Badania terenowe gruntów

Najczęściej badania terenowe gruntów sprowadzają się do wierceń, sondowań i (rzadziej) wykopów.

Rozmieszczenie i głębokość wierceń i sondowań: otwory należy lokalizować 2-3 m od naroży, poza obrysem budynku; przy bud do 300 m² 3 otwory, gdy większy - zwiększamy liczbę tak, by odległość między otworami wynosiła 20-30 m; głębokość powinna obejmować strefę aktywną podł. (δ_zd=0,3δ_zγ); przy obiektach liniowych - w osi w odl. min 100m; na terenach bagiennych nie tylko w osi lecz też na krańcach podwodnej części nasypu Na odcinkach w wykopie głęb. 2-3m poniżej dna wykopu, nasypy - 3-5m pon. terenu. Przy posadowieniu na palach, studniach, kesonach - głęb. o 5 m większa niż przewidywany poz. pos. wiercenia - ręcznie lub mech. (-grunt jest wymieszany i trudniej go zidentyfikować); w rurze osłonowej; próbki do: skrzynek (uziarnienie), słoików (wilgotność) i cylindrów (struktura); w przyp. zwg - mierzymy poziom, dalsze wiercenia w nowej rurze o mniejszej średnicy; sondowania - wbijanie (wciskanie) różnych końcówek osadzonych na żerdzi - na podst. oporu jaki stawia grunt można określić stopień zagęszcz. gr. niespoistych, pl. gr. sp. oraz wytrzym. na ścinanie gr. słabonośnych 1) sondow. sondą stożkową wbijaną - do st. zag. gr. piaszcz. i żwir; z dna otworu lub pow. terenu; Sondy Lekkie, SCiężkie, (∅36,5 lub 50cm) sonda lekka-młot 10kg z wys 50cm; liczy się liczbę uderzeń młota na 10 cm wpędu sondy; ciężka-65kg z 75cm na 20cm wpędu; 2) sondow. sondą wciskaną - żerdź + końcówka stożkowa wciskana w grunt + urządzenia do wciskania i pomiaru sił; niektóre sondy - z piezometrem do pomiaru ciśnienia porowego wykopy badawcze - wykonuje się zazwyczaj jako uzupełnienie wierceń; szer wykopu >0,9m a dł. 1,5 m, próbne obciążenia gruntów - do wyznaczenia mod. odkszt. i obc. gruntów, wykonuje się je z dna wykopu przy użyciu sztywnej płyty (min. wymiar 5000 cm²) wyznacza się E₀=(1-ν²)ωB⋅Δq/Δs; ν-wsp. Poissona, ω-wsp. kształtu płyty, dla liniowego odcinka krzywej osiadania, obc.-przykłada się stopniowo: 1.=napr. pierw. 2.=obc. pod budowlą; 3=2*obc.pod bud. 4=wartość graniczna; świdrem talerzowym - w otworach wiertniczych; obc. - stopniami jw.;
; próbne obciążenie presjometrem - w małośrednicowych otworach wiertniczych bez osłony; badanie polega na obciążeniu ścianki otworu wywieranym przez pobocznicę sondy; sonda: śr 60mm, dł 1m; 3 komory: właściwa pomiarowa i ochronne; sondę opuszcza się na żądaną głębokość i zwiększa ciśnienie pomiarowe; na podst. zmian obj. wody wtłaczanej do komory sporządza się krzywą piezometryczną; piezometryczny moduł odkszt. pierw. gr.:
; Δp - przyrost cisnienia; Δu - przyrost śr. otworu; R-promień otworu odp. ciśn. P₀; ν-wsp. Poissona; sondowanie sondą cylindryczną - sonda ciężka (młot 65kg/75 cm); zamiast końcówki stozkowej-cylindyczna, std dł. cylindra 60cm,śr. 35mm; liczba uderzeń na 30cm wpędu -st. plast/zag; zaleca się do gr. mało spoistych poniżej zwg; oznaczenie wytrzymałości gr. przy ścinaniu obrotowym - przez obrót sondy z końcówką krzyżakową; sonda zagłębia się na planowaną głęb. i obraca się mierząc max. moment obracający i jego wartość ustabilizowaną po pełnym obrocie;

Wyznaczanie parametrów geotchn. podłoża

4 grupy: A-spoiste morenowe nieskonsolidowane; B-inne grunty spoiste skons. oraz gr. sp. morenowe nieskons. C-inne gr spoiste nieskons. D-iły; metody wyznaczania parametrów geotechn. - A - polega na ozn. wartości parametrów za pomocą polowych/labor­atory­jnych badań gruntów; B - bezpośrednie oznaczenie parametrów podstawowych; C - polega na przyjeciu wart. char. param. geotechn. na podst. praktycznych doświadczeń;

