Išskirtiniuose aukštuminiuose pastatuose, pajūrio zonose ar ribotoje erdvėje kylantiems pastatams labai svarbūs kokybiški ir šiuolaikiški pamatai. Čia betonas pasirenkamas kaip patikimas ir ilgaamžis sprendimas. Didžiulis vaidmuo tenka projektuotojams. Jiems kartais reikia rasti visiškai skirtingus sprendimus net netoliese vienas kito projektuojamiems pastatams.
Parinkdami tinkamus pamatus, projektuotojai analizuoja ne tik geologines sąlygas statybų aikštelėje, bet ir kokia situacija yra greta naujai užstatomo sklypo, kokia esamų pastatų įtaka ir eismo judėjimas, koks statybų etapiškumas, ar galės įmonės įgyvendinti projekte numatytą sprendimą.
„Sweco Lietuva“ vyresnysis inžinierius Edvardas Dubickis sako, kad betonas šiuo metu yra plačiausiai taikomas statant pamatus:
„Mano nuomone, pamatai yra tarsi pastato pratęsimas, jie tarsi įmobilizuoja pastatą ir reikšmingai prisideda prie bendro jo stabilumo. Pamatai yra neatsiejama statinio dalis, tad natūralu, kad ir jų sprendiniai bei pasirinktos medžiagos istoriškai eina greta viso statinio konstruktyvo.
Pavyzdžiui, pirmieji Vilniaus valdovų rūmai buvo statomi ant medinių polių, ir tais laikais tai buvo plačiai paplitusi praktika. Dabar betonas, teisingiau sakyti monolitinis gelžbetonis, pamatuose yra dažniausiai naudojama medžiaga įrengiant ir projektuojant pamatus.“
„Projektuojant aukštuminių pastatų pamatus ir atramines sienas, dažnas sprendinys yra monolitiniai poliniai pamatai. Kadangi pamatams tenka didelės tiek vertikalios, tiek horizontalios apkrovos, svarbu atsižvelgti į pamatus įrengiančių įmonių patirtį.
Tikrai ne kiekviena gali įrengti, pavyzdžiui, 25 m ilgio ir 80 cm skersmens polį. Todėl prieš projektuodami visada pirmiausia konsultuojamės, kokios yra darbus atliekančių įmonių galimybės, kad priimti sprendiniai būtų įgyvendinti“, – sako E. Dubickis.
Ne tik pagrindas, bet ir skydas
Pamatai, yra ta pastato dalis, kuriai tenka didžiausios apkrovos. Pamatus spaudžia pastato konstrukcija, jiems taip pat reikia atlaikyti aplinkos poveikį. Todėl didžiulis dėmesys skiriamas ir grunto įvertinimui.
„Pamatas yra tarp grunto ir pastato konstrukcijų. Pamatų tikslas – teisingai perduoti į gruntą visas pastato apkrovas. Tam svarbu ir apskaičiuoti apkrovas, ir žinoti, koks gruntas jas priims ir atlaikys. Projektuojant požeminę statinio dalį, svarbu atsižvelgti į vandens poveikį konstrukcijoms, nuo to priklauso ne tik parenkamo betono klasė, bet ir konstrukciniai sprendiniai.
Pavyzdžiui, esant aukštam gruntinio vandens horizontui, reikia numatyti ne tik kaip tokiomis sąlygomis įrengti požeminę dalį, bet ir ar eksploatacijos metu pamato monolitinio gelžbetonio plokštė atlaikys 70 kN/m2 kėlimo jėgą.
Taigi, tai ypač svarbu projektuojant aukštuminių pastatų pamatus. Net nedidelis skirtumas tarp pamato nuosėdžių gali stipriai lemti pastato aukštuminės dalies pakrypimą į vieną ar kitą pusę. Pavyzdžiui, poliniai pamatai gali padėti apkrovas perduoti gilyn į stabilesnį, giliau esantį gruntą“, – sako architektūros ir inžinerinių konsultacijų įmonės „Sweco Lietuva“ konstruktorių grupės vadovas Eitvydas Dargužis ir pabrėžia, kad, dirbant su gamybiniais projektais, projektuotojams tenka misija įvertinti daugybę veiksnių, kurie veiks pasirinktas medžiagas.
„Projektuojant tokius pastatus, mažiau dėmesio skiriama estetikai, o daugiausia norima sukurti patogias galimybes pasiekti pastate esančią įrangą bei ją naudoti ar prižiūrėti.
Todėl industriniai pastatai dažniausiai atrodo gana paprastai, tačiau čia keliami aukšti reikalavimai betonui. Renkantis betono klasę ar kitas medžiagas, kartais didesnę įtaką turi ne konstrukcijoms tenkančios apkrovos, o pačiame objekte gaminamos ar naudojamos medžiagos, kurios kartais yra labai agresyvios.“
Kai vietos – ribotai
E. Dargužio teigimu, kiekvienam projektui reikia atrasti vis naujų sprendinių. O projektuojant pamatus kartais nutinka taip, kad netgi netoliese esantiems pastatams pasirenkami visiškai skirtingi sprendimai.
