Dynamiczne zagęszczanie gruntu – metoda Menarda

Autor: Walerian Witas

Przygotowanie gruntu pod fundamenty budowli dla osiągnięcia wymaganej nośności wymaga wiedza naukowej, jak i doświadczenia wykonawczego. W zależności od nośności gruntu istniejącego są stosowane różne metody posadowienia dla osiągnięcia niezbędnej wytrzymałości. Jedne z najbardziej powszechnych metod modyfikacji gruntu rodzimego w celu zwiększenia jego wytrzymałości (dla gruntów odpowiednich typów) zmiany właściwości fizycznych dzięki wykorzystaniu walców wibracyjnych, zagęszczarek do gruntów, a w skrajnych wypadkach nawet wymiany słabonośnych warstw gruntowych. Niestety wymiana gruntu to bardzo kosztowny wybór, na który składa się nie tylko sam materiał, ale również jego transport oraz transport urobku oraz wykorzystanie ciężkiego sprzętu. Z tego powodu wyniknęła potrzeba alternatywnej ingerencji w słaby rodzimy niespoisty grunt. Pojawiły się różne metody intensywnej zmiany jego parametrów wytrzymałościowych, w tym między innymi metoda zagęszczenia dynamicznego , którą opracował Luise Menard. około 40 lat temu.

Autor wykorzystał metodę dynamicznego zagęszczania gruntu wielokrotnie przy współpracy z naukowcami Politechniki Krakowskiej oraz Politechniki Śląskiej. Metoda polega na wielokrotnym ubijaniu ciężarem stalowym ( masa od 10 do 40 ton) z wysokości 5-40m przy użyciu koparki chwytakowej i trójnogi. Fala udarowa powoduje silne zagęszczenie gruntu. Stopień jej skuteczności zależy od rodzaju gruntu i parametrów sprzętowych. Obciążenie udarowe z reguły ma lepszą skuteczność przy zagęszczaniu gruntu w porównaniu z obciążeniem harmonicznym. Z tych powodów metoda Menarda jest znacznie bardziej efektywna (sięga znacznie głębiej) w porównaniu z metodami przy wykorzystaniu zagęszczarek czy walców wibracyjnych. Trzeba natomiast mieć na uwadze fakt, iż obciążenie udarowe może skutkować również niepożądanymi przemieszczeniami (osiadania mi) okolic ingerencji. Fala potrafi rozchodzić się na dużą odległość i przy wielokrotnych uderzeniach uszkodzić pobliskie budowle.

Metoda Menarda ma obecnie powszechne zastosowanie m.in. przy budowie lotnisk, dróg czy hal przemysłowych. Roboty w terenie bezwzględnie muszą być uprzedzone obliczeniami, w wyniku których ustala się geometrię siatki uderzeń oraz dobiera odpowiedni sprzęt i wysokość zrzucania w zależności od rodzaju gruntu. Realizacja składa się z dwóch faz ubijania, z tym że w pierwszej fazie zagęszczane są punkty w siatce podstawowej, a w drugiej punkty środkowe. Po zakończeniu właściwego ubijania, na całym wzmacnianym obszarze następuje ubijanie powierzchniowe (tzw. ironing) Nierzadko wykonawstwo na duża skalę uprzedza poletko próbne. W wyniku lokalnych uderzeń ubijaka o dużej masie powstają leje (pustki), które wypełnia się odpowiednio dobranym kruszywem.

Autor nadzorował prace przy dynamicznym zagęszczaniu metodą Menarda gruntów następujących inwestycji:

  1. Fabryka Szyb Samochodowych Sekurit w Dąbrowie Górniczej – pierwotnie zaplanowano wymianę dużej objętości gruntu, co finalnie zostało zastąpione wzmocnieniem poprzez dynamiczne zagęszczanie i przyczyniło się do ogromnych oszczędności.
  2. Centrum Handlowe Auchan w Mikołowie – cały teren inwestycji to luźne nasypy niebudowlane, wyrobisko po eksploatacji gliny wypełnione również okolicznymi odpadami. Po przygotowaniu terenu metodą Menarda z sukcesem udało się utworzyć ogromny parking.
  3. Baterpol zakład przeróbki złomu akumulatorowego w Świętochłowicach – dzięki odpowiedniemu przygotowaniu gruntu możliwe stał się posadowienie konstrukcji, gromadzenie ciężkich materiałów oraz praca ciężkiego sprzętu.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *