CZĘŚĆ I - POSADOWIENIE BEZPOŚREDNIE

1.Dokumentacja techniczna. Zakres badań.

Badania polowe:

wiercenia badawcze (urobek tylko z jednej warstwy, grunt nie może ulec dodatkowemu zawilgoceniu, możliwość ustalenia piezometrycznych poziomów wody gruntowej); wykopy badawcze (próbki NNS- o nienaruszonej strukturze); odkrywka fundamentów ;wieloletnie badania wód gruntowych ;sondowania;obciążenia próbne ;badania presjometryczne; b.radiometryczne (fizyczne właściwości gruntów); pompowania próbne ;

Program badań laboratoryjnych:

analiza uziarnienia; wilgotność ;gęstość ;stopień zagęszczenia i plastyczności ; b.wytrzymałościowe (aparat bezpośredniego ścinania, aparat trójosiowy- określa się c i ø) gruntu (edometr)

Dokumentacja geotechniczna:

plan sytuacyjny terenu z zaznaczeniem położenia obiektu z miejscami otworów badawczych; metryka otworów badawczych;przekroje geotechniczne ;zestawienie wyników badań gruntów i składu chemicznego wody gruntowej ;charakterystyka terenu budowy, warunki wodno-gruntowe, stan budowli istniejących;

2. Podział fundamentów :

Sposób przekazywania obciążeń:

1)bezpośrednie (stopy fundamentowe, stopy grupowe, ruszt na stopach, fund. pierścieniowe, ławy fund., ruszty, f. płytowy, f. kasetonowy, skrzyniowy otwarty lub zamknięty); 2)pośrednie (na palach, studniach, kesonach, ściankach szczelinowych i szczelnych)

Materiał:

Żelbetowe;Betonowe;Ceglane;Drewniane; stalowe ;

Głębokość posadowienia:

płytkie (do 4m);głębokie (pow.4m)

Zastosowanie :

skrzynie- wieżowce o konstrukcji szkieletowej lub wielkopłytowej;płyty- wysokie budowle lub w celu zabezpieczenia pomieszczeń podziemnych przed wodą gruntową stopy grupowe- gdy niewielka odległość między stopami; f.pierścieniowe- kominy, silosy; ruszty-przy deformacjach podłoża;

4.Czynniki wpływające na -głębokość posadowienia

głębokość występowania poszczególnych warstw geotechnicznych;wody gruntowe i przewidywane zmiany ich stanów;występowanie gruntów pęczniejących, wysadzinowych, zapadowych;projektowana niweleta powierzchni terenu w sąsiedztwie fundamentów;poziom posadzek pomieszczeń podziemnych,;poziom rozmycia dna rzek;głębokość posadowienia sąsiednich budowli;umowna głębokość przemarzania gruntu

5.Wykres osiadania od obciążenia. Zjawiska w gruncie pod krawędziami fundamentu.

I faza- osiadanie proporcjonalne do nacisku ;II faza- częściowe uplastycznienie się gruntu pod fundamentem; III faza- wypieranie gruntu spod fundamentu w miarę zwiększania nacisku

W fundamencie sztywnym, pod jego krawędziami występują nieskończenie wielkie naprężenia nawet przy małych obciążeniach. Powoduje to wypieranie gruntu spod krawędzi do chwili, gdy naprężenia pod krawędzią zmniejszą się do wartości napr. krytycznego. W miarę wzrostu obciążenia ponad napr. krytyczne, obszar uplastycznienia gruntu rośnie i zachodzi pod fundament, co powoduje przyrost osiadania fundamentu.

6. Naszkicować wykres przedstawiający przebieg osiadań w zależności od czasu pod fundamentem posadowionym na gruncie spoistym i niespoistym. Wyjaśnić przyczyny występujących różnic.

Osiadanie fundamentow posadowionych na gruntach spoistych o konsystencji twardoplastycznej i plastycznej rosnie wprost proporcjonalnie do wzrostu obciazenia, przy czym można przyjac, ze w chwil zakonczenia budowy osiadanie wynosi 70% obliczeniaowych osiadan całkowitych. Osiadanie fundamentow posadowionych na gruntach spoistych o konsystencji miękkoplastycznej i na gruntach organicznych w chwili ukończenia budowli wynosi 50% obliczeniowych osiadan. Czas trwania osiadan warsty gruntowej zalezy od wilgotności, grubości warstw i konsolidacji.W gruntach spoistych proces konsolidacji przebiega znacznie wolniej niż w gruntach niespoistych, a co za tym idzie grunty spoiste osiadaja znacznie wolniej od gruntow spoistych.

