FUNDAMENT – część konstrukcji stykająca się z podłożem gruntowym i w bezpieczny sposób przenosząca na
podłoże ciężar własny i wszelkie obciążenia

PODŁOŻE BUDOWLANE – część skorupy ziemskiej, na której opiera się fundament (do miejsca, gdzie
naprężenia dodatkowe od budowli maleją do wartości 30% naprężeń pierwotnych)

GRUNT BUDOWLANY – część skorupy ziemskiej mogąca współdziałać z obiektem budowlanym, stanowiąca
jego element

FUNDAMENTOWANIE projektowanie i wykonywanie robót fundamentowych, których specyfika polega na:
- użyciu materiałów o znacznie różniących się charakterystykach wytrzymałościowych i fizycznych
- konieczności dopasowania się do zaistniałej sytuacji
- braku powtarzalności

POPRAWNIE ZAPROJEKTOWANY FUNDAMENT SPEŁNIA KRYTERIA:
1. nośności – grunt nie będzie wypierany z fundamentu
2. osiadania – równomierne lub średnie nie przekraczające dopuszczalnego, podobnie wygięcie i przechylenie
konstrukcji
3. stateczności – przy obciążeniu siłami poziomymi
4. ochrony przed wilgocią i agresywnością środowiska

Stateczność oznacza zapewnienie, że konstrukcja:
- nie przesunie się (w podstawie, w gruncie poza nią)
- nie obróci się dookoła krawędzi czołowej
- nie obsunie się wraz z masywem gruntowym po płaszczyźnie poślizgu

Ochrona przed wilgocią i agresywnością środowiska:
- wprowadzenie warstw powłok izolacyjnych
- wykonanie z materiału wodoszczelnego
- w żelbecie – zwiększenie otuliny
- wykonanie opasek drenażowych i odwodnień, zastosowanie zawiesin

Na GŁĘBOKOŚĆ POSADOWIENIA FUNDAENTU ma wpływ:
- litologia - układ warstw (zwięzłość, pochodzenie genetyczne, stan i konsystencja, zakłócenia tektoniczne)
- woda – powierzchniowa i gruntowa (poziom wód i jego zmiany, pora roku, opady, zbiorniki, agresywność
chemiczna, zabezpieczenie prac budowlanych)
- ekonomia (analiza kosztów budowy fundamentu oraz badań gruntu, prac fundamentowych, sprzęt itp, podstawą
oszczędności jest dokładne rozpoznanie warunków gruntowych)
- konstrukcja danego obiektu (rodzaj i przeznaczenie, obciążenie własne i użytkowe, okres eksploatacji,
materiały użyte do budowy).

PODZIAŁ FUNDAMENTÓW:
- bezpośrednie, - pośrednie
- płytkie, - głębokie

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE – obciążenie od budowli przenosi się na podłoże bezpośrednio przez
podstawę fundamentu, w obliczeniach nie uwzględnia się pracy gruntu obok fundamentu. (STOPY, ŁAWY,
RUSZTY, PŁYTY, SKRZYNIE)

FUNDAMENTY POŚREDNIE – obciążenie od budowli przenosi się na podłoże za pośrednictwem
dodatkowych elementów konstrukcyjnych, na których opiera się postawa fundamentu, w obliczeniach
uwzględnia się siły oporu na podstawie i pobocznicy (PALE, STUDNIE, KESONY, ŚCIANY SZCZELINOWE)

RODZAJE POSADOWIEŃ:
- na podłożu naturalnym
- na podłożu wzmocnionym (geosyntetyki)
- sztucznym

PALE
Palowanie wykonujemy, gdy:
- grunt nienośny- obciążenia przeciętne,
- grunt nośny- obciążenia nieprzeciętne (>30 kondygnacji)
- chcemy zapewnić równomierne osiadania

Podział ze względu na WARUNKI PRACY:
- normalne (nośność pala zależy od oporu gruntu pod ostrzem i od oporu – praca podstawy i pobocznicy)
- zawieszone (pracuje tylko pobocznica),
- stojące (pracuje tylko podstawa)