„Pavyzdžiui, neseniai gyvenamajame pastate Vilniuje suprojektavome polinius pamatus, tačiau, siekiant kuo labiau suvienodinti pastatų nuosėdžius, poliai buvo sujungti naudojant vientisą pamatinę plokštę. Ši plokštė ne tik apsaugojo požeminę daugiaaukštę automobilių saugyklą nuo aukšto vandens lygio, bet ir dėl savo standumo kuo tolygiau išskirstė poliams tenkančias apkrovas.
Dažnai sprendimus lemia ir statinio vieta plane. Pavyzdžiui, netoliese įgyvendintame projekte buvo suprojektuotas plokštuminis pamatas be polių, nors statinio aukštingumas, požeminių aukštų skaičius ir net geologinė situacija buvo panaši, bet pastatas stovėjo aikštelės centre ir taip galėjo tolygiai perduoti apkrovas pamatinei plokštei.
Tačiau šiuo konkrečiu atveju platinti pamato po pastatu nebuvo galimybės, kadangi sklype galimas perimetrinis užstatymas – pastatus projektuojant prie sklypo ribos.
Skaičiavimai parodė, kad tokio paties sprendimo taikyti negalėsime dėl dvigubai didesnių įtempimų grunte po pamatine plokšte bei viso statinio posvyrio. Visos šios aplinkybės ir lemia pamatų sprendinius“, – pasakoja E. Dargužis.
Kartais situacija padiktuoja ir netikėtus pamatų sprendimus. „Sweco Lietuva“ projektų vadovas Mindaugas Jončas pasakoja apie patirtį projektuojant aliejinių augalų perdirbimo gamyklą su aukštuminiu kaminu.
„Neseniai projektavome rapsų perdirbimo gamyklą, kur iššūkiu tapo aukštuminis kaminas. Projektavome 70 m aukščio ir 2 m skersmens kaminą. Jam dėl aukštingumo posvyrių buvo suprojektuotas 7 x 7 m pamatas.
Nors technologiškai kaminas turi būti kuo arčiau pastato, jo atitraukimą nulėmė pamato gabaritas. Tada kilo naujų iššūkių: sudėtingas kamino su pastatu jungčių projektavimas“, – pažymi M. Jončas.
Pasak projektų vadovo, įgyvendinant tokius projektus, svarbu įvertinti ne tik aplinkos poveikį ar gaminamas medžiagas, bet ir avarijas:
„Tame pačiame rapsų perdirbimo gamyklos projekte 15 m spinduliu aplink cechą įrengta betoninė aikštelė ir betoninis barjeras, reikalingi ne eksploatacijai. Tai avarijos atvejui skirtas baseino funkciją atliekantis sprendimas, kuris neleistų išsiliejusiai cheminei medžiagai, jos garams patekti į aplinką.“
Projektavimo įmonės „Inhus Engineering“ Lietuvos projektų skyriaus vadovas Vytas Sirtautas, paklaustas, kas yra gerai suprojektuoti pastatai, sako, kad svarbiausi šie aspektai.
- Pastate nėra pleišėjimų.
- Pastato nuosėdžiai tolygūs ir minimalūs.
- Pastatas nesvyra į šoną.
- Esant pastatų kompleksui svarbu, kad aukštesni, sunkesni pastatai nedarytų neigiamos įtakos greta stovintiems žemesniems.
Dalį sprendimų padiktuoja gruntas
„Jei nusprendei statyti pastatą pasirinktoje vietoje – grunto, kurį gauni, nepasirinksi. Labai svarbu atlikti visus reikiamus grunto tyrimus, nustatyti vandens lygį. Tačiau, parenkant tinkamus pamatus, neužtenka tik žinių apie gruntą, reikalinga pastato koncepcija su konstrukcine schema.
Gerai suprojektuoti pamatai tarnaus visą pastato gyvavimo ciklą. Svarbu suprasti, kad pamatų remontas yra labai brangus, nes pastačius pastatą negali privažiuoti įranga“, – sako V. Sirtautas.
Pasak vadovo, šiuo metu pastatų pamatams dažniausiai projektuojami gelžbetonio sprendiniai, dažniausiai CFA tipo poliai: „Anksčiau ten, kur stiprus gruntas buvo giliai, būdavo naudojami mediniai poliai, ten, kur stiprus gruntas paviršiuje, – seklieji pamatai iš akmenų mūro.
Šiuo metu medį pakeitė gelžbetonis, o lengvai įgyvendinama CFA ar kito tipo polių technologija praktiškai iš rinkos išstūmė sekliuosius pamatus.“
V. Sirtautas vardija, kokie sprendimai pritaikomi skirtingomis sąlygomis.
- Dažniausiai sutinkami pamatai – poliai.
- Esant durpingam gruntui, kur stiprūs grunto sluoksniai yra giliai po žeme, galima įgyvendinti pamatų plokštę po visu pastatu, padarant tarsi plūdę.
- Esant aukštam gruntiniam vandeniui, tenka rūsiuose spręsti, kad parkingo grindų neiškeltų vanduo – projektuojamos vadinamosios jėgos grindys. Poliai po grindimis turi atlaikyti tempimo jėgas, veikia kaip inkarai.
Kaip ir pastatui, taip ir pamatams taikomos tvarumo taisyklės. Stengiamasi naudoti mažiau cemento ir armatūros. Tačiau kai kurie projektai reikalauja nestandartinių sprendimų. „Daugiausia neįprastų situacijų pasitaiko projektuojant naujus arba rekonstruojamus pastatus senamiestyje.
Čia niekada nežinai, kokius iššūkius teks spręsti. Pavyzdžiui, viename iš objektų buvo rastas fragmentas, turėjęs vertingųjų savybių, tad reikėjo nepažeidus užkonservuoti jį ateities kartoms“, – pasakoja V. Sirtautas.
Vėjo iššūkis pamatams
Visam pasauliui skiriant vis daugiau dėmesio atsinaujinančiai energetikai, vėjo jėgainės tampa neatsiejama mūsų kraštovaizdžio dalimi. Jos traukia akį pirmiausia dėl savo sparnų technologijos ir aukštų bokštų, o pamatai lieka mažiau matomi. Tačiau tai gyvybiškai svarbi šių objektų dalis.
„Vėjo jėgainių pamatai turi atlaikyti milžinišką konstrukcijos svorį ir nuolat juos veikiantį vėją bei vibracijas. Pamatus veikia ne tik vėjas, bet ir pačios jėgainės judesiai. Todėl stabilumas turi būti užtikrintas ištisus metus bet kokiomis oro sąlygomis. Net jeigu įvyksta pokyčių grunte, pamatas turi išlikti nepakitęs daugelį metų“, – sako projektų ir statybų valdymo įmonės „BE Constructive“ projektų ir statybų valdymo skyriaus vadovas Dainius Andriulis.
Pamatams naudojamam betonui keliami griežti reikalavimai.
- Ypač tvirtas.
- Atsparus šalčiui.
- Nelaidus vandeniui.
- Atsparus grunte esantiems chemikalams.
„Prieš statant jėgainę, atliekami grunto tyrimai. Nuo jo priklauso, kiek gilūs ar platūs turi būti pamatai ir kokį betoną reikia naudoti. Pavyzdžiui, minkštas ar drėgnas gruntas reikalauja stipresnių konstrukcijų.
Paprastai vėjo jėgainės pamatuose naudojami kelių sudėčių betonai, kurie yra skirtingų stiprių ir kiekvienas atlieka tam tikrą funkciją. Todėl tai tikras iššūkis pamatų įrengimo darbus atliekančioms įmonėms. Darbai turi būti organizuojami taip, kad betonas būtų pilamas tam tikru eiliškumu ir per konkrečiai numatytą laiką. Po betonavimo viršutinis sluoksnis padengiamas specialiu skysčiu, kuris suformuoja membraną ir neleidžia betonui per greitai išdžiūti“, – pabrėžia D. Andriulis.
Tam, kad pamatai tarnautų kelis dešimtmečius, juos būtina apsaugoti nuo tokių išorės veiksnių kaip drėgmė, šaltis. „BE Constructive“ vardija tam reikalingus sprendinius.
- Įrengiami hidroizoliaciniai sluoksniai.
- Betonui naudojami priedai, mažinantys vandens įgeriamumą.
- Betonavimo darbai atliekami tik esant tinkamoms oro sąlygoms.
Šiuose objektuose taip pat svarbu stebėti pamatų temperatūrą. „Vėjo jėgainių pamatai palyginti stori, todėl šiltuoju metų laiku į juos dedami davikliai, suteikiantys informacijos apie pamatų temperatūrą. Taip stebima, kad pamatas neperkaistų. O pastebėjus perkaitimo riziką, pamatai yra išoriškai vėdinami arba naudojamos kitos apsaugos priemonės.
Turėdami daug patirties, galime gana tiksliai nusakyti, nuo kokios oro temperatūros atsiranda didesnė rizika betonui perkaisti ir kada būtina sekti jo temperatūrą, iki kokios oro temperatūros rizika yra mažesnė ar minimali“, – atkreipia dėmesį D. Andriulis.
