späť na obsah časopisu

Pre potreby revízie Eurokódu 7 Navrhovanie geotechnických konštrukcií pracujú v európskej technickej komisii CEN TC 250 SC 7 tri pracovné skupiny, v ktorých je viac ako 100 expertov z 20 členských krajín Európskeho výboru pre normalizáciu (CEN).

Úlohou druhej generácie eurokódov je najmä:

-        zlepšenie jasnosti a zrozumiteľnosti technických ustanovení eurokódov,

-        zlepšenie prístupnosti technických ustanovení a zjednodušenie navigácie,

-        vzájomné zosúladenie jednotlivých eurokódov,

-        zahrnutie najnovších vedeckých poznatkov na základe všeobecne akceptovaných výsledkov výskumu, overených vhodnými praktickými skúsenosťami.

 

Nový obsah a štruktúra Eurokódu 7

Eurokód 7 (EN 1997, EC7) bude mať v revidovanej podobe tri časti. Prvá časť EN 1997-1 Všeobecné zásady obsahuje základné požiadavky a princípy navrhovania geotechnických konštrukcií vrátane trvanlivosti a robustnosti. EC 7-2 Vlastnosti horninového prostredia je určená vybraným geotechnickým vlastnostiam potrebným pri navrhovaní stavebných a geotechnických konštrukcií, ktoré sa dajú stanoviť pomocou laboratórnych a terénnych skúšok. Uvádza aj spoľahlivosť odporúčaných metód na ich stanovenie. Dôležitou časťou sú požiadavky na prieskum horninového prostredia a tvorbu geologického modelu. Nová časť Eurokódu 7, EC 7-3 Geotechnické konštrukcie, bude obsahovať požiadavky na navrhovanie jednotlivých geotechnických konštrukcií, t. j. plošných základov, pilót, oporných konštrukcií, svahov, zárezov a násypov, kotiev, zlepšených zemín, vystužených zemných konštrukcií a geotechnických konštrukcií s tesniacim účinkom alebo na odvodnenie.

 

Spoľahlivosť a bezpečnosť geotechnických konštrukcií sa dosahujú metódou parciálnych súčiniteľov bezpečnosti s prihliadnutím na návrhovú situáciu, medzný stav, kombinácie zaťažení, geotechnickú kategóriu a znalosti o stavenisku (lokalite). Geotechnické kategórie sa určia na základe kombinácie geotechnickej triedy komplexnosti/zložitosti (GCC) a triedy významnosti (CC). Príklad zaradenia geotechnických konštrukcií do geotechnických kategórií je uvedený v tabuľke č. 1. Triedy významnosti (angl.Consequences Class) sú určené v základnom Eurokóde EN 1990, ktorého názov sa zmenil na Zásady navrhovania stavebných a geotechnických konštrukcií. Spôsob určenia geotechnických kategórií pre konštrukcie (tabuľka č. 1) si určia krajiny v národných prílohách k Eurokódu 7. Pre jednotlivé geotechnické kategórie uvádza EC 7-1 aj minimálne požiadavky na geotechnický prieskum, monitoring, dozor, realizáciu a dokumentáciu, ktoré sa ďalej špecifikujú v EC 7-3.

 

Tabuľka č. 1 Vzťah medzi geotechnickými kategóriami, triedami významnosti a geotechnickými triedami zložitosti

Trieda významnosti

                   CC

Geotechnická trieda zložitosti (GCC)

Nízka – GCC 1

Normálna – GCC2

Vysoká – GCC3

Vysoká       CC3

GK 2

GK 3

GK 3

Normálna   CC2

GK 2

GK 2

GK 3

Nízka          CC1

GK 1

GK 2

GK 2

 

Najvýznamnejšou zmenou v EC 7-2 je nová štruktúra a obsah. Táto časť sa už nečlení na prieskum, laboratórne a terénne skúšky, ale jednotlivé kapitoly obsahujú skupinu vlastností, ktoré potrebujeme stanoviť pre návrh geotechnickej konštrukcie (napr. pevnosť, tuhosť, priepustnosť). Časť 2 Eurokódu 7 bude okrem novej štruktúry obsahovať aj nové požiadavky na:

  • prieskum na stanovenie vstupných údajov na navrhovanie konštrukcií na seizmickú odolnosť,
  • stanovenie geotechnických parametrov na pokročilejšie modelovanie a do numerických metód navrhovania,
  • prieskum a vlastnosti skalných hornín.