Zmienne projektowe:
- technologia(wymiary i kształt przekroju, długość), - ilość, - rozłożenie

Podział ze względu na MATERIAŁ z którego są wykonane:
- drewniane, - stalowe, - żelbetowe, - kombinowane

Podział ze względu na TECHNOLOGIĘ:
- gotowe (wwiercane, wbijane, wkręcane, wwibrowywane, wciskane)
- wykonywane w gruncie (przemieszczeniowe, nieprzemieszczeniowe)

Podział ze względu na RODZAJ PRACY:
- przemieszczeniowe, - nieprzemieszczeniowe

Podział ze względu na ŚREDNICĘ:
- wielkośrednicowe pow 60cm, - normalnośrednicowe 20-60 cm, - mikropale 5-20 cm.

PALE DREWNIANE
- Najstarszy rodzaj pali (zaliczany do pali przemieszczeniowych prefabrykowanych)
- Występują w postaci okrąglaków
- Stosuje się następujące rodzaje drzew: sosnę, świerk, jodłę, dąb, klon, buk i modrzew.
- Długości pali wynoszą zwykle od 12 do 16m, Pale sosnowe: 18-24m
- Zalety: są lekkie, odporne na korozję pod warunkiem stałego przebywania poniżej zwierciadła wody gruntowej,
łatwość wykonywania i obróbki, mają duży zakres sprężystej odkształcalności przy obciążeniach bocznych,
łatwość przemieszczania i transportu
- Wady: mała nośność na siły poziome, łatwość ich uszkodzeń w czasie wbijania, nawet przy wbijaniu w
warstwę zagęszczonego piasku (im niej są proste tym łatwiej ulegają uszkodzeniom)

PALE ŻELBETOWE:
- wykonywane przed zagłębieniem w zakładzie prefabrykacji i przewożone na budowę
- betonowane na budowach w specjalnych formach,
- pale ciągłe o pełnym przekroju kwadratowym od 20x20cm do 40x40cm
- wykonywane jako jeden odcinek (pal pojedynczy) o długości 18m lub nawet do 40m
- możliwe wykon. z odcinków łączonych (pal segmentowy) o długości do 10m (łączenie proste i nie czasochł.)
- zbrojenie wykonywane ręcznie lub automatycznie
- obiekty mostowe, autostrady, obiekty kubaturowe, zbiorniki,
- Zalety: wysoka klasa betonu zapewnia dobrą sztywność, wysoką skuteczność wbijania, trwałość i odporność na
zarysowania, możliwość wykonania pali nachylonych pod dużym kątem, znaczna długość pali, przy
zastosowaniu pali łączonych do 40m, ‘czysty’ plac budowy bez wydobywania ziemi, dobra praca pali na siły
wyciągające, duża niezależność od warunków pogodowych, można obciążać pale bezpośrednio po ich wbiciu -
Wady: ograniczona max długość pali, ze względu na skrajnie transportową, w przypadku dużych sił
wyciągających niezbędna jest większa długość pali prefabryk. w stosunku do pali o dużej szorstkości pobocznicy

PALE WBIJANE FRANKI:
- Stosowane jako wzmocnienie podłoża, głęboko punktową wymianę gruntu.
- Stosowane w budownictwie ogólnym, drogowo-mostowym, w gruntach luźnych mało lub niespoistych
- Zalety: możliwość bieżącej dynamicznej kontroli nośności, wykonawstwo robót w słabo rozpoznanym gruncie,
możliwość szybkiej korekty dł. pali, mała wrażliwość na przeszkody naturalne, duża efektywność ekonomiczna

- Wady: uciążliwe dla otoczenia drgania, ograniczone zastosowania pali konstrukcyjnych i żwirowych w
przypadku zalegania wielometrowych warstw gruntów skrajnie słabych, płynnych, stosunkowo niska wydajność
jednostkowa

