18

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

normy projektowe

normy projektowe

Przegląd norm europejskich

dotyczących projektowania

konstrukcji geotechnicznych

1. Wprowadzenie

Od początku 2004 r., a więc jeszcze przed przystąpieniem do
Unii Europejskiej, Polska została pełnoprawnym członkiem (do-
tychczas była tzw. członkiem stowarzyszonym – affiliated) Euro-
pejskiego Centrum Normalizacji CEN w Brukseli. Przyspieszyło
to działania w dziedzinie normalizacji, wynikające z zasad obo-
wiązujących w Unii. Zintensyfikowano prace nad ustanawianiem
norm europejskich jako krajowych. Tym niemniej stale są w tej
dziedzinie opóźnienia, związane zarówno z ograniczonymi środ-
kami na prace normalizacyjne, jak i z intensywnym tworzeniem
norm w skali europejskiej, za którymi prace krajowe nie nadą-
żają.

Praca niniejsza zestawia aktualne informacje o europejskich

normach fundamentowych oraz o ich wdrażaniu w Polsce. Po-
dobne informacje autor publikował już kilkakrotnie (np. [9], [10],
[11]), ale każdy rok przynosi zmiany, nowe prace i nowe zadania
wdrożeniowe. Obszerniej przedstawiono normy dotyczące fun-
damentów, o normach rozpoznania podłoża oraz badań grun-
tów i skał wyczerpująco pisali m.in. L. Wysokiński [23], [24] oraz
W. Cichy [1].

Normy europejskie z dziedziny geotechniki tworzą trzy grupy:

• normy projektowania (tzw. Eurokody),
• ponad 30 norm badań gruntów ISO i EN-ISO oraz instrukcji

CEN/TC 341,

• grupa norm EN „Wykonawstwo specjalnych robót geotech-

nicznych”.

2. Eurokody – europejskie normy projektowania

2.1. Wprowadzanie systemu Eurokodów

Program opracowania europejskich norm projektowania bu-

dowli został uruchomiony w 1975 r. przez Komisję Wspólnoty
Europejskiej. Celem programu było usunięcie przeszkód tech-
nicznych w wymianie handlowej i usług oraz harmonizacja usta-
leń technicznych w krajach Wspólnoty Europejskiej. W ramach
tego programu działań podjęto inicjatywę utworzenia zbioru
zharmonizowanych reguł technicznych dotyczących projektowa-
nia konstrukcji. W latach 80. powstała pierwsza generacja norm
europejskich – Eurokodów.

Jako pierwszą wydano EN 1990:2002, która jest „normą-mat-

ką” całego zbioru Eurokodów do projektowania konstrukcji bu-
dowlanych. Norma ta określa główne wymagania stawiane pro-
jektowaniu (niezawodności, trwałości, jakości wykonania) oraz
podstawowe zasady koncepcji stanów granicznych konstrukcji:
nośności i użytkowalności. EN 1990:2002 stwarza ramy, które są
wypełniane przez kolejne normy systemu Eurokodów. Wiele po-
stanowień i wymagań tej normy zostało powtórzonych w normie
EN 1997-1.

Twórcy Eurokodów nie mogli wybrać jako podstawy przepi-

sów jednego kraju. Dlatego po wstępnych studiach zdecydowa-
no się stworzyć nowy system norm projektowania na podstawie
stanów granicznych, z zastosowaniem częściowych współczyn-
ników bezpieczeństwa. Było to wówczas „rewolucją” i do dzisiaj
nią jest w wielu krajach europejskich. W Polsce system ten jest
znany od dawna, gdyż zbliżone zasady projektowania zostały
wprowadzone już w 1974 r. (np. PN-76/B-03001, PN-74/B-03020
i inne).

Eurokody tworzą cały zestaw norm dotyczących podstaw pro-

jektowania oraz poszczególnych rodzajów konstrukcji. Po pra-
cach trwających ponad ćwierć wieku dwa pierwsze Eurokody
w kwietniu 2002 r. uzyskały pełen status norm europejskich.
Są to:
• EN 1990:2002 Eurokod – Podstawy projektowania konstrukcji;
• EN 1991-1-1:2002 Eurokod 1 – Oddziaływania na konstrukcje,

część 1-1: Od działywania ogólne – Ciężary objętościowe, cię-
żar własny, obciążenia zewnętrzne budynków.

Normy te zawierają klauzulę zobowiązującą kraje należące do

CEN, aby do października 2002 r. nadały im status normy kra-
jowej (przez opublikowanie identycznego tekstu albo przez jej
zatwierdzenie). Kolidujące z nią normy krajowe powinny zo-
stać wycofane do 2010 r.

Z projektowaniem fundamentów jest związanych bezpośred-

nio lub pośrednio kilka Eurokodów, m.in.:

• EN 1992-1-1:2004 Eurokod 2 – Projektowanie konstrukcji z be-

tonu;

• ENV 1993-5 Eurokod 3 – Projektowanie konstrukcji stalowych,

część 5: Palowanie [5];

• EN 1997-1:2004 – Projektowanie geotechniczne, część 1: Zasa-

dy ogólne, część 2: Rozpoznanie podłoża i badania gruntu;

• prEN 1998-5:2003 Eurokod 8 – Projektowanie konstrukcji na

oddziaływania sejsmiczne, część 5: Fundamenty, konstrukcje
oporowe i zagadnienia geotechniczne.
Eurokod 2 w wersji ENV miał osobną obszerną część 3: Fun-

damenty betonowe. W wersji EN 1992-1-1:2004 postanowienia
dotyczące konstruowania i wymiarowania fundamentów włączo-
no do podstawowej części 1. Natomiast EN 1993 nadal ma mieć
część 5: Palowanie.

Komplet dziesięciu Eurokodów ma zostać opublikowany do

końca 2005 r. Przewidziano trzyletni okres ich „koegzystencji”
z obecnymi normami krajowymi, a następnie ich weryfikację.
Pełne wdrożenie Eurokodów i wycofanie norm krajowych jest
planowane na lata 2008-2010. Eurokody wywarły już znaczący
wpływ na kształt przepisów w krajach Europy.

Warto wspomnieć, że jeden z największych ostatnio wybu-

dowanych obiektów mostowych – stała przeprawa drogowo-

Pracę tę dedykuję pamięci dr. inż. Edwarda Motaka – wspa-

niałego konstruktora i geotechnika, jednego z twórców Warsztatu
Pracy Projektanta Konstrukcji, prekursora porównań norm kra-
jowych i zagranicznych.

normy projektowe

normy projektowe

19

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

-kolejowa przez Wielki Bełt, o długości 18 km, łącząca wyspy
duńskie Zelandię i Fionię – na życzenie inwestorów rządowych
była projektowana z doświadczalnym zastosowaniem wymagań
Eurokodów.

2.2. Cechy szczególne Eurokodów

W europejskich normach projektowania rozróżnia się zasady

(principles), od których nie ma odstępstw, i reguły stosowania
(application rules), które są przykładami ogólnie uznanych prze-
pisów, wynikających z zasad i spełniających ich wymagania.

Norma EN 1997-1 zawiera wiele ogólnych i szczegółowych

wskazań, postanowień lub zagadnień, które powinny lub mogą
być uregulowane w dokumentach krajowych z nią związanych.
W szczególności Eurokody uznają odpowiedzialność władz
w każdym państwie członkowskim i zapewniają im prawo do
określania wartości odnoszących się do przepisów bezpieczeń-
stwa na poziomie krajowym, które nadal różnią się w poszcze-
gólnych państwach.

Istotnym zagadnieniem jest kwestia obligatoryjności Eurokodu.

