1. Czym zajmuje się Fundamentowanie?
Jest to nauka zajmująca się:
*projektowaniem fundamentów (najniższa część budowli stykająca się z podłożem i przenosząca nań w sposób bezpieczny ciężar własny budowli i obciążenia)
- wykonawstwem fundamentów
- wykonawstwem robót fundamentowych
2. Charakterystyka Fundamentów bezpośrednich i pośrednich.
Fundamenty bezpośrednie to np.: stopa, ława, płyta, ruszt, skrzynia.
Fundamenty pośrednie to: pale, studnie, kesony, ściany szczelinowe, słupy.
3. charakterystyka fundamentów płytkich i głębokich.
Płytkie stosuje się gdy:
- podłoże wytrzymałe naturalne występuje płytko
- podłoże występujące płytko jest sztucznie wzmocnione lub wymienione
- fundament uważa się za płytki gdy D<B (umownie płytki gdy D<4m).
- osiągnięcie wymaganej głębokości posadowienia nie wymaga: zabezpieczenia ścian wykopu przez specjalne zabiegi, specjalnych metod wykonania, uciążliwej walki z wodą.
Głębokie stosuje się gdy:
- D > 4m
- Wytrzymałe podłoże naturalne występuje głęboko
4. Klasyfikacja i charakterystyka fundamentów płytkich.
Tylko Bezpośrednie: stopy, ławy, ruszty, płyty, skrzynie, bloki fundamentowe
5. Klasyfikacja i charakterystyka fundamentów głębokich.
Bezpośrednie: stopy, ławy, ruszty ; płyty, skrzynie; bloki fundamentowe (wymaga: zabezpieczenia ścian wykopu przez specjalne zabiegi, specjalnych metod wykonania, uciążliwej walki z wodą.)
Pośrednie: na palach, studniach, kesonie, ścianach szczelinowych, słupach. (przeniesienie nacisku fundamentu na głębsze, wytrzymałe warstwy).
6. jakie warunki powinien spełniać fundament.
Powinien spełniać warunki:
- wymaganej nośności
- dopuszczalnych odkształceń (osiadanie, przechył, strzałka osiadań)
- właściwej stateczności
- wytrzymałości
7. zasady ustalania głębokości wierceń.
Powinny obejmować strefę oddziaływania fundamentu (0,3 nap,. Pierwotnych większe lub równe dodatkowym). Ponadto: wiercenia należy wykonywać do warstwy zawierającej warstwy naporowe (jeśli poniżej tego poziomu będą wykonywane roboty budowlane) (można zakończyć na poziomie, na którym warstwy gruntu powyżej będą równoważyć napór wody)
- dla budynków ciężkich (obl. Nap. Zastępcze wynosi 5x nap. Pierw. +) głębokośc wiercenia nie powinna być mniejsza od sumy głębokości posadowienia budynku i jego szerokości w rzucie poziomym
- przy posadowieniu pośrednim: 5 m poniżej poziomu posadowienia podstaw pali, kesonów czy studni
- w przyp. Wierceń na dużych terenach (liczba wierceń > 15): wykonać 25% ogólnej liczby wierceń do głębokości większej o 30% w stosunku do pozostałych.
- W szczególnie trudnych ierceń do głębokości większej o 30% w stosunku do pozostałych.
- W szczególnie trudnych warunkach gruntowych (gr. Organiczne, kras nasypy): wykonać wiercenie pod każdy fundament
- Głębokość wierceń w gruntach nośnych dla pojedynczych fundamentów można przyjąć na podstawie tabeli (zależy od B/L obc. dod. Oraz szerokości fundamentu w metrach)
8. sposób rozmieszczania otworów badawczych.