PALE WIERCONE CFA:
- Pal wiercony formowany za pomocą ciągłego świdra z rurowym rdzeniem i traconą końcówką
- Średnice do 1m, długości do 30m.
- Technologia: 1. ustawienie w osi, regulacja, 2. wiercenie, 3. zakotwienie w warstwie nośnej, 4. tłoczenie
mieszanki betonowej rdzeniem świdra, 5. wydostawanie się betonu do otworu pod świdrem, wyciąganie świdra
bez obracania nim, 6. wstawienie zbrojenia.
- Zastosowanie: konstrukcje oporowe, stabilizacja i uszczelnienie gruntu, zabezpieczenie gruntu przed
upłynnieniem, posadowienie pośrednie obiektów inżynierskich (nasypy drogowe, kolejowe, ekrany akustyczne)
- Zalety: większa o 20-30% nośność w stosunku do tradycyjnych pali wierconych, szybkość wykonywania,
stosowanie we wszystkich rodzajach gruntów, możliwość pokonania dużych oporów w gruncie
przewarstwionym
- Wady: wrażliwość na działania operatora, konieczność zastosowania odpowiednio silnych maszyn, konieczność
kontroli i rejestracji oraz prowadzonej na bieżąco analizy wyników, problemy w przypadku gruntów luźnych lub
średnio zagęszczonych

PALE WKRĘCANE TYPU TUBEX:
- Przenoszą obciążenia 2500-3000 kN
- Średnice od 30cm do 60cm, długość od 6 do 16m
- Zastosowanie: posadowienie nowych konstrukcji, wzmacnianie istniejących budowli
- Zalety: duża nośność, dobra współpraca, szybka i efektywna technologia wykonania, wykonywane bez
wibracji, możliwość wykonania z nach. do 45˚, wysoka odporność na korozję w środowisku agresywnym
Wady: wysokie koszty realizacji, potrzeba specjalistycznego sprzętu, rura stalowa stanowi obudowę traconą

PALE TYPU VIBRO, VIBREX:
- długość do 25m, średnica 400mm, 700mm
- wbijane za pomocą młotów hydraulicznych lub spalinowych
- podstawy zamknięte, podstawa tracona, rura wyciągana przy pomocy wyciągarki i wibratora
- Zalety: duża nośność, małe osiadania, wykonywane bez wydobywania gruntu na powierzchnię, zapewnienie
dużego oporu przy małych osiadaniach
- Wady: drgania budowli wymuszone energią wbijania, osiadanie podłoża skutek wbijania pali, wypchnięcie
przez pale gruntu do góry

ROBOTY ZIEMNE - ETAPY:
- Wytyczenie osi konstrukcyjnych i założenie min 3 reperów wysokościowych,
- Wytyczenie fundamentów i granic wykopów, wykonanie robót,
- Wykonanie ewentualnych zabezpieczeń ścian wykopu i drenażu
- Wykonanie fundamentów, zasypanie fundamentów.

WYKOPY FUNDAMENTOWE:
Podział ze względu na szerokość:
- Wąskoprzestrzenne ( do szerokości 6m, szerokość<głębokości)
- Szerokoprzestrzenne
Ze względu na sposób zabezpieczania ścian wykopy:
- otwarte (stateczność zapewnia odpowiednie nachylenie),
- rozparte (przeciwne elementy wykopu rozparte elementami poziomymi)
- podparte (podpierane przez deskowanie, zastrzałami ukośnymi lub przez zakotwienie)
- zakotwione (obudowa wykopu utrzymana przez kotwy gruntowe)
ODWODNIENIE WYKOPÓW:
- powierzchniowe - pompowanie wody bezpośrednio z dna wykopu
- wgłębne - obniżanie poziomu wód grunt. za pomocą studni depresyjnych, igłofiltrów, drenażu pionowego

ULEPSZANIE PODŁOŻA GRUNTOWEGO – CELE:
Zwiększenie nośności, zapobieganie utraty stateczności, zabezpieczenia skarp i zboczy, zapobieganie zbyt dużej
odkształcalności.