Zachodzi pewna rozbieżność zapisów w przedmowach norm
EN, zobowiązujących kraje członkowskie CEN do wycofania lub
zmiany w ustalonym krótkim okresie wszystkich norm i przepi-
sów sprzecznych z daną normą EN. Natomiast prawodawstwo
krajów CEN jest zróżnicowane. W niektórych krajach normy są
aktami prawa (akceptowanymi przez parlament lub w inny spo-
sób obowiązującymi). W innych krajach, jak Wielka Brytania czy
Polska, normy nie są dokumentem obowiązującym. Jednak już
ustanowione normy są powszechnie stosowane, zwłaszcza w ro-
botach publicznych, gdyż odstępstwa od nich powodują zwięk-
szenie odpowiedzialności projektanta lub inwestora, trudności
ubezpieczeniowe (większe wymagania i opłaty) itp. Wykładnia
przyjęta przez Komisję CEN/TC 250/EC 7 jest taka, że w krajach,
gdzie prawo na to pozwala, można projektować budowle zgod-
nie z Eurokodami lub inaczej, ale w drugim przypadku projekt
jest traktowany jako niezgodny z EN – ze wszystkimi skutkami
prawnymi.

W Polsce normy ogólnie nie są obowiązujące, a obligatoryjność

konkretnej normy lub jej fragmentu może wynikać z powołania
jej w ustawie lub przepisie wykonawczym, albo w rozporządze-
niu właściwego ministra. Jednakże w praktyce stosowanie normy
EN jest obowiązkowe, jeśli zostanie to ustalone w kontrakcie na
konkretne roboty.

Eurokody wprowadzają nowe pojęcia, np.: oddziaływania

(obejmujące obciążenia, wymuszone przemieszczenia itp.), od-
działywania geotechniczne (od gruntu, zasypki lub wody), kate-
goria geotechniczna, projekt i projektant geotechniczny, metoda
obserwacyjna, doświadczenie porównywalne, wartości wypro-
wadzone parametrów geotechnicznych [8], [14], [24] (wprowa-
dzane także w polskich normach i przepisach, np. [16], [17]). Ko-
nieczne jest nauczenie się nowych terminów i metod. W tym celu
potrzebne są polskie teksty norm, poradniki, komentarze i pod-
ręczniki oraz szkolenia projektantów i nauczycieli akademickich.
Oznacza to duży zakres prac, na które muszą być zapewnione
odpowiednie środki. Bez tego pomyślne i terminowe wdrożenie
zasad Eurokodów nie będzie możliwe.

2.3. Normy PN wdrażające Eurokody i Załączni-

ki Krajowe

Zgodnie z zasadami normalizacji CEN krajowe normy wpro-

wadzające powinny zawierać pełny opublikowany tekst Euroko-
du (razem z Załącznikami), który może być poprzedzony przez
krajową stronę tytułową i przedmowę krajową; może mu towa-
rzyszyć Załącznik Krajowy.

Zawartość i zakres Załącznika Krajowego są regulowane przez

postanowienia przepisów CEN. Załącznik Krajowy może zawie-
rać tylko informacje dotyczące tych parametrów, które zostały
w Eurokodzie pozostawione do ustalenia krajowego – są one
zwane parametrami ustalonymi w krajach członkowskich, mają
być stosowane przy projektowaniu budynków i obiektów inży-
nierskich realizowanych w odnośnym kraju.

Załącznik może także zawierać:

• decyzje dotyczące stosowania załączników informacyjnych,
• przywołania niesprzecznych informacji uzupełniających, po-

mocnych w stosowaniu Eurokodów.

Zasady prezentacji oraz szczegóły zakresu i formy Załącznika

Krajowego określają reguły PKN zamieszczone w RPN-008:1997
(z późniejszymi zmianami). Może on zawierać:

• postanowienia wynikające z przepisów krajowych (odchylenia

typu A), które zastępują odpowiednie postanowienia normy
EN;

• postanowienia dotyczące szczególnych warunków krajowych

(np. wynikające z warunków klimatycznych);

• informacje do norm PN-EN;
• w przyszłości – zmiany i poprawki do PN-EN.

Załączniki powstałe już w niektórych krajach CEN są dość ob-

szernymi dokumentami, niejednokrotnie uściślającymi lub istot-
nie zmieniającymi wymagania norm EN, w granicach upoważ-
nienia zawartego w EN.

3. Norma EN 1997-1 – Projektowanie geotech-

niczne, część 1: Zasady ogólne

W 1994 r. została opublikowana prenorma ENV 1997-1 – Pro-

jektowanie geotechniczne, część 1: Zasady ogólne. W wyniku
międzynarodowej ankiety i dyskusji w 2000 r. powstał projekt
podstawowej normy projektowania fundamentów prEN 1997-1
– Projektowanie geotechniczne, część 1. W kolejnych latach po-
prawiano jego wersje, a w końcu w 2004 r., po pozytywnym
wyniku formalnej ankiety CEN, ustanowiono normę EN 1997-1
[6]. Opracowano też projekt części 2 [7], stanowiący połączenie
części 2 i 3 wersji ENV.

Wersje ENV Eurokodu 7 są znane w Polsce, gdyż były opu-

blikowane przez ITB w materiałach konferencji w Mrągowie
w 2000 r. W ostatecznej wersji EN 1997-1 dokonano jednak istot-
nych zmian. Istnieje już jej roboczy przekład IBDiM na język pol-
ski.

3.1. Charakterystyka normy EN 1997-1

Projektowanie geotechniczne różni się istotnie od projektowa-

nia pozostałych części konstrukcji budowlanych, położonych po-
nad gruntem. Stosuje się do nich podejścia bardziej rygorystyczne
i skodyfikowane. Projektant konstrukcji ma do czynienia z mate-
riałami, które jeszcze nie istnieją w momencie projektowania, ale
których wymagane właściwości można dość dokładnie określić.
Zakres zmienności (odchyłek) parametrów jest nieduży i zwykle
dobrze znany. Wpływ ich zmienności jest całkowicie uwzględ-
niany we współczynnikach materiałowych itp., podanych w nor-
mach.

W przypadku projektowania geotechnicznego projektant dys-

ponuje wiedzą i rozeznaniem warunków, których nie można
przewidzieć w normach. Zna on lokalizację obiektu, zwykle też
geologię terenu, dysponuje wynikami badań podłoża, publika-
cjami dotyczącymi rozpatrywanych problemów, wynikami ob-
serwacji obiektów itp. Podstawą obliczeń geotechnicznych są
dość subiektywnie oceniane parametry obliczeniowe gruntów.
Zadaniem projektanta geotechnicznego jest ocena całokształtu

20

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

normy projektowe

normy projektowe

dostępnych danych i wybór na ich podstawie parametrów cha-
rakterystycznych. Eurokod 7-1 stanowi, że parametry należy
wybrać poprzez ostrożne oszacowanie wartości wpływających
na wystąpienie rozpatrywanego stanu granicznego. Wartość
„wyprowadzona” nie jest więc wartością średnią lub wyzna-
czoną z określonym prawdopodobieństwem metodami analizy
statystycznej, lecz wartością ekspercką. Wybór wartości jest ele-
mentem „sztuki budowlanej”, zależy on w dużym stopniu od
doświadczenia i wiedzy projektanta.

Eurokod 7-1 [6] jest obszernym dokumentem (168 stron)

obejmującym zagadnienia badań podłoża, projektowania
geotechnicznego fundamentów i budowli ziemnych, kontroli
i monitorowania obiektów. Rozdział 2 (Podstawy projektowa-
nia) obejmuje m.in.: kategorie geotechniczne, stany graniczne
nośności i użytkowalności, warunki obliczeniowe, podejścia
projektowe i inne wymagania. Rozdział 3 (Dane geotechnicz-
ne) dotyczy badań geotechnicznych i oceny podłoża oraz do-
kumentacji badań. Rozdział 4 (Nadzór robót, monitorowanie,
utrzymanie) zajmuje się kontrolą warunków i zachowania kon-
strukcji podczas budowy i użytkowania. Rozdziały 5-12 dotyczą
projektowania różnych rodzajów konstrukcji i zabiegów, takich
jak: nasypy i wzmacnianie gruntu, odwodnienia, fundamen-
ty bezpośrednie, palowe, zakotwienia, konstrukcje oporowe,
zniszczenie hydrauliczne, stateczność ogólna i nasypy komu-
nikacyjne.

3.2. Podstawy projektowania geotechnicznego

według EN 1997-1

Eurokod 7 określa pełną listę warunków, których rozpa-

trzenie jest wymagane przez projektantów geotechnicznych.
W wymaganiach tych większy nacisk został położony na kryte-
ria użytkowalności, gdyż ten stan graniczny występuje znacznie
częściej niż stan nośności.

