DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 9 <-- 9 --> PDF |
Ing. DIMITRIJE AF AN ASU EV, Sarajevo: PREDGRAĐE I VODENI JASTUCI U BUJICAMA DIE ROLLE VON WASSERPOLSTERN IN DER WILDBACHVERBAUUNG Glavno sredstvo za uređenje bujica predstavljaju pregrade, koje spadaju u vrst poprečnih objekata. Neposredni su ciljevi ovih pregrada, kao što je poznato, sliedeći: 1. podizanje dna korita, 2. proširenje dna, 3. smanjivanje pada dna, a time i smanjivanje brzine proticajnih voda, 4. smanjivanje hidrauličkog radiusa i potiskujuće snage vodene struje, 5. utvrđivanje (fiksiranje) proticajnog profila, razine dna i podnožica nagiba, i djelomice, 6. ostava (deponiranje) materijala, što sve skupa u rezultatu zaustavlja obrazovanje i kretanje bujičnog materijala. Ukratko rečeno, pregradama se postizava stepenovanje dna bujice i konsolidacija korita, te je podpuno razumljivo, da se pregrade moraju izraditi solidno i jako. Njihova trajnost mora biti neograničena: one moraju biti vječite. A kako pod udarom vode ništa nije vječito, neobhodan je nadzor, održavanje i popravak pregrada, kao i svih drugih bujičnih objekata, jer, ako se sruši jedna pregrada, ona povlači za sobom rušenje svih ostalih uzvodnih pregrada u sustavu. U tom slučaju sređena bujica ponovo će proraditi, pa dogodilo se to nakon nekoliko desetina godina i bez obzira, da li je bujica pošumljena ili nije. Svakako, pregrade moraju biti tako čvrsto izgrađene, da se njihovo oštećivan je i popravci svedu na najmanju mjeru. Osim toga pregrade se moraju projektirati tako, da zadovoljavaju uslovima statičke stabilnosti. I. Kruna i pločnik Najveća se pažnja pri izradi pregrada poklanja dielovima, koji su najviše podviženi najjačem djelovanju vode, a to su: kruna i podslaplje (pločnik). Razmotrit ćemo napadne snage vodene struje na ove dielove. Gornja lin´ja krune ne podleže pritisku vode i zemlje iza pregrade, te stoga, u teoriji, na riečnim branama po statičkom izračunavanju njena debljina jednaka je ništici. Ali, kao što na riečnim branama stvarno debljina krune nikad nije jednaka ništici, odnosno zid brane u profilu ne svršava se u oštrom kutu iz više razloga: nemogućnost izvođenja zida u obliku šiljka; obrazovanje valova na vodnoj razini; ustrojstvo kolskog ili pješačkog puta na vrhu brane, tako i na bujičnim pregradama kruna mora imati određenu debljinu, jer je kruna podvržena potiskujućoj snazi vodene struje u proticajnom otvoru, kao i brušenju i izlizavanju od vode i materijala, koje je to jače, što ga je više i što je krupniji. Stoga se kruna mora izrađivati od kvadera, odnosno, tesanika s minimalnim spojnicama, na cemetnom mortu 1:2, pri čemu se njena stabilnost mnogo pojačava, ako su kvaderi vezani pironima. Površina krune treba biti gladka: štokovana ili, bar fino špicana, jer gladka površina smanjuje koeficijent trenja, a tim samim i napadnu snagu vodene struje, koja djeluje na krunu. Ali kruna predstavlja neznatan dio tubature pregrade, te uviek može biti dobro izrađena, jer srazmjerno ne zahtieva većih troškova. Sasma drukčije stoji stvar s podslapljem, koje zauzima od 40°/o do 60% od sveukupne kubature pregrade. Pločnik podnosi najjači udar vodene struje, koja pada s izvjestne visine. Ovaj Pudar može se izraziti formulom: p = ^ = 2. .. h. Sna, gdje su: . — težina vode s materijalom, h — visinska razlika krune i pločnika i a — kut tangente krivulje pada struje. Po ovoj se formuli može izračunati, da je pločnik pregrade od 3 do 4 mt. visoke, obterećen sa nekoliko tona na 1 četvr. mt. Ali ovdje nije pojava ravnomjernog i nepomičnog obterećenja od sloja vode, već je udar, koji nastoji izvrnuti i razvaliti sastavne dielove pločnika, ukoliko ovaj nije monolitan. Osim toga brušenje i izlazavanje ovdje je mnogo veće, nego li na kruni. U koliko je više voda zasićena materijalom, u toliko će jači biti udar. Ako buj´ca nosi kamenje, ovome treba dodati i razbijanje pločnika, koje je to jače, što je krupnije padajuće kamenje. Pored ostalih slučajeva pisac je promatrao ovu pojavu u Džepskim bujicama na pregradi visokoj 6 mt., zidanoj od granitoida. Iako je pločnik bio 51 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 10 <-- 10 --> PDF |
debeo oko 1 met., on je od udara kamenja težkog od 10 kg. i više pukao kao staklo. Osim toga nakon dužeg vremena pojavljuje se i postepeno oštećivanje. Na pr. u Dalmaciji ima više bujica, uređenih još za vrieme Austro-ugarske. Pregrade su vrlo dobro i solidno izrađene: ima ih mnogo i od tesanika. Ali pošto u toku svjetskog rata 1914.—1919.. a i poslije sve do 1934. g. nije bilo nikakovog nadzora, niti potrebnih popravaka, izvjestan broj objekata bio je oštećen. U 80°/o slučajeva ova su se oštećenja pojavila na pločniku, a u svih 100°/o započela od pločnika Nakon opažanja ovih pojava na mnogim bujicama može se sastaviti ovakova šema oštećenja pločnika: Oštećivanje uviek počinje na sredini pločnika, gdje voda izvrne i izvali nekoliko kamenova, te raste prema rubu pločnika. Kad ovaj stigne do temelja zida, pregrada pada. Veliku ulogu ovdje igra zub, koji zadržava podlokavanjepored toga, što je veći dio pločnika odnesen. Ako zuba nema, proces razrušavanja ide mnogo brže i već ova pojava pokazuje, da nikad, ni u slučaju strogog sustava pregrada, ne smijemo izostaviti zub. Treba napomenuti, da dubina zuba zavisi ne samo od debljine vodene struje u proticajnom otvoru, već i od absolutne razlike visina između pločnika uzvodne i krune nizvodne pregrade kod iste linije izjednačenja, što uviek treba uzeti u obzir pri projektiranju. Pločnik se mora zidati tako, da izdrži obterećenje i udar vode i materijala, koji nosi sa sobom voda. U tom cilju pločnik se ne smije zidati od dva reda kamenova, bar u dielu, najpodložnijem udaru vode, već od jednog reda. Bunj na površini pločnika ne smeta, čak šta više povećava koeficijent trenja i donekle razbija, odnosno razpršava udarac vode, ali spojnice (sastavci) na površini pločnika moraju biti što manji. Izrada pločnika je skupa, jer klesanje blokova većih kamenova zahtjeva mnogo truda i vremena. Kako je pri tome debljina kamena veća od 0,50 do 1,00 mt., to je baratanje i prilagođivanje takovih blokova težko. Slabiji zidari obično ostavljaju šupljine tako da jedan kamen dodiruje drugi samo izpupčenim točkama, a da to prikriju, jednostavno zaliju površinu pločnika mortom. Ovakovo popunjavanje jama na površini pločnika ne doprinosi ništa, jer voda odmah izloče i iznese ovaj mort. Pošto je težko naći dovoljnu količinu kamena s potrebnom debljinom, kamenje treba staviti na rebro i to uzduž smjera kretanja vode, pošto je mnogo teže izvrnuti kamen, koji leži dužinom uz smjer kretanja nego kamen, koji leži poprieko. Pri tome na površini pločnika kamenje mora biti što bolje spojeno, bez šupljina i jama. Ako se nađe veće, teže kamenje, koje nema potrebne debljine, isto se može upotriebiti s tim da ima bar 60% potrebne debljine, metnuti ga valja kao gornji red. Donji red pri tome se ozida od tanjeg kamena. U ovom slučaju veća težina ovog kamena osigurava ga od izvrtanja. Mnogo