1. Fundamenty płytkie.

Fundamentami płytkimi (bezpośrednimi f. który przekazuje bezpośrednie obciążenie z konstrukcji na grunt) nazywamy te, których cała płaszczyzna podstawy jest posadowiona bezpośrednio na gruncie budowlanym (nośnym), znajdującym się na głębokości nie większej niż około 4-5 m poniżej poziomu terenu. Często także fundamenty te opiera się na specjalnie przygotowanej warstwie z chudego betonu, żwiru lub piasku, którą stosuje się w celu wzmocnienia gruntu w poziomie posadowienia lub wymiany słabego miejsca gruntu rodzimego. Należą do nich: ławy i stopy fundamentowe, fundamenty płytowe, skrzyniowe i ruszty.

2.Ławy fundamentowe.

Ławy fundamentowe wykonuje się pod ścianami ciągłymi lub pod gęsto rozstawionymi rzędami słupów. Fundament bezpośredni o długości L znaczniej większe od szerokości B, B<L, w Polsce L/ B >10. Na świecie L/B >5 wzory dla ławy fundamentowej można stosować.

3,5. Stopy fundamentowe.

Stosuje się pod pojedyncze słupy lub pod kilka słupów, jeśli są one rozstawione niedaleko od siebie. Mają najczęściej kształt prostopadłościanu o podstawie kwadratu, (gdy słup jest osiowo ściskany) lub prostokąta, (gdy słup jest dodatkowo zginany).

rys. 13. Stopy Żelbetowe: a) prostokątna, b) trapezowa, c) schodkowa, d) kielichowa

4. Zbrojenie ław fundamentowych.

Grunt obciążony budynkiem może nierównomiernie osiadać,  powodując zginanie ław wzdłuż ich osi. Aby zwiększyć wytrzymałość ław fundamentowych, można w nich wykonać zbrojenie konstrukcyjne. Zwiększa ono odporność ławy na odkształcenia spowodowane właśnie naciskiem budynku.

6.,3 Stopy trapezowe nic nie znalazłam

7. Zalety i wady rusztów fundamentowych.

Ruszt stanowi wzajemnie powiązany, przenikający sie układ ław Żelbetowych. Monolityczna konstrukcja stanowi dobry fundament zarówno pod budynkiem o ścianach nośnych jak tez pod budynkiem o konstrukcji szkieletowej Ruszty te stosuje sie przy posadowieniu budynków ciężkich i wrażliwych na równomierne osiadanie gruntu.

8. Płyty fundamentowe.

Fundamenty płytowe (rozkładają ciężar budynku na dużą powierzchnię) wykonuje się najczęściej pod budowle wysokie, lecz o małej szerokości i długości (kominy, wieże)

oraz pod budowle posadowione na słabych gruntach. Płyta fundamentowa zastępuje ruszt, stosuje się w tych samych sytuacjach co ruszt. Fundament bezpośredni ykanywany pod całym budynkiem lub jego częścią. Zalety: proste szalunki, proste zbrojenie (zbrojenie można zaprojektowac w jednej płaszczyźnie, nie stosuje się prętów odgiętych). Grubość płyty: 60-120cm. Beton i stal: 10-15% więcej niż w ruszcie. Wykonanie mniej pracochłonne niż przy wykonywaniu rusztów.

9. Fundamenty łupinowe.

Stosunek B/L ≈ 1. Duże bloki fundamentowe pod elektrownie wiatrowe.
. Koło działa tylko na rozciąganie, prostokąt trzeba uwzględnić zginanie. Przy określaniu głębokości posadowienia należy uwzględnić układ warstw podłoża.

10. Skrzynie fundamentowe.

Pod budynki bardzo wysokie i silnie obciążone stosuje się skrzynie fundamentowe Żelbetowe. Skrzynia taka składa się z dolnej i górnej płyty Żelbetowej połączonymi ze sobą

monolitycznie ścianami zewnętrznymi i wewnętrznymi również Żelbetowymi. Stanowi ona bardzo sztywne oparcie dla budynku, dając równocześnie możliwość wykorzystania powstałych w ten sposób pomieszczeń piwnicznych.

11.Grunty pęczniejące w fundamentowaniu.

Wynikająca z warunków atmosferycznych lub eksploatacyjnych zmiana wilgotności podłoża

budowli powoduje w przypadku gruntów pęczniejących, na przykład iłów montmoryllonitowych, znaczne zmiany ich objętości dające w efekcie przemieszczenia pionowe podłoża gruntowego dochodzące nawet do 0,25 m. Przemieszczenia te prowadzą do powstawania uszkodzeń konstrukcji budowli w związku z tym posadowienie budowli na gruntach pęczniejących wymaga stosowania specjalnych posadowień lub w przypadku ich niewielkiej miąższości usunięcia ich z podłoża. W warunkach zalegania w podłożu gruntów pęczniejących o większej miąższości lub gdy usunięcie ich jest ekonomicznie nieracjonalne stosowane są inne sposoby zabezpieczające budowlę przed uszkodzeniami, jak na przykład sposób polegający na wstępnym zawilgoceniu warstwy gruntu pęczniejącego ale prowadzi to do dużych osiadań budowli, następnie sposób polegający na wykonaniu poduszek piaskowo-żwirowych pod fundamentami, praktycznie nadający się jednak wyłącznie do posadowienia budynków na ławach przy naciskach na grunt powyżej 200 kPa. Stosowane są również wieńce żelbetowe obejmujące budowlę w poziomie ław fundamentowych oraz w poziomie stropów. Wieńce żelbetowe zabezpieczają konstrukcję budowli przed nierównomiernym odkształceniem, jednakże występujące przemieszczenia pionowe stwarzają możliwość uszkodzenia zewnętrznych przyłączeń instalacyjnych budynku.

12.Głębokość przemarzania

Aby ochronić obiekt przed uszkodzeniami spowodowanymi przemieszczaniem się gruntu, oparcie jego fundamentów powinno znajdować się poniżej granicy zamarzania. ęłęóW gruntach spoistych (jakimi są pyły, gliny i iły) mróz powoduje powstawanie wysadzin, czyli przemieszczeń gruntu pod wpływem zamarzającej w nim wody. Przemarznięte grunty podnoszą się z dużą siłą, co może spowodować przemieszczane się fundamentów budynków. Aby ochronić obiekt przed takimi uszkodzeniami, oparcie jego fundamentów na gruncie powinno znajdować się poniżej granicy zamarzania. Głębokość strefy przemarzania zależy od strefy klimatycznej. W Polsce wydzielono cztery takie strefy:

1)Okolice Węgorzewa 1,4m

2) poniżej 1,2m, południowa Polska, okolice Suchendniowa

3)Wschodnia część Polski 1,0m

4) zachodnia część Polski 0,8 m

13. Grunty wysadzinowe.

ęłęóZamarzająca w gruncie woda powoduje wzrost jego objętości. Zazwyczaj wiąże się to z uniesieniem gruntu.

Jeśli grunt zamarznie pod fundamentem, to budynek (fundament) zostanie wysadzony (podniesiony), a to najczęściej jest równoznaczne z jego uszkodzeniem lub całkowitym zniszczeniem. Uszkodzenia możemy też zaobserwować na wiosnę, gdy grunt z jednej strony budynku rozmarznie, a z drugiej jeszcze nie. Wysadzanie występuje w gruntach organicznych, torfach, namułach, glinach, iłach i piaskach pylastych. Gdy mamy do czynienia z takimi gruntami dom trzeba posadowić poniżej tzw. granicy przemarzania. wysadzinowe gruntu, bud. podnoszenie się ku górze powierzchni przemarzającego gruntu spoistego (gliny, iłu) wskutek kapilarnego podciągania wody gruntowej do strefy przemarzania; powodują rozsadzanie gruntu;

14. Stany surowe budowli-zabezpieczenie na zimę

Prac ziemnych z zasady nie prowadzi się zimą. W czasie mrozów grunt twardnieje i wykonanie wykopu fundamentowego, nawet za pomocą koparki, staje się niemożliwe. Jeżeli wykop już jest, nie powinien pozostać otwarty. Pod wpływem mrozu struktura gruntu na jego dnie ulegnie zniszczeniu. Dlatego ziemię na dnie wykopu fundamentowego warto zabezpieczyć, przykrywając ją słomianymi matami lub płytami styropianu. Jest to dobra ochrona, ale tylko na krótko i to w przypadku, gdy mróz jest. niewielki. Najlepszym sposobem jest bezpośrednie przykrycie gruntu betonem (wylanie fundamentów) - najpierw zdejmując górne warstwy gruntu, a sam wykop pogłębiając Aby zabezpieczyć się przed powstawaniem tzw. wysadzin, czyli przemieszczeń gruntu, a w konsekwencji pękaniem fundamentów, trzeba je posadowić w gruncie poniżej strefy przemarzania i zabezpieczyć matami.