Obliczenia statyczne wg. I SG

Rodzaje I SG: *wypieranie gr. spod f.; *usuwisko lub zsuw podł. wraz z budowlą; *przesunięcie w pł. posa­dowie­nia; Q_r≤m⋅Q_f; m- 0,9-przy stosowaniu rozw. teorii granicznych stanów napr.; 0,8-przy przyjęciu kołowych linii poślizgu i przy obl. oporu na przesunięcie w poz. pos. lub w podł. gr.; 0,7-przy stos. innych, uproszcz. metod obl.; przy stos. met. BC - *0,9; wypieranie podłoża przez fundament/budowlę - w przypadku gdy fundament obciążony jest siłą pionową przyłożoną osiowo i do głębokości co najmniej 2B podłoże jest jednorodne:

N_x-wsp. nośności, zal. od kąta tarcia wewn; zgodnie z PN wzór ten może być stosowany dla obciążeń dla których składowa pozioma w najniekorz. układzie nie przekra­cza 10% skł. pion. i mimośrody: e_B<0,035B i e_L<0,035L; w przyp. f. obc. mimośrodowo - N_r ≤m⋅Q_fNL;

B,L =B(L)-2e_B(L); przesunięcie w poziomie posadowienia/w podłożu - H_r ≤m⋅Q_f; H_r obl. siła pozioma dążąca do przesunięcia; Q_f-obl. opór gran, w przyp. poślizgu f. po guncie: Q_f=N_r⋅f^®; przy poślizgu gruntu po gruncie: Q_f=N_r⋅tgΦ^(r)+F⋅c^(r); zsuw podłoża wraz z budowlą - należy sprawdzić warunki równowagi dla kilku potencjalnych powierzchni poślizgu przy różnych promieniach i położeniach środka; M_u≥m⋅M_o;

Obliczenia wg. II SG

Rodzaje II SG: *średnie osiadanie fundamentów S_ś®; *przechylenie budowli θ; *wygięcie budowli jako całości (lub części wydzielonej dylatacjami); względna różnica osiadań Δs/l; [s]<[s]_dop; w obliczeniach IISG przyjmuje się wartości char. parametrów geotechn. i obc.; w zest. obc. uwzględnia się obc. stałe i zmienne długotrwałe; zgodnie z PN osiadania f. posadowionych na gr. niespoistych w stanie półzw. zakończone są z końcem budowy; na gr. spoistych w stanie twardopl. - 50% a na organicznych 20%; wzmacnianie podłoża - wymieniając grunt słaby na dobrze zagęszczony grunt niespoisty lub niskiej klasy beton; przez przeciążenie - gruntów np. organicznych - wykonanie nasypu, który po zakończeniu konsolidacji jest usuwany; do przyspieszenia konsolidacji można stosować sączki piaskowe;

FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE

Należą do nich: *ławy i stopy fundamentowe; *płyty, ruszty, skrzynie; Przekazują one obciążenie od budowli na grunt poprzez podstawę; Rozkład naprężeń w pł. styku fund. z gruntem - zależy od: sztywności f. *wielkości średniego obc. przekazywanego przez f. na grunt *wymiarów podst. f. *rodzaju gr. i jego ściśliwości *zagłębienia f.; w praktyce inżynierskiej przy projektowaniu sztywnych fundamentów przyjmuje się liniowy rozkład naprężeń w płaszczyźnie podstawy fundamentu; Zgodnie z PN-81/B-03020 przy uwzględnieniu obciążeń stałych i zmiennych długotrw. wypadkowa sił nie powinna wychodzić poza rdzeń podstawy fundamentu; przy uwzgl. wszystkich obc. obl. dopuszcza się powst. szczeliny o zasięgu c<B/4; ławy fundamentowe: wykonywane z betonu i żelbetu, rzadziej z cegły lub kamienia; do zbrojenia używa się zapr. cem. lub c-w; w przypadku spodziewanych nierównom. osiadań - zbroi się podłużnie 4-6 pr. ∅12÷16 umieszczonymi symetrycznie górą i dołem; pręty te należy połączyć strzemionami ∅6-8 w odst.25-30 cm; szer. ławy dobieramy z war. I SG N_m<m⋅Q_f; ławy kamienne: mogą być stosowane pod budynki 1-2 kondygnacyjne, posadowione na niejednorodnych gruntach nośnych, wykonuje się je jako symetryczne; ławy ceglane: należy stosować cegłę ceram. pełną, dobrze wypaloną, klasy nie mniejszej niż 10 oraz zaprawę c-w 1:1:6 lub cementową o wytrzymałości na ściskanie >3Mpa; min wys. ławy ceglanej - 4xcegła „na płask”; ławy betonowe - wysokość dobieramy z warunku, aby napr. rozc. przy zginaniu nie przekraczały wytrzymałości obliczeniowej betonu na rozciąganie: δ_R=M_R/W_P<R_bbz; w_p=0,292h² to
; M_R -obl moment zginający, obliczony z pominięciem ciężaru ławy i gruntu; R_bbz- obl. wytrzym. betonu na rozciąganie; W_f -wskaźnik wytrzymałości przekroju betonowego, obliczony z uwzgl. wł. plast. betonu; jako min. wys. ławy przyjmuje się 30cm; przy osiowym obciążeniu ławy moment zginający w pł. ścinania obliczymy ze wzoru: M_r=q_r'⋅c²⋅½; q_r' -obl/ odpór gruntu z pominięciem ciężaru ławy; niezależnie od obl. ławy na zginanie, należy sprawdzić ją na ścinanie w przekroju α-α, w którym występują największe naprężenia styczne (β=33°30'); q≤0,75⋅R_bbz⋅h⋅L; gdzie q=q_r'⋅a⋅L (L-dł. zazw. 1m); w przypadku gdy w murze nad samą ławą znajduje się otwór (np. drzwiowy) na tym odcinku należy obliczyć jako belkę żelbetową. ławy żelbetowe - stosuje się przy większych obc. ścian nośnych, gdy korzystniej jest zastosować niższe ławy żelbetowe; wykonuje się ławy o przekroju prostokątnym, trapezowym i teowym. ławy teowe - przy wymaganej dużej sztywności w kierunku podłużnym - tj przy częściowym posadowieniu na gruntach słabych; ławy trapezowe - wys. obrzeża nie powinna być mniejsza niż 15cm i h/3; obliczenie ławy żelbetowej sprowadza się do określenia szerokości, zaprojektowania wsporników na zginanie i ew. obl. zbrojenia na ścinanie; wys. ławy określa się z ekonomicznego procentu zbrojenia:

M_r - moment od czynnego odporu gruntu q_r'

R_b - wytrzymałość obl. betonu na ściskanie

ława nie wymaga zbrojenia na ścinanie przy spełnieniu war. jak dla ławy betonowej, przy kącie β=45°; Wys. ławy nie powinna być mniejsza niż 30cm; grubość otulenia -przy mało wilgotnych -5cm, przy wilg. - 7cm; Pod ławą należy dać warstwę betonu podkładowego grub. 5-10cm. Zadaniem tej warstwy jest umożliwienie prawidłowego ułożenia zbrojenia a także zabezp. przed zabr. gruntem oraz by nie dopuścić do wypływu zaczynu cementowego; zbrojenie poprzeczne ławy oblicza się zgodnie z zasadami wymiarowania przekrojów żelbeto­wych; stopy fundamentowe potrzebne wymiary stopy dobiera się na podst. I SG: N_r≤m⋅Q_f; stopy betonowe - najczęściej prostokątne, trapezowe i schodkowe; w miejscu połączenia słupa ze stopą trapezową, należy uformować odsadzkę 5-10cm w celu umożliwienia oparcia deskowania; wysokość stóp określa się ze wzoru: prostokątne {trap}

q_r' -obl. odpór gr. pomniejsz. o ciężar gr.i stropy; a_L -wymiar słupa || do L

stopy żelbetowe - z net. kl. co najmniej B10; obliczoną ilość zbrojenia (o śr>12mm) układa się w równych odstępach 10-30cm; *można się spotkać z zaleceniem ułożenia zbrojenia w 7 równych pasmach, układając w każdym z nich 5,10,20,30,20,10 i 5% wartości zbrojenia; dla powiązania zbrojenia słupa ze stopą zabetonowuje się w niej taką samą ilość prętów, jak w słupie, przy czym dł. wystająca ze stopy powinna wynosic co najmniej 20d (osiowo) i 30d (mimośrodowo); dla posadowienia pref. słupów żelbetowych i stalowych stosuje się stopy kielichowe; wymiarowanie stóp obc. osiowo: wysokość stóp żelb. obc. osiowo powinna mieścić się w granicach: 0,3(L-al.)<h<0,5(L-a_L); obliczanie stóp f. wykonuje się metodą wydzielonych wsporników trapezowych (stopę dzieli się na 4 trapezy (traktowane jako wsporniki zamocowane w licu słupa); metoda ta daje zaniżone wartości momentów zginających;

poprawne wartości można uzyskać metodą wsporników płytowych;