se povećava trajnost i monolitnost pločnika, ako se kamenje unutra naknadno zalieva cementnim mortom. Popunjavanje mortom sastojaka između pojedinih kamenova je" obavezno, ali u pločniku se ne može podpuno izvesti, pošto se mort mora naliepiti na vertikalne strane kamena. Veliko kamenje je vrlo težko prilagoditi i spajati: pri pomicanju i vučenju kamena posredstvom štangljica malter ponegdje odpada. Da se upodpune šupljine, koje se na taj način obrazuju, iste treba zaliti mortom. Kad se namjesti nekoliko kamenova, spojnice i neravnine sa vanjskih strana pokrivaju se mortom. Odozgo između ovih spojenih kamenova treba naći jednu rupicu, u koju se sipa mort, dok se sve ne popuni i ne izađe napolje. Mort mora biti toliko riedak, da ne zaliepi i ne zapuši rupicu prije, nego popuni sve šupljine. Ovaj mort nakon stvrdnuća biti će nešto porozniji, nego običan, ali ipak, u toku od 7 mjeseci on napravi sav pločnik monolitnim. Izlazni dio pločn´ka treba da bude, po mogućnosti širi, tako da pločnik u tlocrtu ima oblik trapeza. To se radi u svrhu smanjivanja debljine vodene struje pri izlazu s pločmka, čime se smanjuje potiskujuća snaga i brzina, a time i proces podlokavanja dna. Kod vodenih jastuka ovakovo je proširenje suvišno. Da se izbjegne ili bar mnogo smanji pritisak infiltracije i možebitno izpupčivanje, preporučuje se napraviti propustnice (prozore) u gornjem dielu zuba. Sve gore navedeno odnosi se na pločnike od kamena. Razumije se, da se pločnik može izraditi i od drugog materijala, ali sve vrste građevnog materijala nisu toliko trajne i izdržljive, kao ljut i zdrav kamen. Beton primjerice mnogo se brže 52 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 11 <-- 11 --> PDF |
izliže od djelovanja vode, drvo se razciepa i iztruli, dok se najbolji pokazao željezobeton. Izdržljivost željezobetona samo malo uztupa kamenu, ali pri radu treba se strogo pridržavati svih propisa. Po opažanjima pisca krune od željezobetona u toku od 3 godine izdržale su, kao i krune od kamena, dok se beton pločnika počeo između armaturne žice izlizavati. Za manje visine pregrada može se upotrebiti vrstu kamenih sanduka, uokvirenih oblicama ili gredama. Površinu treba žbukati. Način izrade ovakovih pločnika može se naći u svim stručnim knjigama. Zanimljivo je, da fašine, dok ne iztrunu, vrlo dobro izdržavaju udar vode, ali njih treba zamjenjivati svake treće godine. Zične mreže uobće se ne mogu primjenjivati za pločnike, jer se žica redovno razkida pod udarom ne samo krupnog, već i sitnog materijala prigodom prvog prolaza vode. Po nuždi upotrebljavaju se sve vrste materijala, što izaziva potrebu pojačanog nadzora i česti popravak. JDa li pločnik mora biti vodoravan ili s padom? Pločnik bi trebao imati pad jednak padu linije izjednačenja. Ako je pločnik vodoravan, njegova izlazna ivica uzdiže se iznad dna i time stvara kaskadu, koja je to viša, što je duži pločnik i što je veći pad izjednačenja. Osim toga, pri prielazu vode s pločnika na neosigurano dno korita, -mienja se koeficijent trenja; stoga, čak i pri istom padu pločnika i linije izjednačenja pojavljuje se proces podlokavanja i voda obrazuje jame kod pločnika, što se uviek može opaziti prigodom prolaza srednjih voda, ne govoreći o visokim. Ako je pločnik vodoravan, pad vode sa kaskadice, koju obrazuje uzvišena nad dnom ivice pločnika i udar vodenog slapa, u mnogom pojačava taj proces podlokavanja. Stoga je u ovakovim slučajevima potrebno povećati dubinu zuba, ili osigurati izvjestnu dužinu dna korita pilotima, kaldrmom i si., što se može izbjeći putem nagnutog pločnika. . Za određivanje debljina pločnika postoje razne empirične formule. Najprostija od njih, ali najviše odgovarajuća za bujične prilike, je formula Blay´a: T = 0,56\JH + h. Ovdje je H visina pregrade, a h visina proticajnog otvora. Nedostatak ove formule je taj, što nije uvedena brzina vode na .kruni. Infiltracija također nije uzeta u obzir. Po ovoj formuli, na ipr., za H=3,0 0 m i h = l,0´0 m debljina pločnika iznositi će 1,12 mt. Međutim´, obično, za bujične objekte uzimaju se manje dimenzije, te za gore navedene visine debljina pločnika određuje se oko 0,70 mt. Ovakovo odstupanje treba razjasniti, pošto ovaj slučaj nije samo sa debljinom pločnika. II. Upotreba formula. Dogodilo se, da jedan dodieljen na bujice inženjer vježbenik, tek sa školske klupe došao s jednim projektom, koji sam mu dao za proučavanje, i rekao je da ova osnova ne valja. Razjasnilo se, da je mladi kolega bio zbunjen brzinom vode u projektu. Ta je brzina prema primljenoj liniji izjednačenja iznosila oko 6 m/s., ali u tablicama maksimalnih brzina on je našao, da najveća dopustljiva brzina u zdravoj stieni može iznositi samo 3 m/s. Prije svega ponudio sam kolegi, da projektira sustav pregrada sa »dozvoljenim« brzinama. Razumije se, da je na određenom potezu umjesto 10 pregrada morao predvidjeti 18, a linija nanosa pokrivala bi ove pregrade do polovice visine. Ali i pored ovoga razloga postoje i drugi, radi kojih u bujicama primamo brzine, koje mnogo premašuju dozvoljene. Zašto na pr. pri određivanju debljine pregrade ne računamo hidrostatički «pritisak, kojem je pregrada svakako podvrgnuta, dok se ne popuni materijalom? Zašto pri izračunavanju dužine podslaplja primamo ni tehnički ni teoretski osnovanu formulu, koja od prilike glasi: L = H + h + 1,0 mt, i ako za ovaj slučaj postoje sasma točne formule?. Zna se, da jednačba koordinata krivulje vodene struje u padu nije ništa drugo, nego jednačba parabole: Prema tome empirična formula za dužinu pločnika, kao jednu od koordinata _ 2-V-yJH+h ~ . {.. 53 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 12 <-- 12 --> PDF |
L praktički se odmjerava od vertikalne projekcije ivice krune, a ne od pre sjeka zida i pločnika. Po prvoj primitivnoj formuli za jednu pregradu sa H = 3,00 mt. i h = 0,80 i V= 7 m/s dužina pločnika jednaka 3,00 -4- 0,80 + 1,00 = 4,80 mt. a po točnoj for muli iznosi 6,16 mt. U primitivnoj formuli uobće nije primjenjen važan faktor brzine i vode na kruni i u rezultatu voda će padati izvan pločnika za 1,36 mt. Isto tako pregrada, koju smo izračunali po formuli: \ n * 2m - ) 3n y 2 \ ~ H) ~3 n*~ 12 mV morala bi pasti, čim dođu vode, pošto u ovoj formuli nije uzet u obzir ni hidrostatički pritisak, ni potiskujuća snaga vodene struje na kruni, već se predpostavlja, da je vodeni sloj na kruni nepomičan. U tome se je lako uvjeriti pri statičkoj kontroli, jer točka presjeka linije pritiska neće se nalaziti u srednjoj trećini osnovice. Međutim, pregrada ne pada, suviše kratak pločnik se ne podlokava a brzina vode veća od dopustljive ne čini nikakove štete ni u koritu, ni na objektima. Jedan od razloga je u tome, da u neke empirične formule ulazi koeficijent sigurnosti. Na pr., u formuli Dubosce-a on je jednak 1,5 do 2. Ali najglavniji je razlog TRAJANJE svih snaga, odnosno statičkih momenata, koji djeluje na objekt. Da su maksimalne vode trajale, recimo, 3 dana neprekidno, naši objekti sa smanjenim empiričkim dimenzijama ne bi izdržali, već bi bili porušeni