Zmiany, Poprawki, Uwagi

UKD 624.131.5:624.15

POLSKA NORMA

Numer: PN-81/B-03020

Tytuł: Grunty budowlane - Posadowienie bezpo

ś

rednie

budowli - Obliczenia statyczne i projektowanie

Grupa ICS: 93.020

SPIS TRE

Ś

CI

1. WST

Ę

P

1.1. Przedmiot normy
1.2. Zakres stosowania normy
1.3. Okre

ś

lenia

1.4. Podstawowe oznaczenia
1.4.1. Cechy gruntów
1.4.2. Obci

ąż

enia, napr

ęż

enia, przemieszczenia

1.4.3. Cechy geometryczne
1.4.4. Współczynniki
1.4.5. Symbole dla gruntów niespoistych
1.4.6. Symbole dla gruntów spoistych
1.4.7. Inne oznaczenia
2. ZASADY PROJEKTOWANIA POSADOWIENIA BEZPO

Ś

REDNIEGO

2.1. Dane do projektowania
2.2. Gł

ę

boko

ść

posadowienia fundamentów

2.2.1. Zasady ogólne
2.2.2. Zalecenia szczegółowe
2.3. Wymiary podstawy fundamentu
2.4. Ochrona podło

ż

a gruntowego i pomieszcze

ń

podziemnych

3. OBLICZENIA STATYCZNE
3.1. Metoda oblicze

ń

3.2. Schemat obliczeniowy podło

ż

a i parametry geotechniczne

3.3. Sprawdzanie stanów granicznych no

ś

no

ś

ci podło

ż

a (I stan graniczny)

3.3.1. Zastosowanie oblicze

ń

3.3.2. Rodzaje I stanu granicznego
3.3.3. Warunek obliczeniowy
3.3.4. Współczynnik korekcyjny
3.3.5. Obci

ąż

enie

3.3.6. Parametry geotechniczne
3.3.7. Obliczeniowy opór graniczny podło

ż

a gruntowego

3.4. Sprawdzanie stanów granicznych u

ż

ytkowania budowli (II stan graniczny)

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 1

3.4.1. Zastosowanie oblicze

ń

3.4.2. Rodzaje II stanu granicznego
3.4.3. Warunek obliczeniowy
3.4.4. Obci

ąż

enia

3.4.5. Parametry geotechniczne
3.4.6. Przemieszczenia
3.4.7. Przemieszczenia dopuszczalne
3.5. Obliczanie osiadania
3.5.1. Napr

ęż

enia w gruncie

3.5.2. Ogólne zasady obliczania osiadania fundamentów
3.5.3. Obliczanie osiadania fundamentów
4. BADANIA GRUNTÓW
4.1. Zakres niezb

ę

dnych bada

ń

gruntów

4.2. Lokalizacja i gł

ę

boko

ść

wierce

ń

badawczych i sondowa

ń

4.3. Interpretacja wyników sondowa

ń

4.4. Interpretacja wyników próbnych obci

ąż

e

ń

ZAŁ

Ą

CZNIKI

Zał

ą

cznik 1. Sprawdzanie I stanu granicznego. Metody obliczania oporu granicznego podło

ż

a w powszechnie

spotykanych przypadkach
Zał

ą

cznik 2. Wyznaczanie napr

ęż

enia

σ

zq

w podło

ż

u gruntowym od obci

ąż

enia zewn

ę

trznego

INFORMACJE DODATKOWE

1. WST

Ę

P

1.1. Przedmiot normy. Przedmiotem normy s

ą

zasady projektowania posadowienia bezpo

ś

redniego obiektów

budowlanych na podło

ż

u gruntowym i wykonywania zwi

ą

zanych z tym oblicze

ń

statycznych.

1.2. Zakres stosowania normy. Norma dotyczy wszystkich rodzajów budownictwa, z wyj

ą

tkiem przypadków

obj

ę

tych innymi normami; nale

ż

y przy tym uwzgl

ę

dnia

ć

dodatkowe wymagania dotycz

ą

ce:

- terenów, na których wyst

ę

puj

ą

niekorzystne warunki: grunty wietrzelinowe, p

ę

czniej

ą

ce lub zapadowe, procesy

osuwiskowe lub erozyjne oraz terenów podlegaj

ą

cych wpływom eksploatacji górniczej,

- poszczególnych rodzajów budowli i ich konstrukcji,
- warunków eksploatacji obiektów, powoduj

ą

cych niekorzystne zjawiska i procesy: filtracj

ę

i dynamiczne działanie

wód w podło

ż

u, wysuszanie, nawilgocenie lub przemarzanie podło

ż

a, przenikanie w podło

ż

e substancji

chemicznych.
Norma nie dotyczy projektowania skarp i zboczy.

1.3. Okre

ś

lenia

1.3.1. posadowienie bezpo

ś

rednie - posadowienie budowli na fundamentach przekazuj

ą

cych obci

ąż

enie na

podło

ż

e gruntowe wył

ą

cznie przez powierzchni

ę

podstawy.

1.3.2. podło

ż

e gruntowe - strefa, w której wła

ś

ciwo

ś

ci gruntów maj

ą

wpływ na projektowanie, wykonywanie i

eksploatacj

ę

budowli.

1.3.3. parametry geotechniczne - wielko

ś

ci okre

ś

laj

ą

ce cechy gruntów budowlanych.

1.3.4. warstwa geotechniczna - strefa w podło

ż

u gruntowym, dla której ustala si

ę

jednakowe warto

ś

ci parametrów

geotechnicznych.

1.3.5. warto

ś

ci charakterystyczne -

ś

rednie warto

ś

ci ustalone na podstawie bada

ń

lub podane w normach.

Symbole charakterystycznych obci

ąż

e

ń

uzupełnia si

ę

indeksem n umieszczonym u dołu, a symbole

charakterystycznych warto

ś

ci parametrów geotechnicznych - indeksem (n) u góry.

1.3.6. warto

ś

ci obliczeniowe - warto

ś

ci uwzgl

ę

dniaj

ą

ce mo

ż

liwe odchylenia od warto

ś

ci charakterystycznych; w

przypadku parametrów geotechnicznych uwzgl

ę

dniaj

ą

ce niejednorodno

ść

gruntów oraz niedokładno

ść

ich badania.

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 2

Symbole obliczeniowych warto

ś

ci obci

ąż

e

ń

uzupełnia si

ę

indeksem r umieszczonym u dołu, a symbole

obliczeniowych warto

ś

ci parametrów geotechnicznych - indeksem (r) u góry.

Warto

ść

obliczeniow

ą

obci

ąż

e

ń

ustala si

ę

przez przemno

ż

enie warto

ś

ci charakterystycznej przez współczynnik

obci

ąż

enia

γ

f

, a warto

ść

obliczeniow

ą

parametru geotechnicznego - przez przemno

ż

enie przez współczynnik

materiałowy

γ

m

.

1.3.7. stan graniczny - stan podło

ż

a gruntowego lub budowli posadowionej na tym podło

ż

u, po osi

ą

gni

ę

ciu którego

uwa

ż

a si

ę

,

ż

e budowla (lub jej element) zagra

ż

a bezpiecze

ń

stwu albo nie spełnia okre

ś

lonych wymaga

ń

u

ż

ytkowych.

