Zakládání staveb. 16. ZÁKLADY zpevňování základové půdy. Digitální učební materiál projektu: SŠS Jihlava - šablony

Transkript

1 S třední škola stavební Jihlava Zakládání staveb 16. ZÁKLADY zpevňování základové půdy Digitální učební materiál projektu: SŠS Jihlava - šablony Ing. Jaroslava Lorencová 2012 Projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky

2 ZPEVŇOVÁNÍ ZÁKLADOVÉ PŮDY

3 Zvláštní podmínky staveniště Zvláštní podmínky mají zejména staveniště: 1. S organickými zeminami 2. S prosedavými zeminami 3. Se sypaným zemním materiálem: 4. Na úložištích 5. V seizmických 6. Na poddolovaném území:

4 Zvláštní podmínky staveniště Zvláštní podmínky mají zejména staveniště: S organickými zeminami: - zvýšená stlačitelnost základové půdy sednutí. Způsob využití staveniště - závisí na uvedeném typu organické zeminy, mocnosti a uložení organické vrstvy vzhledem k základové spáře. S prosedavými zeminami: - u jemnozrných zemin eolického původu (zejména spraše)- obsah prachu je vyšší než 60% a jílové složky menší než 15% hmotnosti suché zeminy. Prosedání - dosahuje několika procent mocnosti prosedavé vrstvy - nebezpečné pro stavbu - lokálními rozdíly hodnot sednutí. Metodu pro zakládání představuje hlubinné zakládání pod úroveň prosedavé zeminy.

5 Se sypaným zemním materiálem: a) záměrně vytvořené hutněné sypaniny - násypy, zásypy a podsypy dle PD uplatňují zejména k náhradě nevhodných základových půd a) nezhutněná násypová tělesa - ve staré městské zástavbě nebo průmyslové zástavbě s proměnlivým složením a ulehlostí násypová tělesa - úložiště různorodých domovních, stavebních nebo průmyslových odpadů Na úložištích odpadu: úložiště tvoří tzv. výsypky - v oblasti vytěžených povrchových dolů rekultivace - znovu zasypány skrývkovým materiálem V seizmických oblastech: zakládání se týká nejen samotných základů stavby, ale i celé nadzákladové konstrukce Seizmické účinky - přírodní (zemětřesení) - účinky dopravy, strojního zatížení, průmyslové exploze, výbuchy, apod. Na poddolovaném území: území v dosahu účinků hlubinné těžby užitkových nerostů. nerovnoměrné přetvoření základové půdy O jejich využitelnosti pro zakládání rozhoduje posouzení inženýrsko geologického průzkumu (IGP).

6

7 KOTVENÁ PILOTOVÁ STĚNA - MOSTY U JABLUNKOVA OBDOBNĚ - JIHLAVA CITI PARK

8 Zlepšování základové půdy Zlepšování základové půdy se týká především zvětšení smykové pevnosti, zmenšení deformací nebo i zmenšení propustnosti. Změnu vlastností základové půdy lze dosáhnout například jejím nahrazováním jinou zeminou (tzv. polštáře), mechanickými změnami stavu zeminy (odvodňování, zhutňování), přísadami do základové půdy (injektáže, stabilizace) nebo také vysoušením a vypalováním. 1.Konstrukce štěrkopískových polštářů: 2.Termické zpevňování podloží (tzv. vypalování půdy): 3.Injektování podloží: 4.Odvodnění podloží 5.Vyztužování zemin 6.Jiné možnosti:

9 ZEMINA A PODLOŽÍ - VÝRAZNĚ OVLIVŇUJÍ ZPŮSOB ZAKLÁDÁNÍ, VHODNÁ A NEVHODNÁ ZEMINA ROZLIŠUJEME TŘI ZÁKLADNÍ TYPY STAVENIŠTĚ: staveniště vhodné: základová půda je únosná, málo stlačitelná hladina podzemní vody leží pod úrovni základů základové poměry neovlivňují uspořádání objektů a návrh konstrukce staveniště podmínečně vhodné: základová půda je únosná nebo neúnosná, silně nebo nestejnoměrně stlačitelná hladina podzemní vody vyžaduje čerpání během výkopů a provedení hydroizolace základů staveniště nevhodné: únosná půda je ve velkých hloubkách podzemní voda je agresivní a dosahuje téměř povrchu území, staveniště je ohroženo sesuvem poddolováním, aj.

