Głębokie wykopy generują wyzwania

Zgodnie z aktualną wiedzą inżynierską każda obudowa wykopu podlega pewnemu odkształceniu. Mamy do czynienia z osiadaniem gruntu za obudową wykopu, wypiętrzeniem gruntu w wykopie oraz na powierzchni terenu, przemieszczeniami bądź przechyleniami budynków w strefie oddziaływania wykopu czy też przemieszczeniami istniejących podziemnych obiektów w strefie oddziaływania wykopu – mówił Andrzej Kruczek z Lloyd Acoustics Polska, który wraz z Arturem Zachodnim z firmy Keller Polska sp. z o.o. wystąpił podczas IV Konferencji „Budownictwo Podziemne” (2–4 kwietnia 2019 r., Kraków).

Z uwagi na ryzyko oddziaływania przemieszczeń ośrodka gruntowego wywołanego wykopem na istniejącą sąsiednią zabudowę, monitoring staje się wręcz koniecznością. Wiedzą o tym wszyscy uczestnicy procesu inwestycyjnego, a mimo to na placu budowy często pojawiają się wątpliwości. Pytanie o to, czy monitoring jest nam na pewno potrzebny, w praktyce wykonawczej pada częściej niż mogłoby się wydawać – przypomniał Andrzej Kruczek, dodając, że zawsze powinniśmy się zastanowić nie tyle nad tym, czy jest on konieczny, ale też nad tym, dlaczego jest tak pomocny.

Monitoring manualny

Odpowiedź na to pytanie przyniosła już sama prezentacja przedstawicieli współpracujących ze sobą firm Keller Polska i Lloyd Acoustics Polska. Monitoring umożliwia potwierdzenie założeń projektowych, śledzenie długotrwałych zachowań otoczenia, nierzadko obniżenie kosztów ubezpieczenia budowy; jest też pomocnym narzędziem do rozwiązywania ewentualnych sporów, także sądowych. Przede wszystkim jednak pozwala zapewnić bezpieczeństwo wykopu i obiektów znajdujących się w strefie jego wpływu.

Prelegenci wymienili trzy główne kategorie systemów monitoringu, które są stosowane w różnych sytuacjach budowlanych. Pierwszy to monitoring manualny. Mimo iż charakteryzuje się brakiem ciągłości pomiarów i długim czasem oczekiwania na wynik, jest powszechnie stosowany i sprawdza się na wielu budowach.

System manualny zastosowaliśmy m.in. we Wrocławiu, gdzie powstawał biurowiec PEGAZ. Wykop miał miejsce w ścisłej zabudowie, a dodatkowo okoliczne budynki znajdowały się w bardzo złym stanie. Ważne było więc, by nie doszło do jeszcze większego ich uszkodzenia w wyniku osiadania. Mierzyliśmy przemieszczenia pionowe i poziome oraz odkształcenia ściany szczelinowej sąsiednich budynków. Aby wykluczyć możliwość przekroczenia dopuszczalnych osiadań tych obiektów, zastosowaliśmy dodatkowo metodę obserwacyjną, bazującą na bieżącym monitorowaniu przemieszczeń ścian szczelinowych oraz sąsiedniej zabudowy. Umożliwiło to natychmiastową reakcję w przypadku nadmiernych przemieszczeń obserwowanych konstrukcji – mówił Artur Zachodni.

Monitoring półautomatyczny

Inny typ monitoringu zastosowano na budowie obiektu The Warsaw Hub. Sześć kondygnacji podziemnych (w tym pięć przeznaczonych na parkingi) i głęboki na 25 m p.p.t. wykop wymagał wyznaczenia wartości naprężeń w gruncie w okolicach badanych baret, a także ich zmiany w czasie wznoszenia obiektu i podczas jego eksploatacji. Zakres pomiarów objął także wyznaczenie siły wyporu działającej na płytę fundamentową po zakończeniu pracy systemu odwodnienia.

W tym przypadku odpowiedzialna za prace geotechniczne firma Keller Polska sięgnęła po półautomatyczny system monitoringu, który umożliwia ciągłość pomiarów (mimo iż wyniki przekazywane są manualnie i z opóźnieniem). Choć kompleks budynków ma być oddany do użytku dopiero w przyszłym roku, firma chce prowadzić monitoring przynajmniej dwa lata dłużej.

Monitoring automatyczny

Ostatni z omówionych podczas prezentacji typów monitoringu – automatyczny – sprawdził się na placu budowy Wrocław Grand Hotel. Ten wiekowy budynek (powstał w 1903 r.), w okresie PRL uważany za architektoniczną chlubę stolicy Dolnego Śląska, jest przebudowywany. Wnętrze obiektu wyburzono, pozostawiono fasadę, a w ramach rozbudowy powstać ma m.in. parking podziemny. W ramach monitoringu zastosowano tu automatyczny pomiar osiadań za pomocą systemu komórek niwelacyjnych typu HLC (ang. hydrostatic leveling cells) oraz automatyczny pomiar wychyleń fasad za pomocą pochyłomierzy.

Każdy z nas powinien przemyśleć kwestie związane z monitoringiem, które do tej pory nie zawsze w Polsce były rozważane gruntownie. Czy stać nas na to, żeby nie stosować monitoringu? Pamiętajmy, że zapobieganie jest tańsze i lepsze niż leczenie… – podsumowali swoje wystąpienie Andrzej Kruczek i Artur Zachodni, przypominając głośne przypadki katastrof budowlanych, które były wynikiem m.in. braku zastosowania monitoringu konstrukcji.

Firma Keller Polska była Złotym Sponsorem Konferencji „Budownictwo Podziemne” 2019. Oprócz aktywnego udziału w obradach konferencyjnych, w tym w panelu dyskusyjnym nt. możliwości nowoczesnego monitoringu, przedstawiciele spółki byli do dyspozycji uczestników wydarzenia w strefie wystawienniczej. Na stoisku Keller Polska można było nie tylko zapoznać się z ofertą specjalizującej się w kompleksowym rozwiązywaniu trudnych problemów geotechnicznych firmy, ale i porozmawiać na temat jej zakończonych i obecnych realizacji, najczęstszych problemów geotechnicznych oraz najnowszych technologii wzmacniania podłoża gruntowego, zabezpieczenia głębokich wykopów i – naturalnie – wykorzystania na etapie wykonawstwa pomiarów z monitoringu.

Przeczytaj także: Zabezpieczanie wykopów w zabudowie śródmiejskiej wg Keller Polska