Żeby zrealizować jakąkolwiek budowlaną inwestycję, trzeba poczynić najpierw odpowiednie przygotowania. Zanim wybudujemy magazyn, trzeba się więc zastanowić nad tym, jakie prace geotechniczne mogą być niezbędne.
- Czym są roboty geotechniczne?
- Badania geotechniczne
- Zagęszczanie dynamiczne
- Dynamiczna wymiana gruntu
- Geodreny
Czym są roboty geotechniczne?
Roboty geotechniczne to prace wykonywane przed rozpoczęciem budowy, mające na celu poznanie jakości gruntu, na którym będzie odbywać się budowa, a także ewentualne poprawienie tej jakości, jeżeli nie odpowiada ona potrzebom. Dokonuje się więc oceny zdatności gruntu pod kątem zamierzonych prac, a następnie – jeśli sytuacja tego wymaga – dostosowuje się jego właściwości do wymaganych przy danym rodzaju budowy standardów. Takie prace mogą przybrać różną formę – roboty geotechnicze w kontekście budowy magazynów obejmują szeroki zakres działań.
To zależy przede wszystkim od tego, na jakim gruncie zamierzamy go wybudować. Prace geotechniczne są bowiem ściśle związane właśnie z rodzajem podłoża – mają przecież służyć poprawie jego jakości. Dlatego przed zrobieniem odpowiednich badań trudno byłoby powiedzieć, które z tych prac będzie trzeba wykonać. Możemy jedynie wskazać, jakie mogą okazać się potrzebne.
Badania geotechniczne
Pierwszą z prac geotechnicznych, jakie się wykonuje w przypadku budowy, są badania gruntu. To, jakie konkretnie trzeba będzie wykonać, zależy od rodzaju budynku, jaki ma w tym miejscu stanąć, i jego kategorii geotechnicznej. Zastanówmy się więc, jakie cechy będzie miał nasz planowany magazyn, by wiedzieć, do której kategorii go zaliczyć.
Pierwsza kategoria obejmuje budowlane obiekty o statycznie wyznaczalnym schemacie obliczeniowym w prostych warunkach gruntowych. Do tej kategorii zaliczają się między innymi:
- jedno- i dwukondygnacyjne budynki mieszkalne,
- budynki gospodarcze o prostym schemacie konstrukcyjnym,
- niewielkie obiekty użytkowe na stabilnym podłożu.
Budowa takich obiektów wymaga sporządzenia opinii geotechnicznej. Jeżeli opisane w niej warunki gruntowe okażą się złożone czy też skomplikowane, projektant może nakazać dodatkowo wykonanie dokumentacji badań podłoża gruntowego i projektu geotechnicznego.
Druga kategoria to obiekty posadawiane w prostych i złożonych warunkach gruntowych, które wymagają ilościowej i jakościowej oceny danych geotechnicznych. Kategoria trzecia obejmuje między innymi obiekty posadawiane w skomplikowanych warunkach gruntowych i obiekty nietypowe, niezależnie od stopnia skomplikowania warunków gruntowych. Większość obiektów magazynowych – zwłaszcza wielokondygnacyjnych magazynów zamkniętych – wymaga klasyfikacji do drugiej lub trzeciej kategorii ze względu na znaczne obciążenia powierzchniowe oraz dużą kubaturę.
Zagęszczanie dynamiczne
Jeżeli badania geotechniczne wykażą, że grunt wymaga wzmocnienia, można przeprowadzić zagęszczanie dynamiczne. Polega ono na tym, że grunt poddaje się sekwencyjnym uderzeniom o dużej energii – dźwig upuszcza na podłoże ubijak o dużej masie ze znacznej wysokości. Na skutek tego działania ziarna gruntu przemieszczają się i zostają lepiej upakowane.
Metoda ta sprawdza się przede wszystkim w gruntach niespoistych – piaskach, żwirach oraz ich mieszankach. Energia uderzeń przekazywana jest w głąb podłoża, co pozwala na zagęszczenie warstw gruntu nawet na głębokości od kilku do kilkunastu metrów. Dzięki temu uzyskuje się:
- wzrost nośności podłoża,
- zmniejszenie osiadalności gruntu,
- redukcję ryzyka powstania nierównomiernych osiadań konstrukcji,
- poprawę parametrów wytrzymałościowych gruntu pod fundamentami.
Dynamiczna wymiana gruntu
Inny rodzaj ubijaków służy do wykonywania kolumn kamienno-żwirowych. Metodę wzmacniania gruntu przez formowanie kolumn z kruszywa, nazywa się też wibrowymianą. Na początek za pomocą ubijaka formuje się krater w podłożu, do którego następnie wsypuje się grubo-okruchowy materiał o twardej strukturze. Materiał ten ubija się znów ubijakiem, dzięki czemu formuje on kolumnę.
Technika ta znajduje zastosowanie szczególnie w gruntach spoistych o słabej nośności – glinach, iłach czy namułach organicznych. Kolumny kamienno-żwirowe pełnią funkcję drenującą i nośną jednocześnie, co sprawia, że podłoże szybciej się konsoliduje, a całkowite osiadanie konstrukcji zostaje zredukowane. W praktyce oznacza to możliwość posadowienia obiektu magazynowego na gruntach, które w warunkach naturalnych nie nadawałyby się pod fundamenty płytkie.
Geodreny
Tę pracę geotechniczną wykonuje się w przypadku silnie nawodnionych gruntów spoistych i organicznych. Szczególne zastosowanie geodreny znajdują dla obiektów inżynierskich o dużej powierzchni. Elementy te zbudowane są z geowłókniny filtracyjnej i syntetycznego rdzenia. Przyśpieszają one konsolidację takich kłopotliwych gruntów.
Geodreny instaluje się pionowo w gruncie, tworząc siatkę odwadniającą, która skraca drogę przepływu wody porowej do warstw przepuszczalnych lub systemów odwadniających. W efekcie proces konsolidacji, który w warunkach naturalnych mógłby trwać wiele lat, ulega skróceniu do kilku miesięcy. Dzięki temu:
- zmniejsza się wielkość osiadań po wybudowaniu obiektu,
- wzrasta tempo budowy, bo grunt szybciej osiąga wymaganą nośność,
- poprawia się stabilność całej konstrukcji fundamentowej,
- redukuje się ryzyko deformacji podłoża w trakcie eksploatacji magazynu.
Zastosowanie geodrenów jest więc nieodzowne przy budowie magazynów w rejonach podmokłych lub na terenach po zrekultywowanych składowiskach odpadów, gdzie grunt charakteryzuje się wysoką zawartością frakcji drobnych i dużym uwilgotnieniem.
