Sahajda K - O przyczynach i skutkach w geotechnice.pdf

(1508 KB) Pobierz

geotechnika

O przyczynach i skutkach

w geotechnice

Rzetelne badania geologiczne pozwalają uniknąć awarii i ponoszenia nieprzewidzianych

kosztów w trakcie wykonywania inwestycji

artykule omawia się zagadnienia związane z przy-

gotowaniem i wykonawstwem inwestycji geotech-

nicznych. Ponieważ jednak opisów różnych reali-

zacji można znaleźć dziesiątki, w tym wypadku zdecydowano

o podejściu do tematu w nieco inny sposób. Tak więc poza

opisem samej realizacji poruszona jest sprawa zagrożeń, które

mogą wystąpić podczas wykonawstwa. W tej części artykuł ad-

resowany jest głównie do osób pracujących w obszarach zwią-

zanych z geotechniką. Oprócz tego poruszono problem jakości

badań geologicznych w naszym kraju. Tutaj artykuł adresowa-

ny jest do różnych środowisk związanych z branżą budowlaną,

w tym konstruktorów pracujących w biurach projektów, ponie-

waż oni odpowiedzialni są za określenie zakresu rozpoznania

podłoża pod większość projektów. Również do osób związa-

nych z przygotowaniem inwestycji budowlanych a więc inwe-

storów oraz generalnych wykonawców, ponieważ decydują

o rozdziale środków pomiędzy poszczególne części inwestycji.

I w końcu artykuł adresowany jest do środowisk geologicznych

i geotechnicznych. Głównie dlatego, że wbrew pozorom intere-

sy obu środowisk w zakresie poruszanego problemu całkowicie

się pokrywają. Do napisania o rozpoznaniu geologicznym skło-

nił autora fakt, że w swojej praktyce spotyka się on regularnie

z badaniami podłoża, których zakres i jakość zupełnie nie odpo-

wiadają faktycznym potrzebom. Mimo to sprawa jakości badań

geologicznych wykonywanych na potrzeby krajowych przedsię-

wzięć budowlanych poruszana jest w literaturze sporadycznie.

Uwagi tego rodzaju autor napotkał w [4], [5], [8] i [9]. Tekst niniej-

szy stanowi kolejny głos w dyskusji na ten temat.

W kontekście zabezpieczeń głębokich wykopów porusza

się zagadnienie pozyskiwania dla budownictwa terenów, któ-

re dotychczas nie były przedmiotem zainteresowania inwe-

storów. Czy to z racji trudnych warunków geologicznych, czy

też ich położenia – w obszarze o gęstej zabudowie nie zostały

wykorzystane. Obecnie z różnych powodów rozpoczynane są

tam inwestycje. Zjawisko to, jak również trudności przy pro-

jektowaniu obudów głębokich wykopów połączone z brakiem

w Polsce obowiązujących norm i wytycznych, były bodźcem

do organizacji w ostatnich latach seminariów i konferencji

związanych z tematyką bezpieczeństwa głębokich wykopów

[4], [7]. Nadal brak jest kompleksowego opracowania, które

w przystępny sposób omawiałoby zagadnienia projektowa-

nia i wykonawstwa ścian szczelnych. Również trudno zna-

leźć w prasie branżowej opisy niebezpieczeństw występu-

jących przy realizacji takich przedsięwzięć. O informacjach

na temat konkretnych awarii czy uszkodzeń w połączeniu

z analizą ich przyczyn lepiej nie mówić. Z doświadczeń au-

tora wynika, że tego typu niebezpieczeństwa są powszech-

ne, zaś awarie, które nie pociągają za sobą większych strat,

również nie należą do rzadkości. A już z całą pewnością

dochodzi do nich znacznie częściej, niż można by wniosko-

wać na podstawie szczątkowych niemal wzmianek na ten

temat. Wydaje się, że panuje wokół zagadnienia wstydli-

we milczenie zarówno ze strony osób, które uczestniczyły

w projektowaniu, jak i tych odpowiedzialnych za realizację za-

dań. Milczenie takie, skądinąd zrozumiałe, wydaje się jednak

niekorzystne. W ten sposób bowiem dostęp do materiałów

i informacji, które pozwalałyby uniknąć błędów w kolejnych

przedsięwzięciach, jest bardzo ograniczony. Tak więc mamy

sytuację, w której w skali kraju dochodzi do prawdopodob-

nie kilkudziesięciu, a może kilkuset drobnych awarii rocznie,

przeczytać zaś można głównie o sukcesach. O kilkuset awa-

riach mowa wyłącznie w kontekście robót geotechnicznych.