i odneseni. Stvarno pak, maksimalne vode u bujici ne traju više od 3 sata, pa i to je izuzetak. Obično traju pola sata ili nekoliko minuta. Dakle, trajanje prolaza bujičnih voda neizmjerno je manje, nego trajanje proticanja u drugim hidrotehničkim objektima. Sve empirične hidrotehničke formule računaju se s trajnim i neprekidnim, tako reći, vječitim kretanjem (proticanjem) vode. Dakle bujičari imaju pravo na popravak tih formula obzirom na važan činbenik: trajanje proticanja. Uzmimo najprostiji slučaj: osiguranje nekakvog jarka busenom. Maksimalna brzina vode za busen nesmije prelaziti 0,1 m/s. Pisac je opažao djelovanje vode na busenu pri brzini od 3 m/s. Busen je bio izčupan i odnesen, ali za to trebalo .0 do 15 minuta. To znači, da je busen mogao podnieti ovu brzinu u toku izvjestnog vremena, a voda je morala trošiti to vrieme, dok je slomila odpornu snagu busena. Da je prolaženje vode trajalo svega 9 minuta, busen bi bio pošteđen. Isto je i u drugim slučajevima: pregrada pri prvom dolazku vode podnositi će hidrostatički pritisak, ali taj će trajati kraće vrieme, dok ne dođe materijal, koji stvara druge, mnogo povoljnije za objekt statičke momente. Zato je vrlo koristno, pa i neobhodno, praviti nasip iza pregrade, što nije težko, jer se može izkoristiti zemlja, odnosno materijal iz izkopa. Stoga pri izbacivanju zemlje iz izkopa ovu treba uviek bacati uzvodno od pregrade. Dakle, u mnogim slučajevima mi smanjujemo dimenzije objekata usljed neznatne trajnosti maksimalnih voda, a za srednje vode ove su dimenzije dovoljne. Ali za pločnike takovo odstupanje manje se može primieniti, jer pločnik može biti slomljen od padajućeg kamenja i izvrnut u toku nekoliko minuta. Zato je pločnik najosjetljiviji dio u u pregradi i stoga je najskuplji. Naši projektanti u izvjesnim slučajevima prave pogrieške s druge strane: naime, izračunavaju površinu proticajnog otvora po formulama Bazena i dr., koje vriede samo za kanale s nepromjenljivim padom i profilom. Pošto ovdje, za proticajni otvor pregrade imamo slučaj pada vodene struje u slobodan prostor, za izračunavanje površine proticajnog otvora jedino se mogu primieniti odgovarajuće formule, kao što na pr. 3 I« = 0;432 + 0,009 -1 _ 0;0777 \ Ovdje: v doticajna brzina na kruni; B širina korita bujice; t visina vode u koritu; h visina vodenog sloja u proticajnom ´otvoru. 54 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 13 <-- 13 --> PDF |
Bilo je dosta pokušaja i pokusa da se pločnik nekako zamieni, te po mogućnosti čak i ukine, ali ovi pokusi nisu dali povoljnih rezultata. U Francuskoj na pr. vršila su se izpitivanja, koliko mora biti dubok temelj zida, da pregrada ne bude podlokana i bez pločnika. Pokazalo se, da pri nestabilnom bujičnom nanosu, ta je dubina tako velika, da povećanje kubature prekoračuje kubaturu pločnika. Osim toga pojavljuju se i druge negativne pojave: velika jama pored zida pregrade i virovi u toj jami ne daju mogućnosti za konsolidiranje podnožaca strmih nagiba, koji baš u ovom dielu korita, pored pločnika, ostaju isto visoki, kao i prije sredidbe bujice, jer se ovdje dno ne podiže ili podiže se minimalno. Jedini je slučaj, da se pločnici mogu izostaviti u malim ograncima, obično kod pletera sa koristnom visinom od kojih 0,50 mt. i malim količinama proticajne vode. Ovdje pad izjednačenja mora biti u promilima, a pleteri ili pregradice od kamena u suho moraju biti duboko ukopani. Pločnici imaju još jednu manu: vodena struja pri padu na pločnik ne lomi svoju udarnu snagu i obrazuje tako zvani »odbačeni skok«, od posljedica kojeg pregradu štiti zub. U stvari pak, kako se to radi kod drugih hidrotehničkih objekata, dno bi trebalo osigurati i od odbačenog skoka. Razumije se, sve ovo ne odnosi se na riedke slučajeve pregrada, postavljenih na zdravoj stieni, kad nije potreban nikakav pločnik. III. Vodeni jastuci Za rješavanje pitanja djelovanja pločnika tehnika ima jedno izvrstno sredstvo: vodeni jastuk. Ovaj jastuk je osnovan na svojstvu vode, da se ne zbija, i da ne prenosi udar preko sebe. Vodeni je jastuk zapravo bunar s ozidanim dnom a napunjen vodom. Slap vode pada na vodeni sloj, koji, tako reći, proguta udar i ne prenosi ga na dno bunara. Voda u bunaru gubi svoju kinetičku snagu, te na izlazu iz bunara njena je brzina jednaka ništici, te se voda samo prelieva preko izlaznog zida bunara sa proticajnom brzinom skoro jednakom ništici. Na taj način dno bunara ne može biti oštećeno od udara vode ili materijala. Vodeni jastuci primjenjuju se u više slučajeva u riečnim objektima, branama, kanalima, vodojažama a isto tako se mogu primieniti i u bujicama, pošto predstavljaju idealno rješenje pitanja o podslaplju. Pisac je izradio u 1914.—1916. g. kod raznih objekata oko 25 vodenih jastuka. Prednosti vodenih jastuka naročito se izpoljavaju pri večim visinama objekata; 1. podpuna sigurnost podslaplja od oštećivanja, 2. nema virova, ni podlokavanja pri izlazu vode iz objekta, 3. nema odbačenog skoka, te nije potrebno dalje osiguranje dna, niti zuba, 4. objekt nije podvrgnut potresu od udara vode o pločnik, 5. nema inercije struje centrofigalnog smjera te se pregrada može okrenuti bez obzira na osovinu nizvodnog poteza korita. Zaista, svatko, tko je promatrao pad vode u vodeni jastuk, naročito s veće visine, vidio je zanimljivu pojavu: struja vode pri padu diže u bunaru vodoskoke, blistavu bielu pjenu, stvara vrtloge, virove, valove; voda se vrti, ključa i kipi, razbacuje se na tisuće struja i kapljica, a nad izlazom iz bunara stoji kao nepomičan, proziran kao staklo sloj vode, koja se jedva primjetno prelieva i tek nakon nekoliko metara prima svoj uobičajni bieg. Ali vodeni jastuci imaju i svoju veliku manu: oni su dosta skupi. Od prilike može se reći, da objekt s vodenim jastukom stoji za oko 70°/o skuplje, nego isti takav objekt iste koristne visine bez jastuka, s običnim pločnikom, stoga, što se ustrojstvom jastuka povećava kubatura objekta. Stoga se u bujicama vodeni jastuci mogu primjenjivati samo u izvjestnim slučajevima. Stvar je u tome, da vodeni sloj u jastuku mora imati izvjestnu minimalnu debljinu. Jastuk, izrađen sa vodenim slojem, manjim od te debljine ne igra nikakovu ulogu i predstavlja običan pločnik, jer voda izbacuje takav sloj. U posljednjem slučaju, koji se može dogoditi kao rezultat pogrješnog računanja ili pogrješnog izvođenja dolazi do veće štete, jer objekat stoji mnogo više, a koristi od toga nema nikakove. Za izračunavanje debljine vodenog sloja jastuka postoji mnogo empiričnih formula i načina. Na prvi pogled to je prosta stvar, ali za to je trebalo nekoliko desetina godina izpitivanja, pošto razne količine vode, različite brzine i forme proticajnih profila, koeficijenta trenja, različiti odnosi debljine vodene struje na 55 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 14 <-- 14 --> PDF |