Eurokod 7 w 2.1 (4) wymienia cztery metody projektowania:

• najczęściej stosowaną – na podstawie obliczeń analitycznych,

półempirycznych oraz modeli numerycznych;

• zastosowanie wymagań przepisów (prescriptive measures),

ustalanych przez poszczególne kraje, np. wymaganego zagłę-
bienia posadowień, głębokości przemarzania lub wpływów
sezonowych na podłoże spoiste, oraz podstawowych zaleceń
dla prostych przypadków konstrukcji (1. kategoria geotech-
niczna), które można projektować z pominięciem obliczeń;

• z użyciem modeli doświadczalnych lub próbnych obciążeń

elementów konstrukcji (zwłaszcza pali i kotew gruntowych)
oraz modeli w skali naturalnej albo zmniejszonej;

• postępowanie metodą obserwacyjną, w której projekt jest

w sposób ciągły weryfikowany podczas budowy; podane zasa-
dy tej metody to: określenie akceptowalnych granic zachowania
konstrukcji (np. osiadań, przemieszczeń, sił wewnętrznych),
zakresu zachowań prawdopodobnych, ustalenie programu
monitorowania i planu działań naprawczych wdrażanych
w przypadku, gdy obserwacje wykażą zachowanie wykracza-
jące poza akceptowalne granice.
W projekcie należy uwzględnić według 2.2 wszystkie zna-

czące sytuacje projektowe oraz według 2.3 trwałość materiałów
i konstrukcji (betonu, stali, drewna, tworzyw sztucznych) zgod-
nie z odpowiednimi normami. Wymagania dotyczące projektu
geotechnicznego różnią się znacznie w zależności od rodzaju
budowli i kategorii geotechnicznej obiektu.

Kategoria geotechniczna obiektu to zgodnie z EN 1997-

-1:2004 (Eurokod 7-1) kategoria zagrożenia bezpieczeństwa,
wynikająca ze stopnia skomplikowania projektowanej konstruk-
cji, jej posadowienia i obciążeń oraz ze złożoności warunków
geotechnicznych. Kategoria [18], [24] determinuje tryb i zakres

badań podłoża, wymagania dotyczące projektowania oraz kon-
troli wykonawstwa i eksploatacji obiektu, konieczności moni-
torowania geotechnicznego itp. Zagadnienie to, zwłaszcza w
stosunku do obiektów drogowych i mostowych, zostało szcze-
gółowo przedstawione np. w Instrukcji GDDP [8].

Eurokod 7-1, p. 2.1 (9-21), jak również Rozporządzenie [18],

wyróżnia trzy kategorie:
• prostą – małe i proste budowle z pomijalnym ryzykiem dla

życia i mienia,

• normalną – typowe konstrukcje i przeciętne warunki grunto-

we,

• skomplikowaną – wyjątkowo duże lub złożone budowle,

zlokalizowane na terenach o trudnych warunkach geotech-
nicznych, których budowa jest związana ze znaczącym ryzy-
kiem.
Od kategorii geotechnicznych zależy też poziom szczegóło-

wości projektów geotechnicznych. Dla prostych projektów wy-
starczyć może tylko kilka stron, często nie wymagają one analizy
statycznej, a obliczenia są bardzo uproszczone. W 2. kategorii
stosowany jest typowy obecnie zakres projektu. W przypadku
3. kategorii mogą być potrzebne niekonwencjonalne badania
i analizy, wykonanie i badania elementów próbnych, a także
monitorowanie zachowania obiektu i otoczenia podczas budo-
wy oraz później, w czasie eksploatacji budowli.

Właściwości gruntów podłoża są zgodnie z 2.4.3 wyrażane

liczbowo za pomocą parametrów geotechnicznych. Są one wy-
znaczane w następujący sposób:
• z badań, mierzone bezpośrednio lub na podstawie korelacji,

danych empirycznych lub innych źródeł czy obserwacji;

• interpretacja parametrów jest dostosowana do rozpatrywane-

go stanu granicznego;

• uwzględniane są różnice wartości parametrów z badań pró-

bek oraz gruntu w masywie, które decydują o zachowaniu
konstrukcji geotechnicznej;

• w razie potrzeby stosuje się współczynniki kalibracyjne

do wyników badań polowych lub laboratoryjnych według
EN 1997-2, albo uwzględnia inne dostępne korelacje.
Do projektowania wykorzystuje się wartości charakterystycz-

ne i obliczeniowe parametrów geotechnicznych. Wartości cha-
rakterystyczne określa się, jak już podano, na podstawie analizy
dostępnych wyników, odpowiednio do zadania geotechnicz-
nego. Według PN-B-02481:1998 [17] wartości te są szacowane
z wymaganym prawdopodobieństwem na podstawie wartości
wyprowadzonych parametrów, z uwzględnieniem możliwych
różnic między właściwościami zmierzonymi a, rzeczywistymi
właściwościami gruntu lub skały w podłożu, oraz innych czyn-
ników.

Do obliczeń stanu granicznego nośności (ULS) przyjmuje się

„ostrożne” (zwykle mniejsze od średnich) wartości charaktery-
styczne parametrów. Natomiast w przypadku stanu granicznego
użytkowalności (SLS) parametry sztywności (odkształcalności)
gruntu należy wyznaczać jako wartości średnie. Wyjątek stano-
wią zagadnienia współdziałania (interakcji) fundamentu z pod-
łożem, w których również parametry sztywności przyjmuje się
jako wartości „ostrożne”, a nie średnie.

Wartości obliczeniowe według 2.4.6.2 są wyprowadzane

z wartości charakterystycznych przez zastosowanie współczyn-
nika częściowego (bezpieczeństwa), odpowiednio do sytuacji
projektowej, albo są określane bezpośrednio. Wartości współ-
czynników częściowych podawane są w Załączniku Krajowym
do normy, a zalecane wartości minimalne współczynników za-
wiera Załącznik A normy.

Wskazówki dotyczące wyznaczania parametrów geotechnicz-

nych zawierają m.in. prace [13], [24] oraz Instrukcja GDDP [8].

normy projektowe

normy projektowe

21

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

22

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

normy projektowe

normy projektowe

3.3. Stany graniczne w obliczeniach geotech-

nicznych

Projektowanie konstrukcji geotechnicznych obejmuje m.in.

sprawdzenie ich stanów granicznych: nośności (ULS) oraz
użytkowalności (SLS). Eurokod 7 nie określa ściśle formy ob-
liczeń, lecz określa, jakie kryteria należy sprawdzić oblicze-
niowo.

W 2.4.7.1 podano listę pięciu stanów granicznych nośności

posadowień:
• EQU – utraty równowagi budowli lub podłoża traktowanych

jako sztywna bryła (w stanie tym wytrzymałość gruntu nie
wpływa na nośność);

• STR – wewnętrznego zniszczenia lub nadmiernych odkształ-

ceń konstrukcji lub jej elementów (np. fundamentów, ścian
oporowych), w którym na nośność znacząco wpływa wy-
trzymałość materiału konstrukcji;

• GEO – zniszczenia lub nadmiernych odkształceń podłoża,

w którym na nośność znacząco wpływa wytrzymałość grun-
tu lub skały;

• UPL – utraty równowagi budowli lub podłoża wskutek wy-

poru wody;

• HYD – wyparcia hydraulicznego w podłożu spowodowane-

go gradientami hydraulicznymi.

3.4. Podejścia obliczeniowe w obliczeniach geo-

technicznych

Ponieważ twórcom normy EN 1997-1 było trudno uzgodnić

sposób stosowania współczynników częściowych, w stanach
STR i GEO wprowadzono trzy różne podejścia obliczeniowe
DA1, DA2 lub DA3, różniące się zakresem sprawdzeń [10], [14].
Podejścia różnią się też sposobem rozkładu współczynników
częściowych pomiędzy oddziaływania, skutki oddziaływań,
właściwości i wytrzymałości materiałów. Częściowo wynika
to z różnic w sposobie wprowadzania poprawek dotyczących
niepewności modelowania skutków oddziaływań i wytrzyma-
łości. Zalecane jest stosowanie współczynników częściowych
albo do pierwotnej zmiennej, tj. do parametru materiałowe-
go, albo do niektórych obliczonych zmiennych pośrednich:
efektów oporów (wytrzymałości) lub też do oddziaływań. Jest
z tym związana kwestia współczynników korekcyjnych modeli
obliczeniowych (skutków oporów lub oddziaływań). Obowią-
zuje zasada jednokrotnego stosowania współczynnika częścio-
wego do tego samego źródła obciążeń lub sił wewnętrznych.

