Fundament nie zawsze można oprzeć bezpośrednio na gruncie znajdującym się tuż pod powierzchnią terenu. Problem pojawia się wtedy, gdy podłoże jest zbyt słabe, obciążenia są duże albo przewidywane osiadanie przekracza wartości dopuszczone w projekcie. W takich sytuacjach projektant może przewidzieć posadowienie pośrednie. Jednym z rozwiązań są pale CFA.
Na czym polega technologia pali CFA?
Technologia CFA to jedno z rozwiązań geotechnicznych stosowanych w metodzie posadowienia pośredniego, kiedy to fundamentu nie można bezpiecznie oprzeć bezpośrednio na warstwach gruntu znajdujących się blisko powierzchni. Skrót CFA pochodzi od angielskiego Continuous Flight Auger i odnosi się do pali wykonywanych ciągłym świdrem ślimakowym. Wiertnica zagłębia narzędzie do rzędnej określonej w projekcie, a urobek przesuwa się po jego zwojach ku powierzchni. Po osiągnięciu wymaganej głębokości przez pusty rdzeń tłoczony jest beton. Podczas wyciągania świdra mieszanka wypełnia zwalnianą przestrzeń, a następnie do świeżego materiału wprowadza się kosz zbrojeniowy albo profil stalowy. Taki przebieg robót ogranicza potrzebę wykonywania otwartego odwiertu i stosowania rur osłonowych. Podczas realizacji kontrolujemy m.in. głębokość wiercenia, prędkość wyciągania świdra oraz ilość betonu i ciśnienie jego tłoczenia. Wymiary pali CFA dobiera projektant na podstawie obciążeń konstrukcji oraz rozpoznania geotechnicznego.
Kiedy stosuje się pale CFA pod fundamentami?
Pale CFA mogą pracować pojedynczo albo w grupach i przekazywać obciążenia przez pobocznicę, podstawę lub oba mechanizmy jednocześnie. Sposób ich wykorzystania zależy od roli, jaką mają pełnić w układzie fundamentowym danego obiektu. Poniżej omawiamy sytuacje, w których projektanci sięgają po tę technologię.
Ograniczenie nadmiernego i nierównomiernego osiadania
Pale CFA stosuje się wtedy, gdy z obliczeń wynika, że fundament może obniżyć się bardziej, niż dopuszcza projekt. Mamy wówczas do czynienia z jego nadmiernym osiadaniem. Zjawisko może powodować zmianę rzędnych posadzek, pogorszyć spadki instalacji grawitacyjnych albo obciążyć połączenia przewodów wprowadzonych do budynku. Załóżmy, że rura kanalizacyjna o długości 10 m biegnie ze spadkiem 2%, więc między jej początkiem a końcem występuje 20 cm różnicy wysokości. Jeśli część fundamentu, przez którą prowadzony jest początek przewodu, osiądzie o 12 cm, różnica zmniejszy się do 8 cm. Rura straci wtedy większość projektowanego nachylenia, co doprowadzi do zalegania ścieków. W obiektach przemysłowych nawet niewielka utrata projektowanego poziomu wpływa na pracę maszyn ustawionych na wspólnej płycie fundamentowej. Zdarza się również, że poszczególne części konstrukcji osiadają nierównomiernie. Wówczas może dojść do zarysowań ścian, przechyłów, odkształceń elementów nośnych oraz powstawania dodatkowych sił wewnętrznych w konstrukcji.
Posadowienie na słabym lub mocno ściśliwym gruncie
Kolejna sytuacja dotyczy działek, na których w strefie posadowienia występują namuły, grunty organiczne, luźne nasypy albo miękkie warstwy spoiste. Podłoże o takich parametrach może odkształcać się pod ciężarem obiektu, dlatego obciążenia przekazuje się głębiej za pomocą pali CFA. Ich trzon przechodzi przez słabsze warstwy i współpracuje z gruntem położonym niżej. Siły mogą być przenoszone przez pobocznicę pala, jego podstawę albo oba te elementy jednocześnie. Zakres palowania określa projekt geotechniczny opracowany dla konkretnego układu warstw gruntu.
Przenoszenie dużych obciążeń przez fundament
Pale CFA sprawdzają się zwłaszcza pod fundamentami dużych i ciężkich obiektów, np. pod budynkami wielokondygnacyjnymi, mostami, silosami i kominami. Przykładowo, jeśli dach hali przemysłowej podtrzymywany jest przez słup, to siły skupione pod nim trzeba przekazać głębiej. Jeśli pojedynczy pal nie wystarcza do przejęcia obciążenia, projektant przewiduje grupę pali CFA. Ich głowice spina oczep, stopa albo płyta fundamentowa. Rozkład sił pomiędzy pale zależy m.in. od ich rozmieszczenia oraz geometrii całej grupy. W zależności od układu konstrukcji projektuje się je do przenoszenia obciążeń ściskających, wyciągających i poziomych.
Fundamentowanie w sąsiedztwie istniejącej zabudowy
Po technologię CFA sięga się także podczas robót prowadzonych blisko istniejących budynków i infrastruktury podziemnej. Świder zagłębia się w grunt ruchem obrotowym, dlatego podczas pracy powstaje mniej drgań niż podczas wbijania pali metodą udarową. Urobek przesuwa się po zwojach narzędzia ku powierzchni, a przestrzeń po jego wyciąganiu od razu wypełnia mieszanka betonowa. Taki przebieg ogranicza liczbę dodatkowych etapów robót i pozwala sprawniej prowadzić prace na niewielkim placu budowy. Krótszy czas realizacji oraz mniejszy poziom hałasu i wibracji ograniczają też uciążliwości dla osób mieszkających lub pracujących w sąsiedztwie inwestycji.
Pale CFA to wiercone elementy posadowienia pośredniego, które przekazują obciążenia na głębiej położone warstwy gruntu. Stosuje się je, gdy podłoże ma zbyt małą nośność, przewidywane osiadanie przekracza wartości projektowe albo fundament przenosi duże siły. Prace geotechniczne najlepiej powierzyć doświadczonej firmie geotechnicznej. Czekamy na kontakt z Twojej strony.