O O O O o oo o ooooooO . o o o o IO o CT> h = csi vT Ö Ö O *- .. (. *fr in <0 t^ oo CT» O oo G Ö Ö . Ö Ö Ö ~- ,_,-:_ „-^ _: _ _ _-_ .. 10.0 I 1 9.5 1 t/ 1 1 l/ 1 /1/ // ´ / / // // // I 1 / j 1 / i / / / // // 9.0 / // / 1 // 85 /\ 80 I ;// I 7 7.5 .-f 7. 1 65 I / / / l / 6.0 1 / 55 4~ 1 / 5.0 45 1 4.0 / / / //// 35 1 / ´ A A/Ay/A 3.0 / / / / / 2.5 \/// ri =.,. \y/\ -Ih 2.0 /.. 1.5 / / A / . 1.0 ´//s 05 / / -i<^Ä-...^ Po . » 0.0 0.1 02 0.3 QA 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 11 1.2 1.3 1. 15 16 1.7 1.8 1.9 2.0 2.1 22 2.3 PrtijTudc i ivitim ja+F SI. 1. kruni na debljinu struje pri izlazu — stv araju sasma različite rezultate. U posljednje vrieme, od 1910. g. mnogo je nad tim radio Berlinski riečni laboratorium. Jedna od prostijih, prvih empiričnih formula pripada Wilsonu. Za manje vi- sine, za kanale ona izgleda ovako: đ = 0,51VH. h, gdje je H razlika visina krune i pločnika, a h debljina vode na kruni, odnosno visina proticajnog otvora. Ova formula, popravljena za bujične prilike sa većim padovima i brzinama većim od 3 m/s. glasi: đ = ´0,51\/^^,. h. Diagram na si. 1. najbolje pokazuje sve debljine jastuka za one d:menzije pregrada, koje se kod nas najviše upotrebljavaju. Iz diagrama sliedi, da pri H=4,0 0 mt. i h=l,0 0 mt. debljina jastuka mora biti jednaka 1,02 mt. Donja skrižaljka pokazuje zavisnost debljine jastuka od visine pregrade pri istoj visini proticajnog otvora . h = 1,00 h = 2,00 1,00 mt 0,51H 0,72. ´ 2,00 ´„ 0,36H 0,50. 4,00 „ 0,26H 0,36. 6,00 „ 0,21H 0,29. 8,00 „ 0.8. 0,26. 10,00 „ 0.16H 0.23. 56 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 15 <-- 15 --> PDF |
SI. 2. Pregrade iste koristite visine, lieva s pločnikom, a desna s vodenim jastukom. odnosno debljinu jastuka kao postotak od visine pregrade. Iz skrižaljke se vidi, da pri manjim visinama pregrada vodeni jastuci nisu umjestni, pošto izazivaju veće postotno povećanje kubature, a stoga su srazmjerno mnogo skuplji. Pa i jačina udara vodenog slapa kod nizkih pregrada nije tako velika, da istu ne bi mogao izdržati običan pločnik. Dakle, statička, odnosno računska visina pregrade s vodenim jastukom povećava se za debljinu jastuka. To znači, da na pr. pri H=2,00 mt, 7.=1,00 mt., i d = 0,72 mt. moramo pregradu dimenzionirati visoku od 2,72 mt. Pri širini pregrade od cea 13 mt. i razponom bočnih zidova od 7 mt. imamo kubaturu zida od 36 nv\ a pri H = 2,72 mt., kubatura iznosi 57 m3 ili za 60°/o više. Ako ovom povećanju dodamo povećanje kubature bočnih zidova, koji će također biti više za 0,72 mt., onda se kubatura povećava i za 70%. (SI. 2.) Dapače, postoji tehnička mogućnost, da se vodeni´jastuk napravi putem podizanja izlaznog zida bunara iznad dna korita, tako da se prvobitna visina pregrade ne mienja. Ali ovaj način donosi isto povećanje kubature, jer se time dobiva nova pregrada, visoka u našem primjeru 0,72 mt. i koju treba osigurati pločnikom ili drugim vodenim jastukom, i ozidati proticajni otvor i bočne zidove. Drugi bi vodeni jastuk imao debljinu od 0,43 mt., te bi statička visina drugog zida iznosila 0,43 + 0,72 = 1.15 mt.. Osim toga dimenzije ovakovog podignutog nad terenom jastuka treba računati i na hidrostatički pritisak i srazmjerno povećati još i stoga, što bunar nije ukopan u teren, već se nalazi iznad terena. Navedena formula Wilsona u izvjestnim slučajevima daje manje rezultate. Prema skrižaljkama, navedenim u radu prof, ing Biahmetjeva »Izračunavanje kaskada« dobivamo u tim slučajevima druge rezuHate. Potreba vodenog jastuka Z /Z\ u kanalima određuje se dosta točno. Ako je ..^...! > to ovakova struja obrazuje bačeni skok i vodeni jastuk je neobhodan. Ovdje: Z = H + h — t, gdje je H razlika visina krune i pločnika, h visina proticajnog otvora i t debljina vodenog sloja na pločniku. |.. relativni je pad savezno depresione linije, razlika hidrauličnog 57 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 16 <-- 16 --> PDF |
SI. 3, Shema stepeničnog vodoslivnika (Ovaj vodoslivnik sagrađen je 1914. god. u bujici Grmeča blizu želj. stanice Setrjakovo na pruzi Caricin — Kalač). i hidrostatičkog horizonta, koji se nalazi u skrižaljkama (Prof. ing. Bahmetjev: : Izračunavanje kaskada« i prof. ing. Pavlovski: »Hidrotehnički priručnik«. .. i . . U bujicama pri odnosu =. mnogo manjem od 1 skoro uviek ima odbačeni Z skok, a = je blizu 1. Debljina vodenog jastuka određuje se: H — B< z ili d > Hlo H+d^\H nh Pri iprispodobljavanju rezultata ovo g izračunavanja sa istim po navedenom diagramu izlazi, da postoji izvjestna raz lika, koja se, uostalom, pojavljuje i u svim drugim empiričnim formulama za istovjetan slučaj. Sve empirične formule dobivene su od iztraživača praktičnim putem mjerenja i iztraživanja neposredno na terenu. Ali prilike, pri kojima su oni radili, različite su, a pored toga svaki iztraživač je dodao najveći značaj onom faktoru, koji je smatrao za najvažniji, te stoga treba poznavati te prilik e i uzdizati onu formulu, koja najviše odgovara našem slučaju. Najveća međusob na odstupanja daju formule za određivanje koeficijenta oticanja sa sliva, što je r azumljivo, uzevši u obzir raznovrstnost terena, na kojima su radili iztraživači. Pa čak u formulama za proticanje vode u kanalu ima osjetljivih razlika. U slučaju debljine vodenih jastuka pri h = t, rezultati se .prilično slažu. Na pr. našem diagramu pri H = l,20; li = t i đ=0,63 a po skrižaljkama > = 0,67 mt Ali H=2,T0, fr. = 2,10 i L=1,35 u prvom slučaju imamo d = 1,22 mt., a u drugom d = 1, 72. Ova razlika dolazi stoga, što u formuli Wilsona nema upliva razlike debljine vodenog sloja na kruni i na pločniku. Na našim pregradama ova je razlika toliko mala, da odnos ovih veličina može se uzeti za 1, te stoga u ovom slučajevima diagram daje dosta točne rezultate. |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 17 <-- 17 --> PDF |
Sto se tiče debljine dna bunara vodenog jastuka, pri izračunavanju za kanale dobiju se veće dimenzije: na pr. za posljednji slučaj ta debljina za beton iznosi 1,70 mt. U bujicama može se primiti ta debljina za debljinu pločnika, koju obično imamo za datu visinu pregrade (ne računajući ovamo debljinu vodenog sloja jastuka), smanjenu za 35*/». To će biti: T = 0,35. V H + h. Pisac je primienio ovakovu debljinu na više vodenih jastuka i nakon višekratnih prolaza visokih voda nije se opažalo nikakovih tragova, pri čemu treba uzeti u obzir, da su u pitanju bile pregrade do 10 mt. visoke. Dužina vodenih jastuka izračunava se isto tako kao i dužina pločnika. Kao praktična posljedica postavljanja vodenih jastuka u bujicama dolazi pitanje: da li treba čistiti bunare nakon popunjavanja materijalom, jer je takovo popunjavanje neiz´bjeziva pojava u bujicama za razliku od drugih hidrotehničkih objekata, po kojima prolazi čista voda. Ako je bunar vodenog jastuka zasut materijalom, on gubi svoja koristna svojstva, te, a priori, mora se čistiti. Ali, sa druge strane mjesto vode, obrazuje se sloj materijala, sitnog ili krupnog. Ovaj je materijal toliko zbijen od udara vode, da se ne može kopati lopatom ili krampom, već za njegovo razbijanje treba upotriebiti štange. Prema tome, umjesto vodenog jastuka pojavljuje se vrst pločnika, koji prouzrokuje odbačeni skok. Međutim, pri nadolazku voda prolazi izvjestno