FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE(płytkie) Stropy(prostokątne, trapezowe, kielichowe, schodkowe), ławy(Prost., trapez., schod), płyty, niszty, skrzynie. POŚREDNIE(głębokie): pale fundamentowe, ściany szczelinowe, ścianki szczelne, studnie, kesony. OSIADANIE FUNDAMENTÓW BEZPOŚR. Natychmiastowe (wynikające z odkształceń postaciowych i doraźnych zmian objętości), wynikające z konsolidacji, oraz z pełzania. PALE FUNDAMENTOWE Charakter pracy: wyciągane, wciskane(normalne, stojące, wiszące). Sposób umieszczenia w gruncie: wwiercane, wbijane,wciskane, wwibrowane,wkopywane. Sposób wykonania pali : prefabrykowane(betonowe, żelbetowe), drewniane, stalowe. Pale Compressot(grunty mało spoiste), Simplex, Straussa, Vibro, Franki, Wolfshadza, wwiercane w rurze obsadzanej, wwiercane w zawiesinie fiksofropowej, CFA, PCS LAMBDA, Atlas, OMEGA, Tubek. NOŚNOŚC I OSIADANIE PALI Qr=<m*N, pale wyciągane N^w= ∑Si^w * Ti ^(r) Asi Wciskane N^t = Np+Ns=Spq^(r) Ag+ ∑Si+ti^(r) Asi Nośność grupy pali R=D/2 htgα ->R=D/2+∑h1*tgα, R=0,1h+D/2 Nt=Spq^(r) Ag+mr=<Sqiti^(r)Agi , Nw=m1∑Si^wt1^(r)Asi. OSIADANIE PALI: [S]=<[S]d, osiadanie pojedynczego pala w gruncie jednorodnym S=Qn/(n*Eo) *Iw, osiadanie pojedynczego pala z warstwą nieodkształcalną w podstawie S=Qn*h/(Et*At) *Mr, osiadanie dowolnego pala w grupie pali o licznie k: Si= ∑(Sij*Qnj*αij)+Sij*Qni. METODA LABELLA siłę pionową N rozkładamy na składowe w poziomie zbrojenia stopy: dN=N/b^2dxdy, dz=dN=r/np = Nr/b^2hD dxdy, dzy=dzcos0=Nrcos0/b^2hD dxdy= Ny/b^2hD dxdy, zy=całka dx -> całka Nydy/b^2hD=N/b^2hD * y^2/z, b=Nb^3/8b^2hD= N(b-ds) / 8ho OSUWISKA: asekwentne – występują w gruncie jednorodnym - konsekwentne – mają charakter spływów, grunt uwarstwiony następnie poślizg wzdłuż linii równoległych do warstw gruntowych - insekwentne – powierzchnia przebiega prostopadle do ułożenia warstw przyczyny: naturalne: przemarzanie gruntu, sufozja, pomywanie zboczy, wietrzenie,niekorzystna budowa podłoża gruntowego człowiek roboty ziemne, dodatkowe obciążenie zboczy,zmiany warunków wodnych, oddziaływanie dynamiczne. Rozpoznawanie terenów osuw. Występowanie starych gruntów i jęzorów osuwiskowych, wygięte pnie drzew(pijany las), źródła i wysięki wody na stokach, stopnie tarasowe na stokach. Metody wzmacniania gruntu: fiz i mechaniczne – powodują rozdrobnienie, mieszanie i zagęszczanie gruntu, umożliwiając ściślejsze upakowanie cząstek lub jego zlepienie, fizyczno-chem: wywołuja peptyzację agregatyzację(łączenie cząstek) hydrofobizację(uodpornienie na wodę), cementację gruntu. Chemiczne polega na wytworzeniu nierozp w wodzie związków i żeli, hydrolizę, hydratację. wzmacnianie SKALISTE podwyższenie mech. Wytrzymałości(zaprawy i zaczepy cementowe, iłowanie z domieszką cementu, zastrzyki bitumiczne) obniżenie przepuszczalności (zastrzyki cementowe i iłowe, bitumiczne, polimerowe z wypełniaczami cement. Bentonit) SYPKIE podwyższenie wytrzymałości, wypełnienie substancjami wiążącymi oraz obniżenie