Na czym polega proces palowania gruntu?

Fundamenty to najważniejszy element konstrukcji budynku oraz podstawa budownictwa. To od nich zależy stabilność i wytrzymałość różnego rodzaju obiektów budowlanych. Zdarzają się sytuacje, w których z różnych względów tradycyjne fundamenty okazują się niewystarczające i wymagają one odpowiedniego wzmocnienia. Wówczas wykonuje się palowanie gruntu. Na czym dokładnie polega ten proces, jakie niesie korzyści i kiedy należy palować grunt?

Czym jest palowanie gruntu i kiedy warto je przeprowadzić?

Palowanie gruntu, nazywane także palowaniem fundamentów, to proces polegający na przenoszeniu obciążenia budynku na grunt. Dzięki niemu możliwe jest zapewnienie stabilności całej konstrukcji nawet w przypadku gruntów powierzchniowych o dużej podatności na odkształcenia, niewielkiej nośności i gęstości. Nazwa tego procesu bierze się od specjalnych pali, które wieloetapowo osadzane są głęboko w gruncie i w sposób pośredni przekazują obciążenia na jego wytrzymalsze warstwy. Palowanie gruntu wykonuje się w przypadku budowy na gruntach takich jak np. torf, namuły czy luźne nasypy, a także w przypadku przenoszenia sporych obciążeń skupionych, co ma miejsce podczas budowy wysokich obiektów czy budynków typu wieżowego. Zaletą palowania gruntu jest fakt, że można je przeprowadzić zarówno podczas wznoszenia nowych obiektów i konstrukcji podziemnych, jak i do wzmocnienia już istniejących konstrukcji budowlanych czy jako wsparcie dla dróg oraz mostów.

Palowanie fundamentów można zastosować niemal w każdych, nawet najtrudniejszych warunkach gruntowych. Sprawdza się ono również w miejscach, w których badania geotechniczne ujawniły wysoki poziom wód gruntowych lub takich, w których występują duże spadki terenów, jak tereny zalewowe czy strefy nadmorskie – dodaje nasz rozmówca z firmy NOVOTECH.

Jak przebiega proces palowania gruntu?

Każdorazowo palowanie fundamentów poprzedza się badaniem geotechnicznym gruntu. Dzięki niemu specjaliści, na podstawie dokonanych pomiarów, rozpoznają skład i nośność gruntu. Dodatkowo wykonują analizę obliczeniową, aby określić, jak wzniesiony na danym gruncie budynek będzie z nim współpracować i na tej podstawie wybrać odpowiednie dla danego terenu rozwiązanie. Wybierając rodzaj, metodę i głębokość posadowienia pali, brane są pod uwagę także warunki ekonomiczne, założenia konstrukcyjne oraz bezpieczeństwo. Następnie wykonuje się kontrolne badania jakości i nośności palowania, polegające na przeprowadzeniu próbnych obciążeń dynamicznych i statycznych. Gdy próby wypadną pomyślnie, można rozpocząć palowanie gruntu. Przeprowadza się je za pomocą pali stojących, zawieszonych lub normalnych, w zależności od sposobu przenoszenia obciążeń. Pale stojące przenoszą obciążenie na grunt przy pomocy stopy, pale zawieszone poprzez tarcie na bocznicy, natomiast pale normalne łączą w sobie obie metody działania. Pozostaje także wybór rodzaju palów gruntowych, które determinuje zarówno sposób przekazywania obciążenia, jak i technologia wykonywania.

Rodzaje pali fundamentowych

Wyróżniamy następujące rodzaje pali gruntowych:

• pale wiercone – obecnie najczęściej wykorzystywany rodzaj pali. Sprawdzają się, gdy występuje spore obciążenie skupione lub zachodzi konieczność posadowienia obiektu w wodzie. Nie wymagają orurowania i wykonywane są świdrem ciągłym, a wiercenie i betonowanie przebiega wieloetapowo. Betonowanie odbywa się pod ciśnieniem, po czym wprowadza się jeszcze zbrojenie dostosowane do wymagań obiektu,
• pale przemieszczeniowe – ekonomiczny i szybki sposób wykonywania palowania gruntu. Metoda ta nie emituje hałasu i jest bezwibracyjna, zatem całkowicie bezpieczna dla budynków znajdujących się w bliskim sąsiedztwie. Wyróżnia się brakiem konieczności wydobywania urobku na powierzchnię i sprawdza się w różnych warunkach gruntowych. Dzięki rozpychaniu podłoża grunt ulega dogęszczeniu, a zużycie betonu jest ograniczone,
• pale wbijane – najczęściej żelbetonowe pale prefabrykowane. Charakteryzują się bardzo wysoką nośnością, toteż znajdują zastosowanie nawet w przypadku wznoszenia wiaduktów. Nie wymaga zastosowania betonu, a posadowienie pali przebiega wyjątkowo szybko, przy czym nadal w precyzyjny sposób można ocenić ich nośność w trakcie trwania prac palowych,
• pale VDP – w podłożu zagłębia się ruchem wibracyjnym stalową, szczelną rurę, której zadaniem jest dogęszczenie gruntu wzdłuż pobocznicy pala oraz pod podstawą. Pale tworzone są poprzez wlewanie betonu przy jednoczesnym wyjmowania stalowej rury,
• pale SDP – wykonywane za pomocą palownicy, która łączy w sobie działanie siły wyciskającej oraz momentu obrotowego. Głęboko w podłożu zanurza się specjalny świder, a następnie wypełnia betonem wnętrze rury.