PYTANIA.ODPOWIEDZI, POLITECHNIKA POZNAŃSKA, MECHANIKA GRUNTÓW, FUNDAMENTOWANIE


1.WYMIEŃ RODZAJE FUNDAMENTÓW BEZPOŚREDNICH I OPISZ PRZY JAKICH OBIEKTACH I WARUNKACH GRUNTOWYCH SĄ STOSOWANE.

Za fundamenty bezpośrednie uważa się te, które przekazują obciążenia z budowli na podłoże gruntowe wyłącznie przez powierzchnię podstawy.

Fundamenty bezpośrednie w zależności od ich kształtu i konstrukcji dzielimy na:

- stopy fundamentowe (na które najczęściej przekazuje się obciążenia ze słupów budynków szkieletowych) stosuje się pod słupy niskich budowli (1-2 kondygnacji) obciążonych siłami statycznymi osiowymi. Posadowienie na gruncie o dopuszczalnym obciążeniu w poziomie posadowienia większym niż 0,10-0,30 MPa(stopy żelbetowe stosuje się przy większych siłach osiowych a także dla obciążeń mimośrodowych i obciążeń dynamicznych)

- ławy fundamentowe (pod ścianami budynków lub szeregiem słupów)ławy ceglane stosuje się pod budynki murowane o wysokości 3-4 kondygnacji, posadowionych powyżej poziomu wody gruntowej, na jednolitym gruncie o dopuszczalnym obciążeniu większym niż 0,2 MPa (0,3 MPa)ławy betonowe stosuje się gdy dla ław ceglanych potrzeba więcej niż 4 odsadzki oraz gdy podstawa zanurzenia jest w wodzie

ławy żelbetowe stosuje się pod ścianami ciągłymi lub słupami o rozstawie osiowym mniejszym niż 4-5 m na podłożu o dopuszczalnym obciążeniu większym niż 0,15 MPa

- ruszty fundamentowe - włącznie do współpracy przestrzennej całej budowy.Stosuje się na podłożu słabym i niejednorodnym od dopuszczalnym obciążeniu równym 0,1-0,5 MPa oraz na podłożu mocniejszym ale przy dużych obciążeniach. Wysokość belek rusztu przyjmuje się w granicach 1/5-1/7 ich rozpiętości. Obliczenie statyczne rusztów przeprowadza się metodą odkształceń, zakładając, że ruszt spoczywa na podłożu

-skrzynie fundamentowe - stosuje się przy dużych obciążeniach q>0,4 MPa (wieżowce). Rozstaw ścian poprzecznych skrzyni wynosi około 6 m. Ściany daje się o grubości około 80 cm. Grubość płyty dolnej wynosi około 1,2 m a górnej około 0,8 m. Ten fundament przenosi obciążenia w sposób dynamiczny. Stosuje się go pod silosy (również dla fundamentów na palach)

-płyty fundamentowe - stosuje się na słabszych gruntach o dopuszczalnym obciążeniu równym 0,08-0,12 MPa i dużych obciążeniach oraz gdy chodzi o wywieranie osiadań a także przy posadowieniu poniżej zwierciadła wody gruntowej. Wyróżniamy:płyta z żebrami u dołu;płyta z żebrami skierowanymi ku górze.

-fundamenty blokowe - stosuje się pod maszyny i urządzenia w zakładach przemysłowych (np. fundament młotów, turbozespołów) oraz pod zapory betonowe ciężkie. Fundamenty blokowe jako absolutnie sztywne oblicza się przeważnie bez uwzględnienia sprężystości podłoża.

Głębokość posadowienia fundamentów bezpośrednich zależy od:
- co najmniej 0.5m
- głębokości wystającej warstwy nośnej
- poziomu ZWG i jego zmian
- głębokości wystających gr. wysadzinowych
- głębokości przemarzania
- projektowanej niwelety terenu
- wymagań techniczno-eksploatacyjnych
- głębokości posadowienia sąsiednich budynków
- głębokości rozmycia gruntu

Podział:

- na posadowienia: płytkie i głębokie > 4m,

- sposób wykonania: bezpośrednio w wykopie deskowanie lub nie, prefabrykaty,

- na materiał: beton, cegła, kamień, żelbet

- na obliczenia: sztywne, sprężyste, wiotkie.

Rodzaje warunków: proste, złożone, skomplikowane

2.WYMIEŃ RODZAJE DOKUMENTACJI GEOTECHNICZNYCH I Z CZEGO SIĘ SKŁADAJĄ. KIEDY JEST WYMAGANE OPRACOWANIE I ZATWIERDZENIE PROGRAMU BADAŃ GEOLOGICZNYCH.

Rodzaje dokumentacji:

- pełna dokumentacja: geologiczno-inżynierska wraz z geotechnicznymi warunkami posadowienia;

- uproszczona dokumentacja geologiczno: inżynierska wraz z geotechnicznymi warunkami posadowienia;

dokumentacja geotechniczna będąca uzupełnieniem dokumentacji geologiczno-inżynierskiej wraz z geotechnicznymi warunkami posadowienia.

Dokumentacja składa się z opisowej i graficzno - tabelarycznej:

Cześć opisowa powinna zawierać:

- opis stanu działki i jej otoczenia w okresie badan,

- informacje o wcześniejszym sposobie użytkowania terenu,

- opis projektowanych budowli, oraz ewentualny opis specyficznego oddziaływania budowli na podłoże gruntowe,

- opis wyników wykonywanych badan,

- analizie warunków geotechnicznych oraz ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia,

- zalecenia dotyczące fundamentów i robót ziemnych,

- zestawienie źródeł informacji oraz stosowanych norm i przepisów,

  1. wskazanie związanych z geotechnika prac sprawdzających i czynności, które powinny być wykonane podczas budowy.

Kiedy jest wymagana i zatwierdzana: na podstawie Prawa Budowlanego gdy są nie korzystne warunki gruntowo-wodne, w zależności od potrzeb, nie wymaga się dla budowy pierwszej kategorii jeżeli wynika to z map geologicznych. Pod duże obciążenia.