1.3.8. stan graniczny napr

ęż

enia w podło

ż

u gruntowym - stan, w którym w ka

ż

dym punkcie danego obszaru

wyst

ę

puj

ą

napr

ęż

enia styczne równe wytrzymało

ś

ci na

ś

cinanie.

1.3.9. powierzchnia po

ś

lizgu - powierzchnia, na której w ka

ż

dym jej punkcie wyst

ę

puj

ą

napr

ęż

enia styczne równe

wytrzymało

ś

ci gruntu na

ś

cinanie.

1.3.10. opór graniczny podło

ż

a gruntowego - opór jaki stawia działaj

ą

cemu obci

ąż

eniu grunt w stanie

granicznym.

1.3.11. obliczeniowy opór graniczny podło

ż

a gruntowego - warto

ść

oporu granicznego podło

ż

a ustalona dla

obliczeniowych warto

ś

ci parametrów geotechnicznych.

1.3.12. podło

ż

e jednorodne - podło

ż

e stanowi

ą

ce jedn

ą

warstw

ę

geotechniczn

ą

do gł

ę

boko

ś

ci równej co najmniej

2 B (B - szeroko

ść

najwi

ę

kszego fundamentu budowli) poni

ż

ej poziomu posadowienia.

1.3.13. podło

ż

e warstwowane - podło

ż

e, w którym do gł

ę

boko

ś

ci równej 2B poni

ż

ej poziomu posadowienia

wyst

ę

puje wi

ę

cej ni

ż

jedna warstwa geotechniczna.

1.3.14. Pozostałe okre

ś

lenia - wg PN-86/B-02480.

1.4. Podstawowe oznaczenia

1.4.1. Cechy gruntów
x

(n)

- warto

ść

charakterystyczna parametru geotechnicznego,

x

(r)

- warto

ść

obliczeniowa parametru geotechnicznego,

ρ

s

- g

ę

sto

ść

wła

ś

ciwa szkieletu gruntu t

⋅

m

-3

,

ρ

- g

ę

sto

ść

obj

ę

to

ś

ciowa gruntu, t

⋅

m

-3

,

ρ

sr

- g

ę

sto

ść

obj

ę

to

ś

ciowa gruntu przy całkowitym nasyceniu porów wod

ą

, t

⋅

m

-3

,

ρ

w

- g

ę

sto

ść

wody w porach gruntu, t

⋅

m

-3

,

c

u

- spójno

ść

gruntu, kPa,

c' - spójno

ść

efektywna gruntu, kPa,

Φ

u

- k

ą

t tarcia wewn

ę

trznego gruntu, °,

Φ

' - efektywny k

ą

t tarcia wewn

ę

trznego gruntu, °,

τ

- napr

ęż

enie styczne, kPa,

τ

f

- wytrzymało

ść

gruntu na

ś

cinanie, kPa,

σ

- napr

ęż

enie normalne, kPa,

u - ci

ś

nienie porowe, kPa,

ν

- współczynnik Poissona,

E

0

- moduł pierwotnego (ogólnego) odkształcenia gruntu, kPa,

E - moduł wtórnego (spr

ęż

ystego) odkształcenia gruntu, kPa,

M

0

- edometryczny moduł

ś

ci

ś

liwo

ś

ci pierwotnej (ogólnej), kPa,

M - edometryczny moduł

ś

ci

ś

liwo

ś

ci wtórnej (spr

ęż

ystej), kPa,

I

D

- stopie

ń

zag

ę

szczenia gruntu niespoistego,

I

L

- stopie

ń

plastyczno

ś

ci gruntu spoistego.

(Definicje cech gruntów podano w PN-86/B-02480).

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 3

1.4.2. Obci

ąż

enia, napr

ęż

enia, przemieszczenia

Q

r

- symbol obliczeniowej warto

ś

ci obci

ąż

enia przekazywanego przez fundament na podło

ż

e gruntowe, kN,

N

r

- obliczeniowa siła pionowa, kN,

T

r

- obliczeniowa siła pozioma, kN,

R

r

- obliczeniowa siła wypadkowa, kN,

q

n,

q

r

- charakterystyczne i obliczeniowe jednostkowe obci

ąż

enie podło

ż

a pod fundamentem, kPa,

p - próbne jednostkowe obci

ąż

enie podło

ż

a, kPa,

Q

f

- obliczeniowy opór graniczny podło

ż

a, kN,

q

f

- jednostkowy obliczeniowy opór graniczny podło

ż

a, kPa,

σ

z

ρ

- napr

ęż

enie pierwotne w podło

ż

u na gł

ę

boko

ś

ci z poni

ż

ej poziomu posadowienia fundamentu, kPa,

σ

o

ρ

- napr

ęż

enie pierwotne w poziomie posadowienia fundamentu, kPa,

σ

zq

- napr

ęż

enie w podło

ż

u od obci

ąż

enia zewn

ę

trznego, kPa,

- odpr

ęż

enie podło

ż

a, kPa,

σ

zs

- napr

ęż

enie wtórne, kPa,

σ

zd

- napr

ęż

enie dodatkowe, kPa,

σ

zt

- napr

ęż

enie całkowite, kPa,

[S] - symbol przemieszczenia lub odkształcenia budowli,
s - osiadanie fundamentu, cm,

θ

- przechylenie budowli,

f

0

- strzałka wygi

ę

cia budowli, cm,

∆

s - ró

ż

nica osiada

ń

fundamentów, cm.

1.4.3. Cechy geometryczne
B - szeroko

ść

prostok

ą

tnej podstawy fundamentu (wymiar krótszego boku), m,

L - długo

ść

prostok

ą

tnej podstawy fundamentu (wymiar dłu

ż

szego boku), m,

R - promie

ń

kołowej podstawy fundamentu, m,

D - gł

ę

boko

ść

posadowienia mierzona od poziomu terenu, m,

D

min

- gł

ę

boko

ść

posadowienia mierzona od najni

ż

szego poziomu przyległego terenu (np. podłoga piwnicy, dno

kanału instalacyjnego), m,
e - mimo

ś

ród działania obci

ąż

enia, m,

δ

- k

ą

t pochylenia wypadkowej obci

ąż

enia, °,

z - zagł

ę

bienie mierzone od poziomu posadowienia, m,

h

i

- grubo

ść

warstwy i gruntu, m,

F - pole podstawy fundamentu, m

2

.

1.4.4. Współczynniki

γ

m

- współczynnik materiałowy dla gruntu,

γ

f

- współczynnik obci

ąż

enia,

m - współczynnik korekcyjny,

η

- współczynnik rozkładu napr

ęż

enia w podło

ż

u,

λ

- współczynnik uwzgl

ę

dniaj

ą

cy czas trwania robót budowlanych,

ω

- współczynnik kształtu sztywnej płyty próbnej,

N

c

, N

D

, N

B

- współczynniki no

ś

no

ś

ci,

i

c

, i

D

, i

B

- współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obci

ąż

enia.

