Przegląd norm europejskich dotyczących projektowania konstrukcji geotechnicznych

Transkrypt

1 normy projektowe Przegląd norm europejskich dotyczących projektowania konstrukcji geotechnicznych 1. Wprowadzenie Od początku r., a więc jeszcze przed przystąpieniem do Unii Europejskiej, Polska została pełnoprawnym członkiem (dotychczas była tzw. członkiem stowarzyszonym affiliated) Europejskiego Centrum Normalizacji CEN w Brukseli. Przyspieszyło to działania w dziedzinie normalizacji, wynikające z zasad obowiązujących w Unii. Zintensyfikowano prace nad ustanawianiem norm europejskich jako krajowych. Tym niemniej stale są w tej dziedzinie opóźnienia, związane zarówno z ograniczonymi środkami na prace normalizacyjne, jak i z intensywnym tworzeniem norm w skali europejskiej, za którymi prace krajowe nie nadążają. Praca niniejsza zestawia aktualne informacje o europejskich normach fundamentowych oraz o ich wdrażaniu w Polsce. Podobne informacje autor publikował już kilkakrotnie (np. [9], [10], [11]), ale każdy rok przynosi zmiany, nowe prace i nowe zadania wdrożeniowe. Obszerniej przedstawiono normy dotyczące fundamentów, o normach rozpoznania podłoża oraz badań gruntów i skał wyczerpująco pisali m.in. L. Wysokiński [23], [2] oraz W. Cichy [1]. Normy europejskie z dziedziny geotechniki tworzą trzy grupy: normy projektowania (tzw. Eurokody), ponad 30 norm badań gruntów ISO i EN-ISO oraz instrukcji CEN/TC 31, grupa norm EN Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych. 2. Eurokody europejskie normy projektowania 2.1. Wprowadzanie systemu Eurokodów Program opracowania europejskich norm projektowania budowli został uruchomiony w 1975 r. przez Komisję Wspólnoty Europejskiej. Celem programu było usunięcie przeszkód technicznych w wymianie handlowej i usług oraz harmonizacja ustaleń technicznych w krajach Wspólnoty Europejskiej. W ramach tego programu działań podjęto inicjatywę utworzenia zbioru zharmonizowanych reguł technicznych dotyczących projektowania konstrukcji. W latach 80. powstała pierwsza generacja norm europejskich Eurokodów. Jako pierwszą wydano EN 1990:2002, która jest normą-matką całego zbioru Eurokodów do projektowania konstrukcji budowlanych. Norma ta określa główne wymagania stawiane projektowaniu (niezawodności, trwałości, jakości wykonania) oraz podstawowe zasady koncepcji stanów granicznych konstrukcji: nośności i użytkowalności. EN 1990:2002 stwarza ramy, które są wypełniane przez kolejne normy systemu Eurokodów. Wiele postanowień i wymagań tej normy zostało powtórzonych w normie EN Pracę tę dedykuję pamięci dr. inż. Edwarda Motaka wspaniałego konstruktora i geotechnika, jednego z twórców Warsztatu Pracy Projektanta Konstrukcji, prekursora porównań norm krajowych i zagranicznych. Twórcy Eurokodów nie mogli wybrać jako podstawy przepisów jednego kraju. Dlatego po wstępnych studiach zdecydowano się stworzyć nowy system norm projektowania na podstawie stanów granicznych, z zastosowaniem częściowych współczynników bezpieczeństwa. Było to wówczas rewolucją i do dzisiaj nią jest w wielu krajach europejskich. W Polsce system ten jest znany od dawna, gdyż zbliżone zasady projektowania zostały wprowadzone już w 197 r. (np. PN-76/B-03001, PN-7/B i inne). Eurokody tworzą cały zestaw norm dotyczących podstaw projektowania oraz poszczególnych rodzajów konstrukcji. Po pracach trwających ponad ćwierć wieku dwa pierwsze Eurokody w kwietniu 2002 r. uzyskały pełen status norm europejskich. Są to: EN 1990:2002 Eurokod Podstawy projektowania konstrukcji; EN :2002 Eurokod 1 Oddziaływania na konstrukcje, część 1-1: Od działywania ogólne Ciężary objętościowe, ciężar własny, obciążenia zewnętrzne budynków. Normy te zawierają klauzulę zobowiązującą kraje należące do CEN, aby do października 2002 r. nadały im status normy krajowej (przez opublikowanie identycznego tekstu albo przez jej zatwierdzenie). Kolidujące z nią normy krajowe powinny zostać wycofane do 2010 r. Z projektowaniem fundamentów jest związanych bezpośrednio lub pośrednio kilka Eurokodów, m.in.: EN : Eurokod 2 Projektowanie konstrukcji z betonu; ENV Eurokod 3 Projektowanie konstrukcji stalowych, część 5: Palowanie [5]; EN : Projektowanie geotechniczne, część 1: Zasady ogólne, część 2: Rozpoznanie podłoża i badania gruntu; pren :2003 Eurokod 8 Projektowanie konstrukcji na oddziaływania sejsmiczne, część 5: Fundamenty, konstrukcje oporowe i zagadnienia geotechniczne. Eurokod 2 w wersji ENV miał osobną obszerną część 3: Fundamenty betonowe. W wersji EN : postanowienia dotyczące konstruowania i wymiarowania fundamentów włączono do podstawowej części 1. Natomiast EN 1993 nadal ma mieć część 5: Palowanie. Komplet dziesięciu Eurokodów ma zostać opublikowany do końca 2005 r. Przewidziano trzyletni okres ich koegzystencji z obecnymi normami krajowymi, a następnie ich weryfikację. Pełne wdrożenie Eurokodów i wycofanie norm krajowych jest planowane na lata Eurokody wywarły już znaczący wpływ na kształt przepisów w krajach Europy. Warto wspomnieć, że jeden z największych ostatnio wybudowanych obiektów mostowych stała przeprawa drogowo- 18 Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05)

2 normy normy projektowe -kolejowa przez Wielki Bełt, o długości 18 km, łącząca wyspy duńskie Zelandię i Fionię na życzenie inwestorów rządowych była projektowana z doświadczalnym zastosowaniem wymagań Eurokodów Cechy szczególne Eurokodów W europejskich normach projektowania rozróżnia się zasady (principles), od których nie ma odstępstw, i reguły stosowania (application rules), które są przykładami ogólnie uznanych przepisów, wynikających z zasad i spełniających ich wymagania. Norma EN zawiera wiele ogólnych i szczegółowych wskazań, postanowień lub zagadnień, które powinny lub mogą być uregulowane w dokumentach krajowych z nią związanych. W szczególności Eurokody uznają odpowiedzialność władz w każdym państwie członkowskim i zapewniają im prawo do określania wartości odnoszących się do przepisów bezpieczeństwa na poziomie krajowym, które nadal różnią się w poszczególnych państwach. Istotnym zagadnieniem jest kwestia obligatoryjności Eurokodu. Zachodzi pewna rozbieżność zapisów w przedmowach norm EN, zobowiązujących kraje członkowskie CEN do wycofania lub zmiany w ustalonym krótkim okresie wszystkich norm i przepisów sprzecznych z daną normą EN. Natomiast prawodawstwo krajów CEN jest zróżnicowane. W niektórych krajach normy są aktami prawa (akceptowanymi przez parlament lub w inny sposób obowiązującymi). W