Każdy budynek, bez względu na przeznaczenie, musi być oparty na solidnym i wytrzymałym gruncie. Geotechnicy i geologowie przeprowadzają szczegółowe analizy, aby zbadać właściwości gruntu pod budowę. W oparciu o te wyniki projektanci mogą z sukcesem dostosować projekt budynku, tak aby zapewnić odpowiednią nośność gruntu. Dzięki temu możliwe jest uniknięcie osiadania budynku, jego uszkodzeń i innych problemów związanych z niedopasowanymi fundamentami.
Czym jest geotechnika?
Geotechnika to gałąź inżynierii, która jest ściśle powiązana z budownictwem. Dziedzina ta zajmuje się właściwościami gruntu pod kątem projektowania i wykonawstwa budowli. Jest to nauka, która łączy ze sobą wiedzę z zakresie geologii, mechaniki gruntów, mechaniki budowli, fundamentowania, chemii i fizyki.
W jaki sposób przeprowadza się badania gruntu?
Badania gruntu to złożona procedura, którą przeprowadza się w kilku krokach. Przed rozpoczęciem procesu projektowego uprawniony geotechnik bądź geolog wykonuje następujące czynności:
1. Badania terenowe:
- wiercenie i sondowanie: pobranie próbek gruntu z różnych głębokości pozwalających na ocenę właściwości mechanicznych i fizycznych gruntu,
- pomiar zwierciadła wody gruntowej: określenie poziomu wód gruntowych, które mogą mieć znaczący wpływ na budynki – szczególnie te podpiwniczone,
- analiza warunków pogodowych: ustalenie, jak opady atmosferyczne wpływają na grunt i jakie mogą nieść za sobą zagrożenia.
2. Badania laboratoryjne:
- oznaczenie parametrów geotechnicznych: laboratoryjna analiza próbek gruntu pod kątem stopnia plastyczności, wskaźnika zagęszczenia i składu chemicznego wód gruntowych,
- agresywność materiałów: ocena wpływu gruntu na beton i stal.
3. Dokumentacja geotechniczna:
- rodzaj gruntu: oznaczenie gruntu jako nośny lub nienośny,
- poziom wód gruntowych: ocena nośności gruntu oraz dobór właściwej izolacji fundamentów,
- położenie działki: określenie usytuowania budynku względem skarp i obniżeń w terenie.
4. Wnioski i projektowanie:
Na podstawie wyników badań geotechnicznych projektanci dostosowują projekty budynków, uwzględniając specyfikę gruntu. Powstała dokumentacja geotechniczna zawiera informacje o właściwościach gruntu, określając jego „jakość”.
Czy badanie gruntu jest obowiązkowe?
Jeżeli inwestycją jest budowa domu jednorodzinnego, teoretycznie nie jesteśmy zobligowani do wykonania szczegółowego badania geotechnicznego gruntu. Do pozwolenia na budowę wystarczy przedstawić opinię geotechniczną. Z kolei dla obiektów zaliczanych do drugiej kategorii geotechnicznej, konieczne jest opracowanie badań podłoża gruntowego oraz wykonania projektu geotechnicznego. Trzecia kategoria geotechniczna wymaga uzupełnienia projektu o dokumentację geologiczno-inżynierską.
O konieczności wykonania badań może również decydować treść miejscowego planu zagospodarowania przestrzennego. Warto zwrócić uwagę na jego zapisy, ponieważ może się w nim znaleźć wymóg sporządzenia owego badania.
Rola badań geotechnicznych w kontekście bezpieczeństwa konstrukcji budynku
Badania gruntu odgrywają priorytetową rolę w branży budowlanej. Wiedza o właściwościach gruntu oraz jego zachowaniu jest niezbędna dla projektantów i inżynierów wznoszących budynki. Badania geotechniczne wpływają na bezpieczeństwo i trwałość budowli, co czyni je badaniami „pierwszej potrzeby”.
