Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
PROJEKTOWANIE
POSADOWIEC
BEZPOÅšREDNICH
Zasady projektowania fundamentów bezpośrednich wg PN-EN 1997-1 (EC-7) w odniesieniu
do PN-B-03020:1981
Wymagania, porównanie
Strona 1 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
PN-B-03020:1981
Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie.
PN-EN 1997-1:2008
Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne
PN-EN 1997-1 stosuje się jako ogólną podstawę dotyczącą zagadnień geotechnicznych
projektowania budynków i budowli inżynierskich. Stosuje się łącznie z PN-EN 1990, która określa
zasady i wymagania bezpieczeństwa i użytkowalności, opisuje zasady projektowania i weryfikacji
oraz podaje zalecenia dotyczące związanych zagadnień niezawodności konstrukcji.
Zastępuje: PN-EN 1997-1:2005, PN-B-02014:1988, PN-B-02479:1998, PN-B-02482:1983,
PN-B-03010:1983, PN-B-03020:1981, PN-B-03040:1980, PN-B-03322:1980
EC-7-1 zawiera zasady projektowania konstrukcji na szczególny rodzaj oddziaływań, jakim są
oddziaływania geotechniczne.
Strona 2 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
PN-EN 1997-2:2009
Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego
PN-EN 1997-2 jest przewidziana do stosowania wraz z EN 1997-1. Zawiera zasady uzupełniające
PN-EN 1997-1, dotyczące: planowania i dokumentowania badań podłoża, wymaganej liczby
stosowanych typowych badań laboratoryjnych i polowych, interpretacji i oceny wyników badań,
wyprowadzania wartości parametrów geotechnicznych. Dodatkowo podano przykłady
zastosowania wyników badań polowych do projektowania
Zastępuje: PN-EN 1997-2:2007, PN-B-02479:1998, PN-B-04452:2002
Strona 3 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
WPROWADZENIE
Norma PN-EN 1997-1 składa się z 12 rozdziałów i 9 załączników  A - J.
Pierwszych 5 rozdziałów zawiera zasady ogólne projektowania geotechnicznego.
Pozostałe rozdziały zawieją zasady rozwiązywania konkretnych zadań geotechnicznych.
Załącznik A (normatywny) zawiera zalecane wartości częściowych współczynników
bezpieczeństwa do stanów granicznych nośności.
Pozostałe załączniki (informacyjne) zawierają głównie przykłady zalecanych metod obliczeń.
Głównym rozdziałem dla projektowania fundamentów bezpośrednich jest rozdział 6.
Strona 4 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
CHARAKTERYSTYKA
METOD PROJEKTOWANIA {Roz. 6}
Strona 5 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Zakres i zawartość
Postanowienia EC-7 dotyczą posadowień bezpośrednich do których zalicza się posadowienie na
stopach, ławach i płycie fundamentowej.
Rys. 1. Schematy posadowień konstrukcji, zaliczane w EC-7 do posadowień bezpośrednich
a) na stopach, b) na ławach, c) na płycie, d) na płytkich studniach
EC-7 zezwala na stosowanie analogicznych zasad projektowania niezbyt głębokich studni i kesonów, w
których wpływ tarcia na pobocznicy można pominąć.
Strona 6 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Zakres i zawartość
EC-7 jak i B-03020 do fundamentów bezpośrednich zalicza fundamenty przekazujące obciążenie z
konstrukcji na podłoże wyłącznie przez podstawę.
EC-7 wyodrębnia następujące zagadnienia:
Stany graniczne {6.2},
Oddziaływanie i sytuacje obliczeniowe {6.3},
Zagadnienia projektowe i wykonawcze {6.4},
Sprawdzenie stanów granicznych nośności {6.5},
Sprawdzenie stanów granicznych użytkowalności {6.6},
Fundamenty na skale {6.7},
Projektowanie konstrukcji fundamentów {6.8},
Przygotowanie podłoża {6.9}.
Strona 7 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Zakres i zawartość
Z projektowaniem posadowień bezpośrednich wiążą się załączniki:
Normatywne:
A- Współczynniki częściowe i korelacyjne do stanów granicznych nośności i zalecane ich wartości,
Informacyjne:
D - Przykład analitycznej metody obliczania nośności podłoża,
E - Przykład pół empirycznej metody szacowania nośności podłoża,
F - Przykładowe metody oceny osiadań,
G- Przykład metody wyznaczania nośności fundamentów bezpośrednich na skałach,
H - Wartości graniczne odkształceń konstrukcji i przemieszczeń fundamentów.
Strona 8 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Kategorie geotechniczne
Zasady ogólne projektowania geotechnicznego podane w EC-7 wymagają rozróżnienia (w odróżnieniu
od normy B-03020, która przewidują jedną metodę projektowania dla wszystkich obiektów):
prostych przypadków, które można bezpiecznie rozwiązać w oparciu jakościowe badania gruntu i
doświadczenie (kategoria geotechniczna 1),
przypadki standardowe (kategoria geotechniczna 2),
przypadki skomplikowane (kategoria geotechniczna 3).
Zasady ogólne projektowania fundamentów bezpośrednich podane w EC-7 dotyczą obiektów kategorii
2 i 3. W odniesieniu do obiektów kategorii 1, dopuszcza się stosowanie uproszczonych procedur
postępowania, które powinny określić poszczególne kraje.
Strona 9 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Kategorie geotechniczne
EC-7 podaje zasady projektowania fundamentów bezpośrednich głównie dla obiektów posadowionych
na tradycyjnych fundamentach w powszechnie występujących warunkach gruntowych.
Skomplikowanych przypadków posadowień bezpośrednich jak i posadowień na szczególnych terenach
(np. tereny górnicze) lub w szczególnych warunkach (np. grunty zapadowe) podane procedury
postępowania nie obejmują.
Do skomplikowanych przypadków posadowień bezpośrednich można zaliczyć (kat. geotechniczna 3):
posadowienie na płycie w obrębie której występuje istotne zróżnicowanie sztywności podłoża,
posadowienie w bezpośrednim sąsiedztwie obiektów wrażliwych na nierównomierne osiadania,
posadowienie konstrukcji obiektu częściowo bezpośrednio a częściowo na palach,
posadowienie  mieszane na palach z uwzględnieniem pracy fundamentów bezpośrednich.
Projektowanie posadowień zaliczonych do kategorii 3 wymaga spełnienia dodatkowych wymagań lub
stosowania procedur obliczania, których EC-7 nie określa.
Strona 10 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Metody projektowania
Fundament powinien być tak zaprojektowany, żeby w wyniku działających na konstrukcję
oddziaływań, w zakładanym projektowym czasie jej użytkowania z odpowiednim stopniem
niezawodności w podłożu i konstrukcji nie wystąpiły stany graniczne nośności lub użytkowalności.
W odniesieniu do obiektów kategorii 2 i 3 przyjęte w rozdziale 6 zasady projektowania fundamentów
bezpośrednich wynikają z ogólnych zasad projektowania konstrukcji zawartych w normie.
W Eurokodach metodą zapewnienia konstrukcji odpowiedniej niezawodności jest metoda stanów
granicznych z wykorzystaniem częściowych współczynników bezpieczeństwa.
Metoda ta w odróżnieniu od wielu państw Unii jest stosowana Polsce od lat. Zasady wykonywania
obliczeń wg tej metody są znane, należy jednak zauważyć, że w projektowaniu geotechnicznym wg
EC-7 metoda ta stosowana jest w pewnej zmodyfikowanej formie.
