Βαθιές Θεμελιώσεις και Πασσαλοθεμελιώσεις Prof Dr. Costas Sachpazis Εισαγωγή στις βαθιές θεμελιώσεις και πασσαλοθεμελιώσεις. Βασικές αρχές, τύποι και εφαρμογές.

1. Βαθιές Θεμελιώσεις
και Πασσαλο-
θεμελιώσεις
Εισαγωγή στις βαθιές θεμελιώσεις και πασσαλοθεμελιώσεις.
Βασικές αρχές, τύποι και εφαρμογές.
by Prof Dr. Costas Sachpazis

2. Λόγοι Επιλογής Βαθιών
Θεμελιώσεων
1 Κακή Ποιότητα
Εδάφους
Μικρή φέρουσα ικανότητα
και μεγάλες καθιζήσεις
επιφανειακών στρώσεων.
2 Σημαντικά Φορτία
Μεγάλα κατακόρυφα και
σεισμικά φορτία ανωδομής.
3 Εφελκυστικά Φορτία
Παραλαβή εφελκυστικών δυνάμεων λόγω άνωσης ή ανατροπής.

3. Μηχανισμοί Μεταφοράς Φορτίων
Πλευρική Τριβή
Μεταφορά φορτίων μέσω τριβής κατά μήκος του πασσάλου.
Αντίσταση Αιχμής
Μεταφορά φορτίων μέσω της βάσης του πασσάλου.

4. Τύποι Πασσάλων:
Εκτοπίσεως
1 Προκατασκευασμένοι
Έμπηξη έτοιμων πασσάλων από σκυρόδεμα ή χάλυβα.
2 Επί Τόπου Σκυροδέτησης
Έμπηξη σωλήνα, πλήρωση με σκυρόδεμα.
3 Ανοιχτής Διατομής
Χαλύβδινοι σωλήνες ή διατομές διπλού Τ.

5. Τύποι Πασσάλων: Εκσκαφής
Διάτρηση
Δημιουργία οπής με γεωτρύπανο.
Αντιστήριξη
Χρήση σωλήνωσης ή μπεντονίτη.
Οπλισμός
Τοποθέτηση κλωβού οπλισμού.
Σκυροδέτηση
Πλήρωση οπής με σκυρόδεμα.

6. Πλεονεκτήματα
Φρεατοπασσάλων
Μεγάλες Διαστάσεις
Δυνατότητα κατασκευής
μεγάλης διαμέτρου και μήκους.
Χωρίς Δονήσεις
Κατάλληλοι για χρήση κοντά σε
υπάρχουσες κατασκευές.
Ευελιξία
Εφαρμογή σε κάθε τύπο
εδάφους.
Τεχνογνωσία
Σημαντική εμπειρία
κατασκευαστικών εταιρειών
στην Ελλάδα.

7. Κατασκευή Φρεατοπασσάλων με
Μπεντονίτη
1 Διάτρηση
Εκσκαφή με χρήση μπεντονίτη για σταθεροποίηση.
2 Καθαρισμός
Απομάκρυνση υπολειμμάτων εκσκαφής από τον πυθμένα.
3 Οπλισμός
Τοποθέτηση κλωβού οπλισμού στην οπή.
4 Σκυροδέτηση
Έγχυση σκυροδέματος από κάτω προς τα πάνω.

8. Εξοπλισμός Κατασκευής Πασσάλων
Εξοπλισμός Έμπηξης
Κρουστικές σφύρες, δονητικοί οδηγοί
για πασσάλους εκτοπίσεως.
Εξοπλισμός Διάτρησης
Περιστροφικά γεωτρύπανα για
φρεατοπασσάλους.
Βοηθητικός Εξοπλισμός
Γερανοί, αντλίες σκυροδέματος,
εξοπλισμός παρασκευής μπεντονίτη.

9. Φέρουσα Ικανότητα Μεμονωμένου Πασσάλου
Πλευρική Τριβή
Αντίσταση κατά μήκος της παράπλευρης επιφάνειας.
Αντίσταση Αιχμής
Αντίσταση στη βάση του πασσάλου.
Συνολική Αντοχή
Άθροισμα πλευρικής τριβής και αντίστασης αιχμής.

