Dzięki rozwojowi geotechniki występowanie słabych gruntów przestało być znaczącym problemem podczas wyboru lokalizacji inwestycji. Istnieje wiele metod postępowania przy słabych gruntach, np. palowanie, wymiana gruntu, wzmocnienie podłoża itp. Jednym ze sposobów posadowienia obiektów przy występowaniu gruntów słabonośnych jest posadowienie pośrednie na palach wierconych. Na rynku dostępne są różne technologie wykonywania pali wierconych, natomiast sposoby projektowania i współpracy z konstrukcją można uznać za analogiczne.
Czym są pale wiercone?
Pale wiercone to żelbetowe elementy pionowe zagłębione w gruncie i połączone z konstrukcją obiektu za pomocą zbrojenia. Pale mają za zadnie przenieść obciążenia na głębsze warstwy gruntów nośnych. Pale wiercone ze względu na sposób wykonywania, można podzielić na pale wiercone świrem bez orurowania (np. CMC, CFA, VDW) oraz pale wiercone z rurą osłonową.
Pale wiercone służą do posadowienia różnego rodzaju obiektów budowalnych w trudnych warunkach gruntowych. Przenoszą obciążenia na niższe warstwy gruntu w wyniku czego, ograniczają osiadanie fundamentów. W ten sposób można zapewnić spełnienie wymagań projektowych pomimo niskiej nośności podłoża.
Jak wygląda ich wykonanie?
Wykonanie pali wierconych poprzedzone jest etapami analogicznymi jak dla innych robót geotechnicznych. Przede wszystkim należy przygotować platformę roboczą, czyli powierzchnię, po której wiertnica może poruszać się sprawnie i bezpiecznie. Następnie niezbędne będzie geodezyjne wytyczenie punktów palowania. Sam proces wiercenia zależny jest od doboru technologii. Pale wiercone bez orurowania wykonuje się za pomocą świdra, który w centralnej części posiada przewód do podawania mieszanki betonowej lub iniektu. Podczas wykonywania pala urobek jest wynoszony na powierzchnię (technologia CFA) lub przemieszczany poziomo do osi otworu (technologia CMC). Po wykonaniu otworu na docelową głębokość, rozpoczyna się podciąganie świdra z jednoczesnym podawaniem mieszanki betonowej pod ciśnieniem. Po zabetonowaniu całego otworu instalowane jest zbrojenie w postaci koszy zbrojeniowych.
Nieco inaczej przebiega wykonanie pala wierconego w rurze osłonowej. Cały proces rozpoczynany jest od pogrążenia rury osłonowej na projektowaną rzędną z równoczesnym wydobywaniem gruntu na powierzchnię. Po osiągnięciu docelowej głębokości następuje montaż kosza zbrojeniowego. Kolejnym etapem jest betonowanie otworu za pomocą rur kontraktorowych. Podawanie mieszanki betonowej następuje od podstawy pala w górę. Dodatkowo możliwe jest zastosowanie iniekcji podstawy pala w celu zwiększenia jej nośności.
Kiedy stosuje się pale wiercone?
Zasadniczo pale wiercone znajdują zastosowanie, kiedy niemożliwe jest posadowienie bezpośrednie obiektu, czyli w przypadku zalegania w poziomie posadowienia gruntów słabonośnych lub w sytuacji występowania zbyt dużych obciążeń w stosunku do nośności podłoża. Najczęściej spotyka się je w projektach posadowienia obiektów wymagających wysokiej niezawodności, takich jak obiekty inżynierskie (mosty, wiadukty) oraz obiekty wysokościowe.
Wady i zalety pali wierconych
Przy wyborze technologii pali wierconych należy być świadomym prac przygotowawczych niezbędnych do zorganizowania robót palowych. Ze względu na dużą masę sprzętu (ponad 80 t) należy zwrócić uwagę, aby powierzchnia, po której będzie się poruszał była bezpieczna i stabilna w każdych warunkach pogodowych. Zalecane są również badania odbiorcze platformy roboczej przed rozpoczęciem robót palowych. Ponadto, konieczne jest usunięcie wszelkich kolizji napowietrznych, naziemnych i podziemnych związanych z gabarytami jednostki wiercącej. Wszystkie te działania wiążą się z dużym nakładem pracy i kosztów, jednak są nieodzowne, aby praca przebiegała sprawnie i bezpiecznie.
Główną zaletą technologii pali wierconych jest jej uniwersalność. Można ją zastosować w niemal każdych warunkach gruntowych i dla każdego typu obiektu, niezależnie od wielkości obciążeń przekazywanych na podłoże oraz wielkości fundamentu. Ponadto, technologia ta charakteryzuje się wysoką niezawodnością, ponieważ w trakcie procesu wykonywania pali wierconych na bieżąco kontrolowane są warunki gruntowe- podczas wynoszenia urobku na powierzchnię (pale CFA, pale w rurze osłonowej), lub podczas rejestrowania oporów wiercenia (pale CMC). Dzięki ciągłemu porównywaniu rzeczywistych warunków z modelem geotechnicznym przyjętym w projekcie wykonawczym, istnieje możliwość interwencji projektowej w przypadku występowania istotnych różnic. Niezależnie od rodzaju obiektu i występujących warunków gruntowych, należy szczegółowo przeanalizować kwestię posadowienia i wybrać optymalną technologię.
Warto powierzyć to zadanie firmie eksperckiej z wieloletnim doświadczeniem na rynku krajowym i międzynarodowym.