Dokumentację geologiczną sporządza się dla:
- określenia warunków geologicznych dla potrzeb zagospodarowania przestrzennego,
- ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych

-magazynowania i składowania substancji oraz odpadów.

3. OPISZ METODY BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO, OD CZEGO ZALEŻY ZAKRES BADAŃ.

BADANIE GRUNTÓW BUDOWLANYCH: Celem badania jest określenie ich wł. geotechnicznych umożliwiających prawidłowe zaprojektowanie posadowienia obiektu budowlanego.

Badania gruntów dzielą się na:

- terenowe (polowe), - laboratoryjne.

POLOWE obejmują:

a) Wstępne rozpoznanie terenu na podstawie map geologicznych, danych hydrobiologicznych, dokumentacji archiwalnych,

b) Oględziny terenu, oceny stanu istniejących obiektów (sasiadów),

c) Badania wstępne (doły próbne).

METODY BADANIA G.B.:

a)Wykopy badawcze (doły próbne),

b)Wiercenia badawcze,

c)Sądowanie gruntu.

DOŁY PRÓBNE-wykopy badawcze, pozwalają ocenić rodzaj i stan gruntów na podstawie obserwacji ścian dna wykopu oraz pobranych próbek z półki dla budynków 1 kategorii geotechnicznej w przypadku budynków o pow. do zabudowy do 600 m2 wymagają wykonanie przynajmniej 3 wykopów. Doły badawcze wykonuje się poza obrysem fundamentów obiektu budowlanego. Minimalna głębokość wierceń badawczych wynosi 5m poniżej poziomu dna wykopu (podeszwy fundamentowej).

BADANIA MAKROSKOPOWE:

- badanie polowe, wykonywanie w terenie; próbki są pobrane z dołów badawczych lub otworów wiertniczych. Celem tych badań jest wstępne określenie rodzaju, stanu wilgotności i spoistości gruntów. Rodzaj gruntów określa się jako spoisty, jeśli po wyschnięciu próbki gruntu tworzy on zwarte grudki, a jako niesposte - po wyschnięciu stanowi on niezwiązane z sobą cząsteczki rozpadające się pod wpływem lekkiego nacisku palcem. Stopień spoistości możemy określić na podstawie tzw. Próby wałeczkowania. Uformowana grudka gruntu w postaci kulki o śr. 7-10mm, wałeczkujemy nasadą kciuka na wyprostowanej dłoni, aż do otrzymania wałeczka o śr. 3mm. Na podstawie ilości prób wałeczkowania, rodzaju uszkodzeń oraz wyglądu tego wałeczka możemy określić stopień spoistości gruntu (mało, średnio, zwięzło i bardzo spoisty). Zamiast wałeczkowania możemy podać próbę gruntu spoistego, poddajemy próbie rozmakania tego procesu zależy od spoistości gruntu. Wyróżniamy 3 rodzaje sond, stosowane do badania gruntów: a)Sądy statyczne (wciskane), b)S. dynamiczne (wbijane), c)S. obrotowe (skręcane) - Sądy mechaniczne. Prędkość zagłębienia się sondy ma jednostkę czasu, świadczy o spoistości gruntu. Wymiary sond, ich ciężar i kształt jest znormalizowany, przestrzegamy instrukcje. Uzyskane wyniki konfrontujemy z danymi w tabelach i w oparciu o to określamy stopień spoistości i inne cechy techniczne gruntów.

METODY:

- badania terenowe - kartowanie geologiczne,

- wiercenia,

- sondowania statyczne, dynamiczne,

- powierzchniowe,

- określenie współczynnika filtracji,

- wykopy, odkrywki, szufry,

- geofizyczne, (georadarowe),

Metody badań terenowych.

a) Badania podstawowe:

- badania makroskopowe

- wykopy badawcze

-otwory badawcze (wiercenia)

- sondy

b) Pozostałe badania:

- obciążenie płytą sztywną

- świder talerzowy

- presjometr Menarda

- dylatometr

- ekologiczne

- wodoprzepuszczalnośc

- przyrządy kieszonkowe

- badania specjalne (geofizyczne)

Zakres badań zależy od:

4. CO TO JEST PARAMETR GEOTECHNICZNY I WYMIEŃ METODY USTALANIA PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH.

Parametr geotechniczny - wielkość wyrażająca ilościowo właściwości gruntów (fizyczne, mechaniczne I inne) właściwość gruntu lub skały, stosowana w obliczeniach projektowych i badaniach kontrolnych.

Wartość charakterystyczna parametru geotechnicznego - wartość parametru geotechnicznego, oszacowana z wymaganym prawdopodobieństwem na podstawie wartości wyprowadzonych parametru geotechnicznego, z uwzględnieniem możliwych różnic między właściwościami zmierzonymi a rzeczywistymi gruntu lub skały in situ oraz innych czynników.

Wartość obliczeniowa parametru geotechnicznego - wartość parametru geotechnicznego stosowana do sprawdzenia stanu granicznego, wyznaczona na podstawie wartości charakterystycznej parametru geotechnicznego, z uwzględnieniem współczynnika bezpieczeństwa lub inną metodą, przy zachowaniu wymaganego poziomu bezpieczeństwa.

Metody ustalania parametrów geotech.:

- Metoda A polega na bezpośrednim wyznaczeniu wartości parametrów za pomocą polowych i laboratoryjnych badań gruntów (min. 5 oznaczeń).

- Metoda B polega na oznaczeniu metodą A parametrów pozwalających wyznaczyć na ich podstawie niezbędne parametry za pomocą odpowiednich zależności korelacyjnych między nimi, podanych w odpowiednich normach, literaturze, albo ustalonych doświadczalnie.

