Termin geotechnika pojawił się po raz pierwszy w praktyce inżynierskiej około 60 lat temu. Dużą zasługę w utrwaleniu terminologii miał profesor Wiłun za pośrednictwem swojej książki “Zarys Geotechniki” (wydanej w 1976 r.), jednakże rozpoznanie warunków gruntowych wykonywane było już wcześniej.
Początki normalizacji geotechnicznej w Polsce – norma PN/B-184
Pierwsza norma (PN/B-184 „Klasyfikacja gruntów i ich bezpiecznie obciążanie”) dotycząca warunków geotechnicznych powstała tuż po wojnie w 1949 r. pod redakcją profesora Piętkowskiego. Wyznaczone wartości dopuszczalnych obciążeń dla powszechnie występujących w Polsce gruntów były stosunkowo niskie – dla glin piaszczystych (Gp) w stanie pzw/tpl dopuszczalne obciążenie wynosiło 150 kPa. Co ciekawe w normie tej piasek gliniasty (Pg) zakwalifikowany został do gruntów niespoistych – nieposiadających spójności.
PN/59-B-03020
W 1959 r. ukazała się kolejna norma – PN/59 – B 03020 opracowana przez Húckla, doc. Z. Wiłuna i mgr inż. Z. Kowalewskiego nosiła nazwę “Grunty budowlane. Wytyczne wyznaczania dopuszczalnych obciążeń jednostkowych”. Norma ta przedstawiała również parametry wytrzymałościowe w zależności od stanu gruntu. W normie tej dla glin piaszczystych (Gp) w stanie pzw/tpl dopuszczalne obciążenie wynosiło nie 150 kPa, a 300 kPa. Piasek gliniasty w tej normie określony został już jako grunt spoisty. Norma ta cieszyła się dużym uznaniem, ze względu na znaczne oszczędności betonu wykorzystywanego do wykonania fundamentów, a profesor Wiłun otrzymał najwyższe techniczne wyróżnienie w PRL. Co ciekawe, norma ta zawierała już elementy stanów granicznych!
PN/81-B-03020
W 1981 roku wydana została kolejna norma – PN/81-B-03020, która zawiera w sobie idee stanów granicznych. Zależność pomiędzy stanem gruntu, a parametrami gruntu uzależniona była od genezy i stopnia skonsolidowania gruntu, co niejednokrotnie sprawia problem w doborze właściwych parametrów na podstawie korelacji. Norma ta charakteryzuje się wysokimi parametrami wytrzymałościowymi. Dla wspomnianej gliny piaszczystej (Gp) w stanie pzw/tpl dopuszczalne obciążenie dla ławy fundamentowej L : B > 10 i szerokości 0,6 m, zagłębionej na 1 m wynosić będą 900 kPa. Często uzyskiwane wartości były na tyle duże, że projektanci korzystali ze starzej wersji normy – PN/59 – B 03020 z przyczyn konstrukcyjnych i oporności.
Obecnie w Polsce geotechniczne rozpoznanie warunków gruntowych wykonywane jest zgodnie z Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. 2012, poz. 463), gdzie w zależności od stopnia skomplikowania warunków gruntowych i kategorii geotechnicznej obiektu wykonać należy odpowiednie rozpoznanie warunków gruntowych.
Eurokod 7
Obowiązujący w Polsce Eurokod 7 oraz rozwój sposobów badania podłoża gruntowego pozwala na dokładne wyznaczenie parametrów ośrodka gruntowego. Możliwość wyznaczenia parametrów in-situ oraz na podstawie badań laboratoryjnych pozwala na wiarygodne określenie warunków gruntowych. W szczególności uznanie zdobywają badania geotechniczne:
– badania w komorze trójosiowego ściskania,
– badania w edometrze i konsolidometrze,
– Sondowania statyczne sondą CPTU,
– Badania DMT,
– Badania presjometrem Menarda.
Co ciekawe, gdybyśmy planowali wykonać jednakową inwestycję budowlaną, w tym samym miejscu, nośność podłoża gruntowego paradoksalnie uzależniona byłaby od czasu kiedy chcielibyśmy wykonać naszą inwestycję. Jeśli prognozowane wartości naprężenia wynosiłyby 290 kPa, to w latach 50-tych nasze podłoże gruntowe zbudowane z Gp w stanie tpl/pzw byłoby słabonośnym podłożem gruntowym. W latach 60-tych wartość ta byłaby na granicy z dopuszczalną wartością, która wynosiła 300 kPa, natomiast w latach 80-tych moglibyśmy mówić o sporym zapasie bezpieczeństwa! Na szczęście w XXI wieku odpowiedź na to pytanie zdaje się być bardziej trafna – wystarczy wykonać badania in-situ (CPTU, DMT, CPT) lub badania laboratoryjne na próbie o nienaruszonej strukturze (NNS) aby dowiedzieć się jaka jest rzeczywista charakterystyka naszego gruntu.
Zapraszamy do kontaktu!
Źródło: Wysokiński, L. “Projektowanie geotechniczne: od klasyfikacji gruntów do monitoringu obiektu według norm europejskich.” Geoinżynieria: drogi, mosty, tunele 2 (2009): 26-46.