Ekspertyza w zakresie oceny statyki i bezpieczeństwa w otoczeniu drzewa z zastosowaniem próby obciążeniowej

Transkrypt

1 Ekspertyza w zakresie ceny statyki i bezpieczeństwa w tczeniu drzewa z zastswaniem próby bciążeniwej Przedmit pracwania: Kasztanwiec biały (Aesculus hippcastanum L.) Pelplin, ul. Mickiewicza 14a Zlecenidawca: Stwarzyszenie EKO-INICJATYWA Miłsna, Kwidzyn Wrzesień 2014 Autr pracwania: Jerzy Stlarczyk

2 Strna2 1. WSTĘP Niniejszy dkument zawiera ekspertyzę pwstałą na zlecenie STOWARZYSZENIA EKO-INICJATYWA z siedzibą Miłsna KWIDZYN. Wyknawcą jest Jerzy Stlarczyk prwadzący firmę pd nazwą EKO-TREK z siedzibą we Wrcławiu. Przedmitem zlecenia jest cena statyki i bezpieczeństwa w tczeniu drzewa z gatunku kasztanwiec biały (Aesculus hippcastanum L.), usytuwaneg w Pelplinie na ul. Mickiewicza 14a bejmująca: 1. Wyknanie badania stabilnści drzewa w gruncie raz pdatnści na złamanie metdą bciążeniwą TSE 2. Ocenę stanu zdrwtneg drzewa metdą wizualną 3. Przedstawienie wnisków z badania raz prpzycji dalszeg pstępwania. Badanie w terenie wyknan METODYKA BADANIA Zastswan uznane metdy ceny drzewstanu: a. Pmiary pdstawwych parametrów drzewa zgdnie ze standardami (pmiar bwdu wyknan taśmą mierniczą na wyskści 130 cm raz 100 cm, pmiar wyskści drzewa d celów badania także wyknan taśmą mierniczą) b. Ocenę wizualną drzewa c. Próbę bciążeniwą wg metdlgii TSE (Tree Stability Evaluatin) grupy ITEG cena pdatnści na złamanie raz wywrócenie Próba ciągnięcia (zwana też próbą bciążeniwą) pzwala zarówn na pmiar wytrzymałści na złamanie, jak również na pmiar siły zaczepienia w pdłżu, gwarantując jednznaczną, ugruntwaną i racjnalną cenę stabilnści drzew. Wyska miardajnść próby ciągnięcia w prównaniu z innymi metdami zstała ptwierdzna już wielkrtnie, m.in. w badaniach prwadznych przez grupę rbczą zajmującą się urządzeniami badawczymi związku Fachverband Geprüfter Baumpfleger e.v. pd kierwnictwem Bd Siegerta. Badania w zakresie statyki drzew przeprwadzane przy zastswaniu prób ciągnięcia pierają się na metdach ciągnięcia (bciążeniwych) pracwanych przez dr. inż. Lthara WESSOLLY eg i Güntera SINN a. Plegają na pmiarze bciążenia pnia raz siły zaczepienia drzewa w pdłżu w wyniku symulacji napru wiatru. Obciążenie zastępujące napór wiatru jest przenszne w spsób kntrlwany, stpniw, d kreślnej granicy na pień drzewa za pmcą liny urządzenia ciągnąceg. Drzew reaguje na siłę dkształceniami włókien skrajnych pnia (ściśnięciem lub wydłużeniem), które rejestrwane są cyfrw za pmcą czujników rzciągania (elastmetry) z dkładnścią d 0,001 mm. Jedncześnie następuje bciążenie pdstawy pnia, któreg pmiar dbywa się za pmcą czujników kąta przechylenia (przechyłmierze/ inklinmetry) z dkładnścią d 0,01º. Uzyskane wyniki pmiaru raz pdstawwe dane dtyczące drzewa są wprwadzane d specjalistyczneg prgramu TSE i tam pddawane analizie. Dzięki ekstraplacji zarejestrwanych danych raz prównaniu z empirycznymi wartściami pmiaru (rzciągliwścią śwież ścięteg drewna, naturalneg zachwania się drzew pdczas wywracania) mżna szacwać stabilnść w gruncie i wytrzymałść drzewa na złamanie w przypadku dużeg napru wiatru (najczęściej sile 12Bft). Wynikiem jest wartść bezpieczeństwa kreślająca wytrzymałść na złamanie raz stabilnść drzewa w warunkach panujących pdczas rkanu.

