Mikropale - fundament na trudnym gruncie

Fundamenty przenoszą ciężar budynku na grunt, w celu właściwego osadzenia się budowli w wybranym miejscu. Niektóre nawierzchnie, sprawiają jednak problemy, o których niejednokrotnie dowiadujemy się dopiero w trakcie prac budowlanych. Podobne sytuacje skutecznie zwiększają koszty prac, a nawet technicznie uniemożliwiają postawienie domu. Z pomocą przychodzą nam tzw. mikropale.

Rodzaje fundamentów

Aby świadomie dokonać właściwego wyboru względem podstawy pod budowę, w pierwszej kolejności należy zapoznać się z samym terminem fundamentu. Fundamenty przekazują obciążenie budynku na podłoże gruntowe, zapewniając stabilność całej konstrukcji. W zależności od warunków budowlanych, powinny być zaprojektowane w taki sposób, aby w przypadku posadowienia bezpośredniego, nacisk z jego strony nie przekraczał dopuszczalnego oporu gruntu i dopuszczalnej wartości jego osiadania. W przypadku fundamentów pośrednich, pod uwagę bierzemy czynniki towarzyszące budowie; poziom wody gruntowej czy głębokość przemarzania gruntu.

Fundamenty płytkie

Fundamenty płytkie, inaczej bezpośrednie, stosujemy gdy opór gruntu jest mniejszy niż nacisk wywierany przez powstający obiekt, a głębokość posadowienia nie przekracza 4m. Wśród tego rodzaju fundamentów, wyróżniamy:

stopy fundamentowe - wykonane najczęściej z żelbetu,
ławy fundamentowe - niegdyś z cegły lub kamienia, współcześnie z żelbetu lub betonu monolitycznego,
płyty fundamentowe - z betonu monolitycznego lub żelbetu.

Fundamenty głębokie

Fundamenty głębokie, inaczej pośrednie wykorzystuje się częściej przy skomplikowanych projektach. Przekazują one obciążenie obiektu za pośrednictwem dodatkowych elementów konstrukcyjnych, wprowadzanych specjalnie do gruntu lub w nim formowanych. Do tego rodzaju podstaw zaliczamy:

pale normalne - przekazujące obciążenie na grunt poprzez tarcie na pobocznicy i opór pod stopą pala
pale stojące - przekazujące obciążenie na grunt poprzez stopę pala
pale zawieszone - przekazujące obciążenie na grunt poprzez tarcie na pobocznicy pala

Najpopularniejszym rodzajem fundamentu, jaki obecnie wykorzystuje się przy konstruowaniu domów jednorodzinnych, jest ława fundamentowa, ze względu na stosunkowo prostą technologię wykonania oraz korzystną cenę. Tego rodzaju fundament nie sprawdzi się jednak w przypadku problematycznych gruntów, z którymi radzą sobie fundamenty głębokie, jak mikropale.

Sprawdź naszą ofertę płyt fundamentowych

Mikropale - czym charakteryzują się fundamenty na palach?

Mikropale, zaliczane do fundamentów głębokich, funkcjonują w budownictwie już od lat 50. ubiegłego wieku, natomiast w Polsce zadomowiły się po latach 80. i mimo, że ze względu na specyficzne zastosowanie, nie zdobyły wysokiej popularności, stanowią niezbędny element współczesnej architektury. Kiedy niekorzystne warunki wodno-glebowe utrudniają przebieg prac związanych z budową, zastąpienie tradycyjnych fundamentów mikropalami, może okazać się jedynym rozsądnym rozwiązaniem.

W jakich warunkach zastosujemy fundament palowy?

Fundament na palach z powodzeniem wykorzystamy w miejscach, gdzie nośność gruntu jest niewielka lub sam grunt jest nienośny i niejednorodny, oraz wszędzie tam, gdzie zbyt duży poziom wód gruntowych nie pozwala na budowę, a sam teren charakteryzuje się wysokim stopniem nachylenia. Dzięki zastosowanym w mikropalach technologiom, dom na palach betonowych może powstać nawet na najtrudniejszych rodzajach gruntu, takich jak:

torfy,
namuły,
odpady komunalne,
luźne nasypy.