CZĘŚĆ II - PARCIE I ODPÓR GRUNTU

10.Zalety i wady ścianek szczelnych wykonanych z różnych materiałów

Drewniane:łatwość obróbki;duża szczelność (drewno szybko pęcznieje);lekkie;materiał mało ekologiczny (duże zużycie),;trudności przy wbijaniu, ;jednorazowe użycie, butwienie i gnicie od wody gruntowej;

Stalowe:można wielokrotnie używać,;szczelne (szczelność zależy od zamka),;zamki ;mają luz (można wykonywać łuki), ;są specjalne profile do wykonywania kątów prostych, ;łatwy transport,; łatwo wbić,;mają różne kształty (profile korytkowe, zetowe, skrzynkowe),; należy uważać na skład chemiczny wody (korozja) ;

Żelbetowe:stosowane jako stałe konstrukcje (jednorazowe), ;długość do 20m, ciężar <6t, ;duża masa, ;trudny transport, montaż, ;wbijanie, ;można stosować w wodzie morskiej (wytrzymałe na agresję chemiczną),;przenoszą duże obciążenia pionowe(nadbrzeża), ;duża wytrzymałość i trwałość;

14. Sposoby zabezpieczania wykopów wąsko- i szerokoprzestrzennych.

1 i 2-,bale poziome i pionowe grubości 50-63 mm, 3- słupek do oparcia zastrzału, 4- podpórka

1 - rozpora

1. słup14. Sposoby zabezpieczania ścian wykopów wąsko- i szerokoprzestrzennych.

2.słupek kotwiący

CZĘŚĆ III - PALE

1. Podział pali:

Materiał:;drewniane (mały ciężar, łatwość obróbki, duża odporność ale tylko w warunkach stałego zanurzenia poniżej zwierciadła wody, konieczność okucia przy wbijaniu w grunty kamieniste, łatwo uszkadzają się przy wbijaniu, drewno jest drogie, ma małą wytrzymałość);stalowe (deficytowość materiału, zróżnicowane przekroje, mają dużą wytrzymałość na zginanie, ściskanie, rozciąganie najkorzystniejszy stosunek wytrzymałości do ciężaru własnego i najlepsza odporność na obciążenia udarowe przy wbijaniu, łatwo je skracać i przedłużać, nieodporne na korozję);kombinowane (stosowane gdy najkorzystniejszym zabiegiem jest nadsztukowanie pala, stosunkowo mały koszt, duża odporność na korozję, ograniczona nośność, osłabienie odcinków w złączach, w których pal narażony jest na uszkodzenie przy wbijaniu, mogą być stalowo-żelbetowe, drewniano-żelbetowe );żelbetowe (wysokie wymagania stawiane betonom, konieczność dojrzewania betonu, mogą być wprowadzane w grunt każdym sposobem, duża wytrzymałość i stosunkowo niewielki koszt);betonowe (tylko formowane w gruncie, długi czas i kłopotliwe wykonanie, duża wytrzymałość)

Sposób pracy w gruncie:

pale zagłębione w warstwie nośnej (obciążenie przenosi pobocznica pala);podparte (obc. przenosi tylko podstawa pala, która opiera się na gruncie nośnym);zawieszone (obc. przenosi tylko pobocznica pala);

Technologia wprowadzania w grunt:

wbijane (kafarami lub młotami pneumatycznymi);wpłukiwane (za pomocą prądu wody rozluźnia się grunt w otoczeniu wbijanego pala tak, że zagłębia się pod wpływem własnego ciężaru lub lekkiego pobijania);wkręcane (przez obrót wokół osi pionowej z zastosowaniem palownic ze stołem wiertniczym);wwibrowywanie (na skutek drgań przekazywanych przez wibrator zmniejsza się opór gruntu i pal zagłębia się pod ciężarem własnym i wibratora umieszczonego na nim);wykonywanie w gruncie (z zagęszczeniem lub bez zagęszczenia gruntu, rura obsadowa wbijana, wciskana, wwibrowywana lub wwiercana);