σ -ze słupa; potrzebną pow. zbrojenia dla poszczególnych kier. oblicza się jak dla belki poj. zbrojonej o wys. h i szer strefy ścisk. = szer stopy;

wymiarowanie stóp obciążonych mimośrodowo najczęściej kształt prostokątny, wydłużony w kierunku działania momentu zginającego; w ogólnym przyp. stopa przenosi M (ze słupa), P (ze słupa), T, G (stopa z grun­tem); to M₀=M+T⋅h+P⋅f ; N=P+G ; e=M₀/N; przyjmując przesunięcie środka podst. fund. o wiel­kość f układ sił można sprowadzić do układów sił przyłożonych w środku podstawy fundamentu, z kolei ten układ można zastąpić równoważnym układem 2 sił: T-poziomy i N- na mimośrodzie wzgl. środka ciężkości podst. fund.; naprężenie krawędziowe przy wyp. obc. działającej na mimośrodzie e<l/6, oblicza się ze wzoru:

W przypadku gdy stopa obc. jest stałym układem sił, wymiary można tak dobrać, aby odpór gruntu był równomierny, w tym celu środek ciężkości podstawy przesuwamy należy przesunąć o f. W praktyce zaleca się tak ukształtować stopę, aby przy działaniu obc. długotrwałych otrzymać równomierny rozkład naprężeń prze­suwa­jąc środek o f=(M+T⋅h)/P; fundamenty grupowe mają zastosowanie gdy wymiary sąsiednich stóp zachodzą na siebie, lub np. przy dylatacjach; projektując kształt, należy go tak dobrać tak, aby wypadkowa przechodziła przez środek podstawy fundamentu; należy je rozpatrywać jako odwrócone belki ze wspornikiem, obciążone odporem gruntu; ławy pod rzęda­mi słupów - jako belkę na podatnym podłożu gr.; ruszty fund. - jako układ ław; modele obliczeniowe podłoża gruntowego; model Winklera-Zim­merman­na; podłoże gruntowe traktuje się jako zbiór sprężyn ustawionych pionowo na nieodkształcalnym podłożu; na sprężynach spoczywają płytki o wymiarach dx, dy tworząc powierzchnię oparcia fundamentu; odkształcenie podłoża charakteryzuje wsp. podatności podłoża: c=q/s; q-obciążenie; s-osiadanie; w tak scharakteryzowanym modelu odkształcają się jedynie sprężyny obciążone bezpośrednio fundamentem, zaś poza obrysem - wcale (w rzeczywistości -tak); Model - warstwa sprężysta Własowa przyjmuje się, że podł. gr. stanowi warstwa spręż. o określonej grubości h, która spoczywa na ośrodku nieodkształcalnym; cechy sprężyste warstwy charakter­yzu­ją dwa parametry: moduł sprężystości E₀ i wsp. Poissona ν; model półprzestrzeni sprężystej i półpłaszczy­zny sprężystej podł. gr. traktuje się jako półprzestrzeń lub półpłaszczyznę sprężystą ograniczoną od