1.4.5. Symbole dla gruntów niespoistych

ś

-

ż

wiry,

Po - pospółki,
Pr - piaski grube,
Ps - piaski

ś

rednie,

Pd - piaski drobne,
P

π

- piaski pylaste.

1.4.6. Symbole dla gruntów spoistych
A - grunty spoiste morenowe skonsolidowane,
B - inne grunty spoiste skonsolidowane oraz grunty spoiste morenowe nieskonsolidowane,
C - inne grunty spoiste nieskonsolidowane,

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 4

D - iły, niezale

ż

nie od pochodzenia geologicznego.

1.4.7. Inne oznaczenia
PPW - piezometryczny poziom wody gruntowej,
SL, SC, SPT - oznaczenie sondy wbijanej, odpowiednio: lekkiej, ci

ęż

kiej i cylindrycznej,

h

z

- gł

ę

boko

ść

przemarzania gruntu,

g - przy

ś

pieszenie ziemskie, m

⋅⋅⋅⋅

s

-2

,

i - spadek hydrauliczny,
j - ci

ś

nienie spływowe (j =

ρ

w

⋅

g

⋅

i), kN

⋅

m

-3

.

2. ZASADY PROJEKTOWANIA POSADOWIENIA BEZPO

Ś

REDNIEGO

2.1. Dane do projektowania powinny zawiera

ć

aktualne informacje techniczne o projektowanej budowli oraz

nast

ę

puj

ą

ce dane o gruntach:

a) przekroje geotechniczne i ewentualnie mapy (geotechniczne, geologiczne), sporz

ą

dzone na podstawie wierce

ń

i

wykopów badawczych, sondowa

ń

i ewentualnie bada

ń

metodami geofizycznymi; przekroje i mapy powinny

przedstawia

ć

przestrzenny układ warstw gruntów (p. 1.3.4) ró

ż

ni

ą

cych si

ę

genez

ą

, rodzajem i stanem gruntów oraz

warstwy wodono

ś

ne z ich poziomami piezometrycznymi wód gruntowych (PPW),

b) wyniki bada

ń

gruntów i wód gruntowych, przeprowadzonych wg odpowiednich norm oraz zgodnie z wymaganiami

dotycz

ą

cymi danego rodzaju budownictwa i danego terenu wg 1.2, a tak

ż

e z wymaganiami wg rozdz. 4,

c) dane o niekorzystnych warunkach wg 1.2,
d) ocen

ę

okresowych zmian stanu gruntów i wód gruntowych.

2.2. Gł

ę

boko

ść

posadowienia fundamentów

2.2.1. Zasady ogólne. Przy ustalaniu gł

ę

boko

ś

ci posadowienia nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

nast

ę

puj

ą

ce czynniki:

a) gł

ę

boko

ść

wyst

ę

powania poszczególnych warstw geotechnicznych,

b) wody gruntowe i przewidywane zmiany ich stanów,
c) wyst

ę

powanie gruntów p

ę

czniej

ą

cych, zapadowych, wysadzinowych,

d) projektowan

ą

niwelet

ę

powierzchni terenu w s

ą

siedztwie fundamentów, poziom posadzek pomieszcze

ń

podziemnych, poziom rozmycia dna rzeki,
e) gł

ę

boko

ść

posadowienia s

ą

siednich budowli,

f) umown

ą

gł

ę

boko

ść

przemarzania gruntów.

2.2.2. Zalecenia szczegółowe. Gł

ę

boko

ść

posadowienia powinna spełnia

ć

nast

ę

puj

ą

ce warunki:

a) zagł

ę

bienie podstawy fundamentu w stosunku do powierzchni przyległego terenu nie powinno by

ć

mniejsze ni

ż

0,5 m; projektowanie zagł

ę

bienia mniejszego ni

ż

0,5 m wymaga uzasadnienia,

b) w gruntach wysadzinowych gł

ę

boko

ść

posadowienia nie powinna by

ć

mniejsza od umownej gł

ę

boko

ś

ci

przemarzania h

z

, któr

ą

nale

ż

y przyjmowa

ć

zgodnie z rys. 1, dla danej cz

ęś

ci kraju; gł

ę

boko

ść

przemarzania nale

ż

y

mierzy

ć

od poziomu projektowanego terenu lub posadzki piwnic w nieogrzewanych budynkach; Do gruntów

wysadzinowych zalicza si

ę

wszystkie grunty zawieraj

ę

ce wi

ę

cej ni

ż

10 % cz

ą

stek o

ś

rednicy zast

ę

pczej mniejszej

ni

ż

0,02 mm oraz wszystkie grunty organiczne,

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 5

Rys. 1

c) przy posadowieniu poni

ż

ej poziomu piezometrycznego wód gruntowych składowa pionowa (skierowana do góry)

ci

ś

nienia spływowego j nie powinna przekracza

ć

0,5(

ρ

sr

-

ρ

w

) g; wymaganie to obowi

ą

zuje równie

ż

w okresie

wykonywania robót fundamentowych,
d) przy wyst

ę

powaniu w podło

ż

u gruntów p

ę

czniej

ą

cych lub warunków sprzyjaj

ą

cych wysychaniu, nawilgacaniu lub

zamarzaniu gruntów spoistych, nale

ż

y stosowa

ć

odpowiednie

ś

rodki zabezpieczaj

ą

ce.

2.3. Wymiary podstawy fundamentu nale

ż

y ustala

ć

z zachowaniem nast

ę

puj

ą

cych warunków:

a) rozkład obliczeniowego obci

ąż

enia jednostkowego w podstawie fundamentu nale

ż

y przyjmowa

ć

liniowy wg rys. 2;

nie wolno uwzgl

ę

dnia

ć

sił rozci

ą

gaj

ą

cych mi

ę

dzy podło

ż

em i podstaw

ą

fundamentu zgodnie z rys. 2b),

b) wypadkowa sił od obliczeniowego obci

ąż

enia stałego i zmiennego długotrwałego nie powinna wychodzi

ć

poza

rdze

ń

podstawy fundamentu,

c) przy uwzgl

ę

dnieniu wszystkich obci

ąż

e

ń

obliczeniowych dopuszcza si

ę

powstanie szczeliny mi

ę

dzy podło

ż

em i

podstaw

ą

fundamentu, wg rys. 2b), której zasi

ę

g C nie mo

ż

e by

ć

wi

ę

kszy ni

ż

do połowy odległo

ś

ci C' mi

ę

dzy prost

ą

,

przechodz

ą

c

ą

równolegle do osi oboj

ę

tnej przez

ś

rodek ci

ęż

ko

ś

ci całej podstawy, a skrajnym punktem podstawy

przeciwległym do punktu, w którym wyst

ę

puje q

max

, zgodnie z rys. 2b) i 2c); dla fundamentów o podstawie

prostok

ą

tnej, przy

,

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 6

Rys. 2

d) przy wspólnych fundamentach płytowych lub pier

ś

cieniowych budowli wysokich (gdy wypadkowa zaczepiona jest

na wysoko

ś

ci wi

ę

kszej ni

ż

3B) oraz fundamentach słupów hal obci

ąż

onych suwnicami, wypadkowa sił od

obliczeniowych obci

ąż

e

ń

stałych oraz zmiennych długo- i krótkotrwałych nie mo

ż

e wychodzi

ć

poza rdze

ń

podstawy

fundamentu,
e) obliczeniowe obci

ąż

enie jednostkowe podło

ż

a w podstawie fundamentu powinno spełnia

ć

warunki wynikaj

ą

ce z

oblicze

ń

przeprowadzonych zgodnie z rozdz. 3.