Rozmieszczenie otworów:
- powinno umożliwiać wykreślenie charakterystycznych przekrojów geologicznych pod całą budowlą (ponadto ilość wierceń jest uzależniona od powierzchni budynku w rzucie poziomym)
- na etapie szczegółowym odstęp maksymalny między otworami to 30 m
- dla zapór ziemnych i obwałowań o wys. < 6m, otwory sytuuje się wzdłuż osi zapory, rozstaw wierceń w granicach 50-300 m
- przy wys. > 6m
9. kryteria podziału fund. bezpośrednich.
Te kryteria to:
- głębokość posadowienia
- kształt
- sposób wykonania
- użyty materiał
- założenia obliczeniowe
10. podział fundamentów bezpośrednich ze względu na głębokość posadowienia.
Dzielimy na:
- płytkie (D<B)
- głębokie (D>4m)
11. podział fundamentów bezpośrednich ze względu na kształt – charakterystyka.
- stopy
- ławy
- ruszty
- płyty
- fundamenty skrzyniowe
- fundamenty blokowe
12. ogólne zasady projektowania stóp fundamentowych.
Należy pamiętać o:
- przy stopach ceglanych lub z kamienia: zależność między wys. Stopy „h” a odsadzką „s”, na zaprawie cementowej (h/s>=2) na cem.-wap. (h/s>=3)
- przy stopach betonowych: wysokość określa kąt alfa
- przy stopach żelbetowych: ekonomiczność – przy obc. osiowo (h>=0,4(L-d)) przy obc. mimośrodowo (h>=0,45(L-d))
- stopy sprawdza się na: przebicie, momenty zginające
13. wybór głębokości posadowienia fundamentu – charakterystyka.
Zależy to od:
- głębokości występowania gruntów nośnych (min. 0,5m poniżej najniżej przyległego terenu)
- głębokość przemarzania w gruntach wysadzinowych ( w Polsce 0,8-1,4m)
- głębokość rozmycia gruntu przy fund. podpór mostowych (dna Wisły w Warszawie 8-10m)
- poziom ZWG (najlepiej powyżej ZWG)
- wymagania eksploatacyjne (np. konieczność podpiwniczenia)
- poziomu posadowienia sąsiednich fundamentów (nie niżej niż już istniejące)
- przewidywanych w przyszłości zmian konstrukcyjnych (np. roboty ziemne)
14. na co należy zwracać uwagę przy wykonywaniu wykopów fundamentowych ?
Należy zwrócić uwagę zasady związane z:
- rodzajem gruntów
- usuwaniem wody atmosferycznej i gruntowej
- właściwym osuszaniem dna wykopu
- pozostawieniem nienaruszonej warstwy gruntu na dnie wykopu
- ochroną dna wykopu przed przemarzaniem
- ochroną dna wykopu chudym betonem lub żwirem
- wykonywaniem wykopów w sąsiedztwie istniejących budynków
15. klasyfikacja wykopów fundamentowych.
Ze względu na szerokość:
- wąskoprzestrzenne (szerokość<głębokość)
- szerokoprzestrzenne (głębokość<szerokość)
- jamiste (głębokość=szerokość) (z literatury)
Ze względu na sposób zabezpieczenia ścian:
- otwarte (bez zabezpieczeń)
- rozparte (rozpory)
- podparte (zastrzały)
- zakotwione (u góry pręcik z klinem)
17. Współczynnik materiałowy – scharakteryzuj.
(gamma m) umożliwia:
- prawidłowe wydzielenie warstw geotechnicznych w podłożu
- prawidłowe ustalenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych
- zmienia on wartość charakterystyczną w obliczeniową w taki sposób żeby było ona mniej korzystna, ale nie może być bliższy jedności niż 0,9 lub 1,1.
18. Scharakteryzuj rodzaje I stanu granicznego.
Wyróżniamy 3 rodzaje I SG:
- wypieranie podłoża przez fundament lub przez całą budowlę (jedna warstwa geotechniczna pod fundamentem do głębokości = 2B, obciążenie mimośrodowe, obciążenie działa pod kątem do pionu)
- usuwisko lub zsuw fundamentów lub podłoża wraz z budowlą (28.)
