Fundamenty2

2. Technologia ścianek szczelinowych-wykonanie

Wyróżniamy następujące rodzaje wykonywania ścian szczelinowych:

Metoda stropowa:

  1. METODA TOP & DOWN BUDOWY OBIEKTU – po wykonaniu ścian szczelinowych, wykonuje się stalowe słupy tymczasowe lub prefabrykowane słupy stałe osadzone w baretach lub palach kończących się pod przyszłą płytą fundamentową. Wydobywanie urobku z wykopu w obudowie ścian szczelinowych następuje przez pozostawione w stropach otwory technologiczne przy użyciu specjalistycznego sprzętu. Na słupach opierają się stropy docelowe części podziemnej obiektu (wykonywane w gruncie i/lub w szalunkach) oraz całość konstrukcji żelbetowej (nadziemnej) obiektu. Budowa części podziemnej jest realizowana jednocześnie z konstrukcją nadziemną.

  2. METODA KLASYCZNA PODSTROPOWA – różni się od poprzedniej tylko fazowaniem robót. Konstrukcja nadziemna jest wykonywana po zakonczeniu budowy części podziemnej (tzw. Stanu „0”)

  3. METODA PÓŁSTROPOWA TZW. OBRĘCZY ROZPIERAJĄCEJ – przy dużych gabarytach obiektu stosuje się połstropu rozpierające oparte na tymczasowych słupach stalowych osadzonych w palach lub baretach. Pod stropami wykop realizuje się metodą podstropową, natomiast w części centralnej roboty ziemne są prowadzone jak w otwartym wykopie, co znacznie przyspiesza roboty ziemne i żelbetowe w części centralnej projektowanego obiektu.

Rozpierane ściany szczelinowe - oprócz opisanych powyżej odmian metod stropowych, jako rozparcie często stosuje się tymczasowe rozpory stalowe, założone pomiędzy wykonanymi ścianami stalowymi. Rozpory stalowe mogą być zakładane o tak zwany oczep (wieniec) żelbetowy (na górze ściany szczelinowej) z zabetonowanymi wcześniej w nim markami stalowymi lub o zep stalowy połączony ze ścianą też przy pomocy marek stalowych osadzonych w klatkach zbrojeniowych ściany szczelinowej

3. Stateczność ogólna w gruntach spoistych

W gruntach spoistych, w warunkach naturalnych, poślizg zbocza o wysokości ograniczonej następuje zwykle nie po płaszczyźnie, lecz po krzywej powierzchni walcowej. Linia poślizgu w pionowym przekroju zbocza jest bliska odcinkowi spirali logarytmicznej.

Znanych jest wiele metod poszukiwania warunków stateczności przy takim założeniu. Najbardziej typowa i uniwersalna metoda oparta na założeniu możliwości poślizgu po powierzchni walca kołowego została opracowana przez Felleniusa.

Podstawowym zagadnieniem przy określeniu stateczności zboczy i skarp w masywie gruntowym jest ustalenie potencjalnych powierzchni poślizgu oraz bilansu sił usuwających i utrzymujących masyw gruntowy.

4. Badania statyczne pali

Obciążenie statyczne jest najbardziej miarodajną metodą oceny zachowania się pala pod obciążeniem. Polega na wywieraniu na głowicę pala obciążenia z jednoczesnym pomiarem przemieszczeń pionowych (osiadań) głowicy. Obciążenie przykładane jest stopniami, a siła na każdym stopniu utrzymywana jest do czasu stabilizacji przemieszczeń. Za stabilizację przyjmuje się przyrost przemieszczeń mniejszy niż 5 mm/10 min w ciągu dwóch kolejnych 10 minut. Efektem próbnego obciążenia jest krzywa obciążenie-osiadanie pala. W wyniku graficznego różniczkowania powstałej krzywej tworzy się wykres pomocniczy dQ/ds, z którego wyznacza się obciążenie, jakie można dopuścić na pal.

5. Nośność pali

1) Nośność pala wciskanego pojedynczego

Pal wciskany uzyskuje swoją nośność w gruncie Nt dzięki oporowi gruntu pod podstawą pala Np i oporowi tarcia gruntu wzdłuż pobocznicy Ns. (rysunek poniżej). W niektórych przypadkach nośność ta może być obniżona przez tarcie negatywne Tn wzdłuż górnego odcinka pobocznicy. Nośność na wciskanie w gruncie Nt pala pojedynczego według polskiej normy oblicza się ze wzoru:

Nt= Np+ Ns − Tn =Sp⋅Ap⋅q(r) +∑Ssi⋅Asi⋅ti(r) −∑ Ssj⋅Asj⋅tnj(r)

w którym:

Sp, Ss – współczynniki technologiczne, zależne od technologii pala i rodzaju gruntu, odczytywane z tabl. 4 normy,

Ap – powierzchnia podstawy pala,

Asi – powierzchnia pobocznicy pala w warstwie i,

q(r) – jednostkowy graniczny opór gruntu pod podstawą pala,

ti(r) – jednostkowy graniczny opór tarcia gruntu wzdłuż pobocznicy pala w warstwie i,

tnj(r) – jednostkowe tarcie negatywne gruntu wzdłuż pobocznicy pala w warstwie j, powodującej tarcie negatywne,

Warunek nośności dla pala wciskanego jest spełniony gdy:

Qr ≤ m Nt

współczynnik m = 0.7 gdy fundament opiera się na jednym palu, m = 0.8 gdy na dwóch palach i m = 0.9 gdy fundament opiera się na więcej niż dwóch palach.

Wyznaczenie wartości q(r) i t(r)

Wartość obliczeniowe q(r) i t(r) wyznaczamy ze wzorów:

q (r) =γm ⋅ q [kPa], t(r) =γm ⋅ t [kPa]

γm – współczynnik materiałowy dla ID lub IL gruntu, γm ≤ 0.9

q - charakterystyczny opór graniczny gruntu pod podstawą pala, przyjmowany wg tabl. 1 normy w zależności od rodzaju i stanu gruntu oraz według interpolacji względem głębokości,

t - charakterystyczny opór graniczny tarcia gruntu wzdłuż pobocznicy pala, przyjmowany wg tabl. 2 normy w zależności od rodzaju i stanu gruntu oraz według interpolacji względem głębokości,

Interpolacja q i t względem głębokości

Przed dokonaniem interpolacji q i t względem głębokości należy wyznaczyć poziom interpolacji. Poziom ten w przypadku występowania samych gruntów mineralnych przyjmuje się w poziomie pierwotnego terenu. W przypadku występowania w górnych partiach podłoża gruntów organicznych i nasypów poziom interpolacji przyjmuje się na wysokości zastępczej hz nad poziomem pierwszej warstwy przenoszącej obciążenie z pala. Wysokość hz określa się według wzoru:

hz= 0,65*∑hi γi / γn

w którym: ∑hi γi – suma ciężarów warstw leżących nad pierwszą warstwą nośną,

γn – ciężar objętościowy pierwszej warstwy nośnej, przenoszącej obciążenie z pala.

Opory q wzrastają liniowo z głębokością od zera w poziomie interpolacji do wartości q z tablicy 1 normy na głębokości hc poniżej poziomu interpolacji. Na dalszej głębokości pozostają już stałe. Głębokość hc, zwana głębokością krytyczną dla oporów q, zależy od średnicy pala D, rodzaju gruntu i technologii pala:

a) w przypadku pali wbijanych w grunty niespoiste:

hc=10$\sqrt{D/D0}$ [m]

b) w przypadku pali wierconych w gruntach niespoistych:

hc=1,3*10$\sqrt{D/D0}$ [m]

c) w przypadku pali w gruntach spoistych i niespoistych luźnych przyjmuje się hc = 10 m, niezależnie od średnicy i technologii pala.

W powyższych wzorach D0 – jest średnicą porównawczą pala równą D0 = 0.4 m.