- Metoda C polega na przyjęciu wartości potrzebnych parametrów na podstawie praktycznych doświadczeń budownictwa w podobnych warunkach gruntowych na sprawdzonych na obiektach budowlanych o podobnej konstrukcji i zbliżonych obciążeniach.x(n) = 1/N Σ x1 - (wartość charakterystyczna)

5. NA CZYM POLEGA WYMIAROWANIE POSADOWIEŃ BEZPOŚREDNICH. OPISZ STANY GRANICZNE PODŁOŻA.

Wymiarowanie posadowień bezpośrednich polega na:

- oznaczeniu głębokości fundamentu,

- oznaczeniu wymiaru podstawy fundamentu,

- ochronie podłoża gruntowego i pomieszczeń podziemnych.

Nośność podłoża gruntowego oblicza się według dwóch stanów granicznych:

- I stan graniczny: ze względu na nośność (stateczność) podłoża gruntowego, dotyczy wszystkich rodzajów posadowienia. Obliczenia polegają na sprawdzeniu czy nie występuje

-wypieranie podłoża przez pojedynczy fundament lub przez cały obiekt budowlany

-osuwisko lub zsuw fundamentów lub podłoża wraz z obiektem budowlanym

-przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu lub w głębszych warstwach podłoża.

- II stan graniczny: ze względu na przemieszczenia (osiadania) podłoża gruntowego i konstrukcji obiektu budowlanego, dotyczy obiektów które nie są posadowione na skałach litych. Można go nie sprawdzić dla niektórych budowli przy założeniu, że do głębokości równej trzykrotnej szerokości największego fundamentu zalegają wyłącznie grunty niespoiste lub spoiste w stanie nie gorszym niż twardoplastyczny.

Obliczenia według II stanu granicznego obejmują sprawdzenie:

- średniego osiadania fundamentów obiektu budowlanego (sśr) ,

- przechylenia obiektu budowlanego jako całości lub jej części wydzielonej dylatacjami,

- odkształcenia konstrukcji, wygięcia (ugięcia) obiektu budowlanego jako całości lub jej części między dylatacjami względnych różnic osiadania fundamentów

6. WYMIEŃ RODZAJE I STANU GRANICZNEGO PODŁOŻA

a) wypieranie podłoża przez pojedynczy fundament lub przez całą budowlę,

b) usuwisko albo zsuw fundamentów lub podłoża wraz z budowlą,

c) przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu lub w głębszych warstwach podłoża.

7. KIEDY PRZY WYMIAROWANIU FUNDAMENTÓW MOŻNA ZASTOSOWAĆ OBLICZENIA UPROSZCZONE I-go STANU GRANICZNEGO

Jeżeli pod fundamentem do głębokości równej podwójnej szerokości fundamentu, występuje jedna warstwa geotechniczna (podłoże jednorodne) a obciążenie jest mimośrodowe i działające pod kątem do pionu, wtedy:

W prostych przypadkach posadowienia, tzn. gdy:

- w najniekorzystniejszym układzie obciążeń ich składowa pozioma nie jest większa niż 10% składowej pionowej

- obiekt budowlany nie jest usytuowany na zboczu lub w jego pobliżu

- obok obiektu budowlanego nie są przewidywane wykopy lub dodatkowe obciążenia mogące naruszyć stateczność podłoża gruntowego

- mimośród obciążenia eL≤0,035L

8. CO WCHODZI W ZAKRES OBLICZEŃ II-go STANU GRANICZNEGO PODŁOŻA

Przy sprawdzaniu II stanu granicznego musi być spełniony warunek:

[s] ≤ [s]dop

[s] - symbol umownej wartości przemieszczenia lub odkształcenia miarodajnego do cechy stanu użytkowego danego obiektu budowlanego,

[s]dop. - symbol odpowiednich wartości dopuszczalnych ustalonych wg normy.

Wykonanie pełnych obliczeń według II stanu jest bardzo pracochłonne. Do wyznaczenia poszczególnych przemieszczeń obiektu budowlanego najważniejsze jest wyznaczenie osiadań fundamentów.

Nie musimy robić sprawdzenia dla II stanu granicznego, gdy obiekty posadowienia są na skałach litych.

Przy obliczeniach II stanu granicznego należy uwzględnić:

- ciężar właściwy gruntów podłoża,

- wypór i ciśnienie spływowej wody,

- obciążenie fundamentem,

- obciążenie sąsiednimi, fundamentami i innymi obciążeniami,

- obciążenia stałe i zmienne długotrwałe

Parametry geotechniczne wyznacza się jak dla stanu I metodami A, B, C.

9. STRZAŁKA UGIĘCIA BUDOWLI

Strzałkę ugięcia wyznacza się uwzględniając trzy najniekorzystniej osiadające fundamenty leżące na jednej prostej

fo = 1/l (l ∙ s0 - l1 ∙s2 - l2 ∙ s1)

10. WYKOPY FUNDAMENTOWE OTWARTE, PODPARTE I ROZPARTE, KIEDY NALEŻY SPRAWDZAĆ STATECZNOŚĆ SKARPY WYKOPU.

otwarte - o niezabezpieczonych ścianach,gdy skarpy są stateczne i nie wymagają zabezpieczenia, musimy zachować odpowiednie pochylenie skarpy, dla zwiększenia stateczności skarp stosujemy półki poziome o szerokości od 0,5 do 1m. w zależności od obciążenia naziomu ustala się pochylenie

podparte - o zabezpieczonych ścianach deskowaniem lub elementami zabezpieczającymi podpartymi,

rozparte - ściany wykopu zabezpieczone elementami rozpartymi w wykopie

Stateczność: Fmin. ≥ Fdop. stosujemy deski o grubości 5cm w rozstawie co 25 cm rozparte co od 1,5 - 2,5m rozporami o Φ8-20cm*w gruntach suchych sypkich trudno jest wykonać pionowe ściany, stosuje się do zabezpieczeń pionowe deski;*obudowa typu górniczego w przypadku głębokich pojedynczych fundamentów(do 10m);*metoda berlińska - polega na tym że po obu stronach wykopu wbija się stalowe dwuteowniki,

Sprawdzamy gdy:

- grunt jest niespoisty lub spoisty,

- istnieje możliwość rozwodnienia,

- gdy skarpy są z warstw gruntu

- gdy na głębokości wykopu występuje woda gruntowa,

- od warunków atmosferycznych,

- od czasu utrzymania wykopu,

- przewiduje się obciążenia w pobliżu wykopu,

11. CO OZNACZA WYKOP SZEROKOPRZESTRZENNY I WĄSKOPRZESTRZENNY.

Wykop szerokoprzestrzenny - wykop o szerokości dna większej niż 1,5 m i nieograniczonej długości. Szerokość większa od głębokości.