Strona 11 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Metody projektowania
1. Metoda analityczna (metoda zalecana).
Metoda polega na wykazaniu, że przy przyjętym rozwiązaniu fundamentów w każdej dającej się
przewidzieć sytuacji obliczeniowej nie wystąpi stan graniczny.
Przy analitycznym określaniu nośności Rd należy uwzględnić zarówno sytuacje krótkotrwałe jak i
długotrwałe, zwłaszcza w gruntach drobnoziarnistych.
Przy wyznaczaniu obliczeniowej nośności fundamentu posadowionego na podłożu zbudowanym z
warstw, których właściwości znacznie różnią się między sobą, wartości obliczeniowe parametrów
należy określić dla każdej warstwy.
Jeżeli utwory nośne zalegają poniżej warstwy słabej, nośność można obliczyć z zastosowaniem
parametrów wytrzymałościowych utworów słabych. W przeciwnym przypadku, gdy słaby grunt
znajduje się pod mocnym, zaleca się sprawdzić możliwość zniszczenia przez przebicie mocnej warstwy.
W pewnych sytuacjach obliczeniowych metody analityczne sÄ… nieprzydatne. Dlatego zaleca siÄ™
stosować procedury numeryczne, w celu stwierdzenia jaki jest najbardziej niekorzystny mechanizm
zniszczenia.
EC-7 dopuszcza stosowanie innych wariantów metody analitycznej, polegających na określeniu
reakcji podłoża (nośności, osiadań) w inny sposób.
Strona 12 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Metody projektowania
2. Metoda półempiryczna (EC-7 zaleca stosowanie ogólnie uznanej metody półemiprycznej).
Na podstawie badań polowych i odpowiedniej korelacji; zał. E  wyznaczanie nośności podłożą z
wykorzystaniem wyników badań presjometrem.
Ze stosowaniem tej metody będą problemy, bo zalecane w EC-7 korelacje będą wymagały
kalibracji dla naszych warunków gruntowych jak i określenia zakresu stosowania tych
korelacji.
3. Metoda wymagań przepisów wykorzystująca zalecane nośności podłoża
Zalecana w EC-7 do projektowania posadowień na skałach. Metoda polega na sprawdzeniu, czy
nacisk wywierany przez fundament na podłoże nie przekracza nacisku normatywnego (w
załączniku G podano wartości nacisków normatywnych).
4. Metoda projektowania w oparciu o próbne obciążenia i badania modelowe
Czekamy na załącznik krajowy.
Strona 13 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Stany graniczne w projektowaniu fundamentów bezpośrednich {6.2}
W projektowaniu posadowień bezpośrednich EC-7 wymaga rozpatrzenia możliwość wystąpienia
następujących stanów granicznych:
1. Stany graniczne nośności:
a) utrata ogólnej stateczności podłoża pod obiektem,
b) wyczerpanie nośności, zniszczenie na skutek przebicia lub wypierania,
c) utrata stateczności na skutek przesunięcia (poślizgu),
d) łączna utrata stateczności podłoża i zniszczenie konstrukcji,
e) zniszczenie konstrukcji na skutek przemieszczenia fundamentu,
2. Stany graniczne użytkowalności
f) nadmierne osiadania,
g) nadmierne wypiętrzenie spowodowane pęcznieniem przemarzaniem lub innymi przyczynami
(brak w B-03020),
h) niedopuszczalne drgania (np. maszyny na fundamentach - turbogeneratory).
Strona 14 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Stany graniczne nośności
Stany graniczne nośności EC-7 zalicza do grupy stanów granicznych GEO, obejmujących stany graniczne
związane z utratą przez podłoże nośności lub wystąpienia znacznych przemieszczeń podłoża,
powodujących odkształcenia konstrukcji zagrażające jej bezpieczeństwu.
Stany graniczne nośności b) i c) mają istotny wpływ na głębokość posadowienia obiektu i decydują z
reguły o rodzaju i wymiarach fundamentów. Z koniecznością zabezpieczenia podłoża przed
możliwością wystąpienia tych stanów granicznych mamy do czynienia w każdym przypadku
posadowienia obiektu.
Konieczność rozpatrzenia w projektowaniu pozostałych stanów granicznych dotyczy przypadków
szczególnych.
Stan graniczny d), polegający na łącznym zniszczeniu konstrukcji i podłoża, nie znajduje w normie
żadnego komentarza.
W praktyce wystąpienie stanów granicznych podłoża a), b) lub c) jest równoznaczne z powstaniem w
konstrukcji uszkodzeń o charakterze awaryjnym.
Strona 15 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Stany graniczne nośności
Możliwość wystąpienia stanów granicznych nośności konstrukcji w wyniku nadmiernych przemieszczeń
podłoża, wiąże się przede wszystkim z posadowieniem obiektu na szczególnych terenach np..
działalności górniczej lub w specyficznych warunkach gruntowych  grunty zapadowe, kras).
W praktyce metody zabezpieczenia konstrukcji przed skutkami znacznych przemieszczeń podłoża
polegają głównie na odpowiednim zaprojektowaniu konstrukcji (podział konstrukcji dylatacjami,
odpowiednie usztywnienie układu).
Na wymiarowanie fundamentów oddziaływania te mają mały wpływ.
Przy projektowaniu posadowień bezpośrednich w szczególnych przypadkach, może zachodzić
konieczność rozważenia innych stanów granicznych. Do tych stanów granicznych zalicza się:
utrata stateczności konstrukcji (na wypór) spowodowanej ciśnieniem wody (stan graniczny UPL) 
niezbędny przy posadowieniu konstrukcji poniżej poziomu zwierciadła wody gruntowej,
wypiętrzenie hydrauliczne lub przebicie hydrauliczne spowodowane spadkiem hydraulicznym
(stan graniczny HYD)  niezbędny w przypadku posadowienia budynku poniżej piezometrycznego
poziomu wody gruntowej.
Strona 16 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Stany graniczne użytkowalności
Podstawowe znaczenie przy projektowaniu fundamentów ma wielkość osiadań. W szeregu
przypadkach, przy naciskach dopuszczalnych z uwagi na nośność podłoża, mogą występować
nadmierne przemieszczenia lub odkształcenia konstrukcji z uwagi na warunki jej użytkowania.
Sprawdzenie możliwości wystąpienia tego stanu granicznego niezbędne jest z reguły w każdym
przypadku projektowania fundamentów bezpośrednich.
Konieczność rozpatrzenia pozostałych stanów granicznych użytkowalności dotyczy przypadków
szczególnych:
działania na fundament istotnych obciążeń dynamicznych (np. fundamenty pod maszyny),
nie jest możliwe posadowienie fundamentów poniżej głębokości przemarzania,
zmian wilgotności gruntów pęczniejących.
Strona 17 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Oddziaływania i sytuacje obliczeniowe {6.3 ale również 2.4.2}
W EC-7 zasady wykonywania obliczeń sprawdzających wymaga się rozróżnienia:
oddziaływań  konstrukcyjnych  podstawowe obciążenia uwzględniane w projektowaniu
konstrukcji (ciężar własny, obciążenia użytkowe i technologiczne, śnieg, wiatr).
oddziaływań geotechnicznych  zalicza się ogólnie oddziaływania przekazywane na konstrukcję
przez grunt i wodę gruntową lub powierzchniową. Typowymi oddziaływaniami
geotechnicznymi sÄ…:
ciężar gruntu, skały i wody,
parcie gruntu i parcie wody gruntowej,
ciśnienie wody gruntowej, ciśnienie wody spływowej,
parcie gruntu od obciążeń naziomu (obciążenie te przekazują się na konstrukcję przez
grunt).
