Vytváranie základových riešení prostredníctvom klasických testov (vŕtanie a laboratórna analýza) a
Tento príspevok predstavuje úspešné použitie týchto dvoch metód na vytvorenie optimálneho riešenia základov z technického a ekonomického hľadiska pre stavbu určenú pre hotel, ktorá sa skladá z dvoch telies: karosérie so zastavanou plochou 560 m2, s výškovým režimom D + P + 8… 9E a telesom so zastavanou plochou 430 m2, s výškovým režimom Suterén, oba umiestnené na komplexe hliny a mastnej hliny, s veľkými opuchmi a kontrakciami.
1. Metódy vyšetrovania
Vzhľadom na dôležitosť stavby a lokalizačné údaje získané z predchádzajúcich prieskumov uskutočňovaných v okolí sa považovalo za potrebné určiť fyzikálno-mechanické vlastnosti základového pozemku, vykonanie mechanického vŕtania s priemerom 4 “do spodnej časti územia a dva dynamické prieniky. s kužeľom, až do hĺbky 14 m nad úrovňou terénu.
Vzhľadom na to, do akej hĺbky sa má základ stavebných telies predpokladať, bolo rozhodnuté odobrať nerušené vzorky v intervaloch menších ako štandardné, aby sa získalo viac informácií o vrstvách v tomto intervale.
2. VÝKLAD VÝSLEDKOV
2.1. Z interpretácie výsledkov dynamických prienikov a laboratórnych testov vykonaných na vzorkách odobratých pri príležitosti vykonania prieskumov možno uviesť:
2.1.1. Na povrchu sa nachádza vrstva zemných výplní hrubých 1,50 m.
2.1.2. Pod vrstvou výplní je vrstva šedej prachovej hliny, plastickej vartoózy, s vrecami s pieskom, až do hĺbky 2,30 m nad úrovňou terénu.
2.1.3. Ďalej nasleduje vrstva hustej sivej plastickej hliny so slabými fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami až do hĺbky 3,00 m od zeme. Vyznačuje sa pórovitosťou 51,70%, index pórov má hodnotu 1,07, objemovú hmotnosť pri prirodzenej vlhkosti 17,93 kN/m3 a suchý stav 13,05 kN/m3.
2.1.4. Potom nasleduje vrstva mastnej plastickej hliny. Berúc do úvahy hodnoty charakteristík získaných z laboratórnych testov (pórovitosť, index pórov a suchá hmotnosť), ako aj z dynamických prienikov (počet ťahov), bola táto vrstva diferencovaná do dvoch vrstiev s veľmi rozdielnymi fyzikálno-mechanickými vlastnosťami, takže:
• Od 3,0 m do hĺbky 4,30 m má táto vrstva slabé fyzikálne a mechanické vlastnosti, prostredníctvom a VEĽMI VYSOKÁ POROSITA asi 53… 55%, index pórov s hodnotou 1,18, objemová hmotnosť pri prirodzenej vlhkosti 17,5 kN/m3 a v suchom stave 12,4 kN/m3. Počet úderov sa tiež líši v rozmedzí 3… 7 ks.
• Od 4,30 m do hĺbky 5,60 m sa výrazne zlepšili fyzikálno-mechanické vlastnosti POROSITA SA STÁVA MENŠIA s hodnotami asi 44,4%, index pórov dosahoval hodnotu 0,80, objem suchej hmotnosti 15,0 kN/m3 a počet úderov pri hodnotách od 9… 12 ks. Fyzikálno-mechanické vlastnosti týchto vrstiev sú uvedené v stôl 1.
Výpočtové hodnoty fyzikálno-mechanických charakteristík vrstiev
Hodnoty označené (*) boli určené na základe interpretácie výsledkov dynamických prienikov metódou Apollonia a U.S.D.M.S.M.
2.1.5. Ďalej je to vrstva prachovo šedej plastovej hliny s dobrými fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami až do hĺbky 6,80 m od vrtu.
2.1.6. Pod touto vrstvou je vrstva nasýteného ílovitého pieskového prachu, s dobrými fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami (určené dynamickými prienikmi), až do hĺbky 7,60 m od zeme.
2.1.7. Ďalej sa zachytila vrstva hrubého piesku, hnedožltého, so vzácnym štrkom, v hustom stave, až do hĺbky 11,50 m nad úrovňou terénu, kde sa našla podkladová vrstva, sivá slienitá hlina, plast vartoosa.
2.2. Podzemná voda bola zachytávaná v hĺbke 2,30 m a stabilizovaná v hĺbke 1,70 m nad úrovňou terénu. Z analýz vykonaných Laboratóriom kvality vody v rámci riaditeľstva pre vodu v Prut Iasi pre vzorky odobraté z vrtov, podzemných vôd. vykazuje slabú agresiu síranov na betón, ktorý s ním prichádza do styku.
3. VÝPOČET ZÁKLADNEJ POZEMKY
Vzhľadom na vlastnosti stavebných telies, fyzikálno-mechanické vlastnosti vrstiev z miesta, ako aj ustanovenia STAS 3300/2-85 a normatívneho dokumentu GP014-97 boli hodnoty plastov a kritické tlaky vypočítané v niekoľkých hypotézach. Prevýšenie podlažia suterénu sa odhadovalo asi 1,65 m pod prevýšením súčasného terénu a výška základových nosníkov asi 1,50 m a vyústilo do minimálnej hĺbky základu od prevýšenia súčasného terénu asi 3,15 m, takže vo vrstve mastnej hliny.
3.1. Za predpokladu priameho založenia vo vrstve mastná plastická hlina s veľmi vysokou pórovitosťou, ktorá sa nachádza v hĺbkach 3,0… 4,30 m z úrovne zeme pre plastové a kritické tlaky sa získali tieto hodnoty:
3.1.1. V prípade stavebnej infraštruktúry siete železobetónových základových nosníkov sú hodnoty plastických a kritických tlakov v závislosti od efektívnej hĺbky základu v porovnaní s úrovňou suterénu uvedené v tabuľka 2.
3.1.2. V hypotéze prenosu zaťaženia z nadstavby na zem pomocou železobetónového poteru sa hodnoty plastického a kritického tlaku stanú: Ppi = 140 kPa; Pcr = 170 kPa.
3.2. Za predpokladu priameho založenia vo vrstve mastná plastická hlina s nízkou pórovitosťou, ktorá sa nachádza v hĺbkach 4,30… 5,60 m od úrovne zeme sa hodnoty plastov a kritických tlakov líšia v závislosti od spôsobu prenosu zaťaženia z nadstavby na zem, a to nasledovne:
3.2.1. Za predpokladu zloženia stavebnej infraštruktúry zo siete železobetónových základových nosníkov sú hodnoty plastických a kritických tlakov v závislosti od efektívnej hĺbky základu v porovnaní s úrovňou suterénu prezentované v tabuľka 3.
3.2.2. V hypotéze prenosu zaťaženia z nadstavby na zem pomocou železobetónového poteru sa hodnoty plastického a kritického tlaku stanú: Ppi = 240 kPa; Pcr = 280 kPa.
3.3. Za predpokladu prenosu zaťaženia z nadstavby na zem pomocou štrkového vankúša s hrúbkou minimálne 1,0 m položeného na vrstve plastickej hliny Vartoosa s nízkou pórovitosťou v hĺbkach 4,30… 5,60 m:
3.3.1. V prípade skladania infraštruktúry zo siete železobetónových základových nosníkov podopretých na štrkovej podložke sú hodnoty tlakov uvedené v tabuľka 4.
3.3.2. V hypotéze prenosu zaťaženia z nadstavby na zem pomocou železobetónového poteru podopretého na tlmivom vankúši sa hodnoty plastického a kritického tlaku stanú: Ppi = 300 kPa; Pcr = 400 kPa.
4. RIEŠENIA ZÁKLADOV PRE STAVBY
Ak vezmeme do úvahy vlastnosti vrstiev v mieste a zloženie stavby dvoch telies s veľmi rozdielnymi výškovými režimami (jeden orgán so suterénom a druhý orgán so suterénom + prízemie + 8… 9 poschodí), sú potrebné tieto opatrenia:
4.1. Vyrovnanie medzi dvoma stavebnými telesami.
4.2. Čo sa týka základu stavby, navrhuje sa niekoľko základových riešení:
4.2.1. Priamy základ oboch konštrukčných telies vo vrstve plastovej mastnej hliny vartoosa s nízkou pórovitosťou, so zmenšujúcimi sa a napučiavajúcimi vlastnosťami, nachádzajúca sa v hĺbkach 4,30… 5,60 m nad úrovňou terénu, bez predchádzajúceho vylepšenia. V takom prípade sú potrebné nasledujúce opatrenia:
• Skladba stavebnej infraštruktúry bude tvorená sieťami železobetónových základových nosníkov pre telo z polopodpivničenia a železobetónového poteru pre telo z D + P + 8 ... 9E.
• Pôdorysné rozmery základov sa zvolia tak, aby efektívne tlaky na základňu boli v súlade s hodnotami plastických a kritických tlakov uvedených v bode 3.2 tejto štúdie v závislosti od konkrétneho zloženia infraštruktúry.
• Rezanie budov a základov v úsekoch najviac 30 m cez spádové škáry.
4.2.2. Prenos bremien na zem zhotovením vankúša z granulovaného materiálu s hrúbkou najmenej 1,0 m, pod oboma konštrukciami.
• Efektívna hrúbka vylepšeného zemného vankúša sa určí z podmienky, že efektívny tlak v základni vankúša je nižší ako hodnota tlaku v plaste, vypočítaná podľa ustanovení uvedených v bode 3.3.2 STAS 3300/2-85, tj. Pplz> sz + sgz.
• Rozširovanie vankúšov sa bude robiť mimo oboch budov so šírkou rovnou hrúbke vankúša.
4.2.3. Rozdielny základ pre tieto dva orgány:
Zakladanie vysokého telesa na balastovom vankúši a zakladanie telesa vyrobené z čiastočného suterénu vo vrstve mastnej hliny nachádzajúcej sa v hĺbke 3,00… 4,30 m od úrovne terénu.
V takom prípade sú potrebné nasledujúce opatrenia:
• Pokiaľ ide o vysoké telo, budú dodržané špecifikácie z bodu 4.2.2 uvedené vyššie.
• Pre čiastočne podpivničené teleso sa budú dodržiavať ustanovenia bodu 4.2.1, s výnimkou bodu 4.2.1.2, kde sa použijú hodnoty tlakov uvedené v bode 3.1 tejto štúdie.
• V oblasti kĺbov medzi týmito dvoma telesami sa odporúča nasledujúce zloženie:
Osi stĺpov pri dvoch telách v oblasti spoja budú umiestnené v dostatočných vzdialenostiach medzi nimi, aby sa vytvorila možnosť centrického prenosu zaťaženia z nadstavby na základy stykov a aby sa rešpektovali odlišné podmienky založenia týchto dvoch telies.
Nosníky konštrukcie, kolmé na deliacu rovinu, budú vyrobené s konzolami primerane dimenzovanými na preberanie zvislých zaťažení z oblastí medzi osami dvoch konštrukčných telies.
4.3. Nadobudnutím účinnosti eurokódov je potrebné vykonať geotechnický návrh výpočtom v medzných stavoch stanovených v bode 6.2 SR EN 1887-1; 2004
5. ZÁVERY
Určenie počtu a typu prieskumu a prieskumu pre návrh stavby je zložitá otázka súvisiaca s pomerom medzi nákladmi na prieskum a prieskum a hodnotou tejto stavby. Je samozrejmé, že väčší počet prieskumov zaisťuje dôkladnejšiu znalosť základovej pôdy, čo umožňuje ekonomickejšie riešenie základov. V danom prípade boli pomocou dvoch metód, vŕtania a laboratórnych testov s vysokou frekvenciou a vykonaním dvoch dynamických prienikov, získané informácie potrebné na bezpečný a ekonomický návrh za primeranú cenu. Podľa platných technických právnych predpisov možno na plánovanie terénnych vyšetrovaní (typ, počet, hĺbka vyšetrovania) použiť ustanovenia tabuľky 2.1 SR EN 1997-2; 2007.
BIBLIOGRAFIA
1. Paunescu M., Pop V., Silion T., Geotechnika a základy. Didaktické a pedagogické vydavateľstvo, Bukurešť, 1982;
2. Stanciu A., Lungu L., Foundations, zväzok 1. Technické vydavateľstvo, Bukurešť, 2006;
3. STAS 3300/2-85: Zakladacia pôda. Výpočet základovej pôdy v prípade priameho založenia;
4. NP112-04: Norma pre navrhovanie priamych základových konštrukcií;
5. SR EN 1997-1: 2006: Standard Roman. Eurokód 7: Geotechnický dizajn. Časť I: Všeobecné pravidlá pre dizajn;
6. SR EN 1997-1/NB: 2007: Standard Roman. Eurokód 7: Geotechnický dizajn. Časť I: Všeobecné pravidlá projektovania. Národná príloha.
autori:eng Roxana Chiriac, technický expert Petru Chiriac - SC ARHICON PROIECT SRLanglický Petrisor Mihai - SC GEOTER SRL