1.1.Pagrindų ir pamatų tipai. Pagrindai skirstomi į natūralis ir dirbtinius.Natūralus pagrindas – tai natūralus gruntas, kurio stiprumas pakankamas priimti pastato apkrovas ir užtikrinti normalų jo eksplotavimą.Silpno grunto stiprumą galima padidinti – dirbtinis pagrindas.Gruntai skirstomi į stiprius ir silpnus sąlyginai, nes pagrindo stiprumas priklauso ne tik nuo grunto savybių, bet ir nuo pastato konstrukcijos jautrumo nevienodiems pamatų sėdimams.Stipriais gruntais vadinami tankūs ir vid. tankumo smėliai, bei kieti, puskiečiai ir kietai plast. moliniai gruntai.Nerekomenduojama pagrindu naudoti silpnų gruntų-puriu smėliu, minkštai ir takiai plastiškų bei takių molinių, taip pat durpingų gruntų.Dažniausiai pamatai statomi ant natūralių pagrindų,nes jie paprasčiausi ir pigiausi.Kai žemės paviršiuje slūgso silpni gruntai,įrengiami poliniai ar gilieji pamatai. Pamatai skirstomi į sekliuosius, polinius ir giliuosius.Pagrindinis skiriamasis jų požymis yra pagrindo deformavimosi ir irimo pobūdis,skirtingas kiekvienam pamato tipui ir priklausantis nuo pamato santykinio gylio d/b(d-pamato gylis,b-plotis).Seklieji pamatai statomi iškastoje pamatų duobėje, kurios kraštai,pastačius pamatą,užpilami gruntu.Jie perduoda pastato apkrovą pagrindui tiktai padu, todėl jų medžiagos stiprumas naudojamas neefektingai.Jie įrengiami pastatams,kurie pagrindui perduoda nedideles vertikalias jėgas ir kai žemės paviršiuje-stiprūs gruntai.Sekliųjų pamatų gylis turėtų būti ne didesnis 3-5m.Poliniai pamatai įrengiami tokiems pat pastatams kaip ir seklieji, kai žemės paviršiuje slūgso silpni gruntai.Poliai į gruntą įkalami.Gruntas apie juos sutankėja.Pastato apkrovą pagrindui poliai perduoda padu ir šonais,todėl įtempimai sklinda dideliame grunto tūryje.Šie pamatai ekonomiški,nusėda mažai, jų pagrindo laikomoji galia didelė.Polių ilgis dažniausiai yra 6-12m.Gilieji pamatai tokie,kurių santykinis gylis d/b 2.Jie įrengiami grunte arba į jį įgilinami, pastato apkrovą pagrindui poliai perduoda padu ir šonais.Jie standūs, gali priimti dideles horizontalias jėgas.Tokie pamatai nusėda mažai, jų pagrindo laikomoji galia didelė,nes gruntas negali būti išspaustas iš po pamato į žemės paviršių. 1.2.Pagrindų ribiniai būviai. Pagrindai pamatai skaič. ribinių būvių metodu pagal dviejų grupių ribinius būvius.Pirmosios grupės ribiniais būviais apibūdinama pagrindo laikomoji galia ir pastovumas, antrosios – pagrindo ir pastato tinkamumas normaliai eksplotuoti.Pagrindo ribinio būvio sąvoka savita.Grunto stiprumas priklauso nuo sankabumo ir trinties tarp smulkių mineralinių dalelių.Apkrautas gruntas deformuojasi(tankėja ar išsipurina).Net ir didelės deformacijos pagrindui nežalingos,jis nepraranda laikomosios galios.Tačiau, deformuojantis pagrindui, kartu deformuojasi ir ant jo stovintis pastatas.Pagrindo ribinis būvis pasiekiamas tada, kai pasiekiamas pastato konstr. ribinis būvis.T.y.svarbiausias pagr. ir pam. projektavimo dėsnis-pagrindas ir pastatas sudaro vienetą, jų deformacijos bendros.Kai pamatui perduodama vertikali jėga,gruntas tankėja,ant jo stovintys pamatai nusėda(nestandūs-įlinksta,išlinksta,susisuka,atsiveria plyšiai;standūs-pasvyra).Kad pastatas būtų normal.eksplot.,reikia apriboti pagr.ir past.bendras deformacijas,pagrindą skaičiuoti pagal deformacijų ribinius būvius.Pamatų matmenys parenkami tokie,kad būtų patenkinta sąlyga: s su (čia s-skaič. pagrindo ir pastato bendra deformac.; su-ribinė tos deformac. reikšmė).Pastatų pagr.,sudaryti iš dispersinių gruntų,skaičiuojami pagal deformacijų ribinius būvius.Kai pagr.perduodamos pasvirusios ar didelės vertikalios jėgos(pastatas stovi ant šlaito ar netoli jo briaunos) gruntas išspaudžiamas iš po pamato.Dėl to pamatas pasislenka ir horizontaliai.Norint užtikrinti pagr. stiprumą ir jo konstr. elementų pastovumą,reikia apriboti pamatui perduodamų apkrovų didumą,pagrindą skaičiuoti pagal laikomosios galios ribinį būvį.Turi būti išlaikyta sąlyga: NIOcFu/n ; čia: NIO-skaič.pagr.perduodama apkrova; Fu-ribinė pagrindo laikomoji galia; c-pagrindo darbo sąlygų koef.; n-pastato patikimumo koef.Skaičiuojant pagal laikomosios galios ribinį būvį, patikslinami pamato matmenys,apskaičiuoti pagal deformacijų ribinius būvius. 1.3.Skaičiuojamosios apkrovos, jų deriniai, pastato apkrovimo schemos. Pastato ar atskirų jo konstrukcinių elementų apkrova, perduodama per pamatus į pagrindą turi būti apskaičiuota įvertinant pastato apkrovų persiskirstymą dėl pagrindo deformacijų.Skaičiuojant pagrindus pagal def.,į įrąžas dėl temper.poveikių neatsižvelgiama.Pagrindai pagal def.bei laikomosios galios ribinius būvius skaičiujami pagrindiniam apkrovų deriniui.Kai veikia įpatingos apkrovos,pagal laikomąją galią jie skaič.pagrindiniam ir ypatingam deriniui.Pagrindinį derinį sudaro nuolatinės ir laikinos ilgalaikės bei trumpalaikės apkrovos.Jų vienalaikio veikimo tikimybė įvertinama apkrovų derinio koef. dr.Kai pagrindiniame derinyje yra 2 ar daugiau laikinų apkrovų(dr =0,9),jos gali veikti ir ne kartu.Todėl reikia sudaryti įvairius galimus variantus ir kiekvienam jų apsk. Max.vertikalią ašinę jėgą ir jai atitinkančius lenkimo M,bei skersinę jėgą,max ir min lenkimo M ir jiems atitinkančias ašines bei skersines jėgas pamato viršaus lygyje.Pagrindams skaičiuoti naudojamos skaič.apkrovos.Jos gaunamos norminę apkrovą padauginus iš apkr.patikimumo koef. f,kuris rodo nukrypimą nuo norminių reikšmių į pavojingesnę pusę. Skaič.pagrindus pagal deformacijas f =1.0. Skaič.pagrindus pagal laikomąją galią f =1.1…1.4. NII,QII,MII-kai skaičiuojam pagal deformacijas; NI,QI,MI-kai skaič. pagal laikomąją galią. 1.4.Pastato ir pagrindo bendros deformacijos,ribinės jų reikšmės. Pagrindo ir pastato bendros deformacijos gali būti įvairios.Pagal normas 8 tipai:1)vieno pamato nusėdimai,2)pastato vidutinis nusėdimas,3)gretimų kolonų ar sienų pamatų santykinis nusėdimų skirtumas,4)pamato arba pastato posvyris,5)pastato santykinis įlinkis,6)įlinkusio pastato kreivis,7)pastato sąsukos santyk.kampas,8)pamato ar pastato horizontalus poslinkis.Projektuojamam pamatui ar visam pastatui reikia skaičiuoti realiai galimas pagr. ir past. bendras deformacijas.Pastato vidutinis nusėdimas skaič.remiantis ne < kaip 3-jų tipiškų pamatų,išskirtų pagal pagrindo gruntų sluoksniavimąsi ir savybes, apkrovų didumą ir pobūdį,pamato tipą,jo pado didumą ir formą,nusėdimus: Sm= s1 A1+ s2 A2+…+snAn/A1+A2+…+An; čia s1, s2, sn-vieno atskiro pamato nusėdimai;A1, A2, An-tų pamatų pado plotai. Jei skaič.vid.nusėdimas >8cm,tai pamatai turi būti statomi dydžiu Sm aukščiau jų projektinės padėties.Gretimų pamatų santykinis nusėdimų skirtumas s/l = (s1-s2)/l; l-atstumas tarp pamatų ašių.Pamato arba viso pastato posvyris tg=i dėl pagr.sudarančių gruntų nevienalytiškumo,dėl gretimų pamatų įtakos skaič. pagal formulę: i=(s1-s2)/l ; čia l-pamato arba pastato ilgis ar plotis.Dėl nevienodo pamatų nusėdimo pastatas arba atskiri jo ruožai įlinksta arba išlinksta.Ta deformacija nusakoma santykiniu įlinkiu: f/l = [s2-0.5(s1-s3)]/l ; Įlinkusio pastato ar jo ruožo kreivis = 1/R ; Pastato sąsukos santykinis kampas rodo konstr. erdvinį įtempimų ir deformacijų būvį æ = (1+2)/L.Kadangi horizontaliam poslinkiui skaič.patikimų metodų nėra,tai pastatą reik suprojektuoti taip,kad pamatai negalėtų pasislinkti horizontaliai. Pagr.ir past.bendrų deformacijų ribinės reikšmės priklauso nuo past.konstr.standumo,jautrumo nevienodiems nusėdimams, t.p nuo eksplotacinių,technologinių,architekt. bei estetinių reikalavimų.Deformacijas reikia apriboti,kad dėl nevienodų nusėdimų pastato konstrukciniuose elementuose atsiradusios papildomos įrąžos bei deformacijos nebūtų pavojingos jų stiprumui bei pastovumui.Ribines pagrindo ir pastato bendrų deformacijų reikšmes nustato projektinė organizacija atsižvelgdama į veiksnius nuo kurių priklauso normalus pastato eksplotavimas.Plačiai naudojamų konstr.pastatams ribinės deformacijų reikšmės pateiktos pagr.projekt.normose(7.2lent.kygoje).Jei reikšmės ne didesnės kaip lentelėje,pagr.deformacijas galima skaič.neatsižvelgiant į įražų pasaskirstymą. 1.5.Priemonės nevienodų nuosėdžių įtakai pastatų konstrukcijoms sumažint. Pastato pamatai nusėda nevienodai,pastatas įlinksta,pasvyra,susisuka.Dėl nevienodų pagrindo deformacijų gali būti pasiektas past.konstr. deformacijų,stiprumo ir pastovumo ribinis būvis.Jei skaič.paaiškėja,kad sąlygą patenkinti paprastais būdais-pakeitus pam.pado formą ar gylį negalima,tai reik numatyt priemones,kad per didelės deformac.nebūtų žalingos past.konstr.Priemonių yra daug,jas taikom atskirai arba keletą kartu.Paprasta priemonė nusėdimam suvienodint-grunto tankinimas(past.sėda mažai ir vienodai).Galima įrengti smėlio paklotą.Konstrukcinės priemonės:konstr.stiprinimas,standinimas ar liaunio didinimas.Nevienodai sėdančio pastato konstr.atsiranda papildomos,skaičiuojant nenumatytos įrąžos.Jas raikia stiprinti.Karkasiniuose pastatuose stiprinamos kolonos,rygeliai ir jų sujungimo mazgai.Plytu mūro sienos stiprinamos įrengiant armuotas siūles ar GB juostas visu sienų perimetru.Nusėdimo pjūviai įrengiami ten kur didžiausia tikimybė atsiverti plyšiams.Šiuos pj.reikia sutapatinti su temp.pj.Siekiant išvengti nevienodų nusėdimų žalingos įtakos,statomi liauni karpytų konstr.pastatai.Juose elementai sujungti šanyriškai.Surenkamų konstr.mazgus reikia kuo vėliau užmonolitinti,kad pagr.kuo daugiau deform.esant mažesniam konstr. standumui.Svarbu tinkamai parinkti past.atskirų dalių,gretimų past.statybos eiliškumą ir terminus,kad jų pagr.deformac.įtaka nebūtų žalinga konstr.