Strona 18 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Oddziaływania i sytuacje obliczeniowe
W EC-7 przy sprawdzaniu stanów granicznych stosuje się obliczeniowe wartości obciążeń, które ustala
się z zależności:
Gd = Gk Å‚
dla obciążeń stałych
G
Qd = Qrep Å‚Q rep =È Å"Qk
- dla obciążeń zmiennych , Q
gdzie:
Gh, Qk - symbol wartości charakterystycznej obciążeń stałych , zmiennych,
Qrep - symbol reprezentacyjnej wartości obciążeń zmiennych,
È - współczynnik dla wartoÅ›ci kombinacyjnej obciążenia zmiennego.
Do sprawdzania stanów granicznych nośności są brane kombinacje obciążeń obliczeniowych, przy
sprawdzaniu stanów granicznych użytkowalności  kombinacje obciążeń charakterystycznych.
Strona 19 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Oddziaływania i sytuacje obliczeniowe
W EC-7, analogicznie jak w B-03020 stany graniczne należy odnosić do wybranych, dających się
przewidzieć sytuacji obliczeniowych i rozróżnia się sytuacje obliczeniowe:
trwałe   normalne warunki pracy fundamentów, zakładane dla fazy eksploatacji obiektu,
przejściowe  warunki pracy fundamentów w fazie budowy oraz w razie potrzeby szczególne
warunki pracy fundamentów, które mogą wystąpić np. przy generalnych remontach (przeciążenie
fundamentu, odkopanie) lub próbach szczelności zbiorników,
wyjątkowe  w EC-7 nie przewiduje się w zasadzie konieczności rozpatrywania sytuacji
wyjątkowych. Natomiast w pewnych przypadkach rozważenie takich sytuacji jest uzasadnione:
powódz
, w przypadku obiektów posadowionych na terenach zalewowych,
awarię drenażu usytuowanego pod fundamentami obiektu,
awarię dużego wodociągu, przebiegającego w bliskim sąsiedztwie fundamentów
Strona 20 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
ZAGADNIENIA PROJEKTOWE
Strona 21 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Głębokość posadowienia
Ustalanie głębokości posadowienia fundamentów wymaga uwzględnienia następujących czynników:
osiągnięcie odpowiednio nośnego podłoża,
głębokość, powyżej której pęcznienie i skurcz gruntów spoistych, wynikający z sezonowych zmian
pogody oraz wpływu drzew i krzewów może spowodować znaczące przemieszczenia,
głębokość, powyżej której mogą nastąpić uszkodzenia spowodowane przemarzaniem gruntu,
poziom zwierciadła wody gruntowej w podłożu oraz trudności, jakie mogą się pojawić, jeśli wykop
trzeba będzie wykonać poniżej zwierciadła wody,
wpływ wykopu na sąsiednie fundamenty i konstrukcje oraz instalacje podziemne (B-03020
wskazywała tylko na konieczność uwzględnienia),
wpływ przewidywanych wykopów na sieci podziemne,
wysokie i niskie temperatury wywołane przez projektowany obiekt np. ciepłociąg posadowiony na
iłach (brak w B-03020),
możliwość podmycia,
obecność w gruncie materiałów rozpuszczalnych (brak w B-03020).
Strona 22 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Głębokość posadowienia
W EC-7 nie wymaga się minimalnego zagłębienia fundamentu w gruncie, równego 0,5 m. Jest jedynie
ogólne wymaganie, zabezpieczenia podłoża pod fundamentem przed podmyciem. Jeżeli nie stosuje się
innych zabezpieczeń przed rozmyciem podłoża (np. na skutek wód opadowych, czy awarii instalacji
wodnej) wymagane w B-03020 zagłębienia fundamentu 0,5 m powinno być zachowane.
EC-7 pozwala na elastyczniejsze podejście do zabezpieczenia konstrukcji przed skutkami przemarzania
przy posadowieniu w gruntach wysadzinowych. Obok rozwiÄ…zania polegajÄ…cego na posadowieniu
poniżej głębokości przemarzania, dopuszcza się zabezpieczenie podłoża izolacją zapobiegającą
przemarzaniu.
Dopuszczone zostało również do stosowania w polskiej praktyce (aprobata ITB) tzw. rozwiązanie
szwedzkie, polegające na umieszczeniu w płytko posadowionej płycie fundamentowej ogrzewania
podłogowego, uniemożliwiającego przemarzanie gruntu występującego pod fundamentem.
Głębokość przemarzania gruntu można ustalić zgodnie z B-03020 ponieważ EC-7 odsyła do ustaleń
krajowych.
Proponuje się nieznacznie zmodyfikować aktualną mapę stref przemarzania, dostosowując
przebieg stref do stref występujących w państwach Unii.
Strona 23 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Wymiary fundamentu
Podstawowym wymaganiem jest takie dobranie wymiarów fundamentów, aby przekazane przez
fundament siły nie spowodowały utraty nośności podłoża ani nadmiernych osiadań fundamentów.
Dodatkowo wymaga się uwzględnienia wymagań wykonawczych, takich jak:
koszt wykopu,
tolerancje wytyczania,
wymagana przestrzeń robocza,
wymiary ścian i słupów opartych na fundamencie.
Strona 24 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Wymiary fundamentu
EC-7 nie stawia ograniczeń co do rozmiarów mimośrodu, wymaga jedynie aby przy mimośrodach
większych od 1/3 wymiaru fundamentu, przy ocenie nośności, szczególnie dokładnie analizować
obliczeniowe wartości obciążeń oraz uwzględniać niekorzystne odchyłki w wymiarach fundamentu
(zaleca się dodawać 0,10 m).
Rys. Wymagania
dotyczące mimośrodu
obciążeń w EC-7
Strona 25 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Wymiary fundamentu
B-03020 wymagała, ograniczenia mimośrodu do wielkości 1/4 wymiaru fundamentu, a w pewnych
przypadkach (przy smukłych budowlach, halach obciążonych suwnicami) do 1/6 wymiaru
fundamentu.
Rys. Wymagania
dotyczące mimośrodu
obciążeń w B-03020
Strona 26 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Wymiary fundamentu
Uwagi:
Rozpatrywany w EC-7 przypadek dopuszczalnego mimośrodu dotyczy obciążenia fundamentu
najmniej korzystnym układem obciążeń stałych i zmiennych (brak tej informacji w EC-7).
Przy działaniu na fundament sił od obciążeń stałych należy dobrać wymiary fundamentu tak aby
nie ulegał on odrywaniu od gruntu.
W praktyce, do dopuszczenia większych mimośrodów niż 1/3 wymiaru fundamentów, należy
podchodzić bardzo ostrożnie.
Sposób sprawdzania wielkości mimośrodu sił przekazywanych przez fundament na podłoże nie
jest w EC-7 określony  nie precyzuje się czy jest to problem nośności czy też warunków
użytkowania.
Wątpliwości budzi możliwość dopuszczenia odrywania fundamentu do połowy jego
szerokości, w przypadku cyklicznego odrywania fundamentu od gruntu (np. fundamenty
słupów hal obciążonych suwnicami), powinno się zachować pewną ostrożność.
W przepisach angielskich zaleca się sprawdzanie mimośrodu pod działaniem sił
obliczeniowych (jak w B-03020. W przepisach niemieckich zleca się sprawdzać mimośród pod
działaniem sił charakterystycznych.
