1. Rozpoznanie geotechniczne należy planować w taki sposób, żeby istotne informacje oraz dane geotechniczne były dostępne na każdym etapie projektowania. Informacje geotechniczne należy dostosować do wymagań obiektu i przewidzianego ryzyka. Na etapie projektu budowlanego i wykonawczego informacje te i dane powinny zapewnić uniknięcie ryzyka wypadków, opóźnień i szkód.
  2. Celem badań geotechnicznych jest ustalenie warunków geotechni cznych ( gruntów, skał i wody gruntowej), aby określić właściwości gruntów i skał i aby zebrać dodatkową istotną wiedzę o danym terenie.
  3. Należy dokładnie zebrać, zapisać i zinterpretować informację geotechniczną. Informacja ta zależnie od potrzeb, powinna obejmować warunki występujące w podłożu, charakterystykę geologiczną, geomorfologiczną, aktywność sejsmiczną oraz warunki wodne. Należy uwzględnić zmienność warunków podłoża.
  4. Warunki występujące w podłożu, które mogą mieć wpływ na wybór kategorii geotechnicznej, powinny zostać określone w pierwszym etapie badań podłoża.

W roku 1998 ukazały się dwa dokumenty zmieniające w istotny sposób  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)  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. 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  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” . 
Na zmiany legislacyjne w tych zakresach nie trzeba było długo czekać.
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 8 maja 2014 r.; Dz. U. Nr 596 ).

Rys. 1. Przepisy prawa w zależności od rodzaju dokumentowania

 

Zmieniono również w 2012 r. rozporządzenie w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. z 27.04.2012 r., poz. 463).
Działalność gospodarczą w geologii stosowanej regulują zapisy Prawa geologicznego i rozporządzeń wydanych na jego podstawie, zaś ustalenie geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych – ustawa 1994 r. ( z późniejszymi zmianami ) Prawo budowlane ( Dz. U. Nr 89, poz. 414), a w szczególności Rozporządzenie MSWiA.
Warunki gruntowe w zależności od stopnia skomplikowania dzieli się na:

  1. proste – występujące w przypadku warstw gruntów jednorodnych genetycznie i  litologicznie, zalegających poziomo, nieobejmujących mineralnych gruntów słabonośnych, gruntów organicznych i nasypów niekontrolowanych, przy zwierciadle wody poniżej projektowanego poziomu posadowienia oraz braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych;
  2. złożone – występujące w przypadku warstw gruntów niejednorodnych, nieciągłych,  zmiennych genetycznie i litologicznie, obejmujących mineralne grunty słabonośne, grunty organiczne i nasypy niekontrolowane, przy zwierciadle wód gruntowych w poziomie projektowanego posadawiania i powyżej tego poziomu oraz przy braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych;
  3. skomplikowane – występujące w przypadku warstw gruntów objętych występowaniem niekorzystnych zjawisk geologicznych, zwłaszcza zjawisk i form krasowych, osuwiskowych, sufozyjnych, kurzawkowych, glacitektonicznych, gruntów ekspansywnych i zapadowych, na obszarach szkód górniczych, przy możliwych nieciągłych deformacjach górotworu, w obszarach dolin i delt rzek oraz na obszarach morskich.

Zgodnie z Rozp. Min. Trans. Gosp. Mor. § 4.1. rozróżnia się 3 kategorie geotechniczne (patrz załącznik – Rozporządzenie Ministra Transportu, budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25.04.2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych. Dz. U z dn. 27.04.2012 poz. 463).

Zgodnie z § 7.1  opracowuje się opinie geotechniczne, dokumentacje badań podłoża gruntowego i projekty geotechniczne. W przypadku obiektów III kategorii  geotechnicznej oraz w złożonych warunkach gruntowych II kategorii wykonuje się dodatkowo dokumentację geologiczno-inżynierską, zgodnie z przepisami ustawy z dnia 9.06.2011 – Prawo geologiczne i górnicze (D. U. Nr 163, poz. 381).

 

Ze względu na zapis w § 9 Rozporządzenia mówiący, iż badania i dokumentacja mają być zgodne z Eurokodem 7, to badania terenowe i pobieranie próbek gruntów do badań laboratoryjnych powinny odpowiadać odpowiednim klasom jakości, czyli od A1 do C5, w zależności od rozpatrywanego parametru fizyko-mechanicznego.

Problem odpowiedniego pobierania prób o przelocie ciągłym (rdzeniowy) dotyczy większości opracowań. Należy zwrócić szczególną uwagę na jakość robót geologicznych z uwagi na warunki glacitektoniczne panujące na rozpatrywanym terenie.

Chcąc ustrzec się od typowej praktyki geotechnicznej, gdzie nadal (nieprawnie) parametry gruntów są odczytywane z tablic lub są badane na próbkach dostarczanych w woreczkach z naruszoną strukturą i wilgotnością, należy tym bardziej podkreślać ten problem.

Badania geotechniczne powinny obejmować badania podłoża i inne badania danego terenu, takie jak:

  • ocena istniejącej zabudowy, tj. budynków, mostów, tuneli, nasypów, zboczy,
  • historia zabudowy na danym terenie i wokół tego terenu.

Przed sporządzeniem programu badań należy zebrać i ocenić dostępne informacje i dokumentacje archiwalne.

Przykładem informacji i dokumentacji, które mogą być wykorzystane są:

  • mapy topograficzne,
  • stare plany opisujące dawne wykorzystanie danego terenu,
  • mapy i dokumentacje geologiczne,
  • mapy geologiczno-inżynierskie,
  • mapy i dokumentacje hydrogeologiczne,
  • mapy geotechniczne,
  • zdjęcia lotnicze i wcześniejsze fotointerpretacje,
  • badania agrogeofizyczne,
  • wcześniejsze badania prowadzone na danym terenie i w jego otoczeniu,
  • wcześniejsze doświadczenia z tego obszaru,
  • lokalne warunki klimatyczne.

Badania podłoża powinny obejmować badania laboratoryjne, dodatkowe prace kameralne oraz kontrolę i monitoring tam, gdzie jest to potrzebne.

Czynnością wstępną  rozpoznania podłoża poważnych inwestycji  jest opracowanie „Projektu robót geologicznych”, który, po zatwierdzeniu przez odpowiedni organ administracji geologicznej, jest podstawą przeprowadzenia badań i opracowania Dokumentacji geologiczno-inżynierskiej.

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) dotyczy zmiany treści rozporządzenia z 2001 r. 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 środowiska podlegających ochronie na mapie geologiczno – gospodarczej. Zniknęło 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. W dalszym ciągu Projekt zawierać ma więc omówienie planowanych prac geodezyjnych, czy badań laboratoryjnych, które przecież nie są „robotami geologicznymi”. Dodano zapomniany w poprzedniej edycji zapis o potrzebie określenia rodzaju dokumentacji mającej powstać w wyniku realizacji projektowanych robót geologicznych.
Rozporządzenie w sprawie projektów robót geologicznych  zaleca dołączenia przekroju geologicznego, „o ile został już sporządzony”. 
Dzięki takiemu przekrojowi, na który naniesiono by planowaną niweletę (ale już w wersji zaproponowanej przez projektanta, stanowiącej załącznik do wymagań techniczno-budowlanych) można by zaprojektować ograniczony do niezbędnego minimum zakres robót geologicznych. Przy dużych inwestycjach taka możliwość ma niebagatelne znaczenie.

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,

Po uzyskaniu wyników badań polowych, program badań podłoża powinien być ponownie przeanalizowany, aby sprawdzić wstępne założenia. W szczególności:

  • jeśli uważamy, że konieczne jest lepsze określenie złożoności i zmienności podłoża na danym terenie, powinna być zwiększona liczba punktów badawczych,
  • otrzymane parametry powinny być sprawdzone, w celu określenia, czy pasują do sprawdzonego modelu zachowania gruntu. Jeżeli okaże się to konieczne, powinny być przewidziane dodatkowe badania,
  • powinno być uwzględnione każde ograniczenie w danych, ujawnione zgodnie z EN-1997-1:2004.

 

Podłoże
Rozpoznanie podłoża powinno dostarczyć informacji potrzebnych do sporządzenia opisu warunków występujących w podłożu, mających znaczenie dla proponowanych prac i stworzyć podstawę do oszacowania parametrów geotechnicznych istotnych dla wszystkich stadiów budowy.

Otrzymane informacje powinny pozwolić na ocenę następujących zagadnień:

  • przydatności danej lokalizacji dla proponowanej budowli i ocenę poziomu ryzyka,
  • deformacji podłoża spowodowanej przez budowlę lub będącej wynikiem prac budowlanych, rozkładu przestrzennego i zachowania w czasie,
  • bezpieczeństwa w odniesieniu do stanów granicznych (np. osiadanie zapadowe, wypór gruntu, wypiętrzenie, poślizg mas gruntowych i skalnych, wyboczenie się pali itd.),
  • obciążeń przekazywanych na budowlę ze strony podłoża (np. boczne parcie na pale) i zakresu, w jakim zależą ona od projektu budowli i jej konstrukcję,
  • metod posadowienia (np. ulepszenia podłoża, możliwości wykonania wykopów, możliwości wykonania pali, drenażu),
  • kolejność prac fundamentowych,
  • oddziaływania budowli i jej użytkowania na otoczenie,
  • wszelkich dodatkowych wymaganych zabezpieczeń konstrukcyjnych (np. podparcie wykopu, zakotwienie, rurowanie pali wierconych, usuwanie przeszkód),
  • oddziaływanie prac budowlanych na otoczenie,
  • rodzaj zasięgu i zanieczyszczenia podłoża w miejscu lokalizacji i w jego sąsiedztwie,
  • skuteczności przyjętych środków w celu powstrzymania lub zapobiegania zanieczyszczeniu.

 

Materiały budowlane

Należy ustalić istotne parametry geotechniczne badanych gruntów i skał pod kątem wykorzystania ich jako materiałów budowlanych.
Otrzymane informacje powinny umożliwić ocenę następujących zagadnień:

  • przydatności dla zamierzonego wykorzystania,
  • zasięgu złoża, 
  • czy jest możliwe wydobycie i obróbka materiałów oraz czy i w jaki sposób odpad może być odseparowany i usunięty,
  • przewidywalnych metod ulepszenia gruntu i skał,
  • urabialności gruntów i skał podczas budowy i możliwych zmian ich własności w czasie transportu, rozmieszczania i dalszej obróbki,
  • oddziaływania ruchu budowli i ciężkich ładunków na podłoże gruntowe,
  • potencjalnych metod odwadniania i/lub wykonywania wykopów, oddziaływania odpadu, odporności na wietrzenie i podatności na kurczenie się, pęcznienie i rozdrabnianie.

 

Woda gruntowa.

Należy dokonać rozpoznania wód gruntowych wierceniami orurowanymi, by dostarczyć niezbędnych informacji związanych z występującymi warunkami wodnymi na etapie projektowania i wykonawstwa.

Legenda :

Rys. 1. Przykładowy profil gruntowy z poziomami wód gruntowych

Badania wody gruntowej powinny w miarę potrzeby dostarczyć informacji na temat:

  • głębokości, miąższości, zasięgu i przepuszczalności warstw wodonośnych w podłożu i systemów nieciągłości w skałach,
  • poziomu zwierciadła wód gruntowych nawierconych i ustabilizowanych lub powierzchni piezometrycznej warstwy wodonośnej, ich zmian w czasie oraz stwierdzonych poziomów wód gruntowych, z podaniem możliwych poziomów ekstremalnych i okresów powtarzalności,
  • rozkładu ciśnienia wody w porach gruntu,
  • składu chemicznego i temperatury wód gruntowych.

 

Otrzymane informacje powinny być wystarczające do oceny, jeśli to konieczne, następujących zagadnień:

  • zakresu i charakteru prac prowadzonych w celu obniżenia poziomu wody gruntowej,
  • możliwego ujemnego oddziaływania wody gruntowej na wykopy lub na skarpy (np. ryzyko przebicia hydraulicznego, nadmiernego ciśnienia spływowego lub erozji),
  • wszelkich niezbędnych środków w celu ochrony budowli ( tj. izolacja wodoszczelna, drenaż i środki zapobiegające agresywnej wodzie),
  • skutków obniżenia wód gruntowych, osuszenia, retencjonowania itd. na otoczenie,
  • możliwości wykorzystania lokalnej wody gruntowej na potrzeby wykonawstwa z uwzględnieniem jej składu chemicznego.

Fot. 1. Pomiar poziomu zw. w. g.  w otworze orurowanym