vrieme, barem 15 minuta do pojave maksimalnih voda. Za to vrieme manje i srednje vode raztope materijal i iznose ga iz bunara. Ovaj je proces sve intenzivniji prema povećavanju količine vode. Visoke vode konačno izbace materijal, osim krupnoga, koji ne može izbaciti vodeni slap, te jastuk može ponovo funkcionirati. Ako se u bunaru sakupilo mnogo krupnog materijala, taj se materijal staloži na dno, smanjuje debljinu vodenog jastuka i ovaj ne može funkcionirati. Stoga dolazimo do zaključka, da bunar ne treba čistiti, ako je popunjen sitnim materijalom: muljem, pieskom, šljunkom i si., a treba čistiti, ako je unutra krupan materijal. Kao takav, može se primiti, u zavisnosti od snage udara, odnosno visine pregrade, kamenje od 0,5 i više kg. Pisac je vršio pokuse, te u jednoj te istoj bujici, a to znači, uz iste količine vode Q, nekoliko je bunara očistio, a druge ostavljao popunjene s materijalom. Kod sitnog materijala nije se opažala nikakova razlika, ali kod krupnog pojavili su se procesi podlokavanja izlaznog zida bunara, što, uotstalom, nije prouzrokovalo nikakove štete za objekat, već je samo stvaralo neznatno podkopavanje podnožica nagiba. Stoga, i ako se bunar koji put i ne očisti, od toga neće biti štete za objekt. Prema navedenom možemo utanačiti slučajeve primjene vodenih jastuka u bujicama. Prvi slučaj: visoke pregrade sa većim vodama i sa krupnim materijalom. U takove se mogu uvrstiti pregrade visoke od 4 mt. i više sa visinom proticajnog otvora od oko 1,00 mt. Kao polazna točka ovdje mora služiti mogućnost razbijanja pločnika od padajućeg kamenja. To bi bila za bujice oznaka, analogna onoj, koja se prima za kanale — postojanje odbačenog skoka. Drugi slučaj, pri kojem je već neobhodno primieniti vodeni jastuk: to su visoke prirodne kaskade u bujicama, koje treba osigurati od daljnjeg kretanja i pada. Dešava se, da kombinacija slojeva, geoložkih formacija obrazuje skoro okomite kaskade visoke i do 10 mt., koje bi sami po sebi bile odporne, ali pod djelovanjem vode podlokavaju se odozdo, pošto leže na piesku ili glini, a postepeno se odvaljuju odozgo. U takovim slučajevima neobhodno je potrebno sačuvati ovakovu kaskadu, jer njeno daljnje rušenje prouzrokuje veliki pad dna uzvodnog poteza i pojačanje aktivnosti bujice, povećanje obrazovanja materijala i postupno kretanje bujice. Ovdje pregrada, koja bi mnogo koštala, podpuno je nepotrebna i mora se zamieniti vodenim jastukom i visećim žliebom. Na gornjem dielu kaskade pravi se žlieb, koji jednim dielom visi nad kaskadom u cilju sprečavanja pada vode na zid same kaskade. Dole se pravi vodeni jastuk. Žlieb (oluk) može se napraviti od raznog materijala: za viseći dio je najbolje željezobeton. Prijamni dio mora imati krila u vidu lievka, usiečene u nagibe korita, i zub, da ne bi voda zaobišla oluk sa strana i izpod dna. Treći slučaj primjene vodenog jastuka pojavljuje se kod osiguranja glave bujice u cilju zaustavljanja postupnog površinskog i dubinskog kretanja i većih količina vode. Kod nas je to rjeđi slučaj, te stoga mi ne obraćamo na to dovoljno pažnje. Kad se glava bujice nalazi u nestabilnoj geoložkoj formaciji, piesku ili glini, 59 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 18 <-- 18 --> PDF |
najjača erozija pojavljuje se u glavi bujice i izaziva brzi pad dna korita i jake procese erozije i korozije na čitavom koritu. U takvom slučaju postavljanje pregrada u samom koritu ne će zaustaviti kretanje bujice i obrazovanje materijala, a stoga je potrebno u prvom redu osigurati glavu. Ako se glava bujica nalazi blizu zgrada, puteva ili skupih imanja i kultura, gdje treba očuvati od rušenja svaki metar, to se pravi vodoslivnik, a ne pregrada, jer bi pregrada još više otvorila nagiba korita, koje bi u tom slučaju trebalo osigurati visok;m podpornim zidovima. Šema vodoslivnika pokazuje njegovo tehničko načelo. (SI. 3). Pri manjim količinama vode pod stepenica vodoslivnika može se izradio kao običan pločnik, ali pri većim vodama i sa većim trajanjem proticanja ovdje su najbolji vodeni jastuci, koji povećavaju trajnost objekta i sprečavaju potrese. Četvrti slučaj upotrebe vodenih jastuka u bujicama odnosi se na kanale, kinete i si. sa većim padom. Točnije upute za pojedine slučajeve primjene vodenih jastuka ne mogu se dati, jer tu moraju se uzeti u obzir sve mjestni činbenici, a donekle je to stvar osobnog shvaćanja projektanta. Kod nas vodeni jastuci se nisu primjenjivati ni tamo, gdje bi to bez dvojbe trebalo, jer se uviek polazilo sa gledišta »štednje-. Ovdje, kao i u mnogim drugim slučajevima pojam štednje bio je podpuno pogrješno shvaćen. Ako se sva pitanja rješavaju sa gledišta štednje, onda je najbolja štednja — uobće ne raditi. Ali, ako se već radi, treba raditi dobro. U vodene jastuke se ne može ni izdaleka ubrojiti one male pragove na izlaznoj ivici pločnika prema crtežu, koji nalazimo u raznim starim tehničkim kalendarima, jer to, kao što je gore navedeno, nije nikakav vodeni jastuk, pošto je suviše plitak i ne donosi nikakove koristi, a pored toga stvara kaskadu na izlazu s pločnika, koja izaziva podlokavanje zuba. Ovaj način već se nigdje ne primjenjuje s razloga, koji su već gore navedeni. Ako su po sriedi sasma nizke pregradice za male količine proticajne vode, kao što, uostalom i sliedi iz opisivanja u tim kalendarima, vodeni jastuk uobće nije potreban, jer u ovom slučaju ipodpuno je dovoljna kaldrma, uzevši u obzir malu snagu udara vodenog slapa. Pri manjem padu linije izjednačenja takove pregradice mogu biti i bez podslaplja. IV. Tvorivo za pregrade Dosada smo govorili, u glavnom, o kamenim pregradama, jer je kamen najbolje tvorivo za objekte, pošto je trajan, odporan za atmosferlije i vodu, ima veliku specifičnu- težinu, pa se stoga i najviše upotrebljava kod uređenja bujica. Osim toga sam kamen u većini slučajeva ništa ne stoji, pošto se vadi iz državnih kamenoloma, ili na javnom imanju. Ali pored svega toga kamen je vrlo skupo tvorivo (lomljenje, prevoz, postavljanje, sve većinom uz skupu stručnu radnu snagu). U poviesti uređenja bujica bilo je mnogo pokušaja pojeftiniti kamene objekte, ali bez uspjeha. Ipak svaki bujičar mora se upoznati s tim pokušajima, da ne ponavlja pogrjesne metode i načine, koje su već prije bile izkušane i odbačene. Jedna od pogrješaka, koja se pravi u cilju pojeftinjavanja kamenih pregrada je zamjena pregrada u cementnom mortu pregradama »u suho« t. j . bez cementa. Lako je proračunati, kakove rezultate daje takav način. Po propisima građevinskih priručnika za 1 m" zida potrebno je: zidara — 1,20; radnika 1,00; kamena — 1,25; cementa — 100 kg; pieska — 0,3´0 m3. Po mirnodobskim cienama i prosječnom Dotrošku to bi odgovaralo u postotcima: zidari — 20%; radnici — 9°/o; kamen — 35%; cement — 28%; oiesak -— 8%. To znači, da je ukidanjem cementa i pieska ušteđeno 28% + 8°/o= 36%. Ali, ako se pregrada zamjenjuje suhozidom iste koristne visine, to debljina pregrade u suho je mnogo veća. Ako je prosječno, po izračunavanju po empiričnim formulama i statičkom računu debljina pregrade u mortu (grubo) jednaka od 0,25 H do 0,30 H, to za pregradu u suho debljina iznosi G 5´0 H, što znači, da je kubatura pregrade u suho za 80% veća od kubature pregrade u mortu. Ako se na cementu uštedilo 36%, onda za povećanje kamena treba potrošiti za oko 32% više, što na koncu konca ne daje nikakove uštede. Osim toga ne treba zaboraviti, da pločnik i kruna i kod suhozida moraju se zidati u mortu. Pri sastavljanju proračuna veoma se često pušta iz vida, da je kamen skup u prvom redu zbog transporta. Transport kamena u proračunima obično se podcjenjuje. U bujicama nema kolskih pu´teva. već se kamen mora prenositi po strmim nagibima, preko dubokih jaruga, provalija, po koritu zatrpanom odlomcima stiena i kamenja, preko krševitih obala, vući po jako nagnutom slivu, gdje postoje samo 60 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 19 <-- 19 --> PDF |