2.4. Ochrona podło

ż

a gruntowego i pomieszcze

ń

podziemnych. Przy projektowaniu posadowie

ń

bezpo

ś

rednich

nale

ż

y przewidzie

ć

ś

rodki zabezpieczaj

ą

ce przed:

a) rozmoczeniem, wysuszeniem lub przemarzni

ę

ciem podło

ż

a fundamentów w czasie wykonywania robót

budowlanych,
b) zalaniem wykopu fundamentowego przez wody gruntowe, powierzchniowe lub opadowe,
c) przenikaniem do pomieszcze

ń

podziemnych wód gruntowych oraz wód opadowych, spływaj

ą

cych

powierzchniowo lub infiltruj

ą

cych w podło

ż

e gruntowe,

d) korozyjnym działaniem wód gruntowych, opadowych i technologicznych na materiały i konstrukcje podziemnej
cz

ęś

ci budowli i na urz

ą

dzenia podziemne, a tak

ż

e wód technologicznych na grunty podło

ż

a.

3. OBLICZENIA STATYCZNE

3.1. Metoda oblicze

ń

. Posadowienie budowli nale

ż

y sprawdza

ć

ze wzgl

ę

du na mo

ż

liwo

ść

wyst

ą

pienia dwóch grup

stanów granicznych podło

ż

a gruntowego fundamentów:

- grupy stanów granicznych no

ś

no

ś

ci podło

ż

a gruntowego (I stan graniczny),

- grupy stanów granicznych u

ż

ytkowania budowli (II stan graniczny).

W obliczeniach nale

ż

y uwzgl

ę

dni

ć

warunki wyst

ę

puj

ą

ce w stadium realizacji oraz w stadium eksploatacji budowli.

3.2. Schemat obliczeniowy podło

ż

a i parametry geotechniczne. Na podstawie wyników bada

ń

i charakterystyki

geologicznej gruntów nale

ż

y podzieli

ć

podło

ż

e na warstwy geotechniczne. Dla ka

ż

dej warstwy nale

ż

y ustali

ć

niezb

ę

dne do oblicze

ń

statycznych warto

ś

ci parametrów geotechnicznych. Zaleca si

ę

przyjmowa

ć

wydzielenia

geologiczne jako podstaw

ę

podziału na warstwy geotechniczne.

Stosuje si

ę

nast

ę

puj

ą

ce metody ustalania parametrów geotechnicznych.

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 7

Metoda A polega na bezpo

ś

rednim oznaczaniu warto

ś

ci parametru za pomoc

ą

polowych lub laboratoryjnych bada

ń

gruntów, wykonywanych zgodnie z PN-74/B-04452 i PN-88/B-04481 oraz innymi wymaganiami wg 1.2.
Metoda B polega na oznaczaniu warto

ś

ci parametru na podstawie ustalonych zale

ż

no

ś

ci korelacyjnych mi

ę

dzy

parametrami fizycznymi lub wytrzymało

ś

ciowymi a innym parametrem (np. I

L

lub I

D

) wyznaczanym metod

ą

A.

Metoda C polega na przyj

ę

ciu warto

ś

ci parametrów okre

ś

lonych na podstawie praktycznych do

ś

wiadcze

ń

budownictwa na innych podobnych terenach, uzyskanych dla budowli o podobnej konstrukcji i zbli

ż

onych

obci

ąż

eniach.

Warto

ść

charakterystyczn

ą

parametru geotechnicznego wyznaczanego metod

ą

A nale

ż

y oblicza

ć

wg wzoru

(1)

w którym:
x

i

- wyniki oznaczenia danej cechy,

N - liczba oznacze

ń

.

Liczba oznacze

ń

ka

ż

dej cechy gruntu, w ka

ż

dej warstwie geotechnicznej, powinna wynosi

ć

co najmniej 5.

Metod

ą

B wyznacza si

ę

warto

ś

ci charakterystyczne parametrów, w zale

ż

no

ś

ci od charakterystycznej warto

ś

ci

parametru wyznaczonego metod

ą

A.

Warto

ść

obliczeniow

ą

parametru geotechnicznego nale

ż

y wyznacza

ć

wg wzoru

(2)

w którym

γ

m

- współczynnik materiałowy.

Współczynnik

γ

m

dla parametru oznaczanego metod

ą

A, nale

ż

y oblicza

ć

według wzoru

(3)

przyjmuj

ą

c bardziej niekorzystn

ą

z obliczonych warto

ś

ci, przy czym nie nale

ż

y przyjmowa

ć

warto

ś

ci

γ

m

bli

ż

szych

jedno

ś

ci ni

ż

γ

m

= 0,9 i

γ

m

= 1,1.

Je

ż

eli współczynnik materiałowy wg (3) jest dalszy od jedno

ś

ci ni

ż

γ

m

= 0,80 lub

γ

m

= 1,25, to nale

ż

y przeanalizowa

ć

przestrzenn

ą

zmienno

ść

wyników bada

ń

w celu sprawdzenia mo

ż

liwo

ś

ci wydzielenia dodatkowych warstw

geotechnicznych.
Współczynnik

γ

m

dla parametru oznaczanego metod

ą

B lub C wynosi

γ

m

= 0,9 lub

γ

= 1,1 przy czym nale

ż

y

przyjmowa

ć

warto

ść

bardziej niekorzystn

ą

.

3.3. Sprawdzanie stanów granicznych no

ś

no

ś

ci podło

ż

a (I stan graniczny)

3.3.1. Zastosowanie oblicze

ń

. Sprawdzenie I stanu granicznego nale

ż

y wykonywa

ć

dla wszystkich przypadków

posadowienia.

3.3.2. Rodzaje I stanu granicznego s

ą

nast

ę

puj

ą

ce:

a) wypieranie podło

ż

a przez pojedynczy fundament lub przez cał

ą

budowl

ę

,

b) usuwisko albo zsuw fundamentów lub podło

ż

a wraz z budowl

ą

,

c) przesuni

ę

cie w poziomie posadowienia fundamentu lub w gł

ę

bszych warstwach podło

ż

a.

3.3.3. Warunek obliczeniowy. Przy sprawdzaniu I stanu granicznego warto

ść

obliczeniowa działaj

ą

cego obci

ąż

enia

Q

r

(kN) wg 1.3.6 powinna spełnia

ć

warunek

(4)

w którym:
Q

f

- obliczeniowy opór graniczny podło

ż

a gruntowego przeciwdziałaj

ą

cy obci

ąż

eniu Q

r

, kN,

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 8

m - współczynnik korekcyjny wg 3.3.4.
W przypadku sprawdzenia I stanu granicznego fundamentów pasmowych (ław fundamentowych) posadowionych na
gruncie niespoistym, którego parametry geotechniczne ustala si

ę

metod

ą

B, do warunku (4) nale

ż

y podstawi

ć

warto

ść

Q

f

obliczon

ą

wg wzoru:

(4a)

w którym:
Q

f

(n)

- charakterystyczna warto

ść

oporu granicznego podło

ż

a, patrz Zał

ą

cznik 1 p. 4,

γ

m

- współczynnik materiałowy

γ

m

= 0,75.