10. Υπολογισμός Φέρουσας Ικανότητας
Στατικές Μέθοδοι
Βασίζονται σε παραμέτρους αντοχής του εδάφους.
Δυναμικές Μέθοδοι
Βασίζονται στην ανάλυση κρούσης κατά την έμπηξη.
Δοκιμαστική Φόρτιση
Άμεση μέτρηση της φέρουσας ικανότητας στο πεδίο.
Εμπειρικές Μέθοδοι
Βασίζονται σε συσχετίσεις με επί τόπου δοκιμές.

11. Στατική Μέθοδος α (API)
Πλευρική Τριβή
Υπολογισμός βάσει ενεργών τάσεων
και συντελεστή πλευρικής τριβής.
Αντίσταση Αιχμής
Υπολογισμός βάσει ενεργών τάσεων
και συντελεστή αντίστασης αιχμής.
Εφαρμογή
Κατάλληλη για αμμώδη και αργιλικά
εδάφη.

12. Στατική Μέθοδος β (Burland)
Πλευρική Τριβή
Υπολογισμός βάσει ενεργών τάσεων
και συντελεστή β.
Αντίσταση Αιχμής
Υπολογισμός βάσει αστράγγιστης
διατμητικής αντοχής.
Εφαρμογή
Κατάλληλη για αργιλικά εδάφη.

13. Δυναμικές Μέθοδοι
Τύποι Έμπηξης
Απλοί υπολογισμοί βάσει
ενέργειας κρούσης.
Εξίσωση Κύματος
Ανάλυση διάδοσης κυμάτων
στον πάσσαλο.
PDA
Χρήση αναλυτή έμπηξης
πασσάλων για ακριβείς
μετρήσεις.
CAPWAP
Λογισμικό ανάλυσης
δεδομένων PDA.

14. Δοκιμαστική Φόρτιση Πασσάλων
Προετοιμασία
Εγκατάσταση συστήματος αντίδρασης και οργάνων μέτρησης.
Φόρτιση
Σταδιακή εφαρμογή φορτίου σε βήματα.
Μετρήσεις
Καταγραφή φορτίου και μετατόπισης.
Ανάλυση
Προσδιορισμός οριακού φορτίου από καμπύλη φορτίου-μετατόπισης.

15. Εμπειρικές Μέθοδοι
Μέθοδος CPT
Συσχέτιση με αντίσταση κώνου
πενετρομέτρου.
Μέθοδος SPT
Συσχέτιση με αριθμό κρούσεων
πρότυπης διείσδυσης.
Πλεονεκτήματα
Απλές στη χρήση, βασίζονται σε
τοπικά δεδομένα.

16. Καθίζηση Μεμονωμένου
Πασσάλου
Ελαστική Παραμόρφωση
Αξονική παραμόρφωση του σώματος του πασσάλου.
Καθίζηση Αιχμής
Παραμόρφωση του εδάφους κάτω από τη βάση.
Καθίζηση Τριβής
Σχετική μετακίνηση πασσάλου-εδάφους κατά μήκος.

17. Μέθοδοι Υπολογισμού
Καθίζησης
Ελαστική Μέθοδος
Βασίζεται στη θεωρία
ελαστικότητας.
Μέθοδος Καμπύλης t-z
Ανάλυση μεταφοράς φορτίου
κατά μήκος του πασσάλου.
Εμπειρικές Μέθοδοι
Βασίζονται σε συσχετίσεις με
επί τόπου δοκιμές.
Αριθμητικές Μέθοδοι
Χρήση πεπερασμένων
στοιχείων ή πεπερασμένων
διαφορών.

18. Πλευρική Φόρτιση Πασσάλων
Μηχανισμός
Ανάπτυξη αντίδρασης εδάφους κατά
μήκος του πασσάλου.
Παράμετροι
Δυσκαμψία πασσάλου, αντοχή
εδάφους, συνθήκες κεφαλής.
Ανάλυση
Μέθοδοι p-y, ελαστικής έδρασης,
οριακής ισορροπίας.

19. Ομάδες Πασσάλων
Διάταξη
Τυπικές αποστάσεις 2.5-3.5
διαμέτρους πασσάλου.
Αλληλεπίδραση
Επιρροή γειτονικών πασσάλων
στη φέρουσα ικανότητα.
Απόδοση
Συντελεστής απόδοσης ομάδας
συνήθως μικρότερος του 1.
Κατανομή Φορτίων
Ανομοιόμορφη κατανομή
μεταξύ των πασσάλων της
ομάδας.

