Eurokods 7 un zemes skrūves: ko standarts nosaka par pamatu ierīkošanu ar skrūvēm

Eurokods 7 (EN 1997-1 un EN 1997-2) ir daļa no Eiropas standartu kopuma „Eurokods”, kas attiecas uz būvkonstrukciju projektēšanu. 1. daļa ir veltīta vispārējiem ģeotehniskās projektēšanas noteikumiem, savukārt 2. daļa — grunts izpētei un testēšanai.

Čehijā tas tiek īstenots kā ČSN EN 1997-1 a ČSN EN 1997-2. Kopš 2010. gada tas ir aizstājis iepriekšējās valsts normas par ēku pamatu izbūvi.

Galvenās jomas, kurās izmanto zemes skrūves:

• Ģeotehniskās kategorijas (GK1–GK3) — kādi izpētes darbi ir obligāti
• Projektēšanas pieejas (DA1, DA2, DA3) — kā aprēķina robežnespēju
• Prasības attiecībā uz pāļu pamatiem (7. nodaļa) — tiešs pamats zemes skrūvju aprēķināšanai
• Testēšana un uzraudzība — kad ir nepieciešams izmēģinājuma pilots

Zemes skrūves (skrūvveida pāļi, angļu valodā screw piles vai helical piles) Eurokodā 7 ir iedalītas kategorijā pāļu pamati (pāļu pamati). Uz tiem attiecas standarta EN 1997-1 7. nodaļa.

Konkrēti ir nozīmīgi:

• §7.4 — Pāļu vertikālā nestspēja — maksimālās nestspējas aprēķins, pamatojoties uz grunts ģeotehniskajiem parametriem
• §7.5 — Pāļu horizontālā nestspēja — piemērots vēja ietekmei pakļautām konstrukcijām (saules enerģijas stacijas, autostāvvietu nojumes)
• §7.6 — Pilota pārbaude — kad ir nepieciešami statiskie vai dinamiskie slodzes testi
• §2.8 — Ģeotehniskās kategorijas — nosaka izpētes apjomu

Eurokods 7 iedala projektus trīs ģeotehniskās kategorijās (GK) atkarībā no to sarežģītības:

Absolūtais vairums projektu ar zemes skrūvēm (saules enerģijas stacijas 1–10 MWp, koka ēkas, rūpniecības angāri uz standarta augsnes) ietilpst GK1 vai GK2. Tas nozīmē ģeotehnisko izpēti, kas ietver 1–3 urbjumu veikšanu objektā, kā arī standarta nestspējas aprēķinu.

Čehijas nacionālais pielikums standartam EN 1997-1 paredz, ka balstiem jāizmanto projektēšanas pieeja DA1, kombinācija 1 un 2:

• DA1 Kombinācija 1 (DA1/1): slodze × 1,35/1,5, ģeotehniskie parametri bez samazinājuma → tiek novērtēta deformācija
• DA1 Kombinācija 2 (DA1/2): slodze bez samazinājuma, ģeotehniskie parametri × 1,25 → tiek novērtēts nēsātspējas robežstāvoklis

Attiecībā uz zemes skrūvēm praksē tas nozīmē: projektētājam ir nepieciešami grunts šķērsslīdes izturības rādītāji (φ, c), kas iegūti ģeotehniskajā izpētē, parasti izmantojot CPT zondēšanu vai urbšanas izpēti ar SPT testiem.

Pamatojoties uz šiem datiem, tiek aprēķināts skrūves raksturīgā nestspēja R_k un tiks pārbaudīts, vai iegūtā projektējamā nestspēja R_d = R_k / γ_t pārsniedz projektēto slodzi.

Saules enerģijas stacijas projektam parastā māla-smilts augsnē bez anomālijām šis aprēķins parasti pierāda, ka skrūvēm ar diametru 76–110 mm ir pietiekama nestspēja.