3.3.4. Współczynnik korekcyjny m nale

ż

y przyjmowa

ć

, w zale

ż

no

ś

ci od metody obliczania Q

f

, równy:

0,9 - gdy stosuje si

ę

rozwi

ą

zanie teorii granicznych stanów napr

ęż

e

ń

, w tym równie

ż

wzory podane w Zał

ą

czniku 1,

0,8 - gdy przyjmuje si

ę

kołowe linie po

ś

lizgu w gruncie,

0,7 - gdy stosuje si

ę

inne bardziej uproszczone metody oblicze

ń

,

0,8 - przy obliczaniu oporu na przesuni

ę

cie w poziomie posadowienia lub w podło

ż

u gruntowym.

Przy stosowaniu metody B lub C oznaczania parametrów geotechnicznych, warto

ść

współczynnika m nale

ż

y

zmniejszy

ć

mno

żą

c przez 0,9.

3.3.5. Obci

ąż

enie. W obliczeniach Q

r

(kN) nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

najniekorzystniejsze zestawienia oddziaływa

ń

budowli od obliczeniowego obci

ąż

enia stałego i zmiennego oraz obliczeniowe warto

ś

ci ci

ęż

aru własnego i parcia

gruntu, wyporu i ci

ś

nienia spływowego wód gruntowych, obci

ąż

enia od s

ą

siednich fundamentów i budowli oraz

odci

ąż

enia spowodowanego wykopami w s

ą

siedztwie fundamentu. Działanie wód gruntowych uwzgl

ę

dnia si

ę

przy

najniekorzystniejszym poziomie piezometrycznym.

3.3.6. Parametry geotechniczne nale

ż

y ustala

ć

metod

ą

A w przypadku, gdy:

a) brak jest ustalonych zale

ż

no

ś

ci korelacyjnych mi

ę

dzy parametrami, np. dla gruntów spoistych w stanie

mi

ę

kkoplastycznym przy I

L

> 0,75 i niespoistych w stanie lu

ź

nym przy I

D

< 0,20, dla gruntów organicznych, oraz przy

ustalaniu efektywnych parametrów

φ

' i c',

b) w najniekorzystniejszym układzie obci

ąż

e

ń

ich składowa pozioma jest wi

ę

ksza ni

ż

10 % składowej pionowej,

c) budowla jest usytuowana na zboczu lub w jego pobli

ż

u,

d) obok budowli projektuje si

ę

wykopy lub dodatkowe obci

ąż

enie.

W pozostałych przypadkach dopuszcza si

ę

stosowanie metody B lub C.

Tablica 1. Charakterystyczne warto

ś

ci g

ę

sto

ś

ci wła

ś

ciwej

ρρρρ

si

, wilgotno

ś

ci naturalnej w

n

i g

ę

sto

ś

ci

obj

ę

to

ś

ciowej

ρρρρ

dla gruntów niespoistych

Nazwa gruntów

Stan

wilgotno

ś

ci

ρ

s

t

.

m

-3

w

n

, %

Stan gruntu

ρ

t

.

m

-3

zag

ę

szczony

ś

rednio

zag

ę

szczony

lu

ź

ny

I

D

= 1,0 ÷ 0,68

I

D

= 0,67 ÷ 0,24 I

D

= 0,33 ÷ 0,0

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 9

Rodzime
mineralne

ż

wiry i

pospółki

mało
wilgotne

2,65

w

n

3

4

5

ρ

1,85

1,75

1,70

wilgotne

w

n

10

12

15

ρ

2,00

1,90

1,85

mokre

w

n

14

18

23

ρ

2,10

2,05

2,00

piaski
grube i

ś

rednie

mało
wilgotne

2,65

w

n

4

5

6

ρ

1,80

1,70

1,65

wilgotne

w

n

12

14

16

ρ

1,90

1,85

1,80

mokre

w

n

18

22

25

ρ

2,05

2,00

1,95

piaski
drobne i
pylaste

mało
wilgotne

2,65

w

n

5

6

7

ρ

1,70

1,65

1,60

wilgotne

w

n

14

16

19

ρ

1,85

1,75

1,70

mokre

w

n

22

24

28

ρ

2,00

1,90

1,85

Rodzime
organiczne

piaski
próchnicze

mało
wilgotne

2,64

w

n

5

6

7

ρ

1,60

1,55

1,50

wilgotne

w

n

16

18

21

ρ

1,75

1,70

1,65

mokre

w

n

24

28

30

ρ

1,90

1,85

1,75

Tablica 2. Charakterystyczne warto

ś

ci g

ę

sto

ś

ci wła

ś

ciwej

ρρρρ

si

, wilgotno

ś

ci naturalnej w

n

i g

ę

sto

ś

ci

obj

ę

to

ś

ciowej

ρρρρ

dla gruntów spoistych

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 10

Nazwy gruntów

ρ

s

t

.

m

-3

w

n

, %

Stan gruntu

ρ

t

.

m

-3

półzwarty

twardoplastyczny

plastyczny

mi

ę

kkoplastyczny

I

L

< 0

I

L

= 0,0 ÷ 0,25

I

L

= 0,25 ÷ 0,50

I

L

= 0,50 ÷ 1,00

Rodzime
mineralne

mało
spoiste

ż

wiry,

pospółki
gliniaste

2,65

w

n

6

9

15

18

ρ

2,25

2,20

2,10

2,05

piaski
gliniaste

2,65

w

n

10

13

16

19

ρ

2,20

2,15

2,10

2,05

pyły
piasz-
czyste

2,66

w

n

14

18

20

22

ρ

2,15

2,10

2,05

2,00

pyły

2,67

w

n

18

22

24

26

ρ

2,10

2,05

2,00

1,95

ś

rednio

spoiste

gliny
piasz-
czyste

2,67

w

n

9

12

17

24

ρ

2,25

2,20

2,10

2,00

gliny

2,67

w

n

13

16

21

27

ρ

2,20

2,15

2,05

1,95

gliny
pylaste

2,68

w

n

17

20

25

32

ρ

2,15

2,10

2,00

1,90

zwi

ę

zło

spoiste

gliny
piasz-
czyste
zwi

ę

złe

2,68

w

n

11

14

20

30

ρ

2,25

2,15

2,05

1,95

gliny
zwi

ę

złe

2,69

w

n

15

18

24

35

ρ

2,20

2,10

2,00

1,90

gliny
pylaste
zwi

ę

złe

2,71

w

n

18

22

28

42

ρ

2,15

2,00

1,90

1,80

bardzo
spoiste

iły piasz-
czyste

2,70

w

n

14

18

25

40

ρ

2,20

2,10

1,95

1,80

iły

2,72

w

n

19

27

34

50

ρ

2,15

2,00

1,85

1,75

iły pylaste

2,75

w

n

25

33

42

50

ρ

2,05

1,90

1,80

1,70

Przy stosowaniu metody B mo

ż

na posługiwa

ć

si

ę

zale

ż

no

ś

ciami korelacyjnymi przedstawionymi w tabl. 1 i 2 oraz na

rys. 3, 4 i 5, przy czym znaczenie symboli A, B, C i D podano w 1.4.6.
Stosuje si

ę

obliczeniowe warto

ś

ci parametrów geotechnicznych, wyznaczane zgodnie z 3.2.

