RZEGLĄD 84 lata MIESIĘZNIK LSKIEG ZWIĄZKU INŻYNIERÓW I TEHNIKÓW BUDWNITWA NR 9 WRZESIEŃ 2013
AWARIE BUDWLANE =- II a: la. Al :::t l- a: 32 Błędy ocee odłoża gruntoego rycyną uskodeń obiektó budolanych Dr hab. inż. Wiesła Kietliński, dr inż. Krystof Gradkoski, olitechka Warsaska 1. Wroadee Właście roonae arunkó gruntoo-odnych odłoża budolanego, na którym osadoione są obiekty budolane, jest odstaą stabilnego oiomu kostó eksloatacji obiektó budolanych. Sformalioae ymagań ore licne akty rane i obligujące reisy e ase roadi do łaściego arojektoaa i ykonaa cęści budynkó strefie fundamentoej. ełny akres roonaa i uględea łaściości ośrodka gruntoego, którym i na którym osadoione są obiekty budolane eliminuje óźejse roblemy iąane eksloatacją. a łasca cęści ich ryiemia. W celu eksoycji nacea oscególnych łaściości odłoża budolanego i otreby ich uględea tak na etaie rojektu, jak i realiacji obiektó budolanych, autory ryjęli konencję relacji achodących jaisk konkretnych ryadkach, którymi etknęli ę odcas sojej racy aodoej. 2. rykłady oełanych błędó Jedno analioanych dareń miało miejsce okolicach Krakoa, sąedtie budoanej autostrady. W okree roadonych robót uskodeu uległo kilkadieąt budynkó mieskalnych jedno- i ielorodinnych. harakter tych uskodeń sroadał ę istocie do ękęć ionoych obejmujących łay fundamentoe i ściany. W ielu ryadkach ękęcia ścian arteru końcyły ę na ieńcach strooych, ale licne były ryadki, że rechodąc re jedną i try kondygnacje końcyły ę od murłatą. W kilkunastu ryadkach głosone ostały uskodea budynkó ochodących okresu międyojennego, nosonych na łaach i ścianach fundamentoych ykonanych kamiea. Tak ięc śród uskodonych obiektó były budynki mieskalne i usługoe ochodące różnych okresó i o różnej konstrukcji. W oii osób oskodoanych, uskodea ostały yku drgań yołyanych re racujący sręt, scególe ciężkie alce ibracyjne ora ruch środkó transortoych remiescających ę o ulicach e rystosoanych do ystęujących tej sytuacji obciążeń. Analiując dokumenty budoy autory odnotoali fakt, że żaden ucestkó rocesu inestycyjnego, tym Generalny Wykonaca robót, e sorądił rynajmej fotograficnej inentaryacji obiektó najdujących ę beośredm sąedtie roadonych robót. Scegółoa analia miejsc usytuoaa uskodonych obiektó ooliła yodrębć da charakterystycne obsary, a mianoicie; a) teren raie łaski usytuoany sąedtie strumiea recinającego autostradę, na którym usytuoanych było kilkanaście budynkó jednorodinnych cego kilka uległo uskodeu, b) teren oyżej drogi lokalnej usytuoanej na bocu eea rónoległego do budoanej autostrady. W ryadku iersej lokaliacji o odkryciu fundamentó dóch uskodonych budynkó okaało ę, że ożej oiomu osadoiea ła fundamentoych alega odłożu arsta torfu o miążsości oyżej jednego metra. Budynki były lokalioane 15-20 m od reki, której koryto ostało umocone ytami żelbetoymi ażuroymi, a rędna dna obżona ok. 1,5 m. W yku obżea oiomu dna reki, obżył ę, odobnych gracach, oiom ody gruntoej rejoe budynku, oodując osusee arsty torfu alegającego od fundamentami, co yołało erónomierne jego oadae, a konsekencji sękae fundamentó ora ścian konstrukcyjnych budynkó. Nieco dalej od strumiea reki, rycyną oękaa fundamentó ora ścian enętrnych jednego budynku były koree rydrożnych dre. W ryadku dóch nastęnych budynkó charakteryujących ę eregularnymi ękęciami