Wykop wąskoprzestrzenny - wykop szerokości dna mniejszej lub równej 1,5m i nieograniczonej długości. Szerokość mniejsza od głębokości.

12. METODY ZABEZPIECZEŃ WYKOPÓW FUNDAMENTOWYCH.

Wykopy zabezpieczamy już obowiązkowo od głębokości 1 m:

1- poprzez pochylenie skarpy,

2- podparcie,

3- rozparcie,

4- odwodnienie: powierzchniowe i wgłębne.

Deskowanie, ścianki szczelne, grodzie, CFA, kotwy gruntowe.

Wykopy wąskoprzestrzenne: w gruntach spoistych nie nawodnionych można zabezpieczać poziomymi pojedynczymi deskami (rozstawionymi co 10-20cm) o grubości zwykle 50mm, rozpartymi co 1,5-2,5m rozporami o średnicy 8-20 cm. Po osiągnięciu żądanej głębokości wprowadza się obok rozpór pale pionowe.

W przypadku wykonania głębokich, pojedynczych fundamentów posadowionych bezpośrednio stosuje się umocnienia drewniane wykonywane tzw. Metodą górniczą, metoda berlińska.

- rozparcie wąskich wykopów metodą kanalizacyjną

- rozparcie wąskich wykopów w gruntach tarczami zbitymi z desek.(kat. grunt. IV)

Wykopy szerokoprzestrzenne - o szerokości 6-20m można zastosować obudowę rozpieraną. (cechuje się dł. Rozporami które należy podpierać, dla zabezpieczania od ugięcia.

Gdy wykop jest szeroki i wprowadzenie konstrukcji rozpierającej zacieśniłoby wykop, należy zastosować podpieranie deskowań zastrzałami ukośnymi lub utrzymanie za pomocą cięgien i kotwi.

- zabezpieczenie skarp wykopu za pomocą trójkątnych kozłów

- za pomocą deskowania szczelnego i zastrzałów

- zabezpieczenie pionowej ściany wykopu za pomocą pali i szczelnego deskowania.

13. ZASADY POSADOWIENIA FUNDAMENTÓW OBOK „SĄSIADA”.

Poziom wody znajduje się poniżej projektowanego poziomu posadowienia, jeśli tak nie jest należy obniżyć poziom wody gruntowej.

1. Ścianka szczelna: między fundamentami a ścianami budynku sąsiedniego i nowo projektowanego należy pozostawić szczelinę dylatacyjną szerokości ok. 20mm

2. nowy fundament należy wykonywać odcinakami w wykopach długości 1-1,5 m (mniejsze odcinkami gdy fundament jest słabszy) , przy czym między odcinakami wykonywanymi jednocześnie należy zachować odległość 4-5m , aby nie dopuścić do wypierania gruntu spod niego.

3.Podmurowania z cegły: w wypadku zaprojektowania poziomu posadowienia nowego budynku niżej niż budynku sąsiedniego jest niezbędne podbudowanie fundamentu istniejącego, podmurowanie cegłą pełną lub bloczkami betonowymi, trzeba przy tym dokładnie wypełnić styk między podstawą fundamentu istniejącego a podbudową. Roboty wykonuje się odcinkami.

14. WYMIEŃ SPOSOBY OCHRONY PODŁOŻA GRUNTOWEGO W WYKOPACH FUNDAMENTOWYCH PRZED WODĄ OPADOWĄ I WODĄ GRUNTOWĄ, PRZED PRZEMARZANIEM I PRZED WYSUSZENIEM.

1. Zabezpieczenie gruntu przed przemarzaniem.

a) pokryć teren przewidywanych robót środkami izolacyjnymi sposobami:

- liście i wióry 25cm

- trociny i rozrobiony torf 30 cm

- żużel i miał węglowy 40 cm

- suchy popiół 25cm

- maty słomiane -jedna warstwa

b) nasycanie gruntu środkami chemicznymi opóźniającymi zamarzaniem

c) zastosować osłony typu namiotowego z nadmuchem ciepłego powietrza

2. Ochrona podłoża gruntowego w wykopach fundamentowych przed wodą opadową i wodą gruntową.

- drenowanie systematyczne poziome

- drenowanie opaskowe

- drenowanie warstwowe

- drenowanie czołowe

- drenowanie brzegowe

- stosowanie igłofiltrów

- W wykopach o dużym wymiarach należy zebrać wodę małymi rowkami odprowadzającymi do rowu głównego, który prowadzi wodę do doły lub studzienki, umieszczonej w obrębie projektowanego fundamentu lub poza nim.

- Wodę napływającą do wykopu przez skarpy lub ściany i dno zbiera się za pomocą systemu rowków odwadniających do studzienek zbiorczych i stamtąd odpompowuje na zewnątrz wykopu. Rowki należy wypełnić tłuczniem lub żwirem i przykryć je deskami.

- Zmniejszenie dopływającej do wykopu wody oraz zmniejszenia ciśnienia spływowego, stosuje się ścianki szczelinowe.

Woda opadowa - rowy odprowadzające, dreny pod dnem wykopu, dreny na skarpie wykopu,

Woda gruntowa- drenaże wgłębne, studnie, igłofiltry,

Przemarzanie i wysuszanie - przykrywany arkuszami, np. styropianem, matami słomianymi, materiały izolacyjne (folia, papa).

  1. WYMIEŃ METODY TYMCZASOWEGO ODWODNIENIA WYKOPÓW FUNDAMENTOWYCH. ODWODNIENIE POZIOME I PIONOWE.

Drenowanie poziome - składa się z sączków i studzienek. Stosuje się je dla trwałego odwodnienia terenu lub jako drenaż roboczy dla umożliwienia wykonania wykopów i założenia izolacji wodoszczelnej. Po założeniu izolacji drenaż pozostaje zwykle nieczynny, lecz w przypadkach awaryjnych może być wykorzystywany dla obniżenia zwierciadła wody(rowy, drenaż czołowy i brzegowy)

Drenowanie pionowe - może być wykonane za pomocą studni wierconych lub wpłukiwanych, igłofiltrów wpłukiwanych lub wbijanych oraz innych elementów wprowadzonych w grunt pionowo. Stosuje się je w zasadzie tylko dla chwilowego obniżenia zwierciadła wody gruntowej, w celu umożliwienia wykonania wykopu i założenia izolacji wodoszczelnej(studnie wpłukiwane, wiercone, wbijane, igłofiltry)

  1. DRENAŻ OPASKOWY, Z JAKICH ELEMENTÓW SIĘ SKŁADA , W JAKICH WARUNKACH GRUNTOWO - WODNYCH MA NAJCZĘSTSZE ZASTOSOWANIE.

Drenaż opaskowy, wzdłuż obrysu budynku, stosowany z rur Ø100, Ø75, Ø200 ze spadkiem 4 - 5 % z warstwą filtracyjny; kształtek; studni drenarskich (rewizyjnych i zbiorczych)

w gruntach przepuszczalnych warstwa filtracyjna jednowarstwowa gr. min 15 cm (piaski, żwiry)

w gruntach słabo przepuszczalnych dwie warstwy filtracyjne po min 20 cm.

Głębokość drenaży powyżej posadzek.

Drenaż wykonywany jest w celu odwodnienia terenu wokół podziemnych części budynku. Projektuje się go razem z budynkiem, ale także w celu osuszenia piwnic w budynkach istniejących. Szczególnie uzasadnione jest stosowanie drenaży w gruntach słabo przepuszczalnych (gliny, piaski gliniaste). Wodę z drenaży odprowadzić możemy do kanalizacji deszczowej lub do studni chłonnej.Stosuje się najczęściej rury plastikowe perforowane. Rury drenarskie układamy na wysokości środka ławy fundamentowej i oczywiście z minimalnym około 0,5% spadkiem. Rury drenarskie obsypujemy żwirem. Żwirową warstwę filtracyjną należy zabezpieczyć przed zamuleniem za pomocą geowłókniny. Pomimo wykonania drenażu izolacja pionowa ścian piwnic jest konieczna. Prawidłowo wykonana izolacja powinna polegać na dwukrotnym wykonaniu powłoki bitumicznej na otynkowanej ścianie piwnic. Dodatkowo zalecane jest stosowanie grubych folii. W narożach budynku wykonujemy studzienki kontrolne z kręgów i łączymy w nich poszczególne odcinki rur drenarskich. Studzienki wykonujemy jako plastikowe


Zadaniem drenażu opaskowego jest odprowadzenie nadmiaru wody z pasa gruntu otaczającego piwnicę. Należy go wykonać na poziomie ław fundamentowych. Najlepiej w czasie wznoszenia ścian piwnicznych, w wykopie poszerzonym o około 50 cm.

Drenaż opaskowy jest często mylony z drenażem odwadniającym, którego zadanie polega na odprowadzeniu wody z terenu całej posesji do: kanalizacji deszczowej, studni chłonnych, naturalnych zbiorników lub rowów melioracyjnych. Drenaż opaskowy warto rozłożyć w gruncie o słabej przepuszczalności. Szczególnie wówczas, gdy parcela położona jest w zagłębieniu terenu (poniżej poziomu drogi lub sąsiadujących działek).


  1. ODWODNIENIE WGŁĘBNE Z ZASTOSOWANIEM IGŁOFILTRÓW I IGŁOSTUDNI

Odwadnianie wgłębne polega na zainstalowaniu w podłożu gruntowym w rejonie projektowanego wykopu odpowiednich ujęć wody to jest rur zaopatrzonych w filtry(studnie depresyjne lub igłofiltry).Pompowanie z nich wody spowoduje obniżenie zwierciadła wody gruntowej lub zmniejszenie ciśnienia wody do stanu zapewniającego wykonanie wykopu do przewidywanej głębokości, bez zagrożeń ze strony wody gruntowej.

Igłofiltry stosuje się gdy strop warstwy nieprzepuszczalnej zalega płytko poniżej projektowanego dna wykopu lub warstwa wodonośna ma małą miąższość oraz w gruntach małoprzepuszczalnych(piaski pylaste,gliniaste,pyły

Ze względu na sposób ujęcia wody gruntowej rozróżnia się następujące odwodnienia: studniami(średnica rur powyżej200mm) igłostudniami(średnica rur poniżej70mm)oraz mieszane(systemowe),kiedy to stosuje się na odwadnianym obiekcie dwa lub więcej typów ujęć.

Z uwagi na sposób odpływu wody do filtrów rozróżnia się odwadnianie grawitacyjne(studnie), podciśnieniowe (igłostudnie i igłofiltry) oraz elektroosmotyczne(igłofiltry).

Wybór sposobu odwadniania zależy od warunków hydrogeologicznych, rodzaju wykopów, wielkości wymaganej depresji, wpływu obniżenia poziomu wody na otoczenie,a także ze względów technologicznych i organizacyjnych.

  1. FUNDAMENTOWANIE POŚREDNIE - DEFINICJE I ZASTOSOWANIE.


Jeżeli podłoże ma słabą nośność, to jedynym wyjściem może okazać się wymiana niestabilnych warstw na dobry grunt budowlany lub też wykonanie fundamentu pośredniego (głębokiego), np. w postaci żelbetowych pali, studni lub ścian szczelinowych. Ich zadaniem jest przeniesienie obciążeń w głębsze, bardziej stabilne strefy podłoża. Dopiero na takiej konstrukcji opiera się fundament właściwy. Metoda ta jest jednak bardzo kosztowna i rzadko stosowana w budownictwie jednorodzinnym.