Strona 27 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
SPRAWDZENIE
STANÓW GRANICZNYCH NOŚNOŚCI
Strona 28 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Zakres obliczeń obejmuje:
sprawdzenie stateczności ogólnej,
sprawdzenie oporu granicznego podłoża pod fundamentami.
Sprawdzenie stateczności ogólnej wymaga się w następujących przypadkach:
na naturalnym zboczu lub skarpie albo w ich pobliżu,
w pobliżu wykopu lub ściany oporowej,
w pobliżu rzeki, kanału, jeziora, zbiornika lub brzegu morza,
w pobliżu wyrobisk górniczych lub konstrukcji podziemnych.
Dla powyższych przypadków wymaga się wykazania, że nie nastąpi utrata stateczności masywu podłoża
obciążonego posadowionym obiektem.
Przy sprawdzaniu oporu granicznego podłoża pod fundamentami wyróżnia się dwa stany graniczne:
utratę nośności podłoża na skutek wyparcia gruntu spod fundamentu (sprawdza się zawsze),
utratę nośności podłoża na skutek ścięcia gruntu w poziomie posadowienia fundamentu
(sprawdzenie przeprowadza się w przypadkach fundamentów obciążonych siłami poziomymi).
Strona 29 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Zakres obliczeń obejmuje:
Zakres obliczeń w EC-7 nie obejmuje sprawdzenia utraty przez projektowany obiekt równowagi (stan
graniczny typu EQU), a jego pominięcie w projektowaniu fundamentów bezpośrednich nie jest w
normie ani w komentarzu do normy wyjaśnione.
Zgodnie z B-03020 sprawdzanie tego stanu granicznego jest wymagane w przypadku obiektów
smukłych, posadowionych na wspólnym fundamencie i poddanych znacznym obciążeniom poziomym
(kominy, wysokie zbiorniki, tablice reklamowe) oraz w przypadku ścian oporowych.
Z doświadczeń wynika, że przy dopełnieniu wymagań dotyczących wielkości mimośrodu sił
przekazywanych przez fundament na podłoże, wystąpienie stanu granicznego utraty równowagi przy
zalecanych w EC-7 współczynnikach bezpieczeństwa można praktycznie wykluczyć.
Zakres wymaganych w EC-7 obliczeń sprawdzających przy projektowaniu fundamentów bezpośrednich
ogranicza się do dwóch podstawowych decydujących o poziomie posadowienia, rodzaju fundamentów
oraz ich wymiarach.
Problem utraty stateczności ogólnej jest zagadnieniem odrębnym. Na utratę stateczności podłoża ma
wpływ przede wszystkim całkowita wielkość przekazywanych na podłoże obciążeń, w pewnym stopniu
poziom posadowienia, natomiast rodzaj i wymiary poszczególnych fundamentów mają wpływ
drugorzędny.
Strona 30 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Ogólne zasady sprawdzania nośności podłoża
Stan graniczny nośności podłoża nie wystąpi jeżeli spełniony będzie warunek
Ed d" Rd
gdzie:
Ed - wartość obliczeniowa efektu oddziaływań (siła przekazywana na podłoże),
Rd - wartość obliczeniowego oporu granicznego podłoża.
EC-7 przewiduje możliwość stosowania jednego z trzech tzw. podejść obliczeniowych (1, 2, 3) w celu
zapewnienia właściwego bezpieczeństwa przy sprawdzaniu warunku. Różnice dotyczą wartości
częściowych współczynników bezpieczeństwa, stosowanych w ocenie obliczeniowego efektu
oddziaływań Vd i oporu granicznego podłoża Rd
W Polsce stosuje się podejście 2*, a w przypadku sprawdzania stateczności ogólnej  podejście 3.
Strona 31 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Ogólne zasady sprawdzania nośności podłoża
W podejściu 2* ogólny zapis warunku Ed < Rd przyjmuje postać:
Ed = E(Å‚ Å" Frep;Å‚ Å" Fg (Xk ))d" R(Fk ; Xk )/ Å‚ = Rd
F F R
gdzie:
Xk - symbol wartości charakterystycznej właściwości gruntu,
Fg - symbol oddziaływań geotechnicznych,
Fk - obciążenia wynikające z zależności oporu granicznego podłoża od sił przekazywanych przez
fundament na grunt,
łF - częściowy współczynnik bezpieczeństwa dla oddziaływań,
łR - współczynnik bezpieczeństwa do oporu gruntu.
Strona 32 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Ogólne zasady sprawdzania nośności podłoża
Podejście to ma dwie istotne zalety:
umożliwia przejrzystą ocenę poziomu niezawodności rozwiązania,
przy ocenie oporu granicznego podłoża, który zależy od sił przekazywanych na grunt, nie wymaga
rozpatrywania charakteru działania tych sił (korzystne, niekorzystne), co upraszcza obliczenia.
Przy podejściu 2* orientacyjny poziom niezawodności projektowania fundamentów z uwagi na opór graniczny
podłoża, przy zalecanych wartościach częściowych współczynników bezpieczeństwa, można łatwo ocenić na
podstawie wartości globalnego współczynnika bezpieczeństwa.
Uwagi:
zasady ustalania wartości obliczeniowej efektu oddziaływań w EC-7 nie różnią się od stosowanych w
normie B-03020,
siły przekazywane przez fundament na podłoże wyznacza się od wartości obliczeniowych
obciążeń konstrukcyjnych i geotechnicznych,
wartości obliczeniowe obciążeń geotechnicznych wyznacza się przy charakterystycznych
wartościach parametrów gruntu i mnoży się przez odpowiedni współczynnik obciążeń,
sposób wyznaczania oporu granicznego w EC-7 odbiega od zasad przyjętych w B-03020:
opór graniczny podłoża wyznacza się przy charakterystycznych wartościach parametrów
gruntu (Xk) i charakterystycznych wartościach obciążeń i wynik dzieli się przez ogólny
współczynnik oporu łR.
Strona 33 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Tabela NA.2. (PN-EN 1997-1:2008/Ap2) Współczynniki częściowe przy sprawdzaniu stanów granicznych
nośności (GEO)
Stany graniczne nośności  podejście 2
A1 M1 R2
Niekorzystne 1,35
Stałe
Do oddziaływań Korzystne 1,0
Zmienne Niekorzystne 1,5
1,0
tan Ć
Efektywna spójność 1,0
Do właściwości
Wytrzymałości bez odpływu 1,0
gruntu
Wytrzymałość na jednoosiowe ściskanie 1,0
Ciężar objętościowy 1,0
Wyparcie 1,4
Do odporu gruntu
Poślizg 1,1
Strona 34 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Siły i obciążenia działające na fundament
Przy ustalaniu sił przekazywanych przez fundament na podłoże uwzględnia się siły od obciążeń
działających na konstrukcję oraz obciążenia geotechniczne działające na fundament.
Wśród obciążeń geotechnicznych wymaga się uwzględnienia:
ciężaru gruntu na fundamencie,
parcia gruntu,
ciśnienia hydrostatyczne wody gruntowej, które nie jest spowodowane naciskiem fundamentu na
grunt.
Fv, FH, M - siły od obciążeń działających na konstrukcję,
W1, W2 - obciążenia od ciężaru gruntu na fundamencie,
Av, AH, P - parcie gruntu
Rys. Układ sił i obciążeń uwzględnianych w obliczeniach sprawdzających fundamentów bezpośrednich
Strona 35 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Siły i obciążenia działające na fundament
Miarodajnymi do wykonania obliczeń są wartości obliczeniowe obciążeń.
