Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi OSNOVI GRAĐEVINARSTVA Terenski istražni radovi Dr Špiro Gopčević [email protected] Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi 1 Geološki istražni radovi 2 Geotehnički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja 3 Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Sadržaj 1 Geološki istražni radovi 2 Geotehnički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja 3 Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geološki istražni radovi Geološki istražni radovi mogu biti: 1 Prethodni istražni radovi 2 Detaljni istražni radovi Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Predhodni geološki istražni radovi Predhodni geološki istražni radovi obuhvataju: Izučavanje postojećih geoloških podloga: inženjersko-geološke i hidrogeološke karte Geološku interpretaciju najrazličitijih snimaka iz vazduha i podataka iz GIS-a Na osnovu predhodnih geoloških istražnih radova se radi ”Program istražnih radova”. Mogu se izvoditi i istovremeno s geofizičkim istražnim radovima. U tom slučaju svi postojeći geološki podaci služe kao podloga, za određivanje mesta na kojima će se vršiti geofizička ispitivanja. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Predhodni geološki istražni radovi Slika: Geološka karta Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Predhodni geološki istražni radovi Slika: Legenda geološke karte Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Detaljni geološki istražni radovi Detaljni geološki istražni radovi izvode se uporedo sa geofizičkim i geotehničkim terenskim istražnim radovima. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Detaljni geološki istražni radovi Prva grupa detaljnih geoloških istražnih radova obuhvata: Detaljno terensko inženjersko-geološko i hidro-geološko snimanja i kartiranja površine budućeg zahvata Snimanje Raseda i rasednih zona i drugih geoloških fenomena koji se mogu uočiti s površine i utvrditi terenskim istražnim radovima Smerova pružanja i pad slojeva. Beleže se podaci o pukotinama Kartiraju se: izvori, izvorišne zone, ponori i sve pojave vezane za vodu (nivo vode u bunarima) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Detaljni geološki istražni radovi Druga grupa detaljnih geoloških istražnih radova obuhvata: Geološku reinterpretaciju jezgra izvađenog iz bušotina, Kartiranje potkopa i stenskih jama, raskopa i bunara ... Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Detaljni geološki istražni radovi Dobijaju se podaci, koji su bitni za modeliranje ponašanja stenske mase pri izgradnji buduće građevine, potrebni za: Modeliranje ponašanja stenske mase pri promeni stanja naprezanja Analizu stabilnosti kosina useka i zaseka Dimenzionisanje primarne podgrade u tunelima Proračun nosivosti temelja koji leže na stenskoj masi ... Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Detaljni geološki istražni radovi Slika: Situacija terena sa rasporedom istražnih radova Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Detaljni geološki istražni radovi Slika: Profil istražne bušotine Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geološki istražni radovi Na osnovu rezultata izvedenih istražnih radova izrađuju se geološke karte deonica za pojedine građevine i inženjersko-geološki profili. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geološki istražni radovi Za projektovanje saobraćajnica i tunela naročito su važni strukturni dijagrami Oni nastaju snimanjem smera i pružanja slojeva, koji se mogu odrediti s površine U njih se može ucrtati i smer ose trase na pojedinoj deonici i uočiti odnos ose trase i smera pružanja međuslojnih i ostalih pukotina, a što je bitno kod projektovanja nagiba kosina useka i zaseka Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sadržaj 1 Geološki istražni radovi 2 Geotehnički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja 3 Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Uvod Geotehnički istražni radovi izvode se na terenu i u laboratoriji Terenskim radovima određuje se: prostorni položaj slojeva tla i njihova debljina, dubina