Dlaczego zakres badań się różni?

O zakresie badań decydują dwie osie: klasa konsekwencji — co grozi przy awarii — oraz złożoność warunków gruntowych. Nowy Eurokod 7 (prEN 1997) łączy je w klasę geotechniczną, a ta wyznacza wymagany poziom rozpoznania podłoża.

Dom jednorodzinny — klasa konsekwencji CC1

Awaria zagraża pojedynczemu, niskiemu obiektowi, a konsekwencje dla ludzi i mienia są ograniczone. Obciążenia są małe i płytkie — strefa naprężeń pod ławami sięga kilku metrów. Do zaprojektowania fundamentów wystarczy rozpoznać rodzaj gruntu, jego stan i poziom wody gruntowej, a parametry można przyjąć z zależności normowych. Margines bezpieczeństwa w typowym budynku jest duży, a koszt lekkiego przewymiarowania ław znikomy. Stąd zakres: wiercenia, sondowania, podstawowe badania fizyczne i opinia geotechniczna. Przydomowa oczyszczalnia dokłada tylko pytanie o przepuszczalność gruntu i poziom zwierciadła wody.

Dom jednorodzinny — klasa konsekwencji CC2-CC3

Budynki wielorodzinne z garażami, hale, drogi i kolej to obiekty, których awaria zagraża wielu osobom i niesie bardzo wysokie straty. Dochodzi do tego wysoka złożoność geotechniczna: głębokie posadowienie, duże skoncentrowane obciążenia, wykopy poniżej zwierciadła wody, grunty słabonośne, tereny górnicze, osuwiskowe czy zalewowe.

Przy wyższej klasie konsekwencji przyjęcie parametru „z tablicy” przestaje wystarczać z dwóch powodów. Po pierwsze, projektant liczy osiadania i nośność w modelach numerycznych (MES — Plaxis, ZSoil), które wymagają parametrów odkształceniowych pomierzonych, nie szacowanych: moduły E50, Eur, Eoed oraz sztywność w zakresie małych odkształceń G0. Po drugie, wraz z klasą konsekwencji rośnie wymagany poziom wiarygodności parametrów — Eurokod nakazuje wyprowadzać wartości charakterystyczne statystycznie, z uwzględnieniem zmienności podłoża.

Dlatego zakres obejmuje badania in situ o wysokiej rozdzielczości (CPTU, DMT/SDMT z pomiarem prędkości fal), badania laboratoryjne dające parametry wytrzymałościowe i odkształceniowe (trójosiowe, edometryczne), pełną dokumentację geologiczno-inżynierską oraz — dla najbardziej wymagających projektów — parametry gotowe do modeli konstytutywnych.

Im wyższa klasa konsekwencji i złożoność podłoża, tym parametry gruntu muszą być mierzone, a nie szacowane — dlatego duże inwestycje wymagają pełnego łańcucha badań teren + laboratorium, a dom jednorodzinny podstawowego rozpoznania podłoża.

Trzecia generacja Eurokodu 7 (prEN 1997) jest na etapie wdrażania; polski system formalnie nadal opiera się na kategoriach geotechnicznych (Rozp. MTBiGM z 25.04.2012, Dz.U. 2012 poz. 463). Klasom konsekwencji CC1 / CC2 / CC3 odpowiadają w przybliżeniu I / II / III kategoria geotechniczna.