Stąd też w niniejszym artykule zdecydowano się potraktować

zagadnienie w sposób odmienny. Autor wyszedł z oczywi-

stego założenia, że błędy są zjawiskiem normalnym, a nawet

do pewnego stopnia korzystnym; możliwie otwarte mówienie

o nich pozwala uniknąć awarii naprawdę poważnych.

Pierwszy z opisanych poniżej przypadków ilustruje sytu-

ację, gdy pomimo podejścia do projektowania i wykonawstwa

w sposób uwzględniający możliwe zagrożenia dochodzi do

awarii. Powodem może być splot kilku nieraz trudnych do

przewidzenia czynników.

Kolejne omówione realizacje stanowią natomiast korzystne

tło do dyskusji na temat jakości rozpoznania podłoża i jego

znaczenia w projektowaniu. Przy okazji wspomniana jest spra-

wa roli rozpoznania podłoża w redukcji kosztów inwestycji.

Zagrożenie bezpieczeństwa stacji paliw we

Wrocławiu

Podczas wykonywania zabezpieczenia wykopu ścianką

szczelną na jednej z budów na terenie Wrocławia nastąpiła

awaria stacji paliw sąsiadującej z wykopem. Realizacja sama

w sobie jest interesująca choćby z racji zakresu. Mimo to, zgod-

nie z założeniem autora, ta część opisu będzie możliwie krót-

ka. Łączna długość zabezpieczenia wynosiła ok. 670 mb, zaś

całkowita powierzchnia wykopu ok. 25 000 m

. Wykop o do-

celowej głębokości 7,2 – 8,5 m zabezpieczano ścianką szczelną

podpartą jednym rzędem kotew gruntowych. Ze względu na

warunki gruntowe w tym rejonie Wrocławia długość ścianki

zdeterminowana była głębokością zalegania warstwy nieprze-

puszczalnej w postaci glin zwałowych twardoplastycznych,

która wynosi 13-15 m poniżej terenu. Powyżej stropu glin wy-

stępowały grunty sypkie w formie żwirów, pospółek i piasków

w stanie średniozagęszczonym i luźnym. Przy tym grunty luź-

ne sięgały do głębokości 6-7 m poniżej terenu. Na nich zale-

gała warstwa nasypów o niekontrolowanym składzie, jednak

GEOINŻYNIERIA drogi mosty tunele

04/2005 (07)

geotechnika

z przewagą gruntów piaszczystych z domieszką gruzu. Warto

zaznaczyć, że w niektórych miejscach na linii zabezpiecze-

nia w obrębie warstwy piasków występowały grunty spoiste

w stanie miękkoplastycznym lokalnie z domieszką części orga-

nicznych. Oprócz tego na podłożu glin zwałowych napotkano

tzw. bruk morenowy w postaci okruchów skał magmowych

o średnicy od kilku do kilkunastu centymetrów. Grubość tej

warstwy dochodziła lokalnie do 50-60 cm. Na przeważającej

części obwodu zabezpieczenia autorzy projektu przewidzieli

optymalną w tym wypadku metodę wibracyjnego pogrąża-

nia grodzic z zastosowaniem wibratora nierezonansowego.

Wyjątkiem był obszar sąsiadujący ze stacją paliw. Na odcinku

o długości ok. 100 m, gdzie lokalnie odległość od budynku

stacji do linii zabezpieczenia wynosiła 6,5-7,5 m, przewidzia-

no statyczne wciskanie grodzic. Wykonawcą prac związanych

z całością zabezpieczenia wykopu wraz z odwodnieniem była

firma Aarsleff Sp. z o.o. Autor niniejszego artykułu miał zna-

czący udział w opracowaniu projektu zabezpieczenia. Widok

placu budowy przedstawia fot. 1. W głębi wśród drzew wi-

doczna jest omawiana stacja paliw.