ULEPSZANIE PODŁOŻA GRUNTOWEGO - METODY:
a) zagęszczenie gruntu:

*statyczne,
*dynamiczne (wibracyjne, impulsowe),
* zagęszczanie gruntu przez wodę (wibrowanie powierzchniowe, wibrowanie wgłębne i wibro-wymiana,
ubijakami ciężkimi, przy pomocy wybuchów podwodnych)

b) wymiana gruntu:

*płytka,
*wgłębna (pale piaskowe i żwirowe, kolumny kamienne, kolumny żwirowo-betonowe)

c) prekonsolidacja:

*obciążenia wstępne,
*obciążenia wstępne z zastos. drenów (piaskowych, jutowo-piaskowych, z tworzyw sztucznych)
*metoda odwodnienia wgłębnego (studnie depresyjne, podciśnieniowe odwodnienie)

d) cementacja i stabilizacja:

*cementacja,
*silikatyzacja i cebartyzacja,
*zastrzyki z żywic syntetycznych,
*zastrzyki uszczelniające,
*iniekcja strumieniowa,
*termiczna,
*wgłębna proszkowa,
*powierzchniowa,

e)zbrojenie:

*szkieletowe,
*prętowe,
*geosyntetykami

Obiekty wymagające podłoża ulepszonego: nasypy, hale przemysłowe, zapory ziemne, ściany oporowe,
przepusty odziemne, umocnienia brzegów zbiorników wodnych, falochrony, wały przeciwpowodziowe,
składowiska odpadów.

ZAGĘSZCZENIE DYNAMICZNE:
Czynniki decydujące o zagęszczalności:
- gruntowe: skład granulometr. i wskaźnik różnoziarnistości, kształt i stopień obtoczenia ziaren, wilgotność
- sprzętowe: amplituda i częstotliwość drgań, przyspieszenia i masy zastosowane w urządzeniach
wymuszających -> energia zagęszczania, czas wibracji

WIBROFLOTACJA:
- Stosowana w gruntach sypkich
- Wykorzystuje zjawisko upłynnienia nasyconych gruntów sypkich poddanych wymuszeniu dynamicznemu
- Polega na zagłębieniu w grunt wibroflatora przy użyciu płuczki oraz równoczesnym poddawaniu zasypki.
- Etapy: 1. zagłębianie, 2. zagęszczanie, 3. wypełnianie, 4. zakończenie.
- Zalety: wielokrotnie sprawdzona skuteczność działania, zwiększenie i ujednorodnienie modułu ściśliwości
podłoża gruntowego, bieżąca kontrola efektywności zagęszczania podłoża na podstawie obserwacji poboru prądu
przez wibrator, technologia prosta, nieszkodliwa dla środowiska, atrakcyjna czasowo i kosztowo

ZAGĘSZCANIE DYNAMICZNE – IMPULSOWE:
- Polega na uderzeniu pewną masą i tworzeniu kraterów w gruncie
- Dwa typy: - dynamiczne zagęszczanie, -dynamiczna wymiana
- Ubijaki: -swobodnie spadające, - spalinowe, - wibracyjne.
- Dynamiczna wymiana polega na formowaniu gotowych kolumn kamiennych , krater wypełnia się materiałem
gruboziarnistym lub grubookruchowym, efektem przeprowadzonych prac jest powstanie silnie zagęszczenie
kolumny bardzo dużej nośności osiowej.
- Zalety: prosta w realizacji i skuteczna, jest alternatywna do wymiany gruntu, krótki czas realizacji, metoda
przemieszczeniowa.

METODY DYNAMICZNE - WYBUCHY:
- Stosuje się do zagęszczania głównie gruntów niespoistych nawodnionych w stanie luźnym,
- Nieporównywalnie szybszy czas realizacji,
- Proces technologiczny: zagłębienie w grunt rury, umieszczenie na dnie otworu ładunku wybuchowego,
wypełnienie rury gruntem , detonowanie ładunków w odpowiedniej kolejności.