Dla każdego z trzech podejść obliczeniowych norma po-

daje różne zestawy współczynników częściowych. Wartości
niektórych współczynników mogą być ustalane przez dany
kraj. Załącznik A normy prEN 1997-1 podaje „minimalne za-
lecane” wartości współczynników częściowych. Wartości do
stosowania w Polsce zostaną podane w Załączniku Krajowym
normy. Wybór tych wartości wymaga dokonania analizy i po-
równania z obecnymi normami. Na obecnym etapie propono-
wane współczynniki odpowiadają wartościom w Załączniku A
normy.

Z zapisu normy EN 1997-1 p. 2.4.7.3.4 (1) wynika, że w Za-

łączniku Krajowym należy określić sposób stosowania rów-
nań 2.6 (obliczeniowe skutki oddziaływań) i 2.7 (wartości
obliczeniowe oporów/wytrzymałości) oraz dokonać wyboru
podejść obliczeniowych DA1, DA2 lub DA3. Zagadnienie wy-
boru podejść projektowych jest istotne. Wymaga ono dalszych
studiów i analizy uwzględniającej porównanie z dotychczaso-
wymi zasadami obliczeń według norm krajowych.

3.5. Stosowanie współczynników częściowych

w obliczeniach geotechnicznych

Współczynniki częściowe w normie EN 1997-1 pełnią rolę ana-

logiczną do współczynników obciążeń (zwykle > 1) oraz współ-
czynników redukcyjnych (zwykle < 1) w obecnym systemie
norm budowlanych PN. Jednakże system współczynników w Eu-
rokodach jest bardziej rozbudowany i zróżnicowany. W praktyce
niektóre współczynniki mogą być stosowane rzadko lub tylko
wyjątkowo.

Współczynniki do oddziaływań i skutków oddziaływań.

Norma EN 1990:2002 określa γf jako współczynnik częściowy do
oddziaływań, uwzględniający możliwość niekorzystnych odchy-
leń wartości oddziaływania od jego wartości charakterystycznej.
Analogicznie γ

Sd

jest częściowym współczynnikiem uwzględnia-

jącym niepewności w modelowaniu oddziaływań oraz w mode-
lowaniu skutków oddziaływań. EN 1990:2002 dopuszcza łączenie
γ

f

i γ

Sd

w jeden współczynnik.

W różnych podejściach w EN 1997-1 powyższe współczynniki

są stosowane albo do oddziaływań, albo do skutków oddzia-
ływań. Ponieważ współczynniki modelowe γ

Sd

do oddziaływań

gruntu będą stosowane wyjątkowo, pozostawiono to do usta-
lenia krajowego; natomiast, dla uproszczenia, γ

F

jest stosowany

w każdym przypadku do oddziaływań, a γ

E

– do skutków od-

działywań w projektowaniu geotechnicznym (Załącznik A, tabli-
ce A.1.1 i A.2.1).

W podejściu obliczeniowym 2 wymaga się pojedynczego obli-

czenia dla każdej części projektu, a użycie współczynników albo
do oddziaływań, albo też do skutków oddziaływań zależy od
przeprowadzanych obliczeń; wybór powinien zostać dokonany
na podstawie ustaleń w Załączniku Krajowym.

Współczynniki do wytrzymałości i oporów materiałów.

Należy zwrócić uwagę, że w EN 1997-1 równanie 2.7 zawiera γ

F

F

rep

we wzorze na opór obliczeniowy, gdyż wielkość oddziaływa-
nia może w pewnych przypadkach wpłynąć na wartości oporów
geotechnicznych, np. na nośność fundamentów bezpośrednich.

Wartość współczynnika przeliczeniowego η przyjmuje się

w EN 1997-1 jako równą 1,0, ponieważ charakterystyczne wy-
trzymałości materiału są definiowane jako rzeczywiste, a zatem
zawierają już η w wartości charakterystycznej.

Różne podejścia obliczeniowe wymagają, aby współczynniki

stosowane były albo do wytrzymałości materiałów (X), albo do
oporów (R). Współczynniki te łączą role współczynników ma-
teriałowych γ

M

oraz współczynników modelowych nośności γ

Rd

.

Dla uproszczenia, współczynniki odnoszące się do wytrzymało-
ści materiałów (X) oznaczono γ

M

, zaś stosowane do oporów (R)

– γ

R

. W podejściu obliczeniowym 2 współczynniki = 1 stosowane

są ogólnie do wytrzymałości materiałów, zaś współczynniki > 1
– do oporów. Dlatego we wzorze (2.7) stosowane są wartości
γ

M

= 1 i γ

R

> 1.

3.6. Sprawdzenie stanów granicznych nośno-

ści konstrukcji i podłoża w sytuacjach trwałych

i przejściowych

Rozważając stan graniczny zniszczenia lub nadmiernego

odkształcenia elementu konstrukcyjnego albo części podłoża
gruntowego (STR i GEO), należy wykazać, że obliczeniowe
efekty (skutki) oddziaływań są nie większe od obliczeniowych
oporów, wytrzymałości lub nośności elementów (wzór 2.5).

W odniesieniu do oddziaływań współczynniki częściowe

można stosować do samych oddziaływań (F

rep

) lub do ich skut-

ków (E). W odniesieniu do oporów obliczeniowych współ-
czynniki częściowe można stosować tak do parametrów gruntu
(X) lub oporów (R), jak i do obu.

normy projektowe

normy projektowe

23

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

3.7. Projekt geotechniczny

Eurokod 7-1 wprowadza nowe w Polsce pojęcia projektu

geotechnicznego i projektanta geotechnicznego oraz określa
dość szczegółowe wymagania dotyczące dokumentacji badań
podłoża i samego projektu budowli geotechnicznej. W projek-
cie geotechnicznym należy podać przyjęte założenia, dane, me-
tody obliczeń oraz wyniki analizy bezpieczeństwa i użytkowal-
ności. Poziom szczegółowości projektu geotechnicznego różni
się znacznie w zależności od rodzaju i kategorii geotechnicznej
obiektu.

Projekt geotechniczny powinien w razie potrzeby zawierać

program nadzoru i monitorowania. W ramach nadzoru nad ro-
botami należy dokonać oceny projektu. Ocena obejmuje prze-
analizowanie przydatności metod budowy i kolejności operacji
na tle stwierdzonych warunków w podłożu gruntowym. Prze-
widywane zachowanie konstrukcji należy porównywać z za-
chowaniem obserwowanym. Projekt należy oceniać na podsta-
wie wyników inspekcji i badań kontrolnych.

W trakcie budowy należy sprawdzać rodzaj (nazwę) oraz

właściwości geotechniczne gruntów i skał, na których jest
posadowiona konstrukcja. W przypadku rozbieżności z pro-
jektem należy stosować podane w normie procedury. Należy
jednoznacznie określić elementy, które wymagają sprawdzenia
w czasie budowy i utrzymania po wybudowaniu. Wyniki kon-
troli podczas budowy należy opisać i dołączyć do dokumenta-
cji.

W odniesieniu do obiektów zaliczonych do 3. kategorii geo-

technicznej obowiązkowe jest monitorowanie obiektu i otocze-
nia podczas i po zakończeniu budowy.

