6
Posadowienie hal przemysłowych – rozwiązania konstrukcyjne, wskazówki projektowe i wykonawcze
x x x
Kryteria doboru rodzaju posadowienia hal
Posadowienie hal przemysłowych o przeznaczeniu magazynowym
lub produkcyjnym jest zagadnieniem bardzo złożonym, mimo że
obiekty te charakteryzują się zazwyczaj prostą konstrukcją i „czy-
stym” schematem statycznym. Podczas ich projektowania trzeba
uwzględnić wiele czynników związanych bezpośrednio z podłożem
gruntowym, ale także z konstrukcją części nadziemnej, m.in.:
• warunki gruntowo-wodne,
• warunki górnicze, parasejsmiczne lub sejsmiczne,
• schemat statyczny hali,
• materiał, z jakiego wznoszony będzie obiekt,
• wymogi dotyczące dopuszczalnych osiadań równo- i nierówno-
miernych,
• zapewnienie właściwej podatności układu fundament-podłoże
gruntowe,
• wzajemna interakcja fundamentów projektowanych z już istnieją-
cymi (w przypadku rozbudowy lub dobudowy do obiektu),
• wpływ konstrukcji posadzki i podbudowy oraz obciążeń posadzki
na fundamenty.
Hale przemysłowe to obiekty jedno- lub wielonawowe, przy czym dąży
się do uzyskania możliwie dużych rozpiętości naw. Strukturę nośną hal
stanowią ramy, których rozstaw jest mniejszy niż naw i zwykle wynosi
6 m, a często i więcej. W takim przypadku rozstaw słupów w poprzek
hali jest znaczny, natomiast wzdłuż jej długości parokrotnie mniejszy.
Tak więc racjonalnie uzasadnione jest posadowienie słupów hali na
stopach fundamentowych lub na ławach podłużnych. Ławy przebie-
gające poprzecznie w stosunku do hali nie znajdują uzasadnienia.
W zależności od warunków gruntowo-wodnych i wielkości obciążenia
hale posadawiamy bezpośrednio lub pośrednio. W obu przypadkach
fundamenty zazwyczaj projektowane są jako stopy lub ławy, które przy
posadowieniu pośrednim pełnią rolę oczepów. Jeśli nośność podłoża
gruntowego jest niewystarczająca lub gdy charakteryzuje się ono zbyt
dużą podatnością albo też może generować nierównomierne osiada-
nie, istnieje możliwość jego wzmocnienia, które można uzyskać, m.in.
poprzez:
• lokalną wymianę gruntu słabonośnego na „mocniejszy” o projekto-
wanych i kontrolowanych parametrach (podbudowa z kruszywa frak-
cjonowanego o ustalonym zagęszczeniu i sztywności lub z gruntów
stabilizowanych o określonej wytrzymałości na ściskanie, którą cha-
rakteryzuje wartość parametru R
c
),
• wykonanie kolumn żwirowych bądź kamiennych metodą wymiany
dynamicznej,
• zagęszczanie impulsowe lub ciężkie ubijanie,
• zastosowanie kolumn betonowych przemieszczeniowych, które
dogęszczą podłoże rodzime,
• użycie kolumn DSM (z ang.
Deep Soil Mixing
) wykonywanych bez-
pośrednio w gruncie poprzez jego mieszanie na sucho lub mokro
z czynnikiem wiążącym,
• zbrojenie podłoża gruntowego geosyntetykami – georusztami
i geosiatkami, stosowanie geotekstyliów oraz geokomórek do
budowy geomateracy,
• wykonanie drenów pionowych przyspieszających konsolidację pod-
łoża gruntowego.
Alternatywą dla wzmacniania podłoża jest zaprojektowanie posa-
dowienia pośredniego na palach, mikropalach, kolumnach beto-
nowych i cementowo-gruntowych, baretach, układach ścian
szczelinowych lub z zastosowaniem grodzic stalowych. Cechą cha-
rakterystyczną wymienionych konstrukcji (w odróżnieniu od oma-
wianych powyżej sposobów podnoszenia wytrzymałości podłoża) jest
brak wzmocnienia podłoża w bezpośrednim sąsiedztwie wykonanych
w gruncie elementów. Wiercenie i zabetonowanie pali, mikropali
czy baret nie powoduje wzrostu parametrów mechanicznych gruntu
(w modelu Coulomba-Mohra: kąta tarcia wewnętrznego gruntu
i spójności), a więc nie wzmacniają one podłoża. Służą do przeno-
szenia obciążeń z konstrukcji (bez występowania nadmiernych osia-
dań) na głębiej zalegające podłoża gruntowe. Z uwagi na rodzaj
zadania elementy te dzieli się na: normalne (pracujące zarówno
pobocznicą, jak i podstawą), stojące (przekazujące obciążenie tylko
przez podstawę) oraz zawieszone (przenoszące obciążenie na grunt
tylko przez pobocznicę).
Z uwagi na technologię wykonywania pali i mikropali wyróżniamy:
• pale wiercone:
– w rurze osłonowej,
– wykonane świdrem ciągłym CFA (ang.
Continuous Flight Auger
)
znane w Polsce także jako FSC (Formowane Świdrem Ciągłym);
powstają przy pomocy świdra ciągłego osadzonego na rurowym
rdzeniu,
• pale przemieszczeniowe wiercone: FDP, SDP i inne,
• pale wkręcane typu: De Vaal (betonowe i żelbetowe), Chance heli
cal Pier (stalowe),
• pale wbijane: stalowe, żelbetowe prefabrykowane, dawniej rów-
nież drewniane,
• pale/kolumny iniekcyjne wykonane w technologii iniekcji strumienio-
wej (z ang.
jet grouting
),
• mikropale samowiercące np. Titan, DSI i inne.
Posadowienie hal
przemysłowych – rozwiązania
konstrukcyjne, wskazówki
projektowe i wykonawcze
dr inż. Tomasz Blejarski
Biuro Projektów Tomasz Blejarski
rys. T. Blejarski
Rys. 1. Etapy wykonywania kolumny kamiennej metodą wymiany dynamicznej:
a) tworzenie krateru, b) wypełnienie krateru kruszywem i ponowne jego tworzenie,
c) uformowana kolumna
ubijak
warstwa słaba
podłoże nośne
ubijak
podłoże nośne
podłoże nośne
warstwa słab
a
warstwa słaba
kolumna
wbijana
kolumna
wbijana
b)
c)
a)