Opory t wzrastają liniowo z głębokością od zera w poziomie interpolacji do wartości t z tablicy 2 normy na głębokości ht = 5.0 m poniżej poziomu interpolacji, niezależnie od rodzaju gruntu oraz średnicy i rodzaju pala. Poniżej głębokości ht wartość t pozostaje stała (rysunek powyżej). W obliczeniach nośności pali pomija się wpływ na ogólną pracę pala cienkich przewarstwień gruntów słabych o miąższości do 0.5 m znajdujących się wśród gruntów nośnych, przyjmując jednak w tych przewarstwieniach wartość t =0.

Tarcie negatywne

Tarcie negatywne wzdłuż pobocznicy pala powstaje w wyniku przemieszczania się w dół lub osiadania górnych warstw gruntowych względem pala. Tarcie to może wystąpić generalnie w trzech przypadkach (patrz rysunek):

a) w przypadku przechodzenia pala przez warstwy gruntów nieskonsolidowanych (np. luźno usypane świeże nasypy, składowiska odpadów, torfy i namuły), które ulegają osiadaniom pod wpływem własnego ciężaru,

b) w przypadku przewidywanego dodatkowego obciążenia naziomu,

c) w przypadku przewidywanego obniżenia zwierciadła wody gruntowej.

Dla gruntów słabych, luźnych i organicznych oraz nasypów przyjmuje się tarcie negatywne tn(r) = 5 ÷ 10 kPa (tabl. 3 PN) ze współczynnikiem technologicznym Ss=1.0. W gruntach mineralnych wytrzymałych tarcie negatywne tn(r) oblicza się według takich samych zasad jak tarcie pozytywne, przyjmując współczynnik materiałowy γm = 1.1, współczynnik technologiczny Ss według tabl. 4 PN, natomiast poziom interpolacji w poziomie terenu.

2) Nośność pala wyciąganego pojedynczego

Pal wyciągany uzyskuje swoją nośność w gruncie Nw tylko dzięki oporowi tarcia gruntu wzdłuż pobocznicy (rysunek poniżej). W palu wyciąganym z oczywistych względów nie pracuje podstawa i pomija się tarcie negatywne.

Nośność na wyciąganie Nw w gruncie pala pojedynczego według polskiej normy oblicza się ze wzoru:

Nw= ∑Swi Asi ti(r)

w którym:

Sw– współczynnik technologiczny, zależny od technologii pala i rodzaju gruntu, odczytywany z tabl. 4 normy,

Asi – powierzchnia pobocznicy pala w warstwie i,

ti(r) – jednostkowy graniczny opór tarcia gruntu wzdłuż pobocznicy pala w warstwie i,

Wartości tarcia t(r) przyjmuje się i określa według takich samych zasad jak w przypadku pala wciskanego. Poziom interpolacji dla przypowierzchniowych warstw podłoża przyjmuje się w poziomie terenu pierwotnego.

Warunek nośności: Qrw ≤ m⋅Nw

gdzie współczynnik m przyjmuje się tak jak dla pali wciskanych.

Nośność pala wyciąganego jest generalnie dużo niższa niż pala wciskanego. Ponadto w przypadku pala wyciąganego może nastąpić gwałtowne zerwanie pobocznicy i drastyczny, niekontrolowany spadek nośności pala, prowadzący w konsekwencji do groźnej awarii lub katastrofy budowlanej. Zjawiska takiego nie obserwuje się w palach wciskanych. Dlatego należy zachować dużą ostrożność i rozwagę w obliczaniu i projektowaniu pali wyciąganych, a szczególnie obciążonych cyklicznie lub powtarzalnie.

3) Nośność pala wciskanego w grupie

Nośność pala wciskanego znajdującego się w grupie pali może być większa, równa lub mniejsza od nośności pala pracującego pojedynczo. Zależy to od parametrów warstw nośnych, technologii pali oraz odległości między sąsiednimi palami.