- przesunięcie w poziomie posadowienia fundamentu lub w głębszych warstwach podłoża(29.)
19. podaj i omów warunek obliczeniowy I stanu granicznego.
Qr <= m*Qf
Qr – wartość obliczeniowa działającego obciążenia
Qf – opór graniczny podłoża gruntowego przeciwdziałający obciążeniu
m – współczynnik korekcyjny (0,7-0,9 zależnie od metody obliczania Qf)
20. wypieranie gruntu przez fundament – warunek obliczeniowy I SG dla podłoża jednorodnego.
Nr < = m*QfNB
Nr < = m*QfNL
Nr – obliczeniowa wartość pionowej składowej obciążenia
QfNB – pionowa składowa obliczeniowego oporu gruntu podłoża gruntowego przy rozpatrywaniu wypierania w kierunku równoległym do boku B
QfNL – jw. tylko w kierunku równoległym do boku L
21. omów sprawdzanie stateczności fundamentów i budowli na obrót – podaj warunek I SG.
Kiedy:
* fundamenty posadowione na skałach lub gruntach spoistych zwartych i półzwartych (prostokątna powierzchnia obrotu)
- posadowienie fundamentów na gruntach sypkich lub spoistych o konsystencji plastycznej i miękkoplastycznej (cylindryczna powierzchnia obrotu)
Założenia (do 2. przypadku ^):
- uwzględnia się ciężar bryły gruntu zawartej wewnątrz powierzchni kołyskowej
- punkt obrotu O obiera się na osi fundamentu
- powierzchnie poślizgu przechodzą przez krawędzie fundamentu
- wypadkową W przenosi się do założonej powierzchni cylindrycznej poślizgu
- rozkłada się wypadkową na kierunek styczny (B - powoduje obrót) i normalny (N – wpływa na wielkość oporu tarcia na powierzchni pślizgu) do łuku
Ogólny warunek:
(Mo r)Obliczeniowy moment obracający <= m*obl. Moment utrzymujący (Mu r)
22. omów sprawdzania stateczności fundamentów i budowli na zsuw – podaj warunek I SG.
Zsuw jest to specyficzny rodzaj obrotu, który może zajść na skutek budowy geoloegicznej, warunek taki sam jak 21.
23. omów sprawdzanie stateczności fundamentów i budowli na przesuw – podaj warunek I SG.
Qr – wartość obliczeniowa działającej siły poziomej działającej na fundament
Qf – opór graniczny, czyli siła tarcia T
Może nastąpić w płaszczyźnie fundamentu
Lub nieco głębiej (z<=B/4)
A – powierzchnia podst. fund. P – obl. wartość sił pionowych (‘-wrasz z ciężarem zalegającej wyżej warstwy mocniejszej) f - współczynnik tarcia fundamentu po gruncie.
24. kiedy możemy zastosować obliczenia uproszczone wg I SG.
Dla prostych przykładów posadowienia, tzn. kiedy:
- składowa pozioma <= 10% składowej pionowej
- nie ma obaw, że nastąpi obrót lub przesuw
- eb (mimośród) <= 0,035 B (dla L podobnie :) )
25. podaj i omów warunek obliczeniowy II stanu granicznego.
[S]<=[S]dop
[S] – symbol przemieszczenia (osiadanie średnie fundamentów, przechylenie budowli, strzłka ugięcia, względna różnica osiadań)
[S]dop – symbol odpowiednich przemieszczeń dopuszczalnych dla danej budowli ustalanych na podstawie:
- analizy stanów granicznych jej konstrukcji
- wymagań użytkowych i eksploatacji urządzeń
- działania połączeń instalacyjnych
- stosować wartości podane w normie dla poszczególnych rodzajów budowli w przypadku braku innych danych
Fundamentowanie to jedna z nielicznych dziedzin, w której warunki zarówno I jak i II SG muszą być spełnione przez cały czas eksploatacji budowli (w innych II SG tylko do czasu odbioru)
26. rozkład naprężeń w poziomie posadowienia fundamentu (np. stopy fundamentowej) – omów 3 podstawowe przypadki.