proporcjonalności, zagęszczenie – GRUBOZIARNISTE (wstępne obciążenie gruntu, mechaniczne zagęszczenie, mieszanki optymalne, zaczyny, zaprawy cementowe, zastrzyki polimerowe – żwiry, okresowe zamrażanie, zastrzyki bitumiczne-żwiry, silikatyzacja dwuwarstwowa pospółki. DROBNOZIARNISTE (wstępne obciążenie gruntu, mechaniczne zagęszczenie, mieszanki optymalne, silikatyzacja, zastrzyki polimerowe-piaski, elektroosmoza, zawiesiny iłowe, metoda wybchów, wibrofiltracja. SPOISTE (podwyższenie mechanicznej wytrzymałości na ścinanie i ściskanie(wstępne obciąż. Mechan, mech.zagęszczenie, wymiana gruntu), obniżenie przepuszczalności(sylikatyzacja jednowarstwowa –zażelazianie) przeciwdziałanie pęcznieniu(mieszanki optymalne, domieszki soli higroskopijnych) osuszanie, wzmocnienie wiązań strukturalnych(drenaże pionowe przyspieszające konsolidację, sylikatyzacja jednowarstwowa) zmniejszenie osiadania zapadowego(spieczenie, sylikatyzacja, żywice mocznikowe, wzmocnienie elektromech., mieszanki optymalne) ORGANICZNE osuszanie (drenaże pionowe, pale piaskowe, geodreny(geotekstylia), przeciążenie nasypem-przyspieszenie konsolidacji) zagęszczenie, podwyższenie wytrzymałości na ścinanie (zagęszenie przez ładunek wybuchowy, konsolidacja dynamiczna, cześciowa wymiana gruntu, mieszanki optymalne, zbrojenie geotworzywami) Wymiana gruntu usunięcie gruntu słabego lub wysadzi nowego i zastąpienie grntu dobrze zagęszczonym piaskiem, pospółk lub żwirem Wstępne obciążenie usypanie na miejscu przyszłej budowy nasypu ziemnego lub ułożeniu innego materiału Zagęszczenie gruntu ma na celu polepszenie cech mechanicznych a tym samym zmniejszenie osiadań budowli Zamarzanie gruntu okresowe wzmocnienie ma na celu stabilizację gruntu Spiekanie gruntu przy użyciu nagrzanego powietrza lub paliw płynnych 700-800 st.C Zbrojenie gruntu umieszczenie w gruncie dodatkowych elementów odpornych na rozciąganie Zastosowanie zastrzyków (wtłoczenie w podłoże pod ciśnieniem ciecz, która po pennych czasie zmienia swoje właściwości, również gruntu, zwiększa wytrzymałość. Iniekcje polega na rozcięciu gruntu i rozdrobnieniu przez dynamicznie działający strumień wody (klasyczna, rozrywająca, zagęszczająca, wysokociśnieniowa. PRAWO DARCY Wzór opisujący zalezność pomiędzy prędkością filtracji płynu przepływającego w ośrodku porowatym a występującym gradientem ciśnienia. W GRUNTACH NIESPOISTYCH v=k*I (I=∆h/∆l) SPOISTYCH v=k*(I-I0) PRZEPŁYW LAMINARNY Przepływ uwarstwiony, w którym kolejne warstwy płynu nie ulegają mieszaniu (odwrotne w turbulentnym) zachodzi przy małych prędkościach. ELEKTROOSMOZA – osmoza, która zachodzi pod wpływem przyłożonej różnicy potencjału Elek. Polega na osuszeniu gruntu przy pomocy stałego prądu elekt. w grunt wprowadza się pręty stalowe połączone ze źródłem prągu będącym anodami zaś igłofiltry katody STUDNIA ZUPEŁNA studnia ujmująca warstwę wodonośną na całej jej miąższości lub na całej miąższości strefy nasyconej STUDNIA NIEZUPEŁNA studnia ujmująca warstwę wodonośną na nie całej jej miąższości lub na nie całej miąższości strefy nasyconej SKAŁY magmowe(powstające w wyniku krzepnięcia magmy-głębinowe(plutoniczne), wylewne(krzepnięcie lawy na powierzchni) żyłowe, osadowe (powstałe w wyniku sedymentacji) – ilaste (zbudowane z minerałów ilastych), okruchowe (wietrzenie i erozja z mat. o większym uziarnieniu) chemiczne i organochem. (rozpuszczenie skał starszych i ponowna krystalizacja. Metamorficzne (przeobrażanie skał magmowych i osadowych) powstałe w głębi skorupy. PODZIAŁ GRUNTÓW BUDOWL. SKALISTE, NIESKALISTE [mineralne<grunty budowlane> (niespoiste, spoiste), organiczne(posiadają pewną zawartość zw. Org>3% , grunty słabe, uznawane za niebudowlane) Grunty budowlane dzieli się ze względu na uziarnienie: - skaliste - nieskaliste: *mineralne (rozpuszczone skały), * organiczne (powstałe w wyniku akumulacji biologicznej, jeziornej) PN-B-02481:2002 Grupy gruntów Frakcje Zakres średni [mm] Symbol Bardzo gruboziarniste Duże głazy >630 LBo Głazy 200-630 Bo Kamienie 63-200 Co Gruboziarniste Żwir 2-63 Gr Piaski 0,063-2 Sa drobnoziarniste Pył 0,002-0,063 Si ił <0,002 Cl Podział gruntów Cl Si Sa Gr Żwir <3 0-15 0-20 80-100 Żwir piaszczysty <3 0-15 20-50 50-80 Pospólka (piasek z żwirem) <3 0-15 50-80 20-50 Piasek <3 0-15 85-100 0-20 Żwir pylasty Żwir ilasty <3 15-40 0-20 40-85 Żwir pylasto-piaszczysty (piszczysto pylasty) <3 15-40 20-45 40-65 Piasek pylasty ze żwirem <3 15-40 40-65 20-40 Piasek zapylony (zasilony) <3 15-40 40-85 0-20 Żwir ilasty (pył ze żwirem 0-8 40-80 0-20 20-60 Glina pylasta 8-17 33-72 20-60 Glina ilasta 8-31 25-65 20-60 Pył 0-10 72-100 0-20 Pył ilasty 8-20 65-90 0-20 Ił 25-60 0-60 0-40 Ił pylasty 20-40 48-80 0-20 Pale rzeszowskie: jest zespolonym fundamentem składającym się z wykonanej w gruncie podstawy i z wiązki mikrofali (słupów żelbetowych) łączących podstawę z oczepem.. Ma stosunkowo małą powierzchnię boczną, umożliwia przeniesienie części sił od pęcznienia, przez kotwy. Wykorzystane do gruntów: piaski drobne pyły iły itp. Analizuje się wiec w tych warunkach pustej przestrzeni potrzebnej do wytworzenia podstawy pala przez wykorzystanie eksplozji materiałów wybuchowych.(saletra potasowa i amonowa). Wykorzystuje się je do wzmocnienia fundamentów istniejących budynków a także nowych.	Rozkład naprężeń Boussinesqa: (1) σRA=σ'BA'=σ'R*A/cosβ (2) σ'R=σR cosβ (3) σz=k*Qz3/R5 (4) cosβ=z/R (5) k=3π/2 (6) σR=(3Qcosβ)/(2πz2[1+(r/2)2]5/2 Wydatek wody w studni zupełnej: (1) Q=(πk*(H2-h2))/(lnR–lnr) (2) Q=(2πkm*(H2-h2))/(lnR–lnr) Wydatek wody w studni niezupełnej: Qn=Q*β (1) β=sqrt(I/h)*4sqrt((2h-I)/h) (2) β=sqrt(I/m)*4sqrt((2m-I)/m) Dopuszczalny wydatek studni depresyjnej: q=2πrhf* sqrt(k)/15 Sprawdzanie stanów granicznych fundamentów: (1) QB<=m*Qf (2) QfNB=B L*[(1-0,3* B/L)*Nc c(r) ic +(1+1,5B/L)*ND ρD g Dmin iD +(1-0,25* B/L)*NB ρB(r) g B iB) (3) QfN=B L *[(1-0,3* B/L)*Nc cc(r) ic +(1+1,5B/L)*ND ρD(r) g Dmin iD +(1-0,25* B/L)*NB ρB(r) g L iB] Metoda Felleniusa: (1) Qf=G*cosα*tgφ+c*l+Ep*cosα (2) Qf=G*sinα+ Ea*cosα Wartość współczynnika parcia czynnego: Ka=tg2(π/4 – φ/2) Wartość współczynnika parcia biernego: Kp=tg2(π/4 + φ/2) Układ sił działających na konstrukcję oporową: hz=q/γ * cosβ/cos(β-ε) Jednostkowe wartości parcia: (1) ea= (γ*z+q)*Ka* cosβ (2) ep=η(γ*z+q)*Kp* cosβ (3) ep=η(z+hz)*Kp* cosβ Wpływ spójności na wartość parcia czynnego: (1) hc= (z*c)/(γ*sqrt(Ka)) (2) ea=(γ*z+q)*Ka-z*c*sqrt(Ka) na parcie bierne: hc=(z*c)/(γ*sqrt(Kp)) (2) ep=η[(z+hz)*Kp+z*c*sqrt(Kp)] Osiadanie pierwotne: Si' = ( σzdi*hi)/Mo i Osiadanie wtórne: Si'' = λ( σzSi*hi)/Mi Cebula naprężeń: (1) σz1 = 3Q/2πz12 (2) σz2=3Q/2πz22=3Q/8πz12 (3pierwotne naprężenia) (1) σzyi=Σ(γi-γw) (2) σzyA=γ1*h1+γ2(hA-hw)+(γ2-γw)hw (4) σzyi=σzyD*ηi (5) σzq=q*ηi (6wskutek przyłożenia q) 1- q<= σzyD σzSi=q*ηi 2- q>σzyD σzqi=σzSi+σzdi σzSi=σzyD*ηi (7) σzdi= σzqi- σzSi=q*ηi- σzyD*ηi=(q- σzyD) ηi -stan naprężeń po wyk. Bud. (8) σzti=σzyi+σzdi	Parcie gruntu to naprężenia poziome w gruncie. Są ścisle związane z naprężeniami pionowymi Wartość tego współczynnika zależy od wielu czynników. k0 – parcie spoczynkowe – brak przemieszczeń Ka – współczynnik granicznego parcia czynnego 1 – parcie czynne pośrednie 2 – parcie czynne graniczne Kp – maksymalna wartość współczynnika parcia Parcie w kierunku przemieszczenie – parcie bierne (otwór) 3 – parcie bierne pośrednie 4 – parcie bierne graniczne Współczynnik parcia zależy bardzo mocno od ukształtowania konstrukcji Jeśli konstrukcja osiada szybciej niż grunt zasypowy – kierunek zgodny z rysunkiem powyżejj, w przeciwnym przypadku odwrotnie. Konstrukcje oporowe mogą mieć różne kształty Konstrukcja kątowa (poziom wyższy – parcie czynne) Stan graniczny nośności konstrukcji SGN Sprawdza się 3,4 warunki: 1. Nośność podłoża pod konstrukcją oporową 2. Stateczność na obrót Siła tarcia podłoża – suma wszystkich sił pionowych X – współczynnik tarcia 3. Stateczność na przesunięcia Qt – wszystkie siły Qn – siły przeciwdziałające przesunięciu 4. Stateczność ogólna zamarzanie wody zwiększenie objętości; granica przemarzania u nas 1m na zachodzie 0,8m; posadowienie poniżej tej granicy; e) możliwość rozmycia gruntu poprzez wezbrane wody powodziowe Metoda Lebeha – określa wartości naprężeń poziomych w fundamentach bezpośrednich Stan graniczny nośności SGN - obliczeniowe obciążenie działające na podłoże - skałdowa pionowa nośności M – współczynnik Stan graniczny użytkowania SBU - zredukowane wymiary fundamentu (B- szer. l-długość) określają (uwzględniają) mimośród działania obciążenia ρD – ρ gruntu poniżej posad. gruntu ρB – ρ gruntu powyżej posad. gruntu Dmin – min głębokość posadowienia fundamentu ρB liczymy do wart = szer fund (B) Cu – wartość spójności gruntu NC, ND, NB – współ. Nośności ( w zal. Od wart kąta tarcia wewnętrznego) iC, iD, iB – współ wpływu odchylenia wypadkowej od pionu Nośność podłoża H<=2B należy sprawdzić nośność gruntu słabszego Nośność słabszej warstwy oblicza się też ze wzoru QRNB