nivoa podzemne vode, druge karakteristike tla odgovarajućim terenskim opitima Laboratorijskim ispitivanjima ispituju fizičke i mehaničke osobine tla Obim i sadržaj istražnih radova treba biti primeren i u skladu sa: veličinom, važnosti i namenom objekta za koji se provode kao i osobenosti terena na kome se planira izgradnja objekta Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Uvod Geotehnički istražni radovi rade se u cilju: Utvrđivanja slojevitosti (debljine, prostiranja slojeva tla po vrstama) i nivoa podzemne vode Ispitivanja tla in situ (prirodna vlažnost, stepen zasićenosti vodom, jedninična težina, stanje konzistencije) Određivanje mehaničkih svojstava (stišljivost, čvrstoća, vodoprpustljivost, specijalna svojstva) Određivanje podobnosti za izradu nasipa i zaseka Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Uvod Metode istaživanja: Utvrđivanja slojevitosti i nivoa podzemne vode istražni iskopi (sondažne jame, sondažni bunari, galerije) istražno bušenje sa uzimanjem neporemećenih i poremećenih uzoraka i izradom piezometra Stanje tla in situ ispitivanje uzoraka u labaratoriji Određivanje mehaničkih svojstava Penetraciono sondiranje (SPT, CPT) Ispitivanje čvrstoće na smicanje u bušotinama (KS) Nalivanje ili crpljenje vode (vodopropustljivost) Opit pločom, CBR (u toku raskopa) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Uvod Metode istaživanja (nastavak): Određivanje podobnosti za izradu nasipa i useka Klasifikaciona svojstva Jedinična težina i vlažnost Normativna zbijenost i optimalna vlažnost Postojanost u vremenu pod delovanjem vode, mraza,... Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Metode terenskih istražnih radova Uobičajeni su sledeći istražni radovi: Izvođenje sondažnih jama, sa uzimanjem uzoraka - koriste se kod: lakših građevinskih objekata, saobraćajnica, pozajmišta, plitkih kanala i sl. Izvođenje sondažnih bunara i/ili galerija - izvode se vrlo retko. Sondažno bušenje sa uzimanjem uzoraka - primenjuje se kod većine građevinskih objekata. Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja: Standardni penetracioni opiti (SPT) u bušotinama Statičko penetraciono sondiranje (CPT) u kombinaciji sa bušotinama Krilna sonda (KS) Presiometar Dilatometar Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažne jame Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažne jame U zavisnosti od vrste tla sondažne jame je moguće skoro uvek izvesti, mašinski ili ručno, ali je njihova dubina relativno ograničena i uslovljena obezbeđenjem od zarušavanja Najčešće su dubine od 1-3 m, izuzetno do 5 m Prilikom izvođenja posebnu pažnju treba obratiti na bezbednost radnika prilikom iskopa ili uzimanja (kartiranja) uzoraka, osiguranjem strana jame od zarušavanja odgovarajućim podgradama Ukoliko se iskop jame izvodi ispod nivoa podzemne vode a tlo je velike vodopropusnosti mora se obezbediti njeno crpljenje (uklanjanje), što nekad predstavlja razlog zbog kojega ih uopšte i nije moguće izvoditi. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažne jame Sondažne jame su veoma pogodne jer je moguće vizuleno sagledati granice slojava tla Iz njih se mogu uzimati poremećeni i neporemećeni uzorci (cilindri, kocke) tla, a mogu se raditi i neki terenski opiti u samoj jami u zavisnosti od vrste tla, kao što je opit: džepnim penetrometrom, minijaturnom krilnom sondom ili opit probnog opterećenja kružnom pločom na dnu sondažne jame Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažne jame Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažni bunari i galerije Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažni bunari i galerije Sondažni bunari se primenjuju za veće dubine sondiranja (preko 5 m) uz obavezno i sistematsko podgrađivanje i mogu se izvoditi u svim vrstama tla Dobra strana sondažnih bunara je mogućnost veoma detaljnog i tačnog kartiranja granica slojeva, vrste i stanja tla Ukoliko se iskop jame izvodi ispod nivoa podzemne vode a tlo je velike vodopropusnosti mora se obezbediti njeno crpljenje (uklanjanje), što nekad predstavlja razlog zbog kojeg ih uopšte i nije moguće izvoditi. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažne galerije Slika: Galerija na primeru ispitivanja za potrebe gradnje brane Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažne galerije Galerije se izvode u horizontalnom pravcu i to obično uz neku padinu ili sa nekog nivoa prethodno iskopanog sondažnog bunara Posebnu pažnju pri izradi galerija treba posvetiti osiguranju od zarušavanja I iz jama i galerija moguće je uzimanje poremećenih i neporemećenih uzoraka dok je u galeriji moguće i izvođenje nekih terenskih opita Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažno bušenje Zadaci bušenja za istraživanje zemljanog materijala su: Dobijanje uzoraka zemljanog materijala za vizuelni (geološki i geotehnički) popis i klasifikovanje i labaratorijska istraživanja za identifikaciju i klasifikovanje Dobijanje uzoraka za labaratorijska istraživanja geotehničkih karakteristika Određivanje nivoa podzemnih voda Priprema bušotina za merenja u bušotini Priprema bušotina za ugradnju opreme za posmatranja Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažno bušenje Sondažno bušenje primenjuje se u skoro svim vrstama tla Relativno lako se izvodi i pojava podzemne vode ne izaziva veće zastoje u radu Za izvođenje se primenjuju ručne ili mašinske bušaće garniture Ručno se izvodi do dubine od nekoliko metara Mašinsko se izvodi do dubine od nekoliko kilometara Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažno bušenje Slika: Laka ručna garnitura za bušenje Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažno bušenje Slika: Ručna garnitura za rotaciono bušenje Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažno bušenje Slika: Ručna garnitura za perkusiono (udarno) bušenje Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Sondažno bušenje Slika: Mašinska garnitura za rotaciono bušenje Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Vrste, kategorije i klase uzoraka U gotovo svim geotehničkim istražnim radovima podrazumeva se uzimanje uzoraka tla koji služe za ispitivanje fizičkih i mehaničkih osobina tla Postoje dve glavne vrste uzoraka koji se uzimaju iz sondažnih bušotina ili iskopa (jama, bunara, galerija i sl.): poremećeni uzorci neporemećeni uzorci Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Vrste, kategorije i klase uzoraka Za uzimanje uzoraka tla primenjuju se sledeće kategorije metoda: kategorija A: bez ili sa vrlo malo poremećaja strukture. Vlažnost i poroznost odgovara prirodnom stanju. kategorija B: imaju poremećenu strukturu ali isti sastav i vlažnost kao u prirodnom stanju kategorija C: uzorci sa potpuno poremećenom strukturom tla. Koriste se samo za određivanje sekvence slojeva. Kvalitet uzoraka se klasira u pet (5) klasa. Klasiranje je pre svega zasnovano na mogućnosti provođenja određenih laboratorijskih ispitivanja. Svaka klasa pripada nekoj od kategorija metoda Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Poremećeni uzorci Uzimaju se iz svakog sloja, u količinama koje zavise od predviđene vrste ispitivanja i od vrste tla Svaki uzorak koji se uzme mora se na odgovarajući način: obeležiti, skladištiti i transportovati do mesta ispitivanja Za uzimanje poremećenih uzoraka iz: Sitnozrnog tla mogu se primeniti: mašinski i ručni postupci rotacionog istražnog bušenja, iskopi iz istražnih jama, bunara i sl. uz korišćenje odgovarajućeg alata Krupnozrnog tla mogu se primeniti: mašinski postupci udarnog bušenja, rotaciono bušenje ili bušenje sa ispiranjem vodom uz korišćenje odgovarajućeg alata Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Poremećeni uzorci Slika: Poremećeni uzorci dobijeni bušenjem Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Neporemećeni uzorci Neporemećeni uzorci su uzorci tla kod kojih nema značajnije promene strukture i svojstava u odnosu na tlo iz kojeg su uzeti Oni reprezentuju što je moguće bliže: stvarnu strukturu, vlažnost i poroznost originalnog tla Ovi uzorci se obavezno uzimaju is svakog sloja tla, mašinskim bušenjem ili ručno Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Neporemećeni uzorci Ručno uzimanje neporemećenih uzoraka