15.Stany graniczne nośności

I stan graniczny nośności podłożą ( `czy budowla stoi”)

Należy wykonywać dla wszystkich przypadków posadowienia.Warunek stanu granicznego Q_r‹ mQ_f

Q_r - obciążenie obliczeniowe

Q_f - nośność fundamentu

m- współczynnik korekcyjny

m=0,9 -stosuje się metody stanów granicznych lub odpowiednich norm EUROKOD 7

m=0,8 - gdy stosuje się prostsze metody obliczeń, przy obliczeniu oporu na przesunięcie

m=0,7 - dla bardziej uproszczonych metod przy stałym rozpoznaniu podłoża,

Rodzaj I stanu;

1.Wypieranie podłoża przez pojedyńczy fundament lub całą budowlę.

2. Usuwisko albo zsuw fundamentów lub podłaza wraz z budowlą.

3.Przesunięcie w poziomie posadowienia lub warstwach głębszych podłoża.

3.1 Obrót fundamentu lub budowli jako całości.

W obliczeniach Qr należy uwzględniać najniekorzystniejsze zestawienia oddziaływań budowli od obliczeniowego obciążenia stałego i zmiennego oraz obliczeniowe wartości ciężaru własnego i parcia gruntu, wyporu i ciśnienia spływowego wód gruntowych, obciążenia od sąsiednich fundamentów i budowli oraz odciążenia spowodowane wykopami w sąsiedztwie fundamentu. II stan graniczny użytkowalności („czy budowla popęka')

Należy wykonywać dla wszystkich obiektów, które nie są posadowione na skałach litych. Rodzaje II stanu;

a-średnie osiadanie fundamentów budowli

b- przechylenie budowli jako całości lub jej części wydzielonej dylatacjami

c-odkształcenie konstrukcji ; wygięcie (ugięcie ) budowli jako całości lub jej części między dylatacjami lub różnica osiadań fundamentów Warunek obliczeniowy [S] ≤ [S]_dop

[S]-symbol umownej wartości przemieszczenia lub odkształcenia

[S]dop- symbol odpowiedniej wartości dopuszczalnej

16.Metody ustalania parametrów geotechnicznych

Metoda A - polega na bezpośrednim oznaczaniu wartości parametru za pomocą polowych lub laboratoryjnych badań gruntówMetoda B- polega na oznaczaniu wartości parametru na podstawie ustalonych zależności korelacyjnych między parametrami fizycznymi lub wytrzymałościowymi a innymi parametrami wyznaczanym metodą A.Metoda C - polega na przyjęciu wartości parametrów określonych na podstawie praktycznych doświadczeń budownictwa na innych podobnych terenach , uzyskanych dla budowli o podobnej konstrukcji i zbliżonych obciążeniach.Wartość charakterystyczną parametru geotechnicznego wyznaczanego met.A należy obliczać wg wzoru x⁽ⁿ⁾ =1∑x_i/N

gdzie xi- wyniki oznaczania danej cechy

N- liczba oznaczeń, powinna wynosic co najmniej 5.

W Metodzie B posługujemy się wzorem

x^{(r )}=γ_m x⁽ⁿ⁾ gdzie γm- współ materiałowy.

17. Wypieranie gruntów spod fundamentów.

Wypór gruntu następuje przy zbyt dużym ciężarze posadowionym na zbyt małej powierzchni o zbyt małej nośności.Taka sytuacja mogłaby wystąpić np. po przebiciu warstwy gruntu spoistego o małej miąższości (glina, ił) gdy pod tą warstwą znajdują się wody gruntowe o charakterze artezyjskim. Wówczas w krótkim czasie stabilna glina zamienia się w nienośną maź, a budynek zaczyna tonąć.
- grunt jest wypierany spod fundamentu ponieważ ciężar na nim położony jest zbyt duży

18.Odkopanie fundamentów

Przystępując do odkopywania fundamentów należy przestrzegać następujących reguł, aby nie stwarzać zagrożenia dla budynku:

-odkopywać fundamenty tylko do wierzchu ławy fundamentowej;

-fundamenty odsłaniać odcinkami do 2 m długości. Obwód domu trzeba podzielić na odcinki długości na przykład 1,5 m. Następnie należy kolejno odkopywać co drugi odcinek, zrobić izolację i zasypać wykop. Dalej anologicznie - odsłonić pozostawione fragmenty fundamentów i wykonać izolację. Trzeba pamiętać o łączeniu izolacji na zakład długości co najmniej 15 cm;

-odsłonięte wykopy należy chronić przed zalaniem.

19. Przesunięcie w poziomie posadowienia

Q_f = Ntgδ + C_a A

δ- Kąt tarcia gruntu o konstrukcję

δ≤ 2/3 Φ

Ca- adhezja ≤ 2/3 C

T‹ m Qf

Q'_f =NtgΦ +C_min A

C- kohezja

A pole kontaktu

T› 0,1 N

20. Średnie osiadanie budowli

S_ś® =si Fi / 2Fi

Si - osiadanie fundamentu i-ego

Fi- pole podstawy i-ego fundamentu

21. Przechylenie budowli jako całości.

Wyznacza się wyrównując (aproksymując) metodę najmniejszych kwadratów osiadania si poszczególnych fundamentów(lub wydzielonych części fundamentów budowli) za pomocą płaszczyzny określonej równaniem

S= ax+by+c

Gdzie a,b,c -niewiadome współczynniki równania

X, y -bieżące współrzędne poziome

Wzór do wyznaczenia przechylenia Θ=√a²+b²

22. Wygięcie konstrukcji.

Strzałkę ugięcia budowli f_o wyznacza się uwzględniając 3 najniekorzystniej osiadające fundamenty, leżące w planie na linii prostej, wg wzoru f₀ =1/l (l*s₀-l_i*s₂-l₂*s₁)

Maksymalna strzałka ugięcia

Maksymalny promień krzywizny Rmax

24Stopy fundamentowe pod kilkoma słupami

a)prostokątna,b)trapezowa

Stopę obciążoną grupą sił pionowych projektuje się gdy słupy przenoszą duże obciążenia, stoją blisko siebie i jednostkowy opór obliczeniowy podłoża jest stosunkowo mały. W celu uzyskania równomiernego rozkładu nacisku na grunt przy różnych wartościach sił przenoszonych przez słupy, środek ciężkości podstawy takiego fundamenty powinien leżeć na lini działania wypadkowej wszystkich sił obciążających fundament. Pod względem statycznym stopa obciążona grupą sił pionowych rozpatruje się jako odwróconą belkę z wystającymi wspornikami opartą na słupach jako podporach, obciążoną odporem gruntu. Przyjmuje się że długość wystających wsporników stopy powinna wynosić około 1/3 długości rozstawu słupów, wtedy bowiem stopa pracuje najkorzystniej na zginanie. Stopy obciążone siłami skupionymi wykonuje się żelbetu.