innych krajach, jak Wielka Brytania czy Polska, normy nie są dokumentem obowiązującym. Jednak już ustanowione normy są powszechnie stosowane, zwłaszcza w robotach publicznych, gdyż odstępstwa od nich powodują zwiększenie odpowiedzialności projektanta lub inwestora, trudności ubezpieczeniowe (większe wymagania i opłaty) itp. Wykładnia przyjęta przez Komisję CEN/TC 250/EC 7 jest taka, że w krajach, gdzie prawo na to pozwala, można projektować budowle zgodnie z Eurokodami lub inaczej, ale w drugim przypadku projekt jest traktowany jako niezgodny z EN ze wszystkimi skutkami prawnymi. W Polsce normy ogólnie nie są obowiązujące, a obligatoryjność konkretnej normy lub jej fragmentu może wynikać z powołania jej w ustawie lub przepisie wykonawczym, albo w rozporządzeniu właściwego ministra. Jednakże w praktyce stosowanie normy EN jest obowiązkowe, jeśli zostanie to ustalone w kontrakcie na konkretne roboty. Eurokody wprowadzają nowe pojęcia, np.: oddziaływania (obejmujące obciążenia, wymuszone przemieszczenia itp.), oddziaływania geotechniczne (od gruntu, zasypki lub wody), kategoria geotechniczna, projekt i projektant geotechniczny, metoda obserwacyjna, doświadczenie porównywalne, wartości wyprowadzone parametrów geotechnicznych [8], [1], [2] (wprowadzane także w polskich normach i przepisach, np. [16], [17]). Konieczne jest nauczenie się nowych terminów i metod. W tym celu potrzebne są polskie teksty norm, poradniki, komentarze i podręczniki oraz szkolenia projektantów i nauczycieli akademickich. Oznacza to duży zakres prac, na które muszą być zapewnione odpowiednie środki. Bez tego pomyślne i terminowe wdrożenie zasad Eurokodów nie będzie możliwe Normy PN wdrażające Eurokody i Załączniki Krajowe Zgodnie z zasadami normalizacji CEN krajowe normy wprowadzające powinny zawierać pełny opublikowany tekst Eurokodu (razem z Załącznikami), który może być poprzedzony przez krajową stronę tytułową i przedmowę krajową; może mu towarzyszyć Załącznik Krajowy. Zawartość i zakres Załącznika Krajowego są regulowane przez postanowienia przepisów CEN. Załącznik Krajowy może zawierać tylko informacje dotyczące tych parametrów, które zostały w Eurokodzie pozostawione do ustalenia krajowego są one zwane parametrami ustalonymi w krajach członkowskich, mają być stosowane przy projektowaniu budynków i obiektów inżynierskich realizowanych w odnośnym kraju. Załącznik może także zawierać: decyzje dotyczące stosowania załączników informacyjnych, przywołania niesprzecznych informacji uzupełniających, pomocnych w stosowaniu Eurokodów. Zasady prezentacji oraz szczegóły zakresu i formy Załącznika Krajowego określają reguły PKN zamieszczone w RPN-008:1997 (z późniejszymi zmianami). Może on zawierać: postanowienia wynikające z przepisów krajowych (odchylenia typu A), które zastępują odpowiednie postanowienia normy EN; postanowienia dotyczące szczególnych warunków krajowych (np. wynikające z warunków klimatycznych); informacje do norm PN-EN; w przyszłości zmiany i poprawki do PN-EN. Załączniki powstałe już w niektórych krajach CEN są dość obszernymi dokumentami, niejednokrotnie uściślającymi lub istotnie zmieniającymi wymagania norm EN, w granicach upoważnienia zawartego w EN. 3. Norma EN Projektowanie geotechniczne, część 1: Zasady ogólne W 199 r. została opublikowana prenorma ENV Projektowanie geotechniczne, część 1: Zasady ogólne. W wyniku międzynarodowej ankiety i dyskusji w 2000 r. powstał projekt podstawowej normy projektowania fundamentów pren Projektowanie geotechniczne, część 1. W kolejnych latach poprawiano jego wersje, a w końcu w r., po pozytywnym wyniku formalnej ankiety CEN, ustanowiono normę EN [6]. Opracowano też projekt części 2 [7], stanowiący połączenie części 2 i 3 wersji ENV. Wersje ENV Eurokodu 7 są znane w Polsce, gdyż były opublikowane przez ITB w materiałach konferencji w Mrągowie w 2000 r. W ostatecznej wersji EN dokonano jednak istotnych zmian. Istnieje już jej roboczy przekład IBDiM na język polski Charakterystyka normy EN Projektowanie geotechniczne różni się istotnie od projektowania pozostałych części konstrukcji budowlanych, położonych ponad gruntem. Stosuje się do nich podejścia bardziej rygorystyczne i skodyfikowane. Projektant konstrukcji ma do czynienia z materiałami, które jeszcze nie istnieją w momencie projektowania, ale których wymagane właściwości można dość dokładnie określić. Zakres zmienności (odchyłek) parametrów jest nieduży i zwykle dobrze znany. Wpływ ich zmienności jest całkowicie uwzględniany we współczynnikach materiałowych itp., podanych w normach. W przypadku projektowania geotechnicznego projektant dysponuje wiedzą i rozeznaniem warunków, których nie można przewidzieć w normach. Zna on lokalizację obiektu, zwykle też geologię terenu, dysponuje wynikami badań podłoża, publikacjami dotyczącymi rozpatrywanych problemów, wynikami obserwacji obiektów itp. Podstawą obliczeń geotechnicznych są dość subiektywnie oceniane parametry obliczeniowe gruntów. Zadaniem projektanta geotechnicznego jest ocena całokształtu Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05) 19

3 normy projektowe dostępnych danych i wybór na ich podstawie parametrów charakterystycznych. Eurokod 7-1 stanowi, że parametry należy wybrać poprzez ostrożne oszacowanie wartości wpływających na wystąpienie rozpatrywanego stanu granicznego. Wartość wyprowadzona nie jest więc wartością średnią lub wyznaczoną z określonym prawdopodobieństwem metodami analizy statystycznej, lecz wartością ekspercką. Wybór wartości jest elementem sztuki budowlanej, zależy on w dużym stopniu od doświadczenia i wiedzy projektanta. Eurokod 7-1 [6] jest obszernym dokumentem (168 stron) obejmującym zagadnienia badań podłoża, projektowania geotechnicznego fundamentów i budowli ziemnych, kontroli i monitorowania obiektów. Rozdział 2 (Podstawy projektowania) obejmuje m.in.: kategorie geotechniczne, stany graniczne nośności i użytkowalności, warunki obliczeniowe, podejścia projektowe i inne wymagania. Rozdział 3 (Dane geotechniczne) dotyczy badań geotechnicznych i oceny podłoża oraz dokumentacji badań. Rozdział (Nadzór robót, monitorowanie, utrzymanie) zajmuje się kontrolą warunków i zachowania konstrukcji podczas budowy i użytkowania. Rozdziały 5-12 dotyczą projektowania różnych rodzajów konstrukcji i zabiegów, takich jak: nasypy i wzmacnianie gruntu, odwodnienia, fundamenty bezpośrednie, palowe, zakotwienia, konstrukcje oporowe, zniszczenie hydrauliczne, stateczność ogólna i nasypy