Kolejność robót do chwili wystąpienia awarii była następują-

ca: w pierwszej fazie, jeszcze przed rozpoczęciem właściwych

robót budowlanych, na terenie planowanej inwestycji pro-

wadzone były prace archeologiczne. Od pewnego momentu

wraz z nimi trwały roboty ziemne. Były one kontynuowane

także w trakcie zabezpieczania wykopu. Po zakończeniu czę-

ści archeologicznej przystąpiono do instalacji ścianki szczel-

nej. Na odcinkach, na których ściana została wprowadzona

w grunt, wykonywano wykop do poziomu platformy roboczej

na potrzeby kotwienia, a następnie samo zakotwienie. Jednak

w wielu miejscach w momencie rozpoczęcia instalacji profi-

li stalowych wykop sięgał już głębokości platformy roboczej,

a czasem głębiej, co w praktyce oznaczało istnienie niemal

pionowych skarp o wysokości 2-3 m. Postępowanie takie wy-

nikało z niezwykle rygorystycznych terminów, którymi zwią-

zany był generalny wykonawca i jego podwykonawcy, w tym

firma realizująca roboty ziemne. Należy tutaj zaznaczyć, że

prowadzenie robót w ten sposób nie było właściwe i wiązało

się z pewnym niebezpieczeństwem. Mianowicie użycie wibra-

cji w pobliżu stromych skarp w gruncie znacznie zwiększa

ryzyko utraty przez nie stateczności.

Równolegle z instalacją ścianki za pomocą wibratora, przy-

stąpiono do statycznego wprowadzania w grunt grodzic

w rejonie stacji paliw. W tej części robót stwierdzono bardzo

poważne utrudnienia przy próbie pokonania bruku morenowe-

go. Normalnie w trudnych warunkach stosuje się wspomaganie

instalacji za pomocą podpłukiwania. Odbywa się to w ten spo-

sób, że do grodzicy przyspawana jest rura stalowa, której dysza

znajduje się w pobliżu ostrza grodzicy. Przez rurę podawana

jest woda pod ciśnieniem 10-20 MPa. Kierunek strumienia wody

wydobywającej się z dyszy jest zgodny z kierunkiem zagłębiania

grodzic. Powoduje to naruszenie struktury gruntu na linii insta-

lacji i dzięki temu zmniejszenie oporów pogrążania. W oma-

wianym przypadku w momencie przechodzenia przez warstwę

bruku morenowego wspomaganie instalacji nie spełniło swoje-

go zadania. Nadal występowały ogromne opory, które w kilku

miejscach nie pozwoliły na pokonanie warstwy bruku. Groziło

to wystąpieniem znacznego napływu wody pod ścianką po roz-

poczęciu odwodnienia wykopu. Przebieg instalacji części gro-

dzic sugerował wręcz ich uszkodzenie. Po wydobyciu istotnie

okazało się, że stal na pewnej długości została przecięta przez

okruchy skalne. Z powodu opisanych trudności zdecydowano

o zastąpieniu technologii statycznego wciskania wibrowaniem.

Zalecono przy tym geodezyjną kontrolę osiadań budynku sta-

Fot. 1. Widok placu budowy

Fot. 2. Widok uszkodzonej stacji

cji. Podczas pogrążania ścianki z pomocą wibratora nastąpiło

uszkodzenie stacji. Początkowo powstały spękania o szeroko-

ści kilku milimetrów, które następnie uległy znacznemu rozsze-

rzeniu, lokalnie dochodząc do 2,5 cm. Na fot. 2 przedstawiono

widok stacji po wystąpieniu uszkodzeń. Warto tutaj podkreślić,

że obiekt nie stanowił jednolitej konstrukcji. Część bryły została

dobudowana w roku 1998 do wcześniej istniejącego budynku.

Spękania pojawiły się wyłącznie na dobudowanej części lub na

jej styku z częścią starszą. Poza spękaniem skorupy budynku nie

doszło do powstania większych szkód.

Należy wnioskować, że co najmniej dwie przyczyny miały

swój udział w powstaniu awarii. Wiele wskazuje na to, że do-

budówka stacji została posadowiona na fundamencie bezpo-

średnio opartym na gruntach nasypowych a więc niezgodnie

z normą [13]. Nasypy w tym rejonie zbudowane są głównie

z gruzu przemieszanego z piaskiem i w związku z tym mogą

w nich występować makropory. Grunty takie często podatne

są na dogęszczenie pod działaniem wibracji, co mogło być po-

wodem osiadań fundamentu uszkodzonego budynku. Drugim

czynnikiem nasuwającym się jako wyjaśnienie przyczyn jest fakt,

że wykonawca robót ziemnych jeszcze przed przystąpieniem do

zabezpieczenia wykopu prowadził prace na całym odcinku, na

którym ścianka przebiegała w pobliżu stacji. Tak więc istniała

w tym miejscu niemal pionowa skarpa o wysokości ponad 2 m

już w momencie rozpoczęcia pogrążania grodzic. Odkształcenia

nawierzchni drogowej na obszarze stacji paliw wskazują, że na-

stąpiło przemieszczenie niepodpartych ścianą mas gruntowych

w kierunku wykopu. Najprawdopodobniej zjawisko wywołane

GEOINŻYNIERIA drogi mosty tunele

04/2005 (07)