Projektowanie metodą obserwacyjną. Obok powszechnie

stosowanych metod analitycznych, EN 1997-1 uwzględnia też
jako równorzędną podstawę projektowania wyniki próbnych
obciążeń i badań na modelach. W sytuacjach, gdy zachowanie
się konstrukcji i ośrodka gruntowego jest trudne do przewidze-
nia, zalecana jest tzw. metoda obserwacyjna, w której rozwiąza-
nie projektowe jest weryfikowane i korygowane w czasie budo-
wy obiektu. Metoda ta została sformułowana jeszcze przez R.B.
Pecka w 1969 r. Wymaga ona spełnienia przed rozpoczęciem
robót czterech warunków:
• określenia dopuszczalnych granic zachowania konstrukcji

(np. przemieszczeń, osiadań, sił w elementach) – „żółtych”
ostrzegawczych oraz „czerwonych” alarmowych;

• ocenienia zakresu możliwych zachowań i wykazania, że za-

chodzi wystarczające prawdopodobieństwo, iż rzeczywiste
zachowanie będzie w dopuszczalnych granicach;

• ustalenia programu monitorowania i zapewnienia oprzyrzą-

dowania pomiarowego, które ma wykazać, czy rzeczywiste
zachowanie mieści się w akceptowalnych granicach; reakcje
przyrządów i procedury analizy pomiarów powinny być od-
powiednio szybkie, aby w razie potrzeby wystarczająco wcze-
śnie umożliwić skuteczne działania interwencyjne;

• ustalenia programu działań interwencyjnych, które mogą być

podjęte, jeśli monitorowanie wykaże zachowanie konstruk-
cji wykraczające poza określone na wstępie dopuszczalne
granice.
Metoda obserwacyjna jest szczególnie przydatna do projek-

towania dużych obiektów, zwłaszcza liniowych (tunele, linie
metra, nasypy komunikacyjne lub hydrotechniczne, zapory
ziemne), lecz także np. do głębokich wykopów. W przypadku
obiektów, których budowa jest rozciągnięta w czasie, można
bezpośrednio wykorzystywać doświadczenia z wcześniejszych
odcinków. Szczegółowa analiza wyników pomiarów i rezerw
zwykle pomijanych w projektach oraz staranne rozpatrzenie

krótkotrwałych stanów konstrukcji pozwala dobrze ocenić po-
ziom ryzyka i np. zredukować obliczeniowe parcia gruntu lub
zrezygnować z czasowych rozpór obudowy, co może zasadni-
czo przyśpieszyć roboty i zmniejszyć ich koszt. Metoda obser-
wacyjna jest ważną nowością wprowadzoną przez Eurokod 7-1.
Nadaje szczególną rangę projektowaniu geotechnicznemu, gdyż
pozwala zmniejszać koszt i skracać czas robót w trudnych wa-
runkach gruntowych.

Projektowanie metodą elementów skończonych (MES).

Metoda ta teoretycznie pozwala najbardziej dokładnie obliczać
przemieszczenia oraz naprężenia i odkształcenia w elementach
budowli geotechnicznych, zarówno w zakresie sprężystym, jak
też z uwzględnieniem nieliniowych zależności dla gruntu, a tak-
że dla konstrukcji żelbetowej. Jest to jedyna metoda analityczna
przydatna do wyznaczania np. odprężenia dna wykopu, od-
kształceń podłoża w sąsiedztwie wykopu oraz osiadań przyległych
budowli, z uwzględnieniem uwarstwienia gruntu, jak też złożo-
nych kształtów konstrukcji w przekroju i w planie.

Metoda MES ma jednak istotne ograniczenia, a jej dokładność

jest pozorna. Nawet w przypadku zależności dobrze opisujących
właściwości gruntu sposób formowania konstrukcji w gruncie
jest zbyt złożony dla dostępnych rozwiązań MES. Weryfikacja
doświadczalna tych rozwiązań jest niejasna. W przypadku natu-
ralnego podłoża uwarstwionego oraz fazowego wykonania wy-
kopu i podparć obudowy, zakładając arbitralnie jednorodność
warstw i początkowy stan parcia spoczynkowego, w stanie po
wykonaniu ściany za pomocą konsekwentnej analizy MES moż-
na jedynie lepiej ocenić wyniki obliczenia z użyciem klasycz-
nego uproszczonego modelu plastycznego lub konstrukcji na
sprężystym podłożu. MES pozwala uwzględniać wpływ wody
gruntowej, efektów lepkich i dynamicznych. Jednakże liczni au-
torzy ostrzegają, że nie należy projektować rzeczywistych kon-
strukcji wyłącznie na podstawie obliczeń MES. Krajowe przykła-
dy zastosowań MES wskazują, że zwłaszcza obliczane wartości
przemieszczeń konstrukcji lub odprężenia podłoża są nadmier-
ne (np. dna wykopu stacji metra „Centrum”).

Do obliczeń należy stosować programy komputerowe po

uprzednim ich wypróbowaniu i zweryfikowaniu wyników ob-
liczeń testujących. Parametry mechaniczne (wytrzymałościowe
i odkształceniowe) podłoża należy przyjmować na podstawie
wstępnych studiów. Powinny być one zweryfikowane poprzez
porównanie wyników obserwacji w naturze. Decydujące zna-
czenie ma ustalenie wartości modułu odkształcenia E ze wzglę-
du na silną nieliniowość zachowania gruntu, zwłaszcza przy
małych odkształceniach, tj. w rzeczywistych warunkach użytko-
wania konstrukcji. Wartości modułu E, wyznaczone na podsta-
wie obserwacji przemieszczeń obiektów, są zwykle parokrotnie
większe od wartości z typowych badań laboratoryjnych lub od-
czytanych z normy PN-B-03020:1981.

Obliczenia metodą elementów skończonych zaleca się stoso-

wać do analizy zagadnień specjalnych, złożonych schematów
konstrukcji i stanów obciążeń, których nie można rozwiązać za-
dowalająco tradycyjnymi metodami obliczeń. W szczególności
metodę tę zaleca się do wstecznej analizy konstrukcji, których
przemieszczenia zostały dokładnie zmierzone. Pozwala ona
wówczas najlepiej ocenić wiarygodne parametry odkształcalno-
ści podłoża.

3.8. Nasypy, odwodnienia, ulepszanie i wzmac-

nianie podłoża

Rozdział 5 normy określa wymagania dotyczące przygotowa-

nia (ulepszenia, wzmocnienia) podłoża naturalnego oraz wy-
konania budowli ziemnych, głównie nasypów. Podano w nim

24

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

normy projektowe

normy projektowe

zasady doboru materiału nasypów, procedury układania i za-
gęszczania oraz kontroli. Zamieszczono także wymagania do-
tyczące odwodnień: roboczych na czas budowy oraz trwałych
w okresie eksploatacji. Szkicowo omówiono wzmacnianie
i ulepszanie podłoża. Cały rozdział ma charakter opisowy, jest
bardzo ogólny. Nie zawiera konkretnych wymagań liczbowych
ani nie podaje żadnych metod czy warunków obliczeniowych.
Pewne dane i wymagania projektowe zamieszczone są w roz-
działach 11 i 12 Eurokodu 7-1.

W praktyce do projektowania nasypów konieczne będzie

stosowanie, z ewentualnymi modyfikacjami, dotychczasowych
dokumentów krajowych, np.:
• norm: PN-83/B-03010, PN-81/B-03020, PN-88/B-04481, PN

S 02205:1998;

• Rozporządzeń: Ministra Infrastruktury – dotyczącego budyn-

ków [19], Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej – do-
tyczącego dróg publicznych [20] oraz drogowych obiektów
inżynierskich [21];

• instrukcji/wytycznych GDDP: badań podłoża (1998) [8]

i wzmacniania podłoża (2002) [26].

3.9. Projektowanie fundamentów bezpośrednich

Eurokod 7-1 podaje w rozdziale 6 wykaz stanów granicznych

nośności i użytkowalności, które należy rozpatrzyć, a także od-
działywania i sytuacje projektowe. Szczegółowo omówione zo-
stały zasady sprawdzania nośności (stateczności ogólnej, nośno-
ści podłoża, poślizgu). Podano wzory i warunki obliczeniowe.
Parametry geotechniczne stosowane w obliczeniach wyznacza
się zgodnie z zasadami opisanymi w poprzednim rozdziale. W
informacyjnym Załączniku D przedstawiono przykład metody
analitycznej do obliczania nośności podłoża dowolnie obciążo-
nych fundamentów bezpośrednich. Zamieszczono w nim m.in.
pełne wzory do wyznaczania współczynników nośności. Meto-
da ta jest wzorowana na normach DIN. Jest ona podobna do
podanej w normie PN-81/B-03020, jednakże różni się w szcze-
gółach [15] (np. w niektórych wartościach współczynników
nośności). W Załączniku E opisano przykład metody półempi-
rycznej do oceny nośności podłoża fundamentów na podstawie
wyników badań presjometrem (typu Menarda).

