Praktyka - fundament

• Co to są fundamenty?
• W jaki sposób dzielimy fundamenty z uwagi na sposób posadowienia?
• Jakie wyróżniamy rodzaje fundamentów bezpośrednich?
• Jakie wyróżniamy rodzaje fundamentów pośrednich?
• W jaki celu stosuje się kotwy w fundamencie?
• W jaki sposób wykonuje się stopy fundamentowe?
• W jaki sposób wykonuje się płytę fundamentową?
• W jaki sposób wykonuje się ławy fundamentowe?
• Omówić ławę schodkową.
• Jakie są zasady podczas wykonywania ław drutowych?
• Omówić studnie fundamentowe.
• Co to są pale fundamentowe?
• Co to są pale CFA?
• Co to są pale SDP?
• Omów pale Atlas.
• Jakie są zasady wykonywania pali wielkośrednicowych?
• Omów co zawiera metryka wbitego pala fundamentowego.
• Co to jest JET GROUTING?
• Wymienić rodzaje sposobów wzmacniania fundamentów.
• W jaki sposób wzmacnia się fundamenty poprzez podbijanie?
• Narysować rozkład naprężeń pod fundamentem.
• Omówić sposoby posadowienia obiektu w gruntach słabonośnych.
• Omówić konstrukcję "białych wanien".
• W jaki sposób wykonać poszerzenie ławy ceglanej o 40cm?

• Co to są fundamenty?

• Fundament - budowlany element konstrukcyjny przekazujący na podłoże gruntowe całość obciążeń budowli. Jest wykonany z betonu, żelbetu, murowany z cegieł lub kamieni, rzadziej z drewna (budowle lekkie). Pod wpływem przekazywanych obciążeń dochodzi do odkształceń gruntu, co z kolei powoduje osiadanie budowli. W związku z tym dobór odpowiedniego rozwiązania fundamentu (sposobu posadowienia budynku) ma zapewnić:

  • minimalne i równomierne osiadanie budowli oraz jej stateczność
  • właściwą głębokość posadowienia (na warstwie gruntu o odpowiedniej nośności i poniżej głębokości przemarzania gruntu)
  • łatwość wykonania; zabezpieczenie budowli przed zawilgoceniem.

  

• W jaki sposób dzielimy fundamenty z uwagi na sposób posadowienia?

• Fundamenty dzielimy z uwagi na sposób posadowienia w następujący sposób:

  Bezpośrednie - przekazujące obciążenia na grunt:

  • ławy fundamentowe (pod murami lub szeregiem słupów)
  • stopy fundamentowe (pod słupami, filarami)
  • płyty fundamentowe; ruszty fundamentowe (stosowane na gruntach słabonośnych w celu zwiększenia sztywności)
  • skrzynie fundamentowe (stosowane na terenach szkód górniczych)
  • bloki fundamentowe (najczęściej przyczółki mostowe)"

   

  Pośrednie - przekazujące obciążenie pośrednio:

  • pale fundamentowe:
  • pale normalne - przekazują obciążenie na grunt przez tarcie na pobocznicy i opór pod stopą pala
  • pale zawieszone - przekazują obciążenie na grunt przez tarcie na pobocznicy pala
  • pale stojące - przekazują obciążenie na grunt przez stopę pala (np. pale oparte stopą na skale)
  • studnie fundamentowe
  • kesony (wykonywane poniżej poziomu wody)
  • ściany szczelinowe/barety
  • kolumny
  • słupy

• Jakie wyróżniamy rodzaje fundamentów bezpośrednich?

• Fundamenty bezpośrednie są oparte bezpośrednio na gruncie, przekazują obciążenia na podłoże gruntowe bezpośrednio przez swoją podstawę.

  Fundamenty bezpośrednie wykonuje się w postaci ław fundamentowych, stóp fundamentowych, fundamentów płytowych, rusztów lub skrzyń fundamentowych.

  Stopy fundamentowe - przejmują obciążenia od słupów w budynkach szkieletowych albo od słupów stanowiących podpory w innych konstrukcjach budowlanych. Pojedyncze stopy stosuje się gdy grunt ma odpowiednią nośność i nie ma potrzeby stosowania ław oraz gdy odstępy między stopami będą dostatecznie duże 4-5m. Dla słupów obciążonych mimośrodowo stosuje się stopy prostokątne, a dla obciążonych osiowo kwadratowe.

  Ławy fundamentowe mogą być murowane(ceglane i kamienne), betonowe lub żelbetowe:

  • murowane wykonuje się w budynkach murowanych o 3-4 kondygnacjach, jeżeli są posadowione powyżej poziomu wód gruntowych na jednolitym gruncie nośnym
  • betonowe gdy szerokość fundamentu murowanego wymagałaby więcej niż 4 odsadzki lub gdy spód fundamentu znajduje się poniżej poziomu wody gruntowej
  • żelbetowe stosowane przy słabych gruntach, dużym obciążeniu budynku i gdy wysokość ławy jest ograniczona. W przypadku zmiany poziomu fundamentów (np. poprzez podpiwniczenie jednej z części budynku czy pochyłego gruntu nośnego) w ławach stosuje się uskoki.

  Ruszty fundamentowe - gdy grunty są niejednorodne, słabe lub budowle na nich posadowione ciężkie, wrażliwe na nierównomierne osiadanie. Są wzajemnie przenikającymi się sztywnymi ławami lub belkami żelbetowymi, na których osadzone są słupy lub ściany konstrukcyjne.