2.1 Sekliojo pamato pagr.skaičiavimo pagal deformacijų ribinius būvius principai(kada reik skaičiuoti,kokios įtempim.ir poslinkius ribojančios sąlygos turi būti tenkinamos). Skaičiavimo užd.-apriboti pagrindo ir pastato bendras def.,kad jos nebūtų žalingos past.konstr.,bei atskirų jos elementų stipr.ir past.,o past. būtų tinkamas normaliai eksplotuoti.Skaič.pagrindą pagal deformacijų ribinius būvius,turi būti patenkinta sąlyga ssu,t.y.skaič.pagr.ir past.bendros deform.būtų ne didesnės negu nustatytos ribinės reikšmės.Pagal deform.ribinius būvius pagr.skaič.visada,kai juos sudaro dispersiniai gr.Pagrindo skaič.pagal deformac.ribinius būvius susibeda iš 4ių dalių:1)pagr.skaič.stiprumo nustatymas,2)pamato pado matmenų pasirinkimas,3)grunto įtempimų tikrinimas,4)pagr.ir past.bendrų def.skaičiavimas.Centriškai apkrautam pamatui turi būti patenkinta sąlyga:II =NIIo/AR.Kai standus pamatas apkrautas necentriškai: IImax= NIIo/A+ MIIo/W1,2R; IImin= NIIo/A- MIIo/W0.2.2 Sekliojo pamato gylis. pamato gylis parenkamas pagal konstrukcinius ir ekonominius reikalavimus. Sekliuju pamatu gylis priklauso nuo pastato paskirties, konstrukcijos ir eksploataciniu reikalavimu; sezoninio isalo gylio; pagrinda sudaranciu gruntu sluoksniavimosi ir ju savybiu; hidrogeologiniu salygu ir galimo ju kitimo; gretimu pastatu pamatu gylio; pamatu statybos budo; pagrindui perduodamu apkrovu dydzio ir pobudzio; zemes pavirsiaus reljefo. Parenkant pamato gyli, pirmiausia nustatomas maziausias jo dydis atsizvelgiant I pastato konstrukcinius ir eksploatacinius reikalavimus, pamato maziausia konstrukcini auksti ir sezoninio isalo gyli. Paskui pamato gylis, jeigu reikia, didinamas atsizvelgiant I gruntu sluoksniavimasi ir ju savybes bei kt reikalavimus. Maziausias pamato gylis – 0.5m zemiau projektuoto planiruoto zemes pav., 0.2…0.5m zemiau rusio grindu, 0.1…0.5m igilintas i pagrindu pasirinkta gr. sl.. Jei salia yra kt. pamatai, tai pamatas turi buti igilintas nezemiau kaip salia esantys pamatai. 2.3 Pamato gylio parinkimas pagal inžinerines geologines sąlygas. pamatus reikia statyti ant stipriu, mazai suspaudziamu gruntu, kad pagrindo ir pastato bendrosios deformacijos butu nedideles ir butu uztikrintas pastato stiprumas bei pastovumas. Kai nuo zemes pav. storu sluoksniu I kuri telpa visa pagrindo deform. zona, jos gylis dazniausiai 2…4pamato plociai,slugso stiprus gr., siuo atveju pamato gylis nuo grunto savybiu nepriklauso, jis parenkamas pagal kt. reikalavimus. Kai nuo zemes pav. storu sl. Slugso silpnas gr. – dazniausiai irengemi poliniai pam., reciau dirbtiniai pagrindai. Kai zem. Pav. slugso silpno gr. sl., o giliau – storas stipraus gr. sl., tokiu atveju geriausia pamata igilinti per visa silpno gr. sl., ji statyti ant stipraus gr.. Toks sprendimas priimtinas tada, kai silpno gr. sl. Nestoras, jame nera gr. vandens. Jei pamata reikia igilinti 4….5m ir daugiau, geriau irengti polinius ar gyliuosius pam.. Jei zem. pav. slugso stipraus, silpno ,o po to vel stipraus gr. sl. Geriasia pam. Igilinti mazai ir statyti ant virsutinio stipraus gr. sl., jeigu tik galima pagal kt. reikalavimus. Kai gr. sl. Pasvire, pagrindu reikia parinkti toki sl., kuris, pam. apkrovos veikiamas, neslystu giliau slugsancio sl. Pav 2.4 Pamato gylio parinkimas projektuojant šalia esamų pamatų. naujo pastato pam., statomo greta esamo, pam. rekomenduojama irengti viename gylyje su esamais pamatais. Kai projektuojamame pastate yra rusys, kurio grindys zemiau esamo pastato pam. pado, jo sienos pamata igilinti galima taip, kad gretimu pam. pado auksciu skirtumas butu: h a(tg 1+c1/1) a – atstumas nuo virsutinio pam. krasto iki zemyn nukasto slaito apacios 1,c1 – gr. vidines trinties kampas ir sankabumas 1 – vidut. Itemp. Po virsutinio pam. padu. Kai naujo projektuojamo pastato pam. turi buti igilinti giliau, reikia numatyti priemones , kad juos irengiant nebūtu pažeistas esamo pastato pamatu pastovumas. Del ivairiu priezasciu pastato sienu ir kolonu pamatai turi buti igilinti I skirtinga gyli. Sienos pamato gylis keiciamas pakopomis, jo padas turi buti horizontalus. Pakopu aukstis iki 0.5m kai gr. silpni, ir iki 1m, kai gr. stiprus. Pakopu aukscio ir ilgio santykis turi buti nedidesnis kaip 1:2. Surenkamu pamatu pakopu aukstis turi buti pamato elementu aukscio kartotinis. Gretimu sienu ar kolonu pamatu pado auksciu max skirtumas nustatomas laikantis salygos: h a(tg 1+c1/1)2.5 Sekliųjų pamatų konstrukcijos, jų klasifikacija. seklieji pam. daromi monolitiniai ir surenkami. Iskiriami 5 konstrukciniai tipai: 1)atskiri kolonu pam. 2)juostiniai sienu pam. 3)juostiniai kolonu pam. 4)istisiniai pam. 5)masyvus pam. atsizvelgiant I laiunuma – standus ir liauni seklieji pam. pagal kostrukcija: atskiri kolonu pam. daromi monolitiniai, reciau surenkami. Kolonai su pam. sujungti irengiamas lizdas. monol. kolonos pam. daromas laiptuotas su 1,2 ar 3 pakopom, pakopu aukstis – 300…400mm kartotinis kas 50mm. Pakopu ilgio ir aukscio santykis ne didesnis kaip 2. Centriskai apkrautas pam. daromas kvadratinis, necentriskai – staciakampis, jis ilginamas M veikimo kryptimi. Staciakampio pam. l/b imamas kaip kolonos skerspjuvio kratiniu. Pam. pado matmenys 100mm kartotiniai. Surenkamieji kolonu pam. gali buti is vieno ar keliu elementu. Juostiniai sienu pam. dazniausiai daromi surenkami. Susirenka is g/b pado bloko ir betoniniu sienu bloku. Pado bloko skerspjuvis staciakampis arba trapecinis, gali buti ir kt. pado blokus galima deti ir su tarpais – spragotas pam.. tarpai tarp bloku uzpildomi suplukiamu gr. spragotu pam. negalima statyti ant puriu smeliu, moliniu gruntu. Tarpas tarp bloku turi buti nedidesnis kaip 1.2m ir 0.7 bloko ilgio. Juostiniu kolonu pam. irengiami kai pagrinda sudaro silpni ar ne vieodai suspaudziami gr., ar kai kolonos pagrindui perduoda didelias apkrovas.juostinis kolonu pam. – nekarpyta daugelio tarpatramiu sija, I kuria atremtos kolonos. Pats pamatas daromas g/b, armuojamas pagal nekarpytu siju konstravimo taisykles. Kai reikia padidinti pastato erdvini standuma ir sulyginti nevienodus kolonu nusedimus irengiamas kryzminis juostinis pam. Istisiniai pam.irengiami po visu pastatu, kia jo erdviniam standumui ar kolonu ir sienu vienodiems nusedimams uztikrinti neuztenka juostiniu ar kryzminiu pamatu. Yra ivairiu konstrukciju: bebriaune plokste ikuria atremtos kolonos ar sienos , deziniai pam., kuri sudaro horizontalios ir kryzmines vertikalios g/b plokstes. Masyvus pam. irengiami po standziais pastatais, perduodanciais pagrindui didelias koncentruotas apkrovas: po kaminais, bokstais, tiltu atramom, t.t.. daromi g/b reciau betoniniai. Ju forma nustatoma pagal I juos atremtu pastatu konstrukcijas. Nauja sekliuju pam. konstrukciju tobulinimo krypis- naudoti plonasienes g/b kevalines konstrukcijas. tai sferos , paraboloido formos arba linijiniai pusiau uzdari igaubti kevalai, kurie remiasi I jo viduje esanti grunta. 2.6 Skaičiuojamasis pagrindo stiprumas. skaiciuojant pagrindus pagal deformaciju ribinius buvius, reikia pamato matmenis parinkti tokius , kad vidutinis itempimas po pam. padu II butu nedidesnis negu pagrindo skaiciuojamasis stiprumas R, t.y. turi buti patenkinama salyga: II R. ivertinus pagrinda sudaranciu gruntu savybes bei pastato standuma spec. koef. ir atsizvelgus i rusio itaka, pgrindu projektavimo normose pateikta f-le pagrindo skaiciuojamam stiprumui rasti: R = (c1c2/k)[MbII + Mqd’II + (Mq – 1)dbII + MccII] , čia c1 – pagrindo darbo sal. koef., c2 – pastato darbo sal. koef.,k – koef. Priklausantis nuo nuo gr. savyb. Skaiciuojamuju savybiu skaiciavimo budo, M,Mq,Mc – koef. priklausantys nuo gr. vidines trinties kampo skaiciuojamosios reiksmes II, cII – grunto sankabumo skaiciuojamoji reiksme, II, ’II – grunto zemiau ir auksciau pamato pado vienetinio svorio vidutine svertine skaiciuojamoji reiksme, b – pamato pado plotis, d – pamato gylis nuo suplaniruoto zemes pavirsiaus. Skaiciuojamaji pagrindo stipruma R = (c1c2/k)[MbII + Mqd’II + (Mq – 1)dbII + MccII] galima skiciuoti visiems pam. nepriklausomai nuo ju pado formos. Skaiciuojamaji pagrindo stipruma R galima padidinti 20%, jeigu pagrindo ir pastato bendrosios deformacijos, kai gr. itempimas po pam. padu II = R., yra nedidesniskaip 40% ribiniu reiksmiu. Kartu reikalaujama kad padidinus R ir sumazinus pamato pado matmenis, deformacijos butu ne didesnes kaip 50% ribiniu reiksmiu ir butu patenkinama sal. : NI0 cFu/n. 2.7 Centrioškai ir necentriškai apkrautų pamatų pado matmenų skaičiavimas. cenriskai apkrauta pam. veikia 3 asines jegos(8.14 a) pastato perduodama vertikalioji asine jega NII, pamato ir grunto ant jo pakopu svorio jega GII ir grunto reaktyviojo slegio atstojamoji jega RA. Remiantis jegu pusiausvyros salyga, NII + GII =RA. Pamato ir grunto ant jo pakopu svorio jega GII = Adm. A – pamato pado plotas; d – pamato gylis; m – pamato ir ant jo pakopu esancio grunto vidutinis vienetinis svoris = 20kN/m3.R – skaiciuojamas pagrindo stiprumas = (c1c2/k)[MbII + Mqd’II + (Mq – 1)dbII + MccII]. Reikalingas pamato plotas: A = NII/(R – md), Skaiciuojant imama max pamatui perduodama asine jega NII. Lygtyje yra 2 tarpusavy susije nezinomieji: a = lb ir R, nes pastarojo didis priklauso nuo pam. pado plocio b. todel skaiciuojama priartejimo keliu, skaiciavimas atliekamas keleta kartu. Skaiciuojant pirma karta, negalime rasti R, nes nezinomas b. todel lygti A = NII/(R – md) vietoj r rasomas R0 randamas lentelese. Pagal lygti gaunamas apytikris A. zinant pado krastiniu santyki = l/b, randami ju dydziai. Zinant apytikri pamato pado ploti, randam R: R = (c1c2/k)[MbII + Mqd’II + (Mq – 1)dbII + MccII] ir skaiciuojama pagal A = NII/(R – md) antra karta.gaunamas patikslintas pam. pado plotas A, pagal kuri parenkami nauji l ir b, pagal nauja b nustatomas naujas R. taip paskaiciavus kelis kart pam. matmenys beveik nekinta. Tada jie galutinai parenkami 100mm kartotiniai. Necentriskai apkrauta pam.veikia asine jega, lenkimo mom. ir skers. jega pam. virsuje ivairiais deriniais. Jo psdo matm. Dazniausiai parenkami kaip ir centriskai apkrauto priartejimo keliu pagal f-le A = NII/(R – md). Skaiciuojant pagal max pamatui perduodama asine jega neatsizvelgiant i M, nes jo itaka dazniausiai atsveriama leistinomis itempimu padidinimo reiksmemis po labiau apkrauto pam. krastu iki 20%. Jeigu M labai didelis ir salyga II max = NII 0/A + MII 0/W 1.2 R. netenkinama, tai reikia projektuoti nesimetriska pam.2.8 Įtempimų pagrinde po pamatu apskaičiavimas necentrinio gniuždymo atveju, kai įtempimų diagrama trapecinė. Necentriškai apkrautus pamatus konstruoti ir jų pado matmenis parinkti reikia taip, kad įtempimų po padu diagrama būtų trapecinė, artima stačiakampei, t. y. kad ekscentriškumas pamato pado lygyje būtų eII0=0 , 3) IImax=NII0/A+MxII0/W+MyII0/W <=1.5R čia NII0 ir MII0 — ašinė jėga ir lenkimo momentas pamato pado lygyje; A — pamato pado plotas; W — pamato pado atsparumo momentas.Kai apkrovos ekscentriškumas labai mažas, trapecinė įtempimų po pamato padu diagrama labai lėkšta, tada pagal 1 ir 3 sąlygas, įtempimai padidėja dideliame pamato pločio ruože ir tampa pavojingais pagrindo stiprumui. Todėl, kai apkrovos ekscentriškumas pamato pado lygyje mažas, t. y. eII0= MII0/ NII0 <=l/30 pagrindas skaičiuojamas kaip centriškai apkrauto pamato ir įtempimai tikrinami pagal II=NII0/A<=R sąlygą.2.9 Įtempimų pagrinde po pamatu apskaičiavimas, kai įtempimų diagrama dviženklė. Kai ekscentriškumas labai didelis