Lbpa pali gala

Pāļu projektēšanaRomāns Arhipenko

sert. būvinženieris un [email protected]

LATVIJAS JŪRNIECĪBAS SAVIENĪBASSERTIFICĒŠANAS CENTRS

seminārs2016. gada jūnijs

1

Programma Atsevišķo pāļu vertikālās nestspējas metodes un nepiecie-

šamie ģeotehniskie parametri.starpbrīdis Ieskats pāļu grupu projektēšanā. pāļu aprēķinu un testēšanas normatīvu attīstība 7. eirokodeksa

2. paaudzes izstrādes kontekstā. pāļu testēšana pēc LVS EN 1997-1 un ISO/DIS 22477-1 un ar

esošo testēšanas praksi saistītie jautājumi. Vēl nedaudz par ģeotehnisko izpēti.

2

Pāļu tehnoloģija šodien. http://www.loadtest.com/FugroLoadtest.htm

3

Pāļu tehnoloģija šodien.

Problēmas arbetona padošanu

http://www.bauer.de/de/bst/

4

Atsevišķi stāvošo pāļu projektēšanas

metodes

5

LVS EN 1997-17.4.1 Design methods(1) apakšpunktsEirokodeksa LVS EN p. 7.4 pietiekami viennozīmīgi piesaista pāļu aprēķinuspie pāļu pārbaudēm, nosakot, ka pāļu projektēšanai jābalstās uz vienu no 4pieejām:1. statisko slogošanas testu rezultāti, kuru validācija ar pārrēķinu vai kā citādi,rāda, ka tie atbilst citai salīdzināmai pieredzei.Tā saucamais "design by test". Pārrēķins ir pāļa testa pārbaude (validācija).2. empīriskās vai analītiskās aprēķina metodes, kuru ticamība irnodemonstrēta ar statiskās slogošanas testu rezultātiem salīdzināmosģeotehniskajos apstākļos.Tā saucamās "Experience" un "Physical" metodes. Pāļa tests ir aprēķinavalidācija.

6

3. Pāļa dinamiskās pārbaudes rezultāti, kuru ticamība ir nodemonstrēta ar statiskāsslogošanas testiem salīdzināmos apstākļos.Pie dinamiskās pāļa pārbaudes, statiskais pālu tests arī ir nepieciešams.4. Salīdzināmās pāļu pamatnes darbības monitoringa dati, pie nosacījuma, ka gruntsslāņu sagulums un fiz-meh īpašības arī ir salīdzināmi.Komentārs:4. pieeja šobrīd ir maz lietojama, jo mums ir maz monitoringa prakses pēc tam, kadbūve tiek uzbūvēta. Z-towers, ģeodēziskais monitorings.Joprojām nav piepildies sapnis, ka var atstāt tenzometrus un veikt piepūļu pāļosmērījumus jau pēc tam, kad ēka tiek izbūvēta. Neviens pagaidām nezin (Latvijā), ciklielā mēra ass piepūļu aina atšķiras no aprēķinos noteiktās, kad tiek sasniegtslīdzsvars starp pāļa lauku (grupu) un grunts masīva struktūru.

LVS EN 1997-1

7

"Holandiešu" jeb"4D – 8D" metode.

saskaņā ar EC7-2:2009(LVS EN 1997-2, piel. D.7).

8

• Metode ir daļēji aprakstīta EC7-2, pielikumā D.7. Pilnībā ir aprakstīta NEN 6743-1:2006.• Pirmo reizi publicēta NEN 6743-1:1991, tad NEN 6743-1:2006 (atcelts 2012. gadā). Tiks

aktualizēta 2016. gadā.• Neformālie nosaukumi: "4D-8D" metode, Koppejana metode, "NEN pre 2016".• Autori Van Mierlo & Koppejan, 1952 (1948?). gads.• Pielieto berzes tipa pāļiem.• Rēķināma pusautomātiskā režīmā Excelī, vai ar datorprogrammu.• Pieder pie tiešo CPT metožu saimes.• Nav vienīgā tiešā metode ir arī citas:

• De Beer, E. 1971-1972 metode (lieto Beļģijā)• pēc franču standarta NF-P94-262• NEN post 2016 (dos apt. par 30% konservatīvākos rezultātus nekā "NEN pre 2016").• LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussees) metode. Bustamente and Giasenelli, 1982.

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode.

9

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode.• Tā ir balstīta uz "grunts testu rezultātiem" metode, ar kuru aprēķinātai pāļa

raksturīgai nestspējai Rc;k jāpiemēro testu daudzuma korelācijas faktorus ξ3, ξ4(EC7-1, formula 7.8).• Metode ir piemērota pāļu projektēšanai smilšainās gruntīs jo:

• Smilšaino grunšu uzbūve ir vienkāršāka un stabilāka par mālainām gruntīm. Mainīgāsīpašības, kas var ietekmēt nestspēju ir granulometrija, daļiņu forma, daļiņu stiprība, blīvums,cementācijas pakāpe. Bet tās visas ir redzamas ar CPT (proti, qc).

• Metode nav piemērota pāļu projektēšanai mālainās gruntīs jo:• Mālainām gruntīm piemīt mikro/makro plaisainība, un to stiprības īpašības ir ļoti atkarīgas no

granulometriskā/mineraloģiskā sastāva. Pārkonsolidētam māla īpasības ietekmē arī vēsturiskimaksimālais spriegums (Prekonsolidācijas spiediens 𝜎𝜎′𝑝𝑝 saskaņā ar CEN ISO/TS 17892-5), untā sadrumstalotības pakāpe.

• Piemērojama arī cauruļpāļiem ar atvērto galu: iekšējā berze caurulē ir vienāda arārējo; grunts masas pāļa iekšā uzkrātā berzes pretestība nevar būt lielāka par pālagala nestspēju (pieņem, ka pāļa gals kļūst "aizkorķēts" ar iekšējās grunts masu).