ubijanie (młot 2-5T) korka betonowego znajdującego się u spodu rury; rurę o średnicy 40-60cm ustawia się w miejscu proj. pala i wrzuca się porcję betonu o małej zawarto­ści wody. Pierwsze uderzenia ubijają beton, tworząc korek, który po dalszych uderzeniach przesuwa się w głąb gruntu, pociągając za sobą rurę; gdy podstawa dojdzie do gr. o wystarczającej wytrzymałości, wówczas liny kotwiące rury naciąga się i korek jest wypychany; po uformowaniu podst. pala przez ubijanie nowych porcji, do rury wprowadza się zbrojenie; rurę stopniowo się podnosi, wrzucając beton i ubijając go; wysokość korka w rurze musi być>40cm; podczas podciągania rury, młot powinien obciążać korek, a w przypadku poluzowania naciągu liny przerwać podciąg. i kilkukrotnie uderzyć młotem z wys 20-30cm; nośność pali 50-90T; wada: drgania przy wykonywaniu; pale Straussa w miej­scu wykonania pala wierci się otwór w rurze osłonowej o śr 25-40cm; zbrojenie zwykle 6×∅12÷16 uzwojone dr. ∅5÷6; kubełkiem z otwieranym dnem dostarczamy beton; ubijanie małym ubijakiem (50-200kg) z wys. 1m (gdy woda w gr. niespoistym - betonowanie pod wodą bez ubijania, gdy gr. spoisty - odpompować);nośność ok. 20; pale Wolfscholza - ulepszone pale Straussa; początkowo do rury tłoczone jest powietrze w celu usunięcia wody; w gr. o znacznej wodoprzep. - odpływ wody przez dno otworu; przy małej - małą rurą; następnie doprowadza się beton, napełniając rurę do pewnej wysokości i zwiększając ciśn. celem dociśnięcia betonu do gruntu, po czym podciąga się rurę do góry tak, aby wys. korka>50cm, po czym obniża się ciśn. i doprowadza nową porcję betonu; nośność pali: 30-70T; pale dużych średnic o śr. 0,6-2m i długości do 100m; nośność pali 300-700T; do ich wykonania stosuje się całkowicie zmechanizowane wiertnice; otwory mogą być zabezpieczone rurami osłonowymi, względnie zawiesiną bentonitową; do wybierania gruntu-chwytaki i świdry; niekiedy wykonuje się je z poszerzona podstawą; po wywierceniu otworu do potrzebnej głębokości, wypełnia się rurę płynnym/półpłyn­nym betonem, wys. słupa betonu do 30m, po czym podciąga­my rurę; wywiera znaczne parcie na grunt - dobre zespolenie z gruntem; w zasadzie nie wymagają zbrojenia podłużnego; pale Vibro grubościenną rurę zakończoną żeliwnym ostrzem wbija się w grunt młotem o masie ok. 2,5T; po wbiciu rury do przewidywanej głębokości, wstawia się zbrojenie i wypełnia ją betonem na wys. 12m; rurę wyciąga się uderzeniami młota w górę i dół; uderzenia ≈80×/min powo­du­ją ruchy rury ok.3cm w górę i 1,5cm w dół; ostrze jest gubione; pale „Mega” pale odcinkowe, skł. się z odc. 40,60,80cm; dolny odcinek zakończony ostrzem śr. 25-30cm; stosowane przy wzmacnianiu fund.; wciskane w grunt za pomocą dźwigników hydraul.; do wciskania takich pali potrzebne jest stałe oparcie o ciężarze większym niż wymagane stałe oparcie, dlatego też pale te używane są do wzmacniania istniejących fund.; poszczególne odcinki pali łączy się stalowymi obręczami; nośność pali do 40T; pale krótkie stosowane w gruntach nośnych w przypadku małych sił pionowych i znacznych sił poziomych i momentach; dają znaczne oszczędności w porównaniu ze stopami; wykonanie - np. za pomocą wiertnic; pale formowane ciągłym świdrem ślimakowym; b. szyb­kie w wykonaniu; palownica wyposażona w świder ślimakowy ze zwojami przyspawanymi do rury śr. 20-30cm, śr. świdra 40-120cm; długość do 30m; tłoczy się mieszankę bet. i podciąga świder do góry; pal betono­wy = śr. świdra; potem, w świeżą mieszankę może być wciśnię­te zbrojenie; zagłębianie pali w grunt; 1) wbijanie początkowo wbijano przy użyciu młotów ręcznych 60-80kg wykonanych z dębowego kloca, następnie kafarami z młotami wolnospadowymi 200-1000kg podnoszone do góry ręcznie lub wyciągarkami; obecnie do wbijania pali stosuje się: 1. młoty pojedynczego działania - para lub sprężo­ne powietrze powoduje podniesienie ubijaka (cylindra/tłoka), który spadając ubija pal; 2. młoty podwójnego działania - wbijak nie tylko podnoszony, a także „wypychany” na pal; 3. młoty spalinowe - wybuch oleju podrzu­ca wbijak; przy palach drewnianych ciężar młota Q do pala q: Q/q≥1,5; pale żelbetowe: Q/q≥0,75 2) wpłukiwanie jako środek pomocniczy przy wbijaniu; za pomocą strumienia wody pod ciśnieniem do 10atm; w otoczeniu ostrza pali grunt rozluźnia się na tyle, że pal zagłębia się pod własnym ciężarem/lekkich uderzeniach; b. efektywny w gruntach piaszczystych; na ostatnim odcinku 1/1,5 m pal powinien być wbity bez płukania; 3) wwibrowywanie na pal nakładany jest wibrator, który w wyniku drgań powoduje zagłębianie się pala; mogą być używane wibromłoty (powszechnie stosowane przy ściankach szczelnych); nośność pali i fundamentów palo­wych przy sprawdzaniu SGN wartość obl. obc. musi spełniać warunek Q_r≤m⋅N; Q_r - wartość obl. obc. działa­jące­go na pal wraz z jego ciężarem własnym; m - wsp. korekcyjny, dla f. na palach 0,9; na 1 plau: 0,7; na 2 palch =0,8; N - obliczeniowa nośność: N_t=S_t⋅q^(r)⋅A_p+ΣS_si⋅τ_i^(r)⋅A_si; q-wytrzym. obl. gruntu; A_p/A_si-pole podst /pobocznicy; S_i, S_si - wsp. technologiczne; dla pali w grupie - dodatkowo wsp. m₁-nakładanie się stref naprężeń; po wykonaniu pali należy wykonać próbne obciążenie (kolej­ne stopnie dokłada się co 1/10 przewidywanej nośności); np. za pomocą 3 pali; nośność pala wciskanego można wyznaczyć na podstawie ostatnich uderzeń podczas jego wpędu: wzór Brixa:

