Fundamenty palowe są jednym z kluczowych elementów budownictwa, szczególnie w przypadku wymagających warunków gruntowych. W tym artykule omówimy zagadnienia związane z nośnością pali oraz fundamentów palowych, sposoby ich wykonania i zasady obliczeń.
Nośność grupy pali
Nośność grupy pali w gruntach spoistych jest równa sumie nośności pali pojedynczych tylko wtedy, gdy strefy naprężeń nie zachodzą na siebie. W praktyce zależy to od rodzaju gruntu i odległości między palami.
Sposoby wykonywania pali wierconych
Norma budowlana wyróżnia następujące sposoby wykonywania pali wierconych:
- w rurach obsadowych wyciąganych,
- z pozostawieniem rur obsadowych w gruncie,
- w zawiesinie iłowej,
- metodą obrotowo-ssącą z płuczką wodną.
Sposoby wykonywania pali prefabrykowanych i stalowych
Dla pali prefabrykowanych, stalowych z dnem zamkniętym oraz stalowych z profili norma wskazuje następujące metody:
- wbijane,
- wpłukiwane,
- wwibrowywane.
Obliczenia pali ściskanych
Pale ściskane należy dodatkowo obliczać na wyboczenie w następujących przypadkach:
- gdy pale wystają ponad grunt,
- gdy przechodzą przez namuły i torfy.
Stany graniczne użytkowania
Norma budowlana wyróżnia następujące rodzaje stanów granicznych użytkowania:
- osiadanie,
- odkształcenie,
- przechylenie.
Próbne obciążenie pali
Próbne obciążenie pali wykonuje się w celu potwierdzenia obliczeń nośności pala. Wyniki tych obciążeń stanowią podstawę do ewentualnych zmian w projekcie palowania.
Kiedy należy przeprowadzić próbne obciążenie pali?
Próbne obciążenie powinno być wykonane:
- gdy liczba pali przekracza 25 sztuk,
- w miejscach o najniekorzystniejszych warunkach geotechnicznych.
Kiedy można zrezygnować z próbnych obciążeń pali?
Próbnych obciążeń pali można nie wykonywać, jeśli liczba pali jest mniejsza niż 25, a nośność podłoża oraz jakość wykonania pali nie budzą zastrzeżeń.
Parametry próbnych obciążeń pali
Wciskanie pali
Obciążenie powinno wzrastać stopniami od 1/8 do 1/12 obliczeniowej nośności pala wciskanego. Liczba stopni nie powinna być mniejsza niż 10.
Wyciąganie pali
Obciążenie powinno wzrastać stopniami od 1/15 do 1/20 obliczeniowej nośności pala wyciąganego. Liczba stopni obciążeń również nie powinna być mniejsza niż 10.
Wartości oporu gruntu
Opór pod podstawą pala
Tabelaryczne wartości jednostkowego granicznego oporu gruntu pod podstawą pala zależą od:
- rodzaju gruntu,
- stopnia zagęszczenia lub plastyczności.
Opór wzdłuż pobocznicy pala
Wartości tabelaryczne zależą od:
- rodzaju gruntu,
- stopnia zagęszczenia lub plastyczności.
W przypadku gruntów niespoistych, średnio zagęszczonych i zagęszczonych uwzględnia się wpływ średnicy pala na wartość oporu pod podstawą pala oraz głębokość krytyczną.
Warunki podparcia pala w gruncie
- Przegubowe podparcie: Pal uznaje się za przegubowo podparty, jeśli jest zagłębiony w grunt nośny na głębokość do 3,5 m.
- Utwierdzenie w gruncie: Pal uznaje się za utwierdzony, jeśli jest zagłębiony na głębokość powyżej 3,5 m.
Szczególne przypadki nośności pali
Nośność grupy pali równa się sumie nośności pali pojedynczych, niezależnie od ich rozstawu, w następujących przypadkach:
- gdy pale opierają się na skale,
- gdy końce pali są zagłębione co najmniej 1 m w grunty gruboziarniste, piaski grube lub spoiste zwarte,
- gdy pale są wbijane bez wpłukiwania.
Podsumowanie
Znajomość zasad dotyczących nośności pali i fundamentów palowych jest kluczowa dla projektowania i realizacji trwałych konstrukcji budowlanych. Próbne obciążenia pali, odpowiednie metody ich wykonywania oraz uwzględnienie warunków geotechnicznych pozwalają na osiągnięcie optymalnej nośności i bezpieczeństwa fundamentów.
Obraz Retina Creative z Pixabay