Nie tylko budowa domów, bloków czy wielkopowierzchniowych hal, czy sklepów wymaga odpowiedniego przygotowania. Dokumentacja projektowa, w tym analiza warunków gruntowych jest podstawą planowania prac. Jednym z istotniejszych elementów jest określenie nośności podłoża, aby powstały obiekt był po prostu bezpieczny. Często zdarza się, że przed rozpoczęciem budowy konieczne jest odpowiednie wzmocnienie podłoża. Jak to zrobić?
Jedna z często wykorzystywanych metod wzmacniania podłoża jest wykorzystanie technologii CFA, czyli pale wiercone świdrem ciągłym. Do ich wykonania wykorzystywane są specjalne świdry ślimakowe, w których w części środkowej przebiega specjalny rdzeń. W czasie wykonywania odwiertu jest on zamknięty, co pozwala uniknąć problemu z zanieczyszczeniem rdzenia ziemią. Gdy świder zostanie pogrążony na odpowiednią głębokość, rdzeń jest otwierany, a za jego pośrednictwem do wykonanego otworu wtłaczana jest mieszanka betonowa o odpowiednio dobranej konsystencji. W tym samym czasie świder jest stopniowo unoszony do góry, tworząc przestrzeń dla formowanego pala.
Wykonanie wzmocnienia podłoża metodą pali CFA niesie ze sobą wymierne korzyści. Jedną z najczęściej wymienianych jest ograniczenie ilości urobku wynoszonego na powierzchnię, ponieważ podczas pracy świdra grunt z odwiertu jest rozpychany na boki. Powoduje to dodatkowe wzmocnienie gruntu. Ilość gruntu znajdującego się na talerzach świdra jest stosunkowo nieduża i pozwala zabezpieczyć stabilność odwiertu.
Wykonanie odpowiednio dopasowanego palowania CFA jest dobrym sposobem zabezpieczenia gruntu, pozwalającym istotnie zwiększyć nośność podłoża przed rozpoczęciem właściwych prac budowlanych. Metoda ta jest szeroko stosowana w budownictwie drogowym, głównie do posadowienia ekranów akustycznych wzdłuż autostrad i dróg ekspresowych. Pale CFA pozwalają odpowiednio przygotować plac pod budowę obiektów mostowych, hal, linii hydrotechnicznych oraz komunikacyjnych.
Palowanie FDP jest metodą wzmacniania podłoża, klasyfikowaną jako technologia przemieszczeniowa. Głowica pogrążona jest w gruncie podczas jednego cyklu pracy. Kolumny FDP to metoda bezurobkowa, ponieważ ziemia nie jest wynoszona na powierzchnię gruntu, lecz rozpychana poziomo. Dzięki temu sąsiadująca przestrzeń zostaje dodatkowo wzmocniona, jednocześnie chroniąc wykonany otwór przed rozluźnieniem. Gdy głowica wykona otwór do pożądanej głębokości, następuje jej stopniowe podnoszenie, przy jednoczesnym wtłaczaniu betonu do otworu. Dzięki temu, że w układzie wytwarzane jest nadciśnienie, przestrzeń pala jest szczelnie wypełniana mieszanką betonową. Tempo podnoszenia głowicy dostosowywane jest do wydajności urządzenia podającego mieszankę.
Technologia DSM jest metodą wzmacniania podłoża polegająca na mieszaniu gruntu. Największe zastosowanie znajduje w związku z realizacją inwestycji technicznej, hydrologicznej, komunikacyjnej. Kolumny DSM wykonywane są w przypadku, gdy grunt cechuje się słabymi parametrami nośności. Wówczas dzięki kolumnom DSM można poprawić jego właściwości, aby powstałe obiekty były stabilne i bezpieczne w użytkowaniu.
Zarówno średnica, głębokość posadowienia, jak i odległość pomiędzy poszczególnymi kolumnami dopasowywana jest indywidualnie do potrzeb danego projektu i szczegółowych właściwości gruntu.
DSM jest metodą, która niesie ze sobą wiele korzyści. Przede wszystkim może być wykorzystywana w miejscach, w których kluczowe znaczenie ma ograniczenie hałasu. Nie bez znaczenia jest także fakt, że wykorzystanie sprzętu do wykonania kolumn DSM nie powoduje generowania dużych wibracji, dzięki czemu może być wykorzystany także w pobliżu innych obiektów, wrażliwych na tego typu działanie.
Jet-grouting to technologia polegająca na wzmocnieniu gruntu przy pomocy wysokociśnieniowej iniekcji. Podstawą działania i zarazem pierwszym etapem jest wykonanie zniszczenia lokalnego, poprzez rozpłukanie gruntu. Działania te wykonywane są poprzez skierowanie wysokoenergetycznego strumienia do gruntu, co powoduje zmiany w dotychczasowej strukturze gruntu. W ten sposób część urobku wynoszona jest ponad powierzchnię, a w powstałą przestrzeń pompowana jest mieszanka zaczynu cementowego. Jej skład ustalany jest indywidualnie przez specjalistów, którzy uwzględniają specyficzne parametry. Zaczyn cementowy aplikowany jest w grunt przy pomocy jednej lub zespołu dyszy w czasie wycofywania żerdzi.
Metoda ta jest wykorzystywana przede wszystkim do wzmacniania oraz uszczelniania zapór ziemnych, umacniania skarp, wykonywania obudowy wykopów, ścian palowych czy wzmocnienia posadowienia przyczółków mostów.
Mikropale iniekcyjne to szczególna technologia, w dużym stopniu przypominająca klasyczne palowanie. Różnica polega przede wszystkim na średnicy gotowego pala oraz sprzęcie, jaki wykorzystany zostaje do wykonania wzmocnienia gruntu. W zależności od potrzeb danego projektu mikropale wykonywane są na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest wykorzystanie systemu żerdzi, koronek oraz specjalnych łączników. Elementy te po wykonaniu pala, pozostając w gruncie, wzmacniają konstrukcję i pełnią rolę zbrojenia. Drugi sposób zakłada natomiast wielokrotne wykorzystanie żerdzi i koronek. W takiej sytuacji konieczne jest wykorzystanie specjalnie dobranych profilii, które odpowiednio wzmocnią konstrukcję. Alternatywą jest montaż koszy zbrojeniowych.
Szczególnym rodzajem wzmocnienia podłoża są kotwy gruntowe. Są one zakładane jako stałe lub tymczasowe sposób stabilizacji. Oba warianty różnią się między sobą czasem, na jaki kotwa została zainstalowana. O stałych mówi się wtedy, gdy zostały zamontowane na okres dłuższy niż 2 lata.
Rozwiązanie to pozwala na wzmocnienie gruntu przed wykonaniem różnego rodzaju palisad i ścianek szczelnych. To sposób na wzmocnienie obudowy różnego rodzaju okopów, często wykorzystywane także do wzmocnienia nabrzeży portowych. Bardzo dobrze sprawdzają się w budownictwie drogowym i komunikacyjnym, w tym do stabilizacji nasypów i skarp.
CCFA i VDW to dwa określenia odnoszące się do tej samej technologii wzmacniania gruntu. Metoda ta z założenia przypomina nieco tradycyjne pale CFA, jednak w tym wariancie odwiert wykonywany jest przy pomocy świdra znajdującego się w specjalnym orurowaniu. Do ich wykonania wykorzystywany jest specjalny sprzęt, wyposażony w podwójną głowicę. Każda z nich obraca się niezależnie od drugiej, w przeciwnych kierunkach. Podczas drążenia otworu świder dodatkowo odpowiada za transportu urobku ku powierzchni
Technologia sprawdza się doskonale tam, gdzie warunki gruntowe są trudne. Palisady w technologii CCFA wykonywane są m.in. w sąsiedztwie innych budynków lub jako palisady w układzie siecznym.
Szerokie zastosowanie w procesie wzmacniania przed budową znajdują także pale Vibro. To szczególna technika, pozwalająca właściwie przygotować grunt pod budowę hal, budynków (w tym kubaturowych), mogą być też wykorzystywane w budownictwie drogowym i komunikacyjnym. Technika ta należy do metod przemieszczeniowych wzmacniania gruntu. Pale wykonywane są w sposób bezurobkowy, co jest rozwiązaniem korzystnym ekologicznie i pozwalającym na ograniczenie kosztów, związanych m.in. z wywozem urobku.
Stalowa rura urządzenia pogrążana jest w glebie metodą wibracyjną. Częstotliwość wibracji oraz energia działania dostosowywane są indywidualnie do potrzeb danego projektu. Specjaliści muszą uwzględnić m.in. warunki gruntowe oraz specyficzne właściwości inwestycji.
Jedną z największych zalet pali Vibro jest ich duża nośność. Dlatego też doskonale sprawdzą się w gruntach niespoistych.