• Piemērojama gan betona gan tērauda pāļiem.

10

Daļiņu forma Saskaņā ar LVS EN ISO 14688-1, tab. 4,smilts graudiņu noapaļotības klases:

1 – Asšķautnains (Very angular)2 – Šķautnains (Angular)3 – Gandrīz šķautnains (Subangular)4 – Gandrīz noapaļots (Subrounded)5 – Noapaļots (Rounded)6 – Labi noapaļots (Well rounded)

Avots: Geotechnical engineering Handbook.U. Smoltczyk. 2004. Volume 1.

Foto no Latvijas Universitātes studentes darba.

11

Der pāļiem ar ekvivalento diametru Deq > 150 mm:LVS EN 12699 pāļi (pāļi bez grunts izņemšanas)• dzenamie dzelzsbetona pāļi;• fundex tipa pāļi.LVS EN 1536 pāļi (pāļi ar grunts izņemšanu)• ar šneku bez apvalkcaurules izbūvētie pāļi;• urbtie pāļi ar urbuma sienu pretnobrukuma šķidrumu (bentonītmāla

šķidrums, polimēra šķidrums).

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode.

12

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode. Fizika.

13𝑝𝑝max;base = 0.5𝛼𝛼p 𝛽𝛽 𝑠𝑠𝑞𝑞c;I;mean + 𝑞𝑞c;II;mean

2 + 𝑞𝑞c;III;mean

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode. Fizika.

14

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode. Īpatnības.

• Grunts apgabals zem pāļa gala dcrit = 0.8Deq … 4.0Deq tiek pētītsatsevišķi, nosakot iespējamo zemāko pāļa gala pretestību.

• Ir noteikta maksimālā qc vērtība pāļa sānu berzes aprēķinam.• Ir noteikts, ka sānu berzes koeficients αs samazinās par 50% - grantij

(d=2.0 … 63 mm), par 25% - ļoti rupjai smiltij (d=0.63 … 2.0 mm).• Lai gan dažos avotos šī metode tiek pozicionēta kā aprēķina metode

smilšainām gruntīm, tomēr, saskaņā ar aprēķina algoritmu sanāk, kamāls, putekļi vai kūdra drīkst atrasties augstāk par pāļa gala ietekmeszonu > 8 Deq. (EC7-2, Tabula D.6, parametrs αs).

15

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode. Īpatnības.

• CFA (ar nepārtraukto šneku urbtie) tipa pāļiem ir noteikti qc vērtībuierobežojumi pie pāļa sānu berzes pretestības un gala pretestībasvērtību noteikšanas. Ja statiskā zondēšana tiek veikta blakus (ne tālākpar 1.0 m no pāļa) CFA-tipa pālim pēc tā izbūves, tad qc pielietojamsbez ierobežojumiem.

• Ievērtē:• pāļa gala/uzgaļa formu (s un β - parametri);• pāļa tipu/klasi (αp - parametrs).

16

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode. Latvijā.

Pāļu galu paplašinājuma formu paveidi (EC7-2, att. D.2)

Latvijā ir Fundex un Vibrex tipā pāļi. βFundex=0.6, βVibrex=0.6 (H=0); Parastajam pālim bez gala paplašinājuma β=1.0 (Deq = deq).

17

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode. Nepieciešamā ģeotehniskā izpēte.

1. Statiskā zondēšana saskaņā ar LVS EN ISO 22476-1 (elektriskā).• qc – elektriskās zondes uzgaļa pretestība.• Minimālais zondēšanas dziļums – vismaz Δz = 4 Deq dziļāks par pāļa

apakšas atzīmi atsevišķi stāvošo pāļu gadījumā. Vairumā gadījumospietiktu ar Δz = 5.0 m.

• Pielietojamās zondes tips - elektriskā, nevis mehāniskā (Begemanntipa).

18

Elektriskā zonde (CPT) «Begemann» tipa zonde 19

2. Grunts slāņu granulometrija (daļiņu izmēriem jāatbilst LVS EN 14688-1, tab. 1):• Paraugu ņemšana urbumos, granulometriskā sastāva noteikšana laboratorijā.

3. Grunts slāņu klasifikācija: māls, putekļi, kūdra (saskaņā ar LVS EN ISO14688-1;-2)4. No fiziskajiem grunts parametriem nepieciešams tikai efektīvaisiekšējās berzes leņķis φ', ko nosaka pēc tā paša qc (ne laboratorijā),saskaņā ar EC7-2, tab. D.1.

"Holandiešu" jeb "4D – 8D" metode. Nepieciešamā ģeotehniskā izpēte.

20

"Vācijas" empīriskā metodesaskaņā ar EC7-2:2009

(LVS EN 1997-2, piel. D.6).

21

• "Pieredzes" tipa metode – balstās uz statiski apstrādātiem pāļu testu rezultātiem, no datubāzēm – Empīriskie dati.

• Metode attiecināmā pie uz "pāļu testu rezultātiem" balstītām, metodēm. Tādēļaprēķināto pāļa raksturīgai nestspējai Rc;k jāpiemēro testu daudzuma korelācijas faktorusξ1, ξ2 (EC7-1, formula 7.8).

• Ir jāveic pāļu slogošanas testus, jo mums nav vietējās salīdzināmās pieredzes("comparable experience" saskaņā ar EC7-1, p. 1.5.2.2 noteikto).

• Ir daļēji aprakstīta EC7-2, pielikumā D.6. "Daļēji" nozīmē, kā tikai nesaistītām gruntīm –"coarse soil with little or no fines", un bez pāļa sēšanas noteikšanas algoritmiem.

• Ir pilnībā (gan nesaistītām, gan saistītām gruntīm) aprakstīta DIN 1054:2003-1, pielikumsB. Bet tikai urbpāļiem ar pilno grunts izņemšanu.