eII0>l/6, įtempimų po pamato padu diagrama dviženklė. Kadangi gruntas tempimo įtempimų nepriima, tai pamatas neekonomiškas. Tokius pamatus projektuoti leidžiama pastatams be tiltinių kranų. Įtempimų diagramos nulinė ordinatė nuo pamato krašto turi būti ne toliau kaip 0,25l ir ekscentriškumas pamato pado lygyje eII0 <=0,25l (8.15 pav.). Įtempimų po pamato padu diagramos forma (apkrovos ekscentriškumas pamato pado lygyje) apribojama visiems apkrovų pagrindinio derinio apkrovimo variantams. Kai įtempimų po pamato padu diagrama dviženklė, t. y. kai ekscentriškumas l/6=100 MPa. Sumavimo metodu skaičiuojami ir didelių pamatų, kurių plotis ar skersmuo didesnis kaip 10 m, nusėdimai, jeigu jų pagrindą sudaro gruntai, kurių deformacijų modulis E <10 MPa.Riboto storio sluoksnio metodu pamato nusėdimas skaičiuojamas dviem atvejais: 1) kai pagrindo deformacijų zonoje slūgso gruntas, kurio deformacijų modulis E>=100 MPa; 2) kai pamato pado plotis ar skersmuo didesnis kaip 10 m, o pagrindą sudaro gruntai, kurių deformacijų modulis E>=10 MPa.Tampriųjų deformacijų metodas taikomas gana ribotai. Jis tinka nedidelių pamatų, kurių plotis ne didesnis kaip 10 m, nusėdimui skaičiuoti, kai pagrindą sudaro vienalytis gruntas, kurio deformacijų modulis pastovus visame deformacijų zonos gylyje, o pamato padas yra apskritas ar stačiakampis.Ekvivalentinio sluoksnio metodu skaičiuojami nedidelių pamatų, kurių plotas iki 20.. .30 m2 ir esančių ant vienalyčio ar sluoksniuoto grunto, sėdimai. Grunto vienmatės deformacijos metodas tinka skaičiuoti plačių .pamatų, pavyzdžiui, elevatorių silosinių korpusų, požeminių rezervuarų ir kt., nusėdimus, kai pagrindą sudaro vienalytis gruntas.2.12 pagrindo skaičiavimo pagal deformacijų ribinius būvius supaprastinimas. Projektuojant nedidelius paprastų konstrukcijų.nejautrius nevienodiems pamatų nusėdimams pastatus, leidžiama pagrindus pagal deformacijas skaičiuoti paprasčiau. Kad skaičiuoti būtų lengviau ir sparčiau, leidžiama paprastoms konstrukcijoms, III ir IV klasės pastatams vietoj skaičiuojamojo pagrindo stiprumo R, nustatomo pagal (8.8) formulę, naudoti sąlyginį skaičiuojamąjį pagrindo stiprumą R0 randamą pagrindų projektavimo normų lentelėse priklausomai nuo gruntų fizinių savybių — sudėties ir būvio — rodiklių. Naudoti RQ galima, kai pagrindą sudarantys gruntai slūgso horizontaliais (nuolydis turi būti ne didesnis kaip 0,1), pastovaus storumo sluoksniais ir jeigu jų suspaudžiamumas nedidėja iki du kartus didesnio gylio negu didžiausias pamato plotis imant nuo jo pado lygio. Smėlių ir molinių gruntų R0 reikšmės pateiktos lentelėse. Sąlyginį skaičiuojamąjį pagrindo stiprumą R0 iš šių lentelių galima naudoti apytiksliai parenkant bet kurios klasės pastatų pamato pado matmenis. III ir IV klasės pastatų pagrindų galutiniam skaičiavimui, šias R0 reikšmes galima naudoti pamatui, kurio plotis b1=1m ir gylis d1=2 m. Kai jie kitokie, skaičiuojamojo pagrindo stiprumo R reikšmės randamos taip: kai gylis d<=2 m, R=R0[1+k1(b-b1)/b1](d+d1)/2d1 , kai gylis d>2 m, , R=R0[1+k1(b-b1)/b1](d+d1)/2d1+k2II(d-d1); čia R0 — sąlyginis skaičiuojamasis pagrindo stiprumas, rastas lentelėse; b ir d — pamato pado plotis ir jo gylis; II — grunto, esančio aukščiau pamato pado, vienetinis svoris; k1—koeficientas, kuriuo įvertinama pamato pado pločio įtaka: smėliams, išskyrus dulkinius, k1 = 0,125, dulkiniams smėliams ir moliniams gruntams k1= 0,05; k2 — koeficientas, kuriuo įvertinama pamato gylio įtaka: smėliams k2 = 0,25, priesmėliams ir priemoliams k2 = 0,20, moliams k2 = 0,15. 2.13. Pagrindų skaičiavimo pagal saugos ribinių būvių grupę pagrindiniai principai. Skaičiuojant pagrindą pagal laikomosios galios ribinius būvius, turi būti patenkinta sąlyga, NI0<=cFuc, t. y. kad pagrindui perduodama pastato skaičiuojamoji apkrova NI0 būtų ne didesnė kaip pagrindo ribinė laikomoji galia Fu atsižvelgiant į pagrindo darbo sąlygų ir pastato patikimumo koeficientus. Pagrindą veikianti jėga NI0 gaunama susumavus pastato antžeminių konstrukcijų pamatui perduodamas apkrovas ir pamato bei grunto ant jo pakopų svorį. Pagrindo ribinė laikomoji galia Fu apskaičiuojama. Pagal laikomąją galią pagrindai turi būti skaičiuojami pagrindų projektavimo normose išvardytais atvejais: 1) kai pagrindas apkrautas didele horizontalia jėga, 2) kai pamatas stovi ant šlaito ar netoli jo, 3) kai pagrindą sudaro lėtai tankėjantys vandens prisotinti moliniai ar durpingi gruntai, 4) kai pagrindu yra uola.2.14.Liaunu pamatu pagrindo skaiciavimo principai.Liauni pamatai yra tokie kurie skirtingai negu standus,perduodami pagrindui pastato apkrova,patys deformuojasi,linksta kartu su pagrindu.Tai juostiniai kolonu ir istisiniai pamatai,rezervuaru dugnai ir t.t.Kontaktiniu itempimu po liaunu pamatu pasiskirstymas priklauso nuo pamato ir pagrindo deformaciju.Kontaktinis itempimas po liaunu pamatu skaiciuoti naudojamos dvi pagrindines teorijos:vietiniu tampriuju deformaciju teorija.Si teorija pagrysta tiesines priklausomybes tarp pagrindo itempimu ir deformaciju desnio.Kontaktiniaiitempimai arba grunto reaktyvusis slegis ipamato pada σ=Czs (cia-Cz-grunto standumo modulis,s-pamato nusedimas). Tampraus puserdvio teorija.Ja skaiciuojami liaunus pagrindai.Skaiciavimo pagrindai pagrysti tamprumo teorijos desniu,kad itempimai ir deformacijos sklinda grunte,ir uz pamato konturo ribu,o besiformuojancio pagrindo pavirsius ilinksta pagal tampraus ilinkio kreive.
Skaiciuojant naudojamasi formulemis,kurios rodo priklausomybe tarp veikiancios apkrovos ir pagrindo deformacijos.Erdvinio uzdavinio atveju naudojamas Businesko sprendinys s=F(1-υ2)/πER.(cia E-grunto deformacijos modulis,υ-grunto skersines defor. Koef.,R-tasko atstumas nuo jegos).Plokstumos izdavinio atveju imamas Flamano sprendinys s=(2p(1-υ2)/πE)lny+C (cia y-tasko atstumas nuo linijines apkrovos,C-integravimo konstanta)2.15.Pagrindo suirimo schemos,ju iskyrimo kriterijai. Pagrindo irimo schemos yra dvejopos:gilusis ir ploksciasis slydimas.Pagal giliojo slydimo shema pagrindas suira,kai pamatas apkrautas tik vertikalia,centrine ar necentrine,jega arba kai pamatui perduodamu vertikaliu ir horizontaliu jegu atstojamoji pasvirusi nedideliu kampu.Tokiu atveju gruntas is po pamato isspaudziamas kreiviniu vienokios ar kitokios formos slydimo pavirsiumi.
Kai pamatas apkrautas didelia horizontalia jega,kai vertikaliu ir horizontaliu jegu atstojamoji pasvirusi dideliu kampu,pamatas nustumiamas jo pamato plokstuma-ploksciasis slydimas.
Irimo pobudziui gali tureti itakos pastato konstrukcine schema,skaiciuojamo pamato rysys su kitais konstrukciniais elementais.2.16.Pagrindo laikomosios galios skaiciavimas pagal giliojo slydimo schema. Skaiciavimo pagal giliojo slidimo schema metodai skirstomi i dvi grupes:analitiniai,pagrysti gruntu ribinio itempimu buvio teorija,ir grafiniai,pagrysti ivairiomis hipotezemis apie slydimo pavirsiaus forma ir padeti. Vertikalioji ribines pagrindo laikomosios galios dedamoji skaiciuojama: Fuv=bredlred(Nγζγbredγ1+Nqζqdγ1+Ncζcc1) cia bredir lred-redukuoti pado krastiniu matmenys:bred=b-2eΙ0b Lred=l-2eI0l b-pamato krastine,lygiagreti pamato slydimo krypciai,d-pamato gylis nuo suplaniruoto zemes pavirsiaus,Nγ,Nq,Nc-pagrindo ribinio stiprumo koef. Parenkami is pagrindo ribinio stiprumo lent. Pagrindo,sudaryto is letai tankejanciu vandens prisotintu moliniu ir durpiniu gruntu,kuriu soties laipsnis S>0.85 ir konsolidacijos koef.Cv<1۰107cm2/metus.Nekonsoliduotu gruntu stiprumas kerpant pagal Kulono desni: τ=(σ-σw)tgφ1+c1 cia-σw porinis slegis,randamas naudojantis vienmates filtracines konsolidacijos sprendiniais.2.17.Pagrindo skaiciavimas,kai jis suira pagal ploksciojo slydimo schema.Kai pamatas apkrautas didele horizontalia jega ir pagrindui perduodamu vertikaliu bei horizontaliu jegu atstojamosios posvyrio nuo vertikales kampas δ didesnis negu vidines trinties kampo skaicioujamoji reiksme φ1,pagrindo laikomosios galios negalima skaiciuoti analitiniai metodais,pagrystais giliojo slydimo schema.Kai δ>φ laikoma,kad pamatas nustumiaas plokstuma,sutanpancia su juo padu.Tai vadinama plokciuoju slydimu.
ΣFsa<γcΣFsr/γn cia-ΣFsa ir ΣFsr-pamata stumiancia ir laikanciu jegu projekciju i slydimo plokstuma sumos.Kai pamato padas horizontalus,laikomoji galia Fsr=Ff=μ(N1+G1) cia-μ trinties koef. Tarp pamato ir grunto,N1-pamatui perduodama asine vertikali jega,G1-pamato ir grunto ant jo pakopu svoris.3.1.Poliniu pamatu ir poliu klasifikacijaPolinis pamatas susideda is poliu ir rostverko.Rostverkas atlaiko pastato apkrova,perduoda ir paskirsto ja poliams,suvienodina poliu nusedima.Pagal rostverko padeti poliai pamatai buna:su zemutiniu rostverku,kai jo apacia yra zemiau zemes pavirsiaus,o poliai visu ilgiu igilinti I grunta;su aukstutiniu rostverku,kai jo apacia yra virs zemes pavirsiaus,poliai I grunta igilinti ne visu ilgiu.
Poliai klasifikuojami svarbiausiai pagal medziaga ir gamybos buda. Dazniausiai naudojami gelzbetoniniai poliai,reciau betoniniai ir tik atskirais atvejais plieniniai ir mediniai.Pagal gamybos buda jie skirstomi I dvi grupes:1)kalamieji-jie isanksto gaminami gamykloses ar poligonuose,vezami I statybos vieta ir igylinami i grunta;2)plukamieji-betuonuojami projektineje padetyje grunte,is anksto padarytoje skyleje.Nuo poliu gamybos priklauso ju konstrukcija,didumas ir pagrindo laikomoji galia.3.2.Kalamieji poliai(g/b,mediniai,plieniniai,polines kolonos) G/b poliai ilgaamziai.Naudojant specialius cementus,juos galima naudoti agresivioje aplinkoje.Gaminami ivairaus didumo ir formos,gali buti suduriami,ju laikomoji galia didele. Dazniausiai naudojami prizminiai kvadratinio vientiso skerspjuvio poliai su skersine armatura ir paprasta ar itemta isilgine armatura.
Jie tinka bet kokiuose dispersiniuose gruntuose,gali buti apkraunami vertikaliomis gniuzdanciomis ar raunanciomis,taip pat horizontaliomis jegomis ir lenkimo momentais.Lengvai prakalamuose gruntuose ir kai polis visu ilgiu igylinamas i grunta,naudojami kvadratinio vientiso skerspjuvio poliai be skersines armaturos,su itemta isilgine armatura polio centre. Kvadratinio skerspjuvio poliai su cilindrine tustuma naudojami tik lengvai prakalamuose gruntuose.Polines kolonos yra g/b kvadratinio vientiso skerspjuvio poliai su skersine armatura ir paprasta isilgine armatura
Naudojami vienaauksciams ir zemes ukio gamybiniams pastatams,igylinami I vidutinio tankumo smeli, minkstai ir kietai plastiskus bei puskietus molinius gruntus. Piramidiniai vientiso kvadratinio skerspjuvio poliai naudojami kai,einant gylin grunto stiprumas mazeja.
Prizminiai kvadrationio vientiso skerspjuvio poliai su paplatintu apatiniu galu naudojami,kai zemes pavirsiuje slukso silpni vandeningi gruntai. Centrifugose pagaminti g/b ziedinio skerspjuvio elementai su paprasta isilgine ir spiraline skersine armatura vadinamais vamzdiniais poliais.Plieniniai poliai naudojami retai,tik sudetingomis gruntinemis salygomis,kai gruntai kieti arba yra kietu grutu tarpsluoksniai ar rieduliai ir negalima igilinti gelzbetoniniu poliu,taip pat pamatams rekonstruoti,nes lengva juos igilinti ir pagilinti.Plieniniai poliai yra dvieju tipu .Pirmas tipas tai valcuoti dazniausiai dvitejiniai placiajuosciai,ir sudetiniai profiliai,igilinti I grunta.Antrasis tipas tai vamzdiniai poliai-plieniniai vamzdziai,valcuoti ar suvirinti is ivairiu profiliu. Sraigtiniai poliai-tai plieninis vamzdis,prie kurio apatines dalies pritvirtintas plieninis diskas,islenktas pagal sraiktine kreive.