Definicja - to taki który przekazuje obciążenia na grunt poprzez powierzchnię podstawy i pobocznice.

Zasady stosowania - podłoże słabonośne, nośne na większych głębokościach.


  1. PODZIAŁ PALI POD WZGLĘDEM PRACY, RODZAJU, MATERIAŁU I WYKONAWSTWA.

Ze względu na materiał:

-drewniane -stalowe -betonowe -kombinowane -żelbetowe

Ze względu na warunki pracy:

-pale słupy(przekazuje obciążenie prze podstawe pala na warstwę nośna gruntu)

-zawieszane(przekazuje obciążenia prze siły tarcia na pobocznicy)

-normalne(i przekazuje obciążenia prze siły tarcia na pobocznicy i siły normalne w podstawie pala)

-ukośne

Ze względu na wykonawstwo:

Ze względu na długość pala:

-krótkie do6m -normalne6-25m -długie 25-60m

Ze względu na przekrój pala:

-mikropale5-20cm -normalne 20-40cm -duże średnice >40cm,

  1. WYMIEŃ ELEMENTY KONSTRUKCYJNE PALA. PRZEDSTAW OBLICZANIE NOŚNOŚCI PALI.

Obliczenie nośności dla pala pojedynczego:

wciskanego:

Nt = Np + Ns = Sp q(r) Ap + Ssi ti (r) Asi

wyciąganego:

Nw = Si w ti (r) Asi

gdzie:

Sp , Ssi , Si w - współczynniki technologiczne

q(r) - jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu pod podstawą pala (kPa)

Ap - pole przekroju poprzecznego podstawy pala (m2)

ti (r) - jednostkowa obliczeniowa wytrzymałość gruntu wzdłuż pobocznicy pala,

w obrębie warstwy i podłoża (kPa)

Asi - pole pobocznicy pala w obrębie warstwy i podłoża (m2)

Sprawdzenie warunku nośności dla pala pojedyńczego:

wciskanego:

(Qr = Pt (r) + Gp(r) ) m Nt

wyciąganego:

(Qr = Pw (r) )  m  Nw

gdzie:

Pt (r) - obliczeniowa wielkość pionowej składowej siły wciskającej pal, (kN)

(z uwzględnieniem ciężaru własnego oczepu)

Gp(r) - obliczeniowa wielkość ciężaru własnego pala (kN)

Pw (r) - obliczeniowa wielkość pionowej składowej siły wyciągającej pal (kN)

m - współczynnik korekcyjny; m = 0.9 (n pali, n ≥ 3), 0.8 (2 pale), 0.7 (1 pal)

  1. CO TO JEST GŁĘBOKOŚĆ KRYTYCZNA PALA. PRZEDSTAW INTERPRETACJĘ OBLICZENIA JEDNOSTKOWEGO OPORU GRANICZNEGO POD PODSTAWĄ PALA (q(r)) W ZALEŻNOŚCI OD GŁĘBOKOŚCI I ŚREDNICY ORAZ INTERPRETACJĘ JEDNOSTKOWEGO OPORU GRANICZNEGO WZDŁUŻ POBOCZNICY (t(r)).

q(r) - wytrzymałość obliczeniowa gruntu pod podstawą pala

q(r) = γm ∙ q γm ≤ 0,9

wyznacza się na podstawie wytrzymałości granicznej q w zależności od gruntu i stopnia zagęszczenia ID lub plastyczności IL.

Zależności q(r) od głębokości i średnicy pala została przyjęta dla głębokości krytycznej hC = 10 m i więcej i dla średnicy podstawy Do = 0,4 m.

Dla głębokości mniejszej niż hl wartość q należy interpolować liniowo do 0 na poziomie terenu rys. 1 a normy. W gruncie niespoistym i średniozagęszczonym uwzględniamy wpływ średnicy na q oraz na hl rys. 1a i 1b normy i tak dla Di > do = 0,4 stosujemy zależności

h ≤ hC qi = q√Do/Di

dla hCi > hC

hCi = hC √Di/Do

Dla hC < h < hCi qi należy inetrpolować

Dla Di < Do wzór na hCi

Dla pali wierconych hCi = 1,3 hCi i inetropolować z rys 1b.

Dla pozostałych czynników wartość q nie zależy od średnicy pala.

Jednostka oporu wzdłuż pobocznicy (wytrzymałość wdłuż pobocznicy) t(r)

Wyznacza się na podstawie wytrzymałości granicznej t w zależności od rodzaju gruntu jego ID lub IL

t(r) = γm ∙ t γm ≤ 0,9 współczynnik materiałowy

Wartość t w tablicy 2 narmy są dla głębokości 5 m i większej, dla mniejszych głębokości interpolujemy 0 na poziomie 1 terenu rys. 2 normy.

Zależność t od grubości pala - przyjmujemy bez względu na średnicę.

  1. OPISZ METODY SPRAWDZENIA NOŚNOŚCI PALI

Sprawdzenie nośności pala pojedynczego z uwzględnieniem wzajemnych

oddziaływań pali w grupie:

wciskanego:

Nt = Sp q(r) Ap + m1 Ssi ti (r) Asi

wyciąganego:

Nw = m1 Si w ti (r) Asi

gdzie: m1 - współczynnik redukcyjny zależny od wielkości strefy naprężeń

wokół pala R i osiowej odległości między palami r

Metoda statyczna

Próbne obciążenie uwzględniają rzeczywiste warunki pracy pali.

Przykłady - czujniki zegarowe , manometr, siłowniki hydrauliczne pompa hydrauliczna.

Przebieg badania. Próbne obciążenie przeprowadzamy w dwóch etapach:

wartość obciążenia zwiększamy stopniowo 1/8 - 1/12 obciążenia obliczeniowego, czekając na zanik osiadań do ostatniego zaniku tj. mniej niż 0,05 mm, mierzone co 10 min. (odczyty notujemy co 10 min.)