• Pats fakts, ka Eirokodeksa līmenī tā tika pieņemta tikai daļēji (nav iekļautas pāļa gala unsānu pretestības tabulas putekļainas un mālainās gruntīs), nozīmē, kā DIN 1054:2003-1nebija pietiekami gatavā stāvoklī eirokodeksā iekļaušanas brīdī.

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar EC7-2:2009.

22


Tabula Nr. 1 no LVS EN ISO 14688-1.

Coarse soild = 0.063 ... 63 mmqc [MPa]

Fine soild < 0.063 mmcu [kPa]

23

Table D.3 — Unit base resistance pb of cast in-situ piles in coarse soil with little or no fines.

Komentāri: 1. Nestspējīgā grunts sākās ar qc=10MPa.2. Urbtie pāļi ar pilno grunts izņemšanu.


24

Table D.4 — Unit shaft resistance ps (qs,k) of cast in-situ piles in coarse soil with little or no fines.

Komentāri:1. Nestspējīgā grunts sākās ar qc > 0 MPa. Tabulā dotas raksturīgas pretestības.2. Urbtie pāļi ar pilno grunts izņemšanu.


25

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar DIN 1054:2003-1. Fizika.

Attēls B.1 – Elementa raksturīgais Nestspējas – Sēšanās grafiks.

Komentāri:1. pāļa sānu berzes nestspējas mobilizācijas pārvie-tojums ir apt. ssg = 0.01 ... ≈ 0.014 D:

ssg cm = 0,5 � Rs,k, ssg MN + 0.5[cm] ≤ 3[cm]

2. Grafiks der urbtiem pāļiem saskaņā ar LVS EN1536; dzenamiem pāļiem grafika nav.

3. Ņemot vērā, ka urbtajiem pāļiem mēdz būt galapaplašinājums, sg:

sg = 0.10 Ds ÷ 0.10 Dbkur:Ds - pāļa kāta diametrsDb - pāļa gala diametrs

26

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar DIN 1054:2003-1.

Tā jau ir paspējusi novecot!

27

"Vāc

ijas"

em

pīris

kā m

etod

esa

skaņ

ā ar

EA-

Pfäh

le.

28

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar EA-Pfähle.• Grāmatas pilnais nosaukums: Recommendations on piling (EA-Pfähle), 1st English Edition, Translation

of 2nd German Edition. 2014.

• Tā ir harmonizēta ar:• DIN EN 1997-1:2009-09

• DIN EN 1054:2010-12

• DIN EN 1997-1/NA:2010-12

• Tā satur ar kvalitatīvo pieredzi pamatotas:• grunts pretestību vērtības qs,k, qb,k;

• norādījumus pāļu statiskai un dinamiskai testēšanai, ņemot vērā grunts pretestības zem cikliskām slodzēm un daudz kovēl...

• qs,k, qb,k vērtības ir empīriskās, un balstās uz Vācijā veiktiem pāļu testu rezultātiem. Mums tās irjāapstiprina ar pāļu testiem. Pāļiem jābūt aprīkotiem ar tenzometriem grunts slāņu robežu līmeņos.

29

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar EA-Pfähle.• Satur norādījumus atsevišķi stāvošo pāļu aprēķinam sekojošiem pāļu

veidiem (nestspēja un pārvietojumi):• dzelzsbetona un atvērto tērauda profilu dzenamie pāļi;• tērauda cauruļpāļi un kārbveida pāļi;• betonētie uz vietas "Simplex" un "Franki" tipa pāļi;• urbpāļi ar pilno grunts izņemšanu;• urbpāļi ar daļējo grunts pārvietošanu (partially displacement piles);• urbpāļi ar pilno grunts pārvietošanu (full displacement piles - FDP);• "skrūves" tipa pāļi;• mikropāļi (ar diametru līdz 300 mm);• ar javas injekciju būvējamie pāļi.

30

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar EA-Pfähle.• Norādījumi pāļu grupu aprēķiniem.• Iekļauti norādījumi par ξ1, ξ2 vērtībām. Tās ir mazākas, nekā EC7-1!• Grunts pretestības qb,k, qs,k noteiktas robežās no ... līdz. Piemērs:

31

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar EA-Pfähle.• Grunts empīriskās pretestības qb,k, qs,k ir noteiktas statistiski apstrādājot pāļu testu

rezultātus, no datu bāzēm:

Zemākā tabulas vērtība.(vēl zemākas vērtībasvar būt 10% gadījumos)

Augstākā tabulas vērtība.(vēl augstākas vērtībasvar būt 50% gadījumos)

32

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar EA-Pfähle.• Atsevišķa pāļa sēšanas noteikšanas princips nav mainījies attiecībā pret DIN

1054:2003-1: Bet nianses ir:1. pāļa sānu berzes nestspējas mobilizācijas pār-vietojuma aprēķins nav mainījies:ssg cm = 0,5 � Rs,k, ssg MN + 0.5[cm] ≤ 3[cm]

2. Grafiks der urbtiem pāļiem saskaņā ar LVS EN1536. Dzenamiem pāļiem ir sēšanas princips ne-daudz atšķiras.

3. Sēšanās vērtības sēšanas līknes starpposmos tieknoteiktas no pāļa kāta diametra (s=0.02Ds,s=0.03Ds).

4. Robežnestspējas sēšanās tiek noteiktas no pāļagala diametra, sg:

sg = 0.10 Dbkur:Db - pāļa gala diametrs

33

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar EA-Pfähle.Minimālais izpētes dziļums.

∅𝐷𝐷𝑏𝑏 𝑧𝑧𝑎𝑎

𝑏𝑏𝑔𝑔

∅𝐷𝐷𝑏𝑏

Nianse:Jā pāļa nestspēja noteikta saskaņā ar empīriskometodi (bez statiskās slogošanas testa), tad:

𝑧𝑧𝑎𝑎 ≥ 4𝐷𝐷𝑏𝑏

34

Empīrisko vērtību tabulas balstās tikai uz 2 grunts parametriem:

qc – zondes uzgaļa pretestība [MN/m2]. Nesaistītās gruntīs.Tā pati elektriskā zonde (CPT).

cu,k – nedrenētā bīdes stiprības raksturīgā vērtība [kN/m2]. Saistītās gruntīs.Variants 1: qc (CPT) vai qt (CPTU) datu interpretācija. Gadījumos, kad mālainai gruntij ir iespējams izietcauri ar zondi (qc < ≈ 10 MPa).