ścian enętrnych i ścian fundamentoych ora ła ykonanych kamiea, a ielce radoodobną rycynę uskodeń unano drgaa ostałe ry budoie drogi dojadoej do autostrady. Tłumacea, że oeratory alcó e korystali ibracji, autory unali a eiarygodne kontekście oii osób oskodoanych ora samej konstrukcji naierch. W ryadku jednego budynku usytuoanego na bocu n)eea, oyżej drogi lokalnej biegnącej rónolegle do budoanej autostrady, rycyną uskodea budynku był aocątkoany ruch skary yołany nadmiernym obciążeem drogi transortem budolanym. ZEGLĄD BUDWLANY 9/2013 d 9 Z te n ki d: l Żl 21 9 1 ci tr: l ta s, i n ct ni 9 1 m ki l ZE, l it kc SI 91 d, I
te AWARIE BUDWLANE Zdaree drugie miało miejsce 2009 roku, oje- Zgode normą redmiotoą N-76/B-03001 Konódtie dolnośląskim. Blisko rok o ybudoau bu- strukcje i odfoża budoli. gólne asady obliceń, dynku jednorodinnego eodiconego odło- odłoże gruntoe, na którym oarta jest odłoga arh gą oartą na odłożu gruntoym, inestor dostregł teru należy uażać a odłoże konstrukcyjne. Natoękae osadek ora ścian diałoych. miast norma redmiotoa N-B-06050:1999 Geo- Z oii geologicno-inżyerskiej oracoanej na lecee techka. Roboty iemne. Wymagaa ogólne określa, oskodoanych, możemy ę doiedieć, że na od- iż skażk agęscea nasyó, które mają ełstaie odkryek, sondoań i obseracji, konturach ć funkcję odłoża konstrukcyjnego oien być e ka osadoiea obiektu nastąiło obżee odłoża grun- mejsy ż 0,97. odkreślić należy, że odłoga (otoego torąc ustki beośredo od arstą kon- sadka) na oiomie arteru jest soistą łytą fundastrukcyjną ykonanych osadek. bżee odłoża mentoą a ścian diałoych kondygnacji arteroynoło od 0,01 do 0,12 m. W dalsej cęści tej samej ej. Zatem odłoże gruntoe, na którym budoana łkt, oii stierdono, że ryuscale intensyny na- była łyta odłogoa oinno być najier należyym ły ód scelinoych od ciśeem soodoa- cie badane od ględem agęscalności ora no- ej nym bocoą konfiguracją terenu soodoał yłu- śności, nastęe agęscone gode ymogami ę kiae gruntó alegających na stroie gratu. normoymi, a yk badań o agęsceu odło- Wobec yjątkoości darea ystęującego jed- ża ien być stierdony isem do dienka budoo- nym, sośród kilku mej koryste unku idea y, co onacałoby ryolee na ykonae łyty - ry- sygnalioanej rycyny aistea skody lokalio- odłogoej. W roażanym yadku e ma informa- anych budynkó, ostanoiono reroadić do- cji o jakichkoliek badaach sradających odłoże tru- datkoe analiy i badaa. Trudno boiem było ę go- gruntoe red osadoieem na tym odłożu arte- rtu- dić oglądem o yłukiau gruntu sod konstrukcji roej łyty odłogoej. Brak jest także isu do dien- - vch odłogi astanych arunkach, yku ulenych ka budoy geologa o reroadeu jakichkoliek oadó descu, które istote miały miejsce roa- yredających badań geotechcnych, co oostaje eu żanym okree casu, choć e można było całkoicie srecności ymogiem reisó budolanych. Iy. yklucyć ich łyu na oisaną skodę. odstaoe yki yredających badań geotechc- da- radą jest, że od budynkiem na głębokości 150- nych oinny być redstaione rojekcie budola-,. ę, 250 cm alega stro odłoża skalnego gratoe- nym, gode roorądeem mistra infrastruktury ych go. Według kieroka budoy, a osadoiea a- 3 lica 2003 r. sraie scegółoego akresu i forlżej chodej (bliżsej eeu) ściany fundamentoej my rojektu budolanego (D. U. Nr 120, o. 1133 ora m )m treba było odkuać