Metody wzmacniania podłoża gruntowego

Cel - zwiększenie wytrzymałości gruntu oraz redukcja spodziewanych osiadań. Wibracja: można tylko do gr. niespoistych, na specjalnych żerdziach wprowadzane wibratory w rozstawach 1,5-3m; Wibroflotacja: wibrofloty to rury o φ=25cm zakończone dużymi wibratorami. Nawodnienie gruntu i wibracja (poł. wibracji z kolumnami) Konsolidacja dynamiczna: zrzucanie dużych ciężarów (10-40T) z wysokości 10-40m, tania metoda; na terenach otwartych niezabud.; Kolumny żwirowe i żwirowo cementow gr. stosunkowo luźny lub spójny w stanie plastycznym. Wykonywane otwory 0,5-0,7m i wciskamy kamienie i żwir. Można to cementować. Rozstaw ok 2m. Zastrzyki cementowe: gr. łatwoprzepuszczalne. Wbijanie w gr. rury i wpłukiwanie iniektorów. Następuje nasycenie gr. mleczkiem cem. i wysuwając rurę do góry zeskalenie gr. Rozstaw 1-1,5m Zastrzyki krzemianowe: namuły, torfy. Wprowadzenie iniektorów i nasycenie gr. 2 silikatami (szkło wodne, chlorek wapnia). Nast. twardnienie i zeskalenie gruntu. Met. elektrokinetyczna: zjawisko elektroosmozy (wywołanie przepływu za pomocą wprowadzenia katody i anody). Wprowadza się iniektory i 2 pręty i podłącza się do prądu stałego. Zastrzyki strumieniowe jet-grouting: wprowadza się dysze mające 1 lub 2 otwory. Obracając się b. szybko wprowadzane jest przez nie mleczko cem. Nast. zeskalenie gruntu.

Metody odwadniania podłoża gruntowego:

Bezpośrednie pompowanie wody z dna wykopu: stosowane dla wykopów płytkich, przy niewielkim przesączaniu się wody, nie można dopuścić do rozluźnienia się gruntu w dnie wykopu; Pompowanie za pomocą studni wierconych: dla gruntów dobrze przepuszczalnych; wykonuje się sposobem wiertniczym rur φ15-40cm. Stosowanie możliwie najdłuższej części roboczej filtra (przyśpieszenie procesu pompowania). Części nadfiltrowa, filtrowa i podfiltrowa, filtr żwirowy, siatka filtrowa, smok ssący lub pompa głębinowa). Rozstaw 20-30m. Obniżenie zw. wody od 5-7m. Pompowanie za pomocą igłofiltrów: gdy gr. słabo przepuszczalny. Rury φ5-7cm wprowadzane metodą wpłukiwania. Długość części roboczej od kilkudz. cm do 2m. Części (agregat pompowy, kolektor zbiorczy, cz. filtrowa, wentyl stopowy, stożek). Przydatne na niewielkiej pow. Efektywność igł. jest tym większa im większe jest ciśnienie wytworzone dookoła filtru. Rozstaw 1-1,5m.

Podział pali

Ze wzg. na sposób przenoszenia obciążeń: stojące, wiszące, pośrednie. Ze wzg. na materiał: drewniane, betonowe, żelbetowe, stalowe (rurowe, z dnem otwartym, zamkniętym, z brusów ścianek szczelnych, z dwuteown.) Ze wzg. na sposób wprowadzenia pala w grunt: prefabrykowane, wyk. w gruncie; Ze wzg. na φ: mikropale (8-20cm), typowe (30-60cm), wielkośrednic. (60-180cm).

Technologia wykonania pali

Wolfsholza φ400-500mm, L=8-16m; Formuje się w rurach obsadowych zagłębianych w gr. w czasie wiercenia otworów (metodą udarową lub obrotową). Po wyk. otworu wstawia się szkielet zbrojeniowy. Potem wlot rury od góry zamyka się szczelną głowicą z 2 otworami. Większym wprowadza się mieszankę bet. mniejszym odprowadza się powietrze. Przez otwór przechodzi rura przesuwna - luneta. Sprężonym powietrzem usuwa się wodę. Nast. zalewa się betonem. Wyciąga się rurę.

Franki φ400-600mm, L=12-18m; Wbija się rurę pod wpływem uderzeń młota. Średnica młota mniejsza niż średnica rury. W rurze jest korek z grubego kruszywa lub masy bet, w który uderza młot zagłębiając rurę. Nast. zawiesza się rurę na linach kafara i uderzając wybija się korek. Dostarczamy beton i formujemy podstawę pala. Następnie opuszcza się do rury kosz zbrojeniowy i beton. Jednocześnie wyciągamy rurę.