e - wielkość wpędu (śr. z ostatnich 10-30 uderz) n- współ­czyn­nik bezpieczeństwa; h - wysokość, z jakiej spada młot o masie Q na pal q; wzory dynamiczne (jak ten) - przy grun­tach piaszczystych; w gruntach spoistych zauważa się, że przy wbijaniu pal zatrzymuje się (wpęd dochodzi do 0), a po kilku dniach można go łatwo wbijać dalej (obciążenia przejmuje woda porowa, która po pewnym czasie odpływa); mikropale - o średnicy 8-25cm; długość do 30m; formowane w otworach wiertniczych, rurowanych lub nierurowanych; nośnośc takich pali: 15-80T; po wykonaniu otworu opuszcza się rurę iniekcyjną, stanowiącą zbrojenie pala; rurę wypełnia się zawiesinę iłowo-cementową; po związaniu wokół rury tworzy się kamień cementowy; w celu wykonania iniekcji, do rury iniekcyjnej wprowadza się rurę zastrzykową; tłoczony pod ciśnieniem 5-6Mpa zaczyn cementowy przebija kamień cementowy a następnie przenika do gruntu; po wykonaniu iniekcji rurę iniekcyjną wypełnia się zaczynem cementowym; są stosowane do wzmocnienia istniejących fundamentów; wibrofloatacja i wibrowymiana gruntu; wibrofloat: wibrator rurowy+rura nasadowa; w dolnej części tuż nad ostrzem - mimośrodowa masa (daje silne drgania w poziomie); w stożkowym ostrzu - wylot wody (do 8atm.); stopniowo pogrążając wibrofloat, powstaje wokół lej; następnie zamyka się dolny dopływ wody a powstały lej stopniowo zasypuje się piaskiem, posp. lub żwirem i zagęszcza się grunt w wyniku drgań wibrofloata, który jest podciągany do góry; zagęszczenie do I_D=0,65-0,8; przy wwibrowywaniu w grunt wibrofloatu bez podpłukiwania i zasypywaniu przestrz. żwirem, tłuczniem itp. - kolumny kamienne; kolumny cementowo-wapien­ne stosowane do stabilizacji słabych gruntów spoistych i organ. do ich wykonania używa się wiertnicy, wyposażonej w żerdź rurową, zakończoną wiertłem; po wykonaniu kolumny wkręca się świder do planowanej głęb. a nast. wyciąga się go przy przeciwnym kier. obrotu, z równoczesnym podawaniem wapna palonego, miesz. c-w lub cementu; dod. stabiliz. 5-15% masy gr. powodują zwiększenie wytrzym. 10-20 razy iniekcja strumieniowa - kolumny cementowo-gruntowe; *zagłęb. żerdzi do potrzebnej głęb.; przy podnoszeniu - tłoczony zaczyn cementowy pod ciśn. 30-80MPa, co powoduje rozluźn. gr i wymieszanie z cem.; średnica kolumn: w gr. niespoistych: 1-2,5m; w spoistych 0,5-1,5m; są stos. jako: wzmocnienia; przesłony wodoszczelne, konstr. podtrzymujące ściany wykopów.