25.Minimalna głębokośc posadowienia:

GŁĘBOKOŚC POSADOWIENIA FUNDAMENTÓW- projektując posadowienie należy mieć dane o budynku, czy obiekcie i o warunkach ich eksploatacji. Warunki te mogą dotyczyć zjawisk i procesów także niekorzystnych tj: filtracja i dynamiczne działanie wód w podłożu, wysuszanie, zawilgacanie lub przemarzanie podłoża, przenikanie do podłoża substancji chemicznych. Projektując posadowienie należy starannie rozważyć dane dotyczące podłoża gruntowego, które obejmują przekroje geotechniczne sporządzone na podstawie wierceń, wykopów budowlanych i sondowań. Ponadto dane o podłożu gruntowym powinny obejmować prognozę okresowych zmian stanu wód gruntowych. Przy ustaleniu głębokości posadowienia należy uwzględnić następujące czynniki:

-głębokość występowania poszczególnych warstw geotechnicznych, w tym szczególnie warstw nośnych

-wody gruntowe

-występowanie gruntów pęczniejących, zapadowych, wysadzinowych

-projektowaną niweletę powierzchni terenu w sąsiedztwie fundamentów, poziom posadzek pomieszczeń podziemnych

-głębokość posadowienia sąsiednich budowli

-umowną głębokość przemarzania gruntów

Głębokość posadowienia powinna spełniać następujące warunki (zalecenia szczegółowe):

-zagłębienie podstawy fundamentu w stosunku do powierzchni przyległego terenu nie powinno być mniejsze niż 0,5m

-Ze względu na głębokość posadowienia fundamenty dzielimy na płytkie i głębokie, Do fundamentów płytkich zalicza się fundamenty posadowione bezpośrednio na warstwie nośnej zalegającej na takiej głębokości na której podstawy fundamentów założone są w wykopie otwartym bez potrzeby stosowania trudnych pod względem technicznym i kosztownym umocnień zboczy wykopów. Fundamenty głębokie- to takie, których podstawa oparta jest bezpośrednio na warstwie nośnej położonej głębiej niż 3 metry. Przekazanie obciążeń od budowli wymaga specjalnych konstrukcji lub technik rozpoznawczych. Fundamenty zawsze powinny być posadowione głębiej, niż przemarza grunt

-.Jeśli warstwa nośna nie zalega zbyt głęboko, fundamenty mogą być posadowione bezpośrednio na niej. Gdy grunt jest zbyt słaby (warstwa nośna znajduje się na głębokości większej niż 3-4 m), fundament posadawia się inaczej.

28 Minimalna wysokość ławy fundamentowej:ogólny warunek ławy L/B>5, h = l/5 l/7 gdzie: l - odległość między sąsiednimi słupami Grubość ław ze zbrojeniami konstrukcyjnymi może wynosić 30-40 cm, szerokość wynika z obciążeń (można przyjąć, że jest to 60-80 cm). Niezazbrojona ława z reguły powinna mieć więcej niż 40 x 80 cm.

29 Ławy fundamentowe pod szeregiem słupów

Po­winny być wykonane jak żelbetowe belki wieloprzęsłowe, z tym, że:

a) w przypadku ław teowych zbrojenie nośne podłużne powinno być ułożone na całej sze­rokości tak, aby 70% tego zbrojenia znajdo­wało się w żebrze, a 30% na szerokości półek ławy,

b) średnica zbrojenia podłużnego > 12 mm, a średnica strzemion w żebrach > 8 mm; strzemiona należy wykonać w obwodzie za­mkniętym, a przy szerokości żebra > 50 cm należy stosować strzemiona dwucięte,

c) zbrojenie poprzeczne półek z prętów o śred­nicy 2 12 mm w odstępach s 30 cm,

d) klasa betonu B15,a grubość otulenia prę­tów betonem5 cm,

e) zbrojenie słupów powinno sięgać do dol­nego zbrojenia ławy.

30Wady rusztów;skomplikowane szalunki,skomplikowane zbrojenie, z obliczeń wychodzi bardzao duże siły ścinające i jest wymagana bardzo duża ilość strzemion.Ruszt fundamentowy jest to układ wzajemnie przecinających się ław fundamentowych.Stosuje się gdy podłoże jest stosunkowo słabe i budowla jest czuła na odkształcenia.

31Podłoże warstwowe

Grunty niespoiste: h<B to b=h/4 h>B to b=h/3

Grunty spoiste:T'<T q'=N+G'(G'-ciężar gruntu warstwy silniejszej) M'=M+T*h

jesli na głębokości h<2B jest słabsza warstwa to trzeba tą warstwe policzyć i w poziomie liczonej słabszej warsty myslowo posadawiasz kolejną stopę tylko o wymiarach odpowiednio powiększonych zaleznych od rodzaju gruntu i szerokości stopy głównej. I liczymy tak samo jak podłoże w poziomie posadowienia. obciążenia też dopierasz te same. a robimy to po to, żeby sprawdzić grunt. czyli I stan graniczny. czy ta warstwa pod wpływem obciążenia nie zostanie wyparta, nie bedzie poślizgu, czy przesunięcia w poziomi.

32 Dlaczego do obliczeń zbrojenia nie uwzględnia się jego ciężaru. Ponieważ jest on niewielki i nie odgrywa ważnej roli podczas wymiarowania.

35. Zabezpieczenie ścian wykopu.

WYKOPY WĄSKOPRZESTRZENNE (szerokość < głębokość):

Grunty spoiste zabezpiecza się poziomymi pojedynczymi deskami rozstawionymi co 10-20 metrów i rozpartymi co 1,5- 2,5 m rozporami. Deski co 1,5- 2,0 m należy podtrzymać belkami pionowymi rozpartymi rozporami poziomymi.

Grunty niespoiste, w których niemożliwe jest wbicie pierwszego bala poziomego zabezpiecza się deskami pionowymi, które pogłębia się młotem w miarę postępu robót

- metoda berlińska: po obu stronach wykopu wzdłuż jego granic wbija się parami naprzeciw siebie stalowe dwuteowniki co 2,0-2,5m. Zagłębia się je poniżej planowanego dna wykopu o 1,5- 3,0 m (im grunt słabszy tym niżej). Zabezpiecza się następnie ściany balami drewnianymi, które zakłada się za półki dwuteownika. Długości bali są o połowę szerokości półki mniejsze niż odległość między środnikami dwuteowników by można było je założyć od strony wykopu.

WYKOPY SZEROKOPRZESTRZENNE

- zamiast rozpierania podpiera się deskowanie zastrzałami ukośnymi lub utrzymuje za pomocą cięgien i kotwi,

- przy głębokości większej niż 3-5 m, przerywa się ciągłość ściany ławą o szerokości 1,0-1,5 m.

- zabezpieczenie mechaniczne- w Polsce klatki Rostock lub płyty Lipsk. Klatkę z pomocą koparki ustawia się w wykopie, rozpiera się deskowanie tej klatki i następnie ją wyjmuje.

36. Klin odłamu- ta część skarpy, która może ulec obsunięciu pod wpływem ciężaru własnego lub siły przyłożonej z zewnątrz. Znajduje się między powierzchnią poślizgu lub obrywu, a stokiem skarpy.

37 i 38. Dlaczego ostatnie 20cm w gruntach niespoistych i 40cm w gruntach spoistych wykopuje się ręcznie.

Ostatnie centymetry powierzchni wykopu usuwa się ręcznie lub za pomocą maszyn poruszających się poza granicami wykopu po to by ochronić ją przed działaniem czynników atmosferycznych czyli działaniu ulewnego deszczu, przesuszeniem, przemarznięciem oraz by nie przekroczyć planowanego poziomu dna wykopu (duże gabaryty łyżek koparek).

39. Zabezpieczenie wykopu przed zimą.

- fundament należy założyć poniżej granicy przemarzania aby konstrukcja nie podlegała przemieszczeniom wynikającym z ruchów podłoża. Białystok 1,2m, Poznań 0,8m, Suwałki 1,4 m , szczególnie kiedy grunt jest wysadzinowy.

- jeśli już musimy przetrzymać wykop na czas mrozu wykłada się go matami słomianymi lub foliami, które obniżą granicę przemarzania,

- zostawia się też więcej niż 20-40 cm i jeśli jest to konieczne po zimie wykopuje się przemarzniętą część i wylewa chudy beton by poziom terenu odpowiadał temu założonemu w projekcie.