Jie tinka silpnuose gruntuose,nes ju pado plotas didelis.Naudojami aukstu bokstiniu pastatu ir elektros perdavimu oro liniju atramu pamatams,kuriuos veikia kintamo zenklo apkrovos,taip pat pamatams rekonstruoti. Mediniai poliai naudojami tik rajonuose,kur medis yra vietine statybine medziaga.Mediniai poliai turi daug trukumu,kuriu svarbiausi:maza laikomoji galia,riboti polio matmenys,greitai puva kintamo dregnumo aplinkoje.Poliai gaminami is spigliuociu ir lapuociu medziu.3.3 Plukiamieji, injekciniai poliai. Plukiamieji. Naudojami kai zemes pavirsiuj yra storo sluoksnio silpnas gruntas su rieduliais. Polio galas igilinamas i kieta grunta 1…3m. Tinkami uzstatytose teritorijose, efektyvys karkasiniu pamatu kolonu pamatams. Pl. p. konstrukcijos nestandartizuotos. Apvalaus skerspjuvio 40..120cm. skersmens, 10..50m gylio. Gaminami is atsparaus šalčiui B20-B30 klasės betono. Armuojami skersine ir išilgine paprasta armatūra(tinklais ir strypais). Apkrautas tik ašine jėga nearmuojamas, raunančia jėga- armuojamas per visa ilgį. Gamyba: 1.Grunte padaroma skylė, 2.ji pripildoma betono. Kiekvienai operacijai atlikti yra daug būdų, ir nuo jų priklauso polio pagrindo laikomoji galia. Pirmai operacijai naudojami žemės gręžimo, ar kalimo mechanizmai. Gręžiant gali būti įleidžiamas vamzdis, kad skyle neužgriūtų. (9.3pav)
Dar specialiais agregatais galime įspausti vamzdį, o gruntas greideriu išimamas. Šiais būdais gruntas nesutankinamas ir polio pagrindo laikomoji galia nedidelė. Dar skylė daroma įkalant inventorinį plieninį vamzdį su uždaru apatiniu galu. Naudojamas specialus atsidarantis vamzdžio smaigalys, arba betoninis kūgis (paliekamas ištraukus vamzdį) arba betono kamštis vamzdžio apatiniame gale. Taip gilinami iki 80cm skersmens vamzdžiai. Kalant gruntas sutankinamas, polio pagrindo laikomoji galia didelė, kaip kalamojo polio. Antrai operacijai atlikti naudojami įvairios konsistencijos betonas, su įvairiais tankinimo būdais. Kokį būdą pasirinkti priklauso nuo gręžinio: sausas ar pripildytas vandens ar molio suspensijos, su apsauginiais vamzdžiais ar be jų, taip pat nuo armatūros kiekio gręžinyje. Geriausia tinka standus betonas -3..5cm, jį reikia tankinti plūkiant ar vibruojant. Plastiškas betonas 15..20cm, naudojamas kai netinka standus: kai gręžinys be apsauginių vamzdžių, jame daug armatūros, betonuojama po vandeniu ar po molio suspensija. Plūkiamūjų polių pado laikomąją galą didina naudojant šakninius polius, kalant polio apatinis galas prasiskečia taip po savim sutankindamas gruntą. Injekciniai poliai. 80..250mm skersmens grunte gaminami gelžbetoniniai poliai. Susideda iš 2-jų operacijų. 1- gręžiamas gręžinys ir į jį nuleidžiamas plieninis storasienis vamzdis, arba šis vamzdis užkišus jo dugną įkalamas ar įgilinamas vibruojant. 2-į gręžinį nuleidžiama armatūra ir gręžinys užbetonuojamas ir ištraukiama armatūra. Betonas tiekiamas su slėgiu (2..4 MPa) per specialų gaubtą, uždėtą ant vamzdžio viršutinio galo. Šias abi operacijas galima atlikti įvairiai. Injekciniai poliai gali būti net sudėtingomis inžinerinėmis geologinėmis sąlygomis. Gali būt vertikalūs ir pasvirę, net dideliu kampu. Tinkami stipriai užstatytuose rajonuose, greta esamų pamatų, rekonstruojant pamatus. Inj.p. gerai sukibę su gruntu, todėl gerai perduoda gniuždančias ir raunančias jėgas. Tinka kaip inkariniai pamatai, kur pamatui perduodamos kintamo ženklo jėgos.3.4. Polinių pamatų konstrukcijos (rostverkai, polių išdėstymas plane ir vertikalioje plokštumoje). Konstrukcija priklauso nuo rostverko ir polių bei jų sujungimo konstrukcijos, nuo polių išdėstymo plane ir vertikalioje plokštumoje. Rostverkų konstrukcijos. Dažniausia daromi gelžbetoniniai monolitiniai, rečiau surenkami. Daromi iš sunkiojo atsparaus šalčiui betono B20..B30 klasės., armatūra AII-AIII strypais ar karkasais, konstruojami pagal gelžbetoninių konstrukcijų projektavimo normas.
9.4pav, Kolonos polinis pamatas
9.5pav, sienos polinis pamatas, a-vienaeilis, b-dvieilisRostverko apačios gylis žemiau žemės paviršiaus priklauso nuo pastato konstrukcijos ir eksploatacinių reikalavimų, nuo žemės reljefo. Mažiausias d>0.15m žemiau suplakiruoto žemės paviršiaus. Turi būti įvertintas grunto įšalo gylis. Rostverkas į polius remiamas : laisvai, 0.4MN ašinė gniuždymo jėga. Standžiai- kai poliai įgilinami į silpną gruntą- purų smėlį, takų molinį gruntą dumblą, kai poliui perduodama jėga išeina iš polio skerspjūvio ribų. Standus sujungimas įvairus. Į monolitinį rostverką įbetonuojamas polio viršutinis galas(9.5a pav), atidengti polio armatūros strypų galai(9.4pav). inkasavimo ilgis >20d, kai strypai rumbuoti, >40d kai lygūs, (d- strypo skersmuo). Polių išdėstymas plane centriškai apkrautame pamate išdėstomi simetriškai pamato ašims. Necentriškai apkrautame pamate, kai apkrovos ekscentriškumas didelis ir skirtumas tarp didžiausių ir mažiausių įtempimų po rostverko kraštais>40%, poliai išdėstomi nesimetriškai, kad polių plano svorio centras būtų kuo arčiau pamatui perduodamų jėgų atstojamosios veikimo linijos.
9.6pav. polių išdėstymas plane, a,b,c- sienos pamate, d,e,f- kolonos pamateAtstumas tarp polių ašių >3d, d- polio skersmuo ar kraštinė. Pasvirusiems poliams rostverko apačios lygyje >1.5d, polio pado lygyje>3d. atstumas tarp kevalinių ir plūkiamūjų polių >1m. jei su paplatintu padu >0.5m. kietuose ir punskiečiuose, >1m dispersiniuose gruntuose.Polių i išdėstymas vertikalioje plokštumoje turi būti apkrauti tik ašinėmis gniuždančiomis ar raunančiomis jėgomis. Apkrauti tik vertikale jėga poliai kalami vertikaliai, apkrauti ir horizontalia jėga kalami ir pasvirę atsižvelgiant į atstojamosios kryptį. Svarbu sudaryti standžią pamato konstrukciją ir užtikrinti jo pastovumą.
9.8pav, Polių išdėstymas vertikalioje plokštumoje3.5. Polio sąveika su gruntu(kalimo, apkrovos perdavimo metu, polių tarpusavio sąveika).Kalamas polis savo smaigaliu spaudžia gruntą į šonus ir žemyn,prieš jį eina sutankinto grunto banga. Polį supančiame grunte vyksta šlities deformacijos. Gruntas spaudžiamas ir aukštyn, į žemės paviršių. Gruntas gali pakilti iki 20-30 cm. Gruntas kyla poliui smengant iki 4m.,smengant poliui giliau gruntas nebekyla.
9.9 pav. Grunto deformacijos kalant polįAplink polį sutankintas gruntas sudalijamas į 4 zonas:1)prie pat polio šonų 0.2 – 1cm. storio.Gruntas sutankintas ypač stipriai. 2) 4 – 6d. skersmens, į ją išstumia gruntą praeidamas polio smaigalys.Joje gruntas taip pat sutankintas – arčiau prie polio labiau, kuo toliau tuo ,mažiau. 3) 8 – 12d. skersmens smėlyje ir iki 16d moliniame grunte.Tai zona, kurioje gruntas sutankėja dėl dalelių poslinkio radialiąja kryptimi. 4) zona yra tampriųjų gruntų deformacijų zona.Po polio padu išskiriamos tokios pat sutankinto grunto zonos. 9.9 pav. Antroji labai sutankinto grunto zona yra 1.5 – 2d. storio, trečioji 5 – 8d. storio.Sutankinto grunto po polio padu stiprumas labai didelis, daug kartų didesnis negu natūralaus grunto.
Atskiro sutankinimo zonos aplink polį gerai matyti smėlyje. Molyje matosi blogiau, nes jo sutankėjimas susijęs su vandens iš porų išspaudimu ir vyksta lėtai. Dėl to kalant polį molinis gruntas mažiau tankėja, daugiau išspaudžiamas aukštyn. Smėlyje aukštyn išspaudžiamo grunto tūris sudaro 0…0.5, moliniuose gruntuose – 0.2…0.8 įkalto polio tūrio.Polio apkrovos perdavimas gruntui.Polį veikianti ašinė gniuždanti jėga gruntui perduodama polio šoniniu paviršiumi ir padu. Didinant polį veikiančią jėgą N,šoniniu paviršiumi ir padu perduodamos apkrovos dalys Ff ir Fc taip pat didėja(9.10 pav.)9.10 pav. Apkrovos pasiskirstymas tarp polio padų ir šonų.Pagrindo prie polio šonų laikomoji galia susiformuoja dėl polį supančio grunto stiprumo kerpant. Jos reikšmė yra didžiausia poliui nusėdus 5 – 20mm.(Ff).Tankiuose, mažai suspaudžiamuose gruntuose trinties jėga yra didžiausia poliui nusėdus 3 – 5mm.Poliui sėdant daugiau trinties jėga nedidėja,kai kada net mažėja. Polio pado pagrindo laikomoji galia Fc susiformuoja dėl grunto atsparumo išspaudimui iš po polio pado.Didinant polio apkrovą kai Ff pasiekia didžiausią reikšmę, visas apkrovos prieaugis gruntui perduodamas polio padu.Normaliniai įtempimai grunte polio pado lygyje intensyviai didėja, gruntas pradeda išsispausti iš po polio pado. Kai gruntas po padu nesuspaudžiamas, polis nesėda, trinties jėgos prie jo šoninio paviršiaus nėra, visa apkrova gruntui perduodama padu.Toks polis vadinamas atremtuoju.Apkrovus polį, dėl trinties prie jo šoninio paviršiaus grunte atsiranda vertikalūs normaliniai įtempimai.Jie sklinda kampu α , kuris priklauso nuo grunto savybių ir yra nuo 0.5 iki 7 laipsnių. Normose jis imamas: α=φII/4.Teorinė kreivinė normalinių vertikalių įtempimų diagrama polio pado lygyje skaičiuojant pakeičiama stačiakampe σzf(9.11pav).Tai polio apkrovos dalis, perduodama pagrindui šoniniu paviršiumi. Polio padu perduodamą apkrovos dalį rodo vertikalių normalinių įtempimų diagrama σzc.
9.11pav. Polio pagrindo įtempimaiPolio pado lygyje veikiantys normaliniai vertikalūs įtempimai σzf ir σzc žemiau slūgsančiam gruntui yra išorinė apkrova.Jei veikiant., po polio padu susiformuoja įtempimų ir deformacijų zona, kurioje gruntas tankėja, polis kartu su jį supančiu gruntu nusėda dydžiu s.Atskirasis polis ir polių grupė.Kai tarp poli atstumai dideli, kiekvienas polis apkrovą gruntui perduoda savarankiškai.Gruntui deformuojantis, kiekvienas polis sėda mažai ir nepriklausomai nuo gretimų polių jie neturi įtakos vienas kitam 9.12 pav.a Kai poliai į gruntą įgilinti arti vienas kito, įtempimų zonos polį supančiame grunte ir po jo padu persikerta, įtempimai susisumuoja. Vietoj izoliuotų deformacijų zonų po kiekvienu poliu susiformuoja viena bendra, daug gilesnė deformacijų zona po visu pamatu 9.12 pav.b Kai atstumas tarp polių yra 6d ir daugiau,polius galima palaikyti atskirais, kai nuo 3 – 6d, poliai turi įtakos vienas kitam, tačiau nusėdimai padidėja nedaug.Projektuojant polinius pamatus į tai galima neatsižvelgti. Poliai sukalti iki 3d. atstumais turi didelę įtaką vienas kitam,jų nusėdimai labai padidėja.Todėl mažiausiais atstumas tarp polių ašių polio pado lygyje visada imamas ne mažesnis kaip 3d. Polių grupės nusėdimas labai priklauso nuo grunto savybių.Tankiuose moreniniuose moliniuose gruntuose grupės efektas menkai pasireiškia, nes dėl mažo gruntų suspaudžiamumo vienas atskiras polis ir visas polinis pamatas sėda mažai.3.6 Polio pagrindo laikomosios gebos formavimas.Ašinio gniuždančia jėga apkrauto polio pagrindo ribinė laikomoji galia lygi jėgai, kuria apkrautas polis ima nesulaikomai smigti į gruntą, nes trinties jėgos prie polio šoninio paviršiaus yra didžiausios ir gruntas pradeda išsispausti iš po polio pado. Polio pagrindo ribinė laikomoji galia apskaičiuojama analitiniais ir empyriniais metodais arba nustatoma eksperimentiniais metodais. Analitiniai metodai polio pagrindo ribinei laikomajai galiai skaičiuoti dažniausiai pagrįsti ribinio įtempimų būvio teorija. Kalamųjų polių pagrindo ribinė laikomoji galia skaičiuojama dviem empyriniais metodais:1) pagal gruntų statinio zondavimo duomenis.Tai efektyvus metodas, kuriuo galima patikimai nustatyti polio pagrindo ribinę laikomąją galią ir parinkti optimalų polio gylį.2)Pagal projektavimo normų lenteles. Tai paprastas metodas, tačiau apskaičiuotoji polio pagrindo ribinė laikomoji galia dažnai gaunama netikra.Polio pagrindo ribinė laikomoji galia Fu yra dviejų polio pagrindo ribinių laikomųjų galių – po polio padu ir prie jo šonų suma. Fu=Fcu+Ffu; Fcu – polio pado pagrindo ribinė laikomoji galia; Ffu – pagrindo prie polio šonų ribinė laikomoji galia. Fu=RcuA+Rfuul.Tai polio pagrindo apibendrinta priklausomybė analitiniuose ir empyriniuose skaičiavimų metoduose.Rcu ir Rfu grunto po polio padu ir prie jo šonų ribinis stiprumas;A – polio pado plotas;u – polio skerspjūvio perimetras;l – polio skaičiuojamasis ilgis.Skaičiuojant polio pagrindo ribinę laikomąją galią, svarbiausias ir sunkiausias uždavinys yra rasti Rcu ir Rfu . Šie rodikliai priklauso nuo fizinių ir mechaninių grunto savybių, polio įgilinimo būdo ir gylio, skerspjūvio formos ir ploto.3.7.gniuždomo prizminio polio pagrindo laikymo gebos (pplg) skaičiavimas pagal normų lenteles. Polių apkrautų gniuždančia jėga, pagrindo ribinė laikomoji galia skaičiuojama pagal projektavimų normų formulę: Fu=γc(γcRRcuA+u∑γcfiRfuili); γc-polio darbo grunte darbo sąlygų koef., γc=1; γcRir γcfi-grunto po polio padu ir prie jo šonų darbo sąlygų koef., kuriais įvertinama polių įgilinimo būdo įtaka pagrindo ribinei laikomajai galiai, randami normų lent. γcR= γcfi=1; Rcu-grunto po polio padu ribinis stiprumas.(9.2lent); A-polio pado plotas; u- polio skerspjūvio perimetras; Rfui-grunto prie polio šonų i sluoksnio rib, stipr, 9.3 lent. li-grunto prie polio šonų i sluoksnio skaičiuojamasis storis. Grunto po polio padu rib. stpr. pagal 9.2 lent, leidžiama nustatinėti kai poliai įkalti>3m, o tiltams >4m suplaniruoto žemės paviršiaus. Atremtojo polio Fu=γcRcuA; γc=1- polio darbo grunte darbo sąl, koef,; Rcu=20MPa- rib. stiprumas po polio padu, atremtiems į uolą poliams. 3.8 Raunamo polio pagrindo skaičiav. Kalamojo polio Rib. laikomoji galia Fu=γcu∑γcfiRfuili; γc-polio darbo gr. Darbo sąl, koef,; polis įgilintas<4m γc=0.6 kai=>4m γc=0.8; Šis skaičiavimas paprastas, tačiau netikslus. Raunami prizminiai poliai neekonomiški nes polio medžiagos stiprumas neišnaudojamas. Kevalinių ir plūkamūjų polių Fu=γcu∑γcfiRfuili γc , u, li ,Rfu kaip ir prieš tai, γcf =0.7 kai gręžinys sausas, γcf=0.6 kai betonuojama po vandeniu.3.9 Piramidinių, kevalinių, plūkiamųjų polių pagrindo skaičiavimo ypatumai.Plūkiamųjų ir kevalinių polių pagrindo ribinė laikomoji galia. Šių polių, apkrautų ašine gniuždančia jega, ribinė laikomoji galia: Fu=γc(γcRRcuA+∑γcfRfuili); čia γc-polio darbo grunte sąlygų koef. γcR-grunto po polio padu darbo sąlygų koef; γcR=0.9 kai polio padas paplatintas ir betonuojamas po vandeniu, kitais atvejais γcR=1; Rcu-grunto po polio padu ribinis stiprumas; A-polio pado plotas, lygus polio skersp plotui; u-polio liemens perimetras, imamas lygus kevalinio polio, gręžinio ar apsauginio vamzdžio perimetrui; γcf-grunto prie polio šonų darbo sąlygų koef priklausantis nuo skylės grunte ir polio liemens gamybos būdo; γcf=0.6…0.9; gręžiniuose betonuojamiems plūkiamiesiems poliams, kai grežinys sausas γcf=0.7, kai betonuojama po vandeniu γcf=0.7; Rfui-grunto prei polio šonų i sluoksnio ribinis stiprumas; li grunto prie polio šonų i sluoksnio skaičiuojamasis storis. Kevalinių ir plūkiamųjų polių apkrautų aukštyn nukreipta ašine raunančia jėga, pagrindo ribinė laikomoji galia Fu=γcu∑ γcf Rfuili 3.10 Neigiamos trinties tarp polio šoninio paviršiaus ir grunto įvertinimas.Polį prakalus pro gruntą, kuriame yra durpių tarpsluoksnis ir žemės paviršių apkrovus papildoma apkrova, mineralinio grunto sluoksnis, esantis aukščiau durpių tarpsluoksnio, joms labai susispaudus, pasislenka žemyn dydžiu s. (pav 9.14)
Tarp grunto ir polio šonų tame sluoksnyje atsiranda neigiama trinties jėga, nukreipta ne aukštyn, o žemyn. Ji perduoda poliui aukščiau durpių tarpsluoksnio slūgsančių mineralinio grunto sluoksnių svorį. Neigiama trintis gali atsirasti dėl įvairių priežasčių: kai grunte yra durpių ar kitokių labai suspaudžiamų gruntų tarpsluoksnis, kai šalia polio ar pamato jis apkrautas ilgalaike apkrova ir t.t. Kai durpių tarpsluoksnis storesnis kaip 30cm, skaičiuojant polio ribine laikomąją galią reikia atsižvelgti į neigiamą trintį prie polio šonų. Pagal polių pamatų projektavimo normas ribinis stiprumas prie polio šonų Rfu gruntams, esantiems aukščiau giliausiai slūgsančio durpių tarpsluoksnio polio skaičiuojamajame ilgyje imamas: 1) kai pripilamo grunto sluoksnis ne storesnis kaip 2m, pripiltam gruntui ir durpėms Rfu=0 ; 2) kai pripilamo grunto sluoksnis 2…5m storio, pripiltam ir natūraliam mineraliniam gruntui-0.4 Rfu reikšmių rastų normų lentelėse; 3) kai pripilamo grunto sluoksnis storesnis kaip 5m, pripiltam ir natūraliam mineraliniam gruntui Rfu imamas lygus normose duotoms reikšmėms.