komunikacyjne Podstawy projektowania geotechnicznego według EN Eurokod 7 określa pełną listę warunków, których rozpatrzenie jest wymagane przez projektantów geotechnicznych. W wymaganiach tych większy nacisk został położony na kryteria użytkowalności, gdyż ten stan graniczny występuje znacznie częściej niż stan nośności. Eurokod 7 w 2.1 () wymienia cztery metody projektowania: najczęściej stosowaną na podstawie obliczeń analitycznych, półempirycznych oraz modeli numerycznych; zastosowanie wymagań przepisów (prescriptive measures), ustalanych przez poszczególne kraje, np. wymaganego zagłębienia posadowień, głębokości przemarzania lub wpływów sezonowych na podłoże spoiste, oraz podstawowych zaleceń dla prostych przypadków konstrukcji (1. kategoria geotechniczna), które można projektować z pominięciem obliczeń; z użyciem modeli doświadczalnych lub próbnych obciążeń elementów konstrukcji (zwłaszcza pali i kotew gruntowych) oraz modeli w skali naturalnej albo zmniejszonej; postępowanie metodą obserwacyjną, w której projekt jest w sposób ciągły weryfikowany podczas budowy; podane zasady tej metody to: określenie akceptowalnych granic zachowania konstrukcji (np. osiadań, przemieszczeń, sił wewnętrznych), zakresu zachowań prawdopodobnych, ustalenie programu monitorowania i planu działań naprawczych wdrażanych w przypadku, gdy obserwacje wykażą zachowanie wykraczające poza akceptowalne granice. W projekcie należy uwzględnić według 2.2 wszystkie znaczące sytuacje projektowe oraz według 2.3 trwałość materiałów i konstrukcji (betonu, stali, drewna, tworzyw sztucznych) zgodnie z odpowiednimi normami. Wymagania dotyczące projektu geotechnicznego różnią się znacznie w zależności od rodzaju budowli i kategorii geotechnicznej obiektu. Kategoria geotechniczna obiektu to zgodnie z EN : (Eurokod 7-1) kategoria zagrożenia bezpieczeństwa, wynikająca ze stopnia skomplikowania projektowanej konstrukcji, jej posadowienia i obciążeń oraz ze złożoności warunków geotechnicznych. Kategoria [18], [2] determinuje tryb i zakres badań podłoża, wymagania dotyczące projektowania oraz kontroli wykonawstwa i eksploatacji obiektu, konieczności monitorowania geotechnicznego itp. Zagadnienie to, zwłaszcza w stosunku do obiektów drogowych i mostowych, zostało szczegółowo przedstawione np. w Instrukcji GDDP [8]. Eurokod 7-1, p. 2.1 (9-21), jak również Rozporządzenie [18], wyróżnia trzy kategorie: prostą małe i proste budowle z pomijalnym ryzykiem dla życia i mienia, normalną typowe konstrukcje i przeciętne warunki gruntowe, skomplikowaną wyjątkowo duże lub złożone budowle, zlokalizowane na terenach o trudnych warunkach geotechnicznych, których budowa jest związana ze znaczącym ryzykiem. Od kategorii geotechnicznych zależy też poziom szczegółowości projektów geotechnicznych. Dla prostych projektów wystarczyć może tylko kilka stron, często nie wymagają one analizy statycznej, a obliczenia są bardzo uproszczone. W 2. kategorii stosowany jest typowy obecnie zakres projektu. W przypadku 3. kategorii mogą być potrzebne niekonwencjonalne badania i analizy, wykonanie i badania elementów próbnych, a także monitorowanie zachowania obiektu i otoczenia podczas budowy oraz później, w czasie eksploatacji budowli. Właściwości gruntów podłoża są zgodnie z 2..3 wyrażane liczbowo za pomocą parametrów geotechnicznych. Są one wyznaczane w następujący sposób: z badań, mierzone bezpośrednio lub na podstawie korelacji, danych empirycznych lub innych źródeł czy obserwacji; interpretacja parametrów jest dostosowana do rozpatrywanego stanu granicznego; uwzględniane są różnice wartości parametrów z badań próbek oraz gruntu w masywie, które decydują o zachowaniu konstrukcji geotechnicznej; w razie potrzeby stosuje się współczynniki kalibracyjne do wyników badań polowych lub laboratoryjnych według EN , albo uwzględnia inne dostępne korelacje. Do projektowania wykorzystuje się wartości charakterystyczne i obliczeniowe parametrów geotechnicznych. Wartości charakterystyczne określa się, jak już podano, na podstawie analizy dostępnych wyników, odpowiednio do zadania geotechnicznego. Według PN-B-0281:1998 [17] wartości te są szacowane z wymaganym prawdopodobieństwem na podstawie wartości wyprowadzonych parametrów, z uwzględnieniem możliwych różnic między właściwościami zmierzonymi a, rzeczywistymi właściwościami gruntu lub skały w podłożu, oraz innych czynników. Do obliczeń stanu granicznego nośności (ULS) przyjmuje się ostrożne (zwykle mniejsze od średnich) wartości charakterystyczne parametrów. Natomiast w przypadku stanu granicznego użytkowalności (SLS) parametry sztywności (odkształcalności) gruntu należy wyznaczać jako wartości średnie. Wyjątek stanowią zagadnienia współdziałania (interakcji) fundamentu z podłożem, w których również parametry sztywności przyjmuje się jako wartości ostrożne, a nie średnie. Wartości obliczeniowe według są wyprowadzane z wartości charakterystycznych przez zastosowanie współczynnika częściowego (bezpieczeństwa), odpowiednio do sytuacji projektowej, albo są określane bezpośrednio. Wartości współczynników częściowych podawane są w Załączniku Krajowym do normy, a zalecane wartości minimalne współczynników zawiera Załącznik A normy. Wskazówki dotyczące wyznaczania parametrów geotechnicznych zawierają m.in. prace [13], [2] oraz Instrukcja GDDP [8]. 20 Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05)

4 normy normy projektowe Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05) 21

5 normy projektowe 3.3. Stany graniczne w obliczeniach geotechnicznych Projektowanie konstrukcji geotechnicznych obejmuje m.in. sprawdzenie ich stanów granicznych: nośności (ULS) oraz użytkowalności (SLS). Eurokod 7 nie określa ściśle formy obliczeń, lecz określa, jakie kryteria należy sprawdzić obliczeniowo. W podano listę pięciu stanów granicznych nośności posadowień: EQU utraty równowagi budowli lub podłoża traktowanych jako sztywna bryła (w stanie tym wytrzymałość gruntu nie wpływa na nośność); STR wewnętrznego zniszczenia lub nadmiernych odkształceń konstrukcji lub jej elementów (np. fundamentów, ścian oporowych), w którym na nośność znacząco wpływa wytrzymałość materiału konstrukcji; GEO zniszczenia lub nadmiernych odkształceń podłoża, w którym na nośność znacząco wpływa wytrzymałość gruntu lub skały; UPL utraty równowagi budowli lub podłoża wskutek wyporu wody; HYD wyparcia hydraulicznego w podłożu spowodowanego gradientami hydraulicznymi. 3.. Podejścia obliczeniowe w obliczeniach geotechnicznych Ponieważ twórcom normy EN było trudno uzgodnić sposób stosowania współczynników częściowych, w stanach STR i GEO wprowadzono trzy różne podejścia obliczeniowe DA1, DA2 lub DA3, różniące się zakresem sprawdzeń [10], [1]. Podejścia różnią się też sposobem rozkładu współczynników częściowych pomiędzy oddziaływania, skutki oddziaływań, właściwości i wytrzymałości materiałów. Częściowo wynika to z różnic w sposobie wprowadzania poprawek dotyczących niepewności modelowania skutków oddziaływań i wytrzymałości. Zalecane jest stosowanie współczynników częściowych albo do pierwotnej zmiennej, tj. do parametru materiałowego, albo do niektórych obliczonych zmiennych pośrednich: efektów oporów (wytrzymałości) lub też do oddziaływań. Jest z tym związana kwestia współczynników korekcyjnych modeli obliczeniowych (skutków oporów lub oddziaływań). Obowiązuje zasada jednokrotnego stosowania współczynnika częściowego do tego samego źródła obciążeń lub sił wewnętrznych. Dla każdego z trzech podejść obliczeniowych norma podaje różne zestawy współczynników częściowych. Wartości niektórych współczynników mogą być ustalane przez dany kraj. Załącznik A normy pren podaje minimalne zalecane wartości współczynników częściowych. Wartości do stosowania w Polsce zostaną podane w Załączniku Krajowym normy. Wybór tych wartości wymaga dokonania analizy i porównania z obecnymi normami. Na obecnym etapie proponowane współczynniki odpowiadają wartościom w Załączniku A normy. Z zapisu normy EN p (1) wynika, że w Załączniku Krajowym należy określić sposób stosowania równań 2.6 (obliczeniowe skutki oddziaływań) i 2.7 (wartości obliczeniowe oporów/wytrzymałości) oraz dokonać wyboru podejść obliczeniowych DA1, DA2 lub DA3. Zagadnienie wyboru podejść projektowych jest istotne. Wymaga ono dalszych studiów i analizy uwzględniającej porównanie z dotychczasowymi zasadami obliczeń według norm krajowych Stosowanie współczynników częściowych w obliczeniach geotechnicznych Współczynniki częściowe w normie EN pełnią rolę analogiczną do współczynników obciążeń (zwykle > 1) oraz współczynników redukcyjnych (zwykle < 1) w obecnym systemie norm budowlanych PN. Jednakże system współczynników w Eurokodach jest bardziej rozbudowany i zróżnicowany. W praktyce niektóre współczynniki mogą być stosowane rzadko lub tylko wyjątkowo. Współczynniki do oddziaływań i skutków oddziaływań. Norma EN 1990:2002 określa γf jako współczynnik częściowy do oddziaływań, uwzględniający możliwość niekorzystnych odchyleń wartości oddziaływania od jego wartości charakterystycznej. Analogicznie γ Sd jest częściowym współczynnikiem uwzględniającym niepewności w modelowaniu oddziaływań oraz w modelowaniu skutków oddziaływań. EN 1990:2002 dopuszcza łączenie γ f i γ Sd w jeden współczynnik. W różnych podejściach w EN powyższe współczynniki są stosowane albo do oddziaływań, albo do skutków oddziaływań. Ponieważ współczynniki modelowe γ Sd do oddziaływań gruntu będą stosowane wyjątkowo, pozostawiono to do ustalenia krajowego; natomiast, dla uproszczenia, γ F jest stosowany w każdym przypadku do oddziaływań, a γ E do skutków oddziaływań w projektowaniu geotechnicznym (Załącznik A, tablice A.1.1 i A.2.1). W podejściu obliczeniowym 2 wymaga się pojedynczego obliczenia dla każdej części projektu, a użycie współczynników albo do oddziaływań, albo też do skutków oddziaływań zależy od przeprowadzanych obliczeń; wybór powinien zostać dokonany na podstawie ustaleń w Załączniku Krajowym. Współczynniki do wytrzymałości i oporów materiałów. Należy zwrócić uwagę, że w EN równanie 2.7 zawiera γ F F rep we wzorze na opór obliczeniowy, gdyż wielkość oddziaływania może w pewnych przypadkach wpłynąć na wartości oporów geotechnicznych, np. na nośność fundamentów bezpośrednich. Wartość współczynnika przeliczeniowego η przyjmuje się w EN jako równą 1,0, ponieważ charakterystyczne wytrzymałości materiału są definiowane jako rzeczywiste, a zatem zawierają już η w wartości charakterystycznej. Różne podejścia obliczeniowe wymagają, aby współczynniki stosowane były albo do wytrzymałości materiałów (X), albo do oporów (R). Współczynniki te łączą role współczynników materiałowych γ M oraz współczynników modelowych nośności γ Rd. Dla uproszczenia, współczynniki odnoszące się do wytrzymałości materiałów (X) oznaczono γ M, zaś stosowane do oporów (R) γ R. W podejściu obliczeniowym 2 współczynniki = 1 stosowane są ogólnie do wytrzymałości materiałów, zaś współczynniki > 1 do oporów. Dlatego we wzorze (2.7) stosowane są wartości γ M = 1 i γ R > Sprawdzenie stanów granicznych nośności konstrukcji i podłoża w sytuacjach trwałych i przejściowych Rozważając stan graniczny zniszczenia lub nadmiernego odkształcenia elementu konstrukcyjnego albo części podłoża gruntowego (STR i GEO), należy wykazać, że obliczeniowe efekty (skutki) oddziaływań są nie większe od obliczeniowych oporów, wytrzymałości lub nośności elementów (wzór 2.5). W odniesieniu do oddziaływań współczynniki częściowe można stosować do samych oddziaływań (F rep ) lub do ich skutków (E). W odniesieniu do oporów obliczeniowych współczynniki częściowe można stosować tak do parametrów gruntu (X) lub oporów (R), jak i do obu. 22 Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05)

6 normy normy projektowe 3.7. Projekt geotechniczny Eurokod 7-1 wprowadza nowe w Polsce pojęcia projektu geotechnicznego i projektanta geotechnicznego oraz określa dość szczegółowe wymagania dotyczące dokumentacji badań podłoża i samego projektu budowli geotechnicznej. W projekcie geotechnicznym należy podać przyjęte założenia, dane, metody obliczeń oraz wyniki analizy bezpieczeństwa i użytkowalności. Poziom szczegółowości projektu geotechnicznego różni się znacznie w zależności od rodzaju i kategorii geotechnicznej obiektu. Projekt geotechniczny powinien w razie potrzeby zawierać program nadzoru i monitorowania. W ramach nadzoru nad robotami należy dokonać oceny projektu. Ocena obejmuje przeanalizowanie przydatności metod budowy i kolejności operacji na tle stwierdzonych warunków w podłożu gruntowym. Przewidywane zachowanie konstrukcji należy porównywać z zachowaniem obserwowanym. Projekt należy oceniać na podstawie wyników inspekcji i badań kontrolnych. W trakcie budowy należy sprawdzać rodzaj (nazwę) oraz właściwości geotechniczne gruntów i skał, na których jest posadowiona konstrukcja. W przypadku rozbieżności z projektem należy stosować podane w normie procedury. Należy jednoznacznie określić