FUNDAMENT Część konstrukcji budowlanej (inżynierskiej), która jest wsparta bezpośrednio na gruncie i zwykle znajduje się poniżej powierzchni terenu. PODŁOŻE BUDOWLANE Bryła gruntu przejmującą naprężenia od fundamentu (zwykle w obrysie fundamentu i do głębokości, na której zd = 0,3 z )
RODZAJE FUNDAMENTÓW ze względu na głębokość posadowienia PŁYTKIE < 4-5m ppt bezpośrednie (płytkie) GŁĘBOKIE > 5 m ppt bezpośrednie (głębokie) pośrednie
RODZAJE FUNDAMENTÓW ze względu na sztywność SZTYWNE PODATNE
RODZAJE FUNDAMENTÓW ze względu na kształt i konstrukcję obiektu ŁAWOWE STOPOWE PŁYTOWE MASYWNE PALOWE L B L B
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE TOK POSTĘPOWANIA Przyjęcie schematu obliczeniowego podłoża. Ustalenie głębokości posadowienia i usytuowania fundamentu. Wstępne zwymiarowanie fundamentu.
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE TOK POSTĘPOWANIA Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża. Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania obiektu. Zwymiarowanie elementów fundamentu z uwzględnieniem obciążenia od obiektu i odporu podłoża.
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE TOK POSTĘPOWANIA Wykonanie rysunków konstrukcyjnych. Opracowanie opisu technicznego. PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowe. PN-EN 1997-1:2008. Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne Część 1: Zasady ogólne.
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Przyjęcie schematu obliczeniowego podłoża Dokumentacja geologiczno-inżynierska. Dokumentacja geotechniczna. Inwentaryzacja posadowienia sąsiednich obiektów. Wymagania architektoniczne dotyczące poziomu posadowienia. Ustalenie głębokości i lokalizacji fundamentu Przemarzanie, pęcznienie, tiksotropia, krasowienie i inne niekorzystne procesy geologiczne. Wymagania architektoniczne oraz eksploatacyjne. Warunki geologiczne i zalecenia geotechniczne. Lokalizację fundamentów sąsiednich budowli i uzbrojenia terenu.
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Wstępne przyjęcie wymiarów podstawy fundamentu Liniowy rozkład naprężeń od konstrukcji w poziomie posadowienia. e B,L e B,L N r N r q rmin q rmax q rmax eb B + L e L 1 6 eb B + L e L 1 6
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Wstępne przyjęcie wymiarów podstawy fundamentu Wypadkowa sił długotrwałych nie powinna wychodzić poza rdzeń fundamentu. e B,L N r q rmax eb B + L e L 1 6
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Wstępne przyjęcie wymiarów podstawy fundamentu Jeżeli wypadkowa sił długotrwałych wychodzi poza rdzeń fundamentu, to szczelina ma zasięg C C /2. c c e B,L N r q rmax eb B + L e L 1 6
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Wstępne przyjęcie wymiarów podstawy fundamentu Dla budynków wysokich o fundamencie płytowym oraz fundamentów suwnic wypadkowa sił długotrwałych nie może wychodzić poza rdzeń fundamentu. e B,L N r q rmax eb B + L e L 1 6
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Wstępne przyjęcie wymiarów podstawy fundamentu Dla konstrukcji wrażliwej na nierównomierne osiadanie posadowionej na gruntach bardzo ściśliwych (M < 5 MPa). q q max min 1,3 Dla konstrukcji niewrażliwej na nierównomierne osiadanie posadowionej na gruntach mało ściśliwych (M > 20 MPa). q q max min 3,0 Dla konstrukcji pośrednich. q q max min 2,0
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża PN-81/B-03020 Podstawowy warunek obliczeniowy: Qr mq f d B e B,L d L N r Qr N r m 0,7;0,8;0,9 R rl R rb
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-EN 1997-1:2008. Eurokod 7 Sprawdzenie stanu granicznego GEO i EQU EQU E + T dst, d Estb, d d E E F ; X / ; a d f rep k M d
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-EN 1997-1:2008. Eurokod 7 Sprawdzenie stanu granicznego GEO i EQU GEO Ed R d e B,L Podejścia obliczeniowe R rb d B d L F rep R rl d 2* - wyczerpanie nośności i inne E F a Rd RFrep; X k ; ad / R E ; F rep d d 3 stateczność w skutek przesunięcia E F ; F a R R F ; X / ; a E ; F rep Fg g d d F rep k M d