Wartość charakterystyczną obciążenia od ciężaru gruntu należy określić mnożąc wartość
charakterystyczną ciężaru objętościowego gruntu przez objętość gruntu nad fundamentem.
EC-7 nie zawiera normatywnych charakterystycznych wartości ciężaru objętościowego gruntu 
potrzebne do obliczeń wartości powinny być ustalane na podstawie badań.
Praktycznie, ustalanie wartości ciężarów objętościowych gruntu na podstawie badań jest
zbędne, bo dla większości gruntów są one znane z dostateczną dokładnością. Można tu
korzystać z wartości podanych w B-03020.
Przy ustalaniu obciążeń od ciężaru gruntu zaleca się w EC-7 uwzględniać warunki pracy gruntu:
 z odpływem  (grunty niespoiste) uwzględnia się efektywne ciężary objętościowe gruntu
i w razie potrzeby hydrostatyczne ciśnienie wody,
 bez odpływu  (grunty niespoiste) uwzględnia się całkowite ciężary objętościowe gruntu,
ciśnienie wody się pomija.
Strona 36 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Model obliczeniowy pracy podłoża
Rys. 4. Oddziaływania na fundament od parcia wody
a) w warunkach  z odpływem , b) w warunkach  bez odpływu
W , W - efektywny i całkowity ciężar gruntu na fundamencie
U1, U2 - ciśnienie wody
Q , q - efektywne i całkowite naprężenia w poziomie posadowienia
Strona 37 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Model obliczeniowy pracy podłoża
Wykonanie obliczeń wymaga ustalenia modelu obliczeniowego podłoża  idealizacja podłoża
występującego pod fundamentem (ustroju konstrukcyjnego)  stosowanego w celu analizy,
wymiarowania i weryfikacji.
W obliczeniach sprawdzających opór graniczny podłoża model obliczeniowy opisuje:
wymiary fundamentu i wielkość przekazywanych przez niego sił na grunt,
układ i rodzaj gruntów występujących pod rozpatrywanym fundamentem (położenie stropu
poszczególnych warstw),
poziom wody gruntowej,
parametry wytrzymałościowe gruntów niezbędnych do obliczeń.
Wszystkie niezbędne dane opisujące podłoże, powinny być określone w projekcie geotechnicznym.
Strona 38 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Model obliczeniowy pracy podłoża
Zgodnie z przyjętym podejściem obliczeniowym, parametry geometryczne modelu (położenie stropów
gruntu, poziom wody gruntowej) powinny charakteryzować wartości obliczeniowe. Natomiast
parametry wytrzymałościowe wartości charakterystyczne.
Zgodnie z zasadami ogólnymi obliczeniowe położenie stropu gruntu, jak i wymiary fundamentu, jako
parametry geometryczne, których odchylenie uwzględniane jest w wartościach częściowych
współczynników bezpieczeństwa, należy przyjmować na poziomie wynikającym z badań lub w
przypadku wymiarów fundamentu jako nominalne.
Poziom wody gruntowej, miarodajny do obliczeń sprawdzających, powinien odpowiadać poziomowi
maksymalnemu.
Strona 39 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Model obliczeniowy pracy podłoża
Dobór parametrów wytrzymałościowych gruntu, miarodajnych do obliczeń uzależnia się w EC-7 od
warunków pracy podłoża (z zależności parametrów wytrzymałościowych gruntu od ciśnienia
porowego). Rozróżnia się dwa typy warunków:
 z odpływem  zakłada się, że naprężenia w podłożu od konstrukcji nie powodują istotnego
wzrostu ciśnienia porowego. Z warunkami takimi mamy do czynienia przy dostatecznie powolnym
wzroście naprężeń.
Jako miarodajne do oceny oporu granicznego podłoża w EC-7 zaleca się przyjmować efektywne
parametry wytrzymałościowe gruntu: Ć', c'.
 bez odpływu - przyjmuje się, że przyrost naprężeń w gruncie od konstrukcji jest na tyle szybki,
że powoduje wzrost ciśnienia wody występującej w porach gruntu, a w konsekwencji redukcję
wytrzymałości gruntu.
W warunkach  bez odpływu opór graniczny podłoża zaleca się obliczać przy zastosowaniu tzw.
wytrzymałości na ścinanie  bez odpływu - cu.
Strona 40 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Model obliczeniowy pracy podłoża
Rys. 5. Model pracy podłoża przy sprawdzaniu oporu granicznego podłoża wg EC-7
a) w warunkach  z odpływem , b) w warunkach  bez odpływu
Strona 41 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Model obliczeniowy pracy podłoża
Wytrzymałość na ścinanie bez odpływu cu nie była stosowana przy projektowaniu fundamentów
bezpośrednich, wykorzystywano ją przy projektowaniu pali (stosowano oznaczenie su).
Wartość wytrzymałości cu może być określana różnymi metodami:
w aparacie trójosiowego ściskania,
sondą krzyżakową,
w oparciu o wyniki badań sondą CPTU ,
literaturowe.
Wartości cu w zależności od stanu i rodzaju gruntów są bardzo zróżnicowane. Dla słabych iłów w stanie
plastycznym wynoszÄ… 30÷40 kPa, dla glin i iłów w stanie półzwartym  200÷300 kPa.
Strona 42 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
EC-7 nie precyzuje w jakich przypadkach za miarodajne należy uznać warunki  z odpływem , a w jakich
warunki  bez odpływu .
Na podstawie doświadczeń można stwierdzić, że problem wyboru dotyczy jedynie przypadków
sytuacji przejściowych przy występowaniu pod fundamentem gruntów spoistych. W przypadku
sytuacji obliczeniowej trwałej i sytuacji obliczeniowej przejściowej przy występowaniu pod
fundamentem gruntów niespoistych, niewątpliwie za miarodajne do obliczeń można uznać
warunki  z odpływem .
W innych przypadkach, występowania pod fundamentem gruntów spoistych i rozpatrywaniu
sytuacji przejściowych, jeżeli są wątpliwości co do warunków pracy podłoża, należy wykonywać
obliczenia przy założeniu warunków  z odpływem jak i  bez odpływu .
Zgodnie z przyjętym podejściem jako miarodajne do obliczeń sprawdzających przyjmuje się
charakterystyczne wartości parametrów wytrzymałościowych.
Strona 43 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie oporu granicznego podłoża na wyparcie gruntu spod fundamentu
Zaleca się stosowanie metod analitycznych  przykład w załączniku D.
Jako miarodajną do sprawdzenia oporu granicznego podłoża przyjmuje się wartość obliczeniową siły,
przekazywanej przez fundament na podłoże, prostopadłej do podstawy fundamentu Vd. W przypadku
typowych fundamentów jest to siła pionowa.
Warunek obliczeniowy:
Vd < Rd
Wartość obliczeniową oporu granicznego podłoża Rd, dla podejścia 2*, wyznacza się z zależności:
Rk
Rd =
Å‚
R
Rk
ëÅ‚ öÅ‚
Rk = ìÅ‚ ÷Å‚ Å" A'
ìÅ‚ ÷Å‚
A'
íÅ‚ Å‚Å‚
gdzie:
Rk  wartość charakterystyczna oporu granicznego,
łR  współczynnik bezpieczeństwa do oporu granicznego z tabeli (łR = 1,4),
(Rk/A )  wartość charakterystyczna jednostkowego oporu granicznego podłoża,
A'  pole efektywnej powierzchni fundamentu
Strona 44 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie oporu granicznego podłoża na wyparcie gruntu spod fundamentu
Rys. 6. Zasady ustalania efektywnej powierzchni fundamentu
Strona 45 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie oporu granicznego podłoża na wyparcie gruntu spod fundamentu
A. Jednostkowy opór graniczny w warunkach  z odpływem
(Rk A') = ck 'Ncscic + q'Nqsqiq + 0,5Å‚ 'B'Nysyiy
gdzie:
q - obliczeniowy całkowity nacisk nadkładu w poziomie posadowienia fundamentu
Wartości obliczeniowe współczynników ustala się przy charakterystycznych wartościach parametrów
wytrzymałościowych - Ć k, c k.