3 Strna3 W prgramie TSE pdczas bliczania czekiwaneg bciążenia wiatrem uwzględniane są czynniki specyficzne dla drzewa raz czynniki tpgraficzne, takie jak: pwierzchnia krny i jej główny punkt bciążenia (ustalne za pmcą dpwiednich prgramów kmputerwych, np. ArWiL) aerdynamiczne zachwanie drzewa (wartść współczynnika Cw) współczynnik częsttliwści (częsttliwść własna, uwzględnia pdatnść drzewa na drgania) współczynnik terenwy (jest dzwierciedleniem warunków panujących w terenie, które hamują przepływ wiatru, np. nierównść pdłża) współczynnik prywistści (kreśla wpływ efektów ptęgujących siłę wiatru raz turbulencji np. bustrnnie zabudwana ulica) ciśnienie atmsferyczne. (źródł: Badanie metdą bciążeniwą dstarcza wyników pzwalających na bliczenie: hiptetycznej wytrzymałści drzewa (wyliczana z gólnych parametrów dla pełneg pnia drzewa dla wiatru sile 12 Bft) (na rys 4 Optimized SIA) realna wytrzymałść na złamanie dla bciążenia wiatrem sile 12Bft (na rys.4 Tensin) realna aktualna stabilnść w gruncie dla bciążenia wiatrem sile 12Bft. (na rys. 4 Inclinatin) d. Ddatkw wyknan badanie pnia tmgrafem snicznym w celu ustalenia lkalizacji i wielkści rzkładu d ptrzeb kalkulatra SIA (użyt tmgrafu dźwiękweg marki ArbrSnic 3D FAKOPP Ent.) Ocena uwzględniała także cechy drzewa mgące wpływać na statykę: rzmiary, płżenie, cechy budwy raz symptmy chrób. Wyknawca badania: Jerzy Stlarczyk człnek Grupy Niezależnych Ekspertów Drzew (Independent Tree Expert Grup), technik leśnictwa (abslwent Technikum Leśneg w Miliczu), inspektr nadzru w specjalnści leczenie i pielęgnacja drzew (NOT SITO nr 46/87). Dane kntaktwe: Jerzy Stlarczyk EKO-TREK, js@ek-trek.pl, tel

4 Strna4 3. OPIS PRZEDMIOTOWEGO DRZEWA I OCENA STANU ZDROWOTNEGO Gatunek Lkalizacja Pdstawwe parametry drzewa: Opis drzewa: Kasztanwiec biały (Aesculus hippcastanum L.) Pelplin ul. Mickiewicza 14a Wyskść: 21,3 m Obwód (na wys. 130 cm): 294 cm Obwód (na wys. 100 cm): 297 cm Pwierzchnia krny (wg prgramu ArWil): 250m 2 Obiekty w zasięgu drzewa: drzew zlkalizwane w centrum przy jednej z głównych ulic miejscwści intensywny ruch pieszy (chdniki) intensywny ruch kłwy (jezdnia, parking p przeciwnej strnie ulicy) budynki. Opis drzewa: system krzeniwy częściw umiejscwiny pd budynkiem sąsiadującym z drzewem dzimek tczny pdmurówką, grunt wkół pnia pniesiny na 25 cm. silne pchylenie w kierunku ulicy stan zdrwtny średni (1 w skali Rlffa drzew lekk zahamwanym przyrście pędów), niewielki susz gałęziwy w górnej części krny, mże świadczyć niewystarczającej wydlnści krzeni dla becnych rzmiarów drzewa (mże t być spwdwane zmniejszeniem ilści pwietrza glebweg) drzew pddane w przeszłści iniekcjm w celu zwalczania szrtówka ubytki w pniu pwstałe p dciętych knarach. Ft.1a i 1b. Badane drzew - lkalizacja przy ciągu pieszym i samchdwym, silne pchylenie pnia w kierunku ulicy

5 Strna5 4. WYNIKI BADANIA TOMOGRAFEM DŹWIĘKOWYM Tmgraf zstał użyty pmcnicz w celu ustalenie wielkści ubytku pnia i dknania stswnych bliczeń w kalkulatrze TSE (bliczanie wartści wynikającej z mdeli SIA). Pniższy braz wskazuje na becnść znaczneg ubytku w pniu raz rzkładu wpływająceg na wytrzymałść pnia na złamanie na wyskści 180 cm. Rys. 1 Obraz ubytku w pniu na wyskści 1,8 m.

6 Strna6 5. WYNIKI PRÓBY OBCIĄŻENIOWEJ Rzmieszczenie czujników i zastswane bciążenie Elastmetry (czujniki rzciągania/ ściskania) umieszczn na pniu. Inklinmetry (przechyłmierze) umieszczn zgdnie z metdyką badania u pdstawy pnia (w linii ciągnięcia). Od strny ściskanej umieszczn 3 elastmetry: czujnik S1 na wyskści 155 cm, czujnik S2 na wyskści 184 cm, czujnik S3 na wyskści 105 cm raz 1 inklinmetr (C1) u pdstawy pnia. Od strny rzciąganej umieszczn 2 elastmetry: czujnik S4-180 cm, czujnik S5 119 cm i 1 inklinmetr (C2)u pdstawy pnia. Obciążenie przyłżn na wyskści 6,3 m. Kierunek ciągnięcia 217 SW. Ft.2a i 2b Rzmieszczenie czujników W bliczeniach wyników bu prób wykrzystan dane bliczne w prgramie ArWil (rys. 2).