40. Zabezpieczenie przed dopływem wody.

Ścianki szczelne drewniane: budowa jest zależnie od głębokości wykopu, rodzaju gruntu i wymaganej szczelności.

Gdy mała głębokość (ok. 1 m)2 rzędy desek, pierwszy zaostrzony z dwóch stron, drugi z jednej tak by przylegał do niego. Styki usytuowane mijankowo. Można wykonywać bez usuwania wody jeśli szczelność nie jest potrzebna.. Przy głębszych wykopach deski są grubsze i mocniejsze. Wiąże się je na pióro i wpust. Jeśli w gruncie znajdują się przeszkody np. kamienie, okuwa się ostrze bala blachą grubości 3mm przybijaną gwoździami. Aby młot (kafar) nie rozbijał głowicy bala, zakłada się na nią pierścień z płaskownika. Ścianki szczelne stalowe: mają większą wytrzymałość. Wbija się je zwykle między kleszcze założone na palach po zewnętrznej stronie tych kleszczy.

Wykopy szczelinowe: ściany rozpiera się za pomocą cieczy tiksotropowych. Cięższa zawiesina opiera się swym ciśnieniem ciśnieniu wody gruntowej i parciu gruntu na ściany wykopu

41. Odprowadzenie wody z wykopu

- odwodnienie: pompowanie wody bezpośrednio z dna wykopu (odwodnienie powierzchniowe) lub obniżenie poziomu wody metodami wgłębnymi (odwodnienie wgłębne)Odwodnienie powierzchniowe: wodę napływającą gromadzi się w studzienkach i odpompowuje. Wgłębne (gdy pompowanie bezpośrednie grozi powstaniem kurzawki): do gruntu wprowadza się pionowe studnie rurowe z filtrem w dolnej części, gdy pobór wody równa się z napływem, woda w studni utrzymuje się na stałym poziomie a wokół niej tworzy się lej depresyjny.Drenaż- polega na doprowadzeniu wody gdzie jest kierowana poza obszar odwadniany. Rurki drenarskie układa się na styk z przerwami 0,5- 1,0 mm. Zaleca się styki rurek owijać paskami papy o szerokości 10cm aby uniknąć przenikania gruntu do przewodu.

42. Kurzawka.

- kurzawka pozorna- może mieć miejsce kiedy w dnie wykopu zalega grunt mało przepuszczalny a niżej jest bardziej przepuszczalna warstwa. Gdy pompuje się wodę bezpośrednio z dna wykopu ciśnienie spływowe od dołu w warstwie pyłu jest większe niż ciężar objętościowy tego gruntu pod wodą (j_v >γ' ). Następuje rozluźnienie pyłu i jakby poderwanie go do góry.

- kurzawka właściwa- w dnie wykopu zamiast pyłu są piaski drobne i pylaste nieskonsolidowane. Upłynnienie może nastąpić przy zagęszczaniu tych gruntów podczas robót- powstaje nadmiar wody w porach i cząstki podnoszą się do góry. γ/λ<F

44.Wykonywanie pali poniżej zwierciadławodygruntowej

- gdy w podłoży znajduje się wysoki poziom wody gruntowej, a nie ma możliwości odwodnienia albo jego koszt jest bardzo duży, stosuje się pale.Pale wbijane (franki)- do głębienia otworu używa się rur stalowych, odpompować wodę i usunąć grunt, a do ich środka należy wrzucać warstwami beton i czekać aż stężeje. Wtedy rurę się zabiera.

Pale wiercone- wwierca się i wybiera grunt z rury, woda praktycznie nie ma szans by dostać się do środka. Do rur przed betonowaniem wstawia się zbrojenie np. 6Ø16 powiązane strzemionami i betonuje za pomocą kubełka z otwieranym dnem i ubija ubijakiem lub dziobie jeśli jest to pod wodą (pale Straussa). Można też betonować sprężonym powietrzem w rurze wiertniczej co daje lepsze uszczelnienie betonu i dobre dociskanie go do gruntu. Wtedy wyjmuje się rurę ( Pale Wolfsholza).

Obniżenie zwierciadła wody gruntowej

Są 2 techniki wybierania wody ze studni:

- podciśnieniem, - nawet do 50m ,- średnica rury do pompy ok.30cm

- pompę trzeba zalewać wodą!

- do studni

- 2 studzienki wystarczą, ale trzeba być przygotowanym na jeszcze 2 - jak np. spadnie deszcz

ilość wody:

Q=k*(2H-S)*S/07,321g*(R/ro)

R = 250 - 500 m - piaski średnie

R = 700 - 1000m - piaski grube

- obniżenie poziomu ZWG o 3m to tak, jakby dołożyć 1,2m betonu (jakieś 7 pięter więcej)

46.Studnie do odwodnienia

lub tzw. zbiorniki retencyjne

47.Filtry igłowe

Potrzebny sprzęt:

Agregat + kolektor + igłofiltr

kolektor:

rura 150mm

od dziurek do dziurek 60cm

filtracja igłofiltru:

ilość wody:

R = 250 - 500 m - piaski średnie

R = 700 - 1000m - piaski grube

Wzór Hazena:

kt - współczynnik filtracji w temp. [stopnie C]

d10 = wsp. różnoziarnistości

Wc - wsp. zależny od U = d60/d10

48.Napięte zwierciadło wody gruntowej

Pod ciśnieniem wyższym od atmosferycznego. Jego położenie jest wymuszone przez wyżej leżące utwory nieprzepuszczalne, które uniemożliwiają wzrost poziomu zwierciadła wody. Występuje na granicy warstwy wodonośnej i warstwy nieprzepuszczalnej.

zależnie od h=? - przełamanie lub przebicie hydrauliczne

ciśnienie:

p = γ_w · H

Zjawisko przebicia hydraulicznego - Jak się dokopiemy do momentu gdy widać mokre plamy, to trzeba szybko betonować.

Zjawisko kohezji - stawianie oporu przez ciała fizyczne, poddawane rozdzielaniu na części.

Zapobieganie:

Zrobienie płyty betonowej:

wymiary wykopu i wysokość h obliczamy, zamocowanie sztywne, obliczamy metodą belkową, przyjmujemy 1m.

Może ona być już gotowym fundamentem.

49.Ścianki szczelne drewniane

Ścianki szczelne - grodzie zapuszczone w grunt w celu uszczelnienia lub podparcia ścian wykopu.

drewniane:

lub:

Wykonanie:

50.Ścianki szczelne Larsena

falista blacha z zamkami tzw. profile U korytkowe

- ciężar 70-250 kg/mb

- generalnie brzydkie, bo rdzewieją

- nie maluje się ich, bo za duża ich powierzchnia, nie cynkuje, bo drogo

51.Ścianki szczelne skrzynkowe

Profile zamknięte

52.Ścianki szczelinowe

Jeśli ze względu np. na bezpieczeństwo pobliskich budynków, niewskazane są metody udarowego zabezpieczenia wykopu, to wtedy stosuje się ściankę szczelinową.Wykonuje się ją w wykopie (szczelinie) i ma tą samą funkcję, co każda ścianka szczelna, ale dodatkowo może stanowić np. ścianę fundamentową.

robili to przy budowie metra w Wawie

53.Metody betonowania podwodnego

- układanie mieszanki suchej w workach jutowych

- podawanie betonu w pojemnikach z otwieranym dnem

- metoda contractor (leja)

- dodatki chemiczne

- ścianki

etapy:

- wbicie ścianek szczelnych

- wykonanie płyty dennej (beton

- wypompowanie wody

- wykonanie fundamentu

54.Sufozja

mechaniczne wypłukiwanie ziaren z gruntu przez wody podziemne wsiąkające w skałę lub glebę.

Wypłukany materiał przemieszcza się w przestrzeniach porowych, szczelinach itp. Powoduje zapadanie się powierzchni ziemi.