Struktura wzoru na jednostkowy opór graniczny w warunkach  z odpływem w EC-7 jest
analogiczna jak w B-03020. Różnice przy liczeniu wynikają z różnic w sposobie przyjęcia niektórych
współczynników. Dalsze różnice, mogą wynikać z rodzaju stosowanych do obliczeń parametrów
(Ću, cu - Ć , c').
Dotychczas parametry normatywne, podane w B-03020, sprawdzone 30 letnią praktyką, mogą być
również stosowane do obliczeń wg EC-7.
Strona 46 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie oporu granicznego podłoża na wyparcie gruntu spod fundamentu
PN-B-03020:1981 EC-7 Porównanie
Współczynniki nośności
Ću
ëÅ‚ Ä„ öÅ‚ Ä„ Ć'
öÅ‚
2
u
ND = eÄ„tgĆ tg ìÅ‚ + ÷Å‚ Nq = eÄ„tgĆ'tg2ëÅ‚ +
ìÅ‚ ÷Å‚
=
ìÅ‚ ÷Å‚
4 2 4 2
íÅ‚ Å‚Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
NC = (ND -1)ctgĆu NC = (ND -1)cotĆ'
`"
Nł = 2(Nq -1)tgĆ'
NB = 0,75(ND -1)tgĆu
`"
Strona 47 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie oporu granicznego podłoża na wyparcie gruntu spod fundamentu
PN-B-03020:1981 EC-7 Porównanie
Współczynniki nachylenia podstawy fundamentu
bc = bq -[(1- bq)/(NC Å" tanĆ')]

`"
2
bq = bÅ‚ = (1- Ä… Å" tanĆ')
Strona 48 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie oporu granicznego podłoża na wyparcie gruntu spod fundamentu
PN-B-03020:1981 EC-7 Porównanie
Współczynniki kształtu fundamentu
B'
sq = 1+ sinĆ'
 dla prostokÄ…ta;
B
L'
sD = 1+ 1,5
`"
L
sq = 1+ sinĆ'
 dla kwadratu lub koła;
sqNq - 1
B  dla prostokÄ…ta,
sC =
sC = 1+ 0,3
`"
Nq -1
kwadratu lub koła
L
B'
sł = 1- 0,3
 dla prostokÄ…ta;
B
L'
sB = 1- 0,25
`"
L
sł = 0,7
 dla kwadratu lub koła;
Strona 49 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie oporu granicznego podłoża na wyparcie gruntu spod fundamentu
PN-B-03020:1981 EC-7 Porównanie
Współczynniki nachylenia obciążenia, spowodowanego obciążeniem poziomym H
m
Brak wzorów  nomogramy
`"
iq = [1- (Hk (Vk + A'c'cotĆ'))]
iC = iq -[(1- iq ) NCtgĆ']
m+1
ił = [1- (Hk (Vk + A'c'cotĆ'))]
gdy H działa w kierunku B
m = mb = [2 + (B' L')]/[1+ (B' L')]
gdy H działa w kierunku L
m = mL = [2 + (L' B')]/[1+ (L' B')]
gdy H działa w kierunku tworzącym
kÄ…t ¸ z kierunkiem L
m = mL cos2 ¸ + mB sin2 ¸
Strona 50 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie oporu granicznego podłoża na wyparcie gruntu spod fundamentu
B. Jednostkowy opór graniczny w warunkach  bez odpływu
Rk A' = (Ä„ + 2)Å"cu Å" bc Å"sc Å" ic + q
gdzie:
q  obliczeniowy całkowity nacisk nadkładu w poziomie posadowienia fundamentu
2Ä…
= 1-
bc  współczynnik nachylenia podstawy fundamentu: bc
(Ä„ + 2)
sc  współczynnik kształtu fundamentu:
sc = 1+ 0,2(B' L')
 dla prostokÄ…ta;
sc = 1,2
 dla kwadratu lub koła;
ic  współczynnik nachylenia obciążenia, spowodowanego obciążeniem poziomym H:
ëÅ‚ öÅ‚
1
ìÅ‚1+ 1- Hk ÷Å‚
ic = Å"
Hk d" A'cu,k
z zastrzeżeniem, że
ìÅ‚
2 A'Å"cu ÷Å‚
íÅ‚ Å‚Å‚
Strona 51 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie oporu granicznego podłoża na wyparcie gruntu spod fundamentu
Podany w załączniku D sposób obliczeń dotyczy podłoża jednorodnego lub podłoża w którym niżej
występujące grunty charakteryzują się parametrami wytrzymałościowymi lepszymi niż grunt w
poziomie posadowienia.
Jeżeli głębiej występują grunty słabsze, obliczenia można wykonać stosując zalecaną w B-03020
metodą, tzw. fundamentu zastępczego.
Strona 52 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie nośności na przesunięcie (poślizg) w poziomie posadowienia {6.5.3}
Gdy obciążenie nie jest prostopadłe do podstawy fundamentu, należy sprawdzić nośność fundamentu
na przesunięcie (poślizg) wzdłuż podstawy
Warunek obliczeniowy:
Hd d" Rd + Rp;d
Hd  obliczeniowa wartość siły stycznej do podstawy
fundamentu, przekazywanej przez fundament
na grunt,
Rp;d  obliczeniowa wartość oporu gruntu na
przesunięcie.
Rys. 7. Oznaczenia sił i obciążeń w warunku
Strona 53 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie nośności na przesunięcie (poślizg) w poziomie posadowienia {6.5.3}
W sile Hd należy uwzględnić wartości obliczeniowe wszystkich aktywnych sil wywieranych przez
grunt na fundament.
Wartości Rd i Rp;d zaleca się dostosować do wielkości przewidywanego przemieszczenia w stanie
granicznym od rozpatrywanego obciążenia (decydują o mobilizacji parcia biernego na fundament)
 sposobu oceny tych przemieszczeń norma nie podaje.
Dla fundamentów na gruntach spoistych w obrębie strefy sezonowych zmian objętościowych
należy uwzględnić możliwość odspajania gruntu od pionowych powierzchni fundamentów na
skutek skurczu.
Należy uwzględnić możliwego usunięcia gruntu sprzed czoła fundamentu na skutek erozji
(rozmycia) lub działalności człowieka.
W praktyce wpływ oporu gruntu jest najczęściej pomijany lub uwzględniany przy bezpiecznym
oszacowaniu Rp;d.
W przypadku najczęściej stosowanych fundamentów, o grubości do 0,4 m, odpory gruntu są
pomijane  są małe. W przypadku masywnych fundamentów opór gruntu uwzględnia się, jednakże
na poziomie najczęściej parcia czynnego, co nie wymaga oceny przemieszczeń fundamentu i jest
bezpieczne.