Variants 2: cu noteikšanas laboratorijā (jāņem netraucētos A klases paraugus). Pirms ātrās (nedrenētās)nobīdes stadijas paraugu jākonsolidē trīsasu testa aparāta ūdens kamerā pie dabīgā spiediena("restoration"). Dabīgo spiedienu jānosaka, zinot grunts slāņu svaru un grunts ūdens horizontuizkārtojumu.

"Vācijas" empīriskā metode saskaņā ar EA-Pfähle.Nepieciešamie grunts parametri.

35

API-RP2 metode.American Petroleum Institute, recommended practice 2

Iespējams, tiks iekļauta EC7 nākamajā paaudzē

36

• Metode sastāv no 2 atsevišķām teorijām:• smilšainām (kvarca) gruntīm;• dažādo tipu mālainām gruntīm. Normāli konsolidētais, pārkonsolidētais, ļoti plastisks māls.

• API – metode pirmo reizi ieviestā praksē 1986. gadā. Pēdējo reizi papildināta 1997. gadā (API-RP2).• Ar roku nav rēķināma.• Piemērota tikai dzīto pāļu aprēķiniem.• Tāpat, kā citas fiziskās metodes, ievērtē efektīvo vertikālo spriegumu gruntī, kas rodas no augstāk esošo

grunts slāņu pašsvara ("overburden pressure").• Nav vienīgā fiziskā metode ir arī citas:

• Norwegian Geotechnical Institute (NGI) Method• ICP (Imperial college Pile) method 2005, Jardine et al.• Fugro Method• University of Western Australia (UWA-05) Method, 2005• Lambda Method, Vijayvergiya and Focht (1972)• Kolk and Van der Velde (1996)• utt...

API-RP2 metode. Klasiskā ģeotehnikas teorija.

37

Pāļa gala pretestība qb [N/m2]:qb = Nq � σ′v0,b ≤ qlim

kur:Nq - nestspējas koeficients

σ′v0,b - dabīgais, vertikālais, efektīvais spriegums.

qlim - maksimāli pieļaujamā nestspēja

API-RP2 metode. Smilšainās gruntis.

σ′v0,b

38

Pāļa sāna berzes pretestība 𝜏𝜏𝑓𝑓 [N/m2]:𝜏𝜏𝑓𝑓 = 𝐾𝐾 � σ′v0,s � tan 𝛿𝛿 ≤ 𝜏𝜏lim

kur:𝐾𝐾 – horizontālā grunts spiediena koeficientsσ′v0,s - dabīgais, vertikālais, efektīvais spriegums

tan 𝛿𝛿 - grunts pret pāli berzes leņķis𝜏𝜏lim - maksimāli pieļaujamā berzes pretestība

API-RP2 metode. Smilšainās gruntis.

σ′v0,s

39

Pāļa gala pretestība qb [N/m2]:qb = Nccu,k

kur:Nc - nestspējas koeficientsvairumā gadījumos Nc = 9 (arī parējām aprēķina metodēm)

cu,k - māla parauga nedrenētās bīdes pretestībatiek noteikta:1. laboratorijas apstākļos, ievērtējot dabīgosefektīvos spriegumus gruntī pāļa apakšas līmenī σ′v0,b;2. ar lauka spārniņgriezes testiem.(skat. presentācijas EA-Pfähle sadaļas norādījumus par ģeotehnisko izpēti).

API-RP2 metode. Mālainās gruntis.

σ′v0,b

40

Pāļa sāna berzes pretestība 𝜏𝜏𝑓𝑓 [N/m2]:𝜏𝜏𝑓𝑓 = α � cu,k

kur:cu - māla parauga nedrenētās bīdes pretestībatiek noteikta:1. laboratorijas apstākļos, ievērtējot dabīgosefektīvos spriegumus gruntī līmenī gar pāļa kātu σ′v0,𝑠𝑠;2. ar lauka spārniņgriezes testiem.(skat. EA-Pfähle sadaļas norādījumus par ģeotehnisko izpēti)

α – bezdimensiju koeficients:𝛼𝛼 = 0.5 � (cu,k/σ′v0,s)−0.5≤ 1.0 ja (cu,k/σ′v0,s) ≤ 1.0𝛼𝛼 = 0.5 � (cu,k/σ′v0,s)−0.25≤ 1.0 ja (cu,k/σ′v0,s) > 1.0

API-RP2 metode. Mālainās gruntis.

σ′v0,s

41

42

Nepieciešamie grunts parametri. Vājas gruntis.Nedrenētās bīdes stiprības raksturīgā vērtība cu,k.

• Ja tā ir mazāka par 10 kPa, tad jāveic pāļa konstrukcijas pārbaudi uznoturību (EC7-1, p. 7.8(5)).

• Ņemot vērā, ka:• tik vājai gruntij netraucētos paraugus nav iespējams ņemt;• cu ir atkarīgs no grunts spriegumstāvokļa,ir, jāveic lauka testus saskaņā ar ISO/DIS 22476-9 (Vācijā jau ir pieņemts).

• Tādās gruntis ir sastopamas Skanstes ielas apkārtnē, Rīgā.• Nosaukumi: spārniņgriezes tests (field vane test, крыльчатка).

43

Nedrenētās bīdes stiprības raksturīgā vērtība cu,k.

ISO

/DIS

224

76-9

44

Nedrenētās bīdes stiprības raksturīgā vērtība cu,k.