elementy, które wymagają sprawdzenia w czasie budowy i utrzymania po wybudowaniu. Wyniki kontroli podczas budowy należy opisać i dołączyć do dokumentacji. W odniesieniu do obiektów zaliczonych do 3. kategorii geotechnicznej obowiązkowe jest monitorowanie obiektu i otoczenia podczas i po zakończeniu budowy. Projektowanie metodą obserwacyjną. Obok powszechnie stosowanych metod analitycznych, EN uwzględnia też jako równorzędną podstawę projektowania wyniki próbnych obciążeń i badań na modelach. W sytuacjach, gdy zachowanie się konstrukcji i ośrodka gruntowego jest trudne do przewidzenia, zalecana jest tzw. metoda obserwacyjna, w której rozwiązanie projektowe jest weryfikowane i korygowane w czasie budowy obiektu. Metoda ta została sformułowana jeszcze przez R.B. Pecka w 1969 r. Wymaga ona spełnienia przed rozpoczęciem robót czterech warunków: określenia dopuszczalnych granic zachowania konstrukcji (np. przemieszczeń, osiadań, sił w elementach) żółtych ostrzegawczych oraz czerwonych alarmowych; ocenienia zakresu możliwych zachowań i wykazania, że zachodzi wystarczające prawdopodobieństwo, iż rzeczywiste zachowanie będzie w dopuszczalnych granicach; ustalenia programu monitorowania i zapewnienia oprzyrządowania pomiarowego, które ma wykazać, czy rzeczywiste zachowanie mieści się w akceptowalnych granicach; reakcje przyrządów i procedury analizy pomiarów powinny być odpowiednio szybkie, aby w razie potrzeby wystarczająco wcześnie umożliwić skuteczne działania interwencyjne; ustalenia programu działań interwencyjnych, które mogą być podjęte, jeśli monitorowanie wykaże zachowanie konstrukcji wykraczające poza określone na wstępie dopuszczalne granice. Metoda obserwacyjna jest szczególnie przydatna do projektowania dużych obiektów, zwłaszcza liniowych (tunele, linie metra, nasypy komunikacyjne lub hydrotechniczne, zapory ziemne), lecz także np. do głębokich wykopów. W przypadku obiektów, których budowa jest rozciągnięta w czasie, można bezpośrednio wykorzystywać doświadczenia z wcześniejszych odcinków. Szczegółowa analiza wyników pomiarów i rezerw zwykle pomijanych w projektach oraz staranne rozpatrzenie krótkotrwałych stanów konstrukcji pozwala dobrze ocenić poziom ryzyka i np. zredukować obliczeniowe parcia gruntu lub zrezygnować z czasowych rozpór obudowy, co może zasadniczo przyśpieszyć roboty i zmniejszyć ich koszt. Metoda obserwacyjna jest ważną nowością wprowadzoną przez Eurokod 7-1. Nadaje szczególną rangę projektowaniu geotechnicznemu, gdyż pozwala zmniejszać koszt i skracać czas robót w trudnych warunkach gruntowych. Projektowanie metodą elementów skończonych (MES). Metoda ta teoretycznie pozwala najbardziej dokładnie obliczać przemieszczenia oraz naprężenia i odkształcenia w elementach budowli geotechnicznych, zarówno w zakresie sprężystym, jak też z uwzględnieniem nieliniowych zależności dla gruntu, a także dla konstrukcji żelbetowej. Jest to jedyna metoda analityczna przydatna do wyznaczania np. odprężenia dna wykopu, odkształceń podłoża w sąsiedztwie wykopu oraz osiadań przyległych budowli, z uwzględnieniem uwarstwienia gruntu, jak też złożonych kształtów konstrukcji w przekroju i w planie. Metoda MES ma jednak istotne ograniczenia, a jej dokładność jest pozorna. Nawet w przypadku zależności dobrze opisujących właściwości gruntu sposób formowania konstrukcji w gruncie jest zbyt złożony dla dostępnych rozwiązań MES. Weryfikacja doświadczalna tych rozwiązań jest niejasna. W przypadku naturalnego podłoża uwarstwionego oraz fazowego wykonania wykopu i podparć obudowy, zakładając arbitralnie jednorodność warstw i początkowy stan parcia spoczynkowego, w stanie po wykonaniu ściany za pomocą konsekwentnej analizy MES można jedynie lepiej ocenić wyniki obliczenia z użyciem klasycznego uproszczonego modelu plastycznego lub konstrukcji na sprężystym podłożu. MES pozwala uwzględniać wpływ wody gruntowej, efektów lepkich i dynamicznych. Jednakże liczni autorzy ostrzegają, że nie należy projektować rzeczywistych konstrukcji wyłącznie na podstawie obliczeń MES. Krajowe przykłady zastosowań MES wskazują, że zwłaszcza obliczane wartości przemieszczeń konstrukcji lub odprężenia podłoża są nadmierne (np. dna wykopu stacji metra Centrum ). Do obliczeń należy stosować programy komputerowe po uprzednim ich wypróbowaniu i zweryfikowaniu wyników obliczeń testujących. Parametry mechaniczne (wytrzymałościowe i odkształceniowe) podłoża należy przyjmować na podstawie wstępnych studiów. Powinny być one zweryfikowane poprzez porównanie wyników obserwacji w naturze. Decydujące znaczenie ma ustalenie wartości modułu odkształcenia E ze względu na silną nieliniowość zachowania gruntu, zwłaszcza przy małych odkształceniach, tj. w rzeczywistych warunkach użytkowania konstrukcji. Wartości modułu E, wyznaczone na podstawie obserwacji przemieszczeń obiektów, są zwykle parokrotnie większe od wartości z typowych badań laboratoryjnych lub odczytanych z normy PN-B-03020:1981. Obliczenia metodą elementów skończonych zaleca się stosować do analizy zagadnień specjalnych, złożonych schematów konstrukcji i stanów obciążeń, których nie można rozwiązać zadowalająco tradycyjnymi metodami obliczeń. W szczególności metodę tę zaleca się do wstecznej analizy konstrukcji, których przemieszczenia zostały dokładnie zmierzone. Pozwala ona wówczas najlepiej ocenić wiarygodne parametry odkształcalności podłoża Nasypy, odwodnienia, ulepszanie i wzmacnianie podłoża Rozdział 5 normy określa wymagania dotyczące przygotowania (ulepszenia, wzmocnienia) podłoża naturalnego oraz wykonania budowli ziemnych, głównie nasypów. Podano w nim Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05) 23