iz sitnozrnog tla vrši se iskopom većih blok-uzoraka u sondažnim jamama, bunarima i galerijama (uzorci najvišeg kvaliteta) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Neporemećeni uzorci Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Neporemećeni uzorci Za uzimanje neporemećenih uzoraka iz bušotina koriste se cilindri različitih konstrukcija i mera Prvi postupak uzimanja neporemećenih uzoraka iz bušotina: Nakon bušenja, do dubine sa koje se želi uzeti uzorak tla pomoću cilinda, dno bušotine se očisti od poremećenog tla Cilindar se spusti na dno bušotine i utiskuje hidrauličkim kontinualnim pritiskom ili udarcima malja. Beleži se sila utiskivanja odnosno energija pobijanja koja može biti indikator stanja tla iz koje se uzima uzorak tla Posle utiskivanja cilindar se lagano izvuče, izmeri dužina uzorka i uporedi sa dubinom do koje je bušaći pribor utisnut Neporemećeni uzorci koji su uzeti cilindrima transportuju se do mesta ispitivanja u istim cilindrima Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Neporemećeni uzorci Slika: Uzimanja neporemećenih uzoraka iz bušotina Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Neporemećeni uzorci Drugi postupak uzimanja neporemećenog uzorka rotacionim bušenjem i izborom neporemećenih delova jezgra: Za čuvanje jezgara dobijenih rotacionim bušenjem, postupkom jezgrovanja, koriste se drveni, limeni ili plastični sanduci dužine od 1 - 1.5 m, sa poklopcem Jezgra se međusobno odvajaju daščicama a na mestima gde je jezgro izgubljeno obavezno se ostavlja prazan prostor uz podatak da je jezgro izgubljeno Ako je potrebno jezgro ili njegovi komadi mogu se upakovati u parafin da bi se sačuvala njihova prirodna vlažnost Ovaj način istražnog bušenja je veoma pogodan zato što se vadi celokupno jezgro iz bušotine što omogućava vizuelno sagledavanje rasprostiranje slojeva tla po dubini Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Neporemećeni uzorci Slika: Čuvanje jezgra dobijenog rotacionim bušenjem Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Neporemećeni uzorci Slika: Čuvanje jezgra dobijenog rotacionim bušenjem Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Uvod Iz nekih materijala je praktično nemoguće izvaditi neporemećeni uzorak (šljunak, delomično i pesak) Zbog toga se mehanička svojstva takvih materijala određuju uglavnom posredno, na primer, na osnovu dinamičkog ili statičkog prodiranja stardandiziranog šiljka ili cilindra u tlo Širu primenu u praksi našli su sledeći terenski opiti: standardni (dinamički) penetracioni opit (SPT) statički penetracioni opit (CPT) opit krilnom sondom presiometar pljosnati dilatomer Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Standardni (dinamički) penetracioni opit Izvodi se u nekoherentnim ili mešanim tlima iz kojih se ne mogu izvaditi neporemećeni uzorci Rezultat dinamičke penetracije je broj udaraca N koji je potreban da se pribor zabije na propisanu dubinu Ovaj opit se izvodi u prethodno izbušenoj i očišćenoj bušotini Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Standardni (dinamički) penetracioni opit Slika: Šematski prikaz SPT opita Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Standardni (dinamički) penetracioni opit Postupak: U prethodno izbušenoj i očišćenoj bušotini, na kraj bušaćih šipki montira standardizovana, penetraciona kašika Kašika se spusti na dno bušotine a potom udarcima malja propisane težine i visine pada, pobija u dno bušotine Meri broj udaraca N, potreban za tri sukcesivna prodiranja od po 15 cm Prvo brojanje se ne uzima u obzir zbog mogućih poremećaja dna bušotine tako da konačan rezultata N predstavlja prosek drugog i trećeg brojana pri ukupnom prodiranju od 30 cm Nakon svakog pobijanja iz bušotine se izvuče cilindar iz kojeg se može uzeti poremećen uzorak koji služi za identifikaciju i klasifikaciju tla Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Standardni (dinamički) penetracioni opit Iz podatka o broju udaraca, na osnovu određenih korelacija, može se dobiti odgovarajuća vrednost: Ugla trenja u tlu () Otpora prodiranja šiljka (qc ), koji je inače rezultat