WYMIANA/WIBROWYMIANA:
- Polega na uformow. w nasyconych gruntach spoistych kolumn żwirowych, żwirowo-piaskowych lub z tłucznia
- Drobne cząstki gruntu i cząstki organiczne są wymywane przez wydostającą z dysz wodę.
- Etapy: 1. przygotowanie, 2. napełnianie, 3. zagłębianie, 4. budowa kolumny, 5. zakończenie.
- Zalety: osiągnięcie nośności kilkukrotnie większej, przyspieszenie konsolidacji gruntu, możliwość
fundamentowania natychmiast po wyk. wzmocnienia
- Wady: możliwość przebicia warstwy wodonośnej -> wzrost odkształceń i spadek nośności

PREKONSOLIDACJA
- Wykonywane przez wstępne obciążanie gruntu z lub bez zastosowania pionowych drenów.
- Konsolidacja styczna jest: łatwa, tania, czasochłonna, zasięg do 3-5m, stosowana w gr spoistych i organicznych
- Przeciążenie z wykorzystaniem drenów: kosztowniejsza

DRENAŻ PIONOWY
- Metoda polega na wbudowaniu pionowych drenów powodujących znaczny wzrost wodoprzepuszczalności
podłoża w kierunku pionowym.

DRENY PIASKOWE
- Wykonywane w otworach wierconych lub metodą rur wbijanych
- W miarę wypełnienia otworu mat filtracyjnym rura jest wyciągana.

ZBROJENIE GRUNTU:
- Polega na umieszczeniu w ośrodku gruntowym elem. zbrojących z mater. o dużo większej wytrzym. na rozciąg.
- Metody zbrojenia gruntu: - klasyczny grunt zbrojony, - zbrojenie geosyntetykami i produktami pokrewnymi

ZBROJENIE GRUNTU - PRĘTOWE:
- Rodzaj zbrojenia w którym el nośnym są pręty lub kształtowniki otoczone iniektem z zaczynu cementowego.
- GWOŹDZIOWANIE:

- Z rur lub prętów stalowych
- Wwiercanych lub wbijanych
- Kończone wyk powłoki z betonu
- Technologia szybka, tania, prosta
- Nachylenie 10-45

KOTWIENIE:

- Wwiercane kotwy iniekcyjne
- Może mieć charakter trwały
- Wymaga odwodnienia kotwionego masywu
- Wysokie koszt, - Mogą być poziome

ZBROJENIE GRUNTU - SZKIELETOWE:
- Tzw. szkielet czyli rodzaj uporządkowanej struktury systematycznie wypełnionej gruntem.

GEOSYNTETYKI:
- To płaskie wyroby syntetyczne wyk głównie z włókien polimerowych powstałe przez różnego rodzaju
połączenia sposobu włókien lub obróbkę tworzyw sztucznych (geotekstylia, georuszty, geokompozyty,
geomembrany, geopiany).

GEOTEKSTYLIA:
- Cienkie, wiotkie mat wykorzystywane jako warstwy wzmacniające mające na celu: poprwienie nośności
słabego podłoża, polepszyć wytrzymałość warstwy na rozciąganie, odseparowanie gruntu podłoża od nasypu,
utrzymanie w pionie masywu ściany gruntu.
- Produkowane z: polipropyleniu, polietylenu, poliestru

- Zalety: lekkie, łatwe wykonaw. , korzystne współdziałanie z podłożem, możliwość dowolnego kształtowania,
- Wady: wytrzymałość zmienna w czasie, promieniowanie ultrafioletowe

CEMENTACJA I STABILIZACJA:
- Termiczne - zamrażanie gruntu

- Stosowanie: uniemożliwione wytworzenie depresji, nie można użyć kesonów, przy robotach głębokich.
- Procedura: wyk otworu dookoła planowanego szybu, wprowadzenie zamkniętych od spodu rur,
doprowadzenie cieczy zamrażającej.