Przypadki te to:
- naprężenia ściskające występujące pod obiema krawędziami fundamentu (przypadek poprawny)
- pod jedną krawędzią ściskanie pod drugą „0” (raczej niedopuszczalne)
- pod jedną krawędzią ściskanie pod drugą rozciąganie (kategorycznie niedopuszczalne)
Ogólnie naprężeń pod fundamentem powinien być trapezowy na „+”, nie trójkątny!
27. główne sposoby odwadniania fundamentów – krótkie omówienie.
Sposoby te to:
- pompowanie wody bezpośrednio z dna wykopu (odwodnienie powierzchniowe)
- obniżenie poziomu wody metodami wgłębnymi
Wykonuje się aby możliwe było wykonanie robót na sucho, jeśli poziom wód gruntowych znajduje się powyżej poziomu posadowienia.
28. omów sposób pompowania wody bezpośrednio z dna wykopu.
- woda napływa do wykopu przez skarpy, ściany i dno
- woda jest zbierana do studzienek za pomocą systemu rowków
- woda napływająca ze ścianek rozluźnia grunt zmniejszając jego nośność
- przy znacznej depresji i dużej przepuszczalności grozi kurzawka
- przy depresji > 4m należy skarpy dociążyć filtrem odwrotnym
- przy gruntach spoistych jest problem z powodu spójności cząstęk
- pomagają ścianki szczelne ( wtedy woda nie leci przez skarpy ani ściany)
- w celu przygotowania odpowiednich pomp i obliczenia przewodów odprowadzających wodę należy obliczyć ilość wody dopływającej do wykopu
29. klasyfikacja metod obniżania poziomu wody w gruncie metodami wgłębnymi.
Metody te to:
- studnie depresyjne (przy większych miąższ ościach warstw nośnych)
- igłofiltry (do zbierania wody z warstw o małej miąższości 0,5-1,5m)
- drenaż poziomy (do gruntów najbardziej przepuszczalnych)
30. studnie depresyjne – krótka charakterystyka.
Wykonuje się:
- w otworach wiertniczych o średnicy 20-50cm
- sposobem wypłukiwania rur osłonowych
Przestrzeń wokół rury filtrowej wypełnia się obsypką filtracyjną (w gruntach drobnoziarnistych), stopniowo podciągając rury wiertnicze. Należy odpowiednio dobrać uziarnieni obsypki.
Rodzaje filtrów:
- bez siatki
- prętowy
- siatkowy
- żwirowy
Po wykonaniu studni zakłada się instalację ssącą. Studnie mogą być: odśrodkowe lub głębinowe.
Jeśli studnia dochodzi do warstwy nieprzepuszczalnej to taką studnię nazywamy zupełną.
31. charakterystyka igłofiltrów i ich zastosowania.
Służą do zbierania wody z warstw o małej miąższości 0,5-1,5m; gdy współczynnik filtracji k<=0,1m/dobę igłofiltry z osmozą, gdy 0,1<k<1 m/dobę igłofiltry pod ciśnieniem. Składają się z: zaworu, łącznika, nakrętki, kształtki(kolanka), rury nadfiltrowej, mufy łącznikowej, flitru – 2 rury, kolektora zbiorczego, łącznika. Igłofiltry mają różne zakończenia, długość 8-10m średnica 38mm. Elementy służące do usuwania wody przy pomocy igłofiltrów:
- pompy samozasysające
- agregaty pompujące wodę (pompy odśrodkowe do pompowania wody lub próżniowe do odpowietrzania instalacji)
- kolektor zbiorczy
Rozstaw 0,6-1,8m przy 1 pompie pracuje 50-60. Obniżają PWG w środku dołu fundamentowego do ok. 5m.
32. omów odwodnienie wykopów fundamentowych za pomocą drenażu poziomego.
Przykładowy drenaż budynku składa się z:
...
Hamper26