Awarie i uszkodzenia konstrukcji z wbudowanymi geosyntetykami

 

XVIII KONFERENCJA NAUKOWO-TECHNICZNA

GEOSYNTETYKI W BUDOWNICTWIE I OCHRONIE ŚRODOWISKA

 

WARSZTATY SZKOLENIOWE:

„Zastosowania geosyntetyków w obiektach inżynierskich”

             

 

Awarie i uszkodzenia konstrukcji z wbudowanymi geosyntetykami w aspekcie błędów projektowych i wykonawczych.

                             

Opracował: Piotr Jermołowicz
Inżynieria Środowiska Szczecin
Ten adres pocztowy jest chroniony przed spamowaniem. Aby go zobaczyć, konieczne jest włączenie w przeglądarce obsługi JavaScript.

 
 
 
 
Ustroń, 22 – 24.10.2014 r.  
 

  1. Wstęp
   Wiele błędnych rozwiązań w zakresie stosowania geosyntetyków jest spowodowanych nieprzestrzeganiem podstawowej zasady, że materiały geotekstylne nigdy nie są samodzielną konstrukcją, a dobrze pracują tylko wtedy, gdy są prawidłowo zaprojektowane i wbudowane w gruncie.
 
Pomimo upływu ponad 25 lat od pierwszych zastosowań geosyntetyków w Polsce narzędzia, które używane są do projektowania, nie zostały jeszcze dobrze wykalibrowane. Jest to spowodowane m.in. tym, że w przypadku geotechniki sytuacja jest trudniejsza niż w innych specjalnościach, takich jak konstrukcje stalowe czy żelbetowe.
 
Ukazujące się publikacje w formie artykułów w czasopismach fachowych, książkach i instrukcjach z prezentowanymi gotowymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi oraz upowszechnianie się komputerowego wspomagania projektowania przyniosło wiele korzyści, jednak sprowadziło również pewne realne zagrożenia. Częste dążenie do przyspieszania pracy wymusza bezkrytyczne przyjmowanie wyników, schematów lub procedur, bez ich weryfikacji i kontroli. W obecnej sytuacji rynkowej wszyscy uczestnicy procesu budowlanego zmuszeni są do szukania oszczędności. W związku z tym już na etapie wstępnej oceny właściwości fizykomechanicznych gruntów podłoża wymaga się od projektanta przyjęcia schematu wzmocnienia konstrukcji. Niekiedy można też zaobserwować, że projektanci „dopasowują” zapamiętany schemat lub rozwiązanie z jakiejś publikacji do aktualnie realizowanego projektu, bez analizy różnic konstrukcyjnych,  kryteriów zastosowań i obliczeń statycznych. Odrębnym tematem są nagminne praktyki zamiany materiałów na etapie wykonawstwa, gdzie duży wpływ na decyzje mają kolejno zgłaszający się dostawcy geosyntetyków.
Jest rzeczą oczywistą, że materiały geosyntetyczne stały się jednymi z ważniejszych materiałów w branży budowlanej.  Obecnie trudno sobie wyobrazić wiele inwestycji bez ich udziału. Geosyntetyki stały się doskonałym materiałem inżynierskim w szerokim spektrum zastosowań – w transporcie, geotechnice, inżynierii środowiska, hydrotechnice oraz budownictwie kubaturowym. Tempo, w jakim rozwija się ten sektor jest co najmniej zadziwiające.
 
Większość technologii z zastosowaniem geosyntetyków stale się rozwija. Co roku pojawia się kilka nowych wyrobów, niejednokrotnie o bardzo specyficznych zastosowaniach i właściwościach. Wymaga to opracowania niekonwencjonalnych metod badań, projektowania i wykonawstwa robót.
 
Normalizacja i inne przepisy nie nadążają za praktyką. Powstające zalecenia, wytyczne i normy oparte były i są na metodzie prób i błędów. Wiele z tych opracowań miało swoje źródło w wynikach chaotycznych badań albo było efektem niezrozumienia i błędnych tłumaczeń literatury światowej, co do dzisiaj skutkuje błędami w poprawnym opisywaniu rozpatrywanego przypadku lub schematu statycznego. Na podstawie analizy treści i postulatów zawartych w referatach prezentowanych na sympozjach lub konferencjach dotyczących geosyntetyków można odnieść wrażenie, że nie wszyscy pragną, aby okres pionierski w stosowaniu geosyntetyków w Polsce się zakończył. A przecież w przypadku wystąpienia awarii i uszkodzeń konstrukcji dochodzi do wymiernych strat materialnych ponoszonych przez inwestorów i wykonawców robót gwarantujących odpowiednią jakość oraz projektantów uczestniczących w procesie inwestycyjnym.
 
Wzorem krajów, w których konstruowanie obiektów z geosyntetykami jest bogato skodyfikowane, wprowadzono w Polsce normę PN-EN 14475:2006. Podano w niej ogólne zasady wykonywania nasypów budowlanych, uzbrojonych elementami poziomymi lub pochyłymi, układanymi pomiędzy warstwami nasypu podczas jego budowy. Norma dotyczy następujących zastosowań gruntów zbrojonych:
  • konstrukcji oporowych (ścian pionowych lub pochylonych, przyczółków mostowych, budowli do masowego składowania),
  • zbrojonych stromych skarp z osłoną powierzchniową,
  • zbrojonych skarp łagodnych bez osłony, z powierzchniowym zabezpieczeniem przeciwerozyjnym,
  • stabilizacji skarp osuwiskowych,
  • nasypów ze zbrojeniem w podstawie oraz nasypów ze zbrojeniem w górnej części przeciw wysadzinom mrozowym.
 
Norma nie obejmuje natomiast wykonywania innych specjalnych robót geotechnicznych z zastosowaniem gwoździ, pali, mikropali, ścianek szczelnych, ścian szczelinowych, zastrzyków i iniekcji strumieniowej. Nawiasem mówiąc, obszerny Eurokod 7-1 poświęca tym zagadnieniom p. 5.5 liczący 18 wierszy, a „Wytyczne wzmacniania podłoża gruntowego w budownictwie drogowym” z 2002 r. jedynie 16 s. ze 124  i to w sposób ogólny.  
  1. Trwałość konstrukcji.
  Trwałość konstrukcji wykonywanych z zastosowaniem materiałów geosyntetycznych zależy w dużym stopniu od jakości wykonania. Również źle wykonany projekt konstrukcji, bez rysunków szczegółowych, może przyczynić się do pogorszenia jakości wykonawstwa. Niestety, w chwili obecnej w zasadzie wszystkie strony procesu inwestycyjnego (projektanci, wykonawcy i nadzór inwestycyjny) nie są odpowiednio przygotowani do zapewnienia wysokiej jakości. Najczęstsze uszkodzenia występują z powodu niedbałego przemieszczania materiału, przy użyciu nieodpowiedniego sprzętu, wadliwego łączenia poszczególnych pasm i nieodpowiedniego przygotowania podłoża, które na skutek osiadań powoduje w materiale geosyntetycznym naprężenia znacznie przekraczające naprężenia przyjęte w projekcie jako dopuszczalne. Jeżeli uwzględniłoby się poziom naszego wykonawstwa, należałoby w obliczeniach wytrzymałościowych przyjmować całkowite współczynniki bezpieczeństwa      od 3 do 5. Bardzo istotne do zapewnienia trwałości konstrukcji jest stworzenie na wszystkich większych obiektach systemu obserwacji, który pozwalałby ocenić zachowanie się konstrukcji w miarę upływu czasu. Badania te powinny być realizowane przez odpowiednio przygotowane do tego laboratoria.
 

Najnowsze artykuły

© 2018 INŻYNIERIA ŚRODOWISKA PIOTR JERMOŁOWICZ

Strona korzysta z plików cookie

w celu realizacji usług zgodnie z Polityką dotyczącą cookies. Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do cookie w Twojej przeglądarce.

Zrozumiałem