statičke penetracije Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Statički penetracioni opit Meri se otpor koji tlo pruža prilikom utiskivanja konusnog vrha Statički penetracioni opit koristi se uglavnom u pescima i mešavinama s osnovom peska. Osim obaveznog merenja otpora tla, prilikom utiskivanja konusa, može se meriti i bočno trenje po omotaču cevaste šipke ili na njenoj ograničenoj dužini Ovo ispitivanje se ne izvodi u bušotini već sa samostalnim uređajem. Ako je, iza konusa, ugrađen i senzor za merenje pornog pritiska, zovemo ga piezokon (piezocone – CPTU) Statički penetracioni opit je precizniji od SPT-a jer se uslovi izvođenja opita mogu bolje kontrolisati Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Statički penetracioni opit Slika: Šematski prikaz CPT opita Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Statički penetracioni opit Slika: Zapis CPT opita Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Statički penetracioni opit Postupak merenja: U tlo se utiskuje konusni vrho standardnog oblika relativno polagano i pri tome se meri otpor koji tlo pruža prilikom utiskivanja konusnog vrha (qc ) U sledećem koraku utiskuje se cilindar i meri se otpor trenja po plaštu valjka (fs ) Zatim se utiskuje konusni vrh i cilindar, zajedno, i meri se ukupna sila F utiskivanja Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Statički penetracioni opit Postoji veza rezultata otpora konusnog vrha i modula stišljivosti tla (Mk ) modul elastičnosti za pijeske (E) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Statički penetracioni opit Slika: Šematski prikaz rezultata SPT opita Merenjem otpora vrha prije i nakon primene mera za poboljšanje dubljih slojeva tla, može se utvrditi stepen poboljšanja Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Krilna sonda Ispitivanja sa krilnom sondom izvode se u vrlo žitkim tlima iz kojih se teško mogu vaditi neporemećeni uzorci Ispitivanja se mogu raditi samostalno: Sa površine, najčešće u muljevima na dnu mora ili jezera U bušotinama Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Krilna sonda Slika: Šematski prikaz opita krilnom sondom Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Krilna sonda Slika: Krilna sonda Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Krilna sonda Procedura ispitivanja: Sonda se utiskuje, direktno u tlo ili kroz bušotinu, do zadate dubine Na gornji kraj šipke se nanosi torzioni momenat preko odgovarajućeg mehanizma, sve dok ne dođe do smičućeg loma gline po omotaču i bazi cilindra koji opisuju krilca sonde Iz uslova ravnoteže torzionog momenta i otpora po bazi i omotaču opisanog cilindra dobija se veličina nedrenirane smičuće čvrstoće (cu ) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Presiometar Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja Pljosnati dilatomer Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Sadržaj 1 Geološki istražni radovi 2 Geotehnički istražni radovi Metode terenskih istražnih radova Uzimanje uzoraka Terenski opiti u toku bušenja i nezavisno od bušenja 3 Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Opšte Geofizički istražni radovi: Indirektnim pristupom, određuju se inženjerske karakteristike materijala Primjenjuju se još od 1920. godine, a vezuju se za primenu u SAD-u i Francuskoj. Metode spadaju u grupu nerazarajućih metoda Dele se na: geoelektrične i seizmičke Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Opšte Geofizički istražni radovi: Geofizička mjerenja se vrše sa: površine terena, u bušotinama, u iskopima ili u kombinaciji ovih tačaka gdje se postavljaju izvori i detektori Geoelektričnim merenjima se određuje električni otpor tla, Seizmičkim merenjima se određuju brzine mehaničkih talasa u tlu Sa obe metode može se odrediti sastav slojeva tla po dubini Na osnovu brzina talasa mogu se odrediti i neki mehanički parametri sredine kao što su: Youngov modul elastičnosti i Poissonov koeficijent Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Geoelektrična ispitivanja Metode se zasnivaju na merenjima električnih karakteristika stena Različite stene pokazuju različita električna svojstva te se njihovim određivanjem i interpretacijom mogu dobiti saznanja o građi i sastavu nekog terena Geoelektrične metode se mogu podeliti na: metode koje opažaju već postojeća, prirodna električna polja metode koje opažaju umjetno izazvana električna polja (metode otpornosti,...) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Metoda otpornosti Metoda se zasniva na određivanju raspodele električne otpornosti stena iz merenja na površini Merenja se najčešće izvode četveroelektrodnim rasporedom na jednom paru elektroda meri se jačina struje koja se uvodi u zemlju na drugom paru napon na površini nastao kao posledica delovanja električnog polja Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Metoda otpornosti Slika: Šema geoelektričnih ispitivanja Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Metoda otpornosti Postupak rada: Preko naponskih elektroda uspostavi se električni potencijal (potencijalno polje) u tlu ispod površine. Meri se: Jačina struje koja protiče kroz podzemne slojeve između strujnih mernih elektroda Napon između naponskih mernih elektroda Geoelektričnim merenjima se može ispitati sastav tla od 30 do 50 m dubine. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Metoda otpornosti Rezultati ispitivanja: Ako je tlo električki homogeno, tada ćemo merenjem dobiti stvarnu otpornost materijala Ako je tlo električki nehomogeno, tada ćemo merenjem dobiti prividnu otpornost materijala (prosečna vrednost otpornosti zahvaćene mase). Ako je Razmak elektroda manji, struja prodire pliće te će i prividna otpornost biti bliža otpornosti naslaga blizu površine Razmak elektroda veći, struja prodire dublje i prividna otpornost je bliža otpornostima stena na većoj dubini Promena specifičnog otpora u tlu može se uporediti sa specifičnim otporima na uzorcima izvađenim iz tla da se dobije tačnija slika rasporeda materijala u tlu. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Osnovni pojmovi Seizmičke metode istraživanja zasnivaju se na pojavi širenja umjetno proizvedenih elastičnih talasa kroz stene U teoriji širenja talasa pretpostavlja se da je stena homogena i izotropna. Sezmički talasi proizvode se u izvoru talasa (tački paljenja) na površini ili blizu površine terena Seizmički talasi se šire kroz stene izazivajući elastične deformacije i nakon određenog vremena stižu do tačaka na površini gde se njihov nailazak detektuje geofonima (seizmometrima) Obradom podataka merenja vremena putovanja talasa od izvora do geofona i udaljenosti geofona od izvora dobija se brzina širenja elastičnih talasa kroz stene Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Osnovni pojmovi Podzemlje nije homogeno Granice promene brzina obično se podudaraju sa geološkim granicama, te se na osnovi brzina može odrediti geološki model podzemlja. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Vrste elastičnih talasa Površinski talasi – Rayleighevi talasi (brzina Vr ) Longitudinalni ili P-talasi - čestice titraju u smeru širenja talasa (brzina Vp ) Transverzalni ili S-talasi - čestice titraju okomito na smer širenja talasa (brzina Vs ) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Vrste elastičnih talasa Slika: Površinski talasi - Rayleighevi talasi Kretanje Rayleigh-vih talasa sastoji se od longitudinalnog i transverzalnog kretanja sa međusobnim odnosom u fazi Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Vrste elastičnih talasa Slika: P-talasi i S-talasi Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Vrste elastičnih talasa Longitudinalni talasi (P-talasi) se šire zbijanjem i razređivanjem Šire se kroz tlo i kroz vodu Ne mogu se odvojiti talasi koji prolaze kroz tlo od onih koji prolaze kroz vodu Transverzalni talasi (S-talasi) titraju okomito na smer širenja Kroz tlo se šire trenjem među česticama tla - što kroz vodu nije moguće, pa je tako brzina transverzalnih talasi odraz svojstava skeleta tla Mogu se koristiti da se odrede neka mehanička svojstva tla kroz koje talas prolazi Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Vrste elastičnih talasa Longitudinalni talasi imaju najveću brzinu širenja, dok su površinski talasi najsporiji Pritisak u tački paljenja izaziva uglavnom radijalnu kompresiju, što znači da se u prvom redu generišu P – talasi. Standardni geofoni osetljivi samo na vertikalnu komponentu titranja tla, pa zapis na seizmogramu uglavnom potiče od P – talasa ili površinskih talasa Ako želimo da S – talasi dođu više do izražaja moramo upotrebiti poseban način izazivanja talasa i njihove registracije, kako bi se uklonio uticaj P – talasa. U tu svrhu se koriste geofoni osetljivi na horizontalnu komponentu. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Put seizmičkog talasa Put seizmičkog talasa najčešće se predstavlja pomoću talasnog zraka, tj. linije okomite na talasni front Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Put seizmičkog talasa Put seizmičkog talasa najčešće se predstavlja pomoću talasnog zraka, tj. linije okomite na talasni front Talas koji direktno dolazi od tačke paljenja do geofona putujući po površini je direktni talas (nije površinski talas) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Put seizmičkog talasa Put seizmičkog talasa najčešće se predstavlja pomoću talasnog zraka, tj. linije okomite na talasni front Svaki talas koji dolazi do granice sa slojem različite brzine delimično se odbija (reflektuje), a delimično se lomi (refraktuje) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Seizmička ispitivanja Seizmička ispitivanja sprovode se tako da se na jednom mestu, udarom čekića ili eksplozijom, generišu talasi (izvor talasa), a u okolini detektora se meri vreme nailaska talasa (pomoću geofona postavljenih na tačno određenim udaljenostima) Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Standardna oprema za opit seizmičke refrakcije Talasi se na granicama slojeva odbijaju i stižu u geofone na površini, gdje se elekronski meri brzina nailaska talasa, a te se informacije obrađuju u računaru Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Standardna oprema za opit seizmičke refrakcije Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Izbor položaja izvora i detektora Talasima na putu često stoje neke prepreke, ali i ”ubrzivači talasa” kao što su vodovodne i slične instalacije Izbor položaja izvora i detektora treba da takav da omogućui dovoljan vremenski interval i predvidiv trag prostiranja Kod primene površinskog detektora, bitno je isti odmaknuti od bušotine, u cilju sprečavanja prostiranja talasa uz zidove bušotine, tzv. ”cevni” valovi. Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Up-hole metoda Prednost: potrebna samo jedna bušotina, može se primeniti u svim vrstama tla i stijene. Prosečna brzina se meri u uslojenim materijalima. Nedostatak : Neophodna ugradnja plastičnog zacevljenja u cilju osiguranja stabilnosti bušotine Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Down-hole metoda Prednost : potrebna samo jedna bušotina, može se primeniti u svim vrstama tla i sijene. Prosečna brzina se meri u usloenim materijalima. Mogu se koristiti izvori veće energije (eksploziv) bez da se ošteti bušotina Nedostatak : Neophodna ugradnja plastičnog zacevljenja u cilju osiguranja stabilnosti bušotine Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Cross-hole metoda Prednost : prepoznaje male brzine (u slojevima male krutosti), uz uslov da su ti slojevi tanki u odnosu na razmak bušotina. Može se primeniti u svim vrstama tla i stijene Nedostatak :kvalitet rezultata je nizak za male dubine Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva Sadržaj Geološki istražni radovi Geotehnički istražni radovi Geofizički istražni radovi Geoelektrična ispitivanja Refrakciona seizmička ispitivanja Karakteristike tla određene seizmičkim ispitivanjima Na osnovu brzine prostiranja seizmičkih talasa kroz geomedij može se zaključivati o: Krutost tla i stijene Gustoća i poroznosti Koeficijentu vodopropusnosti Elastični parametri deformabilnosti: Young-ov dinamički moduo elastičnosti, dinamički moduo smicanja, dinamički Poisson-ov koeficijent, Young-ov statički moduo elastičnosti ... Š.Gopčević Osnovi grad�evinarstva
© Copyright 2024 Paperzz