LVS

EN IS

O 1

4688

-2

45

Nepieciešamie grunts parametri. CFA – tipa pāļi.Granulometriskā sastāva neviendabīguma pakāpe Cu.

• Nepieciešams noteikt, ja tiek projektēti CFA-tipa pāļi.• Tiek noteikta saskaņā ar LVS 437:2002 p. 3.18 vai LVS EN ISO 14688-2 p. 3.3.• Raksturo granulometrijas līknes formu (grading curve shape) apgabalā no

d10 līdz d60.• Angļu nosaukums "uniformity coefficient".• Saskaņā ar LVS EN 1536 p. 8.2.5.4, NOTE 1, ja d60/d10 < 1,5, metodes

realizējamību ir jāpierāda (proves pāļu izbūve ar individuāli piemeklētiemtehnoloģiskiem parametriem un to nestspējas pārbaude ar statisko slodzi). LV

S EN

ISO

146

88-2

Cu = d60/d1046

Granulometriskā sastāva neviendabīguma pakāpe Cu.

LVS

CEN

ISO

/TS

1789

2-4

60% no svara

10% no svara

Kopē

jais

daļiņ

u sv

ars,

kas

ir iz

gājis

caur

i sie

tam

, % n

o pa

raug

a m

asas

Daļiņu izmērs, mm

Sietu komplekts saskaņā ar LVS EN ISO 14688-1

d60 =0.061 mmd10 =0.059 mm

Cu = d60/d10

Cu =0.0610.059

= 1.03< 1.5 → 𝐧𝐧𝐧𝐧𝐧𝐧 𝐎𝐎𝐎𝐎!

Nepieciešamie grunts parametri. CFA – tipa pāļi.

47

Sietu komplekts.

LVS

CEN

ISO

/TS

1789

2-4

LVS

EN IS

O 1

4688

-1

Sijāšanas procedūra.

Input: smilts maiss

Output: atskaite datorā

48

Nepieciešamie grunts parametri. CFA – tipa pāļi.Granulometriskā sastāva neviendabīguma pakāpe Cu.

• Ja d60/d10 < 1,5, tā skaitās nestabilā grunts, kas viegli pāriet šķidrā stāvoklī hidrodinamiskā spiediena iedarbībā (proti, šneka rotācijas gaitā).

C u=

d 60/

d 10

d60/d10 < 𝟏𝟏,𝟓𝟓d60/d10 > 𝟏𝟏,𝟓𝟓

"Ove

rflig

htin

g"

49

CFA – tipa pāļi. Izbūves procesa dokumentācija.

CFA

50

Nepieciešamie grunts parametri. CFA – tipa pāļi.Ļoti uzskatāmi, Cu kad ir parādīta urbuma aprakstā.

51

Burj

Khal

ifa. P

ile L

=47.

45m

, D=1

.5m

, 194

pāļ

i.Pa

mat

nes p

roje

ktēt

āji -

Hyde

rcon

sulti

ng. S

ince

1739

.

52

Pāļu grupu aprēķini. Metodes.• Reāli rēķināmas "smagajās" programmās. Aprēķinos tiek ievērtēts arī

atbalstītās konstrukcijas stingums. + Mazās palīgprogrammas.

• Var pielietot vienkāršākas pieejas:• EA-Pfähle mijiedarbības faktoru metode (nomogrammas) – grupām ar pāļu

skaitu līdz 9 x 9 = 81 pāļi.

• Ekvivalentās pamatnes metode (Tomlinson, Fleming).

• Vienkāršākas programmas:• DC-Pilegroup (DC Software) – pagaidām attīstās. Lielo paļu skaitu "nevelk".

• Pilegroup (GEO5) - neievērtē režģoga (pamatu plātnes) stingumu.

53

Pāļu grupu aprēķini. Literatūra.EA - Pfähle Fleming

lasa Beļģijā

Piling Engineering, 3rd edition. 2008K. Fleming, A. Weltman, M. Randolph, K. Elson

6rd edition. 2015M. Tomlinson, J. Woodward

Deutsche Gesellschaftfür Geotechnik, 2014.

Tomlinsonlasa Latvijā

Case studies

54

Pāļu grupu aprēķini. Ekvivalentās pamatnes metode.

• Gadījumā, ja tiek pielietota Ekvivalentās pamatnes metode, Statiskāsslogošanas testa datus nav iespējams ievērtēt aprēķinos.

• Atklātie jautājumi:• pāļa tipa ietekme?• attālums starp pāļu centriem?• kāds spriegumu sadalījums ir piemērotākais?

55

Pāļu grupu aprēķini. Mijiedarbības faktoru metode.• Kā atsevišķā pāļa sēšanās var tikt izmantota pāļu grupas aprēķinā?

• Ar mijiedarbības faktoru metodi.

K. Fleming, Piling Engineering, 3rd edition. 2008.189. lpp.

56

Pāļu grupu aprēķini. Mijiedarbības faktoru metode.

• Pāļa gala sēšanos ietekme kļūst noteicošāka, samazinoties starppāļu attālumam .

• grafiku autors Jan Verstraelen. Belgian rail engineering.

57

7. eirokodeksa 2. paaudze7. nodaļa «Pāļi»

58

2. paaudzes eirokodeksa izstrāde.

59

2. paaudzes eirokodeksa izstrāde.

60

Eirokodeksa 2. paaudze. EC7-1.

Viens no piedāvājumiem EN 1997-1 "General rules" struktūrai.61


Iespējamā EN 1997-2 "Ground investigation" struktūra.62


Piedāvātā jaunā EN 1997-3 "Geotechnical constructions" struktūra. 63

EC7 harmonizācjia. Vispārīgi.

Vienīgais kopējais parametrs, par ko visi spēj vienoties šobrīd ir "fatique" (nogurums) (: 64

Esoš

a 7.

daļ

as «

Pile

fo

unda

tions

» st

rukt

ūra.

Proj

ektē

tā 7

. daļ

as «

Pile

fo

unda

tions

» st

rukt

ūra.