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 11

Rys. 3

Rys. 4

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 12

Rys. 5

3.3.7. Obliczeniowy opór graniczny podło

ż

a gruntowego Q

f

wyznacza si

ę

przy zało

ż

eniach:

a) najniekorzystniejszego poło

ż

enia potencjalnej powierzchni po

ś

lizgu w gruncie,

b) granicznego stanu napr

ęż

e

ń

(na całej powierzchni po

ś

lizgu) okre

ś

lonego wg wzoru

(5)

w którym:

(6)

zgodnie z PN-86/B-02480 zał

ą

cznik p. 52, 55, 76 i 77.

Gdy obci

ąż

enie zmienne budowli wynosi wi

ę

cej ni

ż

70 % obci

ąż

enia stałego, a przy tym w podło

ż

u zalegaj

ą

grunty

spoiste nieskonsolidowane lub iły i stan tych gruntów jest gorszy ni

ż

:

- plastyczny - dla gruntów mineralnych (I

L

> 0,5)

- twardoplastyczny - dla gruntów organicznych (I

L

> 0,25) wtedy obliczeniow

ą

wytrzymało

ść

gruntu na

ś

cinanie do

wzoru (5) nale

ż

y wyznaczy

ć

wg wzoru

(7)

zgodnie z PN-86/B-02480 zał

ą

cznik p. 52, 53, 78 i 79, przy czym efektywne parametry geotechniczne

Φ

'

(r)

i c'

(r)

nale

ż

y ustala

ć

metod

ą

A wg 3.2. Warto

ść

ci

ś

nienia porowego u na powierzchni po

ś

lizgu w gruncie nale

ż

y

wyznaczy

ć

metodami opartymi na teorii konsolidacji, z uwzgl

ę

dnieniem pr

ę

dko

ś

ci wzrastania obci

ąż

e

ń

.

Zaleca si

ę

stosowa

ć

metody wyznaczania obliczeniowego oporu granicznego podło

ż

a gruntowego Q

f

wg

Zał

ą

cznika 1 dla przypadków przedstawionych w tym zał

ą

czniku.

3.4. Sprawdzanie stanów granicznych u

ż

ytkowania budowli (II stan graniczny)

3.4.1. Zastosowanie oblicze

ń

. Sprawdzenie II stanu granicznego nale

ż

y wykonywa

ć

dla wszystkich obiektów, które

nie s

ą

posadowione na skałach litych. Oblicze

ń

tych mo

ż

na nie przeprowadza

ć

w przypadku, gdy:

a) budowle s

ą

nast

ę

puj

ą

ce:

- 1-kondygnacyjne hale przemysłowe z suwnicami o ud

ź

wigu do 500 kN, o konstrukcji niewra

ż

liwej na

nierównomierne osiadanie,
- budynki przemysłowe i magazynowe o wysoko

ś

ci do 3 kondygnacji,

- budynki mieszkalne i powszechnego u

ż

ytku o wysoko

ś

ci do 11 kondygnacji wł

ą

cznie i o siatce słupów nie

przekraczaj

ą

cej 6,0×6,0 m lub o rozstawie

ś

cian no

ś

nych nie wi

ę

kszym ni

ż

6,0 m, pod warunkiem,

ż

e:

- obci

ąż

enie poszczególnych cz

ęś

ci budowli nie jest zró

ż

nicowane,

- nie przewiduje si

ę

dodatkowego obci

ąż

enia podło

ż

a obok rozpatrywanej budowli (np. składowiskami),

- nie stawia si

ę

specjalnych wymaga

ń

(np. eksploatacyjnych), ograniczaj

ą

cych warto

ść

dopuszczalnych

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 13

przemieszcze

ń

,

b) oraz gdy równocze

ś

nie w podło

ż

u, do gł

ę

boko

ś

ci równej 3-krotnej szeroko

ś

ci najwi

ę

kszego fundamentu,

wyst

ę

puj

ą

wył

ą

cznie:

- grunty niespoiste, z wyj

ą

tkiem piasków pylastych w stanie lu

ź

nym,

- grunty spoiste w stanie nie gorszym ni

ż

twardoplastyczny.

W przypadku gdy budowla jest obliczana jako konstrukcja ci

ą

gła statycznie na podło

ż

u odkształcalnym, mo

ż

na nie

sprawdza

ć

jej wygi

ę

cia lub ugi

ę

cia.

3.4.2. Rodzaje II stanu granicznego s

ą

nast

ę

puj

ą

ce:

a)

ś

rednie osiadanie fundamentów budowli,

b) przechylenie budowli jako cało

ś

ci lub jej cz

ęś

ci wydzielonej dylatacjami,

c) odkształcenie konstrukcji: wygi

ę

cie (ugi

ę

cie) budowli jako cało

ś

ci lub jej cz

ęś

ci mi

ę

dzy dylatacjami, lub ró

ż

nica

osiada

ń

fundamentów.

3.4.3. Warunek obliczeniowy. Przy sprawdzaniu II stanu granicznego musi by

ć

spełniony warunek

(8)

w którym:
[S] - symbol umownej warto

ś

ci przemieszczenia lub odkształcenia miarodajnego dla oceny stanu u

ż

ytkowego danej

budowli:

ś

redniego osiadania fundamentów budowli s

ś

r

, przechylenia budowli

θ

strzałki wygi

ę

cia budowli f

0

lub

wzgl

ę

dnej ró

ż

nicy osiadania fundamentów budowli

∆

s : l wyznaczanych zgodnie z 3.4.6,

[S]

dop

- symbol odpowiedniej warto

ś

ci dopuszczalnej ustalonej wg 3.4.7.

3.4.4. Obci

ąż

enia. W obliczeniach [S] nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

ci

ęż

ar własny gruntów podło

ż

a, wypór i ci

ś

nienie

spływowe wód gruntowych, zewn

ę

trzne obci

ąż

enie podło

ż

a rozpatrywanym fundamentem, s

ą

siednimi

fundamentami, budowlami i innymi obci

ąż

eniami (np. składowiskami, nasypami), oraz odci

ąż

enie spowodowane

wykonaniem wykopów. Działanie wód gruntowych uwzgl

ę

dnia si

ę

przy

ś

rednim poziomie piezometrycznym.

Uwzgl

ę

dnia si

ę

charakterystyczne warto

ś

ci obci

ąż

e

ń

stałych i zmiennych długotrwałych, przy czym w celu

uproszczenia oblicze

ń

mo

ż

na wyznacza

ć

obci

ąż

enia charakterystyczne na podstawie obci

ąż

e

ń

obliczeniowych,

dziel

ą

c je przez uogólniony współczynnik obci

ąż

enia

γ

f

= 1,2.