  Płyty fundamentowe - gdy posadowione budynki są ciężkie, przeważnie podpiwniczone, poniżej lub na poziomie zwierciadła wód gruntowych.

  Fundamenty skrzyniowe - gdy budynki są wysokie, mają duże obciążenia, ale też przy gruntach nierównomiernie osiadających i terenach górniczych, sejsmicznych. Złożone są z górnej i dolnej płyty żelbetowej i pionowych ścian żelbetowych, dodatkowo wewnątrz są ściany usztywniające.

  

• Jakie wyróżniamy rodzaje fundamentów pośrednich?

• Fundamenty pośrednie wykonuje się w postaci pali, studni fundamentowych lub fundamentów na kesonach.

  Pale mogą być wykonane z drewna, betonu, żelbetu lub stali, są jednym z najczęściej stosowanych rozwiązań w przypadku fundamentów pośrednich.

  Studnie fundamentowe wykonuje się w sytuacji gdy grunt nośny leży zbyt głęboko oraz gdy przy dużym ciężarze budowli liczba oraz długość potrzebnych pali okazałaby się zbyt duża.

  Fundamenty na kesonach wykonywane są w silnie nawodnionych lub stale pozostających pod powierzchnią wody gruntach (np. przy budowie nabrzeży portowych i filarów mostowych).

  Fundamenty pośrednie przekazują obciążenia z budowli na głęboko położoną warstwę nośną gruntu za pośrednictwem dodatkowych elementów konstrukcyjnych wprowadzonych w grunt.

   

  Ogólne zasady wykonywania fundamentów:

  • - od najgłębszych do najpłytszych
  • - należy je wykonywać tak, aby nie naruszyć naturalnej struktury gruntu
  • - kiedy wykonywane mechanicznie należy zostawić warstwę gruntu na dnie wykopu; 20cm - grunty sypkie, 40-50cm - grunty spoiste
  • - niedopuszczalne jest podsypywanie w przypadku przekopania
  • - dno wykopu należy chronić przed wodą gruntową i opadową, można ją odprowadzić przez studnie zbiorcze, igłofiltry, drenaż, nie można wypompowywać wody bezpośrednio z dna wykopu
  • - dno wykopu należy chronić przed przemarzaniem
  • - rodzaj i stan gruntu powinien być sprawdzony i porównany z opisem znajdującym się w projekcie
  • - jeżeli w dnie są grunty spoiste, łatwo rozmakające, to po wykonaniu wykopu należy je zabezpieczyć warstwą chudego betonu (5-10cm), a fundamenty wykonać jak najszybciej

  

• W jaki celu stosuje się kotwy w fundamencie?

• Ściągi i kotwy fundamentowe (fajkowe i płytkowe) zapewniają stabilność fundamentów przy działaniu sił ukośnych i poprzecznych. Kotwy stosowane są przy połączeniach słupa stalowego (fajki, pręty) lub drewnianego (specjalne zaciski z kotwą) ze stopą żelbetową.

• W jaki sposób wykonuje się stopy fundamentowe?

• Stopa fundamentowa jest to element posadowienia konstrukcji budowlanych. Jest powszechnie stosowana do przenoszenia na grunt nośny obciążeń osiowych, punktowych z takich elementów nośnych, konstrukcyjnych, jak słupy, kolumny czy filary.

  Stopy żelbetowe o kształcie prostopadłościanu stosuje się wówczas, gdy mają one niewielkie wymiary. Stopy o większych wymiarach wykonuje się jako ostrosłupowe lub schodkowe w celu zmniejszenia zużycia betonu.

  
  

   

  Stopy żelbetowe stosowane jako fundamenty słupów mogą być obciążone:

  • osiowo - ma zwykle kształt kwadratu
  • mimośrodowo - ma zwykle kształt prostokąta wydłużonego w płaszczyźnie działania obciążenia

   

   

  Podstawowe wytyczne

  • długość boków podstawy i wysokość stopy powinny być wielokrotnością 5 cm
  • odsadzki stóp schodkowych powinny mieć wysokość 40-50 cm
  • wysokość dolnych odsadzek przyjmuje się >=15 cm:
  • małych wymiarach stanowią ułożone dołem siatki zbrojeniowe z prętów średnicy 10-16 mm
  • dużych wymiarach- z prętów średnicy 18-26 mm
  • rozstaw prętów przyjmuje się na podstawie obliczeń, najczęściej 100-200 mm
  • maksymalny rozstaw prętów nie może przekroczyć 250 mm
  • siatkę o stałym rozstawie stosuje się dla stóp o wymiarach boku nie przekraczającym 1,5 do 2 m
  • dla stóp o boku powyżej 3 m dopuszcza się skracanie co drugiej wkładki o 20%

• W jaki sposób wykonuje się płytę fundamentową?

• Płyta fundamentowa jest to element bezpośredniego posadowienia konstrukcji budowlanych. Można ją wykonać powyżej głębokości przemarzania.