geotechnika

zostało przez wibracje powstałe podczas instalacji ścianki. Mo-

gły spowodować one częściowe uplastycznienie warstw gruntu

niespoistego zalegającego w tym miejscu, umożliwiając tym sa-

mym jego „płynięcie” w kierunku wykopu.

Po wystąpieniu uszkodzeń przerwano roboty przy wyko-

naniu zabezpieczenia. Właściciel stacji paliw we własnym za-

kresie zlecił przeprowadzenie ekspertyzy w celu wyjaśnienia

przyczyn awarii. Na podstawie oględzin oraz sprawozdania

z przebiegu robót w ekspertyzie jako powód powstania uszko-

dzeń wskazano użycie technologii wibracyjnej i nakazano za-

przestania prowadzenia robót z jej zastosowaniem.

W związku z tym wykonawca zabezpieczenia zwrócił się

do autorów projektu z prośbą o rozwiązanie problemu. Zde-

cydowano się powrócić do statycznego wciskania grodzic

z pomocą płuczki wodnej. Jednak w celu wyeliminowania

przeszkody w postaci bruku morenowego zastosowano pod-

wiercanie za pomocą świdra o średnicy 60 cm prowadzone-

go w rurze obsadowej. Każdy z wykonanych otworów po

usunięciu z niego urobku wraz z brukiem morenowym był

zasypywany urobkiem z kolejnego otworu. Oczywiście okru-

chy skalne były eliminowane. Tym razem całość robót została

zakończona bez dodatkowych przeszkód, a w ich trakcie nie

stwierdzono dalszych uszkodzeń budynku stacji paliw.

Jakość badań a jakość projektu – zabezpieczenie

wykopu we Wrocławiu

W okresie wrzesień 2004-styczeń 2005 zrealizowano we Wro-

cławiu wykop pod budowę dużego centrum usługowo-handlo-

wego. Obwód wykopu wynosił ok. 540 mb, a jego głębokość

7-7,8 m z lokalnymi przegłębieniami. Całkowita ilość robót

związanych z zabezpieczeniem wykopu obejmowała wykona-

nie 6300 m

ścianki szczelnej z grodzic stalowych podpartej

jednym rzędem kotew gruntowych w ilości 195 szt. o łącznej

długości 2730 m. Część grodzic była wibrowana, a część wci-

skana statycznie w grunt. Po przystąpieniu do wykonawstwa

same roboty przebiegały bez znacznych utrudnień i zostały

zakończone w terminie. Pewne problemy wystąpiły za to na

etapie projektowania. Odbywało się ono w kilku etapach.

Początkowo wykonano obliczenia na podstawie dokumenta-

cji geologicznej z kwietnia i maja 2004 roku dostarczonej przez

inwestora. Według dokumentacji w rejonie planowanej inwesty-

cji od powierzchni terenu zalega warstwa nasypów o niekon-

trolowanym składzie o miąższości ok. 1,5-2 m. Pod nią w zasa-

dzie na całym obszarze występują utwory spoiste o uziarnieniu

od piasków gliniastych do glin pylastych zwięzłych. Scharak-

teryzowano je jako gliny zwałowe. Stopnie plastyczności tych

gruntów mieściły się w zakresie od IL < 0.00 aż do IL = 0.60.