Zasady sprawdzania stanu granicznego użytkowalności

obejmują wymagania dotyczące osiadań i przemieszczeń fun-
damentów, unoszenia fundamentów, analizy drgań. Podano
ogólne wskazówki obliczania osiadań. W informacyjnym Za-
łączniku F opisano przykładowe metody obliczania osiadań:
naprężeń-odkształceń, uproszczoną metodę sprężystości (bez
podania potrzebnych współczynników liczbowych) oraz ogól-
ne wskazówki dotyczące osiadań w warunkach bez odpływu,
osiadań konsolidacyjnych i przebiegu osiadań w czasie. Zasady
obliczeń są zbliżone do podanych w normie PN-81/B-03020,
w praktyce należy z niej korzystać. Norma nie podaje danych
liczbowych (modułów itp.). Parametry odkształcalności podłoża
zaleca się weryfikować na podstawie porównywalnych danych
doświadczalnych. W informacyjnym Załączniku H zestawiono
orientacyjne wartości graniczne odkształceń konstrukcji i prze-
mieszczeń fundamentów. Dane te są mniej szczegółowe i róż-
nią się od podawanych w normie PN-81/B-03020.

W Załączniku G podano dodatkowe dane dotyczące funda-

mentów opieranych na skale. W informacyjnym Załączniku G
podano wskazówki do określania nośności fundamentów na
podłożu skalistym w zależności od grupy wytrzymałości ska-
ły i jej charakterystyki. Podane nomogramy służą do szybkie-
go wyznaczania dopuszczalnych nacisków. Danych takich nie
zawierały normy polskie. Ponadto Załącznik zawiera uwagi

o projektowaniu konstrukcyjnym fundamentów i współdziała-
niu konstrukcji z podłożem, a także wskazówki dotyczące przy-
gotowania podłoża fundamentów.

Ogólnie postanowienia normy są dość szczegółowe, lecz nie

wyczerpują potrzeb projektanta. W praktyce niezbędne będzie
korzystanie z dotychczasowych krajowych norm (PN-81/B-
-03020 i innych), dokumentów i literatury technicznej.

3.10. Projektowanie fundamentów palowych

Postanowienia rozdziału 7 normy mają zastosowanie do pali

stopowych, pali tarciowych lub wyciąganych oraz pali obcią-
żonych siłą poprzeczną, zagłębianych przez wbijanie, wciska-
nie, wkręcanie lub wiercenie, z iniekcją lub bez. Pale powinny
być wykonane zgodnie z normami: PN-EN 1536:2001 – pale
wiercone, PN-EN 12063:2001 – pale ścianki szczelnej i PN-EN
12699:2002 – pale przemieszczeniowe, omówionymi szerzej
w [12].

Obszerne informacje zamieszczono w pracy [11]. Eurokod 7-1

zasadniczo przewiduje projektowanie pali na podstawie prób-
nych obciążeń (statycznych i dynamicznych), ewentualnie po-
równywalnych danych doświadczalnych. Obliczeniom nośności
pali (z wykorzystaniem wyników badań podłoża) przypisuje się
rolę pomocniczą. W rozdziale 7 zamieszczono ogólne wymaga-
nia dotyczące interpretacji badań pali oraz określania nośności
charakterystycznej i obliczeniowej. Nie podano jednak żadnych
danych liczbowych do wyznaczania nośności lub przemiesz-
czeń pali.

Postanowienia normy są dalece niewystarczające do projek-

towania pali. W praktyce niezbędne będzie korzystanie z do-
tychczasowych norm krajowych, wytycznych i literatury tech-
nicznej. Jednakże norma palowa PN-B-02482:1983 wymaga
zasadniczych zmian, aktualizacji i uzupełnień oraz dostosowa-
nia do wymagań Eurokodu.

3.11. Projektowanie konstrukcji oporowych i za-

kotwień

Norma rozróżnia następujące konstrukcje oporowe: ściany

masywne, ściany zagłębione w podłożu oraz konstrukcje zło-
żone. Rozdział 8 zawiera wykaz stanów granicznych (nośności
i użytkowalności), oddziaływania (ciężar zasypki, obciążenia
naziomu, parcie wody, lodu, siły od uderzeń, wpływy termicz-
ne) oraz sytuacje projektowe, które należy rozpatrzyć. Omówio-
ne zostały dane geometryczne (poziomy gruntu, wpływ prze-
głębienia wykopu lub odkopania podstawy ściany – podano
szczegółowe wymagania wymiarowe).

Szczegółowo opisano zasady wyznaczania parcia gruntu na

ściany (czynnego, spoczynkowego, pośredniego) oraz odporu
gruntu. W informacyjnym Załączniku C zamieszczono przykła-
dowe wzory obliczeniowe i liczne wykresy do analitycznego
wyznaczania parcia i odporu gruntu. Podano m.in. pełne wzory
do wyznaczania współczynników parcia i odporu, tablicę prze-
mieszczeń potrzebnych do zmobilizowania parcia granicznego
oraz wykres zależności odporu gruntu od przemieszczeń ścia-
ny. Metody obliczeniowe są zbliżone do norm DIN. Zasady są
podobne do podanych w normie PN-83/B-03010, jednakże po-
stanowienia różnią się istotnie w wielu punktach. Wyczerpująco
przedstawione są: postacie stanów granicznych konstrukcji opo-
rowych, zasady sprawdzania stanów nośności ścian masywnych
i zagłębionych w podłożu oraz zasady sprawdzania wytrzyma-
łości konstrukcyjno-materiałowej ścian. Ujęcie tych kwestii jest
nowatorskie w stosunku do polskiej praktyki.

Nowym zagadnieniem, którego brak w polskich normach,

jest projektowanie zakotwień. Eurokod 7-1 poświęca dużo uwa-

normy projektowe

normy projektowe

25

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

Tabela 1. Program opracowań norm badań geotechnicznych ISO i EN-ISO

gi sprężanym kotwom gruntowym, trwałym i tymczasowym,
wykonywanym, konstruowanym i zabezpieczanym przed koro-
zją zgodnie z PN-EN 1537:2002. Podano wymagania dotyczące
sprawdzania stanów granicznych nośności (nośności i wytrzy-
małości zakotwień, stateczności ogólnej) oraz użytkowalności
(przemieszczeń kotwionych konstrukcji), jak również wzory
i warunki obliczeniowe nośności zakotwień. Warto odnotować,
że występują sprzeczności postanowień norm EN 1997-1 i PN-
-EN 1537:2002 (załącznika dotyczącego projektowania kotew
i zasad badań kotew).

Wdrożenie przedstawionych metod projektowania będzie

utrudnione, gdyż brak jest doświadczeń, a zwłaszcza aktualne-
go piśmiennictwa polskiego.

3.12. Inne zagadnienia projektowe

Eurokod 7-1 zawiera kilka ważnych zagadnień projektowych,

które dotychczas nie były uwzględniane w krajowych przepi-
sach bądź traktowano je marginesowo. Należą do nich: spraw-

dzanie zniszczenia hydraulicznego (rozdział 10), stateczności
ogólnej (rozdział 11) i projektowanie nasypów (rozdział 12). Kwe-
stie te przedstawione są dość szczegółowo, lecz nie wyczerpu-
jąco. Podano wykazy stanów granicznych nośności i użytko-
walności, także oddziaływania i sytuacje projektowe. Parametry
geotechniczne stosowane w obliczeniach wyznacza się zgodnie
z poprzednio opisanymi zasadami.

Szczegółowe zasady sprawdzania nośności i stateczności

mogą być nowością dla krajowych projektantów. Brak jest wy-
czerpującego piśmiennictwa krajowego na te tematy.

4. Informacja o EN 1997-2 – Rozpoznanie podło-

ża i badania gruntu

W końcu 2003 r. powstał nowy projekt Eurokodu 7-2 [7],

łączący części 2 i 3 wersji ENV. Jest to obszerne opracowanie
(158 stron) obejmujące poniższe zagadnienia: planowanie ba-
dań podłoża, jego fazy (wstępna, główna), pobieranie próbek,
badania polowe oraz badania laboratoryjne gruntów i skał.

Numer roboczy ISO

Grupa robocza

CEN/TC 341

Skrócony tytuł normy

Rok wydania

EN/ISO

14688-1
14688-2

14689

Klasyfikacja gruntów i skał
Identification and classification of soil
Classification principles and quantification of descriptive
characteristics of soil
Identification and description of rock

wydana 2002

2004

2003

22475-1
22475-2
22475-3

1
1
1

Drilling and sampling methods, and groundwater me-
asurements
Part 1: Sampling – principles
Part 2: Sampling – qualification criteria
Part 3: Sampling – conformity assessment

2006
2006
2006

2

3
3

5
5
5
5
5
–

Field testing
Cone and piezocone penetration tests
Part 1: Electrical cone and piezocone
Part 2: Mechanical cone
Dynamic probing
Standard penetration test
Borehole expansion tests
Menard pressuremeter
Flexible dilatometer
Self-boring pressuremeter
Borehole jack
Full displacement pressuremeter
Borehole shear test

2004
2004
2004
2004

2006
2006
2006
2006
2006
2006

4
4
4
4
4
4

Testing of geotechnical structures
Pile load test – static axially loaded compression test
Pile load test – static axially loaded tension test
Pile load test – dynamic axially loaded compression test
Testing of anchorages
Testing of nailing
Testing of reinforced fill

2006
2006
2006
2006
2006
2006

TC 341 Technical Specifications: Laboratory soil testing
Water content
Density of fine grained soils
Density of solid particles
Particle size distribution
Oedometer test
Fall cone test
Compression test
Unconsolidated triaxial test
Consolidated triaxial test
Direct shear test
Permeability test
Laboratory tests on rock

2004
2004
2004
2004
2004
2004
2004
2004
2004
2004
2004
2004

26

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

normy projektowe

normy projektowe

Znaczną część normy poświęcono dokumentacji badań, któ-
ra powinna zawierać część prezentującą wyniki oraz część in-
terpretującą je i oceniającą. Norma ma aż 24 załączniki infor-
macyjne, dotyczące m.in. szczegółów programowania badań,
interpretacji poszczególnych rodzajów badań polowych i labo-
ratoryjnych. Wybrane postanowienia normy [7] zamieszczono
w normie PN-B-02429:1998 [16].

Zagadnienia projektowania pali omawiane są w wielu miej-

scach, choć raczej marginalnie. Wyników badań polowych i la-
boratoryjnych należy używać, korzystając z lokalnych doświad-
czeń. W p. 4.3.4.2 zamieszczono wymaganie, by do określania
nośności pali na podstawie sondowań CPT stosować zasady ob-
liczeń oparte na lokalnych doświadczalnych korelacjach pomię-
dzy wynikami sondowań CPT a próbnymi obciążeniami pali.
Analogiczne wymaganie dotyczy korzystania z badań presjome-
trem (p. 4.4.4.4). Przykłady korelacji i obliczeń nośności pala
znajdują się np. w Załącznikach C i D. Podobne wymagania
dotyczą stosowania sondowań dynamicznych (SPT i innych),
badań dylatometrem itp.

Nie negując przydatności metod obliczeń i danych z Euroko-

du 7-2, należy zauważyć, że wymagają one wnikliwego spraw-
dzenia w warunkach krajowych, w celu potwierdzenia lub sko-
rygowania „lokalnych” korelacji. Także do tej części Eurokodu
może być potrzebny umotywowany Załącznik Krajowy.

5. Normy ISO i EN-ISO dotyczące badań grun-

tów

Uzupełnienie systemu norm projektowania geotechnicz-

nego stanowi obszerny zbiór norm opracowywanych przez
CEN i ISO, dotyczących rozpoznania podłoża i badań grun-
tów. Ogólne zasady wykorzystania w projektowaniu geotech-
nicznym polowych i laboratoryjnych badań gruntów reguluje
EN 1997-2 [7]. Norma ta zawiera wymagania dotyczące określa-
nia wartości parametrów stosowanych w projektach geotech-
nicznych, planowania badań podłoża, interpretacji wyników
badań i innych danych geotechnicznych oraz wyznaczania na
ich podstawie wartości parametrów.

Natomiast rozpoznanie i klasyfikacja gruntów i skał oraz pro-

cedury badawcze są przedmiotem norm szczegółowych ISO lub
EN-ISO, opracowywanych w ramach współpracujących komisji
CEN/TC 341 i ISO/TC 182/SC 1 „Geotechnical investigation and
testing”. Prawdziwą rewolucją może być wprowadzenie nowej

klasyfikacji gruntów i skał [24] według norm ISO: EN-ISO 14688-
-1:2002 [2] oraz EN-ISO 14689 [4].

W tabeli 1 zestawiono oryginalne angielskie skrócone tytuły

norm według planu prac TC 341 z 2004 r. [10]. W opracowaniach
tych norm przedstawiciele Polski dotychczas nie uczestniczyli.

6. Normy EN dotyczące wykonawstwa fundamen-

tów

Eurokod 7 początkowo miał też obejmować część 4: Zasady

projektowania specjalnych konstrukcji geotechnicznych. Jed-
nakże powstanie jej opóźniało się z powodu trudności opraco-
wania wcześniejszych części. Ponadto normy projektowania nie
zaspokajały potrzeb wykonawców fundamentów, którzy byli
zainteresowani unifikacją wymagań dotyczących wykonywania
robót.

Europejska Federacja Wykonawców Fundamentów EFFC do-

prowadziła do wydzielenia w 1992 r. przez Europejskie Centrum
Normalizacji komitetu CEN/TC 288 „Wykonawstwo specjalnych
robót geotechnicznych”, którego celem jest opracowanie norm
dotyczących metod wykonawstwa robót geotechnicznych, ba-
dań i kontroli, a także wymaganych właściwości materiałów [9].
Można sądzić, że normy takie interesują głównie wykonawców,
a także służby techniczne inwestorów. Jednakże, choć „z na-
zwy” normy te dotyczą tylko wykonawstwa, to zawierają także
obszerne wymagania, które należy uwzględniać w projekto-
waniu oraz w badaniach elementów i konstrukcji [12]. Dlatego
konieczna jest popularyzacja owych norm także wśród projek-
tantów.

Normy EN wykonawstwa fundamentów stanowią dosko-

nałą podstawę do opracowania specyfikacji technicznych ro-
bót. Pierwsze normy powstały w 1999 r. Do 2004 r. wydano 7
norm; teksty trzech są w fazie ankiet i uzgodnień, dalsze trzy są
w opracowaniu. Numery, tytuły i stan zaawansowania norm po-
dano w tabeli 2.

Objaśnienia: EN – Norma, Dr – Projekt (Draft), FDr – Pro-

jekt ostateczny (Final Draft), PN-EN – normy przetłumaczone
i wprowadzone do zbioru norm polskich.

7. Podsumowanie

W Polsce stosowanie norm PN jest obecnie dobrowolne.

Zniesiono uprawnienia ministrów do ustalania „norm do obo-
wiązkowego stosowania”. Ich rolę spełniają rozporządzenia

Nr EN

Tytuł normy

Początek prac

Planowane

wprowadzenie

Tekst w PKN

(wydanie PN)

Objętość stron

1536

Pale wiercone

1/1992

2/1999

PN-EN 2001

73

1537

Kotwy gruntowe

4/1992

12/1999

PN-EN 2002

68

1538

Ściany szczelinowe

4/1992

1/2000

PN-EN 2002

51

12063

Ścianki szczelne

4/1993

2/1999

PN-EN 2001

77

12699

Pale przemieszczeniowe

3/1994

12/2000

PN EN 2002

46

12715

Zastrzyki

3/1994

10/2000

PN-EN 2002

54

12716

Iniekcja strumieniowa

3/1994

5/2001

PN-EN 2002

38

14199

Mikropale

6/1996

2003

EN 2005

48

14475

Grunt zbrojony

9/1997

2004

FDr 2004

48

14490

Gwoździowanie

9/1997

2004

prEN 2002

52

14679

Wgłębna stabilizacja
(mieszanie) gruntu

2/2000

2005

EN 2005

52

15237

Dreny pionowe

4/2000

2005

prEN 2005

54

14731

Wgłębne wibrowanie

4/2000

2005

Dr 2003

21

Tabela 2. Normy europejskie „Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych”

normy projektowe

normy projektowe

27

Geoinżynieria i Tunelowanie

02/2005 (05)

w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowia-
dać budynki [19] (4/2002), drogi publiczne [20] (3/1999) i, dro-
gowe obiekty inżynierskie [21] (5/2000) oraz budowle kolejowe
[22] (9/1998). Przepisy te zawierają wymagane kryteria. Z kolei
prawo budowlane i rozporządzenia wielokrotnie odwołują się
ogólnie do norm (nie wymieniając jakich). Np. Rozporządzenie
[19] stanowi: „Warunki bezpieczeństwa konstrukcji (...) uznaje
się za spełnione, jeżeli konstrukcja ta odpowiada Polskim Nor-
mom projektowania i obliczania konstrukcji”. Można to inter-
pretować jako nadanie normom statusu obowiązujących.

Krajowe normy dotyczące badań podłoża i fundamentów są

opracowywane w Komitecie Technicznym PKN nr 254 „Geo-
technika”, któremu przewodniczy prof. Lech Wysokiński.

Międzynarodowa unifikacja norm jest przejawem globalizacji

w dziedzinie techniki i gospodarki. Wprowadzane w Polsce ko-
lejne normy europejskie i ISO wpływają istotnie na uregulowa-
nia dotyczące geotechniki i fundamentowania oraz zapewniają
powiązanie naszej techniki z europejską. Dlatego potrzebna jest
ich popularyzacja wśród wszystkich zainteresowanych. Ważne
jest zwłaszcza przekazywanie tej wiedzy studentom, którzy
wkrótce będą korzystać z nowych norm. Informacje o nor-
mach EN i ich wdrażaniu znajdują się w bazach danych i na
stronach internetowych; warto polecić np. doskonały serwis in-
formacyjny www.geoforum.com lub stronę sieci geotechnicznej
www.geotechnet.org.

Normy międzynarodowe nie obejmują wszystkich zagadnień

– konieczne są uzupełniające je przepisy i załączniki krajowe.
Stwarza to możliwości dostosowania norm do lokalnych warun-
ków, dotychczasowej praktyki itp. Przykładem mogą być anali-
zy, np. Motaka [15], oraz podejmowane przez ITB próby zhar-
monizowania z Eurokodem normy PN-B-03020 [13]. Potrzebna
będzie też znowelizowana norma palowa PN-B-02482 i kilka
innych. „Rewolucją” może być wprowadzenie międzynarodo-
wej klasyfikacji gruntów.

Eurokod i inne normy międzynarodowe są elementem rze-

czywistości. PKN wydał już wiele polskich wersji norm PN-EN.
Trzeba się nauczyć z nich korzystać. Konieczne są prace uła-
twiające wdrażanie norm – studia, opracowywanie komentarzy
i poradników, szkolenia dla projektantów, nauczycieli akade-
mickich i studentów. Czasu na to pozostało niewiele. 

LITERATURA:

[1] CICHY W.: O projektowaniu geotechnicznym w świetle

norm światowych i europejskich. Inżynieria i Budownic-
two nr 12/2001, s. 737-740.

[2] EN-ISO 14688-1:2003 Geotechnical engineering – Identifi-

cation and classification of soil.

[3] EN-ISO 14688-2:2004 Geotechnical engineering…
[4] EN-ISO 14689-1:2003 Geotechnical…
[5] ENV 1993-5 Eurocode 3 – Design of steel structures, part 5:

Piling, January 1998.

[6] EN 1997-1:2004-09 – Geotechnical design, part 1: General

rules.

[7] EN 1997-2 Eurocode 7 – Geotechnical design, part 2: Gro-

und investigation and testing.

[8] Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych

i mostowych. GDDP, Warszawa 1998.

[9] KŁOSIŃSKI B.: Wprowadzanie europejskich norm funda-

mentowania. Drogownictwo nr 2/2002, s. 47-50.

[10] KŁOSIŃSKI B.: Geotechnika – stan normalizacji europej-

skiej. Inżynieria i Budownictwo nr 6/2004, s. 302-307.

[11] KŁOSIŃSKI B.: Zagadnienia projektowania pali w Normach

Europejskich. Seminarium Zagadnienia posadowień na fun-

damentach palowych. Gdańsk, 25 czerwca 2004, s. 75-86.

[12] KŁOSIŃSKI B., GAJEWSKA B.: Zagadnienia projektowe

w Normach Europejskich dotyczących wykonywania fun-
damentów. XX Ogólnopolska Konferencja Warsztat Pracy
Projektanta Konstrukcji, Wisła-Ustroń, 1-4 marca 2005, tom I,
s. 11-33.

[13] KOTLICKI W.: Omówienie projektu normy PrPN-B-03020

Geotechnika – Projektowanie posadowień bezpośrednich.
Konf. ITB Harmonizacja polskich norm geotechnicznych
z systemem norm europejskich, Mrągowo, listopad 2000,
s. 67-77.

[14] KOTLICKI W.: Projektowanie posadowień bezpośred-

nich w ujęciu Eurokodu 7. XX Ogólnopolska Konferen-
cja Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji, Wisła-Ustroń,
1-4 marca 2005, tom I, s. 71-90.

[15] MOTAK E.: Analiza nośności fundamentów bezpośrednich

według różnych norm i Eurokodu. Inżynieria i Budownic-
two nr 8/1994, s. 382-384

[16] PN-B-02429:1998 Geotechnika – Dokumentowanie geo-

techniczne.

[17] PN-B-02481:1998 Geotechnika – Terminologia podstawo-

wa, symbole literowe i jednostki miar.

[18] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Admini-

stracji z 24.09.1998 w sprawie ustalania geotechnicznych
warunków posadawiania obiektów budowlanych. Dz. U.
nr 126, poz. 839.

[19] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z 12.04.2002

w sprawie warunków technicznych, jakim powinny od-
powiadać budynki i ich usytuowanie. Dz. U. nr 75, poz.
690.

[20] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej

z 2.03.1999 w sprawie warunków technicznych, jakim po-
winny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie.
Dz. U. nr 43, poz. 430.

[21] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Mor-

skiej z 30.05.2000 w sprawie warunków technicznych, ja-
kim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie
i ich usytuowanie. Dz. U. nr 63, poz. 735.

[22] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej

z 10.09.1998 w sprawie warunków technicznych, jakim
powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowa-
nie. Dz. U. nr 151, poz. 987.

[23] WYSOKIŃSKI L.: Dostosowanie polskich norm w geotech-

nice do systemu norm europejskich. Konf. ITB Harmo-
nizacja polskich norm geotechnicznych z systemem norm
europejskich, Mrągowo, listopad 2000, s. 41-66.

[24] WYSOKIŃSKI L.: Problemy dotyczące wprowadzenia

w Polsce norm europejskich w zakresie geotechniki. Inży-
nieria i Budownictwo nr 11/2002, s. 625-630.

[25] WYSOKIŃSKI L.: Podstawy projektowania geotechniczne-

go – klasyfikacja gruntów, wydzielanie warstw, ustalanie
parametrów geotechnicznych z uwzględnieniem nowych
norm europejskich. XX Ogólnopolska Konferencja Warsz-
tat Pracy Projektanta Konstrukcji, Wisła-Ustroń, 1-4 marca
2005, tom I, s. 35-70.

[26] Wytyczne wzmacniania podłoża gruntowego w budow-

nictwie drogowym. GDDP. Wyd. IBDiM, Warszawa 2002.

autor

dr inż. Bolesław Kłosiński

Instytut Badawczy Dróg i Mostów