   

  Warstwy płyty fundamentowej przestawiają się w następujący sposób:

  1. Podbudowa z mechanicznie zagęszczonego kruszywa (żwiru).
  2. Pospółka albo piasek (15-30 cm grubości), który należy ubić.
  3. Izolacja termiczna. Wykonana np. ze styropianu o grubości wynoszącej ok. 15-30 cm; razem z integralną izolacją krawędziową. Często pod styropianem znaleźć może się także folia izolacyjna.
  4. Żelbetowa płyta nośna grubości 12-20 cm, zbrojona górą i dołem (tak ja przewiduje to projekt domu).
  5. Ewentualnie: wylewka samopoziomująca.
  6. Posadzka.

• W jaki sposób wykonuje się ławy fundamentowe?

• Ława fundamentowa to podstawowy element konstrukcyjny budynku, który jest posadowiony bezpośrednio w gruncie i - co ważne - zawsze poniżej poziomu przemarzania terenu (który w zależności od regionu w Polsce  wynosi od 0,8 do 1,4 metra).

  W przypadku wykonania ławy fundamentowej w deskowaniu, dolna część wykopu powinna być od niej szersza o 10-15 cm z każdej strony, aby można było ustawić niskie deskowanie wysokości 30-40 cm, w którym zabetonuje się ławę.

  Deskowanie układa się na stwardniałym chudym betonie, następnie montuje zbrojenie i wylewa beton. Jeśli nie zrobi się chudego betonu, to na styku z podłożem gruntowym świeża mieszanka betonowa miesza się z gruntem i w tym ważnym dla trwałości fundamentów miejscu beton będzie porowaty, o bardzo małej wytrzymałości i odporności na zamarzanie. Gdy ława ma być wykonana bezpośrednio w gruncie, wykop robi się na jej wymiar. Następnie jego dno i boki wykłada się folią hydroizolacyjną, która - podobnie jak deskowanie - zapobiega wyciekaniu zaczynu cementowego z mieszanki betonowej. Dzięki temu beton uzyska odpowiednią wytrzymałość.

  Podstawowe wytyczne:

  • powinno się wykonywać z betonu klasy minimum B15
  • przekrój prostokątny mają zazwyczaj ławy szerokości do 1,20 m i wysokości do 50 cm
  • wysokość ław betonowych powinna być >= 30 cm
  • ławy betonowe stosuje się do wysokości około 60 cm
  • jeżeli niezbędna wysokość takiej ławy byłaby większa, to wykonuje się ławy żelbetowe.
  • w celu zabezpieczenia ław przed zarysowaniami lub spękaniami spowodowanymi nierównomiernym osiadaniem zbroi się je konstrukcyjnie w kierunku podłużnym  (4 pręty o średnicy 12 mm)

  

  ŁAWY ŻELBETOWE - TECHNOLOGIA

  1. Wytyczenie (reper, paliki)
  2. Wykop ostatnie 30 cm ręcznie lub skarpówką
  3. Odbiór geologa, jeśli występuje grunt słabonośny - wymiana
  4. Chudy beton 10 cm;
  5. Deskowanie i zbrojenie
  6. Odbiór zbrojenia
  7. Ułożenie mieszanki betonowej
  8. Zagęszczenie
  9. Estetyka
  10. Pielęgnacja

• Omówić ławę schodkową.

• Fundamenty schodkowe to rodzaj fundamentów, które przenoszą obciążenia bezpośrednio na grunt. Wykonuje się je, gdy budynek jest posadowiony na różnych poziomach lub gdy wykonuje się częściowe podpiwniczenie oraz gdy występują grunty o słabej nośności. Ławy schodkowe eliminują możliwe pęknięcia i zapewniają równomierne osiadanie budynku. Można zastosować zwyczajny fundament pod całością budynku, jednak jest to niewskazane w powyższych przypadkach. Wykonanie go będzie nieekonomiczne, ze względu na większe zużycie materiałów i głębsze wykopy.

  Jeśli chodzi o najważniejsze zasady wykonywania fundamentów schodkowych, to wysokość stopnia mierzona jest prostopadle od podstawy i jego wysokość nie może być większa niż 30 cm, natomiast szerokość jest taka sama jak pozostałych części fundamentów. Nachylenie terenu nie powinno być większe niż 30 stopni, a jeśli chodzi o napieranie gruntu, to najlepsze jest ustawienie budynku szerszą krawędzią fundamentów prostopadle do spadku terenu. Zazwyczaj długość takiej ławy wynosi 1,5m.

  Pod fundamentami należy zrobić podbudówkę z chudego betonu. Zbrojenie poszczególnych elementów fundamentu jest podobne do tradycyjnego fundamentu, ponieważ stosuje się najczęściej 4 pręty fi 12 otoczonych strzemionami fi 6. Jeśli chodzi o łączenie poszczególnych stopni, to łączy się je długimi strzemionami.

  

• Jakie są zasady podczas wykonywania ław drutowych?

• Ławy drutowe - pierwszym etapem jest wytyczenie w terenie przez geodetę charakterystycznych punktów budynku, najczęściej naroży. O ilości takich punktów decyduje kierownik budowy.

  Po zewnętrznym obrysie ław lub w niewielkiej odległości od nich wbija się niewielkie paliki.

  Do wystających ponad ziemię części palików przybija się poziome deskami. Ważne jest, aby znajdowały się na tym samym poziomie, co pozwala kontrolować głębokość wykopu.

  Równolegle do osi fundamentów przybija się do poziomych desek linki lub druty wyznaczające środek lub krawędź fundamentu. W punktach krzyżowania się linek znajdują się naroża budynku lub jego osi konstrukcyjnych.