Większość utworów zaliczona została do grupy gruntów nor-

malnie skonsolidowanych, czyli krzywa B zgodnie z [13], co bez

dokładniejszych badań jest zrozumiałe. Wątpliwość budził jed-

nak rozkład stopni plastyczności z głębokością. W wielu miej-

scach wydawał się on niemal przypadkowy. W części otworów

pod nasypem występowała warstwa gruntu twardoplastycznego,

pod nią plastycznego, potem twardoplastycznego, a następnie

miękkoplastycznego i znów twardoplastycznego. Budowa geo-

logiczna oczywiście nie poddaje się ściśle prawidłom naszego

myślenia i układ taki jest możliwy, jednak w przypadku glin

zwałowych mało prawdopodobny. Tym bardziej, że jego wy-

stąpienie sugeruje obecność licznych przewarstwień gruntów

niespoistych prowadzących wodę. Te zaś były wg badań bar-

dzo rzadkie. Zjawisko wydawało się dziwne tym bardziej, że

zarówno osoby projektujące, jak i przedstawiciele wykonawcy

zabezpieczenia posiadali już pewne doświadczenia na terenie

Wrocławia. Druga wątpliwość dotyczyła występowania gruntów

spoistych nieskonsolidowanych pośród warstw gruntów skon-

solidowanych. Układ tego typu jest w zasadzie niemożliwy. Od-

dzielnym problemem jest możliwość istnienia gruntów nieskon-

solidowanych pochodzenia lodowcowego.

W związku z wymienionymi wątpliwościami wykonawca

robót w porozumieniu z projektantem zabezpieczenia we wła-

snym zakresie zlecił wykonanie dodatkowych badań podłoża.

Przeprowadzone sondowania statyczne CPT z użyciem stoż-

ka mechanicznego wykazały znaczną jednorodność utworów

spoistych z punktu widzenia ich stanu. Stopień plastyczności

mieścił się w zakresie IL = 0.00-0.20. W 2 miejscach na 7 wy-

konanych sondowań stopień plastyczności przekroczył poda-

ne wartości. Warto podkreślić, że było to zjawisko całkowicie

lokalne nawet w obrębie wykonanych sondowań. Stopień pla-

styczności wyniósł tutaj ok. IL = 0.30-0.35. Opory pogrążania

grodzic w całym obszarze potwierdziły stan gruntów wyka-

zany w sondowaniach. W zasadzie grunty te wydawały się

nawet mocniejsze.

Przy pewnej dozie dobrej woli można przyjąć, że przy okre-

ślaniu parametrów gruntu geolog zrobił założenie w kierunku

bezpiecznym. Być może wynikło to z ograniczonych możli-

wości związanych z zakresem badań, który mu zlecono. Tę

dobrą wolę warto skorygować przez przypomnienie, że po-

myłka dotyczy gliny o IL = 0.30 w stosunku do IL = 0.60.

Trudno jednak przyjąć podobną interpretację w przypadku

dokumentowania gruntów nieskonsolidowanych będących

przewarstwieniem gruntów skonsolidowanych.

Obliczenia wykonane na podstawie danych geologicznych

przed weryfikacją pokazały konieczność zabezpieczenia wy-

kopu ścianą z profili o długości od 13 do 16 m. Po weryfikacji

warunków gruntowych zaprojektowano zabezpieczenie w po-

staci ścianki szczelnej o długości 10 i 12,5 m podpartej jednym

rzędem kotew gruntowych. Na ponad 540 mb obwodu dało

to oszczędność stali wynoszącą ok. 200 ton. Oszczędność taka

była możliwa kosztem nieco ponad 10 tysięcy złotych prze-

znaczonych na sondowania.

Jakość badań a jakość projektu – posadowienie

na palach hali na Śląsku

Odmienna z punktu widzenia zysków i strat sytuacja zdaży-

ła się przy posadowieniu hali magazynowej w Niedomicach.

Obiekt o wymiarach 102 x 35 m zaprojektowany został jako

jednoprzęsłowa konstrukcja stalowa o 12 nawach. Z dostar-

czonej przez inwestora dokumentacji geotechnicznej wynika-

ło, że w terenie wykonano 7 otworów wiertniczych o głębo-

kości od 3 do 7 m. Warto podkreślić, że tylko 3 otwory miały

głębokość powyżej 5 m. W większości otworów nawiercono

torfy, namuły lub gliny próchnicze w stanie miękkoplastycz-

nym. Grunty te napotkane zostały nawet na głębokości 6 m.

Z przeprowadzonych później rozmów z pracownikami zakła-

du wynikało, że w miejscu planowanej inwestycji znajdował

się staw. Wiercenia, których rezultaty zostały dostarczone,

w żadnym razie nie pozwalały stwierdzić, czy wszystkie grun-

ty organiczne zostały przewiercone. Zalecono wykonanie

3 dodatkowych otworów do głębokości 12 m. Zlecenie na ich

wykonanie generalny wykonawca powierzył temu samemu

przedsiębiorstwu, które prowadziło pierwotne badanie. Jego

przedstawicielowi udało się przekonać pracowników GW,

że wykonanie 6 otworów do 6 m jest dokładnie tym samym,

co wykonanie 3 otworów do 12 m. Zlecenie zostało zreali-

zowane i opłacone, po czym konieczne było przeprowadze-

nie kolejnych wierceń. W rezultacie okazało się, że w jednym

z otworów grunty organiczne zalegają do głębokości 8,5 m, zaś

w dwóch kolejnych do 7 m.

