Порта3 – градежништво, архитектура и екологија Порта3 – градежништво, архитектура и екологија
Познатиот Стар мост во срцето на градот, како и Собирот на млади истражувачи од областа на градежништвото и геотехниката, и можноста за споделување на искуства, беа доволен мотив да се биде присутен во Мостар во периодот од 23 до 25 септември годинава.
Во организација на Здружението на Градежни факултети во Хрватска на која редовно учествуваат факултетите од Загреб, Риека, Осиек, Сплит и Мостар – Херцеговина, ова беше трет по ред ваков вид на Собир насловен Заеднички темели 2015. Специјална покана за учество оваа година имаа Градежните факултети од Марибор и Скопје. Целта на овие средби на млади истражувачи е поттикнување на соработка на младите докторанти од различни научно- истражувачки полиња, размена на идеи и концепти.
Собирот со поздравни говори свечено го отворија деканот на организаторот на Собирот од Градежниот факултет во Мостар, проф. Иван Ловриќ и проректорот на Универзитетот во Мостар проф. Иво Чолак. На отворањето имавме можност да се запознаеме подетално со активностите и студиските програми на факултетот, а исто така детално се запознавме со плановите за почеток на изградба на нов студентски дом „по светски стандарди“ во близина на зградата на Градежниот факултет.
На Собирот, покрај презентациите на младите истражувачи, имаше излагања во вид на повикани предавања, семинари и работилници. Работилниците беа осмислени со цел создавање инфраструктура за уште поинтензивна меѓународна соработка во иднина, која би го олеснила вклучувањето на младите истражувачи во меѓународни проекти, како и вклучување на европскиот пазар на знаења за градежната струка.
Беа презентирани вкупно 33 научно-истражувачки трудови. Од Градежниот факултет во Скопје се претставија доц. д-р Златко Зафировски како повикан предавач, и младите истражувачи – студенти на трет циклус докторски студии Бојан Сусинов и Сеад Абази.
Темата на доц. д-р Златко Зафировски беше – Пристап за екстраполација на параметри на карпеста маса кај тунелите. Проблемот на екстраполација во геотехниката е еден од клучните проблеми и основа за успешно геотехничко и нумеричко моделирање во последните неколку децении. Главна цел на овој проблем е како да се изведе параметар во зона на тестирање на цело подрачје (зафат, разгледуван дел) кој е од интерес за интеракциона анализа за структурата на карпестата маса.
Во рамките на предавањето, беше претставена методологијата што покажува како е можно да се интегрираат сите постапки при проблемот за екстраполација на параметри во тунелоградбата. Методолошкиот процес ги подразбира следниве чекори: дефинирање на програма за истражување, дефинирање на теренот по геолошка сложеност, екстраполација со примена на ЕСД–методологија, примена на прогностички модели и, на крај, извршување на напонско–деформациони анализи. Постапката предвидува корелирање помеѓу параметри од различна природа, анализирање на нивната доверливост, можни отстапувања и нелогичности кои би требало да бидат поточно дефинирани во наредните фази на истражување со соодветни методи.
Процесот на истражување кај карпестите маси, како средина за интеракција со тунелската конструкција, е многу тежок. Тоа произлегува од фактот што целата должина на тунелот не може во потполност да биде зафатена со детални геолошки и геотехнички истражувања и испитувања. Значи, потребно е да се пронајде соодветен начин со екстраполација, за да може дефинираните параметри од помал опсег на испитуваната зона да се применат на целата зона по должина на тунелската конструкција. Предавањето беше поткрепено со анализи направени врз основа на резултатите на многубројни тунели во Република Македонија.
Бојан Сусинов настапи со својот труд – Ефект од цементна стабилизација на едноаксијалната јакост на песоклива почва. Модификација и стабилизација на почвите е техника за подобрување на почвите, кои преку своите природни карактеристики не можат да ги исполнат проектно-експлоатационите барања на објектите што се градат на нив. Најчесто се користи при изградба на патишта од сите категории, аеродромски писти, пешачки патеки и слични објекти. Целта е да се подобрат физичко–механичките и јакостно–деформабилните карактеристики на почвите. Можат да се користат повеќе додатоци: цемент, вар, летечка пепел и нивни мешавини. Потребната количина се дефинира како процент во однос на сувата тежина на природниот материјал.
На собирот беше презентиран дел од истражувањето што се спроведува во лабораторијата за геотехника на Градежниот факултет во Скопје, а се однесува на влијанието на стабилизацијата со цемент врз карактеристиките на песоклива почва. Целта на ова истражување е да се дефинира оптималната количина на цемент потребна за подобрување на природната почва и да се добие ефектот врз едноаксијалната јакост за различни проценти на цемент.