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-EN 1997-1:2008. Eurokod 7 Sprawdzenie stanu granicznego GEO i EQU GEO Ed R d
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża (jednorodnego) B B q f 1 + 0,3 cnc + DNq + 1 0,2 0, 5BN L L (Terzaghi) Q fnb B BL + 0,3 L N B + 1 + 1,5 L N 1 ccuic D min DD id + 1 0, 25 B L N B Bi B B Q fnl B BL + 0,3 L N B + 1 + 1,5 L N 1 ccuic D min DD id + 1 0, 25 B L N B Li B B
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-EN 1997-1:2008. Eurokod 7 Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża (jednorodnego) B B q f 1 + 0,3 cnc + DNq + 1 0,2 0, 5BN L L (Terzaghi) q R 2 A' + c s i q EC7 f u c c +
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża (jednorodnego) B B q f 1 + 0,3 cnc + DNq + 1 0,2 0, 5BN L L (Terzaghi) Q fnb B BL + 0,3 L N B + 1 + 1,5 L N 1 ccuic D min DD id + 1 0, 25 B L N B Bi B B Q fnl B BL + 0,3 L N B + 1 + 1,5 L N 1 ccuic D min DD id + 1 0, 25 B L N B Li B B
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża (jednorodnego) L L 2 e L B B 2 e B d B e B,L d L N r R rl R rb L B
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża (jednorodnego) e B,L R rb d B d L N r R rl L B
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża (warstwowanego) B ' B + b L ' L + b N ' N G' r r + G ' B' L' h h B b h 4 h > B b h 3 h 2B L+b b h 3 b 2h 3 b/2 B b/2
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Sprawdzenie stanu granicznego nośności podłoża (warstwowanego*) Q fw fs m Q + Q Q (Madej) fm fs
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania Nie jest konieczne w przypadkach: 1-kondygnacyjnych hal z suwnicami <500kN, niewrażliwych na nierównomierne osiadanie; budynków przemysłowych < 3 kondygnacji; budynków mieszkalnych < 11 kondygnacji oraz siatce konstrukcji nośnej < 6m.
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania oraz jednocześnie: obciążenia elementów budowli nie są zróżnicowane; nie przewiduje się sąsiedniego obciążenia; brak wymagań specjalnych; do głębokości 3B występują grunty niespoiste (I D >0,33) lub spoiste (I L <0,25).
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania Warunek obliczeniowy: s s dop [s] : s - średnie osiadanie fundamentów 5 20 cm - przechył budowli 0,001 0,003 s - ugięcie budowli lub Ds/l - różnica osiadań 1/100 1/700 0,003
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania s - średnie osiadanie fundamentów (metoda jednoosiowa) s śr s k F F k k s k zdih M 0i i zsih + M i i - przechył budowli 2 2 a + b s ax + by + c
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE PN-81/B-03020 Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania s ugięcie budowli s s 0 l 1 s 1 + s 0 l 2 s 2 l 1 l 2 s 1 s 0 s 2
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Zwymiarowanie elementów fundamentu z uwzględnieniem obciążenia od obiektu i odporu podłoża dobór materiału; sprawdzenie wstępnie przyjętych wymiarów pod względem wytrzymałości na zginanie, ścinanie i przebicie; obliczenie wymaganego przekroju zbrojenia i przyjęcie jego rozmieszczenia.
FUNDAMENTY BEZPOŚREDNIE Wykonanie rysunków konstrukcyjnych
FUNDAMENTY POŚREDNIE PALE STUDNIE KESONY
FUNDAMENTY POŚREDNIE PALE (wg sposobu pracy): pale słupy
FUNDAMENTY POŚREDNIE PALE (wg sposobu pracy): pale zawieszone
FUNDAMENTY POŚREDNIE PALE (wg sposobu pracy): pale normalne
FUNDAMENTY POŚREDNIE PALE (wg materiału): pale drewniane pale betonowe pale żelbetowe pale stalowe
FUNDAMENTY POŚREDNIE PALE (wg wykonania): pale prefabrykowane
FUNDAMENTY POŚREDNIE PALE (wg wykonania): pale wykonywane w gruncie - z usuwaniem gruntu (np. wiercone)
FUNDAMENTY POŚREDNIE PALE (wg wykonania): pale wykonywane w gruncie - bez usuwania gruntu - przemieszczeniowe
FUNDAMENTY POŚREDNIE KOLUMNY: - bez usuwania gruntu (np. jet-grounting)
FUNDAMENTY POŚREDNIE TOK POSTĘPOWANIA Wybór rodzaju pala i jego wymiarów. Obliczenie nośności pojedynczego pala. Obliczenie nośności pali w grupie.