Po osiągnięciu obciążenia zbliżonego o nośności obliczeniowej należy obciążyć pod stopniami.

Po całkowitym obciążeniu układu badawczego pomiary kontrolne prowadziły aż do zaniku przemieszczeń.

Obciążamy stopniowo ale do nośności obliczeniowej nie czekamy na zanik przemieszczeń potem oczekujemy na zanik osiadań.

Maksymalne obciążenie utrzymujemy do zaniku osiadań. Obciążamy stopniowo na końcu mierzymy jego przemieszczenia.

  1. WYMIEŃ PODSTAWOWE METODY WZMACNIANIA GRUNTÓW

Wzmacnianie gruntu budowlanego jest konieczne wtedy, gdy nośność podłoża gruntowego nie wystarcza do przejęcia obciążeń wynikających z projektowanej budowli, jest ono również wykonywane często w tym celu, aby w ciągu określonego czasu - ogólnie podczas robót fundamentowych lub podczas wznoszenia części budowli leżących poniżej poziomu terenu - uczynić wykop budowlany statycznym, zabezpieczyć przyległe budynki lub zapobiec nadpływowi wód gruntowych.

Wzmacnianie gruntu budowlanego przez iniekcję (zastrzyki) dogruntowe jest też stosowane po to, aby doprowadzić do zera - przez podwyższenie nośności gruntu pod istniejącymi fundamentami - osiadanie już istniejących budowli.


  1. WZMACNIANIE I POGŁĘBIANIE ISTNIEJĄCYCH FUNDAMENTÓW

Jako materiał używany do pogłębiania lub wzmacniania fundamentów właściwie najlepszy jest beton lub niekiedy żelbet, jednakże przy wykonaniu robót stosowanie betonu nieraz może stać się niezwykle uciążliwe ze względu na konieczność wprowadzenia dużej ilości deskowań w wąskich miejscach i w bardzo nie wygodnych warunkach pracy i wobec tego raczej częściej wykonuje się mury z cegieł.

Jeżeli trzeba podbudować istniejący fundament, wykonuje się to odcinkami po 1m, gdy fundament jest słabszy, i odcinkami do 1,5 m gdy fundament stanowi mocny monolit.

Przy murowaniu stosuje się mur z cegły na zaprawie cementowej wprowadzając możliwie cienkie spoiny poziome, a po dojściu do spodu istniejącego fundamentu podbija się płaskie twarde kamienie stanowiące rozklinowanie lub lepiej kliny z płaskiej stali lub żeliwa, przy czym obrzuca się je zaprawą cementową. Pomimo przedsięwzięcia środków zapobiegawczych tego rodzaju, trzeba się zwykle liczyć z osiadaniem w granicach 1 - 3 mm, a niekiedy więcej.

Zasady wykonania:

- nie naruszać struktury gruntu pod fundamentem,

Materiał - rury z cegieł, beton, żelbet, pale iniekcyjnej

  1. MIKROPALE I PALE DUŻYCH ŚREDNIC



Mikropale wykonywane mogą być we wszystkich typach gruntów oraz skał, po różnymi kątami, w odpowiednich warunkach gruntowych osiągając długość nawet do 30m. Mikropale, dzięki poddawaniu zaczynu cementowego lub innych środków chemicznych w trakcie ich formowania charakteryzują się znacznym udźwigiem. Ze względu na ich zbrojenie mogą pracować jako rodzaj kotwi, przyjmując siły wciskające i wyciągające. W zależności od ich zbrojenia, długości, rodzaju gruntu mikropale iniekcyjne mogą przenosić obciążenia nawet do 100 ton.

Pale dużych średnic

  1. PALE „jet - grouting”

Pale wykonane w technologi wysokociśnieniowej iniekcji, w której grunt jest rozdrabniany strumieniem zaczynu cementowego wypływającego z dyszy iniekcyjnej.Nadmiar iniektu wypływa na powierzchnię.Utworzona w ten sposób mieszanina cemento-gruntu uzyskuje wytrzymałośc na ściskanie 3-8MPa w gr.spoistych i 2—25MPa w piaskach i żwirach.Nie są to pale betonowe.

Proces formowania odbywa się w dwóch fazach I wiercenie otworu z zastosowaniem strumienia wody rozmywającej grunt do głębokości do której rozpocznie się formowanie pala II przestawienie urzadzenia na iniekcję i formowanie pala w gruncie

Zastosowanie przy wszystkich rodzajach gruntu jako wzmocnienie lub podtrzymanie w gęstęj zabudowie możliwości zbrojenia wwibrowywanych dwuteowników.


  1. STUDNIE FUNDAMENTOWE

Stosowane w przypadkach posadowienia obiektów o znacznych obciążeniach pionowych skupionych w warunkach gruntowych i wodnych, które sprzyjają zastosowaniu mechanizacji robót. Fundamentowanie za pomocą studni polega na przekazaniu obciążeń na grunt przez dolną powierzchnię, wypełnionej zwykle betonem.

Do posadowienia na studiach wykorzystuje się kręgi betonowe a ich wykonanie nie wymaga specjalistycznego sprzętu takiego jak w przypadku posadowienia na palach.Studnia składa się z dwóch zasadniczych części*noża- części dolnej przecinającej grunt i powodującej zagłębienie studni *płaszcza-wykonywanego stopniowo w miarę zapuszczania studni.Technologia ta wykorzystuje siłę grawitacji-studnia zapuszczana jest pod własnym ciężarem na skutek wydobywania gruntu w obrębie noża. W przeszłości stosowano studnie murowane, obenie stosowane są prefabrykowane żelbetowe elementy. Studnie fundamentowe należy rozmieścić w narożach ław fundamentowych, a w przypadku ewentualnego zastosowania płyty fundamentowej w narożach ścian opartych na tej płycie.

