Ostalo

Dinamičko zbijanje tla

Kvalitetno zbijanje tla iznimno je važno za pravilan odnos između nosivosti i deformacije, odnosno za faktor sigurnosti, uporabivosti, vijek trajanja i održavanje građevina koje leže na zemljanom materijalu ili su od njega izgrađene.

Dinamičko zbijanje (eng. Dynamic compaction – DC), također poznato kao dinamičko duboko zbijanje, tehnika je poboljšanja tla kojom se uteg, najčešće izrađen od čelika, podiže dizalicom te se više puta spušta na površinu tla. Korišteno je na brojnim lokacijama diljem svijeta za različite uvjete tla i različite primjene kao što su: ceste, velike hale, zračne luke, itd.

Dinamičko zbijanje koristi dinamički učinak visokih energetskih udara uzrokovanih padom težine utega. Čelični utezi težine su od 15 do 40 tona te se spuštaju s visine od 10 do 40 metara. Svrha ove tehnike je prijenos valova visoke energije kroz stlačivi sloj tla kako bi se poboljšala geotehnička svojstva tla na većim dubinama.

Dubina utjecaja povezana je sa kvadratnim korjenom energije iz jednog pada (težina x visina pada) primijenjene na površinu tla:

gdje je:

D – najveća dubina utjecaja u metrima ispod površine tla

W – težina u metričkim tonama (9kN) utega koji pada

H – visina pada u metima iznad površine tla

Konstanta k varira s tipom tla i kreće se između 0,3 i 0,7, s nižim vrijednostima za sitnozrnata tla.

Iako je ovom metodom najveća dubina poboljšanja predviđena u gornje dvije trećine, poboljšanje se postupno smanjuje dok ne dosegne nulu u donjoj trećini. Stupanj poboljšanja postignut unutar ove zone povećava se uzastopnim udarcima na isto mjesto.

Ova tehnika je najučinkovitija u propusnim, granuliranim tlima, jer kohezivna tla imaju tendenciju apsorbirati energiju i ograničiti učinkovitost tehnike.

Izvodi se sustavno u pravokutnom ili trokutastom uzorku u 3 faze. Primarne lokacije pada utega obično su raspoređene u mreži od 3,10 do 6,20 metra. Dublji slojevi se zbijaju na širem razmaku mreže, dok se gornji slojevi zbijaju na manjem razmaku mreže.

Razmak između točaka udara ovisi o:

• dubini stišljivog sloja
• propusnosti tla
• položaju razine podzemne vode

Čista, zrnata zemlja koja slobodno drenira često se koristi za popunjavanje udubina koje su ostale nakon postupka. Pješčana tla mogu se tretirati zatrpavanjem pijeskom. Sitnozrnata tla ili deponije često se tretiraju zasipom od drobljenog kamena.

Prednosti i ograničenja dinamičkog zbijanja

Prednosti:

– sabija velike površine rastresitih zrnatih ispuna
– smanjuje volumen deponijskog otpada
– povećava in situ gustoću i šupljine se urušavaju
– povećana nosivost
– smanjuje slijeganja nakon izgradnje

Ograničenja:

– skup i dugotrajan proces
– udarni valovi utječu na podzemne instalacije u razvijenim područjima
– tlo se može tretirati samo 3 m od podzemnih instalacija
– uzrokuje onečišćenje okoliša bukom, naletima zraka, vibracijama

Porast pornog tlaka i lokalizirana likvefakcija u nekim zasićenim tlima uzrokuje sporiju pojavu poboljšanja tla. Porni tlak se tijekom vremena smanjuje i rezultira poboljšanim tlom zbog reorganiziranja strukture tla. Kako bi postupak bio uspješan, razina podzemne vode ispod radne površine mora iznositi najmanje 1,8 m. Obično se ova tehnika ne bi trebala provoditi unutar 30 m od postojećih zgrada.

Zaključak

Zbijanje je složen postupak na koji utječe veliki broj faktora ukoliko želimo dobiti prikladno zbijenu površinu. Objekti temeljeni na tako poboljšanom tlu pokazali su se bitno otpornijim na seizmičke utjecaje od građevina koje stoje na tlu koje nije bilo poboljšano dinamičkim zbijanjem/povećanjem gustoće tla. Koncept dinamičkog zbijanja je jednostavan, ali su iskusni inženjeri i dobro planiranje ključni. Također je potrebno temeljito razumijevanje slojeva tla prije postupka i održavanje izvrsnog programa kontrole tijekom svih faza rada.