7 normy projektowe zasady doboru materiału nasypów, procedury układania i zagęszczania oraz kontroli. Zamieszczono także wymagania dotyczące odwodnień: roboczych na czas budowy oraz trwałych w okresie eksploatacji. Szkicowo omówiono wzmacnianie i ulepszanie podłoża. Cały rozdział ma charakter opisowy, jest bardzo ogólny. Nie zawiera konkretnych wymagań liczbowych ani nie podaje żadnych metod czy warunków obliczeniowych. Pewne dane i wymagania projektowe zamieszczone są w rozdziałach 11 i 12 Eurokodu 7-1. W praktyce do projektowania nasypów konieczne będzie stosowanie, z ewentualnymi modyfikacjami, dotychczasowych dokumentów krajowych, np.: norm: PN-83/B-03010, PN-81/B-03020, PN-88/B-081, PN S 02205:1998; Rozporządzeń: Ministra Infrastruktury dotyczącego budynków [19], Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej dotyczącego dróg publicznych [20] oraz drogowych obiektów inżynierskich [21]; instrukcji/wytycznych GDDP: badań podłoża (1998) [8] i wzmacniania podłoża (2002) [26] Projektowanie fundamentów bezpośrednich Eurokod 7-1 podaje w rozdziale 6 wykaz stanów granicznych nośności i użytkowalności, które należy rozpatrzyć, a także oddziaływania i sytuacje projektowe. Szczegółowo omówione zostały zasady sprawdzania nośności (stateczności ogólnej, nośności podłoża, poślizgu). Podano wzory i warunki obliczeniowe. Parametry geotechniczne stosowane w obliczeniach wyznacza się zgodnie z zasadami opisanymi w poprzednim rozdziale. W informacyjnym Załączniku D przedstawiono przykład metody analitycznej do obliczania nośności podłoża dowolnie obciążonych fundamentów bezpośrednich. Zamieszczono w nim m.in. pełne wzory do wyznaczania współczynników nośności. Metoda ta jest wzorowana na normach DIN. Jest ona podobna do podanej w normie PN-81/B-03020, jednakże różni się w szczegółach [15] (np. w niektórych wartościach współczynników nośności). W Załączniku E opisano przykład metody półempirycznej do oceny nośności podłoża fundamentów na podstawie wyników badań presjometrem (typu Menarda). Zasady sprawdzania stanu granicznego użytkowalności obejmują wymagania dotyczące osiadań i przemieszczeń fundamentów, unoszenia fundamentów, analizy drgań. Podano ogólne wskazówki obliczania osiadań. W informacyjnym Załączniku F opisano przykładowe metody obliczania osiadań: naprężeń-odkształceń, uproszczoną metodę sprężystości (bez podania potrzebnych współczynników liczbowych) oraz ogólne wskazówki dotyczące osiadań w warunkach bez odpływu, osiadań konsolidacyjnych i przebiegu osiadań w czasie. Zasady obliczeń są zbliżone do podanych w normie PN-81/B-03020, w praktyce należy z niej korzystać. Norma nie podaje danych liczbowych (modułów itp.). Parametry odkształcalności podłoża zaleca się weryfikować na podstawie porównywalnych danych doświadczalnych. W informacyjnym Załączniku H zestawiono orientacyjne wartości graniczne odkształceń konstrukcji i przemieszczeń fundamentów. Dane te są mniej szczegółowe i różnią się od podawanych w normie PN-81/B W Załączniku G podano dodatkowe dane dotyczące fundamentów opieranych na skale. W informacyjnym Załączniku G podano wskazówki do określania nośności fundamentów na podłożu skalistym w zależności od grupy wytrzymałości skały i jej charakterystyki. Podane nomogramy służą do szybkiego wyznaczania dopuszczalnych nacisków. Danych takich nie zawierały normy polskie. Ponadto Załącznik zawiera uwagi o projektowaniu konstrukcyjnym fundamentów i współdziałaniu konstrukcji z podłożem, a także wskazówki dotyczące przygotowania podłoża fundamentów. Ogólnie postanowienia normy są dość szczegółowe, lecz nie wyczerpują potrzeb projektanta. W praktyce niezbędne będzie korzystanie z dotychczasowych krajowych norm (PN-81/B i innych), dokumentów i literatury technicznej Projektowanie fundamentów palowych Postanowienia rozdziału 7 normy mają zastosowanie do pali stopowych, pali tarciowych lub wyciąganych oraz pali obciążonych siłą poprzeczną, zagłębianych przez wbijanie, wciskanie, wkręcanie lub wiercenie, z iniekcją lub bez. Pale powinny być wykonane zgodnie z normami: PN-EN 1536:2001 pale wiercone, PN-EN 12063:2001 pale ścianki szczelnej i PN-EN 12699:2002 pale przemieszczeniowe, omówionymi szerzej w [12]. Obszerne informacje zamieszczono w pracy [11]. Eurokod 7-1 zasadniczo przewiduje projektowanie pali na podstawie próbnych obciążeń (statycznych i dynamicznych), ewentualnie porównywalnych danych doświadczalnych. Obliczeniom nośności pali (z wykorzystaniem wyników badań podłoża) przypisuje się rolę pomocniczą. W rozdziale 7 zamieszczono ogólne wymagania dotyczące interpretacji badań pali oraz określania nośności charakterystycznej i obliczeniowej. Nie podano jednak żadnych danych liczbowych do wyznaczania nośności lub przemieszczeń pali. Postanowienia normy są dalece niewystarczające do projektowania pali. W praktyce niezbędne będzie korzystanie z dotychczasowych norm krajowych, wytycznych i literatury technicznej. Jednakże norma palowa PN-B-0282:1983 wymaga zasadniczych zmian, aktualizacji i uzupełnień oraz dostosowania do wymagań Eurokodu Projektowanie konstrukcji oporowych i zakotwień Norma rozróżnia następujące konstrukcje oporowe: ściany masywne, ściany zagłębione w podłożu oraz konstrukcje złożone. Rozdział 8 zawiera wykaz stanów granicznych (nośności i użytkowalności), oddziaływania (ciężar zasypki, obciążenia naziomu, parcie wody, lodu, siły od uderzeń, wpływy termiczne) oraz sytuacje projektowe, które należy rozpatrzyć. Omówione zostały dane geometryczne (poziomy gruntu, wpływ przegłębienia wykopu lub odkopania podstawy ściany podano szczegółowe wymagania wymiarowe). Szczegółowo opisano zasady wyznaczania parcia gruntu na ściany (czynnego, spoczynkowego, pośredniego) oraz odporu gruntu. W informacyjnym Załączniku C zamieszczono przykładowe wzory obliczeniowe i liczne wykresy do analitycznego wyznaczania parcia i odporu gruntu. Podano m.in. pełne wzory do wyznaczania współczynników parcia i odporu, tablicę przemieszczeń potrzebnych do zmobilizowania parcia granicznego oraz wykres zależności odporu gruntu od przemieszczeń ściany. Metody obliczeniowe są zbliżone do norm DIN. Zasady są podobne do podanych w normie PN-83/B-03010, jednakże postanowienia różnią się istotnie w wielu punktach. Wyczerpująco przedstawione są: postacie stanów granicznych konstrukcji oporowych, zasady sprawdzania stanów nośności ścian masywnych i zagłębionych w podłożu oraz zasady sprawdzania wytrzymałości konstrukcyjno-materiałowej ścian. Ujęcie tych kwestii jest nowatorskie w stosunku do polskiej praktyki. Nowym zagadnieniem, którego brak w polskich normach, jest projektowanie zakotwień. Eurokod 7-1 poświęca dużo uwa- 2 Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05)

