Wzmacnianie gruntu jako kluczowy etap inwestycji na pod┼éo┼╝u o s┼éabych w┼éa┼Ťciwo┼Ťciach geotechnicznych

Wzmacnianie gruntu jako kluczowy etap inwestycji na pod┼éo┼╝u o s┼éabych w┼éa┼Ťciwo┼Ťciach geotechnicznych

Du┼╝e zag─Öszczenie zabudowy mieszkaniowej w centach miast czy obiekt├│w przemys┼éowych w bliskim ich s─ůsiedztwie ÔÇô sprawia, ┼╝e nowych teren├│w inwestycyjnych trzeba poszukiwa─ç w innych lokalizacjach. Problemem dla nowych inwestycji jest nie tylko odleg┼éo┼Ť─ç od istniej─ůcej infrastruktury u┼╝ytkowej, ale przede wszystkim gorszej jako┼Ťci grunt, kt├│ry nie zawsze umo┼╝liwia bezpo┼Ťrednie posadowienie budowli. Takie okoliczno┼Ťci wymuszaj─ů w pierwszej kolejno┼Ťci palowania gruntu, zanim mo┼╝liwe b─Ödzie kontynuowanie w┼éa┼Ťciwej budowy ukierunkowanej na wznoszenie obiekt├│w budowlanych. Jakie s─ů najpopularniejsze sposoby i technologie palowania gruntu oraz kiedy si─Öga─ç po tego typu specjalistyczne rozwi─ůzania?

jet-grouting

Profesjonalne wzmacnianie gruntu ÔÇô co nale┼╝y wzi─ů─ç pod uwag─Ö?

Wyb├│r technologii ukierunkowanej na wzmacnianie pod┼éo┼╝a gruntowego zale┼╝y od wielu r├│┼╝nych czynnik├│w. W┼Ťr├│d najwa┼╝niejszych element├│w, jakie nale┼╝y wzi─ů─ç pod uwag─Ö, wymieni─ç nale┼╝y m.in. takie jak budowa geologiczna gruntu i parametry projektowanego obiektu budowlanego, ze szczeg├│lnym uwzgl─Ödnieniem pod┼éo┼╝a. Opr├│cz tego, konieczne jest poznanie przyczyny s┼éabszej no┼Ťno┼Ťci gruntu, a tak┼╝e obiektywne ograniczenia techniczne, uniemo┼╝liwiaj─ůce zastosowanie niekt├│rych standardowych metod posadowienia budowli.

W┼éa┼Ťciwym rozpoznaniem warunk├│w gruntowo-wodnych, w rezultacie czego mo┼╝na wdro┼╝y─ç konkretne rozwi─ůzania projektowe, zajmuje si─Ö geotechnika oraz hydrotechnika. Poznanie specyfiki pod┼éo┼╝a gruntowego jest nieodzowne pod k─ůtem ustalenia mo┼╝liwych sposob├│w jego ewentualnego wzmocnienia. Prace z tym zwi─ůzane dotycz─ů g┼é├│wnie rozpoznania rodzaju gruntu, jego mi─ů┼╝szo┼Ťci oraz precyzyjnych parametr├│w mechanicznych, jakie w nim wyst─Öpuj─ů.

Specjalistyczne firmy zajmuj─ůce si─Ö geotechnik─ů i hydrotechnik─ů, tak jak renomowane przedsi─Öbiorstwo Budokop, kt├│re posiada swoje przedstawicielstwa (oddzia┼éy) na terenie ca┼éej Polski, rozpoczynaj─ů w pierwszej kolejno┼Ťci od rob├│t terenowych. Na pocz─ůtkowym etapie inwestycji wykonywane s─ů odwierty geologiczne i/lub sondowania, kt├│rych zadaniem jest okre┼Ťlenie dodatkowych parametr├│w spoistych oraz pobranie pr├│bek do dalszych bada┼ä.

Po realizacji prac polowych i bada┼ä sporz─ůdzana jest opinia geotechniczna, kt├│ra zawiera informacje na temat budowy geologicznej danego terenu wraz z pakietem zalece┼ä i wytycznych dla projektanta. Kolejnym krokiem jest opracowanie projektu wzmocnienia gruntu, kt├│rego za┼éo┼╝enia powinny by─ç na bie┼╝─ůco weryfikowane w trakcie prowadzenia rob├│t ziemnych. Odpowiednia stabilizacja gruntu jest synergi─ů takich element├│w, jak: badanie geotechniczne, projektowanie geotechniczne oraz koordynacja na etapie wykonawstwa na terenie placu budowy.