Vibro-Fundex φ400-500mm, L=16-18m; Dolny koniec rury obsadowej zamyka się ciężkim ostrzem z żeliwa. Rurę wbija się za pomocą wibro-młota. Opuszcza się kosz zbrojeniowy i wypełnia betonem. Wyciąga się rurę uderzając naprzemian młotem (silnie w górę, słabo w dół). Rura podnosi się a masa bet. pod wpływem drgań rury zostaje zagęszczona.

Tubex φ400. Pale odcinkowe o wysokości 1m. Rura zamknięta stożkiem wciskana w grunt. Stosowana jako umocnienie do istniejących fund.

CFA φ400-500mm, L=8-20m; Pale formowane świderm ciągłym. Po wkręceniu świdra z rury usuwa się grunt (zmieniają kierunek obrotu świdra). Następnie betonujemy i wciskamy w świeży beton zbrojenie.

Wielkośrednicowe φ600-1800mm, L do 30m; Wykonuj. otwór metodą wiertniczą. Zabezpieczamy stateczność ścian otworu. Montujemy szkielet zbrojeniowy. Zabetonowanie otworu oraz ewentualne usunięcie rury obsadowej.

Mikropale φ do 250mm. Do wzmocnienia istniejących budynków. Wwircana rura obsadowa o małej średnicy. Umieszczamy pręt centryczny (1 na środku). Pod dużym ciśnieniem podajemy zaprawa cem. stopniowo podnosząc rurę.

Podstawowe obliczenia statyczne

fundamentów bezpośrednich:

1.Sprawdzenie warunku równowagi momentów: a)grunt bardzo lub średnio wytrzymały F=Mu/Mw≥1,5 b)inne gr. F=Mu/Mw=r*(R*cosψ*tgφ+l*c)/(r*R*sinψ)≥2 Sprawdzenie warunku równowagi sił poziomych: a)grunt bardzo lub średnio wytrzymały F=(Q*tgδ+B*a)/H ≥1,5 b)inne gr. F=(Q*tgφ+B*a)/H ≥2

Sprawdzenie warunku równowagi sił pionowych: wyznaczenie obciążeń zewnętrznych Qrz i jednostk. Qr, naprężeń kontaktowych q; sprawdzenie stanu granicz. nośności Qr≤m*Qf (Qf-ze wzoru Terzaghiego), sprawdzenie osiadań S_obl≤S_dop oraz ΔS_obl≤ΔS_dop 2.Zwymiarowanie i obliczenie wytrzymałościowe fund. 3.Sprawdzenie stateczności uskoku naziomu w przypadku konstrukcji oporowych metoda Felleniusa; 4.Sprawdzenie stateczności zbocza - zał. poślizgu w powierzchniach o przekroju kołowym przechodzących przez dolną krawędź skarpy

Fundamenty bezpośrednie

Podział: ławy, stopy, płyty, skrzynie. Rodzaj fundamentu wybieramy na podst. gł. przmarzania gruntu, war. gruntowych (Q_r≤Q_f, S_obl≤S_dop, ΔS_obl≤ΔS_dop), war. hydrologicznych (zwierciadło wody) i wymagań eksploatacyjnych. Wymiarownie ławy: szer. ławy (b) dobieramy z war. q_r≤ q_f (q_r-śr. obc. dla rozkładu obc., q_f-graniczny opór gr.); h wysokość ł. z warunków
oraz
M_I=s²(2q_max+q_I)/6, Q_t=0,5(q_max+q_II)c, q_I=q_max-(q_max-q_min)s/b, q_II=q_max-(q_max-q_min)c/b. Rodzaje ław: prostokątne, trapezowe, żelbetowe, teowe. Wymiar. stopy: b wyzn. z war. F=(Q+G)/q_f, h z 3 war. na M, Q_f i h_econ (wys. ekonomiczna stopy). Rodzaje stóp: trapezowe, schodkowe, prefabrykowane, żelbetowe, pojedyncze, grupowe, szeregowe. Płyty fund. przenoszą duże obc., zabezp. przed nierównom. osiadaniem. Mogą być sztywne lub sprężyste. Skrzynie fund. są rzadko wykonywane, kosztowne, zapewniają dużą sztywność.

PODSTAWOWE OBLICZENIA STATYCZNE FUNDAMENTÓW BEZOPŚREDNICH

---