7 Strna7 Obliczenia w prgramie ArWil: Prgram pzwala na szacwanie pwierzchni krny raz pdstawwych parametrów isttnych dla zachwania się drzewa pdczas wiatru. Pwierzchnia krny = 250 m 2 Śrdek krny na wyskści = 12 m Główny punkt napru wiatru na wyskści = 13 m Rys. 2 Obliczenia w prgramie ArWil

8 Strna8 Wyniki bliczeń w prgramie TSE: W kalkulacjach uwzględnin uwarunkwania lkalizacji przedmitweg drzewa (teren małeg miasta) raz przyjęt współczynnik prywistści na pzimie 1,4. Przykładan bciążenie d 0,2t d 2,0t, w klejnych krkach c 0,2 t ntując wskazania czujników. Obciążenie przerwan na 2,0t ze względu na siągnięcie wartści wystarczających d symulacji wiatru sile 12 Bft. Rys. 3 Dane w TSE

9 Strna9 Rys. 4 Wyniki bliczeń TSE Inklinmetry zarejestrwały zmiany świadczące reakcji drzewa na przykładane bciążenie (przechył). Wskazania bu czujników spójnie świadczą niewystarczającej stabilnści drzewa w gruncie (czyli małej dprnści na wywrócenie). W kalkulatrze TSE uzyskan wskaźniki inklinacji pniżej przyjmwanej wartści 1,5. Wskazania elastmetrów są zróżnicwane, dwa z nich S3 i S4 - wskazują niewystarczającą dprnść na złamanie pnia (uzyskan wartści znacznie pniżej wymaganeg prgu 1,5).

10 Strna10 Rys. 5. Raprt TSE Wyniki w raprcie wskazują, że drzew nie spełnia wymgów w zakresie stabilnści w gruncie i ze względu na gólnie słabiną statykę nie jest dpuszczalny ubytek w pniu.

11 Strna11 PODSUMOWANIE I WNIOSKI: Badanie tensmetryczne pisaneg drzewa przeprwadzn p wcześniejszej wizualnej cenie, która pzwliła ustalić jeg najważniejsze parametry raz zauważyć symptmy słabienia drzewa. Ddatkwe badanie tmgrafem snicznym pmgł w kreśleniu płżenia raz wielkści ubytku w pniu. Próba bciążeniwa przeprwadzna w kierunku ptencjalneg upadku (d budynku d śrdka jezdni) wykazała, że przy becnych parametrach drzew nie spełnia wymgów w zakresie stabilnści w gruncie dla symulwanych warunków wiatru sile 12 Bft. Wynik taki jest efektem niekrzystnej relacji wielkści krny raz średnicy pnia. Drzew rsnąc w częściwym słnięciu nie inwestwał w pień, czeg skutkiem są zaburzne prprcje pnia i krny. W płączeniu z becnym rzkładem i becnścią grzybów (które wniknęły w miejscach dcięcia knarów) w perspektywie mżna przewidywać pgarszanie się stanu drzewa, c ddatkw słabi jeg stabilnść. Nie znacza t jednak, że becnie przy przeciętnych warunkach pgdwych drzew mże upaść, czy się złamać. Przy pgrszeniu się stanu zdrwtneg drzewa (zwłaszcza pstęp rzkładu w nasadzie krny) jest jednak prawdpdbne dłamywanie się knarów. W celu zwiększenia bezpieczeństwa w tczeniu drzewa i uniknięcia decyzji usunięciu g mżliwe jest a. przeprwadzenie znacznej krekty krny kł 25% i bniżenia wyskści drzewa. Symulacja zachwania drzewa p takiej redukcji (wielkść krny k. 188 m2, wyskść k. 16 m) wykazała, że parametry w kalkulatrze TSE pprawiają się i drzew zaczyna spełniać wymgi w zakresie statyki (chć nadal są t wartści graniczne w zakresie wywrtu). Niemniej ze względu na budwę krny krekta słabi witalnść drzewa i pgłębi prblemy z rzkładem, a w dalszej perspektywie spwduje pnwne słabienie stabilnści. Pnadt p dknaniu cięć drzew utraci walry estetyczne i przyrdnicze, wyknanie takich zabiegów wymagałby zatem zniesienia chrny prawnej. b. wyknanie pdpór d strny pchylenia wzmacniających drzew i zapbiegających upadkwi drzewa raz wiązań zabezpieczających knary w krnie drzewa. Pdpry pwinny być zaprjektwane przez specjalistów.