3.4.5. Parametry geotechniczne nale

ż

y wyznacza

ć

metod

ą

A w przypadkach wymienionych w 3.3.7 (w których

wymagane jest ustalenie metod

ą

A warto

ś

ci efektywnych parametrów

φ

' i c'), a tak

ż

e wówczas, gdy brak jest

ustalonych zale

ż

no

ś

ci korelacyjnych. W pozostałych przypadkach mo

ż

na stosowa

ć

metod

ę

B lub C.

Przy ustalaniu parametrów metod

ą

B mo

ż

na posługiwa

ć

si

ę

tabl. 1, 2 i 3 oraz rys. 6 i 7, przy czym znaczenie

symboli A, B, C, D podano w 1.4.6.

Tablica 3. Warto

ś

ci parametrów zale

ż

nych od rodzaju gruntu

Typ

gruntu

Grunty niespoiste

Grunty spoiste

ś

, Po

Pr, Ps

Pd, P

π

A

B

C

D

ν

0,20

0,25

0,30

0,25

0,29

0,32

0,37

δ

0,90

0,83

0,74

0,83

0,76

0,70

0,565

β

1,0

0,90

0,80

0,90

0,75

0,60

0,80

ν

- współczynnik Poissona

- wska

ź

nik skonsolidowania gruntu

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 14

Rys. 6

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 15

Rys. 7

Stosuje si

ę

charakterystyczne warto

ś

ci parametrów geotechnicznych.

3.4.6. Przemieszczenia lub odkształcenia [S] nale

ż

y wyznacza

ć

na podstawie osiada

ń

fundamentów lub ich

wydzielonych cz

ęś

ci, obliczonych wg 3.5, przy zało

ż

eniu,

ż

e podło

ż

e stanowi półprzestrze

ń

liniowo-odkształcaln

ą

, a

budowla nie ma sztywno

ś

ci własnej.

Ze wzgl

ę

du na przyj

ę

te zało

ż

enia obliczane osiadania i przemieszczenia s

ą

wielko

ś

ciami umownymi.

Wyznaczaj

ą

c przemieszczenia lub odkształcenia [S] mo

ż

na przyj

ąć

,

ż

e do chwili zako

ń

czenia procesu wznoszenia

budowli zachodzi:
- dla warstw gruntów niespoistych oraz spoistych w stanie półzwartym (I

L

≤

0,00) - 100 %,

- dla warstw gruntów spoistych w stanie gorszym ni

ż

półzwartym (I

L

> 0,00) - 50 %,

- dla warstw gruntów organicznych - 25 % osiadania całkowitego.

Osiadanie

ś

rednie budowli s

ś

r

wyznacza si

ę

wg wzoru

(9)

w którym:
s

j

- osiadania poszczególnych fundamentów,

F

j

- pola podstaw poszczególnych fundamentów.

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 16

Przechylenie budowli

θ

wyznacza si

ę

wyrównuj

ą

c (aproksymuj

ą

c) metod

ę

najmniejszych kwadratów osiadania s

j

poszczególnych fundamentów (lub wydzielonych cz

ęś

ci wspólnego fundamentu budowli) za pomoc

ą

płaszczyzny

okre

ś

lonej równaniem

(10)

w którym:
a, b, c - niewiadome współczynniki równania,
x, y - bie

żą

ce współrz

ę

dne poziome.

Parametry a, b, c wyznacza si

ę

z układu równa

ń

(11)

(12)

(13)

w których:
x

j

, y

j

- poziome współrz

ę

dne poszczególnych fundamentów (rys 8),

s

j

- osiadanie poszczególnych fundamentów,

n - liczba fundamentów.

Rys. 8

Przechylenie (

Θ

) wyznacza si

ę

wg wzoru

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 17

(14)

Strzałk

ę

ugi

ę

cia budowli f

0

wyznacza si

ę

uwzgl

ę

dniaj

ą

c trzy najniekorzystniej osiadaj

ą

ce fundamenty, le

żą

ce w

planie na linii prostej, wg wzoru

(15)

w którym wszystkie wielko

ś

ci s

ą

przedstawione na rys. 9.

Rys. 9

3.4.7. Przemieszczenia dopuszczalne [S]

dop

ustala si

ę

dla danej budowli na podstawie analizy stanów granicznych

jej konstrukcji, wymaga

ń

u

ż

ytkowych i eksploatacji urz

ą

dze

ń

, a tak

ż

e działania poł

ą

cze

ń

instalacyjnych.

W przypadku braku innych danych lub ogranicze

ń

nale

ż

y stosowa

ć

warto

ś

ci dopuszczalnych odkształce

ń

wg tabl. 4.

Tablica 4. Dopuszczalne warto

ś

ci umownych przemieszcze

ń

i odkształce

ń

zachodz

ą

cych w fazie

eksploatacji budowli

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 18

L.p.

Rodzaj

budowli

s

ś

r

, cm

Θ

f

0

, cm

∆

s

1

) : l

1

2

3

4

5

6

1

Hale
przemysłowe

5

-

-

0,003

2

Budynki do
11
kondygnacji
nadziemnych

7

0,003

1,0

-

3

Budynki
powy

ż

ej 1

kondygnacji

8

0,002

1,0

-

4

Budynki
smukłe o
wysoko

ś

ci

powy

ż

ej

100 m

15

0,001

-

-

1)

∆

s oznacza ró

ż

nic

ę

osiada

ń

fundamentów, których odległo

ść

wynosi l.

3.5. Obliczanie osiadania

3.5.1. Napr

ęż

enia w gruncie

3.5.1.1. Napr

ęż

enia pierwotne

σ

z

ρ

spowodowane pionowym naciskiem jednostkowym gruntów zalegaj

ą

cych w

podło

ż

u ponad poziomem z nale

ż

y wyznaczy

ć

wg wzoru

(16)

w którym:

σ

z

ρ

- napr

ęż

enie pierwotne, kPa,

ρ

sri

- g

ę

sto

ść

obj

ę

to

ś

ciowa gruntu przy całkowitym nasyceniu porów wod

ą

w warstwie i, t

⋅

m

-3

,

g - przyspieszenie ziemskie (mo

ż

na przyjmowa

ć

g = 10 m

⋅

s

-2

)

ρ

w

- g

ę

sto

ść

obj

ę

to

ś

ciowa wody, t

⋅

m

-3

,

i

i

- spadek hydrauliczny w warstwie i,

β

- k

ą

t odchylenia kierunku przepływu wody od pionu,

h

i

- grubo

ść

warstwy i gruntu, m.

Gdy nie działa ci

ś

nienie spływowe, wówczas i = 0, a gdy nie działa równie

ż

wypór wody, wtedy

ρ

w

= 0.

Sumowanie przeprowadza si

ę

pocz

ą

wszy od projektowanego poziomu terenu (przy projektowaniu robót

niwelacyjnych - od poziomu obni

ż

onego).