GEOINŻYNIERIA drogi mosty tunele

04/2005 (07)

geotechnika

W tym wypadku wykonanie dodatkowego rozpoznania nie

pozwoliło wprawdzie na poczynienie oszczędności na etapie

wykonawstwa, wydaje się jednak, że dało oszczędność rów-

ną kosztowi całej inwestycji na dalszych etapach. Teoretycznie

nie jest poprawne projektowanie obiektu na palach, gdzie roz-

poznanie geologiczne nie sięga poniżej poziomu ich stóp, ale

i takie przypadki się zdarzają. Bywa, że podczas projektowania

pali znajomość budowy geologicznej terenu pozwala na założe-

nie ciągłości jakiejś warstwy w sytuacji płytkiego rozpoznania.

W omawianym przypadku w sposób jednoznaczny nie miało to

miejsca. Dodatkowo firma geologiczna, wmawiając przedstawi-

cielowi generalnego wykonawcy, że rozpoznanie 6 x 6 m jest

tożsame z rozpoznaniem 3 x 12 m, dopuściła się oszustwa.

Dalsze uwagi

Przedstawione powyżej przykłady pozwalają poczynić kil-

ka istotnych uwag związanych z rozpoznaniem podłoża.

W skrajnym przypadku relacja pomiędzy kosztem, jaki należy

ponieść, aby wykonać przyzwoitej jakości rozpoznanie podło-

ża, a kosztem, z jakim wiąże się projektowanie na podstawie

dość ostrożnych parametrów gruntowych, przyjętych zgodnie

z normą [13], widoczna była na przykładzie drugiego z omó-

wionych obiektów. Tutaj dzięki geotechnicznemu doświad-

czeniu projektanta udało się poczynić znaczne oszczędności.

W przeciętnym jednak przypadku, gdy chodzi o budownic-

two przemysłowe czy mieszkaniowe, wygląda to nieco ina-

czej. Mianowicie wyniki rozpoznania terenu są podstawą do

obliczeń prowadzonych przez osobę, której doświadczenie

związane z geologią czy geotechniką nie jest duże i nie ma

ona podstaw do podważenia wiarygodności badań. Taki jest

ekonomiczny aspekt problemu związanego z rozpoznaniem

podłoża. Przesadą byłoby stwierdzenie, że oszczędności, które

mogą wystąpić dzięki dobremu rozpoznaniu, są na poziomie

kilku tysięcy procent. Jest to wręcz rzadkość. Niemniej jed-

nak regułą jest oszczędność lub przynajmniej pozostawienie

kosztów na podobnym poziomie przy jednocześnie bardziej

racjonalnym projektowaniu. Dotyczy to zwłaszcza obiektów

zaliczonych do wyższej niż pierwsza kategorii geotechnicz-

nych lub posadowionych w złożonych lub skomplikowanych

warunkach gruntowych w rozumieniu [11].

W trzecim z omówionych powyżej przykładów dla odmia-

ny mamy do czynienia z aspektem niemal kryminalnym albo

ściślej z takim, który mógł okazać się kryminalny, gdyby posa-

dowienie hali zaprojektowane zostało wg pierwotnych „badań

geotechnicznych”. Z dużym prawdopodobieństwem doszło-

by wówczas do uszkodzenia obiektu. Przy okazji warto dodać,

że niejednokrotnie przeprowadzania rozpoznania podłoża po-

dejmują się osoby, które bądź nie mają w danych warunkach

wystarczających kwalifikacji, bądź też nie dysponują odpowied-

nim sprzętem. Zdarza się przekonywanie projektanta, że pro-

ponowane rozpoznanie będzie wystarczające do racjonalnego

projektowania. Autor niejednokrotnie zetknął się z badaniami,

w których bazą do określenia cech wytrzymałościowych gruntu

były tzw. parametry wiodące określone za pomocą wałeczko-

wania na placu budowy. Przy tym próbki pobrane były z wier-

ceń wykonanych bez użycia rur obsadowych. Oznacza to, że

próbki te nie tylko mają naruszoną strukturę, ale często również

wilgotność. Podobnie zdarza się, że osoba wykonująca badania

gruntu dokumentuje występowanie gruntów oznaczonych wg

[13] symbolem C, chociaż w opracowaniu pisze, że są to gliny

pochodzenia lodowcowego, a więc skonsolidowane lub czę-

ściej prekonsolidowane. Odrębnym zagadnieniem jest to, że pa-

GEOINŻYNIERIA drogi mosty tunele

04/2005 (07)

geotechnika

rametry wytrzymałościowe przepisane dokładnie z normy [13]

są przeznaczone do projektowania posadowień bezpośrednich.

Oczywiście osoba posiadająca pewne doświadczenie jest zwy-

kle w stanie określić rodzaj i wielkość koniecznego zabezpie-

czenia wykopu również z wykorzystaniem takich parametrów.

Coraz częściej też firma wykonawcza we własnym zakresie zle-

ca przeprowadzenie badań laboratoryjnych z wykorzystaniem

aparatu trójosiowego.

W świetle poczynionych uwag można spróbować powie-

dzieć coś o przyczynach takiego stanu rzeczy. Mowa jest

o inwestycjach prywatnych, ponieważ obecnie wydaje się,

że ten obszar jest bardziej reformowalny. Pierwszym proble-

mem jest sposób, w jaki praktykuje się w Polsce planowa-

nie rozpoznania warunków gruntowych. Zgodnie z [10] i [11]

opracowanie programu rozpoznania podłoża leży po stronie

projektanta. Zwykle dzieje się to we współpracy z geologiem.

Projekt czy program jest później podstawą do sporządzenia

dokumentacji geologiczno-inżynierskiej bądź geotechnicznej.

I również projektant ponosi koszt wszelkich badań wykony-

wanych na potrzeby tej dokumentacji. Najczęściej stanowi to

część kosztów projektowania i siłą rzeczy projektant jest za-

interesowany, aby koszt ten był możliwie najniższy. Ten naj-

niższy koszt rozpoznania warunków geologicznych związany

jest niejednokrotnie z pewną ilość założeń upraszczających.

Z oczywistych względów założenia te czynione są po stronie

bezpiecznej (np. założenie, że glina jest nieskonsolidowana).

Efektem jest przerzucenie kosztów na inwestora, ponieważ

otrzymuje on konstrukcję przewymiarowaną.

Pojawiają się tutaj dwa pytania. Po pierwsze, kto lub co

ponosi odpowiedzialność za tą sytuację? I po drugie, jak wyeli-

minować problem? Niesprawiedliwością byłoby stwierdzenie,

że przyczyną jest wyłącznie sposób działania biur projekto-

wych. Kryterium wyboru projektanta jest bardzo często cena,

a biura projektów, jako podmioty gospodarcze, zmuszone

są dostosować się do realiów rynku. Zdaniem autora jednym

z głównych problemów jest przyjęta w Polsce praktyka zleca-

nia badań terenowych w ten sposób, że ich koszt jest częścią

kosztów projektowania. Na to nakłada się nieświadomość in-

westorów, którzy ze zrozumiałych względów starają się obniżyć

koszty inwestycji, a w istocie z reguły je zawyżają. Są też inne

czynniki, np. normowa metoda określania parametrów gruntu.

W niektórych wypadkach (na szczęście rzadkich) dodatkowy

problem stanowi nierzetelność geologów podających para-

metry gruntu. Sprawa aktualności normy [13] nie leży jednak

w zakresie tematyki niniejszego artykułu, zaś nieuczciwość

niektórych geologów nie wymaga komentarza.

ponosić bezpośrednio inwestor, nie zaś biuro projektów.

Szczególnie istotne jest to przy obiektach zaliczonych do

II i III kategorii geotechnicznej. Oczywiście zakres rozpo-

znania geotechnicznego powinno się ustalać w uzgodnieniu

z osobą odpowiedzialną za projekt. W przypadku zagadnień

o większym zakresie lub stopniu skomplikowania wskazany

jest udział geotechnika (patrz uwagi w [8]). W ten sposób od-

bywa się to w państwach Unii Europejskiej. Powstaje pytanie,

czy podejście do tematu według opisanej zasady powoduje

poszkodowanie którejś ze stron. To, że w przeważającej licz-

bie przypadków inwestor zyska, zilustrowane zostało dotych-

czasowymi przykładami i uwagami. Biuro projektów raczej nie

poniesie wielkiej straty, ponieważ koszt badań geologicznych

stanowi nieznaczny ułamek kosztów projektowania. Zakres

rozpoznania jest w polskich realiach zwykle niższy, niż wy-

nika to z faktycznych potrzeb. Tak więc rozszerzenie ilości

robót terenowych i laboratoryjnych zwiększy też dochody

przedsiębiorstw geologicznych. Mowa o przedsiębiorstwach

rzetelnych i będących w stanie przeprowadzić odpowiedniej

jakości rozpoznanie gruntu.



LITERATURA

[1] Weissenbach A.: German Society for Geotechnics: Recom-

mendations on Excavations, Ernst & Sohn, Berlin 2003.

[2] Broms B.B., Stille H.: Failure of anchored sheet pile walls.

J. Geotechnical Engineering Division ASCE, 102, (1976),

235-251.

[3] Jarominiak A.: Lekkie konstrukcje oporowe, WKŁ, War-

szawa 1998.

[4] Kłosiński B.: Projektowanie obudów głębokich wykopów.

Materiały z seminarium „Głębokie wykopy na terenach

wielkomiejskich”, IBDiM i IDiM PW, Warszawa 2002.

[5] Tejchman A.†: Błędy występujące w projektowaniu

i wykonawstwie pali – cz. I. Materiały z seminarium „Za-

gadnienia posadowień na fundamentach palowych”, Wy-

dział Budownictwa Wodnego i Inżynierii Środowiska PG,

Gdańsk 2004.

[6] Kłosiński B., Jaworska K.: Wytyczne projektowania ścian

szczelinowych, IBDiM, Warszawa 1991.

[7] Wysokiński L., Kotlicki W.: Zagrożenie awarią budyn-

ków usytuowanych w sąsiedztwie głębokich wykopów.

X Konferencja Naukowo-Techniczna Awarie Budowlane,

Szczecin 2001.

[8] Cichy W.: Geotechnika w przepisach prawa. Inżynieria

Morska i Geotechnika, nr 2/2000.

[9] Brzosko R., Janusz D.: Budowa tak dobra jak jej funda-

menty. Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2004.

[10] Prawo Budowlane. Ustawa z dn. 7 lipca 1994. Dz. U. z 2000 r.

Nr 106 i in.

[11] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Admi-

nistracji z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalania

geotechnicznych warunków posadawiania obiektów bu-

dowlanych. Dz.U. Nr 126 poz. 839.

[12] PN-83/B-02482 Fundamenty Budowlane. Nośność pali

i fundamentów palowych.

[13] PN-81/B-03020 Grunty Budowlane. Posadowienie bezpo-

średnie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie.

Podsumowanie

W artykule, na przykładzie kilku obiektów, przedstawiono dwa

zagadnienia związane z szeroko pojętą geotechniką. W przypadku

pierwszego z tematów podjęto próbę pokazania, że mimo staran-

nego podejścia do projektowania i wykonawstwa może wystąpić

zagrożenie. Do awarii doszło w wyniku splotu kilku przyczyn

i większość z nich wiązała się ludzką omylnością bądź presją

okoliczności zewnętrznych, tj. bardzo rygorystyczne terminy

i brak koordynacji pomiędzy poszczególnymi rodzajami robót.

Kolejne dwa przykłady przedstawiono w kontekście jakości

badań geologicznych. Postawiono tezę, że ogólnie rzecz biorąc,

jakość ta, jak również zakres i rodzaj rozpoznania, są niezadowa-

lające. Podjęto próbę odpowiedzi na pytanie o przyczyny tego

stanu rzeczy. Przedstawiono też sugestię dotyczącą zmniejszenia

skali tego problemu.

Postawiono tezę, że istnieje sposób na poprawę opisanej

sytuacji. Koszt badań geologicznych powinien mianowicie

autor

mgr inż. Krzysztof Sahajda

AARSLEFF Sp. z o.o.

GEOINŻYNIERIA drogi mosty tunele

04/2005 (07)

Plik z chomika:

s.o.n.y

Inne pliki z tego folderu:

Gwizdała K - Fundamentowanie. Pytania i odpowiedzi.pdf (6408 KB)
Brzozowski T - Badania dynamiczne nośności pali wierconych.pdf (886 KB)
Fundamenty na palach - cz. I,II,III.pdf (2020 KB)
Gwizdała K - Projektowanie fundamentów na palach.pdf (8133 KB)
Gwizdała K, Brzozowski T - Technologie pali.pdf (14738 KB)

Sahajda K - O przyczynach i skutkach w geotechnice.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: