Mikropale kotwiące – obliczanie nośności gruntu

Mikropale kotwiące – co to jest?

Mikropale kotwiące to bardzo nowoczesna technika fundamentowania. Przyjmuje się, iż średnica mikropala nie przekracza 300 mm. Celem techniki jaką są mikropale kotwiące jest wprowadzenie w podłoże gruntowe elementów o średnicy pomiędzy 50 a 150 mm, kolejno natomiast wykonanie techniką iniekcji cementowej na określonej dlugości – buławy (czyli tzw. odcinka nośnego), która jest ściśle zespolona z podłożem gruntowym. Wyróżniamy wiele rozwiązań szczegółowych, przynależnych do poszczególnie wyodrębnionych wykonawców techniki jaką są mikropale kotwiące. Mikropale kotwiące charakteryzują się poza tym bardzo dobrą pracą w podłożu i są zdolne do przenoszenia znacznych obciążeń.

Mikropale kotwiące – obliczanie nośności jaką mają oraz fundamenty palowe

Bardzo ważnym tematem w problematyce projaktowania technologii jaką są mikropale kotwiące oraz fundamenty palowe jest prawidłowe obliczanie obciążeń na poszczególne mikropale kotwiące i pale. Obecnie znamy kilka najbardziej popularnych metod obliczania sił, jakie oddziałują na mikropale kotwiące. Wszystkie łączy jednak to, że w każdym przypadku należy uwzględnić szereg czynników, bardzo istotnych w projektowaniu technologii jaką są mikropale kotwiące. Do czynników tych zaliczyć możemy m.in. wielkość i ważność budowli, sztywność fundamentów bdź całości budowli, bardzo ważna jest również rzeczywista sztywność podpór palowych (zarówno w kierunku poziomym jak i pionowym), przy uwzględnieniu wpływów pali i fundamentów sąsiadujących. Kolejnymi istotnymi czynnikami są wzajemny proces interakcji zachodzący pomiędzy technologią jaką są mikropale kotwiące a konstrukcją, ważny jest również sposób zamocowania głowic mikropali w fundamencie, a także sposób przekazania obciążeń z konstrukcji jaką są mikropale kotwiące na podłoże gruntowe. Istotny jest także przestrzenny charakter pracy ustroju palowego.

Projektowanie – mikropale kotwiące

W zgodzie z normami, jakie zostały narzucone przez Eurokod 7, wyróżniamy cztery podstawowe metody projektowania technologii, jaką są mikropale kotwiące. Pierwszą z tych metod, jest metoda projektowania na podstawie obliczeń analistycznych, pół-empirycznych oraz na podstawie modeli numerycznych. Drugą metodą jest metoda pologająca na ustaleniu wymagań wg przepisów, jakie zostały narzucone poprzez poszczególne kraje. Trzecia z metod narzuconych przez Eurokod 7 to metoda z wykorzystaniem wyników modeli doświadczalnych bądź też próbnych obciążeń. Czwarta metoda to postępowanie metodą obserwacyjną, przy ciągłej weryfkacji podczas trwania budowy. Dodatkowo przyjęto koncepcję obliczeniowego wykazania niezawodności jaką ma konstrukcja metodą stanów granicznych, wyodrębniając stan graniczny nośności, a także stan graniczny użytkowalności.

Mikropale kotwiące i stany graniczne nośności

Eurokod 7 wyróżnia następujące stany graniczne nośności przy projektowaniu technologii jaką sa mikropale kotwiące: EQU – utrata równowagi obiektu lub podłoża traktowanych jako ciało sztywna; STR – zniszczenie wnętrza lub nadmierne odkształcenie konstrukcji lub elementów konstrukcji, w tym fundamentów, pali; GEO – zniszczenie lub nadmierne odkształcenie gruntu, gdy istotne znaczenie dla konstrukcji ma wytrzymałość podłoża lub skały, UPL – utrata równowagi obiektu lub gruntu na skutek wyparcia wody; HYD – wyparcie w gruncie spowodowane gradientami hydraulicznymi.