  Należy pamiętać o wyznaczeniu charakterystycznego punktu wysokościowego umożliwiającego odpowiednie wyznaczenie wysokości budynku i jego posadowienia.

  Istotne jest, aby ławy umieszczać od wykopów w odległości, która nie utrudni prac budowlanych.

  

• Omówić studnie fundamentowe.

• Studnie fundamentowe, podobnie jak kesony, są rodzajem fundamentów pośrednich. Mogą być wykonywane z elementów murowych, betonu lub żelbetu. W nowoczesnym budownictwie zwykle wykorzystuje się studnie w formie prefabrykowanych kręgów, zespolonych za pomocą specjalnych stalowych nakładek. Wyglądem bryły w pewnym stopniu przypominają kesony, jednak są konstrukcjami przeznaczonymi do pogrążania w gruntach o słabym nawodnieniu. Uważa się, że studnie stanowią pewną alternatywę pali fundamentowych. 

  

  Elementy posadowienia tego typu stosuje się przy zaleganiu gruntu nośnego do głębokości nie większej niż 15 m. Najczęściej głębokość ta nie przekracza 10 m. Ten rodzaj fundamentu nie jest polecany do wykorzystywania przy posadowieniu obiektów w strefach zalegania głazów, pni oraz starych fundamentów, ponieważ obecność elementów o takiej wielkości utrudnia proces pogrążania konstrukcji. 

  Proces posadowienia studni polega w pierwszym kroku na ułożeniu spodniej części fundamentu na dnie wykopu o niewielkiej głębokości (około 50 cm). W kolejnych etapach następuje stopniowe wybieranie urobku z wnętrza konstrukcji oraz zagłębianie studni. Dolny fragment najniższego kręgu jest wyposażony w specjalny nóż ułatwiający penetrowanie podłoża. Po osiągnięciu docelowej głębokości, wnętrze konstrukcji wypełnia się mieszanką betonową lub gruzobetonem.

   

  ZALETY	WADY
  -bardzo niskie osiadania fundamentu -bardzo małe wartości przesuwu fundamentu -mogą, ale nie muszą wymagać specjalistycznego sprzętu (np. ręczne wydobywanie urobku, zamiast koparki chwytakowej) -technologia o wiele tańsza niż w przypadku fundamentów na kesonach	-brak możliwości wykonania na trudnych gruntach (np. zawierających duże ilości głazów, duże korzenie drzew) -dłuższy czas wykonania -ograniczona głębokość fundamentu -trudne wykonawczo na terenach o zwierciadle wód gruntowych zlokalizowanym powyżej stropu warstwy nośnej

  
  
  

• Co to są pale fundamentowe?

• Pale fundamentowe - jest to posadowienie pośrednie, to rodzaj fundamentów wykorzystywanych przy budowie obiektów inżynierskich wszędzie tam, gdzie podłoże gruntowe jest słabo nośne i nie jest w stanie przenieść wszystkich obciążeń przekazywanych z budowli na grunt. Ideą pośrednich posadowień fundamentów jest możliwość budowania wszędzie, bez ograniczeń jakie wynikają z właściwości podłoża gruntowego. Tego typu fundamenty pozwalają na budowę w warunkach niekorzystnych, przy wysokim poziomie wód gruntowych, a także w miejscach gdzie grunt jest słaby, a więc posiada małą nośność. W tym drugim przypadku, fundamenty pośrednie lokalizowane są w gruncie nośnym, który może znajdować się od kilku do nawet kilkudziesięciu metrów poniżej poziomu terenu.

  Najczęściej stosowanym rodzajem posadowień bezpośrednich są pale, które przy zastosowaniu najnowocześniejszych technologii pozawalają maksymalnie zagęścić podłoże przy stosunkowo nie dużych nakładach finansowych.

  Pale dzieli się je na:

  • wwiercane,
  • wkręcane,
  • wbijane,
  • wciskane 
  • wibrowywane.

  

  Ich najważniejszą cechą jest przekazywanie obciążeń na podłoże gruntowe poprzez parcie występujące na ich pobocznicy oraz przez docisk pod stopa pala. Najczęściej stosuje się pale betonowe i żelbetowe, rzadziej drewniane.

  Istnieje możliwość wykonywania pali stalowych jednak cena stali skutecznie odstrasza od ich zastosowania.

  Pale żelbetowe produkowane są w różnych rozmiarach. Te o małej średnicy (do 300 mm) nazywane są mikrofalami i mają długość nie przekraczającą 30 m.

  Żelbetowe pale prefabrykowane mają przekroje poprzeczne od 250x250 do 400x400 mm i długości do 18 m.

• Co to są pale CFA?

• Pale CFA są przeznaczone niemal do wszystkich gruntów. Palownice o dużej mocy, z wysokociśnieniowymi napędami hydraulicznymi, pozwoliły znacząco zwiększyć szybkość robót, nawet do 200 mb pali na dzień. Dzięki takiej wydajności pale CFA stały się relatywnie tańsze od innych pali formowanych w gruncie. Również brak wibracji i wstrząsów oraz stosunkowo nieduży hałas zdecydowały o ogromnym zapotrzebowaniu na pale CFA. W wielu krajach obecnie zastąpiły one niemal zupełnie pale wbijane, a także klasyczne pale wiercone z rurowaniem lub w zawiesinie.