 

Novým termínom v Eurokóde 7-2 je model horninového prostredia (geologický model).Ten musí obsahovať geologické údaje vrátane určenia vrstiev, diskontinuít, zlomov a inžiniersko-geologické pomery vrátane hydrogeologických pomerov. Zloženie a podrobnosti modelu horninového prostredia závisia od zóny vplyvu, ktorá je pre jednotlivé geotechnické konštrukcie určená v Eurokóde 7-3. Model horninového prostredia sa vypracuje pre jednotlivé etapy prieskumu a potom sa po prehodnotení a doplnení geotechnických parametrov zemín, skalných hornín, podzemnej vody a geometrie konštrukcie transformuje na geotechnický návrhový model. Geotechnický model sa vytvorí pre každú návrhovú situáciu, ktorá je kombináciou príslušných zaťažení a relevantných medzných stavov. Geotechnický model obsahuje reprezentatívne hodnoty vlastností zemín a skalných hornín vrátane podzemnej vody pre všetky geotechnické vrstvy v zóne vplyvu. Charakteristické hodnoty geotechnických parametrov sa na rozdiel od súčasného znenia vyhodnotia výlučne štatistickými metódami. Novým termínom pre parametre zemín a skalných hornín je termín nominálne hodnoty.

Do metód prieskumu horninového prostredia sú zahrnuté aj geofyzikálne metódy, ktoré sa môžu použiť okrem merania relevantných vlastností horninového prostredia aj na určenie a spresnenie údajov o:

  • stratigrafii a litológii,
  • prirodzených a antropogénnych dutinách a podzemných priestoroch,
  • zakopaných predmetoch a artefaktoch, ktoré môžu zasahovať do projektu,
  • hrúbke zón zvetrania.

Údaje o umiestnení a hĺbke prieskumných diel pre špecifické geotechnické konštrukcie sú uvedené v EC 7-3. Korelácie na stanovenie parametrov pomocou terénnych a laboratórnych skúšok sa nachádzajú v informatívnych prílohách.

Geotechnické konštrukcie

V 3. časti Eurokódu 7 sa vytvoril väčší a systematický priestor na vybrané geotechnické konštrukcie vrátane plošných a hĺbkových základov. Geotechnické konštrukcie sa delia do týchto kapitol:

-        svahy, zárezy, násypy,

-        plošné základy,

-        hĺbkové základy,

-        oporné konštrukcie,

-        kotvy,

-        vystužené zemné konštrukcie,

-        výstužné prvky,

-        zlepšovanie zemín,

-        geotechnické konštrukcie na kontrolu podzemnej vody.

 

V porovnaní so súčasným znením Eurokódu 7 zahŕňa horninové prostredie aj skalné horniny. Napríklad kapitola Plošné základy obsahuje aj požiadavky na navrhovanie plošného základu v skalných horninách. Okrem zvislej a vodorovnej únosnosti sa overuje zdvih, či už okamžitý, alebo oneskorený, a preklopenie. V norme sa uvádzajú aj limity pre excentricitu zaťaženia pre pásy, plošné základy kruhového alebo obdĺžnikového tvaru. 

Pilóty sú klasifikované do troch tried podľa toho, či sa pri zhotovení pilóty zemina v podloží vyberie, vyvŕta, t. j. premiestni, alebo sa len roztlačí do strán v jej okolí. Pracovné preklady termínov pre základné typy pilót sú: roztláčané (angl. displacement), premiestnené (angl. replacement) a ostatné (nezaradené do základných dvoch skupín). Na Slovensku používame na klasifikáciu základných typov pilót podľa technológie ich zhotovenia termíny zarážané a vŕtané pilóty. Roztláčané pilóty sa ďalej rozdeľujú na dve podskupiny: úplne a čiastočne roztláčané (zeminy pri pilótovaní).Okrem osamelých pilót a skupín pilót sa táto časť Eurokódu7 (EC 7-3) venuje aj kombinovaným základom a požaduje zohľadniť účinky interakcie (spolupôsobenia) medzi pilótou a zeminou, pilótami navzájom, doskou a pilótou a doskou a zeminou (obr. č. 1). Na analýzu kombinovaného základu sa odporúča použiť numerické modelovanie vrátane nelineárnych modelov vzťahu napätí a deformácie.

Okrem parciálnych súčiniteľov bezpečnosti sa na navrhovanie výpočtom zavádzajú modelové súčinitele, ktorých hodnota závisí od spôsobu získania vstupných parametrov do výpočtu, t. j. druhu terénnej skúšky, použitia výsledkov laboratórnych skúšok alebo empirických korelácií.

 

Celý článok nájdete v aktuálnom vydaní časopisu Eurostav


Autor
prof. Ing. Jana Frankovská, PhD.
Digitalizované ukážky časopisov
E-shop eurostav
Archbooks
YTONG