Fundamenter!

 

Mange større anlæg som kraftværker, dæmninger eller skyskrabere udøver en belastning på de underliggende bjergarter. Nogle konstruktioner kan tilpasse sig en lang række geologiske situationer. Fx kan volde anlægges på meget bløde materialer. Volden ændrer så form, efterhånden som det underliggende materiale falder på plads. Afslutningen af arbejdet udskydes, indtil grunden har sat sig, og først da anlægges fx en vej ovenpå. På steder, hvor nedsynkning foregår, fx på grund af underjordiske miner, kan man lade bygningers indre struktur udformes, så nogen bevægelse tillades, efterhånden som en nedsynkning finder sted. Under sådanne betingelser ville en stiv konstruktion af mursten eller et forstærket betonskelet slå revner, synke ned eller muligvis styrte sammen.

Når det drejer sig om bygninger, er der tre hovedtyper af fundamenter. Den enkleste fundamenttype er en forskallingssokkel, som ikke behøver at være specielt dyb. Denne type benyttes til de fleste toetages huse. Fundamenterne lægges normalt i render under en bred udgravningsoverflade.

Hvis overjorden er dyb, bruges pilotering. Pilotering består af en betoncylinder eller stålbjælke, som bærer bygningsværkets vægt, og som går tilstrækkeligt langt ned i jorden til at stå stabilt. Funderingspæle hamres normalt ned i blødere materialer, indtil de møder fast modstand. Bygningens vægt bæres af en kombination af gnidningsmodstand langs pælens sider og understøttelsen fra pælens bund. Funderingspæle kan også fremstilles ved at fylde store borehuller med armeret beton. De fleste pæle af denne type placeres i enderne af en konstruktion. De kan variere i diameter fra ca. 30 cm ved byggerier, hvor overjorden er tynd og svag, til diametre på flere meter ved fleretages byggeri. Når det drejer sig om kritiske anlægsarbejder som fx atomkraftværker, overdimensioneres fundamentet som regel for at gøre risikoen for jordsætning så lille som mulig.

Hvis fundamentmaterialet er blødt, som fx ler, eller der er risiko for nedsynkning eller sammenstyrtning, kan man bygge soklen som en forskallingsramme, som effektivt binder fundamentet sammen til en sammenhængende murfod af armeret beton.

Overfladekonstruktioner og -materialer!
En lang række ingeniøropgaver omfatter omfordeling på overfladen af hårde bjergarter fra stenbrud, blødere materialer fra grave eller forskellige overflødige bjergarter. Sådanne materialer kan bruges i fremstillingen af beton, til anlæggelse af volde til dæmninger og veje samt til stabilisering af skråninger. Fremstilling og anvendelse af materialer udgør derfor en vigtig del af konstruktionsarbejdet. Ved anlæggelse af veje udvælges den ideelle placering først ved en beregning af balancen mellem udgravning af gennemskæringer og anbringelse af materiale i volde eller dæmninger. En sådan placering registrerer de specielle problemer som fx mulige broanlæg, jordskredsområder eller en tunnels placering gennem en bjergryg. Det materiale, der udgraves fra gennemskæringer, vil normalt blive genbrugt i volde. De bløde materialer som vådt sand, blødt ler og organiske aflejringer er uegnede som fundamenter for veje og kasseres som såkaldt afgravning eller overskydende materiale. Når volden er bygget, anlægges vejen med et tykt lag af knuste sten fulgt af tyndere og tyndere lag af finere tilslagsmateriale og endelig med en overflade af beton eller asfalt.

De fleste anlægsprojekter kræver adgang til stenmateriale af høj kvalitet fra stenbrud eller grus og sand fra grusgrave til fremstilling af beton. Derudover er der behov for andre materialer blandt andet sand til filtrerende lag, groft blandet materiale til afvandingslag, løst stenmateriale til dæmningsskråninger, uigennemtrængeligt materiale til kerne i dæmninger og store klippeblokke til at beskytte skråninger imod bølgenedbrydning i reservoirer eller i havet. Mange projekter kræver, at man hurtigt finder og udvinder nye forekomster til byggematerialer, da sådanne forekomster udtømmes i løbet af få år. I mange områder kan byggematerialer dog være tilgængelige i eksisterende brud. Blandingsmaterialer til beton skal tages fra stabile, stærke bjergarter, som ikke går i forbindelse med cementen. Granit, massiv kalksten og gnejs er normalt velegnede. Derimod er bjergarter eller aflejret grus, som indeholder finkornet silika, glimmermineraler og ler samt nogle vulkanske bjergarter tilbøjelige til at blive omdannet til alkaliforbindelser, som nedbryder betonen.