Prawidłowe rozpoznanie podłoża gruntowego pod budowę obiektów komercyjnych
Bezpieczeństwo oraz względy użytkowe zależą nie tylko od prawidłowo zaprojektowanej konstrukcji nadziemnej, ale również od właściwego doboru metod posadowienia, dlatego fundamenty to jeden z najważniejszych elementów konstrukcyjnych obiektów.
Obciążenia obiektów zwykle przekazuje się na podłoże budowlane za pośrednictwem słupów, ewentualnie ścian, dlatego fundamenty projektuje się jako stopy fundamentowe umieszczone pod każdym ze słupów lub jako ławy fundamentowe wzdłuż osi budynku. W przypadku gdy podłoże gruntowe pod obiektem ma niewystarczającą nośność lub posadowienie bezpośrednie generuje zbyt duże bądź nierównomierne osiadania (mówimy wówczas o gruntach słabych), należy rozważyć posadowienie pośrednie lub odpowiednio wzmocnić podłoże.
Posadowienie bezpośrednie, pośrednie czy wzmacnianie podłoża?
Posadowienie pośrednie oznacza, że obciążenia z konstrukcji przekazywane są na niżej leżące mocniejsze warstwy podłoża za pomocą różnych elementów konstrukcyjnych – najczęściej pali. Takie rozwiązanie bywa niekorzystne np. ze względów ekonomicznych. Wówczas należy rozważyć poprawę właściwości podłoża i posadawiać obiekt bezpośrednio na już wzmocnionym podłożu.
Wzmocnienie można uzyskać różnymi technikami, w zależności od tego, z jakich gruntów jest zbudowane podłoże. Najprostszą, ale niekoniecznie najtańszą metodą jest wymiana słabego gruntu (np. iłu o zbyt dużej wilgotności czy gruntu organicznego) na inny, o pożądanych parametrach (zwykle kruszywo łamane lub grunt naturalny gruboziarnisty). Może to dotyczyć terenu pod całym obrysem hali lub tylko miejsc pod stopami bądź ławami fundamentowymi. Tak wprowadzone nowe warstwy „owija się” czasem geosyntetykiem, tworząc rodzaj poduszki lub materaca. Jeśli w podłożu znajdują się luźne piaski i żwiry, należy je dogęścić, np. przy użyciu walców statycznych. To samo dotyczy niejednorodnych gruntów antropogenicznych (nasypowych), w których występują pustki. Bardzo efektywne jest wówczas stosowanie dynamicznych metod zagęszczania gruntu – impulsowych, takich jak np. ciężkie ubijanie (kontrolowane zrzucanie ciężaru z dużej wysokości), lub wibracyjnych (walce wibracyjne bądź wibroflotacja).
Polecany artykuł:
Często wykorzystuje się je do wgłębnej wymiany gruntu – wówczas kruszywo naturalne lub inny materiał mineralny o pożądanych parametrach „wbija się” w istniejące podłoże. Efektem takiego działania są kolumny kamienne lub żwirowe. Jeśli tę technikę zastosuje się na podłożu zbudowanym ze słabych gruntów drobnoziarnistych (spoistych, takich jak iły oraz pyły), poprawa parametrów wytrzymałościowych podłoża będzie dodatkowo wynikać ze zmniejszenia wilgotności tych gruntów na skutek ułatwienia odpływu wody z przestrzeni między cząsteczkami.
Inną metodą wzmocnienia podłoża jest wprowadzenie do gruntu substancji stabilizującej, np. w postaci spoiwa cementowego, wapiennego. Można tego dokonać przypowierzchniowo lub wgłębnie przez równomierne zmieszanie jej z gruntem (na sucho bądź z dodatkiem wody) albo punktowo w postaci zastrzyków. Poprawę parametrów gruntów spoistych o nadmiernej wilgotności można też uzyskać przez ich przeciążenie (czasami z zabudową dodatkowego drenażu). Jednak np. przy budowy hali, która często musi być realizowana w krótkim czasie, metoda ta nie jest polecana, gdyż wymaga dużej cierpliwości od inwestora i wykonawcy.
Wszędzie tam, gdzie obiekt ma stanąć blisko krawędzi zbocza lub skarpy, niezbędne jest sprawdzenie stateczności podłoża. W niektórych przypadkach konieczne może być zastosowanie wzmocnienia skarpy poprzez zazbrojenie gruntu przy użyciu geosyntetyków (geosiatek, georusztów), zbrojenia prętowego (gwoździ lub kotew gruntowych) albo szkieletowego (np. gabionów).
O sposobie posadowienia i wyborze ewentualnej metody wzmocnienia decydują warunki gruntowe. Rozpoznanie podłoża, na którym ma stanąć projektowany obiekt, jak również projekt fundamentów muszą spełniać wymagania normy PN-EN 1997 Eurokod 7 „Projektowanie geotechniczne”.
