Na jaką głębokość musimy mieć rozeznanie podłoża gruntowego:

- fundamenty bezpośrednie 2:3B poniżej poziomu posadowienia.

- fundamenty pośrednie długość pala+5D (D – srednica pala)

Rozmieszczenie otworów do rozeznania podłoża:

- minimum 3 otwory

- rozstaw około 20:30m (uwaga na warunki lokalne)

Konsekwencje wynikające z klasyfikacji gruntów:

• Fundamenty bezpośrednie

Opór graniczny podłoża Qf. Dla gruntów niespoistych c=0 , odpada człon w równaniu (1+0,3 B/L)Nc*c*ic

Osiadania eksploatacyjne w gruntach niespoistych są równe 0

• Pale

Nośność pala: współczynniki q i t zależą od rodzaju gruntu

Poszerzenie trzonu : dla pali Franki w gruntach niespoistych= 1,75 A, dla gruntów spoistych = 1,5 A

• Ścianki szczelne

W gruntach spoistych ścianki szczelne mogą stać same, ze względu na duże parcia bierne a małe parcie czynne

W gruntach niespoistych może występować filtracja wody – ciśnienie spływowe wody

KILKA WZORÓW:

Fundamenty bezpośrednie:

ŁAWA:

$$q_{\max} = \frac{Q_{r}}{B}\left( 1 + \frac{6*e_{B}}{B} \right)$$

$$q_{\min} = \frac{Q_{r}}{B}\left( 1 - \frac{6*e_{B}}{B} \right)$$

STOPA:

$$q_{\max} = \frac{Q_{r}}{B*L}\left( 1 + \frac{6*e_{B}}{B} + \frac{6*e_{L}}{L} \right)$$

$$q_{\max} = \frac{Q_{r}}{B*L}\left( 1 - \frac{6*e_{B}}{B} - \frac{6*e_{L}}{L} \right)$$

OSIADANIA:

$$S_{\text{eks}} = \frac{\sigma_{zdsr}*h}{\text{Mo}}*r$$

r = 0,5 (spoiste)

r = 0,75 (organiczne)

Warto pamiętać wzory na Q_fnB, O_fnl, oraz co ma na nie wpływ, np.:

Siła pozioma wpływa na wartości mimośrodów a one wpływają bezpośrednio na $\overset{\overline{}}{B}\text{\ oraz\ }\overset{\overline{}}{L}$

Q_fnl może być większe od Q_fnb mimo ze L>B

Fundamenty pośrednie:

Pale przemieszczeniowe- bez urobkowe, grunt zostaje rozepchany (przemieszczony) przez pal.

Pale wiercone – usuwamy urobek z miejsca, w którym będzie pal

Pale stosujemy jeżeli niema warunków na posadowienie bezpośrednie oraz jeżeli chcemy zredukować osiadania.

Przykładowe technologie pali:

PRZEMIESZCZENIOWE:

Prefabrykowane: o przekroju okrągłym bądź prostokątnym.

Franki: wbijamy stalową rurę z korkiem z suchego betonu, wybijamy korek, wprowadzamy zbrojenie do wnętrza rury, cyklicznie uzupełniamy rurę betonem o konsystencji wilgotnej podciągając rurę wyciągarką i ubijają beton bijakiem. (są to pale o bardzo dużej nośności)

Vibro: Wbijamy rurę ze stalową szczelną zatyczką na końcu, wprowadzamy zbrojenie do wnętrza wbitej rury, za pomocą leja wypełniamy rurę betonem, wyciągamy rurę, i cofamy ją co jakiś czas kawałek w dól, za pomocą wyciągarki i wibratora co powoduje powstanie fałd na pobocznicy pala, oraz zagęszczęnie betonu oraz gruntu wokół pala.

Atlas: wkręcamy w grunt rurową żerdź z głowicą rozpychającą grunt i traconym ostrzem, wprowadzamy zbrojenie, wypełniamy wnętrze żerdzi oraz leja zasypowego betonem, wykręcamy zerdź i wypełniamy po niej otwór w gruncie betonem co powoduje powstanie pala o pobocznicy przypominającej gwint.

PALE WIERCONE:

Pale wiercone w zawiesinie iłowej: wciskamy w grunt krotki odcinek rury prowadzącej z wydobyciem gruntu z wnętrza, wiercimy otwór w osłonie z zawiesiny iłowej (zawiesina musi mieć wyższy poziom niż wody gruntowe), wprowadzamy zbrojenie do rury z zawiesiną, wprowadzamy do wnętrza otworu wiertniczego rury do betonowania podwodnego „kontraktor”, betonowanie pala metodą kontraktor (beton wypiera zawiesinę ku górze, która jest odbierana do ponownego wykorzystania)

Pale wwiercane CFA:wkręcamy w grunt świder talerzowy z rdzeniem rurowym, zakończony końcówką stożkową, podłączamy do rdzenia przewodu betonowego i tłoczymy beton pod ciśnieniem około 6atm. Otwieramy końcówkę stożkową co powoduje wydostawanie się betonu do otworu pod świdrem po czym wyciągamy świder bez obracania nim, wprowadzamy do świeżej mieszanki betonowej zbrojenia za pomocą wibratora.