3.11 Polio pagrindo laikomosios galios skaičiavimas pagal polio statinio bandymo rezultatus. Bandant statine apkrova, polio darbo grunte sąlygos esti realios, todėl polio pagrindo ribinė laikomoji galia nustatoma tiksliai. Į gruntą įgilintas polis apkraunamas laipsniškai didinama statine gniuždančia ašine jėga. Bandymo uždavinys-nustatyti ribinę polio pagrindo laikomąją galią ir polio nusėdimą. Taip galima bandyti visokius polius-kalamuosius, plūkiamuosius, sraigtinius ir t.t. dažniausiai jėga poliui perduodama hidrauliniu domkratu, įremtu tarp polio ir inkarinio sijyno. Pastarasis tvirtinamas prie inkarinių polių kurie reaktyvią jėgą perduoda gruntui. Pav.9.15Bandyti reikia iki 1% projekte numatyto polių skaičiaus, bet ne mažiau kaip du polius. Jėga poliui perduodama laipsniškai po 1/10….1/15 laukiamos ribinės polio pagrindo laikomosios galios. Polio nuosėdis matuojamas mažiausiai 2 įlinkiomačiais ar kitais priet, užtikrinančiais matavimo tikslumą 0.1mm. Kiekvienos apkrovos laipsnis išlaikomas, kol polio nusėdimas sąlyginai stabilizuosis, t.y. kai polis nusėda ne daugiau kaip 0.1m per h padui remiantis į kietus gruntus ir per 2h polio padui remiantis į minkštus gruntus. Statinio bandymo rezultatai pateikiami grafiškai. Pav.9.16
Kai polio pagrindą sudaro silpnas gruntas tai 1 grafikas, kai polio pagrindą sudaro stiprus gruntas, tai 2 grafikas. Ribinė polio laikomoji galia randama pagal polinių pamatų projektavimo normų nurodymus; laikoma, kad ji lygi jėgai, kuria akrautas polis nusėda dydžiu sp=ζsum čia ζ-vieno polio nusėdimo bandant statine apkrova ir projektuojamo pastato ribinio vidutinio nusėdimo santykis. Kai polio pagrindą sudaro labai stiprus mažai suspaudžiamas gruntas, polis sėda mažai 3 grafikas. Jei polio nusėdimas mažesnis negu apskaičiuotas dydis sp, tai ribinė polio pagrindo laikomoji galia imama lygi bandomam poliui perduotai didžiausiai apkrovai, bet pastaroji turi būti ne mažiau kaip 1.5 karto didesnė negu projektinė polio apkrova. Skaičiuojamoji polių pagrindo ribinės laikomosios galios reikšmė: Fu=γcFun/γg .3.12 Polio pagrindo laikomosios galios skaičiavimas pagal polio dinaminio bandymo rezultatus. Dinamine apkrova galima bandyti tik kalamuosius polius. Bandyti reikia iki 2% pastato pamatuose esančių polių, bet ne mažiau kaip 5 polius. Dinaminiu bandymu patikrinama, ar galima įkalti suprojektuotus polius iki projekte numatyto gylio, ir įvertinamas pastato statybos vietoje slūgsančių gruntų vienodumas polių įgilinimo požiūriu, taip pat randamas tikrasis polio liekamasis atsakas ir pagal jį apskaičiuojama ribinė polio pagrindo laikomoji galia. Polio liekamuoju atsaku vadinamas polio įsmigimo į gruntą dydis nuo vieno plakto smūgio neatsižvelgiant į grunto tampriąsias deformacijas. Liekamasis atsakas, išmatuotas kalant polį, vadinamas kontroliniu, o išmatuotas polį įkalus po pertraukos-tikruoju. Kalant skaičiuojamas smūgių skaičius, reikalingas įkalti į gruntą 1m polio. Kalant paskutinį metrą, smūgiai skaičiuojami kiekvieniems 10cm. Vidutinis polio įsmigimo gylis nuo vieno smūgio yra kontrolinis liekamasis polio atsakas. Matavimo duomenys pateikiami grafiškai. Grafikas rodo kontrolinio liekamojo atsako ir smūgių skaičiaus kitimą priklausomai nuo polio įkalimo gylio. Tikrajam liekamojo atsako dydžiui rasti įkaltas polis po pertraukos pakartotinai kalamas smūgių serijomis iš 1.3 ir 1.5 smūgių. Matuojama, kiek polis įsminga. Tikrojo liekamojo atsako dydžiu imamas didesnis iš 3 ar 5 smūgių serijos. Bandymui naudojamas laisvai krentantis plaktas, arba dyzelinis nevartojant kuro. Polio atsakas matuojamas specialiais priet-atsakomačiais. Polį reikia įkalti į gruntą, kol jo tikrasis liekamasis atsakas tenkins sąlygą: e<=(AE/(γnγkNIp/M)(γnγkNIp/M+nA))•((G1+e2G2)/(G1+G2)); čia n-pastato patikimumo koef, NIp-skaičiuojamoji polio apkrova. Polio pagrindo ribinė laikomoji galia Fu, kai liekamasis atsakas e>=0.2cm: Fu=nAM/2•[(1+4E(G1+2G2)/nAe(G1+G2))-1; čia n-koef,prilausantis nuo medžiagos tamprumo; A-polio skersp plotas; M-koef, priklausantis nuo polio įgilinimo būdo; skaičiojamoji polio plakto smūgio energija kNm; e-išmatuotas liekamasis polio atsakas m; G1-visas plakto svoris kN; G2-polio ir jo antgalio svoris kN.3.13 Polio pagrindo laikomosios galios skaičiavimas pagal bandymo etaloniniais poliais rezultatus. Į gruntą įkalamas etaloninis polis-sumažintų matmenų plieninis polio modelis ir bandomas dinamine bei statine apkrova. Remiantis bandymo duomenimis ir naudojantis koreliacinėmis priklausomybėmis, randama ribinė tikrojo polio pagrindo laikomoji galia. Etaloninis polis yra plieninis vamzdis, sudedamas iš standžiai sujungtų sekcijų su kūginiu smaigaliu. Vamzdžio 114mm, sekcijų ilgis-100cm ir daugiau. Visas polis ne ilgesnis kaip 12m. etaloninio polio konstrukciniai tipai yra 3. 1) kūgiškas smaigalys su vamzdžiu sujungtas standžiai 2) kūgiškas smaigalys gali judėti nepriklausomai nuo vamzdžio 3) kūgiškas smaigalys su vamzdžiu sujungtas per dinamometrą. Bandymo dinamine apkrova uždaviniai ir metodai tie patys kaip ir paprasto polio dinaminio bandymo. Statine apkrova įkaltas etaloninis polis bandomas po 1…20 parų žiūrint, kokiame grunte smaigalys. Bandymo metodika analogiška polio bandymui statine apkrova. Antrojo tipo polis, išbandytas statine apkrova, dar bandymas specialiu būdu: kūgiškas smaigalys atskirai nuspaudžiamas 20mm, randamas ribinis grunto po etaloninio polio padu stiprumas, paskui polio liemuo nuspaudžiamas ar pakeliamas 12mm, randamas ribinis grunto prie etaloninio polio šonų stiprumas. Bandant trečiojo tipo etaloninį polį, kiekvienam jėgos laipsniui dinamometru išmatuojama jėgos dalis, perduodama gruntui per polio smaigalį. Tikrojo polio pagrindo ribinė laikomoji galia apskaičiuojama remiantis etaloninio polio bandymo statine apkrova duomenimis pagal formules: bandant pirmojo tipo etaloninį polį: FuuFue/ue; bandant antrojo tipo etaloninį polį: FuuFue/ue čia Fu ir Fue- tikrojo ir etaloninio polio pagrindo ribinė laikomoji gali; u ir ue- tikrojo ir etaloninio polio perimtrai; -koef, priklausantis nuo polio pagrindo prie etaloninio polio šoninio paviršiaus ir polio pado pagrindo laikomųjų galių santykio Ffue/Fcue; jo reikšmės kinta 1…1.2bandant trečiojo tipo etaloninį polį, randamas grunto ribinis stiprumas po polio padu Rcu ir jo šonų Rfu ir pagal juos skaičiuojama tikrojo polio pagrindo laikomoji galia.3.14 Polinio pamato nusėdimo skaičiavimas. Polinio pamato nusėdimas skaičiuojamas laikant, kad deformuojasi tik gruntas žemiau polių pado, o poliai ir tarp jų esantis gruntas nesideformuoja, jie sudaro standų masyvą, vadinamą sąlyginių pamatu.9.17 pav.
