Fundamenty pośrednie

Różne rodzaje gruntów powodują, że technologia wykonania fundamentów będzie odmienna. O tym, z jakim rodzajem gruntu mamy do czynienia przesądzi profesjonalne badanie. Polega ono na wykonaniu kilkumetrowych odwiertów i pobraniu próbek, poddawanych następnie analizie laboratoryjnej.

Szczegółowe badanie pozwala określić ułożenie poszczególnych warstw gruntu, skład, zagęszczenie, wilgotność, nośność, głębokość wód gruntowych, jak również głębokość przemarzania gruntu.

W przypadku domów jednorodzinnych, zaliczanych do I kategorii geotechnicznej, nie ma obowiązku przeprowadzania badań geotechnicznych, warto jednak takie dane uzyskać, aby uniknąć przykrych i kosztownych niespodzianek związanych z nieprzewidzianymi warunkami wodno-gruntowymi.

Rodzaje gruntów

Grunty dzielą się na:

• niespoiste – żwiry, pospółki, piaski grubo, średnio i drobnoziarniste
• spoiste - ił, ił piaszczysty, ił pylasty, glina, glina piaszczysta, glina pylasta, glina zwięzła, glina piaszczysta zwięzła, glina pylasta zwięzła, piasek gliniasty, pył, a także pył piaszczysty.

Wśród gruntów niespoistych istotnymi parametrami z punktu widzenia budowy są:

• stopień zagęszczenia gruntu
• frakcję gruntu
• wilgotność.

Jeśli mamy do czynienia z gruntami spoistymi, szczególne znaczenie ma ich plastyczność, a więc zawartość wody w gruncie.

Rodzaje fundamentów ze względu na sposób ich budowania

Fundamenty powstają na dwa sposoby:

• bezpośrednio – posadowienie nie przekracza przeważnie 4 metrów, to tzw. fundamenty płytkie, wykonywane bezpośrednio na warstwie nośnej gruntu, nie wymagają dodatkowych wzmocnień czy obniżania poziomu wód gruntowych
• pośrednio.

Fundamenty pośrednie

Fundamenty pośrednie stosuje się na trudniejszych gruntach. Sadowione są dość głęboko, stąd zwane są fundamentami głębokimi. Ciężar konstrukcji przenoszony jest do głębszej warstwy dzięki zastosowaniu odpowiednich elementów budowlanych, jak pale fundamentowe czy ściany szczelinowe. Są podłożem odpowiednim do stworzenia fundamentu właściwego i osadzenia budynku.

Pośrednie fundamenty dzielą się na:

• podparte
• zawieszone
• normalne.

Fundamenty podparte sięgają głęboko położonej warstwy nośnej gruntu. Wśród nich wyróżnia się:

• pale betonowe lub żelbetonowe, ich długość wynosi od kilku do kilkunastu metrów, w zależności od sposobu przekazywania obciążeń dzielą się na słupowe (obciążenie jest przekazywane przez podstawę na warstwę nośną gruntu), zawieszone (przekazują obciążenie przez siły tarcia na powierzchni bocznej pala), normalne (obciążenie przekazywane jest przez siły tarcia na pobocznicy pala i przez siły normalne w ich podstawie), ukośne (obciążenie poziome przekracza 10% obciążenia pionowego)
• kesony – stalowe lub żelbetonowe skrzynie otwarte od dołu, które na skutek własnego ciężaru i wybierania spod nich ziemi zagłębiają się w grunt, po osiągnięciu wymaganej głębokości betonuje się je na wierzchu a następnie wykonuje górną część fundamentu
• studnie – duże elementy o kształcę cylindra lub prostopadłościanu, u dołu ostro zakończone, po osiągnięciu odpowiedniej głębokości u dołu wykonuje się korek żelbetonowy, środek wypełnia gruzem, betonem lub piaskiem, a w górnej części tworzy płytę wieńczącą
• ściany szczelinowe – wąskie wykopy wykonane specjalnym chwytakiem wypełnia się zbrojeniem i zawiesiną triksotropową.

Fundamenty zawieszone mają zastosowanie w gruntach o słabej nośności. Przekazują ciężar przez tarcia wzdłuż swojej linii bocznej. Do ich wykonania stosuje się przede wszystkim pale wbijane w grunt.

Fundamenty normalne łączą cechy powyższych.

Zastosowanie fundamentów pośrednich

Fundamenty pośrednie stosuje się na gruntach o niewystarczającej nośności, mało stabilnych, na terenach podmokłych. Dzięki fundamentom pośrednim dociera się do warstw nośnych gruntu, zapewniając stabilność budynku.

Taki fundament będzie miał zastosowanie w przypadku dużych, ciężkich konstrukcji.

Fundamenty pośrednie wykonuje się na skarpach, uskokach, zboczach lub gruncie nasypowym.

Jeśli istniejący budynek utracił swoją stabilność przykładowo po powodzi, fundament pośredni może uratować jego właściwe posadowienie.

Zastosowanie poszczególnych rodzajów fundamentów pośrednich

Pale wykorzystuje się w miejscach o wysokim poziomie wód gruntowych i braku możliwości odwodnienia, w terenie występowania osuwisk (na skarpach, zboczach) i dużych obciążeń, również tam, gdzie konieczność zamontowania wielu różnych instalacji ogranicza miejsce na fundament. Pale są skuteczne, jeśli zachodzi konieczność wzmocnienia istniejących fundamentów bezpośrednich.

Kesony sprawdzą się w warunkach, kiedy pojawia się trudność odpompowania wody z dna wykopu, w gruncie znajdują się głazy, kłody drzew (uniemożliwiające zastosowanie choćby studni), a grunt nośny znajduje się maksymalnie 35 metrów od poziomu zwierciadła wody.

Studnie stosuje się, gdy występują słabe grunty pod warstwą nośną, oddziałują duże obciążenia pionowe, jednocześnie warunki sprzyjają mechanizacji robót.

Fundamenty na ścianach szczelinowych wykorzystuje się pod wysokimi konstrukcjami – kominami, biurowcami, filarami mostowymi, przy budowie kanałów, tuneli, pod ścianami nowych budynków zlokalizowanych obok istniejących.

Fot. rentools.pl