3.5.1.2. Napr

ęż

enia od obci

ąż

enia zewn

ę

trznego podło

ż

a

σ

zq

, wyznacza si

ę

uwzgl

ę

dniaj

ą

c napr

ęż

enie

spowodowane zarówno obci

ąż

eniem rozpatrywanego fundamentu (lub wydzielonej cz

ęś

ci fundamentu), jak i

obci

ąż

eniem s

ą

siednich fundamentów i budowli oraz innymi obci

ąż

eniami znajduj

ą

cymi si

ę

w pobli

ż

u (np.

składowiska, nasypu itp.).
Przy wyznaczaniu

σ

zq

przyjmuje si

ę

,

ż

e nadfundamentowa konstrukcja budowli jest doskonale wiotka.

Stopy fundamentowe pod pojedynczymi słupami oraz ławy pod

ś

cianami konstrukcyjnymi traktuje si

ę

jako doskonale

sztywne.
Napr

ęż

enie

σ

zq

nale

ż

y wyznacza

ć

zgodnie z zasadami podanymi w Zał

ą

czniku 2.

3.5.1.3. Odpr

ęż

enie podło

ż

a

, spowodowane wykonaniem wykopów, wyznacza si

ę

jako napr

ęż

enie od

ujemnego obci

ąż

enia zewn

ę

trznego, równego co do warto

ś

ci ci

ęż

arowi usuni

ę

tego gruntu, stosuj

ą

c zasady podane

dla obliczenia

σ

zq

w 3.5.1.2 i w zał

ą

czniku 2.

3.5.1.4. Napr

ęż

enie wtórne

σσσσ

zs

i dodatkowe

σ

zd

wyznacza si

ę

wg wzorów

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 19

(17)

(18)

3.5.2. Ogólne zasady obliczania osiadania fundamentów
a) Podło

ż

e gruntowe traktuje si

ę

jako jednorodn

ą

półprzestrze

ń

liniowo-odkształcaln

ą

, tzn. stosuje si

ę

metody

obliczeniowe teorii spr

ęż

ysto

ś

ci, lecz przy ró

ż

nych warto

ś

ciach geotechnicznych parametrów odkształcalno

ś

ci

gruntów:

ν

oraz M

0

lub E

0

dla obci

ąż

e

ń

pierwotnych i M lub E dla odci

ąż

e

ń

i obci

ąż

e

ń

wtórnych.

b) Przyjmuj

ą

c schemat obliczeniowy podło

ż

a w postaci wydzielonych warstw geotechnicznych wg 3.2 całkowite

osiadanie fundamentu s oblicza si

ę

jako sum

ę

osiada

ń

s

i

poszczególnych warstw, przy czym osiadania s

i

poszczególnych warstw wyznacza si

ę

jak w półprzestrzeni jednorodnej, z parametrami odkształcalno

ś

ci

rozpatrywanych warstw.
c) Nale

ż

y uwzgl

ę

dnia

ć

podstawowe stany odkształcenia podło

ż

a pod fundamentem:

- stan pierwotny, przed rozpocz

ę

ciem robót budowlanych, kiedy w podło

ż

u wyst

ę

puj

ą

napr

ęż

enia

σ

z

ρ

wg rys. 10a),

- stan odpr

ęż

enia podło

ż

a, po wykonaniu wykopów fundamentowych, kiedy w podło

ż

u wyst

ę

puj

ą

najmniejsze

napr

ęż

enia wg rys. 10b),

- stan po zako

ń

czeniu budowy, kiedy w podło

ż

u wyst

ę

puj

ą

napr

ęż

enia całkowite

σ

zt

wg rys. 10c).

d) Osiadanie s

i

warstwy nale

ż

y wyznacza

ć

jako sum

ę

osiadania wtórnego s

i

" w zakresie napr

ęż

enia wtórnego

σ

zs

, z

zastosowaniem modułu

ś

ci

ś

liwo

ś

ci wtórnej gruntu M (lub modułu wtórnego odkształcenia E, w zale

ż

no

ś

ci od metody

obliczania), oraz osiadania pierwotnego s

i

' w zakresie napr

ęż

enia dodatkowego

σ

zd

, z zastosowaniem modułu

ś

ci

ś

liwo

ś

ci pierwotnej gruntu M

0

(lub E

0

).

e) Osiadanie s

i

" i s

i

' nale

ż

y wyznacza

ć

zgodnie z 3.5.3.

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 20

Rys. 10

3.5.3. Obliczanie osiadania fundamentów. Obliczanie osiadania zaleca si

ę

przeprowadza

ć

metod

ą

napr

ęż

e

ń

.

Osiadanie s

i

warstwy podło

ż

a o grubo

ś

ci h

i

oblicza si

ę

wg wzorów

(19)

(20)

(21)

w których:
s

i

'' - osiadanie wtórne warstwy i, cm,

s

i

' - osiadanie pierwotne warstwy i, cm,

σ

zsi

,

σ

zdi

- odpowiednio wtórne i pierwotne napr

ęż

enie w podło

ż

u pod fundamentem, w połowie grubo

ś

ci warstwy i

(rys. 11) wyznaczone zgodnie z 3.5.1.4, kPa,
M

i

, M

0i

- edometryczny moduł

ś

ci

ś

liwo

ś

ci, odpowiednio wtórnej i pierwotnej, ustalony dla gruntu warstwy i, kPa,

h

i

- grubo

ść

warstwy i, cm,

λ

- współczynnik uwzgl

ę

dniaj

ą

cy stopie

ń

odpr

ęż

enia podło

ż

a po wykonaniu wykopu, którego warto

ść

nale

ż

y

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 21

przyjmowa

ć

:

λ

= 0 - gdy czas wznoszenia budowli (od wykonania wykopów fundamentowych do zako

ń

czenia stanu surowego, z

monta

ż

em urz

ą

dze

ń

stanowi

ą

cych obci

ąż

enie stałe) nie trwa dłu

ż

ej ni

ż

1 rok,

λ

= 1,0 - gdy czas wznoszenia budowli jest dłu

ż

szy ni

ż

1 rok.

Rys. 11

Warstwy o grubo

ś

ci wi

ę

kszej ni

ż

połowa szeroko

ś

ci B fundamentu nale

ż

y dzieli

ć

dodatkowo na cz

ęś

ci o grubo

ś

ci

nie przekraczaj

ą

cej 0,5B.

Sumowanie osiada

ń

s

i

poszczególnych warstw geotechnicznych w celu wyznaczenia osiadania fundamentu s nale

ż

y

przeprowadza

ć

do gł

ę

boko

ś

ci z

max

, na której jest spełniony warunek, zgodnie z rys. 12, wg wzoru

(22)

Rys. 12

Je

ś

li jednak gł

ę

boko

ść

ta wypada w obr

ę

bie warstwy geotechnicznej o module

ś

ci

ś

liwo

ś

ci pierwotnej M

0

co najmniej

dwukrotnie mniejszym ni

ż

w bezpo

ś

rednio gł

ę

biej zalegaj

ą

cej warstwie geotechnicznej, to z

max

nale

ż

y zwi

ę

kszy

ć

do

sp

ą

gu tej warstwy.

Ci

ą

g dalszy normy

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 22

Zmiany, Poprawki, Uwagi

UWAGI

Norma obowi

ą

zkowa z wył

ą

czeniem rozdziału 4.

PN-81/B-03020

ASLAN - WYDAWNICTWA ELEKTRONICZNE

www.aslan.com.pl

Strona 23