FUNDAMENTY POŚREDNIE TOK POSTĘPOWANIA Sprawdzenie stanu granicznego nośności/użytkowania. Ustalenie liczby i rozstawu pali. Zwymiarowanie konstrukcji oczepowej oraz ławy/stopy.
FUNDAMENTY POŚREDNIE Wybór rodzaju pala i jego wymiarów. Obliczenie nośności pojedynczego pala. N N + t p N s S p qa p + S si t i A si q [kpa] N w S w i t i A si 10m D<0,4m D=0,4m T r = (-) 5 10 kpa h [m] D>0,4m
FUNDAMENTY POŚREDNIE Wybór rodzaju pala i jego wymiarów. Obliczenie nośności pojedynczego pala.
FUNDAMENTY POŚREDNIE Obliczenie nośności pali w grupie. R D 2 + h i tan i h i i R D R 1h 2 + 0,
FUNDAMENTY POŚREDNIE Obliczenie nośności pali w grupie. r Nt S pqap + m1 S si t i A si N w m 1 S w i t i A si r R m 1 R r/r = 2,0 m 1 =1,00 r/r = 0,6 m 1 =0,45
FUNDAMENTY POŚREDNIE Sprawdzenie stanu granicznego nośności. Q r Rr max + Grp mnt Tr m 0,7;0,8;0,9 Sprawdzenie stanu granicznego użytkowania. s s dop [s] przemieszczenie: osiadanie pala pojedynczego średnie osiadanie fundamentu lub budowli przechylenie lub ugięcie QnhM s E A t M R = f(h/d; E t /E 0 ; R A ) t R
FUNDAMENTY POŚREDNIE Ustalenie liczby i rozstawu pali. stopy min. 2 pale ławy pale w 2 rzędach większa liczba niż wynika z obliczeń rozstaw pali < 8D, lecz większy niż 3 5D odległość pali od skraju podstawy podpory > D/2+(15 30)cm
FUNDAMENTY POŚREDNIE Fundament wiatraku.
FUNDAMENTY POŚREDNIE Palowanie.
FUNDAMENTY POŚREDNIE Próbne obciążenie.
WYKOPY FUNDAMENTOWE SZEROKIE WĄSKOPRZESTRZENNE JAMISTE B > 1,5m B < 1,5m B = L
WYKOPY FUNDAMENTOWE Nachylenie skarpy bez obudowy H b H 2c sin 0 sin 2 b cosfu b f 2 u
WYKOPY FUNDAMENTOWE Obudowy wykopów szalunek pionowy szalunek poziomy E a 2 H Ka 2c H 2 K a 1 e a H K 2c a K a 3 = e a 45+f/2
WYKOPY FUNDAMENTOWE Obudowy wykopów e a H C K a 2c K 0 a H C H C 2c K a e a
WYKOPY FUNDAMENTOWE Obudowy wykopów r a 0,2H wg Terzaghiego (piaski) e a 0,2H
WYKOPY FUNDAMENTOWE Obudowy wykopów r a 0,3H wg Pecka (iły) e a 0,15H
WYKOPY FUNDAMENTOWE Zabezpieczenie dna wykopu przed dopływem wody gruntowej, pozostawienie 30-40 cm warstwy ochronnej, zdjęcie warstwy ręcznie, zabezpieczenie przed wysuszeniem iły, założenie chudego betonu.
WYKOPY FUNDAMENTOWE Odwadnianie wykopu DRENAŻ POZIOMY DRENAŻ PIONOWY BEZPOŚREDNIE POMPOWANIE TRWAŁY TYMCZASOWY
WYKOPY FUNDAMENTOWE DRENAŻ POZIOMY - przykłady
WYKOPY FUNDAMENTOWE Rodzaje drenażu poziomego DRENAŻ SYSTEMATYCZNY DRENAŻ OPASKOWY
WYKOPY FUNDAMENTOWE Rodzaje drenażu poziomego DRENAŻ WARSTWOWY DRENAŻ CZOŁOWY/BOCZNY
WYKOPY FUNDAMENTOWE Rodzaje drenażu poziomego DRENAŻ PRZYŚCIENNY
WYKOPY FUNDAMENTOWE DRENAŻ PIONOWY - przykłady
WYKOPY FUNDAMENTOWE Rodzaje drenażu pionowego IGŁOFILTRY F < 8 cm; również w pyłach IGŁOSTUDNIE F < 20 cm; większy zasięg depresji STUDNIE F > 20 cm; głębokie i rozległe odwodnienia
WYKOPY FUNDAMENTOWE POMPOWANIE BEZPOŚREDNIE - przykłady
WYKOPY FUNDAMENTOWE Rodzaje drenażu DRENAŻ ZUPEŁNY DRENAŻ NIEZUPEŁNY
WYKOPY FUNDAMENTOWE DRENAŻ - PODSTAWOWE ZASADY L l = h cotf l L = 33 50 [m] h min > h przem. d min = 100 [mm] 100-150 mm i = 0,005 150-200 mm i = 0,005-0,003 200-300 mm i = 0,003-0,002 obsypka filtr odwrotny odprowadzenie - pozwolenie
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE TOK POSTĘPOWANIA Analiza hydrogeologiczna wodoprzepuszczalność gruntów Wstępne obliczenie obniżenia ZWG. Dokładne obliczenie parametrów instalacji metodą kolejnych przybliżeń. Obliczenie instalacji ssącej. Uzgodnienia dotyczące zrzutu wody.
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE HYDROGEOLOGIA Budowa geologiczna podłoża przekroje, mapy. Właściwości gruntu (wodoprzepuszczalność, podatność na sufozję itp.). Analiza położenia wykopu w kontekście hydrogeologicznym.
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE OBLICZENIA WSTĘPNE Obliczenie powierzchni wykopu. F ab Obliczenie kołowego zasięgu odwodnienia metoda Krugera. R 575s kh s H Obliczenie promienia zastępczej powierzchni kołowej. R 0 F
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE OBLICZENIA WSTĘPNE Obliczenie wydajności wielkiej studni. Q 1,36k 2H s s log R log R 0 Wstępne przyjęcie sposobu odwodnienia: - rodzaj drenażu, - podstawowe parametry drenażu, - podstawowe parametry instalacji ssącej, - zakładane miejsce zrzutu.
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE OBLICZENIA WSTĘPNE Obliczenie przewidywanej wydajności pojedynczego drenu/studni (dla n-liczby studni). q Q n Obliczenie dopuszczalnego wydatku pojedynczej studni. q 2rh max k 15 q < q max Ewentualna korekta założeń odwodnienia.
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE OBLICZENIA DOKŁADNE Punktowe sprawdzenie poziomu wody po odwodnieniu. H 2 y 2 Q k ln R 1 n ln r r 1 2 r n (wg. Forcheimera) r y H r
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE OBLICZENIA DOKŁADNE Punktowe sprawdzenie poziomu wody po odwodnieniu. [m] 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 [m] [m npm] 92.6 92.5 92.4 92.3 92.2 92.1 92 91.9 91.8 91.7 91.6 91.5 91.4 91.3 91.2 91.1 91 90.9 90.8 90.7 90.6 90.5 90.4
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE INSTALACJA SSĄCA Obliczenie średnicy rurociągu - d 4q V
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE INSTALACJA SSĄCA Obliczenie wysokości podnoszenia i wydajności pomp: - uwzględnienie efektywnego obniżenia ZWG na filtrze, - obliczenie strat na rurociągu, - obliczenie czasu obniżenia ZWG.
WYKOPY FUNDAMENTOWE ODWODNIENIE UZGODNIENIE ZRZUTU Pozwolenie wodnoprawne (obniżenie ZWG) Pozwolenie wodnoprawne (zrzut poprzez urządzenia wodne) Operat wodnoprawny