Pale wiercone Wolfsholza: wciskamy w grunt rurę obsadową z jednoczesnym wydobywaniem gruntu z wnętrza o dolewaniem wody do rury (UWAGA: poziom wody w rurze powinien być wyższy niż wody gruntowe), wprowadzamy zbrojenie do rury wypełnionej wodą, wkładamy do rury „piłeczkę” o prawie takiej samej średnicy jak rura i wciskamy piłeczkę układając mieszankę betonową co powoduje wypchnięcie wody.

WZMACNIANIE PODŁOŻA:

GRUNTY NIESPOISTE:

Vibroflotacja – polega na dogęszczeniu miejscowym gruntu za pomocą vibrofloot’a, stosuje się do gruntów sypkich o zawartości frakcji pylastej do 15%

Konsolidacja dynamiczna – polega na zrzucaniu bardzo dużego ciężaru z dużej wysokości.

Iniekcja – mieszanie gruntu z zaczynem cementowym (np. jet-grouting). Metodą jet-grouting można wzmacniać podłoze pod istniejącym fundamentem istniejącego budynku, można też stosować te metodę w gruntach nawodnionych.

Ubijanie gruntu – ubijaki ręczne i mechaniczne – najprostszy sposób wzmacniania gruntów niespoistych pod małymi i lekkimi obiektami

Walce statyczne i walce wibracyjne

Wybuchy powierzchniowe i ukryte

GRUNTY SPOISTE:wstępne przeciążenie, drenaż, odsysanie, metoda elektroosmozy

Inne metody wzmacniania gruntu:

Wymiana gruntu

Stabilizacja wgłębna

Zbrojenie gruntów

Zamrażanie gruntu

Spiekanie gruntu

Mikropale iniekcyjne: wkręcamy w grint rurę iniekcyjną z końcówką wiercącą o powiększonej średnicy i jednocześnie tłoczymy zaczyn cementowy, po dojściu do zakładanej głęgokości tłoczymy dalej zaczyn bez wkręcania rury aż do pojawienia się go na powierzchni terenu, pozostawiamy rurę wypełnioną zaczynem na stałe w palu, która pełni rolę zbrojenia.

Pale „jet-grouting”:wprowdzamy rurę iniekcyjną w grunt z tłoczeniem płuczki wodnej lub zaczynu przez dolną dyszę, po dojściu do zakładanej głębokości zamykamy dolną dyszę i tłoczymy zaczyn cementowy przez jedną bądź dwie boczne dysze, powoli wyciągamy żerdź i powoli ją obracamy (tłoczenie zaczynu odbywa się przy bardzo wysokim ciśnieniu nawet do 600atm. Powoduje to formowanie się kolumny cementowo gruntowej) czynność tą wykonujemy do momenty wyciągnięcia żerdzi z gruntu (przy końcu uważamy, ciśnienie jest tak duże ze przetnie prawie wszystko w pobliżu),

KILKA WZORÓW:

Fundamenty pośrednie:

NOŚNOŚĆ PALA W PODSTAWIE:

Np = Ap*q^(r)*Sp

Ap – pole podstawy pala

q – opór graniczny zależny od rodzaju gruntu i jego stanu

Sp – współczynnik technologiczny

NOŚNOŚĆ POBOCZNICY PALA:

$$Ns = \sum_{}^{}{Asi*\text{ti}^{\left( r \right)}*Ssi}$$

Asi – pole boczne dla każdej warstwy gruntu

ti – opór tarcia

Ssi – współczynnik technologiczny

TARCIE UJEMNE:występuje we wszystkich warstwach nad gruntem nie nośnym (nieskonsolidowanym?.)oraz w tym gruncie nie nośnym

$$T^{n} = \sum_{}^{}{Ask*\text{tk}^{r}*Ssk}$$

Ask – powierzchnia boczna pala dla każdej warstwy nad nie nośną warstwą i w samej tej nie nośnej warstwie.

tk – obliczeniowa wartość tarcia (dla nie nośnych = 5-10kPa, dla nośnych = t^r=tⁿ*γ_m

Ssk – współczynnik technolgiczny

KONSTRUKCJE OPOROWE:

$$e_{a} = \sigma*Ka - 2c\sqrt{\text{Ka}} + \gamma w*hw$$

Ka = tg²(45-φ/2)

C – spójność

γw – dla wody

hw – wysokość słupa wody

ϭ – naprężenia

$$e_{p} = \sigma*Kp + 2c\sqrt{\text{Kp}}$$

Kp=tg²(45+φ/2)

C – spójność

ϭ – naprężenia

Ścianka szczelna – z profili stalowych bądź z pali prefabrykowanych

Ścianka szczelinowa – ściana żelbetowa

Obudowa berlińska - ściana z profili stalowych z opinką z drewnianych bali (desek)