  Typowe wymiary pali CFA mają średnicę 400-1000 mm, a głębokość zwykle do 18 m.

  Wykonuje się również pale o zagłębieniu do 30 m i średnicy do 1500 mm, które mogą być zbrojone na całej długości. Stosowane są zarówno jako fundamenty głębokie, jak i ściany palowe.

  Pale CFA różnią się od innych pali sposobem wiercenia i formowania. Istota sposobu polega na wwierceniu w grunt ciągłego świdra ślimakowego na głębokość odpowiadającą długości pala. Wiercenie odbywa się w specjalny sposób - w jednym cyklu, bez wyjmowania narzędzia. Dzięki temu ilość wynoszonego urobku w stosunku do objętości otworu jest niewielka. Urobek wypełnia przestrzeń między zwojami świdra, a część jego zostaje rozepchnięta w otaczający grunt, chroniąc stateczność otworu. Otaczający otwór grunt jest również chroniony przed rozluźnieniem.

   

  Fazy wykonywania pali CFA:

  • ustawienie świdra,
  • wiercenie świdrem z jednoczesnym jego zagłębianiem,
  • dowiercenie do pełnej głębokości,
  • podciąganie świdra z jednoczesnym tłoczeniem mieszanki betonowej przez rurę rdzeniową,
  • zabetonowanie pala z pewnym naddatkiem,
  • pogrążanie zbrojenia,
  • umieszczenie zbrojenia, zwykle nie na całej długości pala.

   

  

  Po osiągnięciu zamierzonej głębokości świder podciąga się z równoczesnym wtłaczaniem przez rurę rdzeniową świdra specjalnie dobranej mieszanki betonowej. Jest to mieszanka pompowalna, o odpowiedniej konsystencji i granulacji kruszywa oraz zawartości cementu. Mieszanka nie powinna zawierać dużych ziaren kruszywa, gdyż powodują one zatykanie przewodu. Prędkość wyciągania świdra powinna być dostatecznie mała, aby nie wywoływać zasysania gruntu i by otwór się nie zapływał. Jest ona dostosowana do wydajności podawania mieszanki, tak aby przez cały czas formowania pala zapewnić wymagane jej nadciśnienie. Dzięki temu beton szczelnie wypełnia przestrzeń pod świdrem.

  Ciśnienie mieszanki betonowej utrzymuje stateczność otworu i zapewnia dobre zespolenie trzonu pala z gruntem. Po wyjęciu świdra w świeżą mieszankę wprowadza się szkielet zbrojeniowy o długości zbliżonej lub mniejszej od głębokości otworu. Szkielet zbrojeniowy jest wprowadzany przez wciskanie i wibrowanie lub "wciąganie" prowadnicą z zaczepem. Długie ramię pompy może podążać za przemieszczającą się po placu budowy palownicą. Umożliwia to wykonanie w ciągu godziny nawet kilku niewielkich pali, bez przestawiania pompy. Kolejnym krokiem w doskonaleniu techniki pali CFA było wprowadzenie ciągłej kontroli i rejestracji parametrów wiercenia (posuw świdra, prędkość obrotowa i moment stołu wiertniczego) i formowania (prędkość unoszenia świdra, wydajność i ciśnienie mieszanki betonowej, profil wypełnienia otworu). Palownice wyposażane są w urządzenia rejestrujące parametry wykonywania pala, które są wyświetlane na monitorze w kabinie operatora i rejestrowane w pamięci komputera. Urządzenie umożliwia operatorowi bieżącą kontrolę oraz sterowanie procesem wiercenia i betonowania.

  Zarejestrowane parametry są podstawą do sporządzenia wiarygodnej i dokładnej metryki pala. Zawiera ona wiele informacji, m.in.: numer pala, lokalizację obiektu, datę, średnicę, pochylenie, rzędne i długości wiercenia i betonowania, zużycie betonu, czasy wiercenia i betonowania, dane dotyczące mieszanki betonowej, szybkości wiercenia i wyciągania świdra, ciśnienia w instalacji hydraulicznej palownicy obrazującego opory zagłębiania świdra. Najczęściej zbrojenie jest zagłębiane pod obciążeniem statycznym ze wspomaganiem wibracyjnym w końcowej fazie. Kosz zbrojeniowy pala CFA ma zazwyczaj w dolnej części lekko odgięte pręty, ułatwia to pogrążanie zbrojenia. Do najważniejszych zalet pali CFA należą: szybkość wykonania, niższe koszty niż pali wierconych w rurach, brak wibracji i wstrząsów, niewielki hałas, nośności większe od typowych pali wierconych o takich samych wymiarach.

   

  Sprawdzanie nośność pali CFA (żelbetowych):

  • wiercenie otworu przy jednoczesnym usuwaniu urobku na śrubie
  • betonowanie przy jednoczesnym wyciąganiu świdra (bez obrotu), ciśnienie betonu powinno wypchnąć świder, jeśli nie pomaga wciągarka
  • do wypełnionego betonem otworu wpuszczamy zbrojenie np. dwuteownik lub wprowadzamy wibratorem zbrojenie klasyczne

   

  Sprawdzanie nośności:

  Sprawdzenie nośności pali formowanych w gruncie powinno po okresie w którym beton osiąga założoną gwarantowaną wytrzymałość na ściskanie. Liczba pali przeznaczonych do próbnych obciążeń powinna wynosić co najmniej 2 pale, gdy w skład fundamentu wchodzi do 100 pali, oraz co najmniej 1 pal na każde rozpoczęte dalsze 100 pali.