W przypadku pali wbijanych w piaski luźne (ID<0,33) nośność grupy pali jest równa sumie nośności pali pojedynczych gdy rozstaw osiowy pali r>=4D. Gdy rozstaw r wynosi 3D-4D, to sumę nośności pali pojedynczych można zwiększyć o 15%, a gdy r<3D to sumę tę można zwiększyć o 30%. Tak wyznaczona nośność grupy pali nie może przekraczać jednak nośności zastępczego fundamentu powierzchniowego o wymiarach wyznaczonych zewnętrznym obrysem pali i posadowionego na głębokości podstaw pali. Nośność grupy pali nie moze byc rowna lub mniejsza od sumy nosnosci pali pojedynczych w zależności od zachodzenia na siebie stref oddziaływania sąsiednich pali.

Gdy strefy te zachodzą na siebie występuje redukcja nośności pali w grupie, gdy strefy nie zachodzą na siebie – nośność grupy pali równa jest sumie nośności pali pojedynczych. Promień strefy: R=D/2+ ∑hi tgαi

Nośność pala wciskanego w grupie oblicza się ze wzoru:

Nt=Np+mt*Ns-Tn

w którym współczynnik redukcyjny m1 odczytuje się z tabl. 8 normy w zależności od stosunku r/R.

Gdy r/R ≥ 2.0 to m1 =1.0.

4) Nośność pala wyciąganego w grupie

Nośność grupy pali wyciąganych w grupie przyjmuje się według zbliżonych zasad jak w przypadku pali wciskanych. W przypadku pali wbijanych w piaski luźne może nastąpić wzrost nośności grupy pali wyciąganych do 30% w stosunku do sumy nośności pali pojedynczych, w zależności od rozstawu pali – tak samo jak w przypadku pali wciskanych. W pozostałych przypadkach może wystąpić redukcja nośności grupy pali, w zależności od zasięgu stref oddziaływania pali w gruncie. Strefy te w palach wyciąganych rozwijają się inaczej niż w palach wciskanych (patrz rysunek powyżej). W przypadku występowania przewarstwień z gruntów nienośnych o miąższości powyżej 0.5 m przyjmuje się, że następuje w nich zanik stref oddziaływania, a w warstwie nośnej leżącej powyżej, strefy te rozwijają się od początku na nowo. Promień zasięgu R stref oddziaływania w palach wyciąganych oblicza się ze wzoru:

R=D/2+0,1h

przy czym przyjmuje się największą wartość tego promienia spośród wyliczonych dla poszczególnych stref (tak jak to pokazano na rysunku powyżej).

Nośność pala wyciąganego w grupie oblicza się ze wzoru:

Ngw = m1 ⋅Nw

w którym wartość współczynnika redukcyjnego m1 przyjmuje się według takich samych zasad jak w przypadku pali wciskanych.

6 Nośność na przesunięcie w gruncie uwarstwionym.

Ea<T


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
p 43 ZASADY PROJEKTOWANIA I KSZTAŁTOWANIA FUNDAMENTÓW POD MASZYNY
Rodzaje fundamentów
Fundamentals
RF04 T07 Analiza fundamentalna
21 Fundamnety przyklady z praktyki
Fundamenty bezpośrednie
55 06 TOB Fundametowanie II
Mathcad fundamenty ramowe
A2 Fundamenty
fundamentowanie1
FUNDAMENTOWANIE 2 b materia
Japońskie techniki inwestycyjne, Analiza techniczna i fundamentalna, Analiza techniczna i fundamenta
Fundamentalizm islamski, Bezpieczeństwo Narodowe, Międzynarodowe stosunki polityczne
Próbne Obciążenie Gruntu, BUDOWNICTWO, Fundamenty, Fundamentowanie i Mechanika Gruntów, fund, fundam
fundamenty , Resources, Budownictwo, Fundamentowanie, Projekt, Fundamentowanie, Fundamentowanie-1
rodzaje pokus, medytacje do fundamentu
warunki modlitwy medyt, medytacje do fundamentu
Analiza fundamentalna Wybieranie i odrzucanie spółek Analiza fundamentalna

więcej podobnych podstron