Wykonywanie i interpretacja badań gruntów 
i przekrojów geologiczno-inżynierskich wg normy 
PN-86/B-02480 i PN-EN ISO 14688.

W normie PN-EN ISO 14688:2006 termin grunty spoiste zastąpiono terminem grunty drobnoziarniste. Nie używa się stopniujących terminów: konsystencja, stan gruntu tylko stosuje się jedno pojęcie konsystencja - w polskim tłumaczeniu używane przemiennie jako stan gruntu. Norma preferuje stosowanie do określenia konsystencji (stanu) wskaźnika konsystencji, chociaż dopuszcza równoległe stosowanie stopnia plastyczności.
Porównanie klasyfikacji stanów gruntów według ISO i PN przedstawiono w tabeli 32.
W normie ISO wydzielono 5 konsystencji gruntu: bardzo zwartą, zwartą, twardoplastyczną, plastyczną i miękkoplastyczną. Pominięto konsystencję płynną.

W tabeli 32  przedstawiono propozycję uporządkowania nazw w klasyfikacji gruntów spoistych do stosowania w Polsce. [9] Bardzo dogodne były dotychczasowe (wg PN-86/B-02480) nazwy stanów gruntu: zwarty, półzwarty, twardoplastyczny, plastyczny, miękkoplastyczny i płynny. 

Tab.1. Porównanie klasyfikacji stanów gruntu według PN-86/B-02480 i PN EN ISO 14688:2006 [10]

 

 

Rys.1. Frakcje klasyfikacyjne gruntów wg PN i ISO

 

Wadliwości normy PN-EN ISO 14688 

 

Grupa A – usterki i nieścisłości ISO

  1. W normie brak jest ogólnej nazwy dla frakcji, obejmującej podfrakcje: kamienie, głazy i duże głazy, proponuje się nazwać ją frakcją kamienistą.
  2. Wśród rodzajów gruntów organicznych brak jest namułu. W opisie gruntów organicznych nie podano jednolitych symboli ich oznaczania. 
  3. W normie stosowane są równoważnie terminy cząstki i ziarna. Należy zachować termin ziarna dla frakcji > 0,063 mm, a cząstki dla frakcji ≤ 0,063 mm.
  4. W normie wyróżnia się grunty źle uziarnione, a nie wymienia się gruntów dobrze uziarnionych. I tak dla piasku (Sa), dla którego odczytano z krzywej uziarnienia średnice: d60= 0,53 mm, d30= 0,31 mm, dl0= 0,11 mm według wskaźnika różnoziarnistości ( CU=4,82 < 6) jest gruntem jednofrakcyjnym, a według wskaźnika krzywizny (Cc = 1,65 - przedział od 1 do 3) należy do gruntów wielofrakcyjnych.
  5.  Błędne sformułowanie dotyczy również granicy plastyczności. Grunt osiąga ją wtedy, gdy „nie daje się wałeczkować, a tylko zlepiać". Powinno być : granicę plastyczności osiąga grunt, gdy uformowany z niego wałeczek o średnicy 3 mm wykazuje spękania.
  6. Na trójkącie ISO wyróżniono dużo gruntów, które w praktyce raczej nie występują, np. grSi, grclSi, grCl, grsiCl .
  7. Według trójkąta ISO przymiotnik ilasty pojawia się w nazwie gruntu przy różnej zawartości frakcji iłowej: w żwirach i piaskach od 3%, a w pyłach od 4%.
  8. Na trójkącie ISO nie ma wyszczególnionych piasków drobnych, średnich i grubych, a w tekście normy nie ma kryteriów jak je rozpoznać.

 

Grupa B – błędy i nieścisłości tłumaczenia Określenie spoistości gruntów dotyczy rodzaju gruntu, a określenie plastyczności — stanu gruntu. Równoległe stosowanie słowa plastyczność w  opisie rodzaju i stanu gruntu wprowadza niepotrzebne zamieszanie.

 

Grupa C – błędy i nieścisłości w załączniku krajowym

W załączniku krajowym jest najwięcej błędów. PKN przygotowuje obecnie nową wersję załącznika.  Utrudnione będzie używanie tabeli właściwości fizycznych gruntów podanej w normie PN-81/B-03020. Aby z niej skorzystać trzeba będzie określić rodzaj gruntu według aktualnej normy klasyfikacyjnej, tj. PN-86/B-02480 !!!

 

   Zakończenie i wnioski.