10 Zpevňování základové půdy Proč zpevňujeme základovou půdu???? zvýšení pevnosti zmenšení deformace (sedání) zmenšení propustnosti

11 ČSN rozděluje základové poměry staveniště na: jednoduché: základová půda v rozsahu celého objektu nemění jednotlivé vrstvy mají zhruba stálou mocnost vrstvy jsou uloženy vodorovně hladina podzemní vody neovlivňuje uspořádání objektu a návrh konstrukce objektu; složité: základová půda se v rozsahu objektu mění vrstvy mají proměnlivou mocnost hladina podzemní vody je zvýšená a ovlivňuje koncepční uspořádání objektu. Kromě složitosti základových poměrů má na rozsah průzkumu vliv náročnost konstrukcí objektů (nadzákladové konstrukce).

12 Zlepšování základové půdy Zlepšování základové půdy se týká především zvětšení smykové pevnosti zmenšení deformací zmenšení propustnosti Změnu vlastností základové půdy lze dosáhnout například jejím nahrazováním jinou zeminou (tzv. polštáře) mechanickými změnami stavu zeminy (odvodňování, zhutňování) přísadami do základové půdy (injektáže, stabilizace) vysoušením a vypalováním. Konstrukce štěrkopískových polštářů: Termické zpevňování podloží (tzv. vypalování půdy): Injektování podloží: Odvodnění podloží: Vyztužování zemin: Jiné možnosti:

13 Nejpoužívanější metody Výměna neúnosné vrstvy odstraněním a nahrazením neúnosné vrstvy: zhutněným pískem zhutněnou zeminou zlepšenou zeminou (např. odstraněnou nou zeminu promísíme s cementem, zvlhčíme, uložíme zpátky a zhutníme)

14 Injektování zeminy: do základové půdy se pod tlakem vhání injektážní látka jílové injekce (bentonit) - těsnění zemin proti průsaku cementojílové injekce - zpevňují a zároveň utěsňují zeminu cementové injekce - pro zpevnění základové půdy chemické injekce - pro zpevňování jemných písků, kdy se v pórech zeminy vytvoří nepropustná vrstva, která ucpe póry a stmelí zrna písčité zeminy

15 Zlepšování základové půdy především zvětšení smykové pevnosti zmenšení deformací zmenšení propustnosti Změnu vlastností základové půdy lze dosáhnout například jejím nahrazováním jinou zeminou (tzv. polštáře), mechanickými změnami stavu zeminy (odvodňování, zhutňování), přísadami do základové půdy (injektáže, stabilizace) nebo také vysoušením a vypalováním. 1. Konstrukce štěrkopískových polštářů: 2. Termické zpevňování podloží (tzv. vypalování půdy): 3. Injektování podloží: 4. Odvodnění podloží: 5. Vyztužování zemin: 6. Jiné možnosti:

16 Zlepšování základové půdy 1.Konstrukce štěrkopískových polštářů: - základní podmínka pro správnou funkci štěrkopískového polštáře je jeho hutnění - zhutňuje se po vrstvách tloušťky cca 300 mm deskovými vibrátory nebo vibroválcováním. Štěrkopísek vytváří porézní vrstvu, která působí v podzákladí jako drén. Rozměry průřezu štěrkopískového polštáře se stanovují podobně jako rozměry základových pásů nebo patek, protože polštář představuje spodní stupeň vlastního základu. 2.Termické zpevňování podloží (tzv. vypalování půdy): - způsob zlepšování základové půdy pro soudržné zeminy - princip vypalování půdy spočívá na fyzikálně mechanických přeměnách vlastností a složení zemin po jejich zahřátí proudem horkých plynů, zaváděných do svislých, šikmých nebo i horizontálních vrtů. Horké plyny se vytlačují z vypalovací pece. Zemina, která se zahřívá nad 600oC pozbude trvale plasticitu a rozbřídavost a při dalším zvyšování teploty, zpravidla až na 800o-900oC se její jednotlivé částice spojí chemickými reakcemi v pevný celek. Vznikne keramická hmota s příznivějšími vlastnostmi. 3.Injektování podloží: injektování podloží - ke zvýšení pevnosti sypkých zemin nebo jejich utěsnění proti vodě - injektáže jsou tím účinnější, čím je zemina propustnější. Injektážní hmota se vhání do základové půdy pod tlakem (0,2 2 MPa) pomocí injekčních jehel, zasunutých do pažnic z ocelových trub - rozmístění jehel a velikost tlaku - podle složení zeminy a požadované míry jejího zhutnění, ( tak, aby se injektována pásma překrývala.) 4.Odvodnění podloží: - únosnost zvodnělé základové půdy se může zvýšit zmenšením obsahu vody, tj.trvalým snížením hladiny podzemní vody. 5.Vyztužování zemin: - speciální rohože - zvyšuje se smyková pevnost zemin, stabilitu a spolupůsobení. Výztužné vložky zamezují posunutí a vytlačování zeminy z podloží, snižují příčné deformace a tím celkově snižují sedání. Používají se pásy hliníkové, z oceli, umělých hmot. Do této skupiny řadíme i vyztužování zemin geotextiliemi. 6.Jiné možnosti: stabilizace jinou zeminou, cementem, asfaltem nebo dehtem, chemické látky, stabilizace vápennými nebo štěrkopískovými pilotami.

17

18

19

20

21 Zdroje a použitá literatura A.Erben, Petrůj, Medek Stavitelství II, kniha 1první VUT Brno Hans Nestle a kolektiv Moderní stavitelství pro školu a praxi, Europa-Sobotáles cz., Praha 2005 J. Toman, Technické kreslení podle ČSN a mezinárodních norem, díl II. Pravidla tvorby výkresů ve stavitelství, Vyd. Montanex a.s, 1995, ISBN V. Hájek a kol., Pozemní stavitelství II: pro 2. ročník SPŠ stavebních, Vyd. Sobotáles Praha, 2002, ISBN X. M. Hanák, Pozemní stavitelství: cvičení 1, Vyd. ČVUT Praha, 2002, ISBN D. Matoušková, Pozemní stavitelství 1, Vyd. CERM Brno, 1994, ISBN X. D. Matoušková, Pozemní stavitelství 2, Vyd. CERM Brno, 1994, ISBN V. Hájek, L. Novák, Šmejcký J., Konstrukce pozemních staveb 30: Kompletační konstrukce, Vyd. ČVUT Praha, 1996, ISBN M. Hanák, Pozemní stavitelství: cvičení 2, Vyd. ČVUT Praha, 2002, ISBN F. Rambousek a kol., Stavební konstrukce I: pro 2. ročník SPŠ stavebních, Vyd. Snakladatelství techn. Praha, J. Kos a kol., Konstrukce pozemních staveb III: návody pro cvičení, Vyd. CERM Brno, 1997, ISBN J. Witzany a kol., Konstrukce pozemních staveb 20, Vyd. ČVUT Praha, 2001, ISBN D. Skulinová, I. Skotnicová, Vodorovné konstrukce, Vyd. Ediční VŠB-TUO, 1998, ISBN F. Pšenička, Pozemní stavitelství: nosné konstrukce zastřešení, Vyd. ČVUT Praha, 2003, ISBN J. Michálek, Konstrukce pozemních staveb 15: pomůcka pro cvičení, Vyd. ČVUT Praha, 2002, ISBN Verlag-Dashofer technické požadavky na výstavbu Verlag-Dashofer Stavební zákon Profesní informační systém ČKAIT rok 2009,2010,2011 Normalizační institut ČSN platné

22 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je : ing.jaroslava Lorencová Při tvorbě byly použity volně přístupné internetové zdroje. Autor souhlasí se sdílením vytvořených materiálů a jejich umístěním na Tvorba materiálů byla financována z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozováno Střední školou stavební Jihlava.