[NEW

]

65

EC7-3. 7. sadaļa. 𝝃𝝃𝟏𝟏 faktors

66

EC7-3. 7. sadaļa. 𝝃𝝃𝟐𝟐 faktors.

67

EC7-3. 7. sadaļa. 𝝃𝝃𝟑𝟑 un 𝝃𝝃𝟒𝟒 faktori

68

Iesp

ējam

s, ti

ks a

izvie

tota

s ar

slodž

u ko

mbi

nāci

jām

.

EC7-

1. D

esig

nap

proa

ches

.

69

EC7-

1. Ja

unas

risk

u kl

ases

.

70

Pāļu testēšana pēcLVS EN 1997-1 un ISO/DIS 22477-1

Ar esošo testēšanas praksi saistītie jautājumi

71

Pāļu testēšana pēc.... LVS EN 1536

Vai ar šo nepietiek?Nacionālā standarta mums nav.

72

Pāļu testēšana pēc.... LVS EN 12699

Vai ar šo nepietiek?Nacionālā standarta mums nav.

73

prEN ISO 22477-1. Kas notiek šobrīd?

• laikposmā līdz 2016. gada 4. maijam bija jābalso par tā izstrādesrestartēšanu.

Balsojuma protokols Nr. 795 no 6.05.201674

prEN ISO 22477-1. Kas notiek šobrīd?• Latvija nobalsoja PAR

Balsojuma protokolsNr. 795 no 6.05.2016

75

prEN ISO 22477-1. Kas notiek šobrīd?Jautājumi no balsojuma dalībniekiem:• Jāapvieno prEN ISO 22477-1 un prEN ISO 22477-2 (statiskais pāļu stiepes tests) vienā

standartā. (Vācija).

• "Izpētes", "pārbaudes (kontroles)" un "pieņemšanas" testu definīcijām jābūtharmonizētām ar EN 1997-1 un visiem pāļu darbu izpildes standartiem (zem CEN/TC288"Execution of special geotechnical works"). (Somija).

• Trīs izlieču mērītāji (t.i., esošais minimālais daudzums pāļa galvas vertikālo pārvietojumu mērījumiem) ir grūti izpildāma prasība esošo pamatu pastiprināšanas gadījumā (kad pālis tiek izbūvēt blakus vai zem esošiem pamatiem). Šim individuālam gadījumam ir jānosaka minimālo izlieču mērītāju skaitu – 2. (Zviedrija).

• Vājās līdz ļoti vājās gruntīs (Ventspils gadījums) grunts nestspējas mobilizācijas laiks (starp pāļa izbūvi un testu) var būt 4 mēneši vai pat lielāks. (Zviedrija). EC7-1 p. 7.5.1 (7) nosaka, ka dažos gadījumos jāapstiprina poru spiediena disipāciju ar «in-situ» poru spiediena mērījumiem. Mait Mets (Igauņu pamatņu projektētājs) tā darījis Ventspilī.

76

prEN ISO 22477-1. Kas notiek šobrīd?Jautājumi no balsojuma dalībniekiem:• Pāļa nestspējas kritērijs "sēšanās s = 0.1 D" ir korekts atsevišķam pālim, bet

nav pietiekami strikts sekojošiem gadījumiem:• pālis pāļu grupas/lauka iekšējā apgabalā – jāskatās pāļu un ēkas/būves virszemes

daļas stingumu saderīgumu;• pālis ar relatīvi lielo garumu (piemēram, ļoti garš tērauda pālis, kas ievērojami

saspiežas tā elastīgo deformāciju dēļ). Piemēram HP 360 x 109 profils pie "brīva"garuma L=20 m, Testa slodzes 1900 kN būs 13 mm. Ventspils gadījums.

77

prEN ISO 22477-1 vs GOST 5686N.p.k. ISO/DIS 22477-1 GOST 5686-2012 (sastapts zem nosaukumiem: GOST

5686-94, NVS 5686-94, VS 5686-94 («Valsts Standarts»)

1 Standarts tikai pāļa pastāvīgās statiskās spiedes slodzes testam. 27 lpp.

Standarts pāļu visu veidu slogošanas testiem:47 lpp. Spiede/stiepe, statiskā/dinamiskā (visu veidu), vertikālā/horizontālā, cikliska, visu veidu grunts apstākļi (mūžīgais sasalums/ normālās gruntis, loess soils).

2 Pāļa nestspējas zuduma robežpārvietojums – 0.1 * Dpāļa gals (EC7-1, p.7.6.1.1 (3))

Pāļa nestspējas zuduma robežpārvietojums – 40mm. Radies vēsturiski. Tas pats 0.1 * Dpaļis pāļiem ar šķērsgriezuma izmēriem līdz 400x400mm.

3 Par izstrādes turpināšanu 04.05.2016 nobalsojuši:Latvija, Dānija, Igaunija, Somija, Francija, Vācija, Grieķija, Itālija, Luksemburga, Nīderlande, Norvēģija, Portugāle, Spānija, Zviedrija, Lielbritānija (CEN/TC341 balsošanas protokols no 6.05.2016). Jauns nosaukums būs EN ISO 22477-1.

Par pieņemšanu 2012. gadā nobalsojuši: Azerbaidžāna, Armēnija, Kirgizstāna, Moldova, Krievija, Ukraina.