- Termiczne - spiekanie:

- Stosowanie: nagrzane powietrze i paliwa płynne.

CHEMICZNE:
- Sztuczne wzmacnianie, utwardzanie i uszczelnianie prowadzące do nadania mu cech wytrzymałościowych
gruntu skalistego o małej przepuszczalności wody za pomocą środków zeskalających: zaczynu cementowego -
cementacja, roztworu szkła wodnego i chlorku wapnia- silikatyzacja, elektrolityczną.

KESONY:
- Stosuje się gdy: roboty wykonuje się poniżej wód gruntowych lub otwartych
- Długość do 35m, nie ma możliwości odpompowania wody w wykopie,
- Wykonywane z drewna, stali, żelbetu, o konstrukcji pełnej lub żebrowanej
- Wymiary od 150x40 do 30x10,
- Stosunek długości do szerokości < 3:1
- Ściany boczne pionowe lub o nachyleniu 1/20, 1/50
- Prace wykonywanie przy zwiększonym ciśnieniu powietrza
- Łatwe usuwanie przeszkód w gruncie
- Możliwość wykonania pracy na sucho

STUDNIE:
- Długość <20m, wymiary w planie<60m,
- Roboty wykonywane poniżej poziomu wód gruntowych lub otwartych,
- Nośność podstawy >> nośności pobocznicy
- Potrzeba przeniesienia dużych obciążeń pionowych i poziomych
- Zagłębiana pod własnym ciężarem przez wybieranie gruntu spod lub ze środka studni, po wprowadzeniu studni
na zadaną głębokość zamyka się jej dno betonowym korkiem.

STUDNIA A KESON:
studnia to otwarty keson, studnia pracuje na mokro, keson na sucho, studnia może być zamieniana na keson.
Zastosowanie kesonów i studni: przepompownie, pomieszczenia zagłębione, parkingi, tunele metra (wykonane
techniką odkrywkową), stacje metra, szyby tuneli, nadbrzeża portowe, przyczółki mostów.

FUNDAMENTY SPŁAWIANE:
- Mogą być potraktowane zarówno jako fundament pośredni jak i bezpośredni, kształt całkowicie zależy od
konstrukcji którą wspiera, o dnie zamkniętym lub otwartym, wykonywane w suchych dołkach i spławiane/
holowane na miejsca przeznaczenia po czym zatapiane
- Stosowane przy odpowiednich konstrukcjach jak przyczółki mostów morskich, zapór, platform wiertniczych.

ŚCIANKI SZCZELNE I SZCZELINOWE:
- Składa się z podłużnych elementów (grodzie, brusy) zagłębionych w grunt, ściśle do siebie przylegających
- Wykonana w szczelinie drążonej w gruncie, wypełnionej zawiesiną betonową,
- Zadanie: zabezpieczyć szczelność pod podstawą fundamentu w budowlach piętrzących, odgrodzić lód od wody,
zabezpieczyć fundamenty przed przebiciem hydraulicznym i wypłukiwaniem,
- Ścianki szczelne drewniane - wykonywane w piaskach, składają się z rzędów desek o gr. 38-42mm, prace
można wykonać pod wodą, dolny koniec zaostrzamy i okuwamu blachą, głowica odcięta i zabezpieczona, po
narożach wbijamy w odstępach 2-4m między nimi tzw. pale kierunkowe.
- Ścianki szczelne stalowe - stosowane profile (płaskie, korytkowe, zetowe, dwuteowe, skrzynkowe), parametry
profilu (wskaźnik wytrzymałości Wx, jakość mierzona stosunkiem Wx do ciężaru G, szczelność zamka).
- Palisady - ściana ułożona z pali ustawianych na dotyk, z wcięciem lub na zakładkę, może być wykonana w
różnych technologiach i z różnych materiałów i w różnych kształtach.