20. Καθίζηση Ομάδας
Πασσάλων
Ατομική Καθίζηση
Καθίζηση κάθε πασσάλου ξεχωριστά.
Αλληλεπίδραση
Πρόσθετη καθίζηση λόγω γειτονικών πασσάλων.
Ομαδική Καθίζηση
Καθίζηση ολόκληρου του συμπαγούς όγκου εδάφους-
πασσάλων.

21. Αρνητική Τριβή
Μηχανισμός
Ανάπτυξη καθοδικών δυνάμεων τριβής
λόγω καθίζησης εδάφους.
Αίτια
Υποχώρηση μαλακών στρώσεων,
ταπείνωση υδροφόρου ορίζοντα.
Επιπτώσεις
Μείωση φέρουσας ικανότητας, αύξηση
καθιζήσεων.

22. Σχεδιασμός Έναντι Σεισμού
Κινηματική Φόρτιση
Παραμορφώσεις εδάφους
επιβάλλονται στον πάσσαλο.
Αδρανειακή Φόρτιση
Μεταφορά σεισμικών
δυνάμεων από την ανωδομή.
Ρευστοποίηση
Απώλεια αντοχής εδάφους,
αύξηση πλευρικών φορτίων.
Ανάλυση
Ψευδοστατικές μέθοδοι,
δυναμική ανάλυση απόκρισης.

23. Κατασκευαστικά Θέματα
Ανοχές
Έλεγχος θέσης, κατακορυφότητας και στάθμης κεφαλής.
Ποιότητα Σκυροδέματος
Δοκιμές αντοχής, έλεγχος συνέχειας.
Ακεραιότητα
Δοκιμές ακουστικής και υπερήχων.
Φέρουσα Ικανότητα
Δοκιμαστικές φορτίσεις, δυναμικές δοκιμές.

24. Κεφαλόδεσμος
Λειτουργία
Σύνδεση πασσάλων και μεταφορά
φορτίων από ανωδομή.
Σχεδιασμός
Διαστασιολόγηση έναντι κάμψης,
διάτρησης και διάτμησης.
Κατασκευή
Προσεκτική τοποθέτηση οπλισμού,
επαρκής επικάλυψη.

25. Ειδικοί Τύποι Πασσάλων
Μικροπάσσαλοι
Μικρής διαμέτρου, για
ενίσχυση υφιστάμενων
θεμελιώσεων.
Πάσσαλοι Jet Grouting
Ενίσχυση εδάφους με έγχυση
ενέματος υπό πίεση.
Ελικοειδείς Πάσσαλοι
Βιδωτοί πάσσαλοι για γρήγορη
εγκατάσταση.
Πάσσαλοι Franki
Διευρυμένη βάση για αυξημένη
αντίσταση αιχμής.

26. Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις
Θόρυβος
Σημαντικός κατά την έμπηξη
πασσάλων.
Δονήσεις
Επιπτώσεις σε γειτονικές κατασκευές.
Ρύπανση Υδροφόρου
Κίνδυνος μόλυνσης από σκυρόδεμα ή
μπεντονίτη.

27. Οικονομικά Στοιχεία
Κόστος Υλικών
Σκυρόδεμα, οπλισμός, τυχόν
χαλύβδινα στοιχεία.
Κόστος Εξοπλισμού
Ενοικίαση ή απόσβεση ειδικών
μηχανημάτων.
Εργατικά
Εξειδικευμένο προσωπικό για
την κατασκευή.
Έμμεσο Κόστος
Μεταφορές, δοκιμές, επίβλεψη.

28. Νομοθεσία και Κανονισμοί
Ευρωκώδικας 7
Βασικός κανονισμός για το σχεδιασμό
γεωτεχνικών έργων.
Εθνικό Προσάρτημα
Προσαρμογή παραμέτρων στις εθνικές
συνθήκες.
Πρότυπα Εκτέλεσης
Προδιαγραφές για την κατασκευή και
τον έλεγχο πασσάλων.

29. Μελλοντικές Τάσεις
Έξυπνοι Πάσσαλοι
Ενσωμάτωση αισθητήρων για παρακολούθηση συμπεριφοράς.
Βιώσιμα Υλικά
Χρήση ανακυκλωμένων και οικολογικών υλικών.
Αυτοματοποίηση
Ρομποτικά συστήματα για την κατασκευή πασσάλων.
Προηγμένη Μοντελοποίηση
Τρισδιάστατη ανάλυση αλληλεπίδρασης εδάφους-πασσάλου-ανωδομής.

30. Βαθιές Θεμελιώσεις
και Πασσαλο-
θεμελιώσεις
by Prof Dr. Costas Sachpazis