odłoże skalne, aby oągnąć 2008 r. Nr 201, o. 1239). Niestety, autory oraco- Ibe- rojektoany oiom osadoiea fundamentu. Na- aa e dysonoali ełnym tekstem rojektu bu- im. tomiast, aby także schoda ściana enętrna osa- dolanego, ale reroadonych romó kieroo- doiona była na odłożu skalnym, jej głębokość o- kiem budoy można yciągnąć osek, że żadne mie sadoiea oięksono, ydłużając odoiedo jej yredające badaa geotechcne e były yko- m ają- cęść odiemną. odobe beośredo na odłożu nyane. Z dużym radoodobieństem można rynne skalnym oarto die ściany konstrukcyjne enętr- jąć, że brak należytego agęscea odłoża grunlen- ne. Tym sosobem, nętre budynku było skutece toego red ykonaem łyty odłogoej sraił,!alej chroone red eentualnym nałyem ód grunto- że odłoże to skutek naturalnych jaisk fiycnych ttó ych od strony boca. oadło (kilka - kilkanaście centymetró) co ystarcyre- Zanacyć należy, że ody gruntoe mają natural- ło, by ystąiły arysoaa (sękaa) odłogi i ścian ną łasność utrymyaa oiomu dostosoane- diałoych na artere. rak- go do ukstałtoaa terenu, co onaca, że odobny ostęoae godne asadami stuki budolanej :ian może być naturalny oiom ierciadła ód grunto- oinno być i jest nastęujące: y- ych scytoej cęści boca jak i u odnóża sto- 1. geolog sonduje grunt rodimy, bada jego rydatność Iry- ku. Aby ody oadoe dokonały roluźającego y- (też odatność na oadaa) do osadoiea na m bu- łukaa gruntu osłoętego dokoła fundamentami ścian łyty cy innych elementó budolanych, a, enętrnych, otreba eykle dużego imetu sły- 2. jeśli odłoże nadaje ę do beośredego na m uto- ających ód. W roażanym yadku mamy iele osadoiea, to geolog odaje dokumentacji geosób regród lokalioanych oyżej redmiotoego bu- logicno-inżyerskiej cechy tego odłoża, aby rojektch- dynku, takich jak fundamenty innych budynkó, murki, tant konstruktor iął je od uagę rojektoau ego it. onadto, ietrelina skalna i.aqliona" osół- konstrukcji, nastęe usua ę ierchą arstę ną- ka identyfikoane yku badań reroadonych (10-15 cm) gruntu rodimego, który donał abure-!yną ramach ykonyanych ekserty są gruntami sto- a naturalnej struktury (ludie, ojady, it.) i miejsce Ikar- sunkoo mało odatnymi na yłukiae, sce- arsty usuętej układa ę arstę krusya łaścians- gólności ry dostęie ograconym barierą ścian fun- ie agęscalnego (żir, tłuceń, osółka, it.), do-.damentoych. roadając do agęscea> =0,97, 013 RZEGLĄD BUDWLANY 9/2013 33
AWARIE BUDWLANE ił o :I ID II: la. :::» II: 34 3. na ogół jednak odłoża e są idealne i ystęuje koecność albo ulesea odłoża gruntoego, albo jego ymiany do określonej głębokości edług skaań dokumentacji geologicnej, 4. badaa na enątr budynku skaują (to enątr też!), że odłożu ystęuje osółka agliona. Gliny le kurcą ę ry osuseu. onadto, ogracona jest skutecność ich mechacnego agęscaa a omocą łyt ibracyjnych. Właściym było, o ierse określee ilgotności otymalnej gruntu rodimego (badae roctor'a), nastęe określee recyistej ilgotności gruntu red odjęciem decyji o dalsych robotach. Z ekonomicnego unktu idea, mając na uade eielką objętość roażanego gruntu, należało arstę około 1,50 m odłoża gruntoego o rostu ymieć na grunt o dobrych arametrach do stosoaa na nasyy konstrukcyjne. Zagęścić go edług skaań normy redmiotoej i nastęe ykonać na m łytę odłogoą, 5. sosób roadea robót iemnych odtorony isó do dienka