8 normy normy projektowe gi sprężanym kotwom gruntowym, trwałym i tymczasowym, wykonywanym, konstruowanym i zabezpieczanym przed korozją zgodnie z PN-EN 1537:2002. Podano wymagania dotyczące sprawdzania stanów granicznych nośności (nośności i wytrzymałości zakotwień, stateczności ogólnej) oraz użytkowalności (przemieszczeń kotwionych konstrukcji), jak również wzory i warunki obliczeniowe nośności zakotwień. Warto odnotować, że występują sprzeczności postanowień norm EN i PN- -EN 1537:2002 (załącznika dotyczącego projektowania kotew i zasad badań kotew). Wdrożenie przedstawionych metod projektowania będzie utrudnione, gdyż brak jest doświadczeń, a zwłaszcza aktualnego piśmiennictwa polskiego Inne zagadnienia projektowe Eurokod 7-1 zawiera kilka ważnych zagadnień projektowych, które dotychczas nie były uwzględniane w krajowych przepisach bądź traktowano je marginesowo. Należą do nich: sprawdzanie zniszczenia hydraulicznego (rozdział 10), stateczności ogólnej (rozdział 11) i projektowanie nasypów (rozdział 12). Kwestie te przedstawione są dość szczegółowo, lecz nie wyczerpująco. Podano wykazy stanów granicznych nośności i użytkowalności, także oddziaływania i sytuacje projektowe. Parametry geotechniczne stosowane w obliczeniach wyznacza się zgodnie z poprzednio opisanymi zasadami. Szczegółowe zasady sprawdzania nośności i stateczności mogą być nowością dla krajowych projektantów. Brak jest wyczerpującego piśmiennictwa krajowego na te tematy.. Informacja o EN Rozpoznanie podłoża i badania gruntu W końcu 2003 r. powstał nowy projekt Eurokodu 7-2 [7], łączący części 2 i 3 wersji ENV. Jest to obszerne opracowanie (158 stron) obejmujące poniższe zagadnienia: planowanie badań podłoża, jego fazy (wstępna, główna), pobieranie próbek, badania polowe oraz badania laboratoryjne gruntów i skał. Numer roboczy ISO Grupa robocza CEN/TC 31 Tabela 1. Program opracowań norm badań geotechnicznych ISO i EN-ISO Skrócony tytuł normy Klasyfikacja gruntów i skał Identification and classification of soil Classification principles and quantification of descriptive characteristics of soil Identification and description of rock Drilling and sampling methods, and groundwater measurements Part 1: Sampling principles Part 2: Sampling qualification criteria Part 3: Sampling conformity assessment Field testing Cone and piezocone penetration tests Part 1: Electrical cone and piezocone Part 2: Mechanical cone Dynamic probing Standard penetration test Borehole expansion tests Menard pressuremeter Flexible dilatometer Self-boring pressuremeter Borehole jack Full displacement pressuremeter Borehole shear test Testing of geotechnical structures Pile load test static axially loaded compression test Pile load test static axially loaded tension test Pile load test dynamic axially loaded compression test Testing of anchorages Testing of nailing Testing of reinforced fill TC 31 Technical Specifications: Laboratory soil testing Water content Density of fine grained soils Density of solid particles Particle size distribution Oedometer test Fall cone test Compression test Unconsolidated triaxial test Consolidated triaxial test Direct shear test Permeability test Laboratory tests on rock Rok wydania EN/ISO wydana Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05) 25

9 normy projektowe Znaczną część normy poświęcono dokumentacji badań, która powinna zawierać część prezentującą wyniki oraz część interpretującą je i oceniającą. Norma ma aż 2 załączniki informacyjne, dotyczące m.in. szczegółów programowania badań, interpretacji poszczególnych rodzajów badań polowych i laboratoryjnych. Wybrane postanowienia normy [7] zamieszczono w normie PN-B-0229:1998 [16]. Zagadnienia projektowania pali omawiane są w wielu miejscach, choć raczej marginalnie. Wyników badań polowych i laboratoryjnych należy używać, korzystając z lokalnych doświadczeń. W p zamieszczono wymaganie, by do określania nośności pali na podstawie sondowań CPT stosować zasady obliczeń oparte na lokalnych doświadczalnych korelacjach pomiędzy wynikami sondowań CPT a próbnymi obciążeniami pali. Analogiczne wymaganie dotyczy korzystania z badań presjometrem (p....). Przykłady korelacji i obliczeń nośności pala znajdują się np. w Załącznikach C i D. Podobne wymagania dotyczą stosowania sondowań dynamicznych (SPT i innych), badań dylatometrem itp. Nie negując przydatności metod obliczeń i danych z Eurokodu 7-2, należy zauważyć, że wymagają one wnikliwego sprawdzenia w warunkach krajowych, w celu potwierdzenia lub skorygowania lokalnych korelacji. Także do tej części Eurokodu może być potrzebny umotywowany Załącznik Krajowy. 5. Normy ISO i EN-ISO dotyczące badań gruntów Uzupełnienie systemu norm projektowania geotechnicznego stanowi obszerny zbiór norm opracowywanych przez CEN i ISO, dotyczących rozpoznania podłoża i badań gruntów. Ogólne zasady wykorzystania w projektowaniu geotechnicznym polowych i laboratoryjnych badań gruntów reguluje EN [7]. Norma ta zawiera wymagania dotyczące określania wartości parametrów stosowanych w projektach geotechnicznych, planowania badań podłoża, interpretacji wyników badań i innych danych geotechnicznych oraz wyznaczania na ich podstawie wartości parametrów. Natomiast rozpoznanie i klasyfikacja gruntów i skał oraz procedury badawcze są przedmiotem norm szczegółowych ISO lub EN-ISO, opracowywanych w ramach współpracujących komisji CEN/TC 31 i ISO/TC 182/SC 1 Geotechnical investigation and testing. Prawdziwą rewolucją może być wprowadzenie nowej klasyfikacji gruntów i skał [2] według norm ISO: EN-ISO :2002 [2] oraz EN-ISO 1689 []. W tabeli 1 zestawiono oryginalne angielskie skrócone tytuły norm według planu prac TC 31 z r. [10]. W opracowaniach tych norm przedstawiciele Polski dotychczas nie uczestniczyli. 6. Normy EN dotyczące wykonawstwa fundamentów Eurokod 7 początkowo miał też obejmować część : Zasady projektowania specjalnych konstrukcji geotechnicznych. Jednakże powstanie jej opóźniało się z powodu trudności opracowania wcześniejszych części. Ponadto normy projektowania nie zaspokajały potrzeb wykonawców fundamentów, którzy byli zainteresowani unifikacją wymagań dotyczących wykonywania robót. Europejska Federacja Wykonawców Fundamentów EFFC doprowadziła do wydzielenia w 1992 r. przez Europejskie Centrum Normalizacji komitetu CEN/TC 288 Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych, którego celem jest opracowanie norm dotyczących metod wykonawstwa robót geotechnicznych, badań i kontroli, a także wymaganych właściwości materiałów [9]. Można sądzić, że normy takie interesują głównie wykonawców, a także służby techniczne inwestorów. Jednakże, choć z nazwy normy te dotyczą tylko wykonawstwa, to zawierają także obszerne wymagania, które należy uwzględniać w projektowaniu oraz w badaniach elementów i konstrukcji [12]. Dlatego konieczna jest popularyzacja owych norm także wśród projektantów. Normy EN wykonawstwa fundamentów stanowią doskonałą podstawę do opracowania specyfikacji technicznych robót. Pierwsze normy powstały w 1999 r. Do r. wydano 7 norm; teksty trzech są w fazie ankiet i uzgodnień, dalsze trzy są w opracowaniu. Numery, tytuły i stan zaawansowania norm podano w tabeli 2. Objaśnienia: EN Norma, Dr Projekt (Draft), FDr Projekt ostateczny (Final Draft), PN-EN normy przetłumaczone i wprowadzone do zbioru norm polskich. 