Pamatai yra pagrindinė pastato konstrukcinė dalis, perduodanti apkrovas nuo statinio į gruntą. Tačiau svarbu, kad grunto sluoksnis, kuriam perduodama apkrova, turėtų pakankamą laikomąją galią ir tinkamas nusėdimo savybes. Pamatų pasirinkimas priklauso nuo kelių veiksnių, tokių kaip:
- Bendras pastato apkrovos dydis
- Grunto sąlygos
- Vandens lygis
- Vibracijos ir triukšmo jautrumas
- Prieinami resursai
- Projekto įgyvendinimo terminas
- Kaina
Pamatai skirstomi į dvi pagrindines kategorijas: seklieji ir gilieji pamatai. Seklieji pamatai naudojami, kai paviršiaus gruntas turi pakankamą laikomąją galią išlaikyti pastato apkrovą. Jei paviršiaus gruntas nėra pakankamai stiprus, naudojami gilieji pamatai, kad apkrova būtų perduodama į gilesnius, stipresnius grunto sluoksnius. Vienas iš dažniausiai naudojamų giliųjų pamatų tipų – poliniai pamatai, kurie plačiai taikomi civilinėje inžinerijoje.
Kas yra poliniai pamatai?
Poliniai pamatai – tai giliosios konstrukcijos pamatai, susidedantys iš siaurų kolonų ar ilgų cilindrų, pagamintų iš betono, plieno ar kartais medienos. Jie naudojami pastato apkrovai perkelti į reikiamą gylį, naudojant galinį įlaidą arba trintį.
Pamatai laikomi poliniais, jei jų gylis yra daugiau nei tris kartus didesnis už jų plotį. Tokie pamatai dažniausiai naudojami dideliems pastatams ar situacijose, kai paviršinis gruntas yra per silpnas išlaikyti konstrukciją.
Kada naudoti polinius pamatus?
Poliniai pamatai tampa tinkamiausiu pasirinkimu šiose situacijose:
- Kai gruntinis vanduo yra aukštai ir tradiciniai pamatai nėra praktiški
- Kai pastatui tenka didelės ir nevienodai pasiskirsčiusios apkrovos
- Kai kiti pamatų tipai yra brangesni arba nepritaikomi
- Kai paviršinis gruntas yra suspaudžiamas ir negali išlaikyti pastato svorio
- Kai pastatas yra arti vandens telkinio ir gresia erozija
- Kai netoliese yra gilūs kanalai ar drenažo sistemos
- Kai dėl prastų grunto sąlygų neįmanoma kasti reikiamo gylio tranšėjų
- Kai pamatų tranšėjas sunku išlaikyti sausas dėl gausaus požeminio vandens tekėjimo
Jei bent viena iš šių sąlygų yra, inžinieriai turi rinktis tinkamiausią polinių pamatų tipą pagal konkrečią situaciją.
Polinių pamatų rūšys
Poliniai pamatai gali būti skirstomi pagal jų funkciją, medžiagą ir įrengimo būdą.
Pagal funkciją
- Lakštiniai poliai – naudojami šoninei paramai, apsaugai nuo gruntinių vandenų ar nestabilaus grunto, bet ne konstrukcijai laikyti
- Laikančiosios poliai – perduoda pastato apkrovą per silpną gruntą į stipresnį sluoksnį
- Galinio įlaido poliai – apkrova perduodama per poliaus galą, kuris remiasi į stiprų grunto ar uolienos sluoksnį
- Trinties poliai – apkrova perduodama per visą poliaus paviršių, kai jis trinasi į aplinkinį gruntą
- Grunto tankinimo poliai – naudojami grunto laikomajai galiai didinti, bet tiesioginės apkrovos nelaiko
Pagal medžiagą ir įrengimo būdą
Pamatai gali būti poslinkio ir neposlinkio tipo. Poslinkio poliai įkalami į gruntą, jį stumdami į šalis, o neposlinkio poliai įrengiami išgręžiant angą ir į ją supilant betoną arba įstatant paruoštą poliaus elementą.
- Mediniai poliai – dažniausiai naudojami po vandeniu, tarnauja apie 30 metų, tačiau reikalauja papildomos apsaugos nuo puvimo
- Betoniniai poliai – skirstomi į iš anksto pagamintus ir vietoje išlietus
- Iš anksto pagaminti betoniniai poliai – gaminami gamykloje, sustiprinami plienu ir išlaiko dideles apkrovas
- Vietoje išlietieji betoniniai poliai – gruntas išgręžiamas, įpilamas betonas ir paliekamas sukietėti
- Plieniniai poliai – dažniausiai naudojami kaip I formos ar tuščiaviduriai poliai, gali būti užpildyti betonu, atlaiko dideles apkrovas ir gali pasiekti didelį gylį
- Kompozitiniai poliai – sudaryti iš skirtingų medžiagų, pavyzdžiui, apatinė dalis plieninė, o viršutinė – betoninė
Medinių polių savybės
Mediniai poliai gali būti stačiakampiai arba apvalūs, jų ilgis paprastai 20 kartų viršija viršutinės dalies plotį. Jie gali atlaikyti vidutiniškai 15-20 tonų apkrovą, o jų laikomoji galia gali būti padidinta pridedant šonines atramas.
Privalumai:
- Prieinami ir ekonomiški
- Lengvai montuojami
- Lengvai pašalinami, jei reikia
Trūkumai:
- Sunkiai randami ilgesnių matmenų poliai
- Trumpesni poliai gali būti netiesūs
- Sunkiai kalami į kietą gruntą
- Netinka kaip galinio įlaido poliai
- Reikalauja impregnavimo, kad apsaugotų nuo puvimo
Betoninių polių savybės
Iš anksto pagaminti betoniniai poliai yra gaminami iš anksto ir gali būti naudojami iškart po montavimo. Jie atsparūs cheminiams pažeidimams ir gali būti naudojami po vandeniu.
Privalumai:
- Aukštas atsparumas įtrūkimams
- Užtikrinta kokybė
- Gali būti montuojami greitai
Trūkumai:
- Sudėtinga koreguoti ilgį po pagaminimo
- Reikalinga sunki technika montavimui
- Gali lūžti transportavimo metu
Vietoje išlietieji betoniniai poliai gaminami tiesiogiai statybų aikštelėje, į išgręžtas ertmes supilant betoną.
Privalumai:
- Ilgis gali būti lengvai keičiamas
- Nereikalinga papildoma armatūra rankiniam perkėlimui
- Lengva pritaikyti papildomus polius, jei reikia
Trūkumai:
- Sudėtingas kokybės kontrolės procesas
- Reikalinga pakankamai vietos statybų aikštelėje
- Sudėtinga montuoti, jei yra stipri požeminio vandens srovė
Plieninių polių savybės
Plieniniai poliai gali pasiekti didesnį gylį nei bet kuris kitas pamatų tipas ir gali pradurti kietus grunto sluoksnius.
Privalumai:
- Lengvai montuojami
- Gali būti lengvai jungiamas kelių polių ilgis
- Atsparūs didelėms apkrovoms
Trūkumai:
- Gali rūdyti
- Gali nukrypti montavimo metu
- Brangesni nei kiti tipai
Poliniai pamatai yra vienas svarbiausių sprendimų statybų inžinerijoje, leidžiantis efektyviai pritaikyti pastatus įvairioms grunto sąlygoms ir užtikrinti jų stabilumą.