budoy, olegający na oostaieu obrye ścian fundamentoych budynku gruntu rodimego, raktyce yklucył możliość jego agęscea. Trecie daree miało miejsce okolicach Radomia. Budynek mieskalny jednorodinny, eodicony, odłogą na gruncie, ostał ybudoany na odłożu gruntó soistych naanych gliastymi. o ięciu latach od momentu ybudoaa budynku użytkocy auażyli, że dóch omiesceach odłoga ra konstrukcją acyna ę yiętrać. o ułyie mieąca od momentu aobseroaa jaiska ykonano odkrykę miejscu najięksego yiętrea ę konstrukcji odłogi. kaało ę, że grunt odłożu jest stae ełnego nasycea odą. orónując użycie ody arejestroane re odomier ostatm mieącu mieącami oredmi, okaało ę ono o kilkadieąt m 3 iękse. kaało ę także, że roroadee imnej ody a odomierem ykonano od osadkami odłożu gruntoym. rycyną naodea gruntó odłożu było ękęcie metaloego trójka umiesconego gruncie od osadką. rycyną uskodea konstrukcji odłogi było ęcee gruntu odłożu e skomensoane cienką arstą odsyki iaskoej od osadką. Zdaree carte ma miejsce odeeu do budynku ołożonego tak anych dobrych arunkach osadoiea, alicanych co najyżej do iersej kategorii rojektoaa geotechcnego roumieu Roorądea mistra transortu, budocta i gosodarki odnej 25 kieta 2012 r. sraie ustalaa geotechcnych arunkó osadoiea obiektó budolanych. Korystne arunki gruntoo-odne okolicy e są całkoicie odorne na ulene i obfite oady atmosferycne okree letm. odłoże otoceu budynku stanoiły iaski średe, dobre reuscalne stae agęsconym. Budynek jest cterokondygnacyjny, garażoą kondygnacją odicea o oierch abudoy około 250 m 2 o cteroletm okree eksloatacji, kondygnacji garażoej acęły ojaiać ę intensyne ailgocea ścian i yęki ody na osadce. Zjaisko to jednonace aśiadcało o mienności oiomu ierciadła ody gruntoej oodoanego infiltracją ód oadoych. Zarądca budynku, łasnej icjatyy, soodoał ykonae studienki "chłonnej" o średcy oemdieęciu centymetró i do głębokości około 1,5 m od oiomu osadki garażu, sodieając ę ten sosób obżea oiomu ód gruntoych ożej oiomu osadoiea ła ścian fundamentoych, a nastęe sobodnego osusea omiesceń (rys. 1). reidyaa te uełe aiodły, boiem studience ustabilioał ę stały oiom ody gruntoej na oiomie około edemdieęciu centymetró ożej oiomu osadki, oodując aroae i atmosferę ilgoci e systkich cęściach garażu. o około ół roku ojaiły ę narożne leśe i acątki gryba, eależe od rób stałego omoaa ody e studienki której uełe e mejsał ę oiom ody. Dobry i łato reuscalny grunt odłoża fundamentoego, stał ę kataliatorem stałego oiomu ody gruntoej studience. ry relatye ysokim, ahającym ę oiomie ód gruntoych gruncie łato reuscalnym, abieg budoy studienki stał ę całkoicie eskutecny. Rys. 1. lan budynku i olożee studienki odiceu Studienka oodoała eną deresję soim sąedtie, lec aęg tej deresji e obejmoał ełnej głębokości ścian fundamentoych budynku. Wyołyało to stałe ailgocee ścian i stałe aroae ody studience. Koncentracja ary odnej narożkach słabo entyloanej cęści garażoej doroadiła do trałych ailgoceń. Tak ięc budoa dodatkoej studienki stała ę źródłem stałych roblemó "klimatem" cęści garażoej. Zdaree iąte nastąiło średo renomoanej lokaliacji odarsaskiego oea domó cterorodinnych. Marketingoy sosób myślea rojektantó oea ymusał na ch rolanoae ołożea domó jak najbliżej łynącego obok strumiea (rys. 2). i ZEGLĄD BUDWLANY 9/2013 rr re SI in tn Si I i gl al o ej Al st 11 lu l KI Ż\ di In ej t", s