7. Podsumowanie W Polsce stosowanie norm PN jest obecnie dobrowolne. Zniesiono uprawnienia ministrów do ustalania norm do obowiązkowego stosowania. Ich rolę spełniają rozporządzenia Nr EN Tytuł normy Początek prac Planowane wprowadzenie Tekst w PKN (wydanie PN) Objętość stron 1536 Pale wiercone 1/1992 2/1999 PN-EN Kotwy gruntowe / /1999 PN-EN Ściany szczelinowe /1992 1/2000 PN-EN Ścianki szczelne /1993 2/1999 PN-EN Pale przemieszczeniowe 3/199 12/2000 PN EN Zastrzyki 3/199 10/2000 PN-EN Iniekcja strumieniowa 3/199 5/2001 PN-EN Mikropale 6/ EN Grunt zbrojony 9/1997 FDr Gwoździowanie 9/1997 pren Wgłębna stabilizacja (mieszanie) gruntu 2/ EN Dreny pionowe / pren Wgłębne wibrowanie / Dr Tabela 2. Normy europejskie Wykonawstwo specjalnych robót geotechnicznych 26 Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05)

10 normy normy projektowe w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki [19] (/2002), drogi publiczne [20] (3/1999) i, drogowe obiekty inżynierskie [21] (5/2000) oraz budowle kolejowe [22] (9/1998). Przepisy te zawierają wymagane kryteria. Z kolei prawo budowlane i rozporządzenia wielokrotnie odwołują się ogólnie do norm (nie wymieniając jakich). Np. Rozporządzenie [19] stanowi: Warunki bezpieczeństwa konstrukcji (...) uznaje się za spełnione, jeżeli konstrukcja ta odpowiada Polskim Normom projektowania i obliczania konstrukcji. Można to interpretować jako nadanie normom statusu obowiązujących. Krajowe normy dotyczące badań podłoża i fundamentów są opracowywane w Komitecie Technicznym PKN nr 25 Geotechnika, któremu przewodniczy prof. Lech Wysokiński. Międzynarodowa unifikacja norm jest przejawem globalizacji w dziedzinie techniki i gospodarki. Wprowadzane w Polsce kolejne normy europejskie i ISO wpływają istotnie na uregulowania dotyczące geotechniki i fundamentowania oraz zapewniają powiązanie naszej techniki z europejską. Dlatego potrzebna jest ich popularyzacja wśród wszystkich zainteresowanych. Ważne jest zwłaszcza przekazywanie tej wiedzy studentom, którzy wkrótce będą korzystać z nowych norm. Informacje o normach EN i ich wdrażaniu znajdują się w bazach danych i na stronach internetowych; warto polecić np. doskonały serwis informacyjny lub stronę sieci geotechnicznej Normy międzynarodowe nie obejmują wszystkich zagadnień konieczne są uzupełniające je przepisy i załączniki krajowe. Stwarza to możliwości dostosowania norm do lokalnych warunków, dotychczasowej praktyki itp. Przykładem mogą być analizy, np. Motaka [15], oraz podejmowane przez ITB próby zharmonizowania z Eurokodem normy PN-B [13]. Potrzebna będzie też znowelizowana norma palowa PN-B-0282 i kilka innych. Rewolucją może być wprowadzenie międzynarodowej klasyfikacji gruntów. Eurokod i inne normy międzynarodowe są elementem rzeczywistości. PKN wydał już wiele polskich wersji norm PN-EN. Trzeba się nauczyć z nich korzystać. Konieczne są prace ułatwiające wdrażanie norm studia, opracowywanie komentarzy i poradników, szkolenia dla projektantów, nauczycieli akademickich i studentów. Czasu na to pozostało niewiele. LITERATURA: [1] CICHY W.: O projektowaniu geotechnicznym w świetle norm światowych i europejskich. Inżynieria i Budownictwo nr 12/2001, s [2] EN-ISO :2003 Geotechnical engineering Identification and classification of soil. [3] EN-ISO : Geotechnical engineering [] EN-ISO :2003 Geotechnical [5] ENV Eurocode 3 Design of steel structures, part 5: Piling, January [6] EN :-09 Geotechnical design, part 1: General rules. [7] EN Eurocode 7 Geotechnical design, part 2: Ground investigation and testing. [8] Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych. GDDP, Warszawa [9] KŁOSIŃSKI B.: Wprowadzanie europejskich norm fundamentowania. Drogownictwo nr 2/2002, s [10] KŁOSIŃSKI B.: Geotechnika stan normalizacji europejskiej. Inżynieria i Budownictwo nr 6/, s [11] KŁOSIŃSKI B.: Zagadnienia projektowania pali w Normach Europejskich. Seminarium Zagadnienia posadowień na fundamentach palowych. Gdańsk, 25 czerwca, s [12] KŁOSIŃSKI B., GAJEWSKA B.: Zagadnienia projektowe w Normach Europejskich dotyczących wykonywania fundamentów. XX Ogólnopolska Konferencja Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji, Wisła-Ustroń, 1- marca 2005, tom I, s [13] KOTLICKI W.: Omówienie projektu normy PrPN-B Geotechnika Projektowanie posadowień bezpośrednich. Konf. ITB Harmonizacja polskich norm geotechnicznych z systemem norm europejskich, Mrągowo, listopad 2000, s [1] KOTLICKI W.: Projektowanie posadowień bezpośrednich w ujęciu Eurokodu 7. XX Ogólnopolska Konferencja Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji, Wisła-Ustroń, 1- marca 2005, tom I, s [15] MOTAK E.: Analiza nośności fundamentów bezpośrednich według różnych norm i Eurokodu. Inżynieria i Budownictwo nr 8/199, s [16] PN-B-0229:1998 Geotechnika Dokumentowanie geotechniczne. [17] PN-B-0281:1998 Geotechnika Terminologia podstawowa, symbole literowe i jednostki miar. [18] Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych. Dz. U. nr 126, poz [19] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. Dz. U. nr 75, poz [20] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie. Dz. U. nr 3, poz. 30. [21] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty inżynierskie i ich usytuowanie. Dz. U. nr 63, poz [22] Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle kolejowe i ich usytuowanie. Dz. U. nr 151, poz [23] WYSOKIŃSKI L.: Dostosowanie polskich norm w geotechnice do systemu norm europejskich. Konf. ITB Harmonizacja polskich norm geotechnicznych z systemem norm europejskich, Mrągowo, listopad 2000, s [2] WYSOKIŃSKI L.: Problemy dotyczące wprowadzenia w Polsce norm europejskich w zakresie geotechniki. Inżynieria i Budownictwo nr 11/2002, s [25] WYSOKIŃSKI L.: Podstawy projektowania geotechnicznego klasyfikacja gruntów, wydzielanie warstw, ustalanie parametrów geotechnicznych z uwzględnieniem nowych norm europejskich. XX Ogólnopolska Konferencja Warsztat Pracy Projektanta Konstrukcji, Wisła-Ustroń, 1- marca 2005, tom I, s [26] Wytyczne wzmacniania podłoża gruntowego w budownictwie drogowym. GDDP. Wyd. IBDiM, Warszawa autorinstytut Badawczy Dróg i Mostów dr inż. Bolesław Kłosiński Geoinżynieria i Tunelowanie 02/2005 (05) 27