O stabilności konstrukcji decyduje prawidłowe rozpoznanie nośności i zachowania gruntu pod wpływem obciążeń. Pozwala to na właściwe zaprojektowanie fundamentów, co jest strategiczne dla uniknięcia nieprawidłowego osiadania, a w konsekwencji pęknięć budynków. Aby zminimalizować ryzyko uszkodzeń konstrukcji, należy dostosować posadowienie budynku do panujących warunków gruntowych i wodnych. Traktuje to o głębokości oraz rodzaju posadowienia budynku. W przypadku „gruntów trudnych” projektant może zdecydować o pogłębieniu posadowienia lub zamianie fundamentów bezpośrednich na pośrednie.
Co to oznacza w praktyce?
Typowe – bezpośrednie fundamenty budynku, czyli płyty, ławy i stopy fundamentowe zastępuje się fundamentami, które swoją konstrukcją przenoszą obciążenia na „niższe” – nośne partie gruntu lub wykorzystują własne tarcie boczne. Do pośrednich posadowień należą między innymi: pale, kesony, studnie.
Nierzadko okazuje się, że warunki panujące na działce, znacząco komplikują cały proces budowlany. Wpływają przede wszystkim na zmianę technologii wznoszenia budynku, a co za tym idzie, podrażają inwestycję o pokaźne sumy. Jest to także powód, dla którego inwestorzy rezygnują z planowanego podpiwniczenia oraz przeorganizowują zagospodarowanie swojego terenu.
Przed czym chronią nas badania geologiczne?
Rozpoznanie warunków gruntowo-wodnych zapobiega między innymi zagrożeniom naturalnym. Informacja na temat właściwości gruntu pomaga w rozpoznaniu terenów, które mogą być narażone na zalewanie bądź osuwiska, a ponadto daje inżynierom podstawę do projektowania wzmocnień gruntu, niezbędnych odwodnień oraz trwalszych izolacji – wszystko, co może uchronić budynki przed degradacją, a ich użytkowników przed niebezpieczeństwem podczas eksploatacji.
Geotechnika i badania gruntu odgrywają istotną rolę w optymalizacji kosztów i czasu trwania budowy. Dokładne badania gruntu pozwalają dostosować projekt do sprecyzowanych warunków. Wiedząc, jakie są właściwości gruntu, mogą więc zaproponować odpowiednie technologie budowlane, które są najbardziej efektywne i ekonomiczne. Pozwala to na zmniejszenie ryzyka napotkania nieoczekiwanych trudności podczas budowy oraz zmniejszenie kosztów związanych z koniecznością wprowadzania skomplikowanych napraw.
Czy badania geologiczne są drogie?
Biorąc pod uwagę szereg korzyści, jakie niesie za sobą przygotowanie badań, koszty zlecenia przygotowania takiej dokumentacji są relatywnie niskie.
Dla domów jednorodzinnych opracowanie geotechniczne to koszt w granicach 1000 – 3000 złotych. Mając na uwadze bezpieczeństwo oraz naprawę ewentualnych uszkodzeń konstrukcji cena badań okazuje stosunkowo niska.
Podsumowując
Badania gruntu są nie tylko zalecane, ale często niezbędne dla sukcesu projektu budowlanego. Zlecenie badań geotechnicznych przynosi masę korzyści każdemu inwestorowi. Są to przede wszystkim:
- bezpieczeństwo: geotechnika zapewnia bezpieczeństwo konstrukcji, minimalizując ryzyko osiadania, pęknięć oraz trwałych uszkodzeń budynków
- optymalizacja projektu: dzięki wiedzy o gruncie można zoptymalizować projekt, oszczędzając czas i koszty budowy
- zapobieganie przyszłym problemom: badania geotechniczne pozwalają uniknąć problemów związanych z gruntem w trakcie budowy oraz eksploatacji budynku
- Wnioski są jednoznaczne – geotechnika jest nieodzowna dla trwałych i bezpiecznych konstrukcji budowlanych.