2. Technologia wykonania pali :

Franki:wykonywane są w rurze odpadowej, którą wprowadza się w grunt przez wbijanie tzw."korka betonowego" uformowanego u spodu rury. Proces: na powierzchni gruntu ustawia się pionowo rurę średnicy D=406-508 mm, na dno wsypuje się pierwszą porcję m.b. o malej zawartości wody o wysokości 2-3 D Wzbija się. W trakcie ubijania należy dosypywać m.b. w takiej ilości aby korek sięgał co najmniej na wysokość = D ponad dolną krawędź rury. Po zakończeniu pogrążania się rury liny luźno połączone z jej uchwytami napina się tak aby rura nie zagłębiała się i rozpoczyna się wybijanie korka betonowego. Należy stale podawać m.b. aby nie wytworzyła się przerwa i do rury nie dostała się woda gruntowa. Z chwilą gdy młot zaczyna sprężyście odbijać się od korka można rozpocząć formowanie trzonu pala. Do rury wsypuje się porcjami m.b. do wysokości około 2D i ubija się bijakiem, stopniowo podnosząc rurę. Po wykonaniu stopy pala do rury obsadowej wkłada się zbrojenie (6 prętów Ø 16 i uzwojenie Ø 6 co 15 cm). Nośność pali Franki - 900-1200 kN.

Wolfsholza po wywierceniu otworu przy użyciu rur obsadowych 300-500 mm umieszcza się w rurze zbrojenie na całą długość pala, a następnie rurę zamyka się od góry szczelną pokrywą i wprowadza do niej sprężone powietrze pod małym ciśnieniem w celu wyparcia wody gruntowej. Następnie pod nieco większym ciśnieniem dostarcza się m.b. do wysokości 4-5 D i wpuszcza się sprężone powietrze pod wysokim ciśnieniem, którego zadaniem jest konsolidacja i zagęszczenie betonu. Zagęszczanie uważa się za zakończone gdy wskutek nadciśnienia następuje wpieranie rury ku górze. Gdy rura podniesie się nieco doprowadza się kolejną porcję m.b. powtarzając wymienione czynności formuje się cały pal.

benoto-:wykonuje się je za pomocą specjalnego zestawu wiertniczego, który pozwala na wiercenie otworu, usunięcie urobku i zagłębienie rury obsadowej. Do usuwania urobku z otworu wiertniczego służy chwytak szczękowy, który mając rozwarte szczęki kruszy grunt 1 następnie, po zwarciu szczęk usuwa materiał z rury obsadowej. Rura zagłębia się pod własnym ciężarem oraz na skutek działania dwóch podnośników hydraulicznych, które nadają rurze ruch obrotowy w trakcie jej zagłębiania i podnoszenia. Po wykonaniu otworu zapełnia się go betonem i zbrojeniem, jeżeli wymaga tego rodzaj pracy pala. W miarę postępu w betonowaniu rurę podnosi się ruchem obrotowym, co powoduje zagęszczanie betonu. Zestaw wiertniczy Benoto ma specjalne urządzenia mechaniczne pozwalające na poszerzenie średnicy stopy pala do 1,5-2,0 m co pozwala osiągnąć nośność do 30 MN.

Salzgitter: wykonywane za pomocą wiertnicy. W przypadku, gdy roboty prowadzi się na wodzie otwartej wierci się pod osłoną rury lub bez tej osłony, i wtedy dla utrzymania ścian gruntów sypkich przesyconych wodą gruntową trzeba wypełnić drążony otwór wodą na wysokość co najmniej 3 m powyżej zwierciadła wody gruntowej z ewentualnym nadbudowaniem otworu rurą. Dodanie do wody zawiesiny iłowej powiększa stateczność ścian otworu. Najwydatniejszą metodą wiercenia jest tzw. metoda ssąca, która polega na urabianiu gruntu przez obrót specjalnych świdrów osadzonych na dolnym końcu rury ssącej zasysającej tzw. pulpę (rozkruszony urobek zmieszany z wodą wypełniającą otwór). Pulpa jest zasysana przez pompę. Metodą tą wykonuje się pale do 60 m długości i o średnicy do 1,5 m.

Poszerzenia stóp pali:stosowanie specjalnych elementów stalowych (rys) ;za pośrednictwem ładunków wybuchowych;przez zastrzyki wzmacniające (wprowadzenie pod ciśnieniem w pory gruntu spoiwa, które potem pod wpływem zachodzących w nim procesów chemicznych twardnieje łącząc ze sobą cząsteczki gruntu. Do tych celów stosuje się zaprawę, zaczyn cementowy lub spoiwo cem-iłowe albo spoiwo chemiczne jak związki krzemowe lub żywice organiczne). ;

5. Nośność pali. Strefy naprężeń

1)w gruntach jednorodnych- granice strefy naprężeń powstających w gruncie dokoła każdego pala są wyznaczane powierzchnią kołowego stożka ściętego, którego podstawa leży w płaszczyźnie poziomej przechodzącej przez dolny koniec pala a tworząca jest nachylona doosi pala pod kątem a zależnym od rodzaju gruntu.R=D/2+htg(alfa)