Strona 54 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie nośności na przesunięcie (poślizg) w poziomie posadowienia {6.5.3}
A. Opór graniczny na ścięcie w podstawie fundamentu w warunkach  z odpływem
Warunek obliczeniowy:
Rd = (Vd 'Å"tg´k ) Å‚
(zalecane Å‚R;h=1,1)
R;h
gdzie:
´k  obliczeniowy kat tarcia na styku fundamentu i gruntu, zalecane jego wartoÅ›ci wynoszÄ…:
´
´
´
´k = Ć'cv;d
 dla betonowych fundamentów formowanych w gruncie,
´k = 2 3 Å"Ć'cv;d
 dla gładkich fundamentów prefabrykowanych.
Ćcv;d  efektywny kąt tarcia wewnętrznego w stanie krytycznym.
Ć
Ć
Ć
Efektywną spójność gruntu c zaleca się pomijać.
Strona 55 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie nośności na przesunięcie (poślizg) w poziomie posadowienia {6.5.3}
B. Opór graniczny na ścinanie w warunkach  bez odpływu
Warunek obliczeniowy:
Rd = (Ac Å"cu;k ) Å‚
(zalecane Å‚R;h=1,1)
R;h
gdzie:
Ac - pole powierzchni podstawy fundamentu przekazujÄ…cej naciski na grunt
Jeżeli istnieje możliwość dostania się między fundament a grunt wody lub powietrza (praktycznie
zawsze), dodatkowo wymaga siÄ™ aby:
Rd d" 0,4 Å"Vd
Powyższy wymóg można pominąć wtedy, jeśli tworzeniu się szczeliny między fundamentem a gruntem
zapobiega ssanie w strefach, w których nie ma dodatniego nacisku fundamentu na podłoże.
Strona 56 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
SPRAWDZANIE
STANÓW GRANICZNYCH UŻYTKOWALNOŚCI
Strona 57 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Podstawowe wymagania
Rozpatrzenie stanów granicznych użytkowalności przy projektowaniu fundamentów bezpośrednich jest
w EC-7 wymagane i obejmuje:
nadmierne osiadania;
Wystąpienie nadmiernych osiadań, EC-7 wiąże z wystąpieniem osiadań i różnic osiadań fundamentów,
które powodują niedopuszczalne z uwagi na warunki użytkowania, przemieszczenia lub odkształcenia
konstrukcji obiektu.
nadmierne wypiętrzenie;
Wystąpienie stanu granicznego wypiętrzeń wiąże norma z możliwością powstania nadmiernych uniesień
fundamentu na skutek:
odciążenia, zmniejszenia naprężeń efektywnych w gruncie,
rozszerzalności objętościowej częściowo nasyconych gruntów (pęcznienia minerałów ilastych),
uniesienia przy stałej objętości w całkowicie nasyconym gruncie, którego przyczyną jest osiadanie
sÄ…siedniej konstrukcji.
niedopuszczalne drgania;
Stan graniczny drgań wiąże norma z:
przeniesienia na podłoże drgań powodujących: nadmierne osiadania na skutek zagęszczenia
gruntów lub upłynnienia gruntów,
lub drgań fundamentu nie dopuszczalnych z uwagi na warunki użytkowania obiektu.
Strona 58 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanów granicznych użytkowalności wymaga się przeprowadzać wykazując, że
spełniony jest warunek:
Ed < Cd
w którym:
Ed - efekt oddziaływań, w tym przypadku przemieszczeń lub różnica przemieszczeń fundamentu
lub np. amplituda przyspieszeń,
Cd - wartość graniczna efektu oddziaływań, przy której w konstrukcji może wystąpić stan graniczny
użytkowalności.
Zgodnie z zasadami ogólnymi obliczeniową wartość efektów oddziaływań określa się przy założeniu
charakterystycznych wartości oddziaływań i właściwości gruntu (łF, łM = 1,0).
Zaleca się aby wartości graniczne przemieszczeń i drgań były określone w projekcie fundamentów i
uzgodnione z inwestorem.
Podane szczegółowe zalecenia dotyczące sposobu sprawdzania wyodrębnionych stanów granicznych, dotyczą
tylko sprawdzania stanu granicznego osiadań. Sposób sprawdzania stanów granicznych związanych z
wyniesieniem fundamentów czy też drganiami nie jest w normie określony.
Strona 59 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
Wykonanie obliczeń sprawdzających zaleca się:
w przypadku obiektów kategorii geotechnicznej 2 i 3, przy posadowieniach na gruntach
spoistych w stanie plastycznym do twardoplastycznego,
EC-7 zwiększa zakres przypadków w których zalecane jest sprawdzenie stanu granicznego osiadań, w stosunku
do B-03020.
Według B-03020 przy posadowieniach na gruntach spoistych w stanie twardoplastycznym sprawdzanie
osiadań w przypadku większości obiektów budowlanych uznaje się za zbędny. Praktyka wskazuje, że przy
stosowanych w naszej praktyce naciskach na grunt, nie przekraczających z reguły dla glin w stanie
twardoplastycznym 250 kPa, pomijanie tych obliczeń sprawdzających jest uzasadnione.
w przypadku gruntów spoistych zaleca się sprawdzać stosunek oporu granicznego podłoża przy
jego początkowej wytrzymałości bez odpływu (cu) do sił od obciążeń użytkowych,
przekazywanych przez fundament na podłoże. Jeżeli stosunek ten jest mniejszy od 3, zaleca się
wykonać sprawdzenie osiadań fundamentów.
W pewnych przypadkach nawet przy posadowieniach na dobrych gruntach sprawdzanie stanu granicznego
osiadań może być uzasadnione. W przypadku posadowienia na podłożu dobrym, umożliwiających przeniesienie
nacisków wiÄ™kszych od 350÷400 kPa, czynnikiem limitujÄ…cym peÅ‚ne wykorzystanie noÅ›noÅ›ci podÅ‚oża bÄ™dÄ…
dopuszczalne osiadania.
Strona 60 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
Zalecany w EC-7 sposób oceny osiadań polega na:
określeniu osiadań fundamentów,
wyznaczeniu w oparciu o te osiadania wartości odpowiednich wskaz
ników osiadań i różnic osiadań
konstrukcji,
sprawdzeniu czy wartość wskaz
ników nie przekraczają wartości granicznych.
W obliczeniach osiadań wymaga się uwzględnienia wszystkich czynników, które mają wpływ na
powstanie różnic osiadań, a więc:
różnic obciążeń,
uwarstwienia podłoża,
wpływu sumowania się w podłożu naprężeń od sąsiednich fundamentów lub występujących w
sąsiedztwie obciążeń.
Strona 61 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
W przypadku gruntów częściowo lub w pełni nasyconych wodą (w naszych warunkach zawsze), zaleca
się uwzględniać następujące składniki osiadań:
s0 - osiadanie natychmiastowe, wynikajÄ…ce:
" w gruntach w pełni nasyconych wodą - wyłącznie z odkształceń postaciowych,
" w gruntach częściowo nasyconych wodą - z odkształceń postaciowych i doraz
nych zmian
objętości;
s1 - osiadanie wynikajÄ…ce z konsolidacji;
s2 - osiadanie wynikające z pełzania.
Obliczanie osiadań całkowitych jako wynik trzech składników, których właściwe wyznaczenie jest
trudne, nie prowadzi do większej dokładności niż  osiadania całkowite zgodne z normą B-03020.
Do wyznaczenia osiadań zaleca się stosowanie ogólnie uznanych metod.
