Eurokood 7 ja maapinnakruvid: mida standard ütleb kruvidele toetuvate vundamentide kohta

Eurokood 7 (EN 1997-1 ja EN 1997-2) kuulub ehituskonstruktsioonide projekteerimise Eurokoodi standardite kogumisse. 1. osa käsitleb geotehnilise projekteerimise üldreegleid, 2. osa aga pinnase uuringuid ja katsetamist.

Tšehhi Vabariigis on see rakendatud järgmiselt: ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2. Alates 2010. aastast on see asendanud varasemad riiklikud ehitusvundamentide standardid.

Maapuuride peamised rakendusvaldkonnad:

• Geotehnilised kategooriad (GK1–GK3) — millised uuringud on kohustuslikud
• Projekteerimismeetodid (DA1, DA2, DA3) — kuidas arvutatakse piirkandevõimet
• Paalvundamentide nõuded (7. jagu) — otsene alus maapuuride arvutamiseks
• Katsetamine ja seire — millal on vaja katselendurit

Maapoldid (kruvipostid, ingl. screw piles või helical piles) on Eurokoodis 7 liigitatud kategooriasse vaiavundamendid (vaiad). Nende suhtes kehtib standardi EN 1997-1 7. jagu.

Konkreetselt on asjakohased:

• §7.4 — Vaiade vertikaalne kandevõime — kandevõime piirväärtuse arvutamine pinnase geotehniliste parameetrite alusel
• §7.5 — Vaiade horisontaalne kandevõime — asjakohane tuulekoormusele alluvate konstruktsioonide puhul (päikeseelektrijaamad, autokatused)
• §7.6 — Piloodi eksamineerimine — millal on vaja teha staatilisi või dünaamilisi koormuskatsetusi
• §2.8 — Geotehnilised kategooriad — määrab uuringu ulatuse

Eurokood 7 jagab projektid keerukuse järgi kolme geotehnilisse kategooriasse (GK):

Enamik maasse paigaldatud vintidega projekte (1–10 MWp päikeseelektrijaamad, puitehitised, tööstushallid tavalisel pinnasel) kuulub kategooriasse GK1 või GK2. See tähendab geotehnilist uuringut, mis hõlmab 1–3 puurauku asukohas, ning kandevõime standardarvutust.

EN 1997-1 Tšehhi riiklik lisa näeb pilootide puhul ette projekteerimismeetodi DA1, kombinatsioonid 1 ja 2:

• DA1 Kombinatsioon 1 (DA1/1): koormus × 1,35/1,5, geotehnilised parameetrid ilma vähenduseta → hinnatakse deformatsiooni
• DA1 Kombinatsioon 2 (DA1/2): koormus ilma vähendamiseta, geotehnilised parameetrid × 1,25 → hinnatakse kandevõime piirtingimust

Pinnasekruvide puhul tähendab see praktikas järgmist: projekteerija vajab pinnase nihketugevuse väärtusi (φ, c), mis on saadud geotehnilisest uuringust, tavaliselt CPT-sondimise või SPT-katseid hõlmavate puurimisuuringute abil.

Nende andmete põhjal arvutatakse kruvi iseloomulik kandevõime R_k ja kontrollitakse, kas saadud projekteeritud kandevõime R_d = R_k / γ_t ületab projekteeritud koormust.

Tavalises savi-liivases pinnases, kus puuduvad kõrvalekalded, näitab see arvutus päikeseenergiajaama projekti puhul reeglina, et läbimõõduga 76–110 mm kruvide kandevõime on piisav.

Eurokood 7 §7.6 sätestab tingimused vaiade kohustuslikuks koormuskatsetamiseks. Maavaiade puhul on eelkõige olulised järgmised:

Katsepiloodi kasutamine on soovitatav või nõutav, kui:

• Projekt asub keerulistes geotehnilistes tingimustes (GK3)
• Kättesaadavate andmete põhjal ei ole võimalik mulla takistust usaldusväärselt arvutada
• Tegemist on kõrge riskiga projektiga (sillad, kõrghooned)
• Investor või kindlustusandja nõuab kandevõime tõendamist mõõtmiste abil

Katsepilooti ei ole reeglina vaja, kui:

• GK1 või GK2, standardne pinnas, uuring läbi viidud
• Päikeseenergiajaama projekt või kerge tööstushoone, millel on väikesed koormused
• Selles piirkonnas on varasemaid kogemusi sarnaste projektidega (viiteposti)

Praktikas: Tšehhi Vabariigis asuvate tüüpiliste, kuni 10 MWp võimsusega päikeseenergiajaamade puhul tasandikul ei ole katsevaia kasutamisest tavaliselt vaja loobuda — kuid see sõltub konkreetse pinnase omadustest. Esimese 3–5 puuri katsepuuri tegemine koos pöördemomendi mõõtmisega on standardne protseduur, mida enamik puurmasinaid (sealhulgas Glentor B80 a Glentor C65) võimaldab seda tänu telemaatikaüksusest saadud andmete salvestamisele.

Eurokood 7 käsitleb vundamendi projekteerimist ja hindamist, samas kui CE-märgistus käsitleb masina ohutust. Puurmasina CE-sertifikaat kinnitab selle ohutut töötamist, mitte paigaldatud vundamendi kandevõimet. Vaiade või maapuuride kandevõimet tuleb alati hinnata eraldi vastavalt konkreetse projekti geotehnilistele ja staatilistele nõuetele.

Vundamendi kandevõime tõendatakse järgmiselt:

1. Geotehnilise uuringuga (puuraugud, CPT-sondid, laboratoorsed katsed)
2. Staatiline arvutus vastavalt standardile EN 1997-1 (koostab projekteerija)
3. Paigaldusprotokoll — iga sisselõike hetke ja sügavuse registreerimine (masina telemaatika)

Glentor B80 i Glentor C65 on varustatud telemaatikaüksusega, mis registreerib pöördemomendi muutumist puurimise käigus. See registreering on tõend geotehnilise vastupidavuse saavutamise kohta igas punktis – oluline dokument nii projekteerijale kui ka ehitusametile.

Kui teete paigalduse maapinnasse kinnitatavate kruvidega ja projektile on vaja ehitusluba, on tavaliselt vaja järgmist:

Päikeseelektrijaamade ja kergetööstuse ehitiste puhul tavalisel pinnasel on kogu protsess tavaliselt teostatav mõne nädala jooksul ega nõua erakorralisi meetmeid.

Lisaks Eurokoodile 7 on olemas ka EN 14199:2015 (Eriliste geotehniliste tööde teostamine — mikropostid), mis käsitleb väikese läbimõõduga poste ja kruviposte. Kõnealune standard määrab kindlaks:

• Materjali ja teostuse nõuded
• Paigaldamise andmed (jälgimine)
• Vastuvõtukatsed

EN 14199 täiendab Eurokoodi 7 tulemuslikkuse tasandil – kui EC7 sätestab, millised tulemused tuleb saavutada, siis EN 14199 kirjeldab, kuidas seda teha. Mõlemad dokumendid on asjakohased projektide puhul, kus vundamendi dokumentatsioon on ehitusloa osa.

Maapuuride ja betooni tehniline võrdlus kulude, kiiruse ja keskkonnasäästlikkuse seisukohalt: Maapoldid vs betoonvundamendid

Millist puurmasinat vajate oma projekti jaoks: Glentor B80 standardtingimuste puhul, Glentor C65 raskesti läbitavale maastikule, varustatud hüdraulilise haamriga.