78

prEN ISO 22477-1 vs GOST 5686Grafiki saskaņā ar prEN ISO 22477-1

Subjektīvs viedoklis:ļoti uzskatāmi

79

prEN ISO 22477-1 vs GOST 5686Šļūdes punkta noteikšana

𝛼𝛼𝑦𝑦 =𝑠𝑠2 − 𝑠𝑠1

log10 𝑡𝑡2 − log10 𝑡𝑡1

prEN ISO 22477-1 piel. D. Pēdējā lapaspusē

𝑡𝑡2 = 60 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑡𝑡1 = 30 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠

80

Logaritma bāze = 10

Vēl nedaudz parģeotehnisko izpēti

81

A klases paraugu ņemšana• darbu vadītājs Dzintars Lācis 26599135

• A klases paraugi82

A klases paraugu ņemšana. TRX aparāts.TRX - PLUSI• Iespēja iegūt serdes paraugus un testēt laboratoriski gadījumos, kad statiskā zondēšana vai

urbšanas ar šnekiem nesanāk;• Iespēja iegūt info par gruntīm lielākā dziļumā;• Iespēja iegūtos serdes paraugus iekapsulēt polietilēna paraugu caurulēs, kas atvieglo uzglabāšanu,

transportēšanu;TRX mīnusiAtsevišķos gadījumos, tomēr nav garants A klases paraugu iegūšanai! Problemātiskie nogulumi: smilts, grants, oļi, plūstoša, mīksta, smilšaina morēna, vāji cementētssmilšakmens, kavernozi, vājas uzbūves dolomīti u.c.);Tehnoloģiskie parametri:• serdes (parauga) garums līdz 1,5 metri;• serdes diametrs 103-106 mm;• var ņemt dolomīta, dolomītmerģeļa, māla, ģipša, kaļķakmens, smilšakmens paraugus;• iespējams urbt magmatiskos, metamorfos iežus;• paraugu ņemšanas dziļums līdz 120 m;• skalošana ar: ūdeni, bentonītmāla šķidrumu, u.c.

83

A klases paraugu ņemšana

• A klases paraugi84

A klases paraugu ņemšana• paraugu ņemšanas darbi

85

A klases paraugu ņemšana• Gadījums, kad nebija iespējams paņemt paraugu.

86

Pāļu projektēšanas un būvdarbu procesa

problemātika.

87

Palīgs projektētājam

Pāļu projektēšanas un būvdarbu procesa problemātika.• Pāļu darbu īpatnība (ne dzelzsbetona, ne koka, ne citām konstrukcijām tā

nepiemīt): pāļu pamatnes konstruktīvais risinājums, kurš tiek izstrādātsprojektēšanas procesa gaitā, nav galīgais risinājums dēļ:

• potenciālā būvuzņēmēja ierobežotām tehnoloģiskām iespējām;• pāļu nestspējas pārbaužu rezultātiem, kas ir saistīts ar ģeotehnisko izpēti.

• Patreizējā situācija ar pāļu aprēķiniem – neviens droši nezin (visi tikainojauš) kā pareizi veikt pāļu aprēķinus:

• kas jādara ģeotehniskās izpētes stadijā;• kā pareizi rēķināt konkrētos ģeotehniskajos apstākļos;• kā pareizi izpildīt pāļu slogošanas testus un veikt to rezultātu analīzi.

• Ir jāievieš ģeotehniskā uzdevuma ekspertīzes praksi otrās (daļēji) un trešāsģeotehnisko kategoriju būvēm.

88

• Patreiz dienas kārtība sastāv no daudzām variācijām: viens uzskata, ka ir pareizi darīt pāļuprojektēšanu un izbūvi "tā", cits uzskata, ka jādara citādi, trešais tic dievam "CARGO" – un viņamarī kaut kas (saprotama lieta, ka viņš pats neprot izskaidrot, kas tieši) sanāk.

• Ir elementāra literatūra – "EA-Pähle", "Thomlinson", "Fleming", "CPT Handbook" utt., bet pat šonezin pāļu darbu tirgus būvuzņēmēji.

• Projektētāju un būvnieku vidē eksistē viens kopīgais stereotips: "Pāļu nestspējas pārbaude arslodzi – tas taču ir dārgi!".Bet šo jautājumu taču nedrīkst pacelt šādā rakursā! Pāļu nestspējas pārbaude ar slodzi ir pāļakonstrukcijas aprēķina sastāvdaļa, to ir jāveic "apriori", un, pie tam, ir jāveic pareizi.Ir jāsaprot, ka ar pāļa nestspējas pēc grunts koeficientu 1.4 mēs nevarēsim iztikt visu atlikušodzīvi. Atnāks pieredzējis projektētājs ar koeficientu 1.25 un mēs ar saviem projektiem paliksim aizborta.Ir jādomā jau tagad, kamēr ir vēl laiks un iespēja, kā pārcelties no "3-zvaigžņu viesnīcas" uz vismaz"4-zvaigžņu viesnīcu".

89

Pāļu projektēšanas un būvdarbu procesa problemātika.

• Jautājuma cena.Gudrās grāmatās, kuras rakstījuši cilvēki, kas šo lietu saprot, ir rakstīts, ka:pāļu pamatnes un 0. cikla atbalstsienu aprēķina izmaksas sastāda vismaz10% no projekta BK daļas projektēšanas izmaksām.Ģeotehniskā izpēte maksā apt. 30% no projekta BK daļas projektēšanasizmaksām.No iepriekš minētā izriet, ka pazemes daļas projektēšanai konkrētajāobjektā ir jāmaksā vismaz 40% no ēkas virszemes daļas būvkonstrukcijuprojektēšanas izmaksām. Tā ir "Laba prakse" - tā dara cilvēki, kas prot savudarbu.

90


Pāļu darbu "Darbu veikšanas projekts"

Šobrīd pāļu darbu DVP (tai skaitā pāļu nestspējas pārbaudes darbuprogramma) līmenis ir nolaidies līdz vispārīgām tēzēm par to, ka viss tiksdarīts saskaņā ar normatīviem.

91


Pāļu darbu "Darbu veikšanas projekts"Kāpēc tad netiek izstrādāts īstais DVP?- Lai nerādītu būvuzraugam un projektētājam, cik lielā mērā viss notiek ne tā,

kā vajag!Sanāk, ka līguma slēgšanas brīdī būvnieks runā vienu, bet patur prātā otro.Kāpēc būvnieks prot, kad viņam ir izdevīgi – uzspiest dārgāko risinājumu(piemēram, pamatot, ka lētāka materiāla piegāde īsos termiņos, saskaņā arbūvniecības grafiku, nav iespējama), bet kad viņam nav izdevīgi – pateikt, ka "Tasir dārgi!"? Bet jebkurā situācijā ieguvējs ir būvnieks?Lai būvnieks stāsta visu ko! Viņš projektu bija redzējis tendera brīdī, cenu bijadevis. Ja viņš jau tajā brīdī bija paredzējis kaut-ko nedarīt – projektētājs navvainīgs tajā!

92


• Ir tādi projektētāji (to skaitā ari projektēšanas inženieri, kas strādābūvkompanijās), kas projektē pāļu risinājumus konkrēta būvuzņēmējatehnoloģiskajām vajadzībām. Ar laiku tāds projektētājs zaudē kvalifikāciju, bet kadviņš kļūdās, viņu pataisa par "malējo".

• Projektētāju cunfte – ir cilvēki ar augstāko izglītību, inženieri, maģistri, zinātņudoktori, kas nodarbojas ar projektēšanu. Tā ir augstākā instance, kurai jānosaka,kā būvniecības procesam jābūt organizētam tā realizācijas stadijā (DOP – DVP –pāļu pārbaudes programma).

• Būvniecības procesā neviens nav gudrāks par projektētāju:• būvdarbu vadītāji beiguši augstskolu ar viduvējām sekmēm;

• būvuzraugi beiguši augstskolu ar labām sekmēm;

• projektētāji beiguši augstskolu ar teicamām sekmēm.

93


Uz to, kā projektētāji ir paslēpušies ierakumos, ir nelabi un baisiskatīties.

Projektētājiem, ir kaudze pilnvaru, bet viņi sēž un baidās.

Ekspertiem jau ir bail ņemt viņu būvprojektus uz ekspertīzi.

Eirokodekss ir domāts projektētājam, nevis būvniekam.

Klusi skatoties uz notiekošo, jūs, projektētāji, ar to attaisnojiet to, kodara būvnieks, un tādā veidā piedalāties noziegumā.

94


Darbu veikšanas projektsDarbu veikšanas projekts nav vispārīgas tēzes par to, ka viss tiks izdarīts saskaņā arnormatīviem.

Darbu veikšanas projekts ir tehnoloģisko procesu secības, mehānikas un kvalitāteskontroles procedūru apraksts, kas satur tekstu, rasējumus un atskaites dokumentācijasparaugus.

Projektētājs par DVP klusē tāpēc, ka neko tajā nesaprot. Būvnieks par DVP klusē tāpēc, kazin, ka viņam būs problēmas.

Ir skaidrs, ka nepieciešams BVKB kontrole par DVP. Drīz tas tiks realizēts – visi BVKBpiederīgie objekti, kuros nav iekšējās kvalitātes kontroles sistēmas (kvalitatīvi izstrādātaisDVP) tiks apstādināti.

95


Par būvnieka nekompetenci pie pāļu izbūves un testēšanas

- būvnieki to lieliski saprot, bet visu ko viņi nezin, viņi interpretē "pa savam";

- šo savu izpratni viņi agresīvi proponē kā "pieredzi", kurai ir dogmas statuss. Aršo dogmu viņi anulē visus normatīvus.

Šī nekompetence un agresivitāte noved pie tā, ka mēs saņemam kaut kādurezultātu, kas neatbilst esošajiem normatīviem – t.i., netīro informāciju.

Viņu "pieredze" balstās uz nepareizo, standartiem neatbilstošo praksi, t.i. "Badpractice".

Ko viņi tiešām varētu droši apgalvot – tad tikai to, ka viņiem ir uzkrājusies"milzīga, slikta, nekvalitatīva pieredze".

96


Par būvnieka nekompetenci pie pāļu izbūves un testēšanasNezināšana, nekompetence un pārliecības trūkums par to, ka viss tiekdarīts korekti, liek viņiem agresīvi proponēt savu teoriju.

Būvnieks, tāpat, kā dzēloņcūka – slēp savu pakaļu, saceļot un izplēšotadatas, proti, spiežot uz projektētājiem. Projektētājs, savukārt, sākizvairīties no tā visa.

Ja būvniekam ir sava, dzīvotspējīga teorija – lai viņš iet un padara to parlikumu!

Būvnieka nekompetence tiek piesegta ar aurošanu.

97


Ģeotehniskās izpētesprocesa kvalitātes kontrole.

98

Darbu veikšanas projekts / Darbu programma ģeotehniskās izpētes darbiem.• Šobrīd jau ir skaidrs, ka ģeotehniskās izpētes darbu stadijā ir nepieciešams DVP/Darbu programma,

nevis vienkārši uzdevums.• Šo DVP / Darbu programmu, kurā ir aprakstīts, kas un kā tiek darīts, ģeotehniskās izpētes veicējam

jāsaskaņo ar projekta BK daļas projektēšanas inženieri pirms izbraukšanas uz objektu.• Attiecīgi ir nepieciešama ģeotehniskā kontrole ģeotehniskās izpētes stadijā:

• jākontrolē, kā paraugi tiek ņemti, kā tiek veikta to fotografēšana un reģistrēšana;• kā paraugi tiek transportēti;• kā paraugi tiek glabāti;• vai laborants saņēmis korekto informāciju par parauga ņemšanas apstākļiem (porainība smilšainai gruntij,

efektīvais dabīgais spriegums saistītai gruntij);• vai laboratorijas darbu programma ir sastādīta un cik korekti tā ir sastādīta...

Tas viss ietekmē laboratorijas testu rezultātus un būvkonstrukciju aprēķinu rezultātus līdz ar to.

• Lauka testus jāveic atbilstoši attiecīgajā standartā noteiktai metodikai. Testa rezultātu apstrādijāveic saskaņā ar EC7-2 pielikumā X noteiktiem literatūras avotiem.

99

Ģeotehniskās izpētes procesa kvalitātes kontrole.

100