55.Zasięg leja depresyjnego

Obszar obniżonego zwierciadła wód gruntowych w stosunku do jego naturalnego poziomu wokół miejsca ich poboru. Przyczyną powstawania leja depresji jest wypompowywanie wody dla celów gospodarczych lub bytowych, a także podczas działalności kopalń odkrywkowych i podziemnych. Efektem tego jest zachwianie stosunków wodnych danego obszaru, przesuszenie gruntów, trudności z zaopatrzeniem w wodę na terenach wiejskich (np. wysychanie studni) itp.

W Polsce leje depresji występują na obszarach dużych miast i okręgów przemysłowych, przykładowo w rejonie Gdańska ma on ok. 300 km², w rejonie Lublina ok. 250 km².

R - promień depresji R = pierwiastek jakiś duży zależny od głębokości i filtracji

R = 250 - 500 m - piaski średnie

R = 700 - 1000m - piaski grube

\

- obniżenie poziomu ZWG o 3m to tak, jakby dołożyć 1,2m betonu (jakieś 7 pięter więcej)

56.Zespół studni

Studnia - fundament wykonany przez wybranie gruntu ze środka płaszcza studni, zagłębia się pod własnym ciężarem przy pomocy noży.

57. Grubość płyty dennej przy betonowaniu podwodnym

58 Parcie czynne:  Jest to  oddziaływanie  od strony  ośrodka  gruntowego na ścianę która uległa  przemieszczeniom w  kierunku od gruntu wzdłuż powierzchni poślizgu.

Obliczanie parcia czynnego

a) dla gruntów niespoistych

b) dla gruntów spoistych

59 Parcie spoczynkowe: Oddziaływanie od strony  ośrodka gruntowego na ścianę oporową absolutnie sztywną i nie podlegającym przemianom

60 Parcie bierne : Oddziaływanie  gruntu na ścianę która pod wpływem obciążeń  zewnętrznych przemieszcza się

a) Obciązenia  jako ciezar gruntu spoczynkowego  bezpośrednio na  budowle   b)  Oddzialywanie boczne na ściane  czyli  parcie  gruntu

65. Wartości obliczeniowe jednostkowych parć

Jednostkowe parcie gruntu od jego ciężaru własnego w punkcie M wyraża się wzorem


gdzie


natomiast lM jest odległością rozpatrywanego punktu M od punktu A.
Jednocześnie jednostkowe parcie gruntu od obciążenia równomiernie rozłożonego na naziomie jest stałe wzdłuż długości ściany i wyraża się wzorem:


gdzie:


W przypadku Müller-Breslaua dla gruntu niespoistego i obciążenia q na naziomie:


oraz:
z - zagłębienie rozpatrywanego punktu poniżej punktu A,
hz - dodatkowa wysokość ściany oporowej wynikająca z zamiany obciążenia q na ekwiwalentną warstwę gruntu.
67. Stateczność na obrót.

Sprawdzenie stateczności na obrót. W przypadkach, w których przeprowadza się sprawdzenie stateczności

ściany oporowej ze względu na możliwość obrotu względem krawędzi podstawy fundamentu (4.2.2), powinien być

spełniony warunek

w którym:

Mor - moment wszystkich sił obliczeniowych powodujących obrót ściany,

Muf - moment wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających obrotowi ściany,

mo = 0,8 - w przypadku obciążenia naziomu q ≥ 10 kPa,

mo = 0,9 - w pozostałych przypadkach.

68. Stateczność na przesunięcie

Sprawdzenie stateczności na przesuniecie. Sprawdzenie bezpieczeństwa budowli, ze względu na przesuniecie

ze ścięciem poziomym lub ukośnym, przeprowadza się w następujących przypadkach:

Powierzchnie ściętą należy przyjmować następująco:

- dla poziomej podstawy fundamentu - na styku fundamentu i podłoża,

- dla podstawy schodkowej - w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez spód najgłębszego stopnia,

- dla budowli posadowionej na podsypce kamiennej - na styku podstawy budowli i podsypki oraz na styku podsypki i gruntu,

Należy sprawdzić warunek

w którym:

Qtr - obliczeniowa wartość składowej stycznej (poziomej) obciążenia w płaszczyźnie ścięcia,

mt = 0,9 - w przypadku obciążenia naziomu q ≥ 10 kPa,

mt = 0,95 - w pozostałych przypadkach,

Qtf - suma rzutów na płaszczyźnie ścięcia wszystkich sił obliczeniowych przeciwdziałających przesunięciu ściany.

70. Odwodnienie ścian oporowych.

Odwodnienie stałe. System odwodnienia powierzchniowego powinien zabezpieczać przed powstawaniemObszarów bezodpływowych. Dla odwodnienia powierzchniowego zaleca się stosowanie spadków powierzchni terenu, nawierzchni szczelnych, rowków i kanalików odprowadzających wodę Do odwodnienia zasypu zaleca się stosowanie warstw filtracyjnych, ciągów rurek drenarskich lub włókniny, otworów odpływowych przechodzących przez ścianę oporowa oraz warstw nieprzepuszczalnych.

a) Warstwy filtracyjne. Zaleca się wykonywanie warstw filtracyjnych z pospółki, tłucznia, _wiru, piasku grubego i

średnioziarnistego.

b) Rurki drenarskie.

c) Otwory odpływowe można stosować wszędzie tam, gdzie nie maja one wpływu na wygląd estetyczny ściany. Zaleca

się stosować otwory odpływowe o minimalnej średnicy 100 mm, w rozstawach w części dolnej ściany od 1,5 do 2,0 m

(w przypadku gdy nie stosuje się ciągów drenarskich). Od strony gruntu otwory odpływowe należy zabezpieczać filtrem odwrotnym przed wymywaniem drobnych cząstek z gruntu zasypowego.

73. 74. Osiadanie i przechył ścian oporowych.

Obliczenia osiadań i przemieszczeń należy wykonywać dla wszystkich ścian oporowych, z wyjątkiem przypadków gdy:

a) w poziomie posadowienia występują grunty skaliste,

b) w podłożu do głębokości równej 3-krotnej szerokości podstawy fundamentu występują żwiry, pospółki, piaski grubo i średnioziarniste zagęszczone

c) w podłożu do głębokości równej 3-krotnej szerokości podstawy fundamentu występują grunty niespoiste, z wyjątkiem piasków drobnych i pylastych w stanie luźnym oraz grunty spoiste w stanie półzwartym i twardoplastycznym, a ponadto:

- wysokość całkowita ściany hn nie przekracza 6,0 m,

- obciążenie naziomu nie przekracza 10 kPa,

2. Osiadanie średnie i krawędziowe fundamentu posadowionego na gruncie uwarstwionym

w którym:

sj - osiadania odpowiednio punktów j = 0, 1, 2 (rys. Z4-2),

sjzi - składowa pionowa naprężenia w osi j na poziomie zi,

hi - grubość warstwy i,

Moi - edometryczny moduł ściśliwości warstwy.

Przechylenie fundamentu wyznacza się wg wzoru

75. Wypieranie gruntu spod fundamentu ściany oporowej

Wypieranie podłoża, opór graniczny podłoża należy określać dla schematu najniekorzystniejszych obciażeń

(maksymalne obciążenie pionowe i parcie gruntu). W przypadku ścian oporowych o znacznej szerokości należy

sprawdzić możliwości wyparcia lokalnego.

79.Projektowanie ścianek szczelnych

Tok postępowania podczas projektowania:

a)obliczenie czynnego oraz biernego parcia gruntu na ściankę oraz parcie wody

b)wyznaczenie głębokości wbicia ścianki (przy założonym schemacie statycznym)

c)wyznaczenie momentów zginających i sił w elementach podpierających (rozporach, kotwach, ściągach)

d)wymiarowanie elementów ścianki szczelnej i kotew

e)obliczenia zakotwienia

Wszystkie obliczenia wykonuje się przy założeniu płaskiego stanu odkształcenia, na 1m długości ścianki szczelnej.