lsa+2(h1+h2)tg; bs-taip pat tik kita kryptimi. As lsbs; kai gruntas sluoksniuotas, kampas IIm(II 1l1+II 2l2+….+ II nln)/(l1+l2+…+ln) čia II i-atskirų sluoksnių visame polio ilgyje grunto vidinės trinties kampo skaičiuojamosios reikšmės; li-ilgiai, kuriais polio šonai liečiasi su gruntu atskiruose sluoksniuose, jų suma lygi polio skaičiuojamajam ilgiui l. sąlyginio pamato svoris randamas susumavus jo tūryje esančio grunto, polių ir rostverko svorius. GII sAsdsII m+nGII p; čia ds-salyginio pamato gylis; II m-svertinis vidutinis grunto vienetinis svoris visame sąlyginio pamato gylyje; n-polių skaičius pamate; GII p-vieno polio svoris. Grunto svertinis vidutinis vienetinis svori apskaičiuojamas: II m(II 1(d+l1)+ II 2l2+…+II nln)/(d+ l1+ l2+..+ln; čia II i-atskirų sluoksnių visame sąlyginio pamato aukštyje grunto vienetinio svorio skaičiuojamosios reikšmės. Nustačius sąlyginio pamato matmenis ir apskaičiavus jo svorį, tikrinami grunto įtempimai po sąlyginio pamato padu visiems apkrovimo variantams. Turi būti tenkinamos sąlygos: centriškai apkrautam pamatui: IINII 0/AsR; necentriškai apkrautam pamatui: II maxNII 0/As+M II 0/Ws1.2R; II min NII 0/As-M II 0/Ws0; čia NII 0 NII+GII s-aššinė jėga sąlyginio pamato pado lygyje; M II 0M II+QIIHp-lenkimo momentas rostverko apačios lygyje; Hp-rostverko aukštis; Ws-sąlyginio pamato atsparumo momentas. Polinio pamato, pakeisto sąlyginiu, nusėdimas skaičiuojamas žinomais nuosėdžio skaičiavimo metodais. Skaičiavimo metodas parenkamas pagal pamato didumą, pagrindą sudarančių gruntų gruntų sluoksniavimąsi ir savybes. Nusėdimas skaičiuojamas pagal didžiausią pagrindui perduodamą vertikalią ašinę jėgą.3.15. Polinio pamato pagrindo skaiciavimas pagal saugos ribinio būvio grupę. Skaičiavimo uždavinys yra nustatyti polių matmenis, jų skaičių ir isdėstymą, kad būtų tenkinama sąlyga: NIp F/k (1). NIp- skaičiuojamoji poliui perduodama ašinė jėga; F- skaičiuojamoji polio pagrindo laikomoji galai; k- skaičiavimo metodo patikimumo koef. NIp ir F nustatomi skaiciuojant pagal polinių pamatų laikomosios galios ribinį būvį. Tam dažniausiai naudojami metodai: 1) pagal projektavimo normų lenteles; 2) pagal gruntų statinio zondavimo duomenis. Sakičiuojant, prie skaičiuojamosios poliuiperduodamos ašinės jėgos NIp turi būti pridedamas polio svoris, padaugintas iš apkrovos patikimumo koef. f =1.1. skaičiavimo metodo patikimumo reikšmės priklauso nuo polio pagrindo skaičiuojamosios galiosF nustatymo budo, kai ji apskaičiuota pagal projektavimo normų lenteles k=1.4; kai pagal statinio zondavimo duomenis k=1.25. Remiantis 1 s1lygos rezultatais, patikslinamas polių gylis ir skaičius, koreguojami rostverko matmeny, konstruojamas polinis pamatas. Tai atliekam skaičiuojant pakartotinai keletą kartų, ieškant geriausio varianto, kad polių ir rostverkų gelžbetonio tūris būtų mažiausias. 3.16.Polio gylio ir ilgio parinkimas. Poliniai pamatai ekonomiski, kai juose poliu mazai, o polai kuo ilgesni, apatiniu galu remiasi į stiprų gruntą. Kad isnaudoti kuo geriau polių medziagos stiprumą, ppolius reikia prakalti per silpnų, labai suspaudziamų gruntų sluoksnius. Jų apatinis galas Pol. Pam. Proj. normas, turi būti įgilintas į giliau slūgsancius stiprius gruntus: -į žvyrinius, stambius, vidutinio stambumo smėlius ir į molinius gruntus, kurių takumo rodikis IL0.1 –ne mažiau kaip 0.5m; -į kitus dispersinius gruntus –ne mažiau kaip1m. Polių gylį geriausiai parinkti pagal gurntų statinio zondavimo duomenis, remiantis grunto kūginio stiprumo qc garfiku. Polio padas turi būti įgilintas į stiprų gruntą, kurio kūginis stiprumas qc daug didesnis, negu aukščiau slūgsančių gruntų. Rekomenduojamas polio įgilinimo gylis 1…3m. jeigu gruntų statinio zondavimo gruntų kūginis stiprumas qc einant gilyn didėja nuosekliai, stipresnio grunto sluoksnio nėra, reikia polio padą įgilinti į gruntą, kuro kūginis stiprumas qc5…10 Mpa. Mažiausias polių gylis žemiau rostverko apačios 3…4m. parenkant polio gylį atsižvelgiama, kad po polio padu liktų pakankamo storio stipraus grunto sluoksnis. Po polio padu turi buti ne mažesnio kaip 3…5d storio stipraus grunto sluoksnis.
3.17. Necentriskai apkrauto polinio pamato poliams tenkancios jėgos skaiciavimas. Necentriskai apkrauto polinio pamato kraštinių eiliųdaugiausia ir mažiausia apkrautiems poliams turi būti tenkinamos sąlygos: NI p max=NI0/n+ MxI0y/y2i +MyI0x/x2i F ; NI p min=NI0/n+ MxI0y/y2i -MyI0x/x2i 0. Čia: NI0-skaiciuojamoji polio apkrova, NI0=NI+GI –ašinė jėga rostverko apačios lygyje; GI=1.1Amd- rostverko ir grunto jo pakopų svoris, padaugintas iš apkrovos patikimumo koef. f=1.1; MyI0=MI+QIHp – lenkimo momentas rostverko apacios lygyje atitinkamai pamato ašių x ir y atžvilgiu; Hp- rostverko aukštis; x ir y atstumai nuo polinio pamato ašių iki ašies polio, kuriam tikrinamos sąlygos; xi ir yi – atstumai polinio pamato ašių iki polio ašies; (9.18 pav.)Polio svorį, skaičiuojant polius rovimui atimame, o kevalinius polius gniuždymui pridedame prie skaiciuojamosios polio apkrovos NI p. Kai NI p sąlygos netenkinamos, geriausia pastumti polinį pamatą kolonos ar sienos ašies atžvilgiu momento veikimo krįptimi, kad usmažėtų ekscentriškumas arba kad polinis pamatas taptų centriskai apkrautu. Taip pat galima didinti atstumus tarp polių asių. Kai skaiciuojant imama vėjo ir krano apkrova, leidžiama labiausiai apkrautam kraštiniam pamato poliui perduodamą jėgą NIp didinti 20. 3.18. Polinio pamato pagrindo skaičiavimas pagal tinkamumo ribinio būvio grupę. Skaičiuojama kai jau yra galutinai pasirinktas polinio pamato pagrindas , ir kad būtų tenkinama sąlyga: SSu; Čia s- skaičiuojamoji pagrindo ir pastato bendra deformacija, nustatoma skaiciuojant pagal deformacijų ribinus būvius. Skaičiavimo uždavinys- apriboti pagrindo ir pastato bendras deformacijas, kad jos nebūtų žalingos pastato pastovumui ir kad pastatas būtų tinkamas normaliai eksploatuoti. Turi būti išlaikyta sąlyga, kad skaičiuojamosios pagrindo ir pastato bendros deformacijos būtų ne didesnės už nustatytas jų ribines reikšmes. Bendrų deformacijų skaiciavimui pirmiausiai reikia nustatyti pastato konstrukcijas laikančiūjų elementų – polinių pamatų nuosėdžius. Polinio pamato nuosėdis skaičiuojamas laikant, kad deformuojasi tik gruntas žemiau polių pado, o poliai ir gruntas tarp jų nesideformuoja. Skaičiuojant polinio pamato nuosėdį, laikoma, kad poliai ir tarp jų esantis gruntas sudaro standų masyvą, vadinaą sąlyginiu pamatu, kuris pastato apkrovą paskirsto ir perduoda žemiau polių pado slūgsančiam gruntui. 3.19. Sąlyginio pamato matmenų apskaiciavimas. (9.17 pav.)
Sąlyginio pamato padas yra horizontali plokstuma (linija CD) polių pado lygyje. Sąlyginio pamato gylis randamas susumavus rostverko gylį d ir polių skaiciuojamąjį ilgį ds=d+l. Sąlyginio pamato plociui rasti iš taškų K ir L brėžiamos dvi tiesės KD ir LC, pasvirusios kampu II/4. Kai gruntas sluoksniuotas kampas II apskaiciuojamas: II=II1l1 +II2l2 +…+ IInln/ l1+l2 +…+ ln ; čia: IIi- atskirų sluoksnių visame polio ilgyje grunto vidinės trinties kampo skiač. Reikšmės; li- grunto prie polio šonų i-tojo sluoksnio storis li=l. Sąlyginio pamato pado plotis : bs= (n-1) a+d +2ltg(II/4); n- polių eilių skaicius pamate; a- atstumas tarp polių asių; d- polio skerspjūvio krastinė; l- skaiciuojamasis polio ilgis. Analogiskai apskaiciuojamas ir sąlyginio pamato ilgis ls. Sąlyginio pamato svoris randamas susumavus jo tūryje ABCD esančio grunto , polių ir rostverko svorius. Gs=AsdsIIm +npGIIp ; As=bsls ; np- poli7 skaicius pamate; GIIp- Vieno polio svoris pamate. Grunto svertinis vidutinis vienetinis svoris sluoksniuotam pagrindui: IIm= II1(d+l1) +II2l2 +…+ IInln / d+l1+l2 +…+ ln ; IIi- vieno sluoksnelio grunto vienetinio svorio skaičiuojamoji reiksmė; li- grunto prie polio šonų sluoksnių storiai. 3.20. Vertikalia, horizontalia jėgomis bei lenkimo momentu apkrauto polinio pamato pagrindo skaiciavimo principai. Kai kurie pastatai – atraminės sienos, skėtriosios konstrukcijos – poliams prduoda vienu metu veikainčias vert. ašinę ir hor. polio ašiai statmeną jėgas bei lenkimo momentą. Tokios apkrovos veikaimo polio darbo grunte sąlygos sudėtingos. Gruntas esantis ypač arti žemės paviršiaus, nestiprus, polio linkimui menkai priesinasi. Linkstancio polio galas pasislenka ir pasvyra.(9.19 pav.a)
taip apkrautą polį standžiai įtvirtinant rostverke, padidėja jo pastovumas grunte ir sumažėja virsutinio galo horizontalus poslinkis. (9.19 pav.,b).
Taip apkrauto polio ir jo pagrindo laikomoji galia bei deformacijos priklauso nuo jo ilgio ir standumo, taip pat nuo darbo sąlygų grunte(keli, ar vinas polis). Polio viršutinio galo horizontalus poslinkis u= QII 0QQ +MII 0 QM; posūkio kampas = QII 0MQ +MII 0 MM skaičiuojami rostverko apačios lygyje. QQ ir QM- nagrinėjamo polio pjūvio horizontalusis poslinkis nuo vienetinės jėgos QII 0 ir vienetinio lenkimo momento MII 0; MQ ir MQ- nagrinėjamo polio pjūvio posūkio kampas nuo vienetinės jėgos QII 0 ir vienetinio lenkimo momento MII 0. Skaiciuojama polį supancio grunto pastovumas- nustatomas linkstancio polio šonu perduodamas gruntui horizontalus įtempimas y ir tikrinama akd nebutų didesnis uz norminį yu. Polį supancio grunto pastovumo nereikia skaičiuoti ploniems poliams, kurų skersmuo d60 cm, įgilintiems į gruntą daugiau kaip 10d, išskyrus tuos atvejus kai poliai įgilinti į takai plastiškus ar takius molinius gruntus. 4.1.Giliųjų pamatų konstrukcijos. Jie naudojami , kai stiprus gruntas, tinkantis natūraliu pagrindu, slūgso gyliai, o pastatai pagrindui perduoda dideles vertikalias jėgas, jų konstrukcijos jautrios nevienodiems nusėdimams. Jie įrengiami, kai poliniai pamatai neefektyvūs. Giliųjų pamatų gylis priklauso nuo grunto savybių ir jų sluoksniavimosi, dažniausiai jie įgilinami 10…15 m, kartais pasiekiamas ir 30…60 m gylis. Įrengus giliuosius pamatus, geriau panaudojamas pamato medžiagos ir pagrindo stiprumas, nes pastato apkrovą jie perduoda ir padu, ir šonais. Gilieji pamatai sėda mažai ir vienodai todėl galima naudoti standžios, ekonomiškos konstrukcijos pastatus.
Dažniausiai naudojami nevaliniai pamatai (10.1 pav., a), gręžiniuose betonuojami pamatai (10.1 pav., b) ir tranšėjinė siena. Labai seniai naudojami šulininiai (10.1 pav., c) ir česoniniai (10.1 pav., d). Jiems suvartojama daug g/b ir betono, sudėtinga jų statyba.4.2. Giliųjų pamatų įrengimo technologija. Svarbiausias uždavinys, statant giliuosius pamatus- prasikasti pro žemės paviršiuje slūgsančius silpnus, vandeningus gruntus ir pamatą atremti į giliau esanti stiprų gruntą. Kad kasama duobė neužgriūtų, naudojami 2 specifiniai statybos būdai; 1) kasant pamatų duobę, kartu gramzdinami pamato g/b elementai, palaikantys gruntą- jie yra slenkanti ramstomoji konstrukcija. Taip statomi nevaliniai, šulininiai ir česoniniai pamatai; 2) pamatų duobė, gręžinys ar tranšėja, kad neužgriūtų, kasant pripildoma tiksotropinės molio suspensijos. Taip įrengiami gręžiniuose betonuojami pamatai ir tranšėjinės sienos. Kevaliniai pamatai. (10.2 pav.) Į gruntą vibruojant įgilinamas didelio skersmens plonasienis g/b vamzdis, vadinamas kevalu. Iškasus iš jo gruntą ir pripildžius betono ar g/b, gaunamas gilus pamatas. Kevalai gilinami vertikalūs ir pasvirę. Įgilinus į projektinį gylį ir iškasus gruntą, kevalas pripildomas betono. Kevalas gilinamas žemo dažnio vibratoriumi. Gilinant kevalą, periodiškai kas 3…5 m reikia iš jo išimti gruntą. Kevalinių pamatų trūkumas- intensyvus dinaminis poveikis, kai gilinami vamzdžiai į gruntą vibruojant. Gręžiniuose betonuojami pamatai.(10.3 pav.) Jų konstrukcija tokia pati kaip ir plūkiamųjų polių, tiktai jie didesni. Gręžiami 1.5….2.5 m skersmens, iki 20…40 m gylio gręžiniai, kad neužgriūtų gręžiama gręžinys pripildomas tisotropinės molio suspensijos. Gręžinys gręžiamas pro visą silpno grunto sluoksnio storį ir įgręžiamas į pagrindo parinkto stipraus grunto sluoksnį ne mažiau kaip gręžinio skersmuo.
4.3 Šulininiai pamatai. Kasant pamatui duobę- šulinį, kartu gramzdinama masyvi g/b šulinio siena, kuri palaiko gruntą, kad negriūtų (10.7. pav.). Pasiekus stipraus grunto sluoksnį, tinkantį natūraliu pagrindu, šulinis pripildomas betono, gaunamas šulininis gilusis pamatas. Tokiems pamatams sunaudojam daug g/b ir betono, stiprumas panaudojamas labai mažai, statyba trunka ilgai. Todėl jie nelabai efektyvūs.
Šulinio didumas priklauso nuo ant jo statomo pastato- vandentiekio bokšto, aukštakrosnės, tilto atramos didumo. Šulinio siena daroma g/b, retai iš atskirų šulinių- betoninė. Ji gali būti monolitinė ar surenkama iš vertikalių ar horizontalių elementų. Didelių šulinių 1… m storio siena daroma kompleksinė- jo šonuose montuojamos surenkamos g/b plokštės, tarpas tarp jų pripildomas monolitinio g/b. šulinio sienos storis ir horizontalios armatūros kiekis randamas skaičiuojant šulinio skerspjūvį kaip uždaro kontūro rėmą, apkrauta horizontaliu grunto ir vandens slėgiu. Į vandeningą gruntą siena gilinama 2 būdais: 1) adatiniais filtrais ar gręžiniais su panardinamais siurbliais žeminamas gruntinio vandens lygis ir šulinio siena gilinama į sausą gruntą; 2)gruntas kasamas po vandeniu hidromechanizacijos metodais.