2)grunty uwarstwione- tworząca stożka jest linią łamaną. Tworzącą należy prowadzić do stropu najwyższej warstwy przenoszącej obciążenie pala.=D/2+SUMA hj tg(alfa i)

3)przy palach wyciąganych- R=0,lh+D/2

mi- wsp. redukcyjny przyjmowany na podstawie r/R z tabel; q^r -jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu pod podstawą pala; t^r -jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu wzdłuż pobocznicy pala w obrębie warstwy „i; S_s, S_p , S^w - wsp. technologiczne; Ap - pole przekroju trzonu pala; Asi - pole pobocznicy pala w warstwie i 4)dla gruntów spoistych - gdy strefy naprężeń nie zachodzą na siebie w poziomie podstaw pali to nośność grupy pali = sumie nośności pali pojedynczych Jeżeli zachodzą- to do obliczeń wprowadza się wsp. redukcyjny mi 5)dla gruntów niespoistych - nośność pali w grupie = sumie nośności pali pojedynczych gdy rozstaw między nimi r>4D. Gdy 3D<r<4D można tak obliczoną nośność grupy pali zwiększyć o 15%, gdy r<3D można zwiększyć o 30%

8. Fundamenty na studniach (technologia opuszczania studni, sposoby zmniejszania tarcia, zasady obliczeń).

Fundamentowanie na studniach polega na zapuszczeniu w grunt studni murowanych, betonowych lub żelbetowych od dołu i od góry otwartych, wykonywanych stopniowo w miarę ich zapuszczania. 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 zapuszczania studni się z jej obrębu grunt: *na sucho (jeżeli grunt nie jest przesycony wodą gruntową lub jeżeli można usunąć wodę albo sztucznie obniżyć jej zwierciadło) *przez bagrowanie (pogłębianie, najczęściej mechaniczne, jeżeli grunt zawiera wodę lub jest pokryty wodą, której nie można usunąć). Wskutek wydobywania gruntu studnia osiada zagłębiając się stopniowo pod wpływem własnego ciężaru lub specjalnie nakładanych na nią obciążeń W miarę zagłębiania się studni w gruncie nadbudowuje się ją stopniowo wyciągając w górę deskowania do betonu, nadmurowując warstwę cegieł lub nakładając .następne składowe elementy składowe (w zależności od rodzaju materiału). Gdy studnia osiągnie projektowany poziom wnętrze wypełnia się odpowiednim materiałem budowlanym. Jeżeli w studni znajduje się woda należy dolną warstwę wypełnienia wykonać jako korek odcinający jej wnętrze od wody gruntowej, a kiedy dno stwardnieje można wypompować wodę z wnętrza studni i wypełnić ją. Sposoby zmniejszania tarcia: • nadanie w przekroju pionowym nachylenia powierzchni ścian zewnętrznych l:20-l:50,zależnie od głębokości studni. Odchylenie ściany od pionu może wynosić 10-20 cm • przy pracy w piaskach nawodnionych można z lekka obniżyć poziom wody w studni, powstanie wtedy ruch filtracyjny wody pod nożem, ciśnienie spływowe wyniesie nieco piasku spod noża i studnia się opuści •wprowadzenie do ścian studni rur z wylotami na zewnętrzną stronę ścian i wpuszczenie przez te rury wody lub pary pod ciśnieniem albo sprężonego powietrza co doprowadzi do rozluźnienia gruntu i zmniejszenia bocznego oporu .

9. Wielopiętrowe odwodnienie za pomocą igłofiltrów lub studni pionowych.

Tok postępowania :

wykonanie wykopu do poziomu zwierciadła wody gruntowej ( którego szerokość zależy od instalacji pompującej) i wykonanie skarp wykopu (zazwyczaj nie umacnia się skarp) ;wykonanie pierwszego rzędu studzien metodami wiertniczymi i ustawie pomp (stosuje się jedną pompę odśrodkową na 8-10 studzien);wywołanie depresji pierwszym rzędem studzien;

wykonanie wykopu na sucho i założenie w razie potrzeby następnego rzędu studzien i pomp.;

Za pomocą jednego pierścienia studzien można obniżyć zwierciadło wody gruntowej w środku wykopu o 3-5 m. Prędkość dopływu wody do studni nie może przekraczać 1,5 m/s , a średnica studni nie powinna być mniejsza niż 200 mm.

---