
a Pm16-SP-4 sa na základe nameraných hodnôt
odvodili hodnoty pomerného pretvorenia
tenzometrov a priradili k jednotlivým zaťažovacím
stupňom. Tieto hodnoty sa poslali
na vyhodnotenie s cieľom určiť prenosové
funkcie a plášťové trenia prof. Ing. Jozefovi
Hullovi, DrSc. Zároveň sa spracovali výsledky
vypočítaných kriviek sadania so zakreslením
nameraných hodnôt v rámci jednotlivých pilót.
Tieto krivky sadania sa vypočítali pre neogénne
podložie – počítalo sa s ním ako so
stredne uľahnutým a uľahnutým, s pevnou
konzistenciou.
Predmetom záverečného vyhodnotenia
Obr. 2 Skúšobné zaťažovacie pole
Obr. 3 Realizácia skúšky na pilóte Pp10-8-SP
je sumarizácia nameraných a vypočítaných
hodnôt a grafov zo zaťažovacích skúšok pilót
a z inštrumentovaných pilót. Najväčšie sadnutia
sa prejavili na pilóte Pp5-4-SP, pri poslednom
zaťažovacom stupni sa nedosiahlo
konečné ustálenie. Pri vyťahovaní výpažnice
pilóty Pp10-9-SP sa vytiahol aj armokôš, následne
sa odstránil betón z vrtu a osadil a zabetónoval
sa nový armokôš. Tieto procedúry
mohli ovplyvniť výsledky zaťažovacej skúšky.
Na základe analýzy výsledkov z tenzometrov
sa zistilo, že ide o plávajúce pilóty – zaťaženia
sa prenášali len plášťovým trením. Výnimkou
bola len najkratšia pilóta Pp5-4-SP s dĺžkou
11 m, pri ktorej sa prejavili aj prenosy časti
zaťaženia pätou pilóty. Pri analýzach prenosových
funkcií sa prešetrovali aj vplyvy dĺžok
pilót s priemerom 900 mm v rozsahu od 11
do 15 m. Na tento účel sa stanovili priemerné
hodnoty síl v jednotlivých hĺbkach a tiež postup,
ktorý by umožnil odvodiť hodnoty plášťových
trení pre väčšie hĺbky ako 15 m, použiteľný
aj pri pilótach s iným priemerom ako
900 mm.
Z analýzy sadania zo zaťažovacích skúšok
pilót, výstupov meraní, vyhodnotenia skúšok
prof. Hullom a z následných konzultácií s audítorom
spodnej stavby sa dospelo k záveru,
že výpočtový model na výpočet sadania pilót
bude do hĺbky -26,65 m = 113,10 m n. m. Bpv
počítať s neogénnymi pieskami ako stredne
uľahnutými a od tejto hĺbky ako s uľahnutými.
Použitie tohto geotechnického výpočtového
modelu prinieslo skrátenie navrhovaných pilót
a tým pádom aj výraznú finančnú úsporu
pilótového zakladania.
Aplikácia výsledkov zaťažovacích
skúšok do výpočtového modelu
Po vyhodnotení zaťažovacích skúšok sa pristúpilo
k ich implementácii do nového geotechnického
modelu, následne sa navrhli
pilóty na jednotlivé zaťaženia a príslušné sadania.
Potom sa urobila tretia iterácia, na základe
ktorej sa navrhli tlakové a ťahové pilóty
polyfunkčného súboru Eurovea 2. Tu došlo
oproti návrhu pôvodného geotechnického
modelu k nahradeniu pilót s priemerom
www.inzenyrske-stavby.cz
33