   

  Badanie statyczne:

  Badanie statyczne polegają na pomiarze przemieszczenia (osiadania/uniesienia) głowicy pala pod wpływem obciążenia Q o wartości zmieniającej się zgodnie z programem badań. Badanie prowadzone jest z reguły metodą z obciążeniem zwiększanym stopniami.

  Obciążenie pala w trakcie badań realizowane jest za pomocą kalibrowanego siłownika hydraulicznego rozpartego pomiędzy badanym palem i konstrukcją oporową.

   

  Badanie dynamiczne:

  Wysokoodkształceniowe badania dynamiczne polegają na wykorzystaniu zjawiska rozchodzenia się fali naprężeń w palu podczas jego wbijania (test PDA), albo w przypadku pala wykonywanego w gruncie po jego wykonaniu i uderzeniu w głowicę młotem kafara lub innym ciężarem prowadzonym w prowadnicach (test DLT).

  Głównym elementem służącym do wywoływania fali naprężeń podczas uderzania pala jest bijak (młot). Bijak unoszony jest za pomocą wibromłota lub dźwigu zapewniającego swobodne jego uwalnianie. Swobodne zwolnienie bijaka ma zapewnić jego bezwładne przemieszczanie się wzdłuż prowadnicy zamocowanej do głowicy pala i uderzenie w głowicę. Prowadnica zapewnia centryczne uderzenie bijaka w pal. Interpretacja wyników badań odbywa się za pomocą programów numerycznych.

• Co to są pale SDP?

• SDP - to technologia pali przemieszczeniowych - palownica, przy udziale momentu obrotowego oraz siły wciskającej, pogrąża świder w podłoże gruntowe jednocześnie rozpychając grunt na boki, bez wynoszenia urobku na powierzchnię. Rozpychaniu towarzyszy dogęszczanie gruntu. Podczas pogrążania wnętrze rury zapełnia się betonem utrzymując wewnątrz niewielkie nadciśnienie zapobiegające dostawaniu się do wewnątrz gruntu czy wody. Po osiągnięciu odpowiedniej głębokości następuje faza podciągania przy jednoczesnym betonowaniu trzonu pala. Zbrojenie jest wciskane (w razie potrzeby wibrowane) w świeży beton.

  Zalety:

  • brak wibracji
  • większa nośność przy mniejszej średnicy
  • brak urobku, szybkość, czystość

  

   

• Omów pale Atlas.

• Pale Atlas są odmianą pali wkręcanych. Nie wymagają wydobywanie gruntu. Grunt jest rozpychany na boki podczas wkręcania ostrza.

   

  Wykonanie:

  • Ustawienie głowicy w osi przyszłego pala
  • Wkręcenie w grunt rurowej żerdzi z głowicą rozpychającą grunt i traconym ostrzem
  • Wprowadzenie zbrojenia pala do wnętrza żerdzi
  • Wypełnienie wnętrza żerdzi i górnego leja zasypowego betonem, a następnie wykręcenie żerdzi i wypełnienie otworu po głowicy betonem.

  

• Jakie są zasady wykonywania pali wielkośrednicowych?

• Przed robotami związanymi z wykonaniem pali wielkośrednicowych należy wzmocnić podłożę pod ciężki sprzęt, nasypując warstwę kruszywa, układając płyty zbrojone.

  

  Fazy wykonywania pali:

  • ustawienie rury obsadowej i jej zagłębianie wyprzedzająco w stosunku do narzędzia wiercącego (np. świder spiralny)
  • wiercenie świdrem w osłonie rury
  • wyjęcie świdra razem z urobkiem
  • dowiercenie do pełnej głębokości i oczyszczenie dna otworu
  • wstawienie zbrojenia
  • układanie mieszanki betonowej z podciąganiem rury obsadowej
  • wykonanie całego pala ze zbrojeniem na całej długości.

   

  Do najważniejszych zalet pali wierconych należy (stąd cel stosowania):

  • duża nośność do kilkunastu tysięcy kN
  • możliwość zmniejszenia podatności pali zabiegami specjalnymi (iniekcja podstaw, poszerzanie podstaw) - duża długość do kilkudziesięciu metrów
  • duża sztywność na zginanie, wynikająca z dużych wymiarów przekroju poprzecznego
  • możliwość kontroli warunków gruntowych w trakcie wykonywania pala i wynikająca z tego możliwość dopasowania długości pali do zmiany tych warunków - brak wibracji i wstrząsów
  • możliwość użycia bardzo różnych narzędzi w zależności od warunków gruntowych i wynikająca z tego możliwość przewiercania przeszkód w gruncie.

   

  Odbiór:

  Roboty wykonane zgodnie z dokumentacją projektową oraz pisemnymi decyzjami Nadzoru Inwestorskiego.

   

  Podstawą dokonania ilości i jakości robót jest:

  • dokumentacja projektowa
  • dziennik budowy i dowody uzasadniające zmiany i uzupełnienia dokonane w trakcie budowy, dane geotechniczne zawierające dane o rodzaju gruntu - metryki pali

   

  Odbiór robót zanikających obejmuje sprawdzenie zgodności wykonanych otworów oraz zbrojenia pala, przy odbiorze końcowym należy przedłożyć wyniki wszystkich wymaganych pomiarów i badań, protokoły wszystkich odbiorów robót zanikających

• Omów co zawiera metryka wbitego pala fundamentowego.