  1. Przejście na nowe normy europejskie nie eliminuje podstawowych problemów, które występują w geotechnice i związane są ze specyfikacją właściwości podłoża gruntowego. Wiarygodność i dokładność dokumentacji geotechnicznych stanowi podstawę projektowania fundamentów zależy od prawidłowości podziału podłoża budowlanego na warstwy i przypisania im odpowiednich parametrów gruntowych.
  2. Nowe rodzaje badań polowych (sondowań) pozwalają lepiej, niż to było czynione, dotychczas wydzielać warstwy gruntu różniące się nie nazwą, ale wartością jego wytrzymałości mierzonej oporem końcówki sondy, liczbą udarów na 10 czy 30 cm przelotu sondy, czy cechami jednorodności wykazywanymi w badaniach geofizycznych. 
  3. W nowym „europejskim” systemie dokumentowania geotechnicznego, główna rola przypada rzeczoznawcy – geotechnikowi, który podając parametry wyprowadzone odpowiada za ich wartość przeprowadzonymi badaniami, ale i doświadczeniem. Nie ma obecnie ścisłych procedur, które zezwalałyby wskazywać, jak należy uzyskiwać parametry geotechniczne. Geotechnik dobiera je odpowiednio do zadania uwzględniając kategorie geotechniczne, metody obliczeń, rodzaje fundamentów, oraz zmienność i właściwości gruntów w wydzielonych warstwach.
  4. Metoda projektowania wymiarów fundamentów z wykorzystaniem metod podanych w projektach nowych norm europejskich nie różni się od dotychczasowych procedur. Różne są tylko wartości współczynników cząstkowych i zasady superpozycji uwzględnianych w obliczeniach obciążeń.
  5. Od wejścia PN-EN obliczenia projektowe powinny być wykonywane dwoma metodami – starą i nową – w celu uzyskania doświadczenia.
  6.  Wydzielona dla obiektu kategoria geotechniczna powinna być uwzględniona w projektowaniu. 
  7. Nowe procedury przy wyznaczaniu parametrów opisujących grunty i związana z tym konieczność wymiany sprzętu badawczego wyeliminują „procedury” oparte na   metodzie B (PN81 –B-03020).
  8. Pomimo, że Eurokody są bardzo cennym źródłem unifikującym rozpoznanie podłoża, to przy okazji są systemem niepotrzebnie skomplikowanym. Istnieje pogląd o nieprzystosowaniu Eurokodów do niewielkich i prostych konstrukcji, jak również dotyczący wręcz zakazu ich stosowania do konstrukcji wysokiego ryzyka.
  9. Stosowanie norm nie zwalnia od odpowiedzialności projektanta.
  10.  W przypadku, gdy normy PN-B i BN-B mają szerszy zakres niż odpowiednia część EC, szczególnie w przypadku określania wartości współczynników bezpieczeństwa niedopuszczalne jest rygorystyczne trzymanie się zasady, że należy posługiwać się wyłącznie EC. Przeciwstawne stanowisko jest nie tylko niedopuszczalne, ale może świadczyć o braku elementarnej wiedzy inżynierskiej w sumie prowadząc do katastrofalnych następstw.
  11. Wykorzystywanie zaleceń EC7 dotyczących prawidłowości opracowania parametrów geotechnicznych i kontroli jakości wykonania robót na budowie ma znacznie większe znaczenie przy spełnianiu stanów granicznych nośności i użytkowania niż dokładność modeli obliczeniowych i wartości współczynników częściowych.
  12. Generalnie, jak już to zostało zapisane wcześniej, wszystkie błędy biorą się z nienależytego i niestarannego rozpoznania podłoża. Konsekwencją tego jest również niedostateczna wiedza projektantów co do  wykorzystywania i interpretacji parametrów fizyko-mechanicznych gruntów. Niejednokrotnie, wystarczy w takich sytuacjach zagłębić się w opisy kart informacyjnych Dokumentacji geotechnicznych lub geologiczno-inżynierskich, aby dojść do wniosku, że prace terenowe prowadzone były bez stałego dozoru geologicznego, a jedynie pod ogólnym nadzorem uprawnionego dokumentatora. W praktyce oznacza to m. in. brak fachowej makroskopowej oceny rodzaju i stanu gruntu. Badania geologiczno-inżynierskie mają przecież charakter punktowy. Model budowy geologicznej i warunków gruntowych jest wynikiem interpretacji przebiegu warstw pomiędzy punktami (profilami), w których wykonano otwory lub sondowania. Niewłaściwie przyjęty stopień złożoności podłoża może spowodować rozmieszczenie punktów badawczych w większych niż należałoby odległościach. Pracownicy firm geologicznych mają niestety możliwość nierzetelnego wykonywania swoich prac, zwłaszcza w terenie, bowiem polskie Prawo geologiczne i Prawo budowlane w zasadzie nie przewidują żadnej formy nadzoru zewnętrznego nad realizacją tych prac. Z reguły niewielkie firmy geologiczne pracują często pod presją czasu, czego zleceniodawcy zdają się nie rozumieć wyznaczając nierealne, krótkie terminy
  13. Geotechnicy i konstruktorzy (projektanci) muszą zweryfikować swoją wiedzę i przyzwyczajenia zapominając przy tym o metodzie U.D.A.