Eurokods 7, 7.6. punkts nosaka nosacījumus obligātajām pāļu slodzes pārbaudēm. Attiecībā uz zemes skrūvēm īpaši svarīgi ir:

Izmēģinājuma lidojums ir ieteicams vai obligāts, ja:

• Projekts tiek īstenots sarežģītos ģeotehniskos apstākļos (GK3)
• Nav iespējams ticami noteikt augsnes pretestību, veicot aprēķinus, pamatojoties uz pieejamajiem datiem
• Tas ir projekts ar augstu risku (tilti, augstceltnes)
• Investors vai apdrošināšanas sabiedrība prasa pierādīt nestspēju, veicot mērījumus

Parasti nav nepieciešams veikt izmēģinājuma lidojumu, ja:

• GK1 vai GK2, standarta augsne, izpēte veikta
• Saules enerģijas stacijas projekts vai vieglās rūpniecības objekts ar nelielu slodzi
• Šajā vietā ir pieredze ar līdzīgiem projektiem (atskaites pāļi)

Praksē: tipiskām saules enerģijas stacijām ar jaudu līdz 10 MWp līdzenā reljefā Čehijā parasti nav jāatsakās no izmēģinājuma pāļiem — taču tas ir atkarīgs no konkrētā augsnes veida. Pirmās 3–5 skrūves izmēģinājuma urbšana ar griezes momenta mērīšanu ir standarta procedūra, ko veic lielākā daļa urbšanas iekārtu (ieskaitot Glentor B80 a Glentor C65) to nodrošina, pateicoties datiem, kas tiek reģistrēti no telemātikas moduļa.

Eurokods 7 attiecas uz pamatu projektēšanu un novērtēšanu, savukārt CE marķējums attiecas uz mašīnas drošību. CE sertifikācija urbšanas mašīnai apliecina tās drošu darbību, nevis uzstādītā pamata nestspēju. Pāļu vai zemes skrūves nestspēja vienmēr jānovērtē atsevišķi saskaņā ar konkrētā projekta ģeotehniskajām un statiskajām prasībām.

Pamatu nestspēja tiek pierādīta:

1. Veicot ģeotehnisko izpēti (urbumi, CPT zondes, laboratorijas pārbaudes)
2. Ar statisko aprēķinu saskaņā ar EN 1997-1 (izstrādā projektētājs)
3. Uzstādīšanas protokols — katra skrūves pagrieziena brīža un dziļuma reģistrēšana (mašīnas telemātika)

Glentor B80 i Glentor C65 tās ir aprīkotas ar telemātikas ierīci, kas reģistrē griezes momenta izmaiņas urbšanas laikā. Šis ieraksts ir apliecinājums par ģeotehniskās izturības sasniegšanu katrā punktā — būtisks dokuments gan projektētājam, gan būvniecības iestādei.

Ja veicat pamatu ierīkošanu ar zemes skrūvēm un projektam ir nepieciešama būvatļauja, parasti jums ir nepieciešams:

Saules enerģijas stacijām un vieglās rūpniecības ēkām, kas tiek būvētas uz standarta grunts, viss process parasti ir paveicams dažu nedēļu laikā un neprasa nestandarta pasākumus.

Papildus Eurokodam 7 pastāv arī EN 14199:2015 (Īpašu ģeotehnisko darbu veikšana — mikropāļi), kas attiecas uz mazprofila pāļiem un skrūvpāļiem. Šis standarts nosaka:

• Prasības attiecībā uz materiālu un izpildījumu
• Uzstādīšanas dati (uzraudzība)
• Pārņemšanas pārbaudes

Standarts EN 14199 papildina Eurokods 7 attiecībā uz veiktspējas līmeni — kamēr EC7 nosaka, kas ir jāsasniedz, EN 14199 nosaka, kā tas ir jāīsteno. Abi dokumenti attiecas uz projektiem, kuros pamatu projektēšanas dokumentācija ir būvatļaujas sastāvdaļa.

Zemes skrūvju un betona tehniskais salīdzinājums izmaksu, ātruma un ekoloģijas ziņā: Zemes skrūves pret betona pamatiem

Kāda urbšanas mašīna jums nepieciešama jūsu projektam: Glentor B80 standarta apstākļiem, Glentor C65 grūtiem apstākļiem ar hidraulisko āmuru.