Едноаксијалната јакост е испитувана на примероци од природна почва, како и на примероци со 5-9% цемент. За сите смеси претходно е дефинирана оптималната влажност за вградување. Примероците се негувани седум дена на 23°C, еден паралелен сет на примероци дополнително изложени 24 часа на влажнење и на крај тестирани. За време на периодот на нега и влажнење, мониторирана е секоја промена во тежината и волуменот на примероците.
Резултатите од испитувањата покажуваат дека нестабилизираните примероци ја зголемуваат тежината и волуменот кога впиваат вода, што не е случај кај примероците со цемент, иако примаат вода. Ако се споредат резултатите за едноаксијалната јакост, се забележува зголемување на јакоста со зголемувањето на содржината на цемент. Примероците со 7% цемент покажуваат пониска јакост за 7% споредено со оние со 6% цемент. Понатамошното зголемување на содржината на цемент не влијае битно на едноаксијалната јакост. Кога примероците со 5 и 6% цемент се изложени на влажнење, едноаксијалната јакост се зголемува за 15,6 и 19,1% соодветно. Ова значи дека влажнењето за време на периодот на нега е препорачливо. Во истите услови, примероците со 7,8 и 9% цемент покажуваат помала јакост.
Од ова истражување може да се заклучи дека само 5% цемент се доволни за значително зголемување на едноаксијалната јакост на песокливата почва. Меѓутоа, често се усвојува поголем процент поради загубите од ветер или евентуалното нецелосно мешање во теренски услови во споредба со „идеалното“ мешање во лабораториски услови.
Геометрија на моделот, вкупни поместувања и напон на смолкнување
Сеад Абази, во својот труд ја претстави нумеричката анализа на ѕид висок девет метри во комбинација со армирана земја, преку примена на различни софтверски и материјални модели за симулирање на однесувањето на различните компоненти на овие конструкции. Ископаниот материјал од зона 1 е искористен како насипан материјал во зоната 2, поради конфигурацијата на теренот. Висината на насипот достигнува 9 m и е неопходно да се изгради потпорен ѕид за да се стабилизира косината што е во близина на гранични услови. Како решение, предложено е армирана земја во комбинација со потпорен ѕид (RSRW). Овој систем претставува атипичен концепт на потпорна конструкција, при што материјалот од заполната и армираната земја се две основни компоненти на системот.
Неколку видови на материјали се искористени како арматура, но најповеќе геомрежи (геогрид/геонет). После извршената анализа и добиените резултати за потпорниот ѕид, предложено е да се искористи едноаксијална екструдирана геонет произведена од полиетилен со голема густина и нагласени особини на долгорочна јакост на затегање, со средна вредност на краткорочната јакост на затегање (тестови спроведени според EN ISO 10319:2008) се 68 kN/m, 93 kN/m, 123 kN/m и 142 kN/m, соодветно, додека карактеристични се 64,5 kN/m, 88,7 kN/m, 118,4 kN/m и 137,3 kN/m. Истегањето при максималната јакост на затегање е 11+/-3 %.
Проектирањето на потпорниот ѕид со армирана земја е реализирано со различни софтверски пакети. Во првата анализа е користен софтверот TensarSoil и SLIDE. Потпорниот ѕид со армирана земја исто така е анализиран и со напонско-деформациона анализа во софтверот PLAXIS 2D, преку примена на методот на конечни елементи со рамнински и елементи на геомрежа.
Геометрија на моделот, вкупни поместувања и напон на смолкнување
Максималните вкупни поместувања се 48,67 cm, хоризонталните поместувања се 33,05 cm и вертикалните поместувања се 35,76 cm, сите регистирани на врвот (површината) на RSRW. Овие деформации се појавуваат како акумулирани од фазите на изградба. Тие, веројатно, ќе бидат реализирани за време на изградбата. Доколку е неопходно, ќе се обезбеди уште еден слој од неармиран материјал со добра носивост. Максималните вкупни поместувања на основниот материјал, во контактот со потпорниот ѕид, се 15,0 cm. Од „φ-c редукционата“ анализа добиен е глобален фактор на сигурност од 1,42. Максималниот напон на смолкнување е 97,07 kPa регистриран во ножицата на ѕидот. Од изведената анализа, може да се заклучи дека проектираниот RSRW може да ги задоволи барањата како во статички, така и во динамички услови.
доц. д-р Златко Зафировски, Градежен факултет Скопје
