Posadowienie
obiektów budowlanych

10

WYKOPY ZABEZPIECZANIE I ODWADNIANIE

Dr inż. Wojciech Słomka, Instytut Inżynierii Ochrony Środowiska

WIADOMOŚCI OGÓLNE

Każdą konstrukcję budowlaną należy traktować
jako złożoną zasadniczo z trzech części:

1) nadziemnej,
2) podziemnej, której składnik stanowi

fundament - podstawa konstrukcji, i

3) podłoża gruntowego, podlegającego

odkształceniom pod wpływem
obciążenia budowlą.

Odkształcenia podłoża wywołują odkształcenia
i przemieszczenia konstrukcji powodujące
pojawienie się w niej dodatkowych wielkości
statycznych.

WIADOMOŚCI OGÓLNE

• Pracę konstrukcji rozpatrywać należy w powiązaniu

z pracą fundamentu i podłoża gruntowego, na które
fundament przenosi obciążenia.

• Rozkładem naprężeń i zmianami powstającymi w

gruntach pod wpływem obciążeń zajmuje się mechanika
gruntów - podstawa teoretyczna fundamentowania.

• Właściwościami mechanicznymi gruntów,

ograniczającymi nacisk jednostkowy na grunt, są
ściśliwość i wytrzymałość na ścinanie.

Ściśliwość

wpływa na wartość tzw. osiadania, które z

różnych względów bywa ograniczane.

Przekroczenie wytrzymałości na ścinanie

powoduje powstanie w gruncie powierzchni poślizgu i
wypieranie gruntu spod fundamentu, czego wynikiem
może być duże i gwałtowne przemieszczenie konstrukcji.

WIADOMOŚCI OGÓLNE

Gdy grunt w podłożu jest jednorodny, a obciążenie
fundamentu symetryczne, przemieszczenie następuje w
kierunku pionowym;

w innych przypadkach może nastąpić pochylenie budowli.

Wartości bezpiecznych nacisków jednostkowych oraz
wartości dopuszczalnych przemieszczeń, zależą od
materiału konstrukcji, jej schematu statycznego
i sztywności własnej.

Z uwagi na rodzaj materiału konstrukcje drewniane mogą
podlegać większymi odkształceniami niż stalowe, a tym
bardziej żelbetowej, ze względu na giętkość materiału, jak i
łatwość naprawy.

WIADOMOŚCI OGÓLNE

Przemieszczenia budowli i gruntu w podłożu:
a) c) -

osiadanie przy obciążeniu symetrycznym

i niesymetrycznym,

b) przemieszczenia przy obciążeniu

symetrycznym i gruncie jednorodnym,

d) przemieszczenia przy obciążeniu

niesymetrycznym lub gruncie niejednorodnym;

GŁĘBOKOŚĆ POSADOWIENIA

Głębokość oparcia fundamentów na gruncie zależy

od przeznaczenia budowli i miejscowych warunków
wodno- gruntowych:

-

względy użytkowe np. piwnice,

-

położenie warstwy nośnej: głębokość

występowania gruntu o odpowiedniej nośności dla
danej budowli. Wys. zwierciadła wody gruntowej,

- wypieranie gruntu

: grunt pod obciążeniem może

ulec wyparciu spod podstawy fundamentu.
Przeciwdziała temu obciążenie gruntu poza
podstawą,

GŁĘBOKOŚĆ POSADOWIENIA

- przemarzanie

: woda w porach gruntu zamarzając powiększa

objętość. Wzrasta przez to objętość całej masy gruntowej

tworząc wysadziny-zwykle nierównomierne.

Fundament należy zatem umieścić poniżej granicy

przemarzania. W Polsce głębokość przemarzania określa
norma PN-81/B-03020

-

podmycie fundamentu

: budynki stykając się bezpośrednio z

ciekami lub naturalnymi zbiornikami wodnymi w których ruch

wody powoduje zmiany głębokości i kształtu dna. Głębokość
rozmycia bywa nawet 8-

10m (Wisła w Warszawie),

-

spadek terenu

: fundament wykonuje się w kształcie stopni

wys. stopni ok. 30 cm, a ogólne nachylenie zbliżone do

spadku terenu. Zagłębienie najpłytszych części fundamentu

powinno odpowiadać najmniejszej głębokości posadowienia
w warunkach miejscowych (D

min

).

STREFY PRZEMARZANIA

Fundament na terenie ze spadkiem

WYKOPY -

zabezpieczanie ścian

Podparcie ściany wykopu dołem i górą oraz

sposób kotwienia obudowy wykopu

WYKOPY -

zabezpieczanie ścian

Kotwienie obudowy wykopu

WYKOPY -

zabezpieczanie ścian

WYKOPY -

zabezpieczanie ścian

Sposób połączenia elementów

drewnianej ścianki szczelnej

WYKOPY

– wbijanie ścianki szczelnej

WYKOPY -

zabezpieczanie ścian

Głowica i ostrze pakietu

WYKOPY -

zabezpieczanie ścian

Stalowe ścianki szczelne - profile

WYKOPY -

zabezpieczanie ścian

Stalowe ścianki szczelne - profile

WYKOPY -

zabezpieczanie ścian

ścianki szczelne - profil żelbetowy

ODWADNIANIE WYKOPÓW

ODWADNIANIE WYKOPÓW

ODWADNIANIE WYKOPÓW

ODWADNIANIE WYKOPÓW

Wielostopniowe obniżenie zwierciadła

wody gruntowej za pomocą studni
depresyjnych

ODWADNIANIE WYKOPÓW

Igłofiltry stosuje się gdy strop warstwy nieprzepuszczalnej zalega płytko poniżej
dna wykopu lub warstwa wodonośna ma małą miąższość a grunty są
małoprzepuszczalne (piaski pylaste, gliniaste, pyły)

ODWADNIANIE WYKOPÓW

STOSOWANA METODA ODWADNIANIA W ZALEŻNOŚCI OD WSPÓŁCZYNNIKA
FILTRACJI GRUNTU:

k ≥ 1m/d (1,15x10

-5

m/s)

– leje depresyjne

k = 1 m/d ÷ 0,1m/d

- igłofiltry z podciśnieniem

k ≤ 0,1m/d

- igłofiltry w połączeniu z elektroosmozą

ODWADNIANIE WYKOPÓW

ODWADNIANIE WYKOPÓW

Drenaż pierścieniowy

ODWADNIANIE WYKOPÓW

Budowa drenu

TYCZENIE FUNDAMENTÓW

Wyznaczanie krawędzi fundamentów i

sprawdzanie kątów prostych w terenie

TYCZENIE FUNDAMENTÓW

Utrwalenie kątów i krawędzi

na gruncie pod budowę