4.4. Tranšėjoje betonuojami pamatai. (10.4. pav.) statant tranšėjinę sieną, atliekamos 2 techninės operacijos. Pirmiausia kasama siaura gili tranšėja, po to iškasta tranšėja pripildoma betono arba į ją nuleidžiamos surenkamos g/b plokštės. Yra 2 tranšėjų kasimo būdai: 1) specialiai plokščiais greideriais arba frezomis kasama siaura tranšėja ruožais arba ištisai per visą pamato ilgį; 2) tranšėja suformuluojama gręžiant susiliečiančius arba persikertančius gręžinius. Nuleidus armatūros strypynus, tranšėja pripildoma betono kylančio vamzdžio metodu arba į ją įstatomos surenkamosios g/b plokštės. Kasant tranšėja atskirais ruožais, iš pradžių dirbama kas antrame iš jų, o kai sukietėja betonas, paliktuose ruožuose.Kasant tranšėja ištisai, siena betonuojama kas 3….6 m ilgio ruožais, kurie atskiriami plieninėmis plokštėmis. Surenkamos g/b plokštės gaminamos 10 cm plonesnės negu tranšėjos plotis. Tranšėjos sienos storis 30….120 cm, gylis 15….25 m. Tranšėja formuojant iš gręžinių; 1)gręžiniai gręžiami paliekant tarp jų mažesnius negu gręžinio skersmuo tarpus ir užbetonuojama; 2) gręžiama paliktuose tarpuose pro anksčiau užbetonuota betoną. Tai užtikrinamas sienos monolitiškumas. Tranšėjinės sienos tipo giliųjų pamatų pranašumas yra tas, kad juos galima naudoti užstatytuose miestų kvartaluose. Mažiausias atstumas nuo tranšėjos krašto iki esamo pamato krašto: lmin≥lr/2, kai lr<2, lmin≥dtg(45-φ1m/2), kai lr≥2; lr- vienu metu iškasamos tranšėjos ruožo ilgis; d- tranšėjos gylis; φ1m-grunto vidinės trinties kampo skaičiuojamoji svertinė vidutinė reikšmė visame tranšėjos gylyje d.4.5. Kesoniniai pamatai. Šiuo metu jie beveik nenaudojami, nes neatitinka šiuolaikinių statybos industrinimo principų. Juos pakeitė gilieji pamatai. Tačiau česoninis metodas naudojamas požeminių įrenginių, tunelių statybai. Kesonas- tai standi g/b ar plieninė erdvinė konstrukcija, susidedanti iš vertikalių sienų ir perdangos, bet be dugno(10.8. pav.).
Ją apriboja erdvė vadinama kesono kamera. Joje dirba žmonės ir mechanizmai, kasa žemę, iškelia ją į viršų, o kesonas grimzta gilyn. Kai kesonas nuleidžiamas žemiau gruntinio vandens lygio, į jo kamerą tiekiamas suslėgtas oras, juo išspaudžiamas vanduo, kesono kameroje sausa. Ant gramzdinamo kesono betonuojamas pamatas. Jo svorio veikiamas kesonas grimzta gilyn. Pasiekus stipraus grunto sluoksnį, kesono kamera pripildoma betono, šachta demontuojama, jos vieta taip pat užbetonuojama, taip gaunamas betoninis ar g/b pamatas, pastatytas česoniniu būdu. Pranašumas- juos galima įgilinti bet kokiomis gruntinėmis ir hidrogeologinėmis sąlygomis nepažeminus gruntinio vandens lygio arti esamų pamatų. Trūkumai- darbas kesone pavojingas sveikatai, apribojamas, pamatų gylis- ne daugiau kaip 40 m žemiau vandens lygio; Statyba brangi ir ilgai trunka.4.6. Giliųjų pamatų pagrindo skaičiavimo principai. Giliaisiais vadinami pamatai, kurių santykinis gylis d/b≥2. Jie betonuojami gręžiniuose ar tranšėjose arba nugramzdinami į gruntą, jų šonai glaudžiai liečiasi su nejudintu, nesuardytos sandaros gruntu, todėl pastato apkrovą pagrindui jie perduoda ne tik padu, bet ir šoniniu paviršiumi. Tokie pamatai sėda nedaug, gruntas iš po jų negali būti išspaustas į žemės paviršių. Giliaisiais pamatais pagrindui galima perduoti didesnes apkrovas negu sekliaisiais vienodomis gruntinėmis sąlygomis. Giliųjų pamatų pagrindas skaičiuojamas ribinių būvių metodu, pagal deformacijų ir laikomosios galios ribinius būvius. Turi būti tenkinamos sąlygos: su≥s ir N10≤γcFu/γn. Giliųjų pamatų pagrindui pagal stiprumo sąlygą galima perduoti didelę apkrovą, tačiau kartu su ja didėja ir pamato nusėdimas. Todėl pamato ribinis stiprumas nustatomas pagal sąlyginę skaičiuojamąją schemą, remiantis pamato nusėdimo apribojimo sąlyga ir leidžiant, kad atsirastų ribotos plastinių šlyties deformacijų zonos grunte po pamatu.4.7 Giliųjų pamatų pagridno ribinis stiprumas (po pamato padu ir prie šoninio paviršiaus).Skaičiuojant giliųjų pamatų pagrido ribinę laikomąją galią,laikoma, kad ji susideda iš dviejų dalių: pagrido laikomosios galios po pamato padu ir prie jo šonų. Ji išreiškiama apibendrintai: Fu = RcuA+Rfuul.Skai2iupjant analitiniais metodais, pagridno ribiniai stiprumai-po pamato padu Rcu ir prie jo šonų Rfu- randami naudojantis ribinio įtempimų būvio teorijos sprendiniais.jais pagrindo stiprumas siejamas su grunto stiprumo kerpant rodikliais: sankabumu c ir vidinės trinties kampu φ. Empiriniai metodai pagrįsti suprastintomis skaičiuojamosiomis formulėmis, o pagridno ribiniai stiprumai randami projektavimo normose pateiktose lentelėse.gilųjų pamatų laikomąją galią galima apskaičiuoti ir pagal statinio zondavimo duomenis.
Pagrindo po pamato padu ribinis stiprumas:Pasiekus gilųjų pamatų ar polių pagrindo po padu ribinį įtempimų būvį, įvairūs gruntai deformuojasi ir yra nevienodai, todėl pagrindo iš smėlių ir molių gruntų ribinio stiprumo skaičiavimo metodai skirtingi. Smėlių stiprumas: Pagrindo po pamato padu ribinis stiprumas pagal schemą yra: stačiakampiam pamatui Rup3 =Nγq3bγ1‘, kvadratinio ir apskrito: Rue3=0.5Nγebγ1+α3Nqedγ1‘, čia Nγq3-_pagrindo ribinio stiprumo koefic.,priklausantis nuo pagrindo trinties kampo ir pamato santykinio gylio, Nγe ir Nqe- pagrindo ribini stiprumo koefic.,priklauso nuo grunto vidinės trinties kampo, α3- koefic., priklauso nuo grunto vidinės trinties kampo ir pamato santykinio gylio, γ1‘ ir γ1- grunto,esančio žemiau ir aukščiau pamato pado,vienetinio svorio skaičiuojamosios reikšmės.b-pamato pado plotis, d- pamato gylis. Giliųjų pamatų, kurių santykinis gylis d/b≥4 pamato ribinis stiprumas nustatomas pagal pamato nusėdimo apribojimo sąlygą. Pagrindo po pamato padu ribinis stiprumas erdvinio uždavinio atveju: Rue4 =Nγq4bγ1, čia Nγq4-pagrindo ribinio stiprumo koefic., priklauso nuo grunto vidinės trinties kampo ir pamato santykinį gylį d/b.Giliųjų pamatų ribinį stiprumą po pamato padu kai gylieji pamatai įrenginėjami iškastose tranšėjose ar gręžiniuose nesutankinant grunto, gali būti apskaičiuojami Rue=0.65β(Nγkbγ1+αNqkdγ1,čia visi koefic. Priklauso nuo pagrindo vidinės trinties kampo ir pamatom santykinio gylio.Molinių gruntų: ribinis stiprumas po pamato padu galima skaičiuoti: Rum=Nmcui,čia Nm- pagrindo ribinio stiprumo koefic., priklausantis nuo santykio E/cui, E- grunto deformacijų modulis, cui- grunto sankabumo skaičiuojamoji reikšmė.Pagrindo prie pamato šoninio paviršiaus stiprumas:Smėlių stiprumas: kaip rodo eksperimentinių tyrimų duomenys, yra tarpinis dydis tarp aktyviojo ir pasyviojo grunto slėgio į atraminį paviršių.Jį skaičiuojame, taip: Rf =γ1zλtgφ1, čia z-nagrinėjamo taško gylis, λ-grunto slėgio į atraminį paviršių koefic., imamas λa<λ<λp( čia λair λp- aktyviojo ir pasyviojo slėgio į atraminį paviršių koefic.Molinių gruntų stiprumas:Jis randamas atsižvelgiant į grunto sankabumą. Moliniogrunto stiprumas giliųjų pamatų šoninio paviršiaus Rf =αcu, čia cu- gruntio sankabumas,α-koefic., randamas eksperimentiškai.Grunto stiprumą prie giliųjų pamatų šoninio paviršiaus galima nustatyti tiriant gruntus statinio zondavimo metodu. 4.8 Giliųjų pamatų pagrindo deformacijų skaičiavimas( įtempimų, poslinkių,posvyrių): Skaičiuojant giliujų pamatų pagrindo itempimus, laikoma, kad pamatas standus t.y. d/b<=10 o gruntas tamprus. Vertikalūs normaliniai įtempimai po pamato padu skaičiuojami taip:
σzmax=N/A+(CZ*b/2)*Θ<=1.2γc*Ru/γn čia N-ašinė jėga, Ru-giliujų pamatų pagrindo ribinis stiprumas, γc-pagrindo darbo salygų koef. γn-pastato patikimumo koef. Cz-grunto po padu standumo modulis cz=kp*d ir cz>=10kp kp-proporcingumo koef. Horizontalūs normaliniai įtempimai prie pamato šonų skaičiuojami dviejuose taškuose gylyje z=d/3 ir z=d Jie turi tenkinti salyga: σy=k*z(z0-z)*Θ<=4η1*η2*(γ*z*tgφ+0.6c)/cosφ čia z0-pamato posūkio taško gylis, η1-koef. priklausantis nuo pastato konstrukcijos, η2-koef. ivertinantis pastovios ir laikinosios apkrovų dalį suminėje pamato apkrovoje η2=(Mg+Mv)/(4Mg++Mv) čia Mg ir Mv momentai pamato pado lygyje nuo pastovios ir laikinosios apkrovos. Pamato viršaus horizontalusis poslinkis u=(z0+(Hp-d))*Θ čia Hp-pamato aukštis d-pamato gylis. Pamato posūkio kampas Θ labai mažas todėl išreiškus radianais galima laikyti, kad tgΘ=Θ. Jis apskaičiujamas taip: Θ=(12*(3M+2Q*d))/(bs*k*d4+36Cz*I) čia I-pamato pado inercijos momentas ašies, statmenos horizontaliosios jėgos veikimo plokštumai, atžvilgiu.5.1.Inkariniai pamatai ir inkarai(konstrukcijos,deformacijos baze) Kai pastatai bei statiniai pagrindui perduoda aukstyn nukreiptas raunancias jegas arba kai reikia uztikrinti ju pastovuma veikiant dideliems vertimo momentams,irengiami inkariniai pamatai:vantiniu konstrukciju bei pneumatiniams pastatams,lynu keliu bei elektros ir rysiu oro liniju bokstinems atramoms,lengviems bokstiniams statiniams.Kai reikia uztikrinti liaunu atraminiu sienu ar giliu sienu,ypac irengtos transejinessienos metodu,pastovuma,naudojami horiz.inkarai.
Dabar vietoj inkariniu pamatu naudojami vertikalus bei pasvire inkarai.Inkaru irengimas daug paprastesnis ir spartesnis,beto geriau panaudojamas grunto stiprumas,nes juos iriangiant gruntas nesuardomas. Inkarai susideda is triju daliu:saknies,temples,galvutes.
Pagal konstrukcija ir gamybos buda inkarai yra ivairus:igreziamieji inkarai,ikalamieji inkarai,taciau dazniausiai naudojami greziniuose iriangemi inkarai. Iskiriamos trys raunamo pamato pagrindo itempimu buvio ir deformaciju fezes.Kai raunanti jega padideja mazdaug iki puses ribines pagrindo laikomosios galios,gruntas sutankeja visame pamato aukstyje-tai pirmoji-sutankejimo faze.Gruntui virs pamato tankejant,pamatas kyla aukstyn,grunte pamato perimetru formuojasi plastiniu slyties deformaciju zonos,gruntas nukerpamas-tai antroji-slyties faze.Kai plastiniu slyties deformaciju zonos virs pamato yra iki 0.2…0.25b aukscio,grunte visu pamato perimetru susiformuoja istisi kreiviai slydimo pavirsiai,jais slysta keliamoji grunto prizme-tai trecioji-isrovimo faze.5.2.Inkariniu pamatu pagrindo skaiciavimo principai Inkariniu pamatu pagrindas skaiciuojamas ribiniu buviu metodu pagal laikomosios galios ir deformacijos ribinius buvius.Skaiciuojant pagrinda pagal laikomosios galios ribini buvi,turi buti tenkinama sąlyga N1-G1cosβ<γcFua/γn cia N1-skaic. pamata raunanti asine jega.G1-pamato svoris.β-raunamosios jegos I vertikalia kampas.γc-pagrindo darbo salygu koef.γn-pastato patikimumo koef.Kai pamato raunanti jega pasvirusi I vertikalia kampu β ir inkarine plokste jai statmena,keliamoji grunto prizme apribota plostumomis,sudarancius kampus su horizontale:prie apatines pamato briaunos α1=π/2-(φb f+β/2),prie virsutines pamato briaunos α2=π/2+(φb f-β/2),prie soniniu pamato briaunu α3=π/2-φb f. Tokiu pat budu randamas ir gruntio supilto virs pamato,sankabumas cb f φb f=ηφ1; cb f=ηc1 cia η-mazinantis koef. Raunamo inkarinio pamato pagrindo laikomoji galia Fu a=γb f(Vb f-V f)cosβ+cb f[A1cos(φb f-β/2)+A2cos(φb f +β/2)+2A3cosφb f cia γb f-grunto supilto virs inkarinio pamato,vienetinio svorio skaiciuojamoji reiksme; Vb f-keliamos grunto prizmes turis;Vf-pamato dalies,esancios supiltame grunte,turis. Inkariniu pamatu pagrindui skaiciuoti pagal deformaciju ribini buvi pagrindu projektavimo normose pateiktas supaprastintas metodas.laikoma ,kad inkariniu pamatu pagrindo skaiciavimo pagal deformacijas reikalavimai ivygdyti ir deformaciju skaiciuoti nereikia,jeigu tenkina salyga NI I-GI Icosβ<γcR”0A0n Nii-pamata raunancios asines jegos skaic. reiksme. Gii-pamato svoris,β-raunancios jegos posvirio nuo vertikales kampas,γc-pagrindo darbo salygu koef.R’0-grunto skaiciuojamasis stipris,A0-pamato plokstes virsutinio pavirsiaus projekcijos I plokstuma,statmena raunancios jegos veikimo linijai,plotas. 6.1 Dirbtinių pagrindų klasifikacija ir jų naudojimo sritysDirbtiniai pagrindai, tai įvaitiais budais apdoroti silpni labai suspaudžiami gruntai, padidinant jus stiprimą ir simažinant sispaudžiamumą. Dirbtiniai pagrindai įrengiami, kai statybai skirtame sklype slūgsto silpni gruntai: purūs smeliai, tankiai plastiški ir takūs moliniai gruntai, durpingi, supiltieji ir kt. gruntai.Jų stiprumas dažnai būna nepakankamas pastato apkrovai priimti arba skaičiuojamosios pagrindo ir pastato bendros deformacijos didesnės negu ribinės, o pamatai sėda ilgai.Ar tikslinga įrengti dirbtinius pagrindus, sprendžiama palyginus kelis projektų variantus, nes kai žemės paviršiuje slūgsto silpni gruntai, galima statyti polinius arba giliuosius, taip pat ištisinius sekliuosius pamatus ir kt.Dirbtiniams pagrindams įrengti yra įvairių būdų. Jie skirstomi į tris grupes: 1) grunto tankinimas, 2) konstrukciniai budai pagrindo sąlygoms gerinti, 3)cheminis grunto stiprinimas.Dažniausiai naudojami pirmų dvieju grupių būdai. Cheminis gruntų stiprinimo būdas sudėtingas ir brangus, naudojamas esamų esamų pastatų pagrindui stiprinti.6.2 grunto tankinimas Ant labai poringų suspaudžiamų gruntų pastatai sėda daug ir nevienodai. Kad nusėdimai būtų maži ir vienodi, prieš statant pamatus gruntai tankinami. Nuo to didėja jų stiprumas, mažėja suspaudžiamumas.Gruntus reikia tankinti visame pagrindo deformacijos zonos gylyje.Tankinimo būdų yra įvairių, jie parenkami atsižvelgiant į gruntų savybes.Gruntai tankinami iki reikiamo tankumo, kurį rodo sauso grunto tankis ρd. Projektuojant pagrindus ir pamatus, jo reikšmės parenkamos atsižvelgiant į reikalingą grunto stiprumą ir suspaudžiamumą. Tankinimas sunkiu plūktuvu. Taip galima tankinti smėlius ir kietai plastiškus molinius gruntus, kai jų soties laipsnis Sr≤0,7.
