Fot. 2. Palownica RG 16 podczas formowania kolumny FDP

Pale, wykonywane przy pomocy świdra przemieszczeniowego, to w Polsce jedna z młodszych metod wzmacniania gruntu. Mimo tego, technologia ta jest coraz chętniej wykorzystywana przez projektantów, szczególnie w przypadkach, gdy podłoże budują grunty organiczne, nasypy pochodzenia antropogenicznego, gliny, iły i pyły w stanie plastycznym i miękkoplastycznym, piaski drobne i pylaste w stanie luźnym. Metoda ta redukuje bardzo wyraźnie wartość osiadań podłoża i podnosi znacznie wartość współczynników stateczności globalnej podłoża gruntowego. Pale przemieszczeniowe zatem znajdują zastosowanie w zakresie wzmacniania gruntu, zarówno pod fundamenty obiektów kubaturowych jak również w budownictwie drogowym i mostowym. Uniwersalność tej technologii spotkała się z dużym zainteresowaniem zarówno wśród wykonawców, jak i producentów sprzętu. Na rynku dostępne są świdry przemieszczeniowe o różnej konstrukcji i nazwie, jednak w wyniku ich zastosowania otrzymujemy betonowego pala o podobnej charakterystyce.
Fot. 3. Formowanie kolumny przemieszczeniowej FDP

PPI Gerhard Chrobok sp.j., rozszerzając zakres wykonywanych usług i poszukując alternatywnych, czy też efektywniejszych technologii, podjęło w zeszłym roku decyzję o zakupie kolejnej maszyny budowlanej. Tym razem palownicy BAUER RG 16T, wyposażonej między innymi w osprzęt pozwalający na wykonywanie pali przemieszczeniowych FDP. Podstawowym elementem maszyny jest świder przemieszczeniowy (fot. 4). Świder rozpychając istniejący grunt tworzy wolną przestrzeń, w którą następnie poprzez otwór w trzonie świdra, wpompowywana jest pod ciśnieniem mieszanka betonowa.
Fot. 4. Świder przemieszczeniowy

Główną zaletę tej technologii stanowi dogęszczenie gruntu na pobocznicy i pod podstawą pala uzyskane na skutek rozpychania ośrodka gruntowego, bez jego wydobywania na powierzchnię terenu. Dzięki temu również w tej metodzie nie ma potrzeby utylizacji zbędnego urobku i angażowania do tego dodatkowych maszyn i środków transportu. Pionowy nacisk na świder w trakcie wiercenia otworu w gruncie wynosi około 150 kN. Najczęściej stosowane średnice pali to 400-600 mm. Bieżąca kontrola dokładności robót palowych jest możliwa dzięki komputerowej rejestracji parametrów kolumny takich jak:

• średnica pala;
• długość pala;
• numer pala;
• parametry wiercenia;
• parametry betonowania;
• godzina i czas formowania pala.

Rys. 1. Kolejność czynności przy formowaniu pali FDP

Po krótkim, teoretycznym przybliżeniu technologii czas na praktykę. Niewątpliwie jednym z większych zadań inwestycyjnych, na którym PPI Chrobok sp.j. do tej pory wykonywało kolumny FDP jest "Przebudowa drogi krajowej nr 52". W tym przypadku pale wykonywano celem wzmocnienia podłoża gruntowego pod nasyp drogowy oraz pod mury oporowe. Na etapie projektu przetargowego zakładano wykonanie pali o długości 4-4,5 m. Natomiast po przeprowadzeniu dodatkowych badań geologicznych w bezpośrednim rejonie palowania, w którym wykazano zaleganie warstw gruntów stwarzających korzystne warunki geotechniczne (zwietrzeliny spoiste glin pylastych zwięzłych) na różnej głębokości tj. od 4,0 do 9,0 m p.p.t., zdecydowano w pewnych rejonach o wydłużeniu pali nawet do 9 m. Zatem wykonano pale o zróżnicowanej długości, przechodząc poprzez następujące warstwy: nasyp w stanie luźnym, namuły miękkoplastyczne, żwiry gliniaste i gliny pylaste plastyczne (IL = 0,45) - czyli ośrodek wymagający ulepszenia aż do stropu warstwy nośnej.
Rys. 2. Plan palowania − ETAP IIII

Łącznie, celem wzmocnienia gruntu słabonośnego, wykonano około 18 000 mb pali o średnicy 400 mm, a średnia wydajność jednego zespołu roboczego wyniosła 500 mb/dobę. Rozmieszczenie pali dla jednego z etapów wraz z kolejnością palowania i kierunkiem przejazdu palownicy przedstawia rys. 2.
Realizacja tego zakresu robót utwierdza nas w przekonaniu, że pale przemieszczeniowe są ze względów ekonomicznych alternatywnie korzystnym rozwiązaniem na wzmacnianie podłoża gruntowego i liczymy na rozpowszechnienie się technologii pali FDP wśród projektantów, inwestorów i wykonawców.