Strona 62 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
Załącznik F  przykład obliczeń
Metoda sumowania odkształceń warstw podłoża
Obliczenia całkowitych osiadań fundamentu na gruntach spoistych lub niespoistych wg zalecanej
metody polegajÄ… na:
wyznaczeniu rozkładu naprężeń w podłożu, spowodowanych obciążeniem fundamentu;
naprężenia w podłożu można wyznaczać na podstawie teorii sprężystości, zazwyczaj przy
założeniu jednorodnego, izotropowego gruntu i liniowego rozkładu naprężeń pod fundamentem;
obliczeniu odkształceń jednostkowych w podłożu gruntowym od naprężeń na podstawie modułów
odkształcenia lub innych zależności naprężenie-odkształcenie, określonych na podstawie badań
laboratoryjnych lub badań polowych;
sumując pionowe odkształcenia.
Sumowanie odkształceń zaleca się przeprowadzać do głębokości na której efektywne naprężenia od
fundamentu są równe 20% efektywnego naprężenia pierwotnego.
EC-7 dopuszcza również wyznaczanie osiadań metodami uproszczonymi lub półempirycznymi, tj. na
podstawie badań polowych (np. CPTU) i korelacji pomiędzy wynikami badań a osiadaniem.
Strona 63 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
Załącznik F  przykład obliczeń
Uproszczona metoda ośrodka sprężystego
Osiadania fundamentu określa się z zależności:
s = (p Å" b Å" f ) Em
gdzie:
Em - wartość obliczeniowa modułu sprężystości,
f - współczynnik osiadania,
p - nacisk na grunt pod fundamentem.
Strona 64 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
Załącznik F  przykład obliczeń
Uproszczona metoda ośrodka sprężystego  c.d.
Wartość współczynnika osiadania f zależy od kształtu i wymiarów podstawy fundamentu, zmian
sztywności gruntu wraz z głębokością, miąższości warstwy ściśliwej, współczynnika Poissona, rozkładu
nacisków fundamentu i punktu, w którym obliczane jest osiadanie.
Jeśli nie ma wyników osiadań pomierzonych na sąsiednich podobnych konstrukcjach i w zbliżonych
warunkach gruntowych, obliczeniowy moduł Em (w warunkach z odpływem) odkształcającej się
warstwy można oszacować na podstawie wyników badań laboratoryjnych lub in situ.
Metodę zaleca się stosować, gdy naprężenia w podłożu gruntowym nie spowodują znaczącego
uplastycznienia gruntu, a zależność między naprężeniem a odkształceniem podłoża można uważać za
liniową. Wymagana jest szczególna ostrożność, gdy stosuje się tę metodę w przypadku
niejednorodnego podłoża gruntowego.
Strona 65 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
Załącznik F  osiadania w warunkach bez odpływu
Składowe krótkotrwałego osiadania fundamentu, które występują w warunkach bez odpływu, można
określać metodą sumowania odkształceń albo uproszczoną metodą sprężystości. W takich przypadkach
zaleca się przyjmować wartości parametrów sztywności (takie jak moduł Em i współczynnik Poissona)
odpowiadające zachowaniu gruntu bez odpływu.
Strona 66 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
Załącznik H
(1) Wartości graniczne odkształceń konstrukcji i przemieszczeń fundamentów (załącznik H)
Zaleca się sprawdzać następujące składniki przemieszczenia fundamentu:
osiadanie (Á),
różnice osiadaÅ„ (´p),
obrót (¸),
przechylenie (É),
względne ugięcie ("),
wzglÄ™dny obrót (²),
przemieszczenie poziome,
amplituda drgań.
Strona 67 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Á - osiadanie,
´p  różnica osiadaÅ„,
¸ - obrót,
ą - odkształcenie kątowe,
" - ugięcie względne,
"/L  wskaz
nik ugięcia,
É - przechylenie,
² - wzglÄ™dny obrót
a) definicje osiadania s, różnicy osiadaÅ„ ´s, obrotu
¸ i odksztaÅ‚cenia kÄ…towego Ä…,
b) definicje strzałki wygięcia " i wskaz
nika
wygięcia "/L,
c) definicje przechylenia É, obrotu wzglÄ™dnego
(przemieszczenia kÄ…towego) ².
Rys. H.1. Definicje przemieszczeń fundamentów
Strona 68 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
Załącznik H
Za podstawowy wskaz
nik EC-7 uważa wzglÄ™dny obrót fundamentów - ². Sprawdzenie wartoÅ›ci tego
²
²
²
wskaz
nika jest wymagane, stosowanie pozostałych wskaz
ników jest zalecane.
(2) Maksymalne dopuszczalne względne obroty otwartych konstrukcji ramowych, ram wypełnionych,
ścian nośnych lub ścian ciągłych z cegły są różne, jednak ich ograniczenie w zakresie od około 1/2000
do około 1/300 zapobiega wystąpieniu stanu granicznego użytkowalności konstrukcji. Dla wielu
konstrukcji jest dopuszczalny maksymalny względny obrót 1/500. Względny obrót, który może wywołać
stan graniczny nośności, wynosi około 1/150.
(4) Dla zwykłych konstrukcji z oddzielnymi fundamentami dopuszcza się zwykle całkowite osiadania do
50 mm. Większe osiadania można dopuszczać, pod warunkiem że względne obroty pozostaną w
dopuszczalnych granicach, a osiadania całkowite nie spowodują trudności z przyłączami instalacji do
budynku, przechylenia konstrukcji itp.
(5) Powyższe wskazówki dotyczące granicznych osiadań mają zastosowanie do zwykłych, powszechnie
spotykanych konstrukcji. Nie zaleca się ich stosować do budynków i konstrukcji nietypowych lub takich,
które są obciążone w sposób wyraz
nie nierównomierny.
Strona 69 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Sprawdzenie stanu granicznego osiadań
Załącznik H (PN-EN 1997-1:2008/Ap2)
(6) Stany graniczne osiadań konstrukcji budynków zaleca się sprawdzać na podstawie miar
przemieszczeÅ„ i odksztaÅ‚ceÅ„: smax, ¸max, "max,É.
(7) Dla powszechnie stosowanych rozwiązań konstrukcji budynków, którym nie stawia się
szczególnych wymagań co do wielkości osiadań, wartości graniczne miar przemieszczeń i odkształceń
można przyjmować z Tablicy NA.3.
Tablica NA.3. Wartości graniczne miar przemieszczeń i odkształceń dla budynków
smax [mm]
¸max [rad] "max [mm] É [rad]
50 0,002 10 0,003
Strona 70 z 71
Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki
Fundamentowanie
Porównanie wymagań B-03020 z wymaganiami EC-7 dotyczących sprawdzania stanu granicznego
osiadania
Można stwierdzić, że przy projektowaniu fundamentów bezpośrednich, sprawdzenie osiadań i różnic
osiadań według B-03020, będzie zgodne z zasadami EC-7. Dodając ewentualnie ze względów
formalnych sprawdzenie wzglÄ™dnego obrotu - ².
sÅ›r. H" Ámax Zalecane w B-03020 wskaz
niki, w dostatecznym stopniu charakteryzują zagrożenia
związane z osiadaniami fundamentów, tj. maksymalne przemieszczenie konstrukcji
"S l = ¸max
(problem doprowadzanych instalacji), obrót konstrukcji (odchylenia od pionu i poziomu
f0 = "max
ścian i stropów), odkształcenie konstrukcji (rysy, deformacje układu).
¸ H" É
Znane są problemy z dokładnym prognozowaniem osiadań. Wymagane w B-03020 wskaz
niki osiadań i
różnic osiadań mieszczą się w zakresie wskaz
ników zalecanych przez EC-7, lub są do nich zbliżone.
Strona 71 z 71