(11.1 brėž)Šis būdas gerai tinka supiltiems gruntams tankinti. Molinių gruntų drėgnis turi būti optimalus t.y. 2…3proc. kaip plastiškumo drėgnis Wp.Gruntas tankinamas iškastoje pamatų duobėje . Jam tankejant, duobes dugnas nuslūgsta dydžiu, lygiu grunto paviršiaus nusėdimo prieaugių Δs nuo n0 smūgių sumai, dažniausiai 0,3….0,6m.Todėl pamatų duobe tokiu dydžiu kasama seklesnė.Per sausas gruntas sudrėkinamas. Jeigu gruntas per drėgnas, ant jo pilamas 5…10cm skaldos žvyro, betono ar plytų laužo sluoksnis. Tankinimas vibruojant.tai efektyvus budas vandens prisotintams puriems smėliams tankinti. Jis gerai tinka stambiems ir vidutinio stambumo smėliams.dulkiniai smėliai vibruojami netankja.Šiuo būdu smėliai tankinami iki 10…20m gylio.tankinimo vibruojant yra du budai:1)į gruntą gramzinamas vibratorius2)į gruntą gramzdinamas plieninis strypas, prie kurio viršutinuo galo standžiai pritvirtinamas vibratorius.Tankinimas smėliniais poliais.Šiuo būdu tankinami vandens prisotinti takiai plastiški ir takūs moliai bei durpingi gruntai, dumblai.Smėliniai poliai veikia ir kaip vertikalios drenos, pagreitina konsolidaciją ir stiprėjimą,
(11.2 brėž.)Tankinimas apkrova. Tai universalus tankinimo būdas, tinka visiems druntams, nežiūrint koks jų dregnumas. Tankinimas pažeminant gruntinio vandens lygį.Taip tankinami smėliai ir kai kurie priesmeliai, t.y. gruntai, kurių porose vanduo yra laisvas,hidrauliškai vientisas. Tankinimas elektoosmoso metodu.Moliniu gruntų tankinimas smėliniais poliais,apkrova bei įrengiant drenažą dažnai buna neefektyvūs, nes tuose gruntuose visas vanduo ar didelė jo dalis yra sujungtas.pro molinį gruntą leidžiama el. srovė, jos veikiamas sujungtas vanduo juda link kadodo, daleles supančios hidratinės plėvelės plonėja, gruntas tankėja. 6.3. Konstrukciniai metodai pagrindo darbo sąlygoms pagerinti. Silpnų gruntų, sudarančių pastatų pagrindą, stiprumą ir pastovumą galima paditinti įvairiais konstrukciniais metodais.Jais sumažinami silpnam gruntui perduodami įtempimai, padidinamas silpno grunto atsparumas išspaudimui iš po pamato ir kt. Smėlio paklotai.Žemės paviršiuje slūgstantys takiai plastiški ir takūs moliniai ,durpingi ir pan. gruntai, kurių tankinti ar kitaip stiprinti yra sudetinga, arba negalima yra iškasami ir išvežami, o jų vietoje įrengiamas smėlio paklotas.Jis priima pamato apkrovą ir paskirsto ją didesniame plote, del to po paklotu slūgsančiam silpnam gruntui perduodami nedideli įtempimai.Smėlio paklotas veikia ir kaip drenuojantis sluoksnis-vandens prisotintas gruntas greičiau tankeja ir stiprėja.
(11.3brėž.)Pakloto storis apskaičiuojamas priartėjimo budu.Smėlio paklotai iš stambaus ir vidut. stamb. smėlio, galima naud. Skaldą ar kt. Paklotas įrengiamas iškastoje sausoje duobeje.Svarbiausias reikalavaimas –sutankinti smėlį iki numatyto tankumo, kad pakloto smėlio savybės butų tokios , kokios buvo imtos skaičiuojantdirbtinio pagrindo stiprumą ir deformacijas. Spaustasiėnės. Papildoma pagrindo apkrova. Silpni gruntai-takūs moliniai ,durpingi gruntai,dumbliai-išspaudžiami iš po pamato veikiant visai mažoms apkrovoms,nes jų stiprumas kerpant mažas..tokio pagrindo stipruma galima padidinti be kitų būdų ir konstrukcinėmis priemonemis, neleidžiant gruntą išspausti iš po pamato.Spaustasiėnė kalama visu pamato perimetru iki giliau slūgstančio stipraus grunto.Silpnas gruntas po pamatu deformuojamas spraustasiėne apribotame tūryje, jis gali tik tankėti ir negali būti išspaustas į šonus iš po pamato. 6.4 Cheminis gruntų stiprinimas. Gruntų stiprumas ir suspaudžiamumas daug priklauso nuo sankabumo tarp mineralinių dalelių.Silpnų gruntų sankabumą galima padidinti cheminiais metodais. Į gruntą įšvirkčiamos rišamosios medžiagos skiedinys , jam sukietėjus gruntas virsta dirbtiniu akmeniu , kurio stiprumas gniuždant 0.5…5MPa.gruntai stiprinami visame pagrindo deformacijų zonos gylyje arba tik silpno grunto sluoksnis, esantis toje zonoje. Cheminio gruntų stiprumo metodai įvarūs žiūrint, kokia rišamoji medžiaga tam vartojama:1)cementavimas,2)silikatinimas dviem skiediniais,3)silikatinimas vienu skiediniu,4)silikatinimas dujomis.5) stiprinamas polimerinėmis dervomis6)elektrocheminis stiprinimas. Visų cheminio gruntų stiprinimo technologija vienoda.Į gruntą kalamas inžektorius –plieninis storasienis vamzdis su uždaru smaigaliu. (11.4pav.)
Cementavimas. Tokiu būdu stiprinami gruntai, kurių filtracijos koef. k≥80 m/parą-tai vid. Stambumo ,stambus ir ąvyriniai smėliai,gabaliniai gruntai.Cementuojami ir plyšeti uoliniai gruntai.Šis budas daąnai naud. Ir kaip priešfiltracine priėmonė. Silikatinimas dviem tirpalais.Metodas pagrįstas koloidinio silicio cementuojančiomis savybėmis.į gruntą įšvirkščiami paeiliui du tirpalai. Palaipsniui gilinant inžektorių, įšvirkščiamas koloidinis natrio silikato tirpalas, o palaipsniui keliant- kalcio chlorido tirpalas.Susudaro rišamoji medžiaga-silicio hidrogelis. Silikatinimas vienu tirpalu.Šiuo metodu stiprinami smulkūs ir dulkiniai smėliai, kai kurie priesmėliai.Į gruntą injektuojamas tirpalas, sudarytas iš koloidinio natrio silikato ir spec. Priedo-kietiklio. Silikatinimas dujomis.Tai naujas efektyvus cheminio gruntų stiprinimo metodas.Gruntas pro inžektorių prisotinamas angliarūgštes, tada įšvirkščiamas koloidinis natrio silikato tirpalas, o po to vel angliarūgštė.Svarbiausia pranašumas, kad stiprinamo grunto spindulys apie inžektorių padidėja 50proc.,o grunto stprumas iki 2 kartų palyginus su kitais silikatinimo metodais.
Stiprinimas polimerinėmis dervomis.taip stiprinami smulkūs ir dulkiniai smėliai.Gruntai dažn. Stiprinami karbamidine derva,nes ji pigiausia, o kaip kietiklis naud druskos rūgštis.Elektrocheminis stiprinimas.Metodas pagrįstas elektroosmoso principu, t.y. leidžiant pro gruntą pastovią elektros srovę.Elektrocheminis metodas tinka stiprinti priemolius ir molius.7.1. Nepastovios sandaros gruntai, jų savybių įpatumai.Nepastovios sandaros gruntai, veikiami pastato apkrovos, ar įvairių mechaninių bei fizinių veiksnių, labai deformuojasi, pastatai ant jų sėda daug ir nevienodai, todel sudaro ypatingas pastatų statymo sąlygas. Tokiais laikomi labai suspaudžiami silpni gruntai, takiai plastiškos ir takios konsistensijos, vandens prisotinti silpni moliniai gruntai, kai kurie juostotieji moliai, dumbliai, durpingi gruntai, durpės, purūs smeliai, supiltieji gruntai.Nepastovios sandaros gruntų fiz it mech savybių įpatumai priklauso nuo jų susidarymo, sudėties ir būvio. Silpni, moliniai gruntai.Tai įvairios sudeties takiai plastiški ir takūs moliniai gruntai, dažniausiai priemiliai ir moliai, susiklostę vandens baseinuose ir esantys pradinėje formavimosi stadijoje.Jie lab poringi, dažn prisotinti vandens, lab suspaudžiami. Juostuotieji moliai.Jie susiklostę prieledyninuose baseinuose, stovinčiame vandenyje, ir del cikliško sezoninio nuosėdžio kaupimosi sąlygų kitimo, jų sandara juostuota.takiai plastiški ir takūs juostuotiėji moliai vad nepastovios sandaros silpnais gruntais, jiems būdingi tie patys sav ypatumai, kaip ir silpniems moliniams gruntams.jie nelaidūs vand verikalia, ir labai gerai laidus horizontalia, smėlio juostelėmis. Dumbliai. Dumbliais vad vandens baseinuose susiklostę moliniai gruntai, kuriuose vyksta mikrobiologiniai procesai.Suardžius dumblių natur sandarą labai didėja jų suspaudžiamumas, mažėja stiprumas kerpant. Durpiniai gruntai ir durpės.Durpiniai gruntai klsasif atsižvelgiant į santykinį organinių medžiagų kiekį.Nusausinti arba apkrovos veikiami durpingi gruntai ir durpes labai tankėja, jų sluoksnio storis sumažėja iki 50 proc. Purūs smėliai.Apkrovos, ypač dinaminės veikiami lab tankėja priklausomai nuo virpesių pagreičio. Supiltieji gruntai.Jų sudetis tankumas, ir pylimų tvarka labai įvairūs.Šių gruntų mechaninės savybės priklauso-suspaudžiamumas ir stiprumas kerpant lab priklauso nuo pagr medž savybių. 7.2. Specialūs reikalavimai projektuojant ir statant pamatus ant nepastovios sandaros gruntų.Projektuojant ant nepatovios sandaros labai suspaudžiamų gruntų ,reikia atsižvelgti į pasgrindo ir pastato sąvaiką.Todėl pagrindai iš tokių gruntų turi būti skaičiuojami rib būvių metodu pagal deformacijų ir laokomosios galios ribinius būvius.Nepastovios sandaros gruntus galima naudoti tik nesunkiems pastatams ir tiems kurių konstr nejautrios nevienodiėms pamatų sėdimams.Gruntai stiprinami norint sumažinti jų suspaudžiamumą, bei pagreitinti konsolidaciją.Tuo tikslu, jie įvariais budais tankinami, sausinami drenuojant bei elektriniu būdu , apdorojami elektrotechniniu būdu. Takiai plastiški ir takūs vandens prisotinti moliniai gruntai ir dumbliai tankinami apkrova.durpingi gruntai, durpės ir purūs smėliai efektingai tankinami pažeminant gruntinio vandens lygį.Dažnai supilti gruntai gerai sutankinami sunkiu plūktuvu.Statant pamatus ant takiai plastiškų ir takių vandens prisotintų molinių gruntų, dumblų, durpingų gruntų ir durpių po pamatais dažnai daromi smėlio paklotai.Ant nepastovios sandaros gruntų geriausia projektuoti ištisinius arba kryžminius juostinius sekliuosius pamatus. Sunkiems bei nevienodiems nusėdimams jautrių konstrukcijų pastatams dažn projekt poliniai pamatai.Projektuojant polinius pamatus , poliai turi būti tokio ilgio, kad jų padas butų ygilintas ne mažiau kaip 0.5…1m į giliau slūgstantį stipraus grunto sluoksnį.Kai stiprus gruntas yra labai giliai naudojami sudurtiniai poliai.aukštiems, bokštinio tipo pastatams, gerai tinka gilieji pamatai-gręžiniuose betonuojami pamatai bei tranšėjinės sienos.