Obecnie w różnych rodzajach budownictwa fundamenty palowe mają szeroki zakres zastosowań. Szczególnie, wykorzystywane są one w obiektach, które są poddawane znacznym obciążeniom pionowym i/lub poziomym, albo w ich kombinacjach. Niezależnie od tego, czy w tym miejscu mówimy o posadowieniach mostów i estakad, konstrukcjach przemysłowych, budownictwie hydrotechnicznym, wzniesieniach wieżowych, kominach czy zbiornikach, to należy poddać je odpowiedniej ocenie. Jednym z takich sposobów ich weryfikacji może być właśnie kontrola nośności pali, a mianowicie próbne obciążenia statyczne.
Próbne obciążenie statyczne
Na całym świecie próbne obciążenia statyczne postrzegane są jako najbardziej miarodajne metody, co do rzeczywistej pracy wspomnianych pali w podłożach gruntowych. Prawidłowo wykonana kontrola nośności pali powinna uwzględniać kilka podstawowych zagadnień, takich, jak m.in:
- projekt i wykonanie konstrukcji oporowej,
- dobór odpowiedniego systemu obciążającego,
- dobór właściwego systemu wyskalowanego obciążeń,
- przygotowanie metody pomiarowej do nadzoru osiadań w czasie,
- ustalenia sposobu przeprowadzania badań obciążenia statycznego,
- obranie metody interpretacji wyników przeprowadzonych badań.
Poniżej postaramy się przybliżyć temat niektórych aspektów próbnych obciążeń statycznych trochę bliżej:
Konstrukcja oporowa
Konstrukcje oporowe bardzo często stosowane są w podporach obiektów mostowych. Zwłaszcza, jeśli mówimy o ich małej ilości oraz dużych obciążeniach. Z reguły w tego typu badaniach powinno się unikać niekorzystnych wpływów konstrukcji oporowej, które mogłyby mieć przełożenie na wyniki przeprowadzanych przez specjalistów kontroli nośności pali.
Pomiary osiadań pali
Z kolei pomiary osiadań pali najczęściej wykonywane są za pomocą mechanicznych czujników zegarowych, a czasem też indukcyjnych, których dokładność można oszacować nawet do 0.01 milimetrów. Tego typu urządzenia mocuje się do specjalnie uformowanej głowicy pala, która stanowi trzon jego całości. Czujniki oparte są natomiast na gładkich płytkach, na niezależnej ramie pomiarowej. Cały system zabezpiecza się w taki sposób, aby nie miał bezpośredniego dostępu do promieni słonecznych, wiatru, wody, drgań, uderzeń czy wstrząsów.
Baza pomiarowa
Jeśli mówimy o bazach pomiarowych w odniesieniu do nośności pali, to w największej liczbie przypadków wykonywane są one z belek stalowych, albo belek drewnianych, najlepiej klejonych. Zaleca się, aby tego typu konstrukcja była zamocowana z jednej stron, ale z możliwością przesuwania jej ze strony przeciwnej.
W celu zniwelowania ewentualnych błędów preferuje się w tym miejscu pomiary przemieszczeń głowicy oraz stabilności ramy pomiarowej za pomocą tzw. „niwelacji precyzyjnej”, o dokładności nawet rzędu 0,1 milimetra.
Określenie siły obciążającej i przemieszczeń pala w czasie
W związku z podstawowymi badaniami kontrolnymi nośności pali, takimi, jak próbne obciążenia statyczne, pomiary ograniczają się w większości sytuacji do:
- określenia siły obciążającej,
- czy przemieszczenia głowicy pala w czasie.
W obecnym momencie wszystkie międzynarodowe zalecenia i wytyczne rekomendują równoległy pomiar obciążeń przy pomocy specjalistycznych dynamometrów, inaczej też czujników siły, które są umiejscowione między głowicą pala, a systemem obciążającym.