Zastosowanie mikropali konieczne jest także w sytuacji, gdy na fundament i grunt przenoszone będą duże obciążenia skupione. Tego rodzaju warunki powstają w przypadku budowy wysokich budynków, podpór mostowych, obiektów zaliczanych do budownictwa morskiego, pełnomorskiego i hydrotechnicznego. Taki rodzaj fundamentu wykorzystano między innymi przy budowie wieżowca Sky Tower we Wrocławiu.

Fundamenty na palach, służą nam również przy powstawaniu masztów oraz słupów energetycznych (elementów o dużym, miejscowym obciążeniu). Wykorzystuje się je jako stabilizatory nasypów i osuwisk, a także do ochrony ścian głębokich wykopów. Znajdują zastosowanie również przy kotwieniu elementów podlegających wyporowi, np. płyt fundamentowych oraz wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z drganiami lub siłą unoszeń. Warto wspomnieć, że fundamenty na palach nie będą od nas wymagały kosztownych zabiegów odnawiania konstrukcji.

Sam proces osadzania pali w gruncie, przy użyciu odpowiednich technologii, nazywamy palowaniem fundamentów.

Mikropale - co jeszcze warto o nich wiedzieć?

Istnieje wiele sposobów wykorzystania pali, a wybór konkretnego typu, uzależniony jest od czynników ekonomicznych, technicznych oraz środowiskowych. Mimo, że wszystkie typy posiadają wspólne cechy, właściwości poszczególnych rodzajów zależą od ich wykonania. Mikropale, wśród innych rodzajów pali fundamentowych, wyróżniają się pewnymi kluczowymi cechami i charakteryzują je:

wysoka sztywność osiowa,
duża nośność, którą dodatkowo możemy powiększyć iniekcyjnie (stosując iniekcję pobocznicy oraz podstawy, co jednocześnie upraszcza cały proces ich wykonania),
małe osiadanie, dzięki któremu unikniemy szkód.

Mikropale to pale wiercone o średnicy do 300mm lub pale przemieszczeniowe o średnicy do 150mm. Wykonywane różnymi technikami, mogą być wkręcane, wciskane, wbijane, wiercone lub wwibrowywane. Element nośny w tego rodzaju fundamentach, stanowią najczęściej kształtowniki stalowe, pręty, wiązki prętów lub rury, a ich podstawowa nośność nie przekracza 1000 kN. Mikropale wielokrotnie iniektowane pobocznicą, przy korzystnych warunkach gruntowych, osiągają jednak nośność 2000 kN lub nawet większą.

Na czym polega palowanie fundamentów?

Palowanie fundamentów stosuje się w miejscach, gdzie skoncentrowane obciążenia trzeba przenieść na głębsze, bardziej wytrzymałe warstwy gruntu. Proces ten, polega na osadzeniu pali na stałe w gruncie, na dużej głębokości, tak aby przekazywały one obciążenia w sposób pośredni, dzięki czemu unikniemy przeciążeń i zapobiegniemy uszkodzeniu konstrukcji. W zależności od sposobu przekazywania obciążenia, wśród fundamentów głębokich, wyodrębnia się trzy rodzaje pal; pale zawieszone, pale stojące oraz pale normalne, co wyjaśniliśmy w górnej części artykułu. Pale jednak dzielą się także na technologie, w jakich się je wykonuje. Wśród nich, wyróżniamy następujące kategorie:

pale przemieszczeniowe FDP - wykonuje się je wkręcając świder w ośrodek gruntowy, co wpływa na dogęszczenie w obrębie pobocznicy pala (świder, po osiągnięciu optymalnej głębokości, podnosi się, podczas gdy przez otwór w jego trzonie, podawana jest betonowa mieszanka),
pale wiercone CFA - przy użyciu świdra ciągłego usuwa się grunt, a powstałą pustą przestrzeń wypełnia się betonową mieszanką (w trakcie tego procesu, grunt zostaje częściowo rozparty na boki, co korzystnie przekłada się na nośność pali),
pale VDP - wykonuje się je, wwibrowując stalową rurę o szczelnej zamykanej podstawie, a rozpychany na boki grunt, wpływa korzystnie na dogęszczenie podłoża (pal formowany jest przy wyciąganiu rury; beton wlewany jest przez jej podstawę),
pale SDP - wykonywane z użyciem palownicy, łączącej działanie momentu obrotowego i siły wciskającej (świder pogrąża się w gruncie, podczas gdy wnętrze rury wypełnia się betonem).

Sprawdź również: