Dr hab. Marek Tarnawski - Przedsiębiorstwo Geologiczne „Geoprojekt Szczecin”,

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny, Wydział Budownictwa i Architektury

ul. Kalinowa 34/4 71-787 Szczecin, tel. [phone], e-mail:

[e-mail]

Metody badań podłoża gruntowego na potrzeby budowy dróg.

Soil investigation methods for road building purposes

Streszczenie

Mija 14 lat od wprowadzenia „Instrukcji badań podłoża gruntowego budowli drogowych i

mostowych”. W tym czasie zmieniło się prawo geologiczne i budowlane, wprowadzono

nowe normy, a ogromny postęp w budownictwie nowych dróg i autostrad pozwolił na

zebranie wielu cennych doświadczeń. O tym, na ile wytyczne „Instrukcji” pozostały wobec

tych zmian aktualne, co przynosi postęp w geotechnice i jakie pozostały problemy do

rozwiązania traktuje niniejszy artykuł.

Abstract

Fourteen years have passed since “The Instruction for soil investigation for roads and

bridges” was introduced. Geological and building law has changed since then, new standards

have been introduced and an enormous progress in new road and motorway building has

given a chance for collecting a lot of valuable experience. The present article treats of how

far the guidelines of “The Instruction” remain valid in the face of these changes, what the

progress in geotechnics brings and what problems are still to be solved.

Słowa kluczowe: geologia inżynierska, geotechnika, budowa dróg

Key words: engineering geology, geotechnics, road building.

2

1

Wstęp

W roku 1998 ukazały się dwa dokumenty zmieniające w istotny sposób

dotychczasowe zasady prowadzenia badań podłoża gruntowego. Rozporządzenie

Ministra

Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalania

geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. Nr 126, poz. 839)

cytowane dalej jako „Rozporządzenie MSWiA” wprowadziło pojęcia trzech kategorii

geotechnicznych zależnych od warunków gruntowych (proste – złożone – skomplikowane) w

powiązaniu z charakterem projektowanych obiektów. Jest to nawiązanie do europejskiej

normy geotechnicznej, tzw. Eurokodu 7 [1, 2] mającego status Polskiej Normy. Ważnym

zapisem Rozporządzenia było zdefiniowanie „dokumentacji geotechnicznej” jako

opracowania różnego od dokumentacji geologiczno – inżynierskiej. W § 8.2. Rozporządzenia

stwierdza się bowiem, że dla trzeciej kategorii geotechnicznej, a w złożonych warunkach

gruntowych także dla drugiej „poza dokumentacją geotechniczną należy wykonać

dokumentację geologiczno – inżynierską, opracowaną zgodnie z odrębnymi przepisami”. W

ten sposób w nowej wersji wróciły techniczne badania podłoża gruntowego zlikwidowane de

facto poprzez uchwalenie w 1994 r. nowego Prawa geologicznego (Ustawa z dn. 4 lutego

1994 r. Prawo geologiczne i górnicze; Dz. U. Nr 27, poz. 96).

Zarówno badania geotechniczne, jak i kategorie geotechniczne znalazły się również w

wydanej także w roku 1998 obszernej „Instrukcji badań podłoża gruntowego budowli

drogowych i mostowych” [3]. Oba dokumenty (czy też ich projekty) uzyskały wówczas

pozytywne opinie środowiska geologów inżynierskich [4, 5].

Szereg nowych wytycznych i charakterystycznych dla budownictwa drogowego

definicji przyniosło Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2

marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi

publiczne i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 43, poz. 430).

Następowały kolejne nowelizacje Prawa geologicznego, aż do aktualnej ustawy z

dnia 9 czerwca 2011 r. (Dz. U. Nr 163, poz. 981). Odpowiednim zmianom ulegały

rozporządzenia wykonawcze, w szczególności Rozporządzenie Ministra Środowiska w

sprawie

szczegółowych

wymagań,

jakim

powinny

odpowiadać

dokumentacje

hydrogeologiczne i geologiczno-inżynierskie (ostatnia wersja z 23 grudnia 2011 r.; Dz. U. Nr

291, poz. 1714).

3

Mimo starań podejmowanych przede wszystkim przez Instytut Techniki Budowlanej

[6, 7, 8, 9] wprowadzanie na polski rynek geotechnicznych norm europejskich przebiega

wolno i z oporami, wynikającymi tak z pewnych niejasności czy wręcz błędów spotykanych

w niektórych nowych normach [10, 11, 12, 13, 14, 15], jak i z wymaganej w tych normach

poważnej zmiany filozofii prowadzenia badań i interpretacji ich wyników [16, 17]. Chodzi tu

przede wszystkim o wycofanie normy PN-81/B-03020, a wraz z nią idei „parametrów

wiodących” gruntów mineralnych, którymi są stopień zagęszczenia I

D

gruntów niespoistych i

stopień plastyczności I

L

gruntów spoistych.

Jednocześnie w pierwszych latach XXI w. odnotowano znaczący postęp w metodyce

polowych badań geotechnicznych, co dotyczy zwłaszcza sondowań statycznych i badań

dylatometrycznych [18]. Etapowanie badań geotechnicznych zaczyna się wiązać z kwestią

zarządzania ryzykiem w procesie inwestycyjnym [19].

Nie bez znaczenia jest wreszcie fakt, że w czasie tych kilkunastu lat od opublikowania

„Instrukcji badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych” (która dalej będzie

nazywana „Instrukcją”) zaprojektowano i zrealizowano setki kilometrów nowych dróg, a

przedtem wykonano dla nich badania geologiczno – inżynierskie i geotechniczne. Zasady

zawarte w „Instrukcji” zostały więc poddane intensywnej, praktycznej weryfikacji i zebrano

wiele cennych doświadczeń.

Niniejszy referat jest z jednej strony próbą oceny, na ile „Instrukcja” spełniła swoje

zadanie i jakich zmian należałoby oczekiwać w ewentualnej nowej jej edycji, a z drugiej,

zgodnie z tytułem – naszkicowania zasadniczych cech, jakimi charakteryzują się lub powinny

charakteryzować współczesne metody badań podłoża gruntowego na potrzeby budowy dróg.

2

Aspekty prawne

W klasyfikacji nauk geologia (w tym inżynierska) zaliczana jest do nauk

przyrodniczych, geotechnika natomiast jako dział budownictwa jest nauką techniczną.

Działalność gospodarczą w geologii stosowanej regulują zapisy Prawa geologicznego i

rozporządzeń wydanych na jego podstawie, zaś ustalanie geotechnicznych warunków

posadawiania obiektów budowlanych – ustawa z 1994 r. (z późniejszymi zmianami) Prawo

budowlane. (Dz. U. Nr 89, poz. 414), a w szczególności Rozporządzenie MSWiA. Jednak

definicje tych nauk są zaskakująco podobne. Np. wg W.C. Kowalskiego [20]: „geologię

inżynierską traktować można jako zbiór tych elementów wiedzy geologicznej, które są

przydatne w racjonalnym projektowaniu obiektów budowlanych”, zaś wg Z. Wiłuna [21] -

4

„geotechnika jest to nauka o pracy i badaniach ośrodka gruntowego dla celów projektowania

i wykonawstwa budowli ziemnych i podziemnych oraz fundamentów budynków i

nawierzchni drogowych”. Z. Glazer i J. Malinowski [22] piszą, iż „badania geologiczne

stanowią podstawowy krok we wszystkich studiach geotechnicznych”. Ta dość złożona

sytuacja może stwarzać – i stwarza – problemy i konflikty organizacyjne, kompetencyjne i

prawne [22, 24, 25, 26].

Dowodem na istnienie problemu z rozróżnieniem badań geologiczno – inżynierskich

i geotechnicznych są ich definicje podane w „Instrukcji”, a które dla ułatwienia porównania

zestawiono w Tablicy 1. Jeśli pominiemy przypisane geologii inżynierskiej prognozowanie

wpływu budowli na środowisko geologiczne (wiersz 4 Tablicy 1), to pozostałe aspekty, które

zawierać mają Dokumentacja geologiczno – inżynierska i Dokumentacja badań

geotechnicznych (wiersze 1 – 3) różnią się tylko zastosowanym nieco odmiennym

nazewnictwem, a nie zawartością merytoryczną. Zamienne stosowanie określeń „geologia”

(inżynierska) i geotechnika [27] może prowadzić do konstatacji, iż trudno jest znaleźć

wytłumaczenie, jaka jest istota różnicy między geotechniką, a geologią inżynierską [28].

Interesujących i kompetentnych odpowiedzi na tego typu wątpliwości udzielił w

materiale Geologia Samorządowa - Ekspert odpowiada - Geologia inżynierska

1

Z. Frankowski. Stwierdził on tam jednak również, że „zapisy prawa budowlanego i prawa

geologicznego są niespójne, co stwarza problem we właściwej interpretacji przepisów oraz

postawieniu granicy między dokumentacją geologiczno - inżynierską, a dokumentacją

geotechniczną” i dodał: „w obecnej praktyce nie ma rozgraniczenia, a zakres badań

geotechnicznych i robót geologicznych często jest zbliżony”.

„Instrukcja” uwzględniała stan prawny z dnia 31 grudnia 1997 r. A więc mimo iż

dzięki oparciu się na Eurokodzie 7 [1, 2] antycypowała niektóre zapisy Rozporządzenia

MSWiA, nie mogła uwzględnić wszystkich. Podobnie musiała tracić na aktualności wobec

późniejszego nowelizowania Prawa geologicznego, aż do jego (i rozporządzeń

wykonawczych) nowego kształtu z 2011 r. To samo dotyczy radykalnych zmian w Polskich

Normach dotyczących geotechniki, jakie dokonały się w ostatnich latach.

W rozdziale 1.3 „Instrukcji” definiującym zawarte w niej określenia wymienia się

następujące opracowania związane z badaniami geologiczno – inżynierskimi i

geotechnicznymi:

•

Studium geologiczno – inżynierskie,

1

http://geoportal.pgi.gov.pl/css/powiaty/ekspert/ekspert_inzynierska.pdf

5

•

Projekt prac geologicznych lub Program badań podłoża,

•

Dokumentacja geologiczno - inżynierska,

•

Dokumentacja badań geotechnicznych,

•

Ocena warunków geotechnicznych posadowienia obiektu.

Analizując wyłącznie prawne aspekty wymienionych opracowań należy zauważyć, że:

•

ani w Prawie geologicznym, ani w Prawie budowlanym nie znajdziemy zapisów

odnoszących się do rozpoznawczego etapu badań, którego podsumowaniem ma być

Studium geologiczno – inżynierskie,

•

nowe Rozporządzenia Ministra Środowiska: z dnia 20 grudnia 2011 r. w sprawie

szczegółowych wymagań dotyczących projektów robót geologicznych ... (Dz. U. Nr

288, poz. 1696) i z dnia 23 grudnia 2011 r. w sprawie dokumentacji

hydrogeologicznej i dokumentacji geologiczno – inżynierskiej (Dz. U. Nr 291, poz.

1714) wprowadzają zapisy nieco odmienne od zawartych w „Instrukcji”, na przykład

zmianie ulega sam tytuł projektu: „robót”, a nie „prac” geologicznych,

•

w „Instrukcji” jest mowa o obecnych w Prawie geologicznym z 1994 r. dwóch

wersjach Dokumentacji geologiczno –inżynierskiej: pełnej i uproszczonej, czego

aktualna ustawa nie przewiduje

•

badania geotechniczne, ich dokumentowanie oraz ocena (ustalanie) warunków

geotechnicznych

posadowienia

obiektów

budowlanych

są

przedmiotem

Rozporządzenia MSWiA z 1998 r., które określa warunki, kiedy „poza dokumentacją

geotechniczną należy wykonać dokumentację geologiczno – inżynierską”,

•

Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 16 grudnia 2011 r. w sprawie

kwalifikacji w zakresie geologii (Dz. U. Nr 275, poz. 1629), kolejna wersja

cytowanego w „Instrukcji” Rozporządzenia z sierpnia 1994 r. określa zasady

przyznawania uprawnień z zakresu geologii inżynierskiej, brak natomiast takiego

rozstrzygnięcia prawnego w odniesieniu do osób wykonujących badania i

dokumentacje geotechniczne.

Według „Instrukcji” ocena wyników rozpoznania podłoża przeprowadzonego w

ramach badań geotechnicznych należy do „specjalisty geotechnika”, natomiast ocenę

warunków geotechnicznych, czy też projekt geotechniczno – konstrukcyjny „podpisuje osoba

mająca uprawnienia budowlane w specjalności konstrukcyjno – budowlanej, drogowej lub

mostowej”. Analogiczne stanowisko zajmuje Polski Komitet Geotechniki. Stwierdzając, że

„ustaleniem warunków geotechnicznych posadowienia obiektów budowlanych w zakresie 2 i

6

3 kategorii geotechnicznej mogą się zajmować wyłącznie geotechnicy”

2

, konstatuje jednak

3

,

ż

e skoro „w obecnym stanie prawnym nie są unormowane zasady i tryb upoważnienia osób

do ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych”, więc

„ustalenia geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych dokonuje

projektant posiadający uprawnienia budowlane do projektowania bez ograniczeń w

specjalności konstrukcyjno – budowlanej”.

Rozporządzenie MSWiA (§8.2) precyzuje, w jakich przypadkach należy wykonać

dokumentację geologiczno – inżynierską, mianowicie dla trzeciej kategorii geotechnicznej, a

w złożonych warunkach gruntowych także dla drugiej. W pozostałych, prostszych

przypadkach wystarczają badania geotechniczne. Ten powrót do sytuacji prawnej sprzed

1974 r. jest jednocześnie zerwaniem z piękną w swej prostocie tezą J. Haurykiewicza, iż

„geologia ukierunkowana jest na poznanie środowiska geologicznego, geotechnika – na jego

opanowanie” [24]. Podobnie widział to niemal pół wieku temu Z. śółtowski [29] pisząc, iż

„nie wystarczy zbadać warunki geologiczno – inżynierskie, ale trzeba ... zinterpretować

otrzymane wyniki i wyciągnąć odpowiednie wnioski umożliwiające racjonalny i

ekonomiczny sposób zaprojektowania posadowienia i konstrukcji obiektu budowlanego”.

W tym miejscu należy zwrócić uwagę, że według §8.2 Rozporządzenia MSWiA w

złożonych i skomplikowanych warunkach gruntowych dokumentację geologiczno –

inżynierską wykonać należy nie zamiast lecz „poza” dokumentacją geotechniczną. W

pierwszych latach obowiązywania Rozporządzenia interpretacja tego zapisu budziła spore

wątpliwości. Początkowo nie zwracano uwagę na owe „poza” i w określonych w §8.2

Rozporządzenia, trudniejszych warunkach gruntowych żądano wykonywania dokumentacji

geologiczno – inżynierskiej rozumianej jako opracowanie pełniejsze, wykonane przez osoby

posiadające państwowe uprawnienia i poddane dzięki określonej Prawem geologicznym

procedurze nadzorowi urzędowemu. Podobnie formalne aspekty zakresu ustalania

przydatności gruntów podłoża przedstawiono w rozdziale 2.1 „Instrukcji”. Nie zapomniano

tam jednak o potrzebie niezależnego sporządzenia oceny geotechnicznych warunków

posadowienia, która według „Instrukcji” mogła być zawarta w:

•

opinii geotechnicznej, gdy jest dostępne wystarczające rozpoznanie podłoża,

•

opinii geotechnicznej z badaniami uzupełniającymi (bez robót geologicznych), jeżeli

dostępne rozpoznanie podłoża jest niewystarczające,

•

projekcie geotechniczno–konstrukcyjnym stanowiącym część projektu budowlanego.

2

http://www.geotechnika.org.pl/archiwalna/pkg/prawo%20geotechniczne/stanowisko.html

3

http://www.ib.pwr.wroc.pl/zmg/pkg/text/stan1.htm

7

Można przypuszczać, że o to samo chodziło autorom Rozporządzenia MSWiA. Nie ułatwili

jednak interpretacji tego przepisu podając w jego §8.1, że „geotechniczne warunki

posadawiania obiektów budowlanych opracowuje się w formie ekspertyzy lub dokumentacji

geotechnicznej”, nie definiując jednak tych dwóch określeń, rezygnując natomiast z innych,

popularnie funkcjonujących (choćby cytowane wyżej „opinia” albo „projekt”). Stwierdzenie

w §4.1, że „w celu ustalenia geotechnicznych warunków posadawiania obiektów

budowlanych...” przeprowadza się (między innymi) analizę właśnie „...dokumentacji

geotechnicznej”(?!) oraz zapisy niektórych punktów §3.1, które zdają się mówić nie o

projektowaniu, ale już o etapie wykonawstwa (fundamentowanie obiektów, wykonywanie

barier uszczelniających) potęgowało zamieszanie.

Na stronie internetowej Polskiego Komitetu Geotechniki od ponad dziesięciu lat

znajduje się projekt nowego Rozporządzenia MSWiA

4

. Podano tam definicje zarówno

ekspertyzy, jak i dokumentacji geotechnicznej. Według nich:

•

ekspertyza geotechniczna to dokument techniczny, w którym w zwięzłej formie ustala

się przydatność gruntów na potrzeby budownictwa lub określa się kategorię

geotechniczną

obiektu

budowlanego,

z

ewentualnymi

wynikami

badań

laboratoryjnych i terenowych,

zaś

•

dokumentacja geotechniczna to dokumentacja techniczną zawierającą szczegółowe

wyniki badań geotechnicznych gruntu, określenie obliczeniowych parametrów

geotechnicznych, analizy i obliczenia oraz ustalenie geotechnicznych warunków

posadowienia obiektów budowlanych we wszystkich kategoriach geotechnicznych.

W dalszej treści projektu Rozporządzenia zredagowanego dużo mniej chaotycznie od jego

dotychczas obowiązującej wersji znalazło się (§10) wyjaśnienie , że:

•

w przypadku obiektów budowlanych w pierwszej kategorii geotechnicznej oraz w

drugiej kategorii geotechnicznej w prostych warunkach gruntowych opracowuje się

ekspertyzę geotechniczną lub ekspertyzę geologiczno – inżynierską

5

,

•

w przypadku obiektów budowlanych w drugiej kategorii geotechnicznej, w złożonych

warunkach gruntowych, wymagana jest dokumentacja geologiczno – inżynierska i

ekspertyza geotechniczna

•

w przypadku obiektów budowlanych w trzeciej kategorii geotechnicznej wymagana

jest dokumentacja geologiczno – inżynierska i dokumentacja geotechniczna.

4

http://www.geotechnika.org.pl/archiwalna/pkg/prawo%20geotechniczne/nowy%20projekt%20rozporzadzenia.

html

5

„Ekspertyza geologiczno – inżynierska” to novum nie występujące ani w przepisach prawnych, ani, na szerszą

skalę, w praktyce.

8

Porządkujący charakter powyższych ustaleń nie może przesłonić faktu, że mówimy o nie

wprowadzonym w życie projekcie aktu prawnego. Nie wydaje się też trafne nazwanie

„ekspertyzą” opracowania zawierającego wyniki wykonanych w ograniczonym zakresie

(dostosowanych do prostych warunków gruntowych lub stanowiących uzupełnienie badań

geologiczno - inżynierskich) badań geotechnicznych. Przez „ekspertyzę” rozumie się

potocznie opinię rzeczoznawcy (np. biegłego na zlecenie władz wymiaru sprawiedliwości) w

celu wyjaśnienie spraw spornych, często trudnych. W odniesieniu do geotechniki tego typu

ekspertyzą może być opracowanie wyjaśniające przyczyny awarii, czy katastrofy

budowlanej. Wydaje się, że do krótkiego opisu warunków gruntowych i równie zwięzłych

wniosków dużo bardziej pasuje popularny i stosowany w „Instrukcji” tytuł „Opinia”. W

aktualnej praktyce przeważa tytułowanie wszystkich opracowań geotechnicznych

„Dokumentacją”. Mogą to więc być wyniki badań geotechnicznych przeprowadzonych tak w

prostych, jak i w złożonych, bądź skomplikowanych warunkach gruntowych, ale również

opracowania nie zawierające wyników badań, lecz niezbędne dla projektowania i

wykonawstwa wytyczne i obliczenia. Jak z powyższych rozważań wynika w dalszym ciągu

przepisy prawne dalekie są od doskonałości i to nie tylko na styku geologii inżynierskiej i

geotechniki, ale również gdy rozpatrujemy każdą z tych dziedzin oddzielnie. Pytany o pogląd

na temat nazewnictwa opracowań geotechnicznych zaproponowałbym określenia:

•

Opinia geotechniczna w przypadku obiektów budowlanych w pierwszej kategorii

geotechnicznej oraz w drugiej kategorii geotechnicznej w prostych warunkach

gruntowych, gdy zakres badań geotechnicznych jest ograniczony (małośrednicowe

wiercenia nierurowane i makroskopowy opis gruntów, ewentualnie sondowania dla

ustalenia stanu gruntów niespoistych) lub zastępuje się je danymi archiwalnymi;

•

Ekspertyza geotechniczna w przypadku wycinkowych opracowań specjalistycznych;

•

Dokumentacja geotechniczna w odniesieniu do opracowań dotyczących obiektów

budowlanych w drugiej kategorii geotechnicznej w złożonych warunkach gruntowych

i w trzeciej kategorii geotechnicznej, jeśli wyniki badań zawarte w dokumentacji

geologiczno – inżynierskiej były niewystarczające i wymagały uzupełnienia;

•

Projekt geotechniczny zawierający wszelkie obliczenia i dane niezbędne dla

posadowienia budowli, wzmocnienia podłoża, odwodnień itd. oparty na danych z

dokumentacji geologiczno – inżynierskiej (bez badań uzupełniających).

Jeśli wymagane jest zarówno wykonanie na potrzeby projektowania badań uzupełniających,

jak i zaprojektowanie rozwiązań geotechnicznych oba elementy mogłaby zawierać

Dokumentacja geotechniczna. Taka też jest najczęściej aktualna praktyka.

9

3

Etapy badań podłoża

„Instrukcja” wyróżnia trzy etapy badań podłoża:

•

rozpoznawczy dla fazy studiów,

•

podstawowy na potrzeby projektu budowlanego, niekiedy wykonawczego

•

badań uzupełniających (na potrzeby projektowania) lub kontrolnych

Takie pełne etapowanie zalecane jest dla dużych obiektów w złożonych i skomplikowanych

warunkach gruntowych. W typowych przypadkach badania wykonuje się dwuetapowo, a dla

robót małych (zwłaszcza remontowych i modernizacyjnych), w prostych warunkach,

ogranicza się je do jednego etapu. Podstawą ustalenia zakresu niezbędnych prac badawczych

i etapowania badań jest ocena stopnia złożoności podłoża. W §5.3 Rozporządzenia MSWiA

warunki gruntowe określone są nieco inaczej niż w „Instrukcji”. Ich definicje zestawiono w

Tablicy 2.

Zanim przejdziemy do omówienia poszczególnych etapów badań warto zdefiniować

grupy zadań istotne przy rozpoznawaniu i ocenie warunków gruntowych. Listę tę

sporządzono [22] w oparciu o wcześniejsze sformułowania [21, 23]. Są to w porządku

chronologicznym:

•

Rozpoznanie budowy geologicznej podłoża terenu przeznaczonego pod zabudowę

(stratygrafia, litologia, tektonika, procesy geologiczne w tym geodynamiczne,

krasowe itd.) i stworzenie ogólnego modelu budowy geologicznej i warunków

hydrogeologicznych.

•

Ustalenie w ramach rozpoznanego modelu budowy geologicznej własności

fizycznych

i mechanicznych skał (gruntów), jak również warunków wodnych oraz konstruowanie

geologiczno – inżynierskiego modelu podłoża, a w jego ramach dokładniejszego

podziału np. na „warstwy geotechniczne” wg nomenklatury normy PN-81/B-03020

[30].

•

Ocena możliwego wpływu czynników geologicznych (zbadanych w ramach w/w

grup)

na bezpieczeństwo (stateczność) budowli, wnioski odnośnie wyboru sposobu

posadowienia,

właściwego wykonawstwa robót ziemnych i fundamentowania oraz – w razie

potrzeby – metod uzdatniania podłoża, prognoza współdziałania budowli z podłożem

oraz wpływu jej na środowisko geologiczne.

10

•

Obliczanie rozkładu naprężeń w podłożu budowli, stanów granicznych,

spodziewanych osiadań, stateczności budowli w specjalnych warunkach, stateczności

skarp (zboczy), projektowanie fundamentów, robót ziemnych, wzmacniania podłoża,

nasypów, nawierzchni drogowych itp.

Do geologii inżynierskiej należy rozpoznanie budowy geologicznej i warunków wodnych

podłoża terenu przeznaczonego pod zabudowę, do geotechniki - projektowanie

geotechniczne. Wspólnymi elementami obu nauk są zadania zaliczone do grupy drugiej i

trzeciej.

3.1

Etap rozpoznawczy

Trudno przecenić zaproponowany w „Instrukcji” pomysł Studium geologiczno –

inżynierskiego. To wstępne opracowanie oparte głownie na pracach kameralnych dostarczyć

ma informacji geologiczno - inżynierskich pozwalających na dokonanie wyboru optymalnego

wariantu trasy, przyjęcie koncepcji rozwiązań technicznych oraz szacunek kosztów.

Podstawowymi danymi, na których opierać ma się Studium są geologiczne mapy i

materiały archiwalne, zdjęcia lotnicze lub satelitarne i wizja terenu. Wizję rozszerzyć można

o kartowanie wybranych obszarów oraz obserwacje i pomiary wód gruntowych i

powierzchniowych. Kartowanie uzupełnić mogą wiercenia penetracyjne bądź badania

geofizyczne. Według „Instrukcji” Studium powinno zawierać:

•

ogólny model budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych,

•

określenie obszarów występowania gruntów słabonośnych i skomplikowanych

warunków gruntowych (niekorzystnych zjawisk geologicznych),

•

dane o możliwości pozyskania materiału do budowli ziemnych,

•

dane na temat możliwego wpływu inwestycji na środowisko, zwłaszcza na wody

gruntowe,

•

wstępne ustalenie kategorii geotechnicznej.

Jeśli porównamy te wytyczne z wymienionymi wyżej grupami zadań stawianymi przy

rozpoznawaniu i ocenie warunków gruntowych, to zauważymy, że oczekiwane od Studium

informacje pochodzą z trzech pierwszych grup, choć mają ograniczony i wstępny charakter.

„Instrukcja” zakłada uzyskanie od inwestora wymagań techniczno – budowlanych, w

tym mapy z lokalizacją przewidywanej drogi oraz obiektów mostowych i towarzyszących,

jak również przybliżony przebieg niwelety i inne informacje. Zdaniem autora, jeśli prace

projektowe są tak zaawansowane, że zarówno przebieg trasy, jak i niweleta są już choćby w

11

sposób przybliżony ustalone, realizacja etapu Studium jest spóźniona, a więc zbędna.

Powinno ono powstawać wcześniej, mianowicie wtedy, gdy inwestor rozważa różne warianty

przebiegu trasy, a kwestia niwelety jest sprawą otwartą, czyli że można wyjść z założenia, iż

bilans mas ziemnych powinien być zerowy.

Pomimo ograniczonego zakresu badań, jaki przewidziany jest dla etapu Studium

geologiczno – inżynierskiego i wynikającej stąd niewielkiej dokładności rozpoznania (Rys.

1), zdaniem autora opracowanie to może i powinno zawierać więcej informacji niż

wymieniono w rozdziale 4.2 „Instrukcji”. Zaleca się tam, aby poza danymi ogólnymi

(inwestor, wykonawca, lokalizacja i wstępna charakterystyka drogi oraz rzeźby i

użytkowania terenu) oraz informacjami z dostępnych danych o budowie geologicznej,

hydrogeologii i warunkach geotechnicznych Studium zawierało fragment mapy geologicznej

lub geologiczno – inżynierskiej, mapę z lokalizacją obiektu (obie w skali 1 : 50 000 lub

większej, a więc zawierające tylko ogólne informacje) oraz mapę (w skali 1 : 10 000 lub

większej) o charakterze problemowym wskazującą np. zasięgi gruntów słabonośnych, czy

obszary osuwiskowe. Praktycznie więc tylko ten ostatni załącznik dostarcza wskazówek na

temat tych odcinków trasy, na których napotkać można trudności. Studium powinno zawierać

wnioski z niego wynikające oraz propozycje wyboru wariantu lokalizacyjnego.

Poważne inwestycje drogowe charakteryzują się prze wszystkim znaczną długością

rzędu 10, 100, czy więcej kilometrów. Dostępność danych geologicznych jest na tak długiej

trasie z natury rzeczy zróżnicowana. Podobnie stopień złożoności warunków gruntowych,

przy czym tu już obserwuje się pewne prawidłowości. Problemy pojawiają się na przykład

przy przekraczaniu przez trasę rzek (niekorzystne warunki hydrogeologiczne, zróżnicowana

litologia), a tam zawsze planuje się budowę poważnego obiektu inżynierskiego (mostu),

naturalnych obniżeń (jeziorne i bagienne grunty słabonośne), czy przy konieczności realizacji

głębokich wykopów, bądź gdy morfologia terenu jest zróżnicowana (problemy odwodnienia i

ruchów masowych). Dlatego program badawczy Studium musi przewidywać pewien metraż

wierceń penetracyjnych (lub badań geofizycznych; oba warianty „Instrukcja” dopuszcza),

przy czym tych prostych badań nie należy wykonywać, zanim w oparciu wyłącznie o dane

archiwalne i wizję terenu nie opracuje się pierwszej wersji mapy problemowej. Należy

podkreślić, że przeprowadzenie prac analitycznych w sposób szczegółowo opisany w

rozdziale 2.1 załącznika do „Instrukcji”, z zastosowaniem aktualnego podkładu

topograficznego, zapewni doskonałe rozeznanie w analizowanym terenie. Jednakowoż w

każdym przypadku, na wstępnej wersji mapy problemowej znajdą się:

12

•

rejony stosunkowo dobrze rozpoznane o generalnie korzystnych warunkach

gruntowych,

•

rejony stosunkowo dobrze rozpoznane o niekorzystnych warunkach gruntowych,

•

rejony słabo rozpoznane, gdzie można podejrzewać obecność gruntów słabych lub

niekorzystnych zjawisk geologicznych,

•

„białe plamy”.

Badania polowe skoncentrować należy na dwóch ostatnich z wymienionych wyżej rejonów

przedmiotowej trasy, przy czym nie powinna to być taka, czy inna siatka wierceń, lecz

punkty badawcze wyznaczone w newralgicznych punktach w trakcie wizji terenu i

kartowania geologiczno – inżynierskiego wybranych obszarów. W ten sposób uzyska się

oszczędności zarówno w liczbie, jak i głębokości (a więc łącznie – metrażu) wierceń. Na

przykład badając wysoczyznę polodowcową wystarczy często nawiercić strop nie

zwietrzałych (bez domieszek humusu i nie uplastycznionych) glin zwałowych (takie

wiercenie może mieć głębokość 1,5 m), podczas gdy w wypełnionych torfami „oczkach”

należy postarać się ustalić maksymalną miąższość gruntów organicznych (może to być i 10

m) oraz wykartować jego zasięg.

Dysponując dokładną mapą topograficzną i wynikami odpowiednio ukierunkowanych

badań terenowych jesteśmy w stanie nie tylko znacznie poprawić jakość mapy problemowej,

ale również opracować przekroje geologiczno – inżynierskie. Przekroje takie ułatwiłyby

wybór najlepszego wariantu przebiegu trasy i umożliwiłyby optymalizację niewelety drogi,

której wstępną propozycję (wynikającą li tylko z morfologii terenu i warunków geologiczno

– inżynierskich) mogłoby zawierać Studium. Praktyka wskazuje, że dominuje tendencja

prowadzenia dróg na nasypach, a więc bilans mas ziemnych inwestycji jest zwykle ujemny.

Tymczasem koszt robót ziemnych, w którym znaczną pozycję stanowi zakup, dowóz i

wbudowanie w nasyp kruszywa stanowi niebagatelną pozycję kosztorysową. W Tablicy 3

podano przykład pochodzący z opracowanej w 2006 r. przez warszawskie Stowarzyszenie

Integracji Stołecznej Komunikacji analizy techniczno – ekonomicznej wariantów przebiegu

drogi ekspresowej S8 na odcinku Augustów – Suwałki

6

(głośny przypadek doliny Rospudy).

W opracowaniu analizy wykorzystano:

•

wskaźniki techniczno – ekonomiczne dróg i mostów dla studiów sieci drogowej,

•

informacje o kosztach inwestycji drogowych wykonywanych w ostatnich latach dla

dróg zamiejskich,

6

http://siskom.waw.pl/rospuda/Wariant_alt/Opracowanie-do-wariantu-alternatywnego.pdf

13

•

wskaźniki przeliczeniowe kosztów w poszczególnych latach uzyskane z GUS i

Ministerstwa Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa.

Z danych z Tablicy 3 wynika, że koszt robót ziemnych może sięgać 1/3 wszystkich kosztów

budowy drogi, a zapewne nie jest to przykład ekstremalny.

Wzbogacenie według przedstawionej propozycji zakresu Studium geologiczno –

inżynierskiego sprawi, że Studium będzie doskonałym materiałem wyjściowym dla Projektu

robót geologicznych, o czym niżej.

3.2

Projekt robót geologicznych

Czynnością wstępną drugiego etapu rozpoznania podłoża poważnych inwestycji

drogowych jest opracowanie Projektu robót geologicznych, który, po zatwierdzeniu przez

odpowiedni organ administracji geologicznej, jest podstawą przeprowadzenia badań i

opracowania Dokumentacji geologiczno – inżynierskiej. Oczywiście „Instrukcja” wymieniła

ten dokument, ale opisując go (w rozdziale 3.1) oparła się na obowiązującym wówczas

Rozporządzeniu w tej sprawie z 1994 r. Zostało ono zmienione już w 2001 r., a jego

najnowszą wersją jest Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 grudnia 2011 r. w

sprawie szczegółowych wymagań dotyczących projektów robót geologicznych, w tym robót,

których wykonywanie wymaga uzyskania koncesji (Dz. U. Nr 288, poz. 1696). Zmiany treści

rozporządzenia można uznać za kosmetyczne, zwłaszcza w stosunku do powszechnie znanej

wersji z 2001 r., choć warto zwrócić uwagę na konieczność określenia wpływu zamierzonych

robót geologicznych na obszary chronione (w tym Natura 2000) i przedstawienia składników

ś

rodowiska podlegających ochronie na mapie geologiczno – gospodarczej. Znikło też pojęcie

„aneksu do projektu” stosowane dotychczas w przypadku badań wieloetapowych. Obecnie

dla każdego etapu badań sporządzać należy kolejny, nowy projekt, jednak o treści takiej

samej, jak „dawny” aneks. Prawo geologiczne wprowadza jeszcze inne drobne zmiany, takie

jak zwiększenie do 100 m głębokości wierceń, przy realizacji których nie stosuje się

przepisów o ruchu zakładu górniczego, czy przeniesienie obowiązku zgłoszenia zamiaru

rozpoczęcia robót z wykonawcy na inwestora. Zaskakujące jest natomiast, że poważna

zdawało by się zmiana tytułu omawianego Rozporządzenia („roboty” zamiast „prac”

geologicznych) nie spowodowała adekwatnych do tego zmian (ograniczeń) jego treści. W

dalszym ciągu Projekt zawierać ma więc omówienie planowanych prac geodezyjnych, czy

badań laboratoryjnych, które przecież nie są „robotami geologicznymi”. Dodano nawet

14

zapomniany w poprzedniej edycji zapis o potrzebie określenia rodzaju dokumentacji mającej

powstać w wyniku realizacji projektowanych robót geologicznych.

Cennym, zwłaszcza dla inwestycji liniowych zapisem Rozporządzenia w sprawie ...

projektów robót geologicznych (obecnym też w jego poprzednich wersjach) jest zalecenie

załączenia doń przekroju geologicznego, „o ile został już sporządzony”. Podana wyżej

propozycja sporządzania przekroju geologiczno – inżynierskiego na etapie Studium nie

wynikała jednak z chęci wypełnienia tego niekoniecznego przecież warunku

Rozporządzenia. Dzięki przekrojowi, na który naniesiono by planowaną niweletę (ale już w

wersji zaproponowanej przez projektanta, stanowiącej załącznik do wymagań techniczno –

budowlanych) zaprojektowanie ograniczonego do niezbędnego minimum zakresu robót

geologicznych byłoby znacznie łatwiejsze, niż w przypadku, gdy takim przekrojem nie

dysponujemy. Przy dużych inwestycjach drogowych, gdy projektuje się setki punktów

badawczych, a metraże poszczególnych asortymentów idą w tysiące taka możliwość ma

niebagatelne znaczenie.

W tym miejscu zwrócić należy uwagę na pewną niekonsekwencję „Instrukcji”. Choć

określiła ona, że zakres badań powinien wynikać z:

•

aktualnego stopnia rozpoznania geologicznego,

•

wymagań techniczno – budowlanych i fazy projektowania (budowy, eksploatacji),

•

kategorii geotechnicznej oraz klasy projektowanej drogi lub obiektu mostowego,

•

uwarunkowań środowiska przyrodniczego i zagospodarowania terenu,

to jako zasadniczy swój cel uznała „określenie i ujednolicenie (podkr. moje, M.T.) zasad

projektowania badań i robót geologicznych oraz programowania badań geotechnicznych...”.

Pomocą w tym ujednolicaniu miała być Tablica 3.1 zawarta w „Instrukcji”, którą

umieszczono tu jako Tablicę 4

7

. Oczywiście uważny czytelnik „Instrukcji” wskaże

natychmiast, że dane z tablicy nie mają charakteru stricte obligatoryjnego. Napisano nad nią

przecież, że jeśli teren był już wcześniej rozpoznawany liczbę nowych punktów badawczych

ustala projektant w porozumieniu z geologiem (geotechnikiem), a „w warunkach

korzystnych” ich rozstaw może być większy. Poza tym części składowe inwestycji mogą być

zakwalifikowane do różnych kategorii geotechnicznych. To wszystko prawda, ale problem

nadmiernej liczby punktów badawczych dotyczy przede wszystkim dużych inwestycji:

autostrad i dróg ekspresowych, a te „Instrukcja” każe zaliczyć do trzeciej kategorii

7

Uzupełnioną o symbole klas dróg zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z

dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich
usytuowanie (Dz.U. Nr 43, poz. 430).

15

geotechnicznej. Trudno wymagać od inwestora, czy projektanta znajomości geologii

inżynierskiej, czy też bezgranicznego zaufania do geologa. On zna „Instrukcję” w której są

tylko dwie tablice o jednoznacznej treści (omawiana Tablica 3.1 – tu nr 4 – oraz Tablica 3.5 z

analogicznymi zaleceniami dla obiektów mostowych, która jest tu prezentowana jako Tablica

5) i trudno się dziwić, że zazwyczaj żąda ich literalnego stosowania.

3.3

Dokumentowanie wyników badań etapu podstawowego

Sposoby przeprowadzania terenowych i laboratoryjnych badań geologiczno –

inżynierskich i geotechnicznych na potrzeby inwestycji drogowych są przedmiotem rozdziału

4. Tutaj omówione są zasady ich dokumentowania.

W przypadku dużych inwestycji drogowych opracowaniem zamykającym etap badań

podstawowych jest Dokumentacja geologiczno – inżynierska. Aktualne wytyczne odnośnie

zawartości dokumentacji znajdują się w Rozporządzeniu Ministra Środowiska z dnia 23

grudnia 2011 r. w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać

dokumentacje hydrogeologiczne i geologiczno-inżynierskie (Dz. U. Nr 291, poz. 1714).

Zgodnie z tym aktem prawnym Dokumentację geologiczno – inżynierską składającą się z

części tekstowej i graficznej sporządza się w formie papierowej i elektronicznej, co jest

nowością.

Część tekstowa obejmuje sformalizowane stronę tytułową i tzw. kartę informacyjną,

kopię decyzji zatwierdzającej Projekt prac geologicznych, część opisową oraz spis literatury i

materiałów archiwalnych. Treść merytoryczną zawiera oczywiście część opisowa tekstu i

część graficzna dokumentacji. W Rozporządzeniu zastosowano manierę polegającą na

wymienieniu najpierw tych elementów części opisowej i graficznej, które powinny się

znaleźć w każdej dokumentacji geologiczno – inżynierskiej (§18), a następnie elementów

charakterystycznych dla dokumentacji sporządzanych w określonym celu, w tym na potrzeby

posadawiania obiektów budowlanych inwestycji liniowych (§22).

Analizując i nieznacznie modyfikując zapisy obu paragrafów można przyjąć, że część

opisowa dokumentacji geologiczno – inżynierskiej wykonanej na potrzeby inwestycji

drogowych powinna zawierać:

•

określenie inwestora, zleceniodawcy i wykonawcy, dane na temat zlecenia/umowy,

podstawę prawną wykonania dokumentacji, numer i datę decyzji oraz nazwę organu

zatwierdzającego Projekt,

16

•

informacje o wymaganiach techniczno – budowlanych, określenie celu badań i

kategorii geotechnicznej projektowanej inwestycji,

•

opis wykonanych badań w nawiązaniu do założeń ustalonych w Projekcie robót

geologicznych i analiza ich wyników w aspekcie zakładanego celu badań,

•

opis położenia geograficznego i administracyjnego dokumentowanego terenu,

•

ogólne informacje o dokumentowanym terenie dotyczące jego rzeźby,

zagospodarowania, istniejących obiektów budowlanych, infrastruktury podziemnej i

stosunków własnościowych,

•

opis budowy geologicznej, z uwzględnieniem tektoniki, krasu, litologii i genezy

warstw,

•

przestawienie występujących na trasie projektowanego obiektu budowlanego

inwestycji liniowej i w jego sąsiedztwie zjawisk i procesów geodynamicznych

(łącznie z kartą rejestracyjną osuwiska lub kartę rejestracyjną terenu zagrożonego

ruchami masowym ziemi, jeżeli zostały opracowane), procesów wietrzeniowych,

deformacji filtracyjnych, pełzania, pęcznienia, osiadania zapadowego i przekształceń

antropogenicznych oraz ocenę wielkości wpływu tych procesów na realizację tego

obiektu,

•

opis warunków hydrogeologicznych i hydrologicznych, w tym poziomów

wodonośnych, dynamiki wód i kontaktów hydraulicznych między nimi na

projektowanej trasie i w jej sąsiedztwie,

•

informację o lokalizacji i zasobach złóż kopalin, które mogą być wykorzystane przy

wykonywaniu projektowanej inwestycji oraz ich jakości,

•

charakterystykę wydzielonych zespołów gruntowych i skalnych, w tym serii

litologiczno-genetycznych, oraz opis i ocenę właściwości fizyczno – mechanicznych

(parametrów) gruntów (warstw geotechnicznych) tworzących te zespoły,

•

ocenę warunków geologiczno – inżynierskich z uwzględnieniem niwelety trasy,

wskazanie terenów mało przydatnych i propozycje umożliwiające wariantowe

rozwiązanie przebiegu trasy projektowanej inwestycji liniowej,

•

ocenę wpływu przebiegu trasy projektowanego obiektu budowlanego inwestycji

liniowej na środowisko, ze wskazaniem możliwych zagrożeń,

•

określenie kierunków rekultywacji i zagospodarowania obszarów zmienionych

antropogenicznie,

17

•

określenie przydatności gruntów z wykopów powstałych przy budowie obiektu

budowlanego inwestycji liniowej do budowy nasypów tego obiektu,

•

propozycję zakresu i sposobu prowadzenia monitoringu,

natomiast część graficzna:

•

mapę przeglądową z lokalizacją dokumentowanego terenu (w skali 1 : 100 000

lub większej)

•

plan sytuacyjny sporządzony w skali od 1:500 do 1:2000

8

,

•

mapę dokumentacyjną sporządzoną na podkładzie topograficznym

9

, z naniesionymi

lokalizacją dokumentowanego terenu, liniami przekrojów geologiczno-inżynierskich

i punktami badawczymi;

•

mapę geologiczno-inżynierską obejmującą strefę wzdłuż trasy projektowanego

obiektu budowlanego inwestycji liniowej o szerokości uzależnionej od występujących

warunków geologicznych, klasy drogi, wskazań projektanta (np. warianty przebiegu

trasy)

i przewidywanego wpływu tego obiektu na środowisko,

•

mapę miąższości gruntów słabonośnych, mapę obszarów zagrożonych podtopieniami,

ewentualnie inne

10

,

•

przekroje geologiczno-inżynierskie, z naniesioną niweletą trasy projektowanej drogi

oraz

11

wykresami sondowań statycznych i dynamicznych,

•

profile otworów wiertniczych,

•

plany wyrobisk i odwzorowania ich ścian (przy kartowaniu geologicznym),

•

karty sondowań statycznych i dynamicznych i innych badań in situ,

•

tabelaryczne zestawienie wyników badań laboratoryjnych, a także wykresy uzyskane

z badań uziarnienia, wytrzymałościowych, odkształceniowych itd.

Próbując uogólnić wyszczególnione wyżej elementy części opisowej (bo nie należy

ich raczej traktować jako wymaganej zawartości kolejnych części, czy rozdziałów tekstu)

wydzielić możemy dużą część informacyjno – opisową (od aspektów formalnych, poprzez

zrealizowany zakres prac, opis budowy geologicznej, procesów geologicznych, warunków

8

Ten wymóg jest kłopotliwy przy dużych inwestycjach (proszę sobie wyobrazić liczbę arkuszy map w skali

nawet 1 : 2000, jeśli droga ma 50, czy 100 km długości), do niczego nie przydatny (tą samą treść zawiera mapa
dokumentacyjna) i w związku z tym powszechnie ignorowany.

9

Odnośnie skali mapy dokumentacyjnej prawodawca nie wypowiada się jednoznacznie. Dla celów drogowych

często stosuje się mapę w skali 1 : 5000 dla trasy i 1 : 1000 dla obiektów inżynierskich.

10

Mapę miąższości gruntów słabonośnych można kompilować z mapą geologiczno – inżynierską. Pozostałe

mapy problemowe zależą od występowania lub nie konkretnych warunków, wartych wizualizacji. Uwzględnić
należy ponadto specyfikę projektowania dróg, o czym stanowi rozdział 4.3.

11

Kontrowersyjny zapis nowego Rozporządzenia.

18

hydrogeologicznych i występujących na trasie złóż, aż do zbudowania na tyle dokładnego, na

ile to możliwe modelu geologiczno – inżynierskiego (serie litogenetyczne i warstwy

geotechniczne). Na tej podstawie przeprowadzana jest ocena warunków geologiczno –

inżynierskich (wraz z graficznym ich przestawieniem na mapach i przekrojach) i wreszcie

przedstawiane wnioski. Wśród nich także zalecenia dotyczące sposobu posadawiania

obiektów, zakresu wymiany gruntów, zalegania gruntów nośnych dla fundamentów

palowych, zakresu wzmocnienia podłoża, potrzeby nadzoru geotechnicznego prac ziemnych

itp., o czym Rozporządzenie w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny

odpowiadać dokumentacje ... nie wspomina.

„Instrukcja” w interesujący, syntetyczny sposób wskazuje na trzy niezbędne w każdej

dokumentacji zawierającej wyniki badań „części merytoryczne”. Są to (z pewnymi skrótami):

•

dane projektowe i wyniki badań podłoża,

•

analiza i krytyczna ocena wyników badań oraz wskazanie niezbędnych badań

uzupełniających,

•

wnioski i zalecenia projektowe i weryfikacja kategorii geotechnicznej.

Warto zwrócić uwagę na ten środkowy punkt (pozostałe w wielu aspektach omówiono

powyżej), gdyż wskazuje na bardzo ważny obowiązek geologa (czy geotechnika) –

dokumentatora. Autorzy dokumentacji muszą zdawać sobie sprawę, że projektant często nie

tylko

wykorzystuje

parametry

wyprowadzone

dotyczące

wydzielonych

warstw

geotechnicznych, ale także wprowadza do swoich obliczeń parametry, które znajduje

rozproszone w dokumentacji. Mogą to być na przykład wartości

oporu na ścinanie pomierzone w terenie sondą obrotową (VT), laboratoryjne oznaczenia

współczynnika filtracji, modułu edometrycznego itp. Właśnie z tego powodu w dokumentacji

niezbędna jest krytyczna ocena wyników badań i dopuszczenie (lub nie) danych wartości do

stosowania w projektowaniu. Autor dokumentacji wykonywanej na etapie podstawowym ma

nie tylko prawo, ale i obowiązek wskazania tych elementów rozpoznania, które zawierają

największy element niepewności i powinny zostać uściślone lub sprawdzone.

Realizując zapis § 8.2. Rozporządzenia MSWiA w opisanej wyżej sytuacji należy w

Programie badań geotechnicznych wykorzystać zawarte w Dokumentacji geologiczno -

inżynierskiej zapisy dotyczące niezbędnych badań uzupełniających. Ich realizacja pozwoli na

uściślenie wniosków geotechnicznych i przeprowadzenie stosownych obliczeń. Jeśli zakres

badań zrealizowany w Dokumentacji geologiczno - inżynierskiej jest wystarczający, a ich

wyniki nie budzą wątpliwości Dokumentacja geotechniczna będzie miała charakter Projektu

geotechnicznego.

19

Powyższe nie oznacza rezygnacji z badań geotechnicznych, które będą prowadzone po

rozpoczęciu budowy w ramach nadzoru geotechnicznego.

Z odmienną sytuacją mamy do czynienia w przypadku rozpoznawania podłoża pod

obiekt drogowy od klasy III wzwyż w prostych warunkach gruntowych. Wówczas etap badań

podstawowych będzie jedynym etapem, który zostanie zakończony opracowaniem

Dokumentacji (albo „Ekspertyzy”, czy też według popularnego nazewnictwa „Opinií”)

geotechnicznej. Uznanie w takich sytuacjach badań geologiczno – inżynierskich za zbędne

wydaje się logiczne, podobnie jak zapis §7. pkt. 1 Rozporządzenia MSWiA, iż wystarcza

wtedy „jakościowe określenie właściwości gruntów”. Badania sprowadzają się wówczas

zwykle do makroskopowego opisu i oceny gruntu wydobytego z małośrednicowego,

nierurowanego otworu penetracyjnego. Może powstać wątpliwość, czy takie rozpoznanie

zawsze spełni swoje zadanie przy obiektach liniowych. Nie oparcie się wówczas na

racjonalnym modelu budowy geologicznej może skutkować błędnym szacowaniem nośności

gruntów spoistych (twardoplastyczny grunt pochodzenia jeziornego będzie znacznie słabszy

od gliny zwałowej o tym samym stopniu plastyczności), czy też ich wysadzinowości albo

zagęszczenia piasków (np. piaski eoliczne bywają bardzo luźne). Warto rozważyć sugestię,

czy w takich warunkach opracowanie typu Studium geologiczno – inżynierskiego nie

spełniłoby lepiej swojego zadania.

Pamiętać też należy, że tylko w opisanym przypadku prostych warunków gruntowych

badania geotechniczne można rozumieć jako „uproszczoną geologię inżynierską”. Wobec

wycofania normy PN-81/B-03020 [30] z zawartymi w niej tabelami parametrów

geotechnicznych (czyli tzw. „metody B”) oczekiwać należy [25] rozwoju laboratoryjnych i

polowych badań geotechnicznych i to się dzieje na naszych oczach (Rozdział 5). O

złożoności procesu projektowania geotechnicznego przekonuje schemat na Rys. 2.

4

Badania geologiczno – inżynierskie i geotechniczne

4.1

Badania polowe (roboty geologiczne)

Omawiana „Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych”

pomyślana jest jako dość obszerny

12

podręcznik wykonywania badań geologiczno –

inżynierskich i geotechnicznych, do dziś chętnie cytowany [31]. Trudno więc szczegółowo

odnieść się do jego treści w tekście o ograniczonych rozmiarach. Zwłaszcza problematyka

12

Łącznie z „Załącznikiem” liczy 139 stron formatu A4.

20

badań polowych jest szeroko reprezentowana w „Instrukcji”. W niniejszym rozdziale

skomentowano te dotyczące badań polowych zapisy „Instrukcji”, które zwróciły uwagę

autora. Najnowszym trendom w tej dziedzinie poświęcono rozdział następny.

Pamiętać należy, że cele i zakres geologiczno - inżynierskich badań polowych na

potrzeby drogownictwa są typowe (podobne jak dla innych budowli inżynierskich) tylko w

przypadku badań na potrzeby obiektów mostowych, choć i tu należy podkreślić pewną

specyfikę przekroczeń dolin rzecznych. Warunki gruntowe są tam często złożone [18].

Oczekiwać można niekorzystnych warunków hydrogeologicznych np. wód artezyjskich, czy

ruchów masowych na zboczach dolin. Niezbędna może się okazać analiza procesów erozji

rzecznej, problemu ruchomego dna itd. Jeśli chodzi o badania dla samej drogi pamiętać

należy o różnicowaniu rozpoznania:

•

na odcinkach wykopu pod kątem trudności odspajania gruntu, stateczności skarp,

wykorzystania gruntów z wykopów do robót ziemnych,

•

na odcinkach nasypu dla ustalenia zasięgu gruntów słabonośnych (ściśliwych),

z punktu widzenia konieczności ich usunięcia (wymiany) lub wzmocnienia,

•

miejsc, w których wystąpić mogą osuwiska,

•

w strefie bezpośredniego oddziaływania obciążeń nawierzchni drogowej (warunki

wodne, wysadzinowość, wskaźnik nośności CBR).

Jako podstawowe badania polowe „Instrukcja” wymienia wyrobiska badawcze

(wiercenia, ale także doły próbne i wykopy badawcze) i badania in situ. Odnotować należy, że

badaniom in situ przypisała ona głównie rolę badawczą (określenie stanu gruntów i

parametrów geotechnicznych), a mniejszą rozpoznawczą (uzupełniające rozpoznanie między

wierceniami), choć przy omawianiu badań pod obiekty mostowe dopuszcza zastępowanie

niektórych wierceń sondowaniami, badaniami presjometrycznymi, czy dylatometrycznymi.

Współczesne tendencje są inne. Dokumentowanie powinno opierać się o dane ilościowe, a są

to głównie wyniki różnych sondowań. Sondowania dają ciągłe profile oporu gruntu podczas

penetracji. Jest to informacja o większej wadze i ścisłości niż wyniki wierceń i opis

wydobywanych z nich próbek gruntu [32]. Pojawiają się więc zalecenia oparcia rozpoznania

na badaniach in situ (wykonywanych co najmniej dwoma metodami) tylko uzupełnionego

losowo rozmieszczonymi odwiertami dla pozyskania wysokiej jakości próbek gruntu [18].

Powtórzyć należy, iż nie powinno wymagać się rygorystycznego przestrzegania

zaleceń dotyczących rozstawu punktów badawczych przedstawionych w Tablicach 4 i 5 w

rozdziale 3.2. Komentarz w „Instrukcji”, iż liczba wyrobisk badawczych w przypadku

kategorii 3 oraz na obszarach występowania osuwisk powinna być określona indywidualnie

21

należało by rozszerzyć na zakres robót geologicznych w ogóle. Także w aspekcie głębokości

wyrobisk, czemu „Instrukcja” poświęca wiele miejsca. Rozważyć należałoby np. taki zapis:

„Wytyczne odnośnie liczby i głębokości wyrobisk podane w „Instrukcji” należy traktować

orientacyjne i dostosować do spodziewanych warunków gruntowych”.

Jako zalecane badania in situ „Instrukcja” wymienia praktycznie wszystkie rodzaje

sondowań oraz badania presjometryczne i dylatometryczne do stosowania tak (i przede

wszystkim) do badania podłoży obiektów mostowych, jak i (zwłaszcza sondowania, a także

ś

cinania obrotowe i badania płytą VSS) dróg.

4.2

Badania laboratoryjne

„Instrukcja” słusznie wymaga, aby miejsca (warstwy gruntów) pobierania próbek

NNS były sprecyzowane w programie/projekcie badań. Zwraca też uwagę na rolę tych próbek

przy badaniu osuwisk. Krytycznie należy natomiast odnieść się do zalecenia pobierania nie

rzadziej niż co 1 m lub co zmianę warstwy próbki NU oraz co 2 m lub co zmianę warstwy

próbki NW

13

. Przy dużych inwestycjach oznacza to pobieranie tysięcy próbek gruntu, co jest

logistycznie trudne (przechowywanie, transport, tempo badań laboratoryjnych) i kosztowne.

Praktyka wykazuje ponadto, że zalecenie to zachęca do rezygnacji z niezbędnej

merytorycznie (oraz wymaganej prawem!) instytucji jaką jest stały dozór geologiczny.

Tymczasem jakość próbek „NW” branych do woreczków plastikowych pozostawia wiele do

ż

yczenia i opieranie się na wynikach ich badań (w aspekcie wilgotności i stopnia

plastyczności gruntu spoistego) może prowadzić do poważnych błędów. Pobieranie próbek

NU co 1 m niezależnie od rodzaju gruntu mija się z celem. Takie próbki gruntów spoistych są

bezwartościowe. śądanie pobierania ogromnej liczby próbek gruntu kłóci się zresztą z bardzo

trafnym zdaniem wprowadzającym z „Instrukcji”: „Badania laboratoryjne wykonuje się w

celu weryfikacji wyników prac polowych oraz określenia wybranych właściwości i

parametrów, odpowiednio do zadania geotechnicznego i występujących warunków”.

„Instrukcja” słusznie podkreśla specyfikę badań laboratoryjnych na potrzeby

projektowania dróg, jak również konieczność odrębnego traktowania strefy bezpośredniego

wpływu podłoża na nawierzchnię, strefy powyżej projektowanej niwelety (przyszłe wykopy)

i strefy głębszego podłoża. Tablica 6

14

zawiera listę badań, które wykonuje się dla strefy

13

Norma [2] wprowadza inne klasy jakości próbek gruntu. Próbce NU odpowiada klasa 4, NW – 3, a NNS –

klasa 1.

14

Tablica 6 odpowiada Tablicy 3.2 z instrukcji, przy czym dodano w niej (kursywą) normę europejską, według

której zaleca się obecnie dane badanie wykonywać.

22

bezpośrednio pod nawierzchnią, czyli do głębokości przemarzania [30], jednak nie płycej niż

1 m od niwelety. Głębiej mogą wystarczyć badania makroskopowe

15

, ewentualnie

(kontrolnie) badania wymienione w punktach 2 – 7 Tablicy 6. Dla ustalenia technologii

wykonywania robót ziemnych (wykopów) w gruntach występujących powyżej niwelety

wystarczy opis makroskopowy. Chcąc ustalić przydatność tych gruntów do budowy na

innych odcinkach drogi dolnych warstw nasypu należy określić dla gruntów spoistych –

granicę płynności, zaś dla niespoistych – wskaźnik piaskowy lub wykonać analizę

uziarnienia. Zdaniem autora dla gruntów spoistych przydatne są również badania wilgotności

optymalnej metodą Proctora i porównanie uzyskanych wyników z wilgotnością naturalną.

Badania pod kątem ustalenia stateczności skarp wymagają pobrania próbek NNS z gruntów

spoistych celem zbadania wytrzymałości na ścinanie. Jako badania uzupełniające

„Instrukcja” zaleca w tych przypadkach określenie gęstości objętościowej i konsystencji.

Opis metodyki badań laboratoryjnych zawarty w rozdziale 2.3 Załącznika „Instrukcji”

zawiera szereg cennych informacji i wytycznych dotyczących badań laboratoryjnych

wykraczając poza obowiązujące ówcześnie zalecenia normowe, niemniej wymaga

nowelizacji uwzględniającej ostatnie zmiany (np. w kwestii określania agresywności wody

wobec betonu). To samo dotyczy opisów gruntów organicznych i antropogenicznych

(rozdziały 3.1 i 3.2).

4.3

Warunki gruntowo – wodne, a specyfika projektowania dróg

Projektant – drogowiec zobowiązany jest do stosowania przy projektowaniu dróg

przepisów Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r.

w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich

usytuowanie (Dz. U. Nr 43, poz. 430). W Załączniku 4 tego Rozporządzenia określony został

sposób ustalania warunków gruntowo – wodnych podłoża nawierzchni i wykonawca badań

geologiczno – inżynierskich powinien to uwzględnić. Charakterystyka podłoża nawierzchni

sprowadza się według Rozporządzenia do zaliczenia podłoża do jednej z czterech grup

nośności: G1, G2, G3 lub G4. Podstawową cechą gruntu skutkującą zaliczeniem go do danej

15

W Załączniku do „Instrukcji” podany jest opis badań makroskopowych zgodny z PN-88/B-04481 Grunty

budowlane badanie laboratoryjne. Obecnie obowiązująca norma PN-EN ISO 14688-1:2005 Badania
geotechniczne; Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów wprowadza do badań makroskopowych szereg zmian, a
przede wszystkim zwiększa ich rolę. Jak wspomniano wyżej norma ta spotkała się z niechętnym przyjęciem
ś

rodowiska geologów i geotechników, zarówno dlatego, że nie uwzględnia znanych i uznanych metod

stosowanych wcześniej (np. szersze zastosowanie metody wałeczkowania, przyrządy kieszonkowe), jak i
zawiera błędy.

23

grupy jest jego wysadzinowość. Określa się ją definiując rodzaj gruntu, a w wątpliwych

przypadkach wykonując oznaczenia takich parametrów jak zawartość drobnych cząstek (<

0,05 i 0,02 mm), kapilarność bierna i wskaźnik piaskowy oraz badania wskaźnika nośności

CBR. Pierwszym krokiem procedury zaliczenia podłoża do danej grupy nośności jest

zdefiniowanie warunków wodnych według zasad podanych tu w Tablicy 7. Następnie

podłoże zalicza się do danej grupy nośności stosując Tablicę 8. Dla gruntów wątpliwych i

wysadzinowych należy oznaczyć wskaźnik nośności CBR

16

i określić grupę nośności według

Tablicy 9. Do projektowania przyjmuje się niższą grupę z określonych wg Tablic 8 i 9. W

przypadku dużej zmienności gruntu lub występowaniu w podłożu gruntów spoistych

miękkoplastycznych albo plastycznych, gruntów organicznych względnie skał grupę

nośności określa się indywidualnie.

Konstrukcje nawierzchni powinny być budowane na dobrze zagęszczonym podłożu

niewysadzinowym grupy nośności G1. Podłoże zaszeregowane do innej grupy nośności

należy doprowadzić do grupy G1 w sposób zależny od ustalonej dla tego podłoża grupy

nośności, szczegółowo określony w Rozporządzeniu.

5

Nowe trendy w metodyce badań podłoża

5.1

Sondowania

Wysokie oceny „Instrukcji badań podłoża gruntowego budowli drogowych i

mostowych” spotykane w literaturze [4, 18, 31] wynikają, zdaniem autora, przede wszystkim

z bogatej treści „Załącznika” do „Instrukcji” stanowiącego kompendium wiedzy na temat

znanych pod koniec XX wieku geotechnicznych metod badawczych i sposobów interpretacji

wyników badań. Dotyczy to zwłaszcza badań polowych in situ, w tym sondowań.

Sondowanie to penetracja podłoża gruntowego przy użyciu odpowiednio

skonstruowanych, standardowych końcówek zagłębianych przez wbijanie za pomocą młota

swobodnie spadającego ze stałej wysokości (sondowanie dynamiczne), wciskanie

(sondowanie statyczne) lub wkręcanie (mało popularna sonda WST) oraz określanie oporów

występujących przy ich pogrążaniu [3]. Większość sondowań ma charakter ciągły to znaczy

prowadzone są od powierzchni terenu (albo z dna otworu wiertniczego) do żądanej

głębokości (bądź do osiągnięcia zakładanego wyniku) albo „do oporu” wynikającego z

możliwości

technicznych

sondy.

Inaczej

skonstruowana

jest

najstarsza

znana

16

Po czterech dobach nasycania próbki wodą.

24

znormalizowana sonda zwana sondą cylindryczną lub SPT (Standard Penetration Test).

Badanie tą sondą ma charakter punktowy z uwagi na ograniczoną do około 0,6 m długość

końcówki. Odmianą sondowania jest ścinanie obrotowe FVT polegające na obracaniu

końcówki w kształcie krzyżaka wprowadzonej w grunt na daną głębokość i mierzeniu oporu

ś

cinania.

Aktualne nazewnictwo i parametry sondowań dynamicznych ciągłych znaleźć można

w normach PN-EN 1997-2:2009; Eurokod 7 [2] i PN-EN ISO 22476-2:2005 [33].

Najważniejsze dane techniczne na ten temat zawiera Tablica 10. Z uwagi na analogiczny

sposób zagłębiania do sondowań dynamicznych zaliczyć można sondę SPT, opisywaną

jednak odrębnie w cytowanych wyżej normach. Mierzonym parametrem sondowań

dynamicznych jest liczba uderzeń młota potrzebna do zagłębienia jej końcówki o 10 cm (N

10

;

dotyczy sond: lekkiej DPL, średniej DPM i ciężkiej DPH), 20 cm (N

20

– sonda bardzo ciężka

DPSH) lub 30 cm (N

30

– sonda SPT). Zasadniczym celem wykonywania sondowań

dynamicznych jest określanie stanu (stopnia zagęszczenia I

D

) gruntów niespoistych. W

„Instrukcji” znaleźć można obszerne omówienie zarówno różnych aspektów tego

zastosowania, jak i sposobów interpretacji funkcji I

D

= f(N). Oparto się tam na propozycji

interpretacji zawartej w projekcie normy „Sondowania” z 1994 r. i powtórzonej w normie

PN-B-04452:2002 [34]. Funkcja I

D

= f(N) dla wszystkich typów sond interpretowana jest jako

prosta, której zmienną niezależną jest logarytm N, współczynnikiem kierunkowym a liczby

0,429 (DPL), 0,431 (DPM) lub 0,441 (DPH, DPSH, SPT), zaś wyrazem wolnym b liczby z

przedziału 0,071 – 0,271 (Rys. 3). Norma PN-B-04452:2002 została wycofana w 2010 r. i

zastąpiona przez Eurokod 7 [2]. Tam w załączniku G podano jedynie przykłady korelacji I

D

=

f(N) dla niektórych rodzajów gruntów niespoistych i niektórych typów sond (DPL, DPH)

pochodzące z normy niemieckiej z lat siedemdziesiątych XX w (!). Ten „krok wstecz” może

być uzasadniony, gdyż interpretacja zaproponowana w [34] budzi wątpliwości [35]. Wydaje

się, że należy powrócić do problemu (jak się do niedawna wydawało – już rozwiązanego)

właściwej interpretacji sondowań dynamicznych.

W świetle powyższego ostrożnie podejść należy do proponowanej w „Instrukcji”

zależności wiążącej stopień zagęszczenia I

D

ze wskaźnikiem zagęszczenia I

S

[36, 37]:

D

S

I

I

174

,

0

958

,

0

818

,

0

−

=

,

natomiast warto zwrócić uwagę na niezależny od wątpliwości interpretacyjnych parametr

zwany dynamicznym oporem sondowania q

d

wyliczany wzorem:

25

)

(

2

P

Q

e

A

H

Q

q

d

+

×

×

=

(N/m

2

),

gdzie:

Q

-

masa młota (wyrażona w N),

H

-

wysokość swobodnego spadania młota (m)

A

-

powierzchnia podstawy stożka (m

2

),

e

-

wpęd końcówki przy jednym uderzeniu, e = 0,2/N

20

,

P

-

masa żerdzi i prowadnicy (N).

Choć sondę cylindryczną od pozostałych sond dynamicznych odróżnia in minus

punktowy charakter badania, jej zaletą jest znana i uznana interpretacja dla gruntów spoistych

(Tablica 11). Dodać należy, iż nowy impuls sondowaniom SPT dało wprowadzenie jej

nowoczesnej odmiany BDP (borehole dynamic probing). Umieszczenie odpowiednio

wyprofilowanego młota w otworze bezpośrednio nad kowadłem i końcówką badawczą

wyeliminowało rosnący z głębokością sondowania problem szacowania wpływu kolumny

ż

erdzi na uzyskany wynik.

Sondowania statyczne opisywane najczęściej symbolem CPT (cone penetration

testing) i polegające na wciskaniu w podłoże stożkowej, ale o bardzo szczególnej konstrukcji

końcówki daje nieporównywalnie szersze możliwości interpretacyjne w stosunku do

sondowań dynamicznych. Wynika to z samego sposobu wprowadzania stożka w podłoże z

niewielką, stałą prędkością równą 2

±

0,5 cm/s, ale również w zapewnieniu, iż dwufazowy

pomiar oporu wciskania dotyczy najpierw wyłącznie oporu pod stożkiem q

c

, po czym, znów

wyłącznie, oporu tarcia tulei (pobocznicy) stożka f

s

. Te dwa parametry, które w

charakterystyczny sposób łączy tzw. współczynnik tarcia R

f

::

%

100

×

=

c

s

f

q

f

R

pozwalają podjąć skuteczną próbę interpretowania rodzaju gruntu bez potrzeby wydobycia

go na powierzchnię. Taką propozycję dla warunków polskich zawiera Rys. 4 [38, 39]. Pomiar

ciśnienia (lub nadciśnienia w gruntach spoistych) wody w porach gruntu (wersja CPTU)

wzbogaca te możliwości o ocenę warunków hydrogeologicznych.

W XX w. w Polsce tak sondowania dynamiczne, jak i statyczne wykorzystywane były

przede wszystkim do wyznaczania stopnia zagęszczenia I

D

gruntów niespoistych oraz (sondy

SPT i CPT) stopnia plastyczności I

L

gruntów spoistych. Wynikało to z powszechności

stosowania normy

26

PN-81/B-03020 [30], w której parametry te pełniły funkcję tzw. parametrów wiodących. Z

kilku znanych interpretacji funkcji I

D

= f(q

c

) zacytować można wzór zalecany w normie PN-

B 04452:2002 [34]:

I

D

= 0,709 q

c

– 0,165,

natomiast popularne w Polsce sposoby wyznaczania stopnia plastyczności na podstawie

wartości q

c

przedstawiono na Rys. 5. Dodać do tego należy propozycje Z. Młynarka i J.

Wierzbickiego [18]:

I

L

= 0,310 - 0,216ln(q

n

)

17

dla glin zwałowych normalnie skonsolidowanych,

I

L

= 0,375 - 0,254ln(q

n

) dla glin zwałowych prekonsolidowanych,

I

L

= 0,265 - 0,213ln(q

n

) dla iłów trzeciorzędowych.

Tymczasem po wycofaniu normy PN-81/B-03020 [30] powszechne stało się

oczekiwanie bezpośredniego wyznaczania parametrów wytrzymałościowych gruntów,

zwłaszcza na podstawie badań in situ [18, 28]. Narzędziem szczególnie do tego

predestynowanym wydaje się właśnie sonda statyczna. Już w „Instrukcji” zacytowano

ciekawą propozycję wiązania oporu pod stożkiem sondy CPT nie tylko ze stopniem

zagęszczenia, ale i z kątem tarcia wewnętrznego

φ

’ [42] – Tablica 12. Przy tej okazji

zwrócono uwagę, że dysponując danymi opartymi na badaniach wykonanych klasycznym,

mechanicznym (m) stożkiem Begemanna i chcąc porównać je z wynikami współczesnych

badań wykonywanych już praktycznie wyłącznie końcówkami wyposażonymi w czujniki

elektroniczne (e) należy stosować przeliczenie wyrażone zależnością:

q

c(m)

=

β

x q

c(e)

,

przy czym dla gruntów spoistych współczynnik

β

może wahać się pomiędzy 1,4 a 1,7, zaś dla

nawodnionych piasków wynosi 1,3 [43]. Współcześnie obserwujemy postęp także w

dziedzinie kalibracji sond statycznych oferowanych przez różnych producentów, gdyż

niestety jakość oferowanego sprzętu jest zróżnicowana [44]. A mówiąc o jakości badań

należy mieć na myśli zarówno niezawodność zastosowanego sprzętu, jak i (właściwy) sposób

interpretacji wyników [18].

Aktualnie obserwuje się pewne zmiany zasad interpretacji wyników badań CPT.

Zamiast „tradycyjnych”, zdefiniowanych wyżej wartości q

c

i f

s

definiuje się [18]:

opór pod stożkiem netto (skorygowany) q

t

= q

c

+ u

2

(1- a)

gdzie:

q

c

-

opór pod stożkiem,

17

q

n

= (q

t

-

σ

vo

). Objaśnienia do parametrów w nawiasie w dalszej części tekstu.

27

u

2

-

ciśnienie porowe mierzone w trakcie penetracji za stożkiem,

a

-

współczynnik powierzchni stożka (podany przez producenta).

znormalizowany opór stożka

vo

vo

t

t

q

Q

'

σ

σ

−

=

gdzie:

σ

vo

-

składowa pionowa stanu naprężenia,

σ

’

vo

-

efektywna wartość składowej pionowej stanu naprężenia.

i

znormalizowany wskaźnik tarcia

%

100

×

−

=

vo

t

s

r

q

f

F

σ

gdzie:

f

s

-

tarcie na tulei.

Parametry te wykorzystuje się w nowych zastosowaniach interpretacyjnych.

Współczesna

mechanika

gruntów

uzależnia

wartości

parametrów

wytrzymałościowych od warunków drenażu pod obciążeniem. Analogicznie rozważać należy

badania in situ. Interpretując wyniki badań zakłada się, że:

•

w czystych (nie zaglinionych) gruntach niespoistych podczas penetracji ma miejsce

pełny drenaż, więc wytrzymałość zdefiniowana jest przez efektywny kąt tarcia

wewnętrznego

φ

’, natomiast wartość spójności efektywnej c’ = 0;

•

w gruntach spoistych penetracja odbywa się bez drenażu, a uzyskany parametr

wytrzymałościowy interpretowany jest bez zmian objętościowych, w naprężeniach

całkowitych i określany jako niedrenowany opór na ścinanie albo spójność (S

u

lub c

u

)

[39].

Kopalnią wiedzy na temat kierunków badań związanych z badaniami CPT i ich

interpretacją jest monografia Lunne, Robertsona i Powella [45], choć bogactwo podanych

tam propozycji czasami przytłacza. Dla wyznaczenia kąta tarcia

φ

’ obecnie zaleca się [39]

zależności:

P.K. Robertsona i R.G. Campanelli [46]

φ

’ = arc tan [0,1 + 0,38 log (q

t

/

σ

’

vo

)]

oraz

P.W. Mayne’a [47]

φ

’ = 17,60 + 11,0 log (q

ct

)

gdzie q

ct

=

q

c

/(

σ

’

vo

-

σ

atm

).

Spośród wielu, często bardzo złożonych metod wyznaczania niedrenowanej

wytrzymałości gruntu spoistego najpopularniejszym (i najprostszym) wydaje się wzór:

28

kt

vo

t

u

N

q

S

σ

−

=

.

Współczynnik N

kt

zmienia się dla większości gruntów w przedziale 8 – 16 [39]. Dla polskich

gruntów spoistych normalnie lub słabo skonsolidowanych zaleca się stosować N

kt

= 10 [48],

a dla gruntów prekonsolidowanych N

kt

= 17 – 20 [49]. Szereg innych zależności

korelacyjnych dla gruntów spoistych podano w normie PN-B-04452:2002 [34] na podstawie

prac studialnych Instytutu Techniki Budowlanej.

5.2

Badania dylatometryczne.

Badanie dylatometryczne DMT polega na wywieraniu nacisku na grunt okrągłą

membraną o średnicy 60 mm zainstalowaną na sondzie o płytowym, czy też łopatkowym

kształcie, którą wciska się w grunt na żądaną głębokość. Podczas ekspansji membrany

wykonuje się dwa pomiary ciśnienia: p

o

odpowiadający pełnemu kontaktowi z otaczającym

gruntem i p

1

– po dalszym odkształceniu się membrany o ca 1 mm. Parametrami uzyskanymi

z badania są:

•

indeks (wskaźnik) materiałowy

I

D

= (p

1

– p

o

)/( p

o

– u

o

)

•

indeks (wskaźnik) składowej poziomej naprężenia K

D

= ( p

o

– u

o

)/(

σ

vo

– u

o

)

•

moduł dylatometryczny

E

D

= 34,6(p

1

– p

o

).

5.3

Zasada dwóch metod.

Zaawansowane badania geotechniczne in situ mają umożliwić określanie całego

zestawu cech (parametrów) gruntów podłoża, w tym tak trudnych do właściwej oceny, jak

współczynniki parcia spoczynkowego K

o

, odporu K

p

, parcia czynnego K

c

, współczynnika

prekonsolidacji OCR, a także modułów odkształcenia. Analizy te są złożone [39], a ich

efekty nie zawsze zadawalające [50]. Stąd, o ile do niedawna stosowano najczęściej zasadę

porównywania wyników danego badania in situ z wynikami badań laboratoryjnych, o tyle

obecnie postuluje się wykonywanie badań in situ dwoma lub kilkoma metodami jednocześnie

(w tych samych punktach badawczych). Najczęściej parę taką tworzą sondowanie CPTU i

badanie dylatometryczne DMT [18, 39], włączając najnowsze, sejsmiczne odmiany tych

badań.

Dla przykładu poniżej podaje się (za [51]) zarys metody wyznaczania modułów

odkształcenia z wykorzystaniem wyników badań CPTU i DMT. Pomiędzy parametrami tych

29

testów istnieje zależność korelacyjna. Wpływ na postać funkcyjną tej zależności mają

zmienne, które opisują (lub wpływają na) proces obu badań. Do zmiennych tych należą:

mierzone wartości, cechy końcówek pomiarowych i prędkość penetracji, wilgotność i gęstość

objętościowa gruntu oraz sztywność i struktura podłoża. Warunkiem umożliwiającym

poszukiwanie związków pomiędzy modułami interpretowanymi z wyników badań CPTU i

DMT jest zachowanie stałych wymiarów końcówek pomiarowych i prędkości penetracji.

Należy pamiętać, że zagłębianie stożka CPTU i łopatki DMT generuje różne strefy

deformacji, czy obszary plastyczne (Rys. 6), a także zwrócić uwagę na zmienną procesu

badawczego opisaną jako „struktura” (gruntu). W przypadku gruntów o strukturze

anizotropowej różny kierunek zadawania obciążeń (w dylatometrze – poziomy, w CPTU –

pionowy) może powodować, że zależność pomiędzy modułami z obu badań będzie w sensie

inżynierskim nieprzydatna.

Według danych Katedry Geotechniki AR w Poznaniu moduł sieczny (edometryczny)

dla glin można korzystając z wyników CPTU wyznaczać z zależności:

M

CPTU

= 8,25 (q

t

–

σ

vo

) = 1/m

v

,

natomiast moduł edometryczny z badania dylatometrycznego wzorem:

M

DTM

= R

M

x E

D

, gdzie R

M

= f(I

D

, K

D

)

Na Rys. 7 przedstawiono obliczone wartości modułów edometrycznych z badań

CPTU i DMT w odniesieniu do ich stopnia plastyczności, który wyznaczono na podstawie

granic Atterberga oraz wilgotności badanych glin. Naniesiono tam także zależność

przedstawioną w normie PN-81/B-03020 [30], zaskakująco „kompromisową”. Dalsza

procedura zalecana w [51] to kalibracja wyników sprowadzająca się do korekty

współczynnika R

M

.

Wyniki badań CPTU, DMT, a także wyniki innych sondowań, czy ścinań obrotowych

dotyczą momentu zniszczenia gruntu (naprężeń granicznych, maksymalnego dewiatora

naprężeń), gdy tymczasem większość rzeczywistych problemów geotechnicznych

nieznacznie wykracza poza sferę małych odkształceń [39, 52]. Procesy te można opisać

modułem odkształcenia E

o

lub modułem ścinania G

o

. Oba parametry wyznaczyć można

znając gęstość objętościową gruntu

ρ

i prędkość fali ścinającej V

s

. Jej wartość uzyskać można

podczas badania SCPTU. Wtedy:

G

o

=

ρ

V

s

.

Znając wartość współczynnika Poissona v wyliczymy także modył sprężystości Younga

E

o

= 2

ρ

V

s

(1 – v) = 2 G

o

(1 – v).

30

5.4

Badania presjometryczne.

Presjometr Ménarda

18

(MPM) jako narzędzie badawcze dobrze spełnia zadanie

próbnego obciążenia podłoża, które nie jest tak trudne organizacyjnie, kosztowne i

czasochłonne jak badania pełnoskalowe, a jednocześnie może dotyczyć gruntu zalegającego

na dowolnej głębokości. Kolejną zaletą metody jest możliwość traktowania badania

presjometrycznego jako ekspansji cylindrycznej wnęki, co daje jej podstawy teoretyczne.

Presjometr służy uzyskaniu zarówno podstawowych parametrów gruntu, jak i takich, które

bezpośrednio wykorzystuje się w projektowaniu. Wynik badania presjometrycznego pozwala

odnieść się do dwóch najważniejszych dla projektanta cech gruntu: jego wytrzymałości

(nośności) i ściśliwości. Dodać też należy, że o ile np. stożek sondy wciskanej oddziałuje w

trakcie badania na powierzchnię 10 cm

2

, a podobnie rzecz się ma z badaniami próbek gruntu

w edometrze, czy aparacie trójosiowym, to strefa oddziaływania sondy presjometrycznej

sięga co najmniej kilkuset centymetrów kwadratowych. Redukuje to efekt skali. Wreszcie

fakt, iż ciśnienie przekazywane na grunt wokół sondy jest równoważone jego odporem

pozwala uniknąć potrzeby sztucznej przeciwwagi, na przykład kotwienia sprzętu [53, 54, 55].

Dyskusyjna jest zawarta w „Instrukcji” opinia, iż „najwłaściwsze jest prowadzenie badań

samowiercącą sondą presjometryczną”. Faktycznie wprowadzenie tej odmiany w latach

siedemdziesiątych ubiegłego wieku obudziło nadzieję na zachowanie dzięki niej

nienaruszonej struktury i pierwotnego naprężenia w gruncie, ale szybko nastąpiło

zniechęcenie spowodowane trudnościami interpretacyjnymi. W Europie używany jest on

obecnie w Wielkiej Brytanii [53], podczas gdy presjometr Ménarda stosowany jest

powszechnie w krajach frankofońskich (Francja, Belgia, Rumunia), a także w Niemczech i

Czechach, w pozostałych krajach europejskich raczej sporadycznie, jako metoda

specjalistyczna do stosowania w przypadku trudnych problemów geotechnicznych. Istotną

przyczyną niewielkiej popularności badań presjometrycznych w Polsce są trudności w

prawidłowym, zapewniającym odpowiednią jakość wyników wykonywaniu wierceń

(niezbędnym warunkiem jest odpowiednia średnica i nie naruszenie ściany otworu) oraz

słaba znajomość zasad interpretacji.

Znana jest definicja określająca presjometr jako „cylindryczną sondę mającą

rozszerzalną, elastyczną membranę zaprojektowaną tak, aby wywierać jednolite ciśnienie na

ś

cianki otworu wiertniczego” [56]. Sonda pracująca w otworze wiertniczym jest zasadniczym

18

Presjometr Ménarda to najpopularniejsze narzędzie z grupy presjometrów (PMT) poprzedzonych wierceniem

(predrilled pressuremeter PDP). Inne rodzaje presjometrów to presjometr „samowiercący” SBP i wciskany (FDP
lub PIP).

31

elementem wynalazku L. Ménarda, który połączony jest ze znajdującym się na powierzchni

urządzeniem kontrolno - pomiarowym pozwalającym śledzić przebieg badania przewodem

podającym ciśnienie. Istotą badania jest mierzenie zależności pomiędzy naprężeniami i

odkształceniami w gruncie. W metodzie Ménarda badanie polega na stopniowym

zwiększaniu ciśnienia w sondzie i mierzeniu powstających zmian objętościowych.

Podczas badania presjometrycznego przy każdym stopniu ciśnienia (p) mierzone są

zmiany objętości sondy (odczyt V). Do późniejszej interpretacji istotne są pomiary objętości

po upływie połowy czasu przewidzianego dla każdego stopnia ciśnienia (w jednominutowym

badaniu standardowym - 30 sek.; odczyt V

30

) oraz po upływie całego czasu (odpowiednio - 1

min.) tzn. tuż przed podaniem kolejnego stopnia ciśnienia. Te ostatnie dane zapisywane jako

„V

60

” służą do sporządzenia wykresu zmian objętości w funkcji ciśnienia, czyli krzywej

presjometrycznej.

Przebieg krzywej (Rys. 8) ma trzy fazy:

•

początkową, gdy wartości V szybko wzrastają, a następnie krzywa przegina się

wypukłością ku górze; jest to nieinterpretowalna faza dociskania sondy do ścianek

otworu;

•

pseudosprężystych odkształceń gruntu stanowiącą odcinek prosty lub częściej

zbliżony do prostego;

•

deformacji

plastycznych

(pełzania)

gruntu

charakteryzującą

się

szybko

(nieproporcjonalnie) wzrastającymi wartościami V.

Krzywa presjometryczna sporządzona na podstawie wyników prac polowych zawiera w sobie

wpływ sztywności własnej sondy (jej osłon gumowych lub stalowo-gumowych) oraz

elastyczności systemu, zwłaszcza przewodów. Ponadto należy mieć na uwadze, iż odczyty na

manometrach dotyczą ciśnienia jakie wywierane jest na płyn znajdujący się w urządzeniu

pomiarowym, a nie w poziomie sondy na pewnej głębokości pod powierzchnią terenu, gdzie

dodatkowo oddziałuje ciśnienie hydrostatyczne wynikające z tej różnicy poziomów. Do

surowych wyników pomiarów p

r

i V

r

należy więc wprowadzić odpowiednie poprawki.

Podstawy teoretyczne wyznaczania parametrów presjometrycznych szeroko omówiono

w [55]. Parametrami tymi są:

•

moduł presjometryczny

1

2

1

2

)

1

(

2

V

V

p

p

V

E

m

M

−

−

+

=

ν

•

naprężenie graniczne p

l

odpowiadające objętości granicznej V

l

,

•

naprężenie pełzania p

f

.

32

Aby wyliczyć E

M

i p

l

z danego badania należy znać występujące w podanych wzorach

wartości liczbowe charakterystycznych punktów krzywej presjometrycznej pokazane na Rys.

9. Wartość współczynnika Poissona przyjmuje się konwencjonalnie w wysokości

ν

= 0,3.

Przy wyznaczaniu p

f

wykorzystuje się pewne prawidłowości związane z odczytami objętości

V

30

i V

60

. Porównując ze sobą kolejne różnice wartości V

60

- V

30

zauważamy, że druga różnica

jest niemal zawsze mniejsza od pierwszej, czasem ta tendencja sięga jeszcze do trzeciej

różnicy, po czym kilka kolejnych jest bardzo do siebie zbliżonych lub wręcz identycznych.

Mniej więcej w połowie badania różnice zaczynają stopniowo (choć nie zawsze regularnie)

rosnąć. Początkowy odcinek malejących różnic nie jest interpretowany. Punkty drugiego i

trzeciego odcinka wykresu p,

∆

V układają się niemal dokładnie na liniach: poziomej i

ukośnej. Ciśnienie p

f

odczytuje się w punkcie ich przecięcia (Rys. 10).

Sprzęt do badań presjometrycznych ulega stałemu doskonaleniu (Rys. 11). Z

wieloletnich doświadczeń wynika, że dopasowując odpowiednio technologię wierceń

presjometr można stosować w każdych warunkach gruntowych, stąd zastrzeżenie w

„Instrukcji”, że jest mało przydatny do badań gruntów słabych, w tym organicznych nie jest

słuszne. Jest to być może najbardziej uniwersalna metoda badawcza, znajdująca zastosowanie

zarówno w badaniach geologiczno – inżynierskich, jak i przy rozwiązywaniu problemów

geotechnicznych [55]. Należy bowiem pamiętać, iż po skonstruowaniu swojego przyrządu w

1957 r. francuski inżynier L. Ménard dał podwaliny pod filozofię racjonalnego projektowania

posadowień [57, 54].

6

Podsumowanie. Stan aktualny i perspektywy.

W niniejszej pracy zwrócono uwagę na różne aspekty związane z realizacją badań

geologiczno – inżynierskich i geotechnicznych na potrzeby budownictwa drogowego.

Zagadnienia te zostały bardzo szczegółowo i wnikliwie skodyfikowane w cytowanej tu

wielokrotnie „Instrukcji badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych” [3].

„Instrukcję” opracowano w oparciu o stan prawny z dnia 31 grudnia 1997 r. W roku

następnym ukazało się krótkie, ale znaczące Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych

i Administracji z dnia 24.09.1998 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków

posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. Nr 126, poz. 839), nieco później istotne dla

drogownictwa Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca

1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich

usytuowanie (Dz. U. Nr 43, poz. 430), ponadto wielokrotnie zmieniały się różne przepisy

33

prawa geologicznego, aż do obowiązującej od 1 stycznia 2012 r. gruntownie przebudowanej

Ustawy Prawo geologiczne i górnicze (Dz. U. Nr 163, poz. 981) i związanych z nią

rozporządzeń wykonawczych. Zmianom tym, w kontekście zapisów „Instrukcji”, poświęcony

jest obszerny Rozdział 2 niniejszego tekstu. Zwrócono tam uwagę, ze mimo wysiłków

prawodawców zapisy prawa geologicznego i budowlanego dotyczące badań geologiczno –

inżynierskich i geotechnicznych są nadal niespójne, co stwarza trudności w ich realizacji.

Choć pełne treści, jednak chaotyczne są zapisy Rozporządzenia MSWiA. Mimo, iż nie

wskazano w nim osób uprawnionych do prowadzenia badań i wykonywania dokumentacji

geotechnicznych nie zanosi się na jego szybką nowelizację, choć projekt nowej wersji

Rozporządzenia znajduje się na stronie internetowej Polskiego Komitetu Geotechniki już od

ponad dziesięciu lat. On również wymaga, zdaniem autora, ponownego przejrzenia i

poprawy. Za niefortunne autor uważa stosowanie tylko dwóch nazw opracowań

geotechnicznych (ekspertyza i dokumentacja) i przedstawia własną propozycję w tym

względzie (opinia – ekspertyza – dokumentacja – projekt).

Etapowanie badań podłoża zaproponowane w „Instrukcji” to jedno z jej ciekawszych i

przydatnych osiągnięć. Zagadnienia te omówiono w Rozdziale 3. W podsumowaniu warto

może jeszcze zwrócić uwagę na ściśle z etapowaniem związany problem ryzyka i ilości

informacji jakie wynikają z postępu robót. Temat znany od dawna [20] nabiera obecnie

znaczenia w znacznie nowocześniejszym ujęciu [19]. Wrócimy do niego na zakończenie

omawiając problematykę jakości opracowań geologicznych i geotechnicznych. Tutaj

zwróćmy tylko uwagę na dwa aspekty. Pierwszy to kwestia właściwego, a więc

zindywidualizowanego podejścia do problemu. Związek malejącego ryzyka z rosnącą ilością

informacji pokazany na Rys. 12 [58] jest niewątpliwie elegancki, ale tylko w pierwszym

przybliżeniu zgodny z rzeczywistością. Zwraca uwagę podobieństwo tego obrazu z

koncepcją pokazaną na Rys. 1, choć inaczej szacowana jest liczba danych (koszty badań)

niezbędna do uzyskania w miarę wiarygodnego obrazu rzeczywistości. Jak jest naprawdę?

Zdaniem autora, po pierwsze charakter „krzywej rozpoznania podłoża” zależy od stopnia

złożoności warunków gruntowych oraz od jakości zastosowanych metod badawczych, a po

drugie zazwyczaj nie ma ona jednostajnego przebiegu, lecz ulega załamaniu raz bądź kilka

razy w momentach, kiedy pewien zakres badań okazuje się wystarczający dla wyjaśnienia

jakiegoś zagadnienia cząstkowego. Przykłady pokazano na Rys. 13. Tylko dla badań w

prostych warunkach gruntowych (krzywa po lewej) można założyć regularny wzrost liczby

danych o warunkach gruntowych (i spadek ryzyka projektowego) wraz z postępem

rozpoznania. W złożonych warunkach gruntowych decydujące znaczenie będzie miała jakość

34

zastosowanych metod badawczych, stąd dwie funkcje obrazujące postęp rozpoznania.

Skokowy, szacowany na 20% możliwego do osiągnięcia zakresu informacji postęp

rozpoznania przy nikłych kosztach (do punktu „A”) oznacza zaangażowanie w analizę

danych archiwalnych uzupełnionych małym zakresem tanich badań terenowych (= etap

studium geologiczno – inżynierskiego). Dalej w miarę realizacji zakładanego zakresu badań,

następuje liniowy postęp tak w zakresie pozyskiwanych informacji, jak i redukcji ryzyka. W

pewnym momencie zrealizowany zakres prac zapewnia rozwiązanie jednego z postawionych,

głównych problemów. Na przykład skonstruowanie wiarygodnego modelu budowy

geologicznej. Dalsze rozpoznanie w tym kierunku (odcinki B – C) jest nieopłacalne.

Uzyskiwane dane w większości tylko potwierdzają zasadność przyjętego rozwiązania. Dalsze

badania powinno się więc ukierunkować na rozpoznanie szczegółów najistotniejszych dla

przyszłych rozwiązań projektowych. Ich właściwy wybór w połączeniu z właściwą metodyką

badań zapewnia szybki wzrost zakresu informacji i spadek ryzyka (odcinek C – D).

Kontynuowanie badań poza punkt D, gdy przebieg funkcji jest niemal poziomy mija się z

celem. W przedstawionym ujęciu komentowane wykresy są funkcjami przedziałami

liniowymi. Nachylenie odcinków A – B i C – D wiąże się z jakością badań. Należy zwrócić

uwagę, że pozioma oś kosztów celowo nie jest skalowana. Jest oczywiste, że cena badań

niskiej jakości będzie wyraźnie niższa od kosztu badań wysokiej klasy. Jednak idąc tańszą

ś

cieżką nigdy nie uzyska się akceptowalnej redukcji ryzyka.

Znając wyniki badań wstępnych opartych o tradycyjne techniki interpretacji można

oszacować, na ile rozszerzenie programu badań wpłynie na obniżenie kosztów inwestycji np.

poprzez zastosowanie wspartych wynikami tych badań tańszych rozwiązań konstrukcyjnych

[18]. Takie możliwości daje etapowanie zalecane w „Instrukcji”. Właściwie ukierunkowane

badania dodatkowe są wręcz niezbędne, gdy podstawowa, o niskiej jakości dokumentacja

geologiczno – inżynierska nie pozwala właściwie zaprojektować np. zaawansowanych robót

geotechnicznych związanych ze wzmocnieniem podłoża [59].

W Rozdziale 4 dyskutowano zawarte w instrukcji treści dotyczące realizacji badań

polowych i laboratoryjnym z uwzględnieniem specyfiki drogowej. Postęp, czy też nowe

trendy w metodyce badań podłoża są przedmiotem Rozdziału 5. Trzeba podkreślić, że

nowości, o których traktuje Rozdział 5 to nie tylko efekt normalnego postępu wiedzy, ale też

skutek bardzo poważnych zmian w filozofii dokumentowania geotechnicznego w Polsce

spowodowany wprowadzeniem norm europejskich. Zmiany te oczekiwane od lat przez

geotechników [25, 28] wywołały skutki nie zawsze zgodne z tymi oczekiwaniami. Chodzi

przede wszystkim o odejście od tzw. metody „B” zalecanej normą PN-81/B-03020 [30] i o

35

bezpośrednie wyznaczanie parametrów geotechnicznych. Bardzo pozytywnym skutkiem tej

zmiany było wyposażenie wielu polskich firm geotechnicznych w nowoczesny sprzęt do

sondowań statycznych, bez którego trudno sobie wręcz wyobrazić obecnie realizację

jakiegokolwiek poważniejszego projektu geotechnicznego. Równolegle biura projektów

wyposażały się w nowoczesne oprogramowanie do obliczeń fundamentowych i

geotechnicznych. Wzrosły więc ich wymagania odnośnie zestawu parametrów niezbędnych

do projektowania daleko odbiegających

19

od tego, co wszyscy znali z normy [30]. W związku

z tym mimo dostrzegalnego postępu w interpretacji sondowań CPTU i badań

dylatometrycznych (o czym szeroko w Rozdziale 5), coraz częściej dochodzi do braku

zrozumienia na linii dokumentator – projektant. Dodać należy, że niezbędne dla określenia

wysoce specjalistycznych parametrów geotechnicznych umiejętności właściwej interpretacji

wyników badań CPTU czy DMT posiada w Polsce najwyżej kilku specjalistów. Interpretacja

sondowań statycznych u większości wykonawców sprowadza się do wyznaczania parametrów

stanu. Z kolei nawet poprawne wyznaczenie parametrów kilkoma różnymi metodami oznacza

ogromny szum informacyjny, z którym nie każdy potrafi sobie poradzić (Tablica 13).

Przykładem tego stanu rzeczy może być znana katastrofa budowlana obudowy głębokiego

wykopu ul. Puławskiej w Warszawie. Jego realizacja poprzedzona była szczegółowymi

badaniami z udziałem kilku instytucji, które w różny sposób szacowały niezbędne do

projektowania wartości spójności i kąta tarcia wewnętrznego występujących w podłożu iłów.

Ś

rednie wartości spójności według wyników poszczególnych analiz wahały się w granicach c

= 30 – 57 kPa, zaś kąta tarcia wewnętrznego

φ

= 3 – 9

o

. Dla celów projektowania ścian

szczelinowych zalecono przyjmować ostrożnie c = 17 kPa i

φ

= 5

o

, jednak na żądanie

projektanta zagranicznego ostatecznie przyjęto c = 100 kPa (!) i

φ

= 10

o

. Rzeczywiste

patrametry nośności podłoża oszacowano po katastrofie metodą analizy wstecznej na c = 37

kPa i

φ

= 10

o

[32].

Według Eurokodu 7 parametrów otrzymanych z badań laboratoryjnych czy polowych

nie należy traktować jako parametrów do projektowania. Odpowiedź gruntu zależy bowiem

od wartości obciążeń, szybkości ich narastania, typu fundamentu itd. Należy więc uwzględnić

różnice między właściwościami podłoża, które decydują

o zachowaniu konstrukcji, a

parametrami geotechnicznymi otrzymanymi z wyników badań. Przekształcenie wyników

19

Przykładem na bardzo specyficzne potrzeby odnośnie parametrów geotechnicznych są obliczenia dla

fundamentów elektrowni wiatrowych, gdzie oczekuje się m. in. dynamicznego modułu ściśliwości, modułu
sprężystości poprzecznej, czy sztywności skrętnej (wymogi firmy Enercon).

36

badań

na wartości, które będą charakteryzowały zachowanie gruntów pod danym

obciążeniem musi uwzględniać efekt skali [32].

Nowa filozofia projektowania znacznie zwiększa odpowiedzialność projektanta.

Zmusza to do bardziej wnikliwych analiz wyników badań i może skutkować optymalizacją

projektowania i związanymi z tym oszczędnościami, ale również niesie za sobą z jednej

strony zwiększenie ryzyka (patrz powyższy przykład), a z drugiej tendencje do podejść zbyt

bezpiecznych w przypadku „szumu informacyjnego” zawartego w dokumentacji. Nawet

niejako z urzędu lobbując na rzecz nowych norm Z. Wysokiński zwraca uwagę, że [32]

poprzednia norma [30], z której przez 20 lat geotechnicy określali parametry gruntów

głównie metodą „B”, mimo ogólnego formułowania danych dotyczących gruntów spoistych

(typy genetyczne gruntów ABCD) nie powodowała żadnych katastrof czy awarii, czyli

podawane przez nie parametry były bezpieczne. Stąd sugestie, że warto podjąć prace nad

„europeizacją” tej normy [17].

W obliczu drogowego boomu inwestycyjnego w ostatnich latach w Polsce pojawiają

się głosy o niskiej jakości badań geologicznych wykonywanych na potrzeby budowy dróg

20

.

Jakie są tego przyczyny? Sprzyjają temu (mimo pozytywnych wyjątków) typowe procedury

przygotowań tych inwestycji. Ogłoszenie przetargu na projektowanie nowej drogi często

opóźnia się z uwagi na trudności formalne (opór właścicieli terenu, kwestie środowiskowe) i

inwestycja jest „w niedoczasie” jeszcze zanim się rozpoczęła. Stąd inwestor stara się narzucić

krótkie terminy realizacji prac projektowych. To mu się udaje, gdyż przetargi drogowe

wzbudzają duże zainteresowanie, więc nikt nie ryzykuje odrzucenia jego oferty. Z tych

samych względów ceny przetargowe są niskie. Badania geologiczno – inżynierskie wchodzą

zwykle w „pakiet” prac projektowych. Trudno dziwić się, że projektant próbuje „odbić” na

firmie geologicznej stratę którą poniósłby dzięki zaoferowanej przez siebie dumpingowej

cenie. Jemu też to się udaje. Zakres badań na potrzeby kilkunastu czy kilkudziesięciu

kilometrów drogi z obiektami inżynierskimi musi być duży. śeby ich realizacja była

opłacalna trzeba zaoszczędzić na jakości.

O jakości badań geologiczno – inżynierskich mówić można na każdym ich etapie. To

analiza dostępnych danych pozwalająca skonstruować optymalny zakres badań. Odpowiednia

technologia wierceń umożliwiająca pobór dobrej jakości próbek do badań laboratoryjnych i

przeprowadzenie obserwacji hydrogeologicznych. Właściwy w danych warunkach dobór

badań in situ i ich prawidłowe przeprowadzenie. Stały dozór geologiczny w terenie.

20

http://inframedia.pl/article_advances/category/drogi/1/pozwolcie_nam_budowac/1

37

Odpowiedni program badań laboratoryjnych i wykonanie ich atestowanym sprzętem. I

wreszcie wnikliwa analiza wyników badań terenowych i laboratoryjnych, ich prawidłowa

interpretacja oraz bezbłędna synteza w dokumentacji geologiczno – inżynierskiej

zakończonej wnioskami.

Błędy zdarzyć się mogą na każdym etapie. Te w stronę niebezpieczną grożą

stateczności przyszłej budowli. Błędy rzucające się w oczy podważają wiarygodność

dokumentacji i skłaniają projektanta (czy wcześniej – geotechnika) do stosowania większych

niż zwykle współczynników bezpieczeństwa. O tym, jak trudno uniknąć błędów w dużym

opracowaniu, jakim zwykle bywa dokumentacja geologiczno – inżynierska odcinka

autostrady, czy drogi szybkiego ruchu świadczą ... wzorcowe przykłady załączników

graficznych umieszczone w końcu tomu II „Instrukcji”. Uważny czytelnik znaleźć może np.

na zał. nr 3,4 i 3.5 sześć (!) błędów związanych z pokazanym tam otworem nr 3 i dwa z

otworem nr 2. Skoro tyle ich znaleźć można na wzorcowych przykładach, to jak może

wyglądać przeciętna dokumentacja?

Wykonawca robót budowlanych na pewnej drodze zgłosił inwestorowi roszczenia o

dodatkową zapłatę argumentując to błędami (niezgodnością z rzeczywistością) w

dokumentacji geologiczno inżynierskiej. Inwestor zwrócił się do „Geoprojekt Szczecin” o

przeprowadzenie analizy tej dokumentacji i dokumentów związanych ze sprawą.

Przeanalizowano też wyniki badań kontrolnych wykonanych na zlecenie tego wykonawcy

oraz przeprowadzono wyrywkowe badania własne. Analiza materiałów wykazała cały szereg

uchybień formalnych i metodologicznych podczas realizacji prac geologicznych. Ponadto

stwierdzono między innymi, że:

•

większość wierceń została wykonana jako nierurowane, podczas gdy w dokumentacji

wiercenia opisano jako wykonane „systemem udarowo – obrotowym z rurowaniem”,

w razie potrzeby nawet trzema kolumnami; zakres prac, zwłaszcza wiertniczych był w

analizowanej dokumentacji tak duży, że ich realizacja na deklarowanym poziomie

(wszystkie wiercenia rurowane) nie mogłaby odbyć się w czasie kilku miesięcy

(rzeczywisty czasokres realizacji prac polowych nie został w dokumentacji

ujawniony) bez zatrudnienia podwykonawców, o czym dokumentacji nie

wspomniano,

•

roboty geologiczne prowadzone były bez stałego dozoru geologicznego, pod ogólnym

nadzorem głównego (i jedynego uprawnionego) dokumentatora,

•

w dokumentacji wykazano znacznie mniejsze miąższości gruntów organicznych, niż

stwierdzono

później

podczas

prac

ziemnych,

czego

przyczyną

było

38

najprawdopodobniej nie wykonanie badań w centrach bagien (z uwagi na

niedostępność terenu), choć punkty te zaznaczono na mapie dokumentacyjnej,

•

popełniano systematyczny błąd polegający na uznaniu przez osoby dokumentujące, iż

w partiach przypowierzchniowych podłoża dominują grunty twardoplastyczne,

podczas gdy w rzeczywistości często były to grunty plastyczne (co potwierdziły

badania kontrolne wykonawcy i „Geoprojekt Szczecin”),

•

przebieg sondowań DPSH pokazany w dokumentacji geologiczno – inżynierskiej nie

był możliwy (co potwierdziły sondowania kontrolne „Geoprojekt Szczecin”), a więc

karty sondowań zostały sfabrykowane.

W Rozdziale 5 „Instrukcji” podano zalecenia dotyczące nadzoru inwestorskiego i

geotechnicznego nad badaniami podłoża, w tym nad realizacją badań terenowych. Należy

stwierdzić, że tego typu działanie jest w Polsce raczej nie spotykane i nie dotyczy to tylko

inwestycji drogowych. Nic dziwnego, że czasem sprawdza się znane przysłowie, iż „okazja

czyni złodzieja”. Zwłaszcza, gdy wykonawca badań ma wykonać je za zbyt skromne w

stosunku do nakładu pracy wynagrodzenie i znajduje się pod presją czasu.

Lata doświadczeń we współpracy z różnymi, także zagranicznymi inwestorami,

kierowanie tak dużymi projektami jak Autostrada A1 (90 km odcinek Gdańsk – Nowe

Marzy), Rafineria „Lotos” i dziesiątki innych, a ostatnio ciekawe doświadczenie z nadzorem

inwestorskim sprawowanym przez francuski koncern EDF nad realizacją przez „Geoprojekt

Szczecin” bardzo dużej dokumentacji geologiczno – inżynierskiej dla nowego bloku

energetycznego elektrowni Rybnik pozwalają autorowi na sformułowanie zaleceń, których

celem jest podniesienie jakości realizacji badań i dokumentacji geologiczno – inżynierskich

dla poważnych inwestycji drogowych. Zdaniem autora poszczególne fazy rozpoznania

geologicznego i projektowania geotechnicznego powinny być realizowane w sposób opisany

poniżej.

•

Na potrzeby

Studium geologiczno – inżynierskiego Inwestor powinien wskazać na

mapie przewidywaną lokalizację drogi (w jednym lub kilku wariantach) oraz

obiektów mostowych i towarzyszących. Na tym etapie nie należy definiować

przebiegu niwelety. W ramach Studium oprócz spełnienia wymogów szczegółowo

opisanych w „Instrukcji” (i powtórzonych tu w Rozdziale 3.1) należy opracować

przekroje geologiczno – inżynierskie, na których zaproponować należy nieweletę

drogi optymalną z punktu widzenia określonych w Studium warunków geologiczno -

inżynierskich.

39

•

Rozpisując

przetarg na opracowanie Projektu robót geologicznych należy

umożliwić oferentom zapoznanie się ze Studium geologiczno – inżynierskim i

dostarczyć im wymagania techniczno – budowlane wraz z mapami i przekrojem

(niweletą) drogi. Niweletę należy starać się dopasować do warunków geologicznych

uwzględniając z drugiej strony wymogi projektowe i ewentualne inne ograniczenia

(jak światło mostu nad torem wodnym czy drogą). Wymagania powinny wskazać

prawdopodobne (wynikające z analizy treści Studium) metody posadowienia

obiektów inżynierskich (mostów) i uzdatniania podłoża na odcinkach występowania

gruntów słabonośnych. W ofertach opracowanych na bazie tych materiałów powinny

znaleźć się między innymi:

o

krytyczna ocena treści Studium geologiczno – inżynierskiego,

o

ramowe propozycje metod badawczych, które zamierza się umieścić w

Projekcie.

Zasadność tych ocen i propozycji powinna zostać zbadana przez powołany już na tym

etapie inwestycji Nadzór geotechniczny i stanowić poza ceną i wymogami

formalnymi istotny czynnik wyboru najlepszej oferty.

•

Z przyczyn logistycznych

Nadzór geotechniczny powinien zostać wyłoniony wśród

firm, czy instytucji terytorialnie związanych z lokalizacją inwestycji. Personalnie

powinna znaleźć się w nim osoba o uznanych kompetencjach z dziedziny geologii

inżynierskiej lub geotechniki, a także osoby, których zadaniem byłoby pełnienie

bieżących funkcji kontrolnych w trakcie realizacji tematu.

•

Projekt robót geologicznych musi być oczywiście wykonany zgodnie z prawem

geologicznym i uzgodniony zarówno z jednostką projektującą, jak i inwestorem.

Specyfika badań dla poważnych inwestycji drogowych to przede wszystkim bardzo

duże zakresy prac terenowych i laboratoryjnych oraz relatywnie krótkie terminy

realizacji. W związku z tym istotną rolę powinien odgrywać w Projekcie szczegółowy

harmonogram tych robót i badań, co zwykle traktowane jest po macoszemu. Inwestor

powinien wskazać wykonawcy Projektu oczekiwany czas realizacji kontraktu na

opracowanie dokumentacji geologiczno – inżynierskiej i ten okres powinien zostać

szczegółowo rozpracowany w harmonogramie. Wykonawca Projektu musi znać

typowe wydajności pracy poszczególnych asortymentów robót geologicznych, badań

laboratoryjnych i prac kameralnych i wskazać zapewniającą terminową realizację

całości tematu liczbę poszczególnych urządzeń (wiertnic, sond, aparatów

trójosiowych, edometrów itd.). W zależności od znajomości modelu budowy

40

geologicznej na etapie konstruowania Projektu należy w nim założyć odpowiednio

większe lub mniejsze możliwości korekt zakresu prac w zależności od stwierdzanych

warunków pamiętając o tym, że znaczne odstępstwa od projektowanego zakresu prac

mogą skutkować trudnościami z zatwierdzeniem Dokumentacji

•

Po ogłoszeniu

przetargu na wykonanie Dokumentacji geologiczno – inżynierskiej

inwestor powinien zapoznać zgłaszających się oferentów z Projektem prac

geologicznych i zażądać oświadczenia o zdolności realizacji projektowanych prac w

określony w Projekcie sposób i żądanym terminie. Następnie Nadzór geotechniczny

powinien sprawdzić (odwiedzając zgłaszające się do przetargu firmy), czy

rzeczywiście dysponują one deklarowanym potencjałem badawczym. Zapytania o

oferty cenowe powinny zostać skierowane do tych oferentów, których sprawdzone

możliwości dają szansę prawidłowej realizacji kontraktu. Dalsza procedura mogła by

się toczyć na zwykle stosowanych zasadach.

•

Realizację robót geologicznych, badań laboratoryjnych i prac dokumentacyjnych

powinna być monitorowana przez Nadzór geotechniczny, a ewentualne

nieprawidłowości zgłaszane inwestorowi i wykonawcy z żądaniem stosownych zmian

procedur.

•

Nadzór geologiczny powinien żądać raportów cząstkowych i prowadzić analizy

zmierzające do ustalenia, czy realizacja robót i badań zgodnie z projektem zapewni

rozwiązanie zadania geologicznego. Nadzór w porozumieniu z wykonawcą

zgłaszałby inwestorowi ewentualne potrzeby korekt bądź uzupełnień zakresu prac

(wykonania robót dodatkowych).

•

Nadzór geotechniczny w porozumieniu z Projektantem i Nadzorem Inwestorskim

powinien przejrzeć draft Dokumentacji geologiczno – inżynierskiej i zgłosić

wykonawcy ewentualne uwagi. Dotyczy to zwłaszcza wniosków i oceny jakości

przeprowadzonych badań, ich interpretacji i kompletności dokumentacji. Należy

podkreślić, że Dokumentacja, zwłaszcza zrealizowana zgodnie z projektem nie musi

zawierać odpowiedzi na wszystkie nurtujące Projektanta i Inwestora pytania, powinna

natomiast wskazać jakie problemy powinny zostać wyjaśnione w Dokumentacji

geotechnicznej.

•

Cele

Dokumentacji geotechnicznej opisane są w Rozporządzeniu MSWiA, były też

dyskutowane powyżej. Dokumentację może opracować wykonawca Dokumentacji

geologiczno – inżynierskiej (jeśli dysponuje odpowiednią kadrą) albo inny podmiot.

41

Może ona zawierać wyniki badań dodatkowych (przypadek typowy), albo tylko

analizę Dokumentacji geologiczno – inżynierskiej oraz wnioski i obliczenia

geotechniczne, czyli mieć charakter

Projektu geotechnicznego.

•

Jeśli jakiekolwiek zagadnienia geotechniczne nie zostaną w ramach opisanych wyżej

opracowań i powstałych na ich bazie projektów do końca rozwiązane Inwestor

powinien poinformować o tym w SIWZ potencjalnych wykonawców cedując na nich

potrzebę przeprowadzenia

badań uzupełniających.

Na zakończenie apel do środowiska naukowego o podjęcie wysiłków

umożliwiających możliwie szybką asymilację nowych norm europejskich na polskim rynku.

Problematyka ta jest szeroka i w wielu aspektach została podniesiona w tym artykule.

Najistotniejsze wydaje się autorowi zdefiniowanie palety parametrów opisujących cechy

mechaniczne gruntów niezbędne w nowoczesnych rozwiązaniach projektowych, wskazanie

sytuacji projektowych, w których dany parametr znajduje zastosowanie oraz podanie

właściwych metod pozyskiwania (badania, wyliczania) tych parametrów. Wtedy

przestaniemy tęsknić za normową metodą „B”.

42

Literatura

1.

PN-EN 1997-1:2008; Eurokod 7 – Projektowanie geotechniczne – Część 1: Zasady

ogólne.

2.

PN-EN 1997-2:2009; Eurokod 7 – Projektowanie geotechniczne – Część 2:

Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego.

3.

KŁOSIŃSKI B., BAśYŃSKI J., FRANKOWSKI Z., KACZYŃSKI R. &

WIERZBICKI S. 1998a - Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych

i mostowych. Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa.

4.

DRĄGOWSKI A. 1997 - Podstawowe kierunki badań i prac geologiczno –

inżynierskich w Polsce – polityka resortu w dziedzinie geologii inżynierskiej. Przegląd

Geologiczny nr 3: 234 – 237.

5.

KŁOSIŃSKI B., WIERZBICKI S., BAśYŃSKI J., FRANKOWSKI Z. &

KACZYŃSKI R. 1998b - Problemy rozpoznania podłoża gruntowego nowych i

modernizowanych budowli drogowych i mostowych. W: Współczesne Problemy

Geologii Inżynierskiej w Polsce; Materiały II Ogólnopolskiego Sympozjum w Kiekrzu

k/Poznania 28-30 maja 1998: 11 – 18.

6.

WYSOKIŃSKI L., 1998 – Problemy harmonizacji polskich norm gruntowych z

systemem europejskim. W: Współczesne problemy geologii inżynierskiej w Polsce

Materiały II Ogólnopolskiego Sympozjum w Kiekrzu k/ Poznania 28-30 maja 1998

(red. J. Liszkowski).:19-24.

7.

WYSOKIŃSKI L., 2000 – Dostosowanie polskich norm w geotechnice do systemu

norm europejskich (EN 1997). W: Konferencja naukowo-techniczna Harmonizacja

polskich norm geotechnicznych z systemem norm europejskich referaty. Pr. Instytut

Techniki Budowlanej: 41-66

8.

WYSOKIŃSKI L., 2003 –Normy w geotechnice i geologii inżynierskiej na

przykładzie normy Badania polowe. W: Seminarium Nowoczesne metody badań

gruntów. Pr. Instytut Techniki Budowlanej:5-9.

9.

WYSOKIŃSKI L., 2004 – Seminarium Dokumentowanie geotechniczne na potrzeby

obiektów budowlanych w gospodarce przestrzennej i infrastrukturze. Wyd. Instytut

Techniki Budowlanej, Warszawa

43

10.

PN-EN ISO 14688-1:2005 Badania geotechniczne; Oznaczanie i klasyfikowanie

gruntów – Część 1: Oznaczanie i opis.

11.

PN-EN ISO 14688-2:2005 Badania geotechniczne; Oznaczanie i klasyfikowanie

gruntów – Część 2 – Zasady klasyfikowania

12.

GOŁĘBIEWSKA A., WUDZKA A., 2006 – Nowa klasyfikacja gruntów według

normy PN-EN ISO. Geoinżynieria drogi mosty tunele 04/2006; 44–55.

13.

GOŁĘBIEWSKA A., 2007 – Klasyfikacja gruntów według normy PN-EN ISO. (część

I) Inżynier Budownictwa 12/2007; 32-36.

14.

GOŁĘBIEWSKA A., 2008 – Klasyfikacja gruntów według normy PN-EN ISO. (część

II) Inżynier Budownictwa 01/2008; 43–48.

15.

TARNAWSKI M., SYKUŁA R., URA M., 2011 – Problemy z nazewnictwem

gruntów spoistych według normu PN-EN ISO 14688. Biuletyn Państwowego Instytutu

Geologicznego nr 446(2); 423–428.

16.

KŁOSIŃSKI B., 2005 – Przegląd norm europejskich dotyczących projektowania

konstrukcji geotechnicznych. Geoinżynieria i Tunelowanie nr 2; 18–27.

17.

KŁOSIŃSKI B., RYCHLEWSKI P. 2009 – Charakterystyka nowych europejskich

norm geotechnicznych. XXIV Ogólnopolskie Warsztaty Pracy Projektanta

Konstrukcji, Wisłą; 163–203.

18.

MŁYNAREK Z., WIERZBICKI J., 2005 – Nowoczesne metody rozpoznawania

podłoża dla potrzeb budowy mostów i tuneli. Geoinżynieria i Tunelowanie nr 2; 46–

54.

19.

MŁYNAREK Z., 2009 – Podłoże gruntowe a awaria budowlana. XXIV Konferencja

Naukowo – Techniczna „Awarie Budowlane”, Międzyzdroje.

20.

KOWALSKI W.C., 1988 – Geologia inżynierska. Wydawnictwa Geologiczne,

Warszawa.

21.

WIŁUN Z., 1976; 2000 – Zarys geotechniki. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności,

Warszawa.

22.

TARNAWSKI M., 2000 – Geologia inżynierska a geotechnika. Przegląd Geologiczny

nr 11; 981–987

23.

GLAZER Z., MALINOWSKI J., 1991 – Geologia i geotechnika dla inżynierów

budownictwa. Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa.

24.

HAURYKIEWICZ J., 1998 – Geologia a geotechnika; perspektywy interakcji. W:

Współczesne Problemy Geologii Inżynierskiej w Polsce; Materiały II

Ogólnopolskiego Sympozjum w Kiekrzu k/Poznania; 317–321.

44

25.

CICHY W., 2000 – Geotechnika w przepisach prawa. [W:] Problemy geotechniczne

obszarów przymorskich; XIII Krajowa Konferencja Mechaniki Gruntów i

Fundamentowania Szczecin – Międzyzdroje, Część II – referaty generalne i

zamawiane; 17–28.

26.

TARNAWSKI M., 2007 – Geologia inżynierska i geotechnika: koegzystencja czy

współpraca? W: Współczesne Problemy Geologii Inżynierskiej w Polsce; III

Ogólnopolskie Sympozjum w Puszczykowie k/Poznania; Geologos nr 11;

27.

SERBEŃSKA A., 2001 – Geotechnika w drogownictwie. Polskie drogi nr 8; 16–17

28.

CICHY W., 2004 – Geotechnika w budownictwie drogowym. Geoinżynieria nr 1; 36–

42

29.

ś

ÓŁTOWSKI Z., 1964 – Prawo geologiczne. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa.

30.

PN-81/B-03020 Grunty budowlane – Posadowienie bezpośrednie budowli –

Obliczenia statyczne i projektowanie

31.

RYBAK J., STILGER-SZYDŁO E., 2010 – Znaczenie i błędy rozpoznania podłoża

gruntowego przy posadowieniach obiektów infrastruktury transportu lądowego.

Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne nr 4; 60-65.

32.

WYSOKIŃSKI L., 2007 - Błędy systematyczne w rozpoznaniu geotechnicznym i ich

wpływ na projektowanie budowlane. XXIII Konferencja Naukowo – Techniczna

Awarie Budowlane, Szczecin – Międzyzdroje; 527-539.

33.

PN-EN ISO 22476-2:2005 Rozpoznanie i badania geotechniczne. Badania polowe.

Część 2: Sondowanie dynamiczne.

34.

PN-B-04452:2002 Geotechnika. Badania polowe.

35.

TARNAWSKI M., 2010 – O potrzebie weryfikacji interpretacji wyników sondowań

dynamicznych w gruntach niespoistych. Inżynieria Morska i Geotechnika nr 3; 441-

443.

36.

BOROWCZYK M., FRANKOWSKI Z., 1981 – Wpływ parametrów fizycznych

gruntu na ocenę wskaźnika i stopnia zagęszczenia. VI Krajowa Konferencja

Mechaniki Gruntów i Fundamentowania; 36-44.

37.

BOJANOWSKI W., KUBICZEK M., 1995 – Badanie zagęszczenia gruntów

nasypowych. Drogownictwo nr 2; 34-38.

38.

MŁYNAREK Z., TSCHUSCHKE W., WIERZBICKI J., 1997 – Klasyfikacja gruntów

podłoża budowlanego metodą statycznego sondowania. XI Krajowa Konf. Mechaniki

Gruntów i Fundamentowania. Geotechnika w budownictwie i transporcie. PG Gdańsk.

45

39.

MŁYNAREK Z., 2004 – Współczesne tendencje wyznaczania parametrów

geotechnicznych metodami in situ, cz. II. Inżynieria Morska i Geotechnika nr 1; 22-

27.

40.

GAWLIK J., 1979 – Wytyczne wykonywania badań sondą wciskaną i interpretacji

wyników badań. Wyd. „Geoprojekt” Warszawa.

41.

BUCA B., 1983 – Interpretacja wyników sondowania sondą wciskaną w świetle

nowych badań. Inżynieria Morska nr 1; xx-xx.

42.

BERGDAHL U., OTTOSON E., MALMBORG B. S., 1993 – Plattgrundlaggning

(Shallow foundations). AB Svensk Byggtjanst, Stockholm.

43.

BUSTAMANTE M., GIANESELLI L., 1993 – Design of auger displacement piles

from in situ tests. Proc. 2

nd

Inter. Geot. Seminar on Deep Foundation on Bored and

Auger Piles; Ghent, Belgium. Wyd. A. A. Balkema, Rotterdam.

44.

MŁYNAREK Z., KROLL M., WOŁYŃSKI W., LUNNE T., 2003 – Identyfikacja

jednorodności podłoża różnymi rodzajami penetrometrów w ujęciu analizy

statystycznej. Inżynieria Morska i Geotechnika nr 3/4; 139-144.

45.

LUNNE T., ROBERTSON P.K., POWELL I., 1977 – Cone Penetration Testing in

Geotechnical Practise. Blackie Academic.

46.

ROBERTSON P.K., CAMPANELLA R.G., 1983 – Interpretation of cone penetration

tests in sands. Canadian Geotechnical Journal, vol. 20 (4).

47.

MAYNE P.W., 2001 – Stress-strain-strength-flow parameters from enhanced in situ

tests. Int. Conf. on In-situ Measurement of Soil Properties and Case Histories, Bali.

48.

FRANKOWSKI Z., 1994 – Ocena parametrów wytrzymałościowych gruntów

spoistych metodami polowymi. X Krajowa Konf. Mechaniki Gruntów i

Fundamentowania, Warszawa.

49.

KOWALCZYK D., SZYMAŃSKI A., BOROWCZYK M., 1996 – Możliwości

wyznaczania wytrzymałości gruntów silnie prekonsolidowanych na podstawie badań

terenowych. Przegląd Naukowy Wydziału Melioracji i Inżynierii Środowiska, zeszyt

12, Warszawa.

50.

MARKOWSKA-LECH K., 2010 – Wpływ wskaźnika prekonsolidacji na moduł

odkształcenia postaciowego w gruntach spoistych. Prz. Nauk. – Inżynieria i

Kształtowanie Środowiska z 4; 14–23.

51.

MŁYNAREK Z., TSCHUSCHKE W., GOGOLIK S., 2003 – W sprawie wyznaczania

modułów odkształcenia podłoża budowlanego metodą statycznego sondowania i

dylatometru Marchettiego. Inżynieria Morska i Geotechnika nr 3/4; 135-139.

46

52.

MARKOWSKA-LECH K., 2006 – Przegląd metod wyznaczania modułu ścinania (G

o

)

z badań terenowych i laboratoryjnych na przykładzie iłów plioceńskich. Prz. Nauk. –

Inżynieria i Kształtowanie Środowiska z. 1; 75–84.

53.

CLARKE B.G. 1995 - Pressuremeters in Geotechnical Design. Blackie Academic

& Professional, London.

54.

GAMBIN M. 1997 - Presjometr Menarda – podstawowe narzędzie w badaniach

geotechnicznych. XI Krajowa Konf. Mech. Gruntów i Fundamentowania, Gdańsk; 53

– 63.

55.

TARNAWSKI M., 2007 – Zastosowanie presjometru w badaniach gruntu. Wyd.

Naukowe PWN, Warszawa.

56.

AMAR S., CLARKE B.G.F., GAMBIN M.P., ORR T.L.L., 1991 – The application of

pressuremeter test results to foundation design in Europe. A-state-of-theart report by

ISSMFE European Technical Committee on Pressuremeters, Part I: Predrilled

pressuremeters and self-boring pressuremeters; Balkema, Rotterdam.

57.

MÉNARD L., 1975 – Interpretation and Application of Pressuremeter Test Results to

Foundation Design. Sols Soils N

o

26.

58.

ZETTLER A.H., POISEL R., STADLER G., 1996 – Bewertung geologisch -

geotechnischer Risiken mit Hilfe von Fuzzy Logik und Expertsystemen. Felsbau 6;

352-357.

59.

TRYBOCKA. K., 2010 – Projekt i realizacja wzmocnienia słabego podłoża nasypów

na obwodnicy południowej Gdańska. Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne, maj –

czerwiec; 70-71.