Základy historických budov
románské stavby - Základové zdivo tvořené pouhou rovnaninou lomového kamene, popř. kamenným zdivem s
hliněným pojivem (pozůstatky baziliky v Teplicích), v některých případech na maltu vápennou
(rotunda sv. Kateřiny ve Znojmu) bylo provedeno do základové rýhy šířky 1,5 m až 2,5 m a
hloubky např. 1,2 m (pozůstatky klášterní baziliky benediktek v Teplicích, zničena 1421
husity).
- Koruna základového zdiva na úrovni terénu byla obvykle pevně tmelena vápennou maltou
a urovnána nebo také často překryta břidlicovými deskami, které tvořily izolační vrstvu a
podklad pro nadzemní zdivo (bazilika v Teplicích, románský klášter na Strahově).
- Geologicky rozdílné podloží bylo na některých románských stavbách vyrovnáno vrstvami
větších říčních valounů.
- Dřevěné stavby v období 9. až poloviny 12. století byly nejčastěji zakládány na nízkých
dřevěných roštech, krátkých ručně zarážených pilotách, na mělkých základech tvořených
kamennou rovnaninou a štěrkopískových vrstvách.
- Od 12. století převažují základové pásy, zpravidla s větší šířkou než mělo nadzemní zdivo.
V místech méně únosné zeminy byly ve zděných pásech prováděny odlehčující oblouky
(vydutí pásu), zmenšení výšky pásu (odskok základové spáry) apod. V základových pásech
lze nalézt pečlivě provedené kvádrové zdivo na vápennou maltu, rovnaninu na hliněnou
maltu, popř. na sucho, zarážené kameny, krátké piloty nejčastěji olšové apod.
- Náročnější stavby (např. kláštery) byly zakládány na pilotách přenášejících převážnou část
zatížení třením na plášti, na jejichž zhlaví byl proveden rošt z kulatin, hranolů, popř. fošen.
- Častým případem bylo doplnění těchto dřevěných pilotových základů důmyslným
„zavodňovacím“ systémem štol, který umožňoval udržet trvalou výšku hladiny spodní vody
nad dřevěnými základy
gotické stavby - Základy z lomového kamene ztužené pilíři a nárožím z velkých kamenných kvádrů. Základy
chrámu sv. Víta na Pražském hradě mají hloubku větší než 2 m.
- Vedle kamenných rovnanin a kamenného základového zdiva se používalo také zakládání
na dřevěném roštu uloženém na pilotách, zakládaní na zděných studních a pásech.
- Jako izolace se používalo vrstvy jílu tl. 50 až 70 mm.
- Základy významných gotických staveb, např. bazilik, jsou v některých případech tvořeny
velkými žulovými kameny pokládanými těsně vedle sebe.
- pásy historických zděných staveb mají na rozdíl od nadzemního zdiva neupravený líc,
odlišují se od zdiva nad terénem charakterem svého povrchu. Prováděly se prostým
vhazováním kamene a malty do připravených výkopů zpravidla v dostatečné nezámrzné
hloubce.
Renesance a pozdější období- Základové pásy z kamenného zdiva na maltu vápennou.
- Zděné pilíře, na nichž jsou uloženy klenuté valené pásy.
- V méně únosných zeminách - piloty dubové, olšové zarážené hustě vedle sebe
s mezerami vyplněnými kameny byly používány ve stavbách, kde bylo obtížné dosáhnout
únosné (rostlé) zeminy, přičemž hladina spodní vody nesměla klesnout pod horní líc zhlaví
pilot. V některých případech byl na pilotách proveden dřevěný rošt pro založení zdiva.
Poruchy a sanace základových konstrukcí a nosných
zděných konstrukcí
Nejrozšířenějším způsobem zakládání zděných budov od poloviny 19. století na zeminách
jemnozrnných (tuhých až tvrdých), zeminách písčitých a zeminách štěrkovitých jsou zděné
základové pásy z lomového kamene, ze smíšeného, popř. cihelného zdiva, v pozdější době
betonové prokládané kamenem a betonové.
V běžných, popř. částečně ztížených základových podmínkách se můžeme setkat s různým
řešením základových pásů.
• s tzv. zhuštěním méně únosné základové půdy pomocí zaberaněných dřevěných pilot
průměru 150 až 200 mm, délky 1,5 až 2,5 m, provedených hustě vedle sebe až pod nejnižší
hladinu spodní vody. V některých případech bylo namísto dřevěných pilot použito ostrých
kamenů zarážených do základové zeminy a prokládaných štěrkem o celkové výšce
nejméně 1 m (tímto způsobem byly zakládány např. některé budovy v Benátkách);
Poruchy a sanace základových konstrukcí a nosných
zděných konstrukcí
• se stupňovitým rozšířením základů (poměr vyložení stupně k výšce stupně byl 1 : 2)
provedených z kamenného, smíšeného nebo cihelného zdiva, později z betonu;
• s rozšířením základů štěrkopískovým hutněným násypem výšky 1 až 2 m, přesahujícím
na každé straně tloušťku nadzákladového zdiva nejméně o 0,6 m. Používal se ostrohranný
hrubý písek ukládaný ve vrstvách tlustých 150 až 300 mm, při provádění prolévaný,
válcovaný nebo pěchovaný. Únosnost potom byla předpokládaná 0,2 - 0,3 MPa. Nesmělo
být použito v podmínkách, kde hrozí podemílání, nebo odplavování písku (proudící spodní
voda). V takovém případě, ale za předpokladu ustálené hladiny podzemní vody, byly boky
pískového násypu opatřeny štětovými stěnami z fošen umístěných min. 300 mm pod
hladinou podzemní vody;
Poruchy a sanace základových konstrukcí a nosných
zděných konstrukcí
• s násypem kamene o výšce cca 1,5 m s vyplněnými mezerami pískem, který se používal v
případě, kdy se v blízkosti základové spáry vyskytovala spodní voda;
• s podkladní vrstvou (pásem) betonu o tloušťce 0,50 m až 1 m;
Poruchy a sanace základových konstrukcí a nosných
zděných konstrukcí
• s ležatým dřevěným roštem, provedeným
nejméně 300 mm pod nejnižší hladinou
spodní vody (minimálně dvě vrstvy trámců,
vyklínované lomovým kamenem). Tyto rošty
mohly být fošnové, nebo trámové. Fošnový
rošt sestával ze dvou vrstev fošen tl. 70 až
100 mm, kladených ve dvou směrech. V
křížení byly fošny spojeny dřevěnými hřeby.
Používaly se hlavně při zakládání na písky.
Trámový rošt se prováděl z borových trámů
širokých 200 až 250 mm a vysokých 240 až
300 mm. Rošt byl dvouvrstvý, vzdálenost
trámů 0,6 až 0,8 m. Podle směru kladení
dolní vrstvy byl rošt buď podélný, nebo
příčný. Spoje v křížení trámů byly prováděny
buď na kamp nebo pomocí dřevěných hřebů.
Mezery mezi trámy se vyplňovaly lomovým
kamenem nebo betonem. Na vrchní vrstvu
byla osazena dřevěná podlaha tl. 50 až 120
mm. Při nebezpečí podemletí byl rošt
chráněn z boků štětovými dřevěnými
stěnami;
Poruchy a sanace základových konstrukcí a nosných
zděných konstrukcí
• základový pás - zahuštění základové zeminy ostrými kameny,
• dvoustupňová patka z prostého betonu,
• spřažení základových pásů obrácenými zděnými klenbami
Poruchy a sanace základových konstrukcí a nosných
zděných konstrukcí
Historické
pilotové a
roštové základy
Zakládání na
studních a
pilířích
Příčiny porušení:
Nedostatečná hloubka
založení (dlouhodobé
stlačování základové
zeminy, promáčení zákl.
spáry, promrzání
základové spáry)
Prohloubení základové spáry
Příčiny porušení:
Nedostatečná hloubka
založení (dlouhodobé
stlačování základové zeminy,
promáčení zákl. spáry,
promrzání základové spáry)
Založení do nezámrzné hloubky
– mikropiloty
• podchycení základů mikropilotami
• Schéma
provádění
tryskové
injektáže
Příčiny porušení:
Nedostatečná hloubka založení
(dlouhodobé stlačování
základové zeminy, promáčení
zákl. spáry, promrzání
základové spáry)
Sanační opatření:
Založení do nezámrzné
hloubky – trysková injektáž
Trysková injektáž
Pažení
stavební
jámy a
podchycení
stávajícího
základu
sloupy
tryskové
injektáže
Dodatečné provádění
zedních kleštin -
sepnutí zdiva
komplexní metoda rekonstrukční
Méně používané metody
sanace základů staveb
zvýšení únosnosti vrtanými
štěrkopískovými pilotamipodchycení základů vtlačovanými pilotami
(Franki – mega)
Suspenze
(Binghamovy kapaliny)
Roztoky
(newtonské kapaliny)
Regologické zařazení
nestabilní stabilní koloidní roztoky
(evoluční)
čisté roztoky
(neevoluční)
Plynné emelze
chemické směsi rozpínání směsi
křemičitan
sodný
druhy směsí
cement
cement
jíl
(betonit
odvločko-
vaný
bentonit tvrdý
gel
měkký
gel
organické 3)
pryskyřice 4)
na bázi cementu
organické
aluviální náplavy použití pukliny a
trhliny
v hornině
a ve zdivu
převládá
štěrk
hrubé
písky
písek
středně
písek
hlinité
písky
jemné
hlinité
písky
dutiny dutiny
s produkcí
vodou
koeficient filtrace
k (ms-1
)
5. 10
-4 5. 10
-5 5. 10
-5 5. 10
-4 5. 10
-62
Specifická plocha zrn
S (cm2g
-1)
50 150 150 400 1000
Vhodnost použití různých injekčních směsí
(podle Cambeforta)
Poruchy
nosných
zděných
konstrukcí
založených ve
složitých
základových
poměrech
Poruchy zděných budov způsobené změnou tvaru základové spáry
Poruchy nosných
zděných
konstrukcí
založených ve
složitých
základových
poměrech
Poruchy nosných zděných konstrukcí způsobené
narušením funkce základových konstrukcí
Poruchy při dostavbě proluk a přístaveb
Historical development of Charles Bridge
Foundation of bridge piers (documentation of 1900)
Staré Město Malá Strana
1432
1496
1784
1890
bridge partsdamagedduring thefloods
a...založení na kesonechb...kesonové věncec...původní založení
ab
c
a
b
Collapse of part of Charles Bridges during the flood of 1890
Založení nových mostních pilířů Karlova mostu po povodni v roce 1892
Zabezpečení základů mostních pilířů „kesonovou obezdívkou“
Naklánění
věže v
Pisse
Stabilizace
věže v Pisse
Stabilizace sedání
katedrály metodou
„vytěžování“ zeminy
(vytěžovací šachta
s radiálně
uspořádanými
vytěžovacími otvory a
vytěžovacími
trubkami)