kozje staze, često preko vode, dizati u vis i t. d. Stoga kod radova u bujicama transport materijala, naročito prenašanje velikih i težkih masa kamena uviek je najveća stavka. Naročito se to izpoljava pri prienosu krupnog kamenja, a kako za bujične objekte treba upotrebljavati što krupniji kamen, to se može bez pretjerivanja reći, da prienos kamena u bujici na udaljenosti od 10 mt. stoji više, nego 1 km. po cesti. Kola se ovdje ne mogu upotriebiti; konji tek u izvjestnim slučajevima, pa prienos mora se vršiti ručnom snagom, jer je praviti kolske puteve do svake pregrade — nemoguće. Razumije se, da bi se ovdje moglo pomoći motorizacijom, odnosno upotrebom manjih, lako pokretnih dizalica s motorom, ali ovi strojevi stoje vrlo skupo i kod njih treba uposlavati mehaničare. Svakom bujičaru iz prakse je dobro poznata mučna procedura prienosa krupnog kamena. Za vučenje ili pretumbavanje (kotrljanje) kamena, težkog od 200 do 700 kg. potrebno je od 2 do 4 radnika, ...^ podižu i prevrću kamen. Upotreba valjkova, oblica, raznih vrsta saonica za vučenje olakšava trud, ali ova sredstva ne mogu biti uviek primjenljiva. Pored toga kamen na svom putu od kamenoloma do mjesta radova mora se više puta pretovarivati: od kamenoloma cestom do buj´čnog područja, utovar i iztovar; prienos u samoj bujici, to je još jedan put iztovar i utovar. Nakon toga kamen se slaže kod izkopa za pregradu. Ali zemlja izbačena iz izkopa u vidu visokog nasipa sprečava smještaj kamena pored samog iskopa, već se kamen mora slagati na udaljenosti od kojih 50 mt. i već odavde prenositi još jedan put do zidara, pri čemu se kamen mora spuštati u izkop temelja vrlo oprezno, po daskama, da se ne bi srušili zidovi izkopa. Za svu ovu proceduru, kako je utvrđeno praksom, potrebno je u analizi ciena dodati od 1 do 2 radnika na 1 kub. mt. zida, što nije predviđeno u građevinskim priručnicima, jer su isti sastavljeni za zidanje na ravnom mjestu s neograničenim prostorom. Kad se troškovi prenašanja kamena za suhozid povećavaju skoro dva put uslied povećane kubature, to isto tako treba upotrebiti i više vremena, što razvlačuje rad i povećava rizik od nadolazka visokih voda. Ako pak dopustimo, da primjenom suhozida postižemo kakovu uštedu, treba vidjeti i rezultate te uštede. Zid u cementnom mortu je monolitno tielo, on predstavlja svoje vrste polugu. Pritisak na izvjestnu manju površinu ili točku prenosi se na cieli zid. Sasma drugi slučaj sa suhozidom, koji ne predstavlja hrpu ničim, osim trenja, nevezanog kamenja. Pritisak na jedan ili nekoliko kamenova ne prenosi se na sav zid, te kad se takav pritisak pojača, on izvaljuje to kamenje, pravi u suhozidu rupu, a čim je napravljena mala rupa, voda brzo je proširuje i ruši cieli zid. U koliko je važna monolitnost objekta, vidi se i iz ovog slučaja: jedna pregrada od kamena u cementu bila je Dostavljena na pješčanom nanosu. Visoke vode su probile obalu pored pregrade, i napravile novo korito sa strane pregrade. Pregrada pod velikim pritiskom pokliznula i pokrenula se oko lievog krila za oko 1 mt. od prvobitnog položaja. Najzanimljivije je bilo to. da ciela pregrada ostala je podpuno neoštećena, čak bez jedne pukotine. Nakon zidanja nastavka krila, koje je ostalo u zraku i malog odbojnog zida kod pločnika, pregrada i dalje funkcionirala. Da je tu bio suhozid, od njega ne bi ništa ostalo. Stoga nije nikakovo čudo, da suhozidne pregrade u bujicama nisu dugovječne i ne mogu izdržati navalu visokih voda. Stoga se i književnost (njemačka i francuzka, Dumontzey i dr.) izkazala protiv suhozida. Za vrieme bivše Jugoslavije organi ministarstva šuma nisu se potrudili upoznati se s ovim pitanjem, te su tražili veću primjenu visokih pregrada u suho. I ako su uskoro visoke vode napravile od tih pregrada tužne uspomene (bujice između Džepa, i Ristovca) vjera u suhozide nije bila pokolebana, već je pronađen razlog i liek: bile su krive spojnice i zidari. Upućene su okružnice s uputama, da zidarski rad na suhozidnim pregradama mora biti mnogo bolji od rada na pregradama u mortu. Spicanje i klesanje se povećavalo, spojnice su morale biti minimalne, kamen samo krupan, pomna veza i t. d. Stoga je u proračunu za izradu 1 m8 zida trebalo 1,8 zidarskih nadnica umjesto 1,2. Pri tome, začudo, se zaboravilo, da pri ovakovom povećavanju zidara od uštede nije preostalo ništa, već ovakove suhozidne pregrade stajale više od pregrada u mortu. Prema tome ovakova i slične »štednje« u radovima na uređenju bujica predstavljaju pravo razsipanje novca. Treba dobro znati, na čemu se može i mora šte 61 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 20 <-- 20 --> PDF |
diti. Štediti se mora, napr. na izkopu, jer se izkop ne može »dobro« ili »rđavo« izvršiti. Treba štediti na transportu, jer u ovakovom radu ne postoji pitanje kakvoće, već samo količine. Ali, štediti, na pr. na zidaru je pravo razsipanje. U bujicama zidar je sve! Zemljani radovi, transport, dobava materijala, to su samo sredstva, jer je konačan cilj zidanje. Stabilnost, trajnost, svrsishodnost objekta ovisi od toga, kako se on ozida. Dobru, pravilnu vezu kamenova, male spojnice, pomno popunjavanje mortom, priprema morta, obrađivanje kamena i uspješno obavljanje svih drugih poslova oko zidanja može s uspjehom izvršiti samo dobar, vješt, izkusan i pošten zidar. A dobri zidari ne idu na bujice uz svoju običnu nadnicu, što je podpuno razumljivo, kad se uzmu u obzir težke prilike rada u bujicama. Zidar u gradu ima redovan život, stanuje blizu građevine, s hranom nema neprilike; u slučaju nevremena, može se odmah skloniti. To´ je, kako kažu zidari »suhi i topli rad« razliku od bujica, gdje je rad »mokar i hladan«. Na bujici zidar mora prevaliti pješke svaki dan od konačišta do radova više kilometara; u slučaju kiše nema gdje da se sakrije, a pri nadolazku bujičnih voda dangubi. Iz svoje prakse stekao sam uvjerenje, da je bolje platiti vještom zidaru dvostruku nadnicu, nego imati dva slabija zidara po običnoj nadnici. Slab zidar troši mnogo vremena na obradu kamena; on nema »oka« za pojedine kamenove. Pri špicanju, koje vrši na dohvat, uviek mora »primjeriti« kamen, t. j . metnuti ga na zid. jer tek tada on vidi ta mjesta na kamenu, koja treba skresati. Pri tom mjerenju on uposluje radnike, pošto sam ne može podignuti težak kamen. Nakon mjerenja i obilježavanja takav zidar skida kamen i ponovo ga špica. Ako on mora požuriti, onda stavlja na zid neobrađen, odnosno slabo obrađen kamen, ostavlja vehke spojnice (sastavke), kamen klima pod nogom, veza je nepravilna i si. Mnogo su bolji zidari, koji znaju raditi sa »žicom«, a najveći stepen vještine zidara, kad on ima toliko izvježbano oko- da i bez žice zna obraditi kamen. Takav zidar ne troši suvišnih pokreta, ne odšpica više nego je potrebno i odmah kreše samo´ ona izpunčenja i izboč:ne, koje smetaju ležištu i bočnim stranama. Ima načina za koristnu štednju u bujicama umjesto upotrebe suhozida i slabih zidara. Ovamo se odnosi primjena zemljani h nasip a za pregrade, koje se prave od materijala iz nagiba bujice, koii se nalaze na miestu i ne trebaju transporta. Ovo kod nas. nažalost malo se ili nikako n´je primjenjivalo. Za široke, razvučene profile korita ovaj sustav ima ogromne prednosti, pošto je mnoso put jeftiniji od kamenih pregrada. Načelo takovih nregrada je jednostavno. Po smjeru pregrade pravi se nasip od zemlje, koji u sredini ima propust — kratku kamenu ili betonsku pregradu. Širina ove pregrade je samo malo veća od širine proticajnog otvora. Nasip se mora usjeci u nagibe bujice i imati dobar sooj s propustom. Prednosti ovakovog sustava su sliedeći: L upotreba skupog kamena i zidarske snage je minimalna, jer se ograničuje samo na izradu propusta. 2. upotreba obične radne snage — kopača, za čiji rad nije potrebna ni obuka, ni vještina, te se za radove upotrebljava okolno pučanstvo, 3. stabilnost objekta je veća od stabilnosti suhozida, jer ne postoji opasnost obaranja, 4.- nodizanje nasipa na širem potezu odmah stvara podnožice za strme nagibe, oburv´ne i popuzme. 5. može se upotrebiti svaki materijal od kojeg su nagibi-bujice: kamenje, zemlja, šuunak, glina, oblutci. piesak, ilovača i si., tako da u materijalu ne može b-´ti oskudice. Tioovi ovakovih nasipa su pokazani na si. 4. Ovi se nasipi razhkuiu od riečnih i vodojažmh time, što imaju vodne i suhe strane mnogo strmije: vodna strana, na pr., ima mjesto 1:3 ili 1:4 — 1:1% do 1:2, a suha — 1:1 umiesto 1:2. To se objašnjava time. da na riečne nasipe voda dieluje stalno i neprekidno, a u bujicama vrlo kratko vrieme. U bujičnom. nasipu voda pritiskuje vodnu stranu samo dok se ne popuni materijalom, nakon čega nema mnogo opasnosti za poniranje vode unutar nasipa, odnosno probijanje obloge. Suha strana nasipa se osigurava za toliko, da se ne ruši uslied svoje vlastite težine, od vjetra ili. kiše. Navedeni tipovi se primjenjuju savezno nostoiećim nrihkama u bujici. Tip 4/b izrađuje se pri dobrom materijalu: gline s Mi pješčanih čestica. Vodena snaga ima nagib 1:1 i osigurana je kaldrmom, koja je pri osnovici nešto deblja. Pri nagibu 1:1 sastojci kaldrme moraju se. zaliti cementnim mortom (žbukovati), koji sprečava poniranje vode unutar nasipa. Potrošak cementa pri tome ne prekoračuje 3 do1 5 kg. na 1 četv. mt. i smanjuie se pri pomnom radu, jer pri zalievanju treba paziti da mort ne ostaje na površini kamenja, već sav uđe u spojnice između pojedinih kamenova. Suha strana osigurava se busenom, ako busena nema, zasijava se ksprofitnim travama. U sredini osnovice nasipa izrađuje sf» brava. fi2 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 21 <-- 21 --> PDF |
SI. 4. Tipovi zemljanih nasipa Pod si. 4 c pokazano je osiguranje željezobetonom, koje je najsigurnije i najtrajnije. Primjenjuje se kod velikih proticajnih voda, većim visina nasipa´i slabog, propustljivog materijala. Za željezobeton postoji više načina: ovdje je pokazan najekonomičmji, a i siguran: pisac je primjenjivao isti u više slučajeva sa vrlo dobrim rezultatom, koji se pokazao nakon višekratnog prolaza visokih voda. Vodni nagib mora biti: 1:1%. Kad se nasip slegne, u njemu se buše rupe na uzajamnoj udaljenosti od 0,60 mt., duboke od 35 do 55 cm. — već prema materijalu nasipa, a u prečniku od 4 cm. U ovu se rupu spušta žica 4 m/m debela, tako da se gore za vezu ostavlja oko .0´... Rupa sa žicom se zaliva cementnim mortom 1:2. Žičana mreža gornje ploče od žice 2 m/m debele vezuje se sa krajevima žice od ankera. Beton za ploču uzima se u srazmjeru 1:2:4. Debljina ploče je 5 cm. Protiv pukotina u ploči moraju se umetnuti obični uložci svakih 2,50 mt. Ima i drugih načina osiguranja betonom i željezobetonom. U svakom slučaju, pri sastavljanju detaljne osnove predhodno treba izračunati potrošak obične kamene pregrade i uzporediti s potroškom navedenog osiguranja nasipa. Prosjeci si. 4/d i / pokazuju nasip u buj;cama, gdje ima u samom koritu izvjestne količine kamena, a materijal je srednje propustljiv. Ovakav se nasip primjenjuje kod većih visina, te stoga ima bermu. Na donjem dielu od berme nagib je 1:1% do 1:2; kamen je položen u vidu nagnutog trapeza, te ovaj dio nije potrebno osiguravati mortom. Gornji dio ima nagib 1:1 te ovdje treba kaldrmu žbukati, Nasip ima dvie brave. Suha je strana osigurana busenjem. 63 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 22 <-- 22 --> PDF |
Nasip pod si. 4/e, kao i c, služi za jako propustljiv materijal s velikim postotkom pieska ili šljunka. U ovom je slučaju potrebno izraditi jezgro nasipa, koje može biti od različitog, ali u svakom slučaju nepropustljivog materijala. U ovom slučaju propustljiv nasip služi za statičku ravnotežu jezgra, koje može biti od kamena u mortu, od betona, željezobetona, oblica, dasaka ili ilovače. Debljina ovog jezgra srazmjerno. s debljinom pregrade, mnogo je manja, a može biti, na pr., oko 40—5´0 cm. pri 3 mt. visine kod kamena ili betona. Ako se upotrebi ilovača, jezgro mora biti deblje. Uslied jake propustljivosti materijala nagibe treba osigurati kaldrmom, koja štiti od djelovanja kiše i vjetra. Vodna strana je žbukovana, ako je kaldrma od tankog, sitnog kamena. Pri krupnom kamenu i dobroj izradi žbukovanje nije potrebno. Nasip pod 4/f ima sliedeću razliku: primjenjuje se kod nepropustljivog materiala sa većom visinom proticajnog otvora. Vodni nagib je od 1:1% do 1:2; donja polovina sastoji se od kamena naslaganog u vidu trokuta sa širokom osnovicom, dočim je gornji dio osiguran kaldrmom na cementnom mortu. Suha je strana-osigurana kaldrmom u suho. Na presjeku si. 4/g pokazano je osiguranje nasipa busenom i upotrebljava se, kad nema nikakovog drugog materijala za osiguranje,, a nasip je nepropustljiv ili slabo propustljiv. Uobće, busenje za bujične objekte je sasma nesigurna stvar, a stoga upotrebljavamo ga u slučaju krajnje nužde i pod uvjetom da bujica nosi mnogo sitnog materijala, tako da će se nasip popuniti nakon prvih voda. Nasipi sa busenjem ne smiju biti visoki: samo do 3 mt., a nagibi od 1:2 do 1:4 i sa bermom na vodnoj strani. Umjesto busena, kao što je ranije spomenuto, mogu se s uspjehom posijati kserofitne trave s dubokim, razgranatim korenjem. Drveće i džbunje ne snrje se saditi na nasipu. Na si. 4/h vidi se spoj nasipa s propustom, jer je u ovom slučaju pregrada, koja se nalazi u sredini nasipa samo jedan dio objekta i mora se nazivati propustom. Praksa je pokazala, da su najosjetljiviji dielovi u ovakovim pregradama spojevi nasipa s propustom i nasipa s nagibima bujičnog korita. Stoga na izradu ovih dielova nasipa treba obratiti najveću pažnju. Dielovi nasipa pored zida propusta moraju se dobro nabiti naročito spremljenim za to nabijačima i pri tome treba paziti, da nigdje ne ostane šupljina, kroz koju bi voda našla sebi put. Širina nasipa gore, kao minimalna prima se za 1,20 mt., a kod osiguranja busenjem 1,50 mt. Ako su bočni zidovi propusta po računu kraći od suhe strane nasipa, iste treba produžiti do kraja podnožice u svrhu zaštite nasipa od razljeva vodenog slapa, koji izlazi s pločnika, a krajevi bočnih zidova moraju biti bar za 10% viši od visine usta propusta. . Pri spremanju, izkopu materijala za nasip je najbolje terasirati obale bujičnog korita,, što predstavlja pripremu za izkorišćavanje terena poljopriradnim biljkama ili za pošumljavanje. Os m toga ovim odpada potreba i onog prienosa materijala uzduž nasipa, pošto izkopana zemlja pada na dno korita. Dakle, upotreba nasipa daje veliku uštedu u kamenu i cementu. Ali i pored toga, bez upotrebe nas´pa postoje druge mogućnosti za uštedu cementa u samom tielu kamene pregrade. To se postizava na taj način, da se pri zidanju samo spoljni redovi podižu na mortu (si. 4a). Šupljina unutra popunjava se betonom 1:5:10 ili šljunkom ili pak pieskom. Upotreba ilovače se ne preporučuje, jer ista može izazvati pukotme u zidu. Ako se već ilovača mora upotrebiti, u zidu treba ostaviti više manjih prozora. Ako ima dosta kamena, a cement je skup, može se istodobno zidati i spoljne i unutarnje dielove; samo unutarnje popunjavati s mortom 1:8 a spoljašnji 1 : 3, ili unutra ostaviti suhozid. Kao krajnja ušteda u cementu predstavlja način, kad se u cementu ziđu samo krajnji spoljašnji redovi. I ako je potrošnja cementa ovdje minimalna, ovakova pregrada mnogo put je stabilnija i trajnija od suhozida, pošto dobiva dva sloja nepropustljiva za vodu, a pregrada u suho uviek j samo rešeto. Pri izradi kamenih propusta ili pregrada neki inžinjeri uobičavaju ostavljati u zidu propustnice (prozori). Mišljenja o tome se razilaze. Jedni tvrdi da su ti prozori uviek potrebni, a drugi su protiv njih. U toku 30 godina promatrao sam bezbroj puta funkcioniranje t´h prozora, te sam došao do sliedećih zaključaka: prozore bezuvjetno treba izraditi, kad se uzvodno od pregrade nalazi izvor, odnosno izlaz na površinu podzemne vode, poniranje kroz obale, zablaćivanje i si., jer bez 64 |
| ŠUMARSKI LIST 3-4/1944 str. 23 <-- 23 --> PDF |
prozora voda će ponirati i prolaziti izpod temelja pregrade ili, što se često događa, naći će izlaz negdje u samom zidu, kroz spojnice ili kakovu neprimjetnu pukotinu u kamenu i time će postepeno iznositi mcrt i rušiti vezu između pojedinih kamenova. Ali ni u ovom slučaju sami po sebi prozori ne će mnogo pomoći, jer hirovita voda u večini slučajeva zaobilazi prozore i pronalazi drugi, nepoželjan put. Stoga, savezno izradi prozora treba izraditi i drenažu, zahvat tih izvora. Ali, ako uzvodno od pregrade nema izlaza podzemnih ili drugih voda i korito je suho, prozori ne trebaju, čak šta više, oni donose više štete nego li koristi. Navodi, da ovi prozori olakšavaju hidrostatički pritisak, nisu točni. Kad voda stizava do krune, iza pregrade obrazuje se jezero. Umjesto, daše prelieva preko krune, voda djelomice prolazi kroz prozore. Kažem »djelomice«, jer ukupna površina svih prozora nikad ne može biti tako velika, kao površina proticajnog otvora. Kako hidrostatički pritisak ovisi izključivo od debljine vodenog sloja nad izvjestnom točkom zida, odnosno, od razlike visina vodene razine i date točke, ovaj pritisak ostaje isti, da li postoje prozori ili ne, pošto debljina vodenog sloja od krune ostaje ista. Ovdje, dapače, ne računamo debljinu vodenog sloja na kruni, ali ta debljina je neznatna razmjerno sa visinom pregrade. Kako prozori mogu primiti neznatan postotak proticajne vode, to ni debljina vodenog sloja nad krunom ne može se osjetno smanjiti, a prema tome ni hidrostatički pritisak. To smanjivanje ne dostizava ni 2%, osim akoi su prozori neob;čno velikih dimenzija. Ali šteta ođ prozora dvostruka je: prvo, oni oslabljuju statičku stabilnost i monolitnost pregrade, a drugo, sprečavaju popunjavanje pregrade materijalom, naročito, ako je u bujici sitan materijal, a popunjavanje pregrade treba postići što prije, jer se time dolazi do konačne stabilnosti pregrade. Željezobetonske pregrade imaju tu prednost, dane zahtievaju transporta velikih masa tvoriva. Neki navode da je mana željezobetona u bujicama njegova lakoća, odnosno mala težina. Ovaj navod nije osnovan. Manja težina objekta zaista doprinosi povećavanju momenata za obarnje i klizanje. Ali željezobetonu može se dati koju bilo formu, pa i takovu, pri kojoj će pregrada biti podpuno stabilno statičko tielo. To se, u glavnom postizava na dva načina: ustrojstvom šupljih pregrada ili u vidu zida sa kontraforsima. Pregrade od betona, uzevši u obzir veću potrošnju cementa i pieska u svakom pogledu su izpod kamenih i željezobetonskih pregrada, te se upotrebljavaju samo tamo, gdje nema kamena, a ima samo šljunak. Krunu i pločnik u betonskim pregradama treba ´zraditi od kamena, u protivnom je potreban jači nadzor i popravak nakon oštećenja i izlizavanja ovih dielova. Treba napomenuti, da za uređenje bujica, osim postavljanja objekata u koritu, postoji sasma drugi način zadržavanja vode na samom slivu. Ovaj način ima tu prednost, što ne zahtieva upotrebe građevnog tvoriva, ali može se primieniti samo u izvjestnim slučajevima. Ako prilike budu dozvolile, izložiti ću ovaj zanimljiv način. * Bujice imaju svoju naročitu ćud, te je potrebno biti jako oprezan i ne izvoditi iz pojedinačnih slučajeva žurne zaključke. Događa se, da objekti, koji su pogrješno izračunati ili rđavo izgrađeni, stoje neoštećeni; a padaju tek nakon nekoliko godina; to znači, da u toku ovih godina nisu prolazile visoke vode. Pravi izpit bujičar polaže ne pred pohvalbenim povjerenstvom, već pred visokim vodama. Inžinjer bujičar tek tada stekne izkustvo u svojoj struci, kad on vidi rezultate svog rada pri prolazu visokih voda, a za ovo treba ponekada čekati nekoliko godina. Zato je potrebno, da bujičar bude stalan u svojoj službi odnosno na službenom mjestu. Dakle, rđav administrativni sustav povlači za sobom i rđave tehničke posljedice. Stoga su svi bujičri oduševljeno pozdravili članak gosp. Ing. Augusta Horvata (u br. 3. — 1942. g. Hrvatskog Šumarskog Lista) »O organizaciji bujičarske službe«, te se nadaju, da će organizacija bujičarskih radova ipak krenuti po jedinom pravilnom putu, smjernice kojeg su ukazane u tom članku. ZUSAMMENFASSUNG Der Verfasser erörtert die Rolle von Wasserpolstern in der Wildbachverbauung mit besonderer Hinsicht ihres Einflusses auf die Veringerung der kinetischen Energie des Wassers auf die Sperrensturzbette. 65 |