Studnie opuszczane znajdują zastosowanie nie tylko na fundamenty, ale także jako obiekty budownictwa podziemnego, takie jak: podziemne pompowanie, urządzenia oczyszczalni ścieków, a nawet parkingi i garaże, szyby górnicze i szyby do budowy kolei podziemnych.

  1. ŚCIANKI SZCZELNE I ŚCIANY SZCZELINOWE

Ściankami szczelinowymi nazywamy konstrukcje składające się z podłużnych elementów zagłębionych (najczęściej wbitych) w grunt, ściśle do siebie przylegających. Ścianki szczelne są wykonane w wąskich wykopach .

Ze względu na ich przeznaczenie ścianki szczelne można podzielić na:

1. Ścianki prowizoryczne, potrzebne jedynie w okresie wykonywania robót. Stosuje się zwykle w gruntach nawodnionych. Muszą one zabezpieczać teren przed dopływem wody orz podtrzymywać ściany wykopu.

2. Ścianki szczelne lub szczelinowe stałe, które stanowią konstrukcje części fundamentu. Wtedy mogą one spełniać różne zadania jak np.:

a)zabezpieczyć szczelność pod podstawą fundamentu we wszelkiego rodzaju budowlach piętrzących.

b)odgradzać w basenie portowym ląd od rejonów wodnych.

c)przy posadowieniach bezpośrednich na gruntach nawodnionych mogą stanowić wygrodzenie podłoża obciążonego, zabezpieczając fundament przed wypłukiwaniem

d)ściany szczelinowe mogą stanowić fundament głęboki.

Ścianki szczelne ze względu na materiał dzielimy na:

a)drewniane - przy niedużej głębokości wykopu (~1m)

-mała wytrzymałość w porównaniu ze stalowymi czy żelbetowymi.

b)stalowe - (płaskie, korytkowe, zetowe, dwuteowe, skrzynkowe).O szczelności ścianki decyduje zamek. zalety: stosunkowo prosty kształt ułatwiający wbijanie korzystne położenie zamka w płaszczyźnie obojętnej zamka. Wady: mała szczelność zamka.

Ścianki szczelne stalowe mają następujące zalety:

-są łatwe w wykonaniu, przechodzą przez przeszkody znacznie łatwiej niż inne rodzaje ścianek

-charakteryzują się duża wytrzymałością(w porównaniu ze ściankami drewnianymi) i małym ciężarem w porównaniu ze ścinkami żelbetowymi

-dają się łatwo sztukować poprzez spawanie

-można je wielokrotnie używać

-dzięki pewnym luzom w zamkach można prowadzić ściankę w liniach łukowych

c)żelbetowe- z uwagi na duży koszt wykonania, szczególnie na trudność przy zagłębieniu i uszczelnieniu stosuje się je wyłącznie jako część konstrukcji, nie zaś do czasowej obudowy wykopów.

d)betonowe-ścianki szczelne z pali wykonywanych w gruncie.

Ścianki szczelne betonowe(nie zbrojone) nie mogą pracować na zginanie i służą tylko jako ekrany szczelne. Ścianki takie wykonuje się z pojedynczych pali formowanych w gruncie:

-bez rury obsadowej -z rurą obsadową

nimi, to należy wykonać pal dodatkowy.

Ścianki szczelinowe- wykonuje się w wąskich(0,50-1,20m) i głębokich wykopach, tzw szczelinach, których ściany utrzymują się w równowadze wskutek wypełniania szczeliny zawiesiną. Roboty prowadzi się sekcjami o długości kilku metrów. Przed rozpoczęciem prac wykonuje się prowadnice, które stanowią umocnienie skarp na niewielkiej głębokości (1-1,5m). Po wykonaniu szczeliny na określonym odcinku betonuje się w niej ścianę, zwykle metodą betonowania podwodnego Contarctor, albo też ustawia w szczelinie prefabrykaty żelbetowe, Zawiesina ulega wyparciu i może być po oddzieleniu urobku ponownie użyta.

Ściany szczelinowe znajdują zastosowanie nie tylko jako przegrody szczelne ale także jako:

-fundamenty ścian nośnych konstrukcji

-zabezpieczenia ścian wykopów budowlanych

-podziemnie ściany konstrukcyjne budynków i innych obiektów np. tuneli.

Ściany szczelinowe wykonuje się:

- na mokro [Ściany szczelinowe stosuje się jako rdzenie wałów przeciwpowodziowych, zapór ziemnych, ale również - coraz częściej - jako stałe obudowy wykopów fundamentowych, po częściowym ich odkopaniu od strony wznoszonego obiektu. Wykonuje się je w wąskich wykopach o ścianach pionowych pod osłoną zawiesiny tiksotropowej.]

  1. KOLUMY TŁUCZNIOWE

Kolumny żwirowe


Sposobem na zagęszczanie warstw luźnych gruntów czy zalegających na dużych głębokościach soczewek może być metoda wibrozagęszczania. Podczas formowania w słabym podłożu kolumn z kruszywa, kamienie są wciskane w otaczający grunt wzmacniając go, a duża przepuszczalność kolumny pozwala na szybki odpływ wyciskanej z gruntu wody i zmniejszenie ciśnienia porowego. Wytworzenie w podłożu stosunkowo sztywnych kolumn powoduje zmniejszenie jego ściśliwości i osiadań oraz przyspieszenie konsolidacji. Kolumny żwirowe stosowane są w słabych gruntach spoistych i uwarstwionych, nie poddających się zagęszczaniu własnemu. Metoda ta jest również skuteczna przy wzmacnianiu niekontrolowanych nasypów, zawierających m.in. gruz, żużel, popioły, itp.


  1. PALE INIEKCYJNE

Stosowane jako wzmocnienie fundamentów istniejących rzadko jako fundamenty, gruntów niespoistych i mało spoiste.

Wykonanie - wkręcanie w grunt rury iniekcyjnej z końcówką wiercącą o powiększonej średnicy z jednoczesnym tłoczeniem zaczynu cementowego


Wyszukiwarka