• Informacje zawarte w metryce pala:

  • numer podpory/fundamentu
  • numer pala
  • lokalizację pala
  • wymiary pala
  • klasa betonu pala
  • informacje na temat zbrojenia pala
  • informacje na temat liczby złączek i ich położenia
  • nachylenie projektowanego i wykonanego pala
  • datę rozpoczęcia i zakończenia zagłębiania pala
  • rodzaj i typ urządzenia do zagłębiania pala
  • ciężar młota - wysokość spadu młota
  • rodzaj stosowanej przedłużki
  • wpędy pala (należy podać jako wartość wpędu ilość uderzeń młota na każde 20cm postępu zagłębiania pala)
  • rzędną terenu oraz rzędną projektowaną i wykonaną podstawy i głowicy pala
  • numer rysunku na podstawie którego realizowane jest wbijanie pali
  • imię i nazwisko Kierownika Robót Palowych.

• Co to jest JET GROUTING?

• Iniekcja strumieniowa (ang. jet grouting) jest procesem wzmacniania podłoża gruntowego, polegającym na mieszaniu gruntu z zaczynem, tłoczonym pod wysokim ciśnieniem. W konsekwencji działania wysokoenergetycznego strumienia iniektu następuje całkowite zniszczenie naturalnej struktury i odspajanie gruntu oraz jego częściowa wymiana. Na skutek procesu iniekcji cechy gruntu zostają ujednolicone, a powstały w wyniku petryfikacji kompozyt gruntowo-cementowy wykazuje znaczną wytrzymałość i bardzo małą przepuszczalność.

  Najczęściej stosowanym środkiem stabilizującym jest zaczyn cementowy, ale istnieje możliwość użycia innych mieszanek, np. iniekty bitumiczne z dodatkiem bentonitu lub iniekty na bazie żywic syntetycznych. Możliwe jest również wykorzystanie dodatków poprawiających właściwości spoiw, takich jak popioły lotne oraz środki przyspieszające czas wiązania.

  W zależności od rodzaju i przepuszczalności urabianego gruntu stosunek wagowy wody do cementu (w/c) w  wykorzystywanych zaczynach cementowych powinien kształtować się w granicach od 0,5 do 1,5 (małe w/c dla gruntów przepuszczalnych, większe w/c dla gruntów słabo przepuszczalnych).

  Wykonawstwo technologii iniekcji strumieniowej można przedstawić etapowo. Pierwszy etap rozpoczyna się od wywiercenia otworu za pomocą żerdzi z dyszami iniekcyjnymi, zakończonej koronką wiertniczą. Po osiągnięciu w gruncie projektowanej rzędnej podstawy konstruowanego elementu następuje druga część realizacji, a więc podnosi się żerdź, która jednocześnie obraca się i podaje zaczyn pod ciśnieniem rzędu 30-50 MPa, z wydatkiem 50-450 l/min. Po zmieszaniu gruntu ze spoiwem zachodzi wiązanie, tworząc gruntowo-cementową strukturę uformowanej bryły iniekcyjnej.

  

  W zależności od stosowanego ciśnienia, czasu iniekcji, ruchu posuwistego żerdzi i prędkości obrotowej podczas jej wyciągania formuje się w gruncie elementy o różnych przekrojach i średnicach. Można również realizować całe moduły o dowolnych kształtach konstrukcyjnych.

• Wymienić rodzaje sposobów wzmacniania fundamentów.

• Wzmacnianie fundamentów może odbyć się poprzez:

  • podbudowanie,
  • poszerzenie,
  • wzmocnienie gruntu pod fundamentem,
  • dodatkowe oparcie na gruncie nośnym za pomocą np. pali.

  

• W jaki sposób wzmacnia się fundamenty poprzez podbijanie?

• Podbicie fundamentów wymaga zgłoszenia do właściwego organu oraz nadzorowania prac przez osobę posiadającą uprawnienia budowlane.

  Podbijanie fundamentów - krok po kroku:

  • obwód budynku dzielimy na odcinki o długości 1 metra
  • w tym samym czasie może być podkopany jedynie co czwarty taki odcinek
  • odcinek odsłonięty musimy zabezpieczyć przed zalaniem
  • odległość pomiędzy kolejnymi podbijanymi odcinkami musi być co najmniej równa 1,5-krotnej wysokości ściany piwnicy
  • wykonujemy wykop z bezpiecznymi skarpami
  • spód starego fundamentu starannie czyścimy
  • szalujemy odcinek pod ławą zostawiając przestrzeń 10 cm do starego fundamentu
  • po stwardnieniu wykonujemy na betonie izolację (2x papa, lub masy bitumiczne)
  • następnie wypełniamy 10 centymetrową przestrzeń betonem
  • po uzupełnieniu betonem przestrzeni pod starym fundamentem, na izolacji wykonujemy kolejne deskowanie i wykonujemy 10 cm odsadzki

   

  Gdy temperatura powietrza spadnie poniżej 5°C, podbijanie lepiej odłożyć do wiosny.