Rys. Ścianka wolnopodparta (rozkład obciążeń)

80.Rozpora czy kotew dla ścianek szczelnych

81.Zapuszczenie ścianek szczelnych

Głębokość wbicia ścianki szczelnej zależy od:

a)głębokości wykopu lub uskoku terenu

b)rodzaju podłoża poniżej dna wykopu (w gruntach kamienistych lub zawierających duże kamienie, kłody drewna itp. Przeszkody stosuje się mniejsze głębokości wbicia

c)warunków gruntowo-wodnych (głębokość wbicia może wynikać z konieczności zagłębienia ścianki w gruntach nieprzepuszczalnych aby uniemożliwić przepływ wody gruntowej pod ścianką)

d)wielkości obciążeń przekazywanych na ściankę szczelną, wynikających z parcia gruntu i wody, obciążenia naziomu, obciążenie podłoża w sąsiedztwie ścianki fundamentami istniejących budynkówMetody wprowadzenia ścianek:

-wbijanie kafarami -wibrowanie

82.Pale drewniane (pale wbijane)

Drewna Ø25-40cm, wbijało się w grunt kafarami. Używano drewna dębowego - najlepszy materiał na pale, trwały ale drogi. Potem drewno iglaste: świerk (lekki, dobre wytrzymałości), sosna (najczęściej stosowana), modrzew (mało w Polsce. Łatwość obróbki i nieuleganie zniszczeniu pod warunkiem stałego zanurzenia poniżej zwierciadła wody, na powierzchni gnije i tam gdzie jest ruch wody.

W celu zabezpieczenia głowicy pala przed rozbiciem w czasie wbijania w grunt osadza się na nią pierścień stalowy na zimno lub gorąco (lepszy, silniejsze zwarcie włókien drewna).

Przy „przechodzeniu” pali przez żwiry lub przez grunty zawierające drobne kamienie - ostrza pali zabezpiecza się tzw. butem stalowym. Dzisiaj pali drewnianych się nie ostrzy, klin gruntu jest ostrzem. Zalety: łatwość obróbki i połączenia, możliwość stosowania w wodzie agresywnej. Wady: mały udźwig i duże zużycie drewna.

83.Pale żelbetowe gotowe (pale wbijane)

Na podobieństwo pali drewnianych, przekrój jest zwykle kwadratowy ze ściętymi narożami. Zbrojenie podłużne składa się z 4-8prętów okrągłych o Ø14-40mm. Pręty główne wiązane są ramkami z drutu o Ø5-10mm dla wytworzenia sztywnej całości. Rozstaw zbrojenia poprzecznego (strzemion) w obu końcach pala, na dł. 1m daje się w odstępach co 5cm, w części środkowej w odstępach 15-20cm. Otulina betonowa co najmniej 4cm. Ważnym elementem są uchwyty do podnoszenia, przewożenia i ustawiania pala pod kafarem, wbetonowanych w boczną ściankę pala. Dla ochrony głowicy od jego uderzeń młota stosuje się podkładki lub hełmy ochronne (czapki). Pale żelbetowe stawiają duży opór przy wbijaniu można wprowadzić przez wpłukiwanie. Możliwe jest wpłukiwanie przez umieszczenie rurki w palu. Ostatnie 1,5m pala należy wbić bez wpłukiwania. Potrzebne ciśnienie wody zależy od rodzaju gruntu i wynosi 300-500kPa (piaski drobnoziarniste, piaski gliniaste) oraz 800-1100kPa (piasek gruby, pospółka). Zalety: możliwość dobrania przekroju, mniejsze prawdopodobieństwo uszkodzeń przy wbijaniu, trwałość -niezależnie od położenia zwierciadła wody, odporność na działanie słonej wody Wady: duży ciężar utrudniający transport i operacje na budowie, wymagający ciężkiego sprzętu do wbijania, nie możliwość zastosowania w wodach agresywnych, duże wstrząsy przy wbijaniu.

84.Pale Vibro (wbijanie, betonowanie na miejscu)

Stanowią pewne udo skalenie pali Simplex. Udoskonalenie polegało na zmianie sposobu opuszczania rury. Rurę stalową o gr. ścianki 19mm, pogrubioną w obu końcach i ustawioną na ostrzu wbija się w grunt. Po wprowadzeniu uzbrojenia wypełnia się rurę betonem plastycznym. Odpowiednio przystosowany młot daje uderzenia kolejno w górę i dół, powodując ruch rury do góry około 3cm, w dół 1,5cm. Następnie zagęszczające wibrowanie betonu i częściowe gruntu w otoczeniu rury, co powoduje dobre powiązanie pala z gruntem. Przy agresywnej wodzie gruntowej wykonuje się te pale w ten sposób, że do rury wstawia się żelbetowy pal prefabrykowany izolowany zewnętrznie, o średnicy mniejszej od średnicy rury, z wkładkami utrzymującymi grubość szczeliny między palem a rurą. Następnie szczelinę wypełnia się piaskiem z dodatkiem cementu oraz odpowiednio środka antykorozyjnego i wyciąga się rurę z wibrowaniem.

a)wprowadzenie rury b)betonowanie pala c)pal gotowy

85.Pale Franki (wbijanie, betonowanie na miejscu)

Wykonywane są w rurze obsadowej, wprowadzonej w grunt przez uderzenia odpowiednim ubijakiem w korek, wykonany z suchej mieszanki betonowej, znajdujący się u spodu rury. Proces formowania:Na powierzchni gruntu, w miejscu gdzie ma być wykonany pal, ustawia się pionowo rurę przy kafarze specjalnego typu. Na dno rury wsypuje się suchy beton w takiej ilości, by utworzył się korek o wysokości 80-100cm. Następnie wprowadza się do rury ubijak o ciężarze 26-60kN i rozpoczyna się ubijanie betonu. W miarę ubijania zwiększa się siła tarcia betonu o stalową rurę, przekraczając wartość siły tarcia zewnętrznego gruntu o rurę. Powoduje to zagłębienie się rury w grunt razem z betonowym korkiem. Zmniejszająca się objętość korka betonowego, dzięki skomprymowaniu betonu i częściowym wbijaniu go z rury, musi być stale uzupełniana przez dosypywanie świeżego betonu w takiej ilości, by korek zawsze sięgał ponad dolną krawędź rury przynajmniej na 40-60cm. Postępując w ten sposób doprowadza się rurę do projektowanego poziomu. Zalety: duża nośność, duży stopień zmechanizowania robót, szczelny beton odporny na korozję. Wady: duże wstrząsy szkodliwe dla istniejących budowli, ciężki sprzęt, ograniczona długość (trudności z wyciąganiem rur).

86.Pale Wolfzholza (pale wiercone)

Są ulepszoną wersją pali Straussa, ulepszenie betonu i lepsze powiązanie z gruntem. Formując pale wykonuje się najpierw otwory wiertnicze przy użyciu rur o średnicy 30-50cm. Po zagłębieniu rury w grunt na żądaną głębokość wprowadza się rurę kontrolną, o średnicy 4cm, w celu odprowadzenia wody. Następnie przykrywa się rurę szczelną czapką połączoną przewodami z inżektorem i sprężarką. Początkowo tłoczy się do rury obsadowej, poprzez rurę kontrolną, sprężone powietrze w celu usunięcia znajdującej się w niej wody. Następnie tłoczy się do rury beton pod ciśnieniem. Z betonu tworzy się korek, który pod dalszym działaniem ciśnienia formuje się w nieco rozszerzoną podstawę. Następnie wprowadza się słup zbrojeniowy z 4-8 prętów ø14-16mm, powiązany strzemionami o ø5-6mm. Następnie podciąga się rurę obsadową tak, aby beton w rurze pozostawał na wysokości co najmniej 50cm. Potem zmniejszając ciśnienie wprowadza się dalsze porcje betonu aż do zakończenia pala. Zalety: betonowanie trzonu pala odbywa się bez wody w rurze obsadowej, podczas wykonania pala nie ma wstrząsów. Wady: konieczność użycia skomplikowanego sprzętu, możliwość powstania wybrzuszenia pala w gruntach słabonośnych i wypchnięcia rury obsadowej, słabe zagęszczenie betonu.

89. Pale stalowe

stosuje się u nas w przypadkach wyjątkowych ze względu na oszczędność stali. Wykonuje się je z rur stalowych, dźwiga­rów dwuteowych szerokostopowych i szyn kolejowych oraz ze specjal­nych profilów. Pale stalowe mają zastosowanie przede wszystkim w przypadkach przejścia przez grunty, w których mogą być przeszkody w postaci kamieni, gruzu lub starych fundamentów.Rury stalowe, o średnicy do 40 cm, opuszcza się zwykle jako rury mające zamknięte dno, o średnicy zaś większej od 40 cm, jako rury z otwartym dnem. Po wpuszczeniu rury na potrzebną głębokość i po usunięciu urobku, w przypadku opuszczania z otwartym dnem, wypełnia się rurę betonem. Zaletą pali stalowych jest duża wytrzymałość, łatwość przedłużania oraz lekkość.Wady: korozja i wyboczenie pala.

90. Pale dużych średnic.

Zaliczamy do nich pale ponad 0,6m, są formowane w gruncie. Charakteryzują się one dużą sztywnością. Jedną z takich metod jest metoda Benoto. Pale wykonane tą metodą mają średnice 0,6-1,5m i długość dochodzącą nawet do 100m. Praca maszyn polega na wywiercaniu otworu wiertniczego, o danej średnicy na dowolną głębokość. W miarę opuszczania w grunt łączy się rury wiertnicze za pomocą specjalnych śrub. Dolny odcinek rury ma wycięte ostre zęby. Pogrążanie rury w grunt następuje pod wpływem ciężaru rury oraz dzięki ruchom obrotowym nadawanym rurze przez maszynę. Pod równoczesnym działaniem zmiennego ruchu obrotowego oraz siłowników dolny uzębiony odcinek rury przecina podłoże powodując pogrążenie rury obsadowej. W zależności od wytrzymałości mechanicznej podłoża grunt wchodzi do wewnątrz rury na głębokość od kilku cm do m. Do wydobywania urobku z rury służą specjalne chwytaki przystosowane do pracy w każdym gruncie. Chwytak zawieszony na linie wbija się w grunt opadając na dno pod własnym obciążeniem. Po napełnieniu chwytaka jest on wyciągany do góry. Po wywierceniu otworu na żądaną głębokość wypełnia się rurę betonem plastycznym; jednocześnie wyciąga się rurę nadając jej ruch obrotowy. Świeży beton wywiera ciśnienie na grunt, przez co beton zespala się dobrze z gruntem. Ponieważ średnica pala jest duża i ciężar betonu jest duży nie należy obawiać się przerwania pala i nie należy wprowadzać zbrojenia podłużnego. Zbrojenie to należy założyć w górnej części pala, w celu powiązania z konstrukcją nadziemną. Nośność tych pali wynosi 3-7MN. Zalety: duża nośność pala, łatwość poruszania się maszyny, szybkość montażu i demontażu, możliwość osiągnięcia dobrego gruntu pod palem.

Wady: duży ciężar maszyny i koszt wykonania pala.

91. Nośność pala.

Nośność pionowa pala - maksymalne obciążenie statyczne, które pal może przenieść w danych warunkach gruntowych.

Nośność boczna pala - maksymalna siła pozioma przy której następuje przekroczenie nośności ośrodka gruntowego lub przekroczenie wytrzymałości trzonu pala.

Zas proj: dążymy do osiowego obciążenia pali, posadowienie wszystkich pali powinno być podobne. Pale nie mają przenosić momentów tylko siły skupione.

92. Nośność pobocznicy pala.

hs - zagłębienie sprężyste pala,

H_r<mH_f H_r - max siła boczna działająca na pal

m - wsp korekcyjny, m=0,8 dla g.niespoistych, m=0,7 dla spoistych

H_f - max soła boczna przenoszona przez pal, zgodnie z normą

Gdy 1,5<h<3 to trzeba liczyć pal jako sztywny i wiotki i jak nośność przyjmować mniejsza

93Nośnośc pala przy podstawie

a)Osiadanie pala pojedynczego w gruncie jednorodnym wyznacza się wg wzoru

w którym:

Qn - obciążenie pala, działające wzdłuż jego osi, wyznaczone zgodnie

E0 - moduł odkształcenia gruntu

Iw - współczynnik wpływu osiadania.

b) Osiadanie pala pojedynczego z warstwą nieodkształcalną (Eb/Eo>1000) w podstawie pala wyznacza się wg wzoru

w którym:

MR - współczynnik osiadania dla pala (słupowego) z warstwą nieodkształcalną w podstawie, zależny od h/d oraz KA,

At - powierzchnia przekroju poprzecznego pala.

94.Wplyw sąsiednich pali na siebie.

Wpływ grupy pali na nośność boczną pala może być pominięty, jeżeli odległość pomiędzy osiami pali w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku działania

siły poziomej jest większa od 3 średnic (szerokości) pala lub w płaszczyźnie równoległej do kierunku działania siły jest większa od 6 średnic (szerokości) pala.

Dla pali o szerokości D ≥0,8 m wpływ wzajemnego rozstawu pali można uwzględniać obliczając szerokość zastępczą wg wzoru

rzeczywista szerokość lub średnica pala,

n1 - współczynnik uwzględniający wpływ rozstawu pali w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku działania siły poziomej

n2 - współczynnik uwzględniający wpływ rozstawu pali w płaszczyźnie równoległej do kierunku działania siły poziomej

95.Pale obciążone siłą poziomą

Kryterium sztywności pala. Wartość nośności bocznej pala można wyznaczać dla pojedynczych pali pionowych i ukośnych o nachyleniu nie przekraczającym 5:1

Sztywność pali o głowicach swobodnych wyznacza się na podstawie następujących zależności:

pale sztywne, jeżeli h ≤ 1,5hs

pale wiotkie, jeżeli h ≤ 3hs

w których:

h - zagłębienie pala w gruncie,

hs - zagłębienie sprężyste pala.

Sprawdzenie stanu granicznego nośności. W obliczeniach stanu granicznego nośności wartość obliczeniowa siły poziomej (Hr) powinna spełniać warunek

w którym:

Hf - obliczeniowa nośność boczna gruntu

m - współczynnik korekcyjny,

Wyznaczenie maksymalnego momentu zginającego w palu sztywnym. Pale sztywne o głowicach swobodnych wymiaruje się na obliczeniowy maksymalny moment zginający Mmax

wyznaczany ze wzoru

w którym:

Hr - obliczeniowa wartość siły poziomej,

hH - wysokość zaczepienia siły poziomej nad poziomem terenu,

hu - zagłębienie obliczeniowego poziomu utwardzania pala.

96. Tarcie ujemne (negatywne).

Rozróżniamy dwa rodzaje tarcia:

- tarcie pozytywne, dodatnie

- tarcie negatywne, ujemne

Tarcie negatywne jest wywołane osiadaniem gruntu, względem trzonu pala, przez co zmniejsza jego całkowitą nośność. Parcie negatywne wystąpi:

a) pal jest wprowadzany w warstwy nośne przez warstwy gruntów nieskonsolidowanych lub luźno usypanych (torfy, namuły, grunty spoiste o IL>0,75, grunty spoiste o ID<0.2, świeże nasypy), które ulegają osiadaniom pod wpływem własnego ciężaru. Wówczas należy przyjmować dla osiadających warstw gruntu ujemną wartość t(r)

b) przewidywane jest dodatkowe obciążenia naziomu względnie odwodnienie gruntu zalegającego wokół pala, czy pali. W przypadku tym ulegną dodatkowemu osiadaniu warstwy gruntu rodzimego małościśliwego, a wartość tarcia negatywnego należy przyjąć (tak jak to robiliśmy dla tarcia pozytywnego), pozytywnego tą różnicą,

że do wzoru przyjmiemy ją ze znakiem ujemnym. Tak samo postępujemy jeżeli osiadają pod wpływem niżej położonych warstw ściśliwych.

98. Pale wbijane w zabudowie

Urządzenia do sprawdzania nośności pali w terenie, składają się z:

a) urządzeń obciążających,

b) urządzeń pomiarowych.