góry płaszczyzną poziomą; model półpł. stosuje się przy rozpatrywaniu podł. obciążonego długim fundamentem; Przy rozwiązywaniu zadania płaskiego, wykorzystuje się wzór Flamanta, określający przemieszczenie górnej krawędzi półpł. obc. siłą skupioną:

r - odl. pkt. od miejsca przyłożenia siły;

fudamenty w sąsiedztwie istniejących budynków przed projektowaniem należy wykonać odkrywkę istniejącego fundamentu w celu określenia głębokości posadowienia i odsadzki; posadowienie słupów lub ścian nośnych przylegających do ścainy sąsiada napotyka na trudności wynikające z mimośrodów; nowoprojektowane fundamenty należy tak ukształtować, by zachowane były warunki normowe dotyczące rozkładu naprężeń; w przyp. konstr. szkieletowych, rząd słupów można oprzeć na ławie szeregowej, lub odsunąć od ściany sąsiada tak aby można było ukształtować stopę obciążoną osiowo; fundamenty przy sąsiedzie w zasadzie powinny być posadowione płycej od już istniejących f. (na nienaruszonym gruncie); jeżeli nowy bud. ma być posadowiony płycej, to ścianę szczytową nowego budynku należy posadowić na tej samej głębokości co stary budynek, a następnie przejść uskokami (szer<80cm, wys<30cm) lub pochyleniem 1:3 do płytszego poziomu posadowienia; jeżeli nowy f. będzie posadowiony głębiej od istn. o 20-30cm, to nowy f. należy wykonać odcinkami 1-1,2m, odkopując grunt do potrzebnej głębokości tylko na tych odcinkach; przy różnicach posadowienia do 50cm zaleca się wbić ściankę z desek 25-38mm lub obrzynków grodzic i rozeprzeć ją w wykopie za pomocą bali podł. i rozpór poziomych; przy różnicach posadowienia większych od 50cm należy pogłębić istniejący fund. dokonuje się tego odcinkami 08,-1,25m, roboty można prowadzić jednocześnie na odc. odl. o 4-5m; podmurowanie przy użyciu bloczków betonowych lub dobrych cegieł -na zapr c-w ze spoiną 1cm; podmurowani należy zakończyć 10-15 cm poniżej istn. fund.-pozostawioną szczelinę wypełnia się mieszanką bet. ubijaną wilgotnym stemplem; wykonanie fundamentów w otwartym wykopie - wytyczenie obiektu - za pomocą ław drutowych; wytyczenie poziomu posadowienia; umocnienie ścian wykopów - pozioma obudowa, pionowa obudowa, obudowy górnicze, obudowy berli­ńskie; wielkość i rozkład parcia na ścianę zależy od sztywności ściany i warunków podparcia; obniżanie ZWG: odwodnienie powierzchniowe - pompowanie wody z dna wykopu; obliczenie ilości wody: Q=qA, q-dopływ na 1m², A-pole pow.; otoczonego ścianką szczelną: Q=kitA (k-wsp. filtr, i-spadek hydr. A-pole wykopu, t-odl. ścianki szcz. od warstwy nieprzep.); warunek zach. stat. dna wykopu: j=i⋅γ_w≤γ'/2; (w przyp. niespełnienia zwiększyć zagłębienie ścianki szczelnej); wykonanie odwodnienia powierzchniowego wykonuje się w gr. spois. gdy woda dopływa przewarstwieniami piaszcz. o małej miąższości lub w gr. piaszcz. przy niewielkiej głęb. obniżenia ZWG; przy tym odw. należy sprawdzić czy nie wystąpi kurzawka; wykopy wykonuje się w ściankach szczelnych lub zabezp. obudową, ew. ze skarpami pochyłymi; w przyp. spływania skarp można w dolnej części wykopu wbić ściankę szczelną z krótkich desek za pomocą młota ręcznego lub obciążyć jej dolną część drenażem żwirowym; wodę napływającą do wykopów należy skierować do studni zbiorczej; obniżanie ZWG za pomocą studni filtracyjnych - stosuje się w piaskach i żwi­rach przy większych głębokościach obniżenia zwg; składa się z: studni, rurociągów, pomp odśrodkowych (ssących) lub głębinowych (tłoczących); obniżanie zwg za pomocą filtrów igłowych - agregat pompujący, kolektor zbiorczy, igły filtrowe (krajowe - z tworzyw polietylenowych, z końcówką perforowaną, owiniętą siatką), zagłębia się je w grunt poprzez wpłu­ki­wa­nie; filtry igłowe rozstawia się w gr. w odstępach 0,5-3m; górny koniec siatki filtra min. 0,6m poniżej spodziewanego leja depresyjnego; obniżenie - do 5m; przy wymag. większym obn. - wielostopniowo; obn. ZWG za pomocą drenażu - na czas budowy lub eksploatacji; sączki drenarskie śr 75-300 mm (ceramiczne, betonowe, kamionkowe), układane ze spadkiem 0,5-8%; układane jedna obok drugiej ze szczeliną 1-1,5mm; miejsca styków przykryte na 2/3 od góry paskami papy; ułożone w warstwie obsypki piaskowej lub żwirowej; grubość obsypki powinna być < od 15-20cm; w miejscach załamania trasy - studzienki kontrolne; dno powinno być zagłębione 03,-05m poniżej spodu drenu; w gr. spoistych (szczegól­nie z przewarstwieniami), należy dla całego budynku przewidzieć warstwę filtracyjną ze żwiru/grubego piasku o grub. >0,2cm; przy dużej pow. budynku - ciągi drenarskie wewnątrz; ścianki szczelne; elementy pracują jako pionowe dźwigary obciążone parciem gruntu i wody; powszechnie stosowane są s.sz. stalowe; (w PL najczęściej-Larsena); wbijane są lekkimi kafarami lub wibromłoty/wibrat.; z luzami na łączach; ścianki żelbetowe - są kosztowne, stosowane wówczas, gdy będą częścią budowli (np. nabrzeża); projektowanie ścianek szczelnych: schematy oblicze­nio­we: a) ścianki wolnostojącej (utwierdzonej w gruncie) najprostszy tok postępowania - metoda Bluma, w metodzie tej oddziaływanie gruntu poniżej środka zastępujemy siłą C przyłożoną na głębokości t₀ poniżej pow. gr; zastępczą głębokość wbicia ścianki t₀ znajdujemy z war. równow. mom. wzgl. siły z_p;