  Beton użyty do wykonania tego typu prac powinien być minimum klasy C 12/15. Podmurówkę można wykonać używając bloczków betonowych lub pełnej cegły i zaprawy cementowej.

• Narysować rozkład naprężeń pod fundamentem.

• Rozkład naprężeń pod fundamentem:

  

• Omówić sposoby posadowienia obiektu w gruntach słabonośnych.

• Grunty o małej nośności to przede wszystkim luźne piaski, gliny, szczególnie często występujące w centralnej Polsce iły, namuły i torfy. Bardzo niekorzystny dla posadowienia budynku jest również teren podmokły, który utrudnia wykonanie wykopów i wymaga szczególnej izolacji.

  Z kolei działki położone w okolicy zbiorników wodnych oraz rzek, chociaż kuszą swą urodą, to niosą zagrożenie w postaci występowania gruntów organicznych, szczególnie torfów. Posadowienie budynków na gruntach o małej nośności możliwe jest najczęściej dzięki zastosowaniu nietypowych fundamentów. Fundament taki jest oczywiście dużo droższy niż tradycyjny. Ale zanim zdecydujemy się na wybór fundamentu posadowionego pośrednio, musimy przeprowadzić badania geotechniczne gruntu. 

   

  Płyty fundamentowe

  Płyta fundamentowa może być wykorzystana do posadowienia budynków na gruntach o małej oraz dobrej nośności. Płyty fundamentowe powodują, że ciężar budynku rozkłada się na większym obszarze niż w przypadku fundamentu tradycyjnego, co gwarantuje równomierne osiadanie budynku. Ponadto płytę taką można uzbroić poprzez dodanie do niej prętów, co zapewni sztywność konstrukcji oraz połączyć z systemem ogrzewania dzięki położeniu w niej rur grzewczych. Zaletą płyty fundamentowej jest to, że można ją wykonać dużo szybciej niż tradycyjny fundament. Na gruntach o małej nośności przed wylaniem płyty fundamentowej konieczna jest częściowa wymiana gruntu. Posadowienie budynku na płycie fundamentowej możliwe jest wtedy, gdy grunty o słabej nośności nie zalegają więcej niż 2 metry poniżej projektowanego posadowienia.

   

  Rodzaje fundamentów pośrednich

  Fundamenty pośrednie stosuje się po to, by przenieść obciążenie z fundamentu na studnie lub pale. Te metody wykorzystywane są w przypadku, gdy warstwa nośna gruntu występuje głęboko pod poziomem terenu. Do posadowienia budynku na studniach używa się kręgów betonowych, zagłębionych w gruncie do momentu oparcia na warstwie nośnej. W ułożone studnie wprowadza się zbrojenie połączone ze zbrojeniem ławy fundamentowej i zalewa je betonem.

  Jeżeli grunt nośny występuje głęboko, to można również posadowić fundament na palach. Najczęściej stosowane - prefabrykowane pale żelbetowe posiadają długość do 18 metrów. Pale te są wbijane lub wkręcane w grunt i na nich osadza się fundament. Umieszczanie pali nie wymaga wcześniejszego wydobywania gruntu. Niestety jest to dosyć kosztowna metoda.

   

  Wymiana gruntu 

  Stosuje się wówczas, gdy grubość warstwy gruntów rozluźnionych nie przekracza 2 m i należy określić ze względów ekonomicznych.

• Omówić konstrukcję "białych wanien".

• Biała wanna wykonywana jest jako konstrukcja żelbetowa, monolityczna, posiadająca płytę denną i ściany, będące jednocześnie ścianami fundamentowymi. Rozwiązanie to stosuje się jako hydroizolację bezpowłokową w kondygnacjach podziemnych, kiedy wymagają tego warunki gruntowe - jest to rozwiązanie dość drogie i problematyczne na etapie wykonawstwa. Do wykonania "białych wanien" wykorzystywany jest beton wodoszczelny o klasie co najmniej W8, który pełni funkcję hydroizolacji. Samą konstrukcję wykonuje się w ścisłym reżimie technologicznym. Wymaga to sporządzenia dokładnego projektu i przestrzegania wytycznych na etapie wykonawczym, w tym dotyczących np. receptury betonu czy kontroli zarysowań betonu. Te ostatnie dotyczą  etapowania wylewania betonu, tzw. dzielenia na takty.

  

• W jaki sposób wykonać poszerzenie ławy ceglanej o 40cm?

• Obecnie bardzo rzadko stosuje się murowane ławy fundamentowe. Przed przystąpieniem do wykonania poszerzenia ławy ceglanej będącej częścią obiektu historycznego, należy odpowiednio zabezpieczyć i wzmocnić wykop. Dodatkowo, jeżeli poszerzenie ławy związane jest ze zmianą sposobu użytkowania budynku, należy również

  Poszerzenie ławy polega m.in. na powiększeniu szerokości podstawy fundamentu. W zależności od rodzaju ławy murowanej poszerzenie wykonuje się na całej głębokości aż do powierzchni gruntu (rys. 2), bądź tylko na fragmencie (rys.1).

  

  Po dobraniu odpowiedniej szerokości (zależnej np. od rodzaju gruntu), należy wykonać szalowanie oraz przygotować solidne podłoże pod wylewany element, np. piasku lub keramzytu. Dodatkowym elementem łączącym murowaną ławę z poszerzeniem, mogą być stalowe pręty kotwiące obie części ław. Całość należy zalać betonem.