Przez urządzenia obciążające należy rozumieć wszystkie urządzenia służące do wywołania siły wciskającej lub wyciągającej pal, jak również do wywoływania sił poziomych..Przebieg sprawdzania nośności pali w zabudowie:

-Sprawdzenie na stan graniczny nośności.

Warunek stanu granicznego nośności jest spełniony, Np>mNc

k - współczynnik korekcyjny przyjmowany wg tabl. 16,

Nc - obciążenie, które można dopuścić na pojedynczy pal ze względu na stan graniczny nośności; obciążenie to jest równe lub większe od obciążenia wynikającego ze stanu granicznego użytkowania.

101. Osiadanie fundamentów na palach

Q_m -obciążenie pala; h -zagłębienie pala w gruncie; I_w -współczynnik wpływu; S_m - osiadanie pala (max do 1cm)

103. Ciecze tiksotropowe i ich zastosowanie w fundamentowaniu

Ciecz tiksotropowa zmniejsza lepkość pod wpływem ruchu. Podczas ścinania cieczy ze stałą szybkością naprężenie ścinania maleje.Zastosowanie cieczy tiksotropowych: ściany wykopu utrzymują się w równowadze dzięki parciu wywieranemu przez wypełniającą wykop zawiesinę tiksotropową. Na cząstkach gruntu, znajdujących się w ścianach wykopu, osadzają się na pewną grubość koloidalne cząstki zawiesiny, tworząc uszczelniającą powłokę w powierzchniach tych ścian. Powstanie takiej powłoki korzystnie wpływa na rozkład parcia i skuteczność jego przeciwstawiania się parciu gruntu. Pewną rolę odgrywa również działanie sił elektroosmotycznych występujących na styku zawiesiny i gruntu.

104. Studnie

Fundamentowanie na studniach polega na zapuszczeniu w grunt studni murowanych, betonowych lub żelbetowych . Studnie te, po doprowadzeniu ich do właściwego poziomu i po wypełnieniu betonem lub innym materiałem budowlanym, stanowią podstawę budowli, przenoszącą jej ciężar na głębiej leżące, wytrzymałe warstwy gruntu.

W czasie zapuszczenia studni wydobywa się z jej obrębu grunt: -na sucho, ręcznie, jeżeli grunt nie jest przesycony wodą gruntową lub jeżeli można usunąć wodę lub sztucznie obniżyć jej zwierciadło. -Studnie fundamentowe dzielimy na trzy grupy: -murowane (z cegły, klinkieru lub prefabrykowanych elem.) na zaprawie cem. Składają się z noża, najczęściej ze stalowym ostrzem, oraz ze ścian murowanych warstwami o wys. 1,5-2m, przedzielanymi wieńcami żelbet. -betonowe lub żelbetowe wykonane na terenie budowy.

Rozwiązania konstrukcji fundamentu na studniach zależą od rodzaju budowli i układu elementów nośnych. Największe zastosowanie mają studnie fundamentowe w budownictwie wodnym do budowy nabrzeży portowych i pomostów.

105. Problemy przy zapuszczaniu studni

Przy zapuszczaniu studni ważny jest kształt studni. Studniom nadaje się najczęściej kształt pierścienia kolistego w rzucie poziomym, gdyż równomierne opuszczanie studni jest wtedy najłatwiejsze. Im bardziej kształt studni odbiega w rzucie poziomym od kolistego tym trudniejsze jest jej równomierne zapuszczanie, przy czym studnie o przekroju prostokątnym zapuszcza się tym trudniej, im większy jest stosunek długości boku dłuższego przekroju studni do jego boku krótszego.Wnętrze studni może być w rzucie poziomym podzielone na przedziały o układzie jednorzędowym, dwurzędowym lub wielorzędowym, przedziały te mają zwiększyć sztywność i wytrzymałość, ale im bardziej złożony jest układ przedziałów tym trudniejsze jest zapuszczanie studni w grunt.

112. Zastrzyki cementowe.

Zastrzyki - jedna z metod wzmacniania i uszczelniania podłoża; polega na wtłaczaniu w podłoże odpowiednich cieczy, zmieniających po pewnym czasie swoje właściwości i uszczelniających podłoże. W piaskach i żwirach wtłaczanie odbywa się za pomocą iniektorów - rurek stalowych o średnicy 50 mm odpowiednio perforowanych na końcu, wbijanych lub wpłukiwanych w podłoże; natomiast w skałach lub niektórych gruntach spoistych konieczne jest wiercenie otworu, do którego wprowadza się przewód tłoczny zaopatrzony w uszczelkę gumową.Zastrzyki cementowe wykonuje się je z zaczynu cementowego o wskaźniku cementowo, zależnym od wielkości porów lub szczelin w podłożu. Zasięg rozchodzenia się zaczynu wynosi: w skałach 1,5 m, w żwirach ok. 1,0 m, a w piaskach 0,1-0,75 m. Stosuje się ciśnienie 0,3-0,6 MPa, przy czym należy uważać, aby ciśnienie nie spowodowało podniesienia całego masywu uszczelnianego lub elementów istniejących budowli, np. posadzek piwnicznych.

121. Wody zaskórne.

Wody przypowierzchniowe, nazywane często zaskórnymi, występują dokoła otwartych zbiorników wodnych - jezior, rzek, a także bagien. Znajdują się one na niewielkiej głębokości w granicach 20 - 50 cm, niekiedy 100 cm. Często obecność tych wód związana jest z płytko występującymi nieprzepuszczalnymi warstwami geologicznymi. Mogą one być powiązane z wodami gruntowymi, przez które są zasilane. W okresach suchych, pozbawionych opadów, poziom wód obniża się, a nawet mogą one w całości wyparować. Tereny, na których występują wody przypowierzchniowe, są bardzo trudne przy budowie, a w przypadkach koniecznych wymagają odpowiedniego przygotowania terenu przez np. odwodnienie stałe systemem rowów melioracyjnych czy też drenażem.

129. Stateczność skarpy - Metoda Fallenusa.

Metoda Felleniusa. Metoda została opracowana przy założeniu, że potencjalne powierzchnie poślizgu są walcowe

Przyjmuje się, że dla danego konturu zbocza (skarpy) istnieje jedna najbardziej niebezpieczna powierzchnia poślizgu, charakteryzująca się najmniejszym współ­czynnikiem pewności.

Analiza stateczności skarpy (zbocza) o danym konturze i z gruntu jednorodnego powinna więc sprowadzać się do ustalenia drogą kolejnych prób takiej powierzchni poślizgu, która dałaby najmniejszy współczynnik pewności F_min

Powinien być również spełniony warunek: Fmin>/Fdop

Wartości Fdop przy stosowaniu metody Felleniusa przyjmuje się w granicach 1,1 do 1,3.

132. Otulenie zbrojenia.

Nominalna grubość otuliny betonowej oblicza się ze wzoru:

c=c_min+Δc

gdzie:

c_min - minimalne otulenie ustalone z uwagi na warunki przekazywania sił przyczepności i ochronę przed korozją zbrojenia

Δc - odchyłka wymiarowa otuliny ustalana ze względów wykonawczych.

Przy wyznaczaniu minimalnej wartości c_min, muszą być spełnione warunki:

-z uwagi na średnice pręta

c_min≥Φ

-z uwagi na zastosowanie w betonie grubego kruszywa o średnicy d_g≥32[mm]

c_min≥Φ+5

- z uwagi na wymagania związane z trwałością w danej klasie ekspozycji c_min przyjmuje się z tab. 21 PN-B-03264:2002

Jeżeli beton ma być układany bezpośrednio na gruncie, to grubość otuliny zbrojenia fundamentu powinna wynosić co najmniej 75mm. Natomiast w fundamentach na warstwie podłoża betonowego otulina nie powinna być mniejsza niż 40mm.

Odchyłka wymiarowa Δc określa się na podstawie następujących zaleceń:

- w elementach monolitycznych wykonywanych na budowie

5mm≤Δc≤10mm

- w elementach prefabrykowanych

0mm≤Δc≤5mm

---