z tego równania metodą prób należy wyznaczyć t₀; w praktyce wystarczające jest wbicie ścianki na głębokość t=(1,2÷1,25)t₀; b) ścianka górą i dołem wolno­podpar­ta; t₀ i K (siła w kotwi) wyznaczymy z war. rów. sił poziomych i mom. zgin. względem A;

w przyp. gr. uwarstwionych parcie jednostkowe należy obliczyć ze std. wzoru: z_a(p)=σ_ztg²(45°∓φ/2)∓2c⋅tg(45°∓φ/2); σ_z=Σγ_ih_i; w gruntach poniżej zwg należy uwzględnić parcie wody; c)górą utwier­dzo­na, dołem wolnopodparta; ściany szczelinowe - formowane są w gruncie pod osłoną zawiesiny tiksotropowej; zapewniają stateczność ścian bez potrzeby ich rozparcia; gęstość obj. zawiesiny wynosi 1,03-1,23 t/m³; szczeliny o szer. 0,1-1,2m wykonuje się odcinkami 2-20m na głębokość do 30m; po wykonaniu odcinka wykopu wstawia się do niego zbrojenie i betonuje za pomocą rury; w miarę napełniania betonem, odpompowuje się zawiesinę;

Fundamenty palowe

pale drewniane - aktualnie w konstrukcjach tymczaso­wych; powyżej zwg narażone na gnicie; średnicę pala mierzymy w ½ długości; dłuzyce do palowania - ociosane i oko­ro­wa­ne; górna część - obręcz ochronna z płaskownika; dolny koniec pala zaciosuje się, nadając postać ściętego ostro­słu­pa; w gruntach kamienistych, ostrze należy wzmocnić przez założenie grota (buta, trzewika); nosność pali drewnianych do 20T; wady: gnicie tuż nad ZWG; pale żelbetowe prefabrykowane zazwyczaj o boku kwadra­to­wym 25-40cm; zbrojenie ∅14-30 (podłużne); powie­rzchnia zbrojenia: 1,5-3% pola przekroju pala; w przypa­dku pali uzwojonych skok uzwojenia <15cm; gdy uwzględniono je w obliczeniach<8cm; na obu końcach pala na dł. 1-1,5m strzemiona należy zagęścić do 1/3 ich zasadnicze­go rozstawu, skok uzwojenia zmniejszyć do 5cm; ostrze pala wzmacnia się przez skupienie w nim wkładek narożnych i zespawanie ich; koniec pala zabezpiecza się przed rozbiciem za pomocą siatek - zbędne gdy pal jest wpłukiwany lub wbijany za pomocą „czapki”; pale Franki wykonywane w rurze osłonowej, która wprowadza się w grunt przez

filtr

60°

1 2

β

---