jet-grouting

Fundamenty palowe ÔÇô rodzaje i popularne technologie wzmacniania gruntu

Pale fundamentowe sk┼éadaj─ů si─Ö na tzw. fundamenty po┼Ťrednie (g┼é─Öbokie). Nie ma jednego, uniwersalnego kryterium, wed┼éug kt├│rego mo┼╝na podzieli─ç pale fundamentowe. Bior─ůc pod uwag─Ö spos├│b, w jaki przenoszone s─ů obci─ů┼╝enia budynk├│w/budowli, mo┼╝na rozr├│┼╝ni─ç nast─Öpuj─ůce rodzaje pali ze wzgl─Ödu na wykorzystywan─ů technologi─Ö:

  • pale s┼éupowe (tzw. stoj─ůce), przekazuj─ůce obci─ů┼╝enia na swoj─ů podstaw─Ö, kt├│ra mo┼╝e by─ç oparta na skale albo na no┼Ťnym pod┼éo┼╝u gruntowych o odpowiedniej wytrzyma┼éo┼Ťci,
  • pale zawieszone, kt├│re charakteryzuj─ů si─Ö przenoszeniem obci─ů┼╝enia poprzez si┼éy tarcia na pobocznic─Ö pala,
  • pale normalne, kt├│re przekazuj─ů obci─ů┼╝enia zar├│wno na podstaw─Ö pala, jak te┼╝ na jego pobocznic─Ö.

Je┼Ťli chodzi o rodzaj materia┼éu, z jakiego zosta┼éy wykonane pale, to wyr├│┼╝niamy z kolei:

  • pale drewniane, kt├│re by┼éy pogr─ů┼╝ane w gruncie przez wbijanie; by┼éy popularne do pocz─ůtku XX wieku,
  • pale stalowe ÔÇô najcz─Ö┼Ťciej wykorzystuje si─Ö je podczas inwestycji morskich,
  • pale betonowe,
  • pale ┼╝elbetowe.

Według jeszcze innego, bardzo ogólnego kryterium, mianowicie sposobu wykonania, pale można podzielić na:

  • pale prefabrykowane, czyli pale gotowe, kt├│re s─ů dostarczane na teren budowy i wbijane, wwiercane lub wciskane w grunt,
  • pale, kt├│re wykonuje si─Ö bezpo┼Ťrednio w gruncie, m.in. pale CFA.

W┼Ťr├│d najch─Ötniej wykorzystywanych technologii wzmacniania/palowania gruntu, warto wymieni─ç ponadto:

  • pale FDP (Full Displacement Piles) ÔÇô rodzaj pali przemieszczeniowych; metoda ich wykonania polega na wkr─Öcaniu w pod┼éo┼╝e rury stalowej ze specjaln─ů g┼éowic─ů, co powoduje rozpychanie gruntu na bok i kolejno wt┼éoczeniu w otw├│r mieszanki betonowej oraz zastosowaniu szkieletu zbrojeniowej,
  • pale DSM (Deep Soil Mixing), technologia znana r├│wnie┼╝ jako mieszanie gruntu na mokro; polega na wykonywaniu w s┼éabym gruncie kolumn z cementogruntu, co znacznie poprawia charakterystyk─Ö pod┼éo┼╝a,
  • pale VDW (lub CCFA- Cased Continuous Flight Auger) ÔÇô polega na formowaniu pali w specjalnym orurowaniu,
  • pale Vibro ÔÇô w tej bezurobkowej metodzie pogr─ů┼╝a si─Ö w pod┼éo┼╝e stalow─ů rur─Ö poprzez technik─Ö wibracyjn─ů, podczas czego zachodzi naturalne zjawisko dog─Öszczania gruntu.

W dalszej cz─Ö┼Ťci artyku┼éu nieco szerzej przedstawione zostan─ů jeszcze dwie bardzo popularne technologie wzmacniania gruntu, tj. pale CFA oraz Jet-Grouting.

pale_cfa

Palowanie CFA ÔÇô skuteczna metoda wzmacniania gruntu

Pale CFA (Continuous Flight Auger), czyli pale wiercone ┼Ťwidrem ci─ůg┼éym, to metoda wykonywania fundament├│w po┼Ťrednich, ciesz─ůca si─Ö du┼╝─ů popularno┼Ťci─ů na ca┼éym ┼Ťwiecie. Charakterystyka tej metody, zaawansowane sposoby formowania pali w gruncie, a tak┼╝e nowoczesny sprz─Öt, dzi─Öki kt├│remu palowanie wykonuje si─Ö dosy─ç szybko ÔÇô przek┼éadaj─ů si─Ö na atrakcyjn─ů cen─Ö. Palownice o du┼╝ej mocy mog─ů wiele metr├│w bie┼╝─ůcych pali w ci─ůgu jednego dnia, co pomaga w sytuacji, kiedy terminarz realizacji jest napi─Öty. Ile kosztuj─ů pale CFA? Cennik zale┼╝ny jest od wielu zmiennych, jednak bez trudu mo┼╝na uzyska─ç wycen─Ö u specjalist├│w firmy Budokop, kt├│ra ma olbrzymie do┼Ťwiadczenie w wykorzystywaniu tej technologii w praktyce: https://www.budokop.pl/cfa-pale-wiercone-swidrem-ciaglym/

Pale CFA wykonuje si─Ö przy pomocy ┼Ťlimakowego ┼Ťwidra ci─ůg┼éego osadzonego na palownicy. Najpierw ┼Ťwider wwierca si─Ö w pod┼éo┼╝e a┼╝ do g┼é─Öboko┼Ťci, na kt├│rej zaprojektowano podstaw─Ö pala. W trakcie tego procesu, urobek jest sukcesywnie wynoszony na powierzchni─Ö, a w cz─Ö┼Ťci rozpychany po bokach otworu. Podczas fazy wyci─ůgania ┼Ťwidra, za po┼Ťrednictwem przewodu wiertniczego wt┼éaczana jest mieszanka betonowa, kt├│ra wype┼énia ca┼é─ů przestrze┼ä odwiertu.

Istotn─ů kwesti─ů jest to, aby beton wtryskiwany by┼é z odpowiednio wysokim ci┼Ťnieniem, co gwarantuje dok┼éadne wype┼énienie otworu przez mieszank─Ö (brak pustych przestrzeni, kt├│re mog┼éyby znacz─ůco os┼éabi─ç pal CFA). Na koniec, do wype┼énionego mieszank─ů otworu, wprowadza si─Ö kosz zbrojeniowy (ew. kszta┼étownik stalowy), kt├│ry pogr─ů┼╝a si─Ö swoj─ů si┼é─ů ci─Ö┼╝ko┼Ťci oraz dzi─Öki wibratorowi, jakim dodatkowo zag─Öszcza si─Ö beton. Wa┼╝nym za┼éo┼╝eniem technologii palowania CFA jest to, ┼╝e procedura wiercenia odbywa si─Ö jednorazowo (nie jest powtarzana), przez co spora cz─Ö┼Ť─ç urobku zostaje dog─Öszczona w obr─Öbie ┼Ťcian otworu. W efekcie wp┼éywa to korzystnie na parametry pala.

Pale CFA stosuje się głównie przy posadawianiu budynków, wielkopowierzchniowych hal, budowli liniowych komunikacyjnych oraz hydrotechnicznych.

pale_cfa

Kolumny Jet-Grouting, czyli iniekcja strumieniowa w praktyce

Technologia Jet-Grouting  wykorzystuje si─Ö przede wszystkim przy wzmacnianiu zap├│r ziemnych i posadowienia przycz├│┼ék├│w mostowych, budowie ekran├│w szczelnych zbiornik├│w, umacnianiu skarp oraz obudowie g┼é─Öbszych wykop├│w.

Pale Jet-Grouting wykonuje si─Ö poprzez miejscow─ů ingerencj─Ö w istniej─ůc─ů struktur─Ö gruntu, do czego dochodzi podczas rozp┼éukaniu pod┼éo┼╝a wysokoci┼Ťnieniowym strumieniem cieczy. W ten spos├│b cz─Ö┼Ť─ç urobku wynoszona jest na zewn─ůtrz (przez nadci┼Ťnienie), a w woln─ů przestrze┼ä otworu wprowadza si─Ö zaczyn cementowy o precyzyjnie dobranych parametrach. Rezultatem zastosowania technologii, jak─ů jest iniekcja strumieniowa Jet-Grouting ÔÇô jest formowanie w pod┼éo┼╝u kolumn gruntowo-cementowych o kszta┼écie zbli┼╝onym do walca (standardowe ┼Ťrednice powsta┼éych pali maj─ů od 600 do 2500 mm ┼Ťrednicy).

Kolumny Jet-Grouting tworzy si─Ö w dw├│ch etapach. Na pocz─ůtek wykonywany jest niewielki otw├│r wiertniczy (┼Ťrednica 100-180 mm), a potem ÔÇô w trakcie powolnego wyci─ůgania obracaj─ůcej si─Ö ┼╝erdzi, przez specjaln─ů dysz─Ö podawany jest strumie┼ä zaczynu cementowego. Po zwi─ůzaniu sk┼éadnik├│w zaczynu, formuje si─Ö w┼éa┼Ťciwa kolumna jet-grouting.

Koszty wzmacniania gruntu zale┼╝─ů od wielu element├│w, dlatego trudno jest oszacowa─ç ostateczny koszt przed rozpoznaniem specyfiki gruntu. Z tego samego powodu warto postawi─ç na sprawdzonych wykonawc├│w, kt├│rzy poprzez wykonane prace zapewni─ů odpowiednie warunki dla dalszych etap├│w prac.