E AWARIE BUDWLANE 8 oscególne domy mieskalne, ośadoione były emal na oierch terenu to jest -0,60 m od t, a garażoą cęść ryiemia uyskano re asyae skaroe do oiomu odłogi iersego iętra i abudoę tarasó na tym oiomie. Ustalając sosoby osadoiea budynkó omięto jednak fakt miennych oiomó naełeń strumiea, łasca okresach intensynych oadó. Nieielki i malocy strumień nurtem, serokości około 1 m miał raie jednometroe ahaa oiomu naełeń. ry nośnym i łato reuscalnym iascystym gruncie odłoża sąedtie strumiea dosło do stałego odmakaa osadek i ła fundamentoych garaży trech budynkó. otarające ę jaisko yołało.roscetente" iolacji oiomej ścian ryiemia. ostały licne agrybiea, łasca omiesceach garażoych adotoanych na mieskalne. dbudoa i osusee ora łaście ykonae iolacji ionoej ścian fundamentoych ryiemia okaało ę bardo kostone i uciążlie. Boiem jakiekoliek naray można było ykonyać tylko okresach skich stanó ód strumieu. 3. odsumoae Analiując ost factum oisane ryadki uskodeń budynkó należy całą stanocością odkreślić, że odstaoą rycyną selkich roblemó achoa- Rys. 2. Schemat ołożea domó mieskalnych nad strumieem em ę substancji kubaturoych budynkó strefie agłębionej, były łe oceny arunkó gruntoo-odnych i roiąań techcnych budynkach decydujących o sółracy odłożem gruntoym. BIBLIGRAFIA; [1] N-76/B-{)3()()1.Konstrukcje i odłoża budoli. gólne asady obliceń [2] N-B-06050:1999 Geotechka. Roboty iemne. Wymagaa ogólne. [3] Roorądea mistra transortu, budocta i gosodarki odnej 25 kieta 2012 r. sraie ustalaa geotechcnych arunkó osadaiaa obiek1ó budolanych. (D. U. 27 kieta 2012 r. o. 463) [4] Roorądeem mistra infrastruk1ury 3 lica 2003 r. sraie scegółoego akresu i formy rojek1u budolanego (D. U. Nr 120, o. 1133 ora 2008 r. Nr 201, o. 1239) XXI gólnoolska Interdyscylinarna Konferencja Naukoo-Techcna "Ekologia a Budocto" :II -< -<,. :II ID r- 1ft I: E 1ft i- mia m ęięki ladnodca le fltyidomla 19o uę smoich oż- 3łee alern reitoly są- leł- Vye ożvalató loroó jo- 2). 13 10-12 aźdierka 2013 r. Bielsku-Białej, Hotelu Beskidy ark (oreda naa Transortoiec) odbędie ę XXI gólnoolska Interdyscylinarna Konferencja Naukoo-Techcna "Ekologia a Budocto", orgaoana re olski Ziąek Inżyeró i Techkó Budocta Bielsku-Białej ry sółracy Komitetem Ekologii ry Zarądie Głónym ZITB, Instytutem Techki Budolanej, olitechką Krakoską, Śląską kręgoą Ibą Inżyeró Budocta Katoicach. Konferencja renacona jest a redstaicieli środoisk naukoych, aodoych, samorądoych i admistracyjnych ajmujących ę interakcją budocta i środoiska ora agadeami rónoażonego rooju. Trydoa konferencja odbędie ę Bielsku-Białej, malocej okolicy Beskidu Śląskiego (od Syndielą). Zakres tematycny so- tkaa będie obejmoał tematykę ekologii i rónoażonego rooju budocta. rgaatory scególności arasają młodych naukocó, a których rygotoano secjalne żki a ołatę konferencyjną. Referaty będą mogły być ydrukoane unktoanych mieęckach branżoych ora naukoych. Sonsorami Konferencji są: Śląska kręgoa Iba Inżyeró Budocta Katoicach, Austrotherm, AQUA Bielsko-Biała, Knauff Insulation. Scegółoe informacje najdują ę na stroe internetoej.itb.bielsko.l ZITB ddiał Bielsku-Białej ul. 3 Maja 10/14, 43-300 Bielsko-Biała tel.: (3) 8166834 tel./faks: (33) 8220294 e-mai: biuro@itb.bielsko.l RZEGLĄD BUDWLANY 9/2013 35