Posadowienie budowli
Posadowienie obiektów budowlanych obejmuje nie tylko projektowe rozwiązanie fundamentów, stanowiących najniżej położoną część konstrukcji obiektu, ale także sposób przekazania obciążeń od fundamentów na podłoże gruntowe.
Prawidłowe zaprojektowanie posadowienie wymaga uprzedniego starannego rozpoznania podłoża gruntowego w celu ustalenia istniejących warunków gruntów wodnych posadowienia i niezbędnych parametrów do wyznaczania nośności podłoża fundamentów oraz osiadania obiektu budowlanego. W procesie projektowania posadowienia należy uwzględnić również przeznaczenie obiektu, rodzaj konstrukcji,jej odkształcalność, technologię wykonania i warunki użytkowania.
Przykład bezpośredniego posadowienia fundamentu (D - gł. posadowienia):
D - najmniejsza głębokość posadowienia,
B - szerokość fundamentu
p.p.m. - poziom posadowienia fundamentu
Rozwiązanie posadowienia może być klasyfikowane w podobny sposób jak fundamenty.
Podstawowym kryterium jest głębokość posadowienia budowli, czyli odległość podstawy fundamentu od powierzchni terenu. W zależności od głębokości posadowienia rozróżnia się fundamenty płytki i głębokie, czyli posadowienie płytkie bądź głębokie.
Do płytkich zalicza się fundamenty posadowione bezpośrednio na nośne^ warstwie gruntu, zalegającej od poziomu terenu na takiej głębokości, do Jakiej można wykonać wykop otwarty bez stosowania specjalnych umocnień jego zboczy lub ścian specjalnych metod wykonania i bez obniżania wody gruntowej. Głębokość ta zazwyczaj nie przekracza 3-4 m. Gdy warstwa nośna gruntu zalega głębiej, wówczas posadowione na niej fundamenty zalicza się do głębokich.
Innym ważnym kryterium klasyfikacyjnym posadowiona jest sposób przekazania obciążenia z fundamentu na nośną warstwę gruntu. Rozróżnia się:
- posadowienie bezpośrednie, gdy podstawa fundamentu spoczywa bezpośrednio na nośnej warstwie gruntu,
- posadowienie pośrednie, gdzie obciążenie od budowli jest przekazywane na głęboko położoną warstwę nośną za pomocą specjalnych elementów konstrukcyjnych pogrążonych w podłożu jak np.: mikropale, pale, studnie opuszczane, ściany szczelinowe, kesony.
Rozwiązanie posadowienia musi zapewnić bezpieczeństwo i właściwe warunki użytkowania w przewidywanym czasie eksploatacji obiektu budowlanego, a także w trakcie budowy, remontów, modernizacji itp.
PODZIAŁ GRUNTÓW BUDOWLANYCH
Grunty budowlane są to utwory geologiczne zewnętrznej warstwy skorupy ziemskie^, znajdujące się w zasięgu wpływu obciążeń pochodzących od obiektów budowlanych bądź używane do budowli ziemnych ( zapór, nasypów itp.) Obecny stan zewnętrznych warstw skorupy ziemskiej jest wynikiem procesów geologicznych zachodzących wewnątrz kuli ziemskiej ( skały osadowe i grunty nieskaliste rozdrobnione ).
Według normy PN-86/B-02480rozróżnia się 4 klasy gruntów:
1 – Skaliste (skały).
2 – Rodzime mineralne.
3 – Rodzime organiczne.
4 – Nasypowe.
BADANIA PODŁOŻA GRUNTOWEGO
Celem badania gruntowego jest przede wszystkim określenie właściwości (parametrów) geotechnicznych gruntów, umożliwiających prawidłowe zaprojektowanie posadowienia obiektu budowlanego, z uwzględnieniem wzajemnego oddziaływania na siebie podłoża i obiektu w czasie jego wykonywania, a następnie eksploatacja. Badania gruntów dzieli się na: polwe (terenowe tzw. in situ) i laboratoryjne (badania próbek gruntu).
DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA
Na podstawie wyników badań polowych i laboratoryjnych sporządza się dokumentację geotechniczną, która ma przedstawić rzeczywiste warunki i cechy podłoża gruntowego w miejscu usytuowania projektowanego obiektu budowlanego. Dokumentacja powinna podawać parametry geotechniczne, które umożliwia ocenę przydatności podłoża projektowanego obiektu ... sporządzenie projektu posadowienia .Należy, zatem, uwzględnić w niej również charakterystykę konstrukcji projektowanego obiektu budowlanego.
Dokumentacja geotechniczna składa się z części opisowe i rysunkowej oraz załączników zawierających materiały dokumentacyjne (tabele wyników badań karty otworów wiertniczych, karty sondowań).
Dokumentacja geotechniczna powinna zawierać:
- plan orientacyjny danego terenu np.: w skali 1:5000,
- plan stacyjno - wysokościowy terenu z oznaczeniem projektowanych i istniejących obiektów oraz punktów badań polowych
- charakterystykę konstrukcji i przeinaczenie projektowanego obiektu,
-określenie kategorii geotechnicznej,
-opis geologii podłoża terenu zabudowy,
-metryki otworów badawczych,
-wyniki sondowań i ewentualnych badań specjalnych,
-profile geotechniczne,
-przekroje geotechniczne prowadzone przez otwory wiertnicze,
-wyniki badań laboratoryjnych gruntu,
-wyniki badań chemicznych wody gruntowej,
-wartości uogólnionych parametrów geotechnicznych poszczególnych warstw gruntów podłoża przydatnych do projektowania fundamentów,
-uwagi i wnioski dotyczące warunków i wymagań w zakresie posadowienia fundamentów projektowanego obiektu budowlanego
ROZKŁAD NAPRĘŻEŃ W POZIOMIE POSADOWIENIA FUNDAMENTÓW
Rozkład naprężeń w poziomie posadowienia fundamentu zależy od wielu czynników, w tym od sztywności fundamentów, jego obciążenia i właściwości gruntów podłoża. Z teoretycznych rozwiązań i badań modelowych wynika, że rozkład ten jest krzywoliniowy. Na przykład pod sztywna ławą fundamentową ma on w gruntach niespoistych (sypkich)kształt zbliżony do paraboli w gruntach spoistych - zbliżony do siodłowego. W praktyce zazwyczaj przyjmuje się prostoliniowy rozkład naprężeń (nacisków), a zależnie od obciążenia - prostoliniowy, trapezowy lub trójkątny. Obciążenie fundamentu i reakcja podłoża musi spełniać warunki równowagi.
Fundamenty bezpośrednie najczęściej stosuje się o podstawach prostokątnych szerokości „B” wymiar krótkiego boku. Wypadkowa obciążeń fundamentu przekazywanych na podłożu może działać - w stosunku do środka podstawy - osiowo(w środku ciężkości podstawy) lub mimośrodkowo np. w kierunku jednej z osi głównych podstawy.