Badania geotechniczne gruntu

Jak powiedziała kiedyś Joanna Chmielewska – polska pisarka, autorka powieści sensacyjnych, kryminalnych, komedii obyczajowych – ” uczmy się na cudzych błędach, bo sami wszystkich popełnić nie zdążymy… „ – jeżeli możemy uniknąć problemów, dlaczego nie skorzystać z takiej możliwości 🙂

Po co badania gruntu ?

Rodzaj, koszt, technologia w jakiej zostaną wykonane fundamenty, w dużej mierze może zależeć od rodzaju gruntu na naszej działce. Minęły czasy, kiedy fundament stawiało się wszędzie taki sam, wykorzystując stare metody.  Jednak stare niespodzianki możemy znaleźć do dziś – nawieziony i przesypany ziemią gruz z rozbiórek lub innych śmietnisk, fragmenty starych fundamentów,  pozostawione rury ciepłownicze lub kanalizacyjne.

Wiele osób zastanawia się nad zasadnością badań geotechnicznych przed budową swojego domu.  Moim zdaniem, konieczność posiadania takiego dokumentu powinna być narzucona z góry, zawarta w prawie budowlanym, ustalona w Miejscowym Planie Zagospodarowania Przestrzennego bądź innym dokumencie urzędowym.

Co by to dało ? – znacząco spadła by ilość nieruchomości, wybudowanych na obszarach podmokłych, zalewowych z zagrożeniami, których gołym okiem dostrzec nie sposób. Z punku widzenia technicznego – wzrosła by świadomość i liczba realizacji indywidualne dostosowanych fundamentów pod nasz przyszły dom. Dotyczy to zarówno projektów gotowych jak i tych robionych na zamówienie.  Przyszły inwestor mógłby uniknąć nieprzyjemnych konsekwencji w postaci popękanych ścian, zapadniętych fundamentów czy wiecznie zalegającej wody – szczególnie istotna kwestia w przypadku budynków z podpiwniczeniem.

Badania nie tylko pod budowę ?

W moim przeświadczeniu o absolutnej zasadności badań geologicznych gruntu, poszłabym o krok dalej – każdy kto sprzedaje działkę budowlaną,  powinien oprócz aktu własności, wypisu i wyrysu z rejestru gruntów, mapy zasadniczej, przedłożyć przyszłemu nabywcy badania geotechniczne gruntu !! Dlaczego płacąc tak ogromne pieniądze za działki budowlane, miałabym polegać jedynie na słowach właściciela? Nie twierdze, że ktoś chciałby mnie oszukać. Raczej chciałabym uniknąć kłopotów wynikających z niewiedzy właścicieli o stanie geologicznym swojej parceli. Więcej informacji na temat wyboru odpowiedniej działki znajdziecie tutaj. Żeby nie wyszło za drogo, wystarczy jeden jedyny odwiert, który daje nam jakieś podstawowe informacje.

Czy zaoszczędzenie kilkuset złotych przy budowie domu za kilkaset tysięcy to dobry pomysł ??

Prosty przykład – przymierzasz się do zakupu nowego samochodu. Może być to nowy z salonu, albo używany z drugiej ręki. W zależności od producenta, jakość karoserii może się od siebie różnić rodzajem wykorzystanych materiałów. Przyjmijmy, że jest to kwestia drugorzędna. Jednak zagadnieniem pierwszorzędnym jest to, co znajduję się pod maską – czyli jaki silnik? jaki układ napędowy? układ hamulcowy? układ kierowniczy? jakie zawieszenie? czy instalację elektryczne są sprawne? czy jest dodatkowe wyposażenie wpływające na bezpieczeństwo?  Bez odpowiedzi na te wszystkie pytania, nikt o zdrowym umyśle, nie kupi samochodu – chyba, że jest to żona mojego męża kolegi, która kupiła samochód bo był niebieski 🙂

W przypadku nowego auta, mamy gwarancje producenta, samochód przeszedł testy bezpieczeństwa ( testy zderzeniowe ), uzyskując ocenę w postaci gwiazdek, możemy wybrać pojemność silnika, wiemy ( przynajmniej w przybliżeniu ) ile samochód spali benzyny albo ropy. Ponadto producenci samochodów, do każdego modelu przygotowują starannie opisaną charakterystykę techniczną pojazdu, dostępną na stronach internetowych lub w katalogach na miejscu u dilera.  Używane samochody posiadają książki serwisowe, w których zamieszczone są informację o historii ewentualnych napraw, wypadków, usterek, znajdziemy tam również oryginalny numer lakieru, przebieg, numer VIN itp. Jeżeli grubość lakieru się zgadza, szyby są oryginalne, numer VIN jest dokładnie taki sam jak w dowodzie rejestracyjnym i książce serwisowej lub w elektronicznym rejestrze serwisowym – to jeszcze nie koniec. Zostaje jeszcze wizyta w autoryzowanym serwisie danej marki. Jeżeli wszystko gra, kupujący płaci za przegląd, wyciąga resztę kasy, podpisuje umowę kupna-sprzedaży i wraca nowym samochodem. Jeżeli wyjdą jakieś niespodzianki, sprzedający płaci za przegląd i do transakcji nie dochodzi. Żeby była jasność – mowa o samochodach ze średniej półki, dla przeciętnego polaka.  Przyjmijmy kwoty od 20 tyś. do 40 tyś za używane i 40 tyś do 80 tyś za nowe.

Reasumując – jeździmy po salonach, czytamy specyfikę techniczną poszczególnych modeli, wertujemy portale branżowe, czytamy publikację specjalistów, testy porównawcze, żądamy dokumentów, poświadczenia oryginalnego przebiegu, dodatkowych badań, jazdy próbne, badania lakieru, wizyty w autoryzowanych serwisach itp. Wszystko po to, żeby cieszyć się sprawnym samochodem, bez dodatkowych nakładów finansowych.

Dlaczego wydając od 20 tyś. do 80 tyś na zakup samochodu, jesteśmy gotowi przejechać pół Polski ( bo akurat mieszkamy w Sanoku, a okazja pojawiła się we Wrocławiu ), zapłacić za dodatkowy serwis upewniając się, że nie kupujemy kota w worku ? – bo każdy chce się czuć bezpiecznie, dbać o zdrowie i życie swoje i swojej rodziny. Budując dom wydasz o stokroć więcej pieniędzy, spędzisz w nim kilka, kilkanaście lat lub całe swoje życie. Przeżyjesz w nim cudowne chwile, będzie to ostoja spokoju, strefa relaksu, oaza prywatności. Wychowasz tam swoje dzieci, urządzisz najlepsze imprezy na świecie. Stworzysz miejsce, w którym będziesz czuć się bezpiecznie i komfortowo. Zakładając totalną sielankę przez pierwsze kilkanaście miesięcy lub kilka lat, nie żałował byś tych zaoszczędzonych kilku stów, na widok popękanych ścian, naroży, wypaczonych okien, odchodzących paneli i płytek ze ścian ?

Być może badania geotechniczne gruntu, nie uchronią nas przed zwykłym partactwem przy wykonawstwie, nie zapobiegną źle i nieprawidłowo wyprowadzonym ścianom przez niedoświadczoną ekipę, ale na pewno wzbogacą proces projektowania fundamentów, pozwolą nabyć bezcenną wiedzę dla projektanta, konstruktora i samego inwestora.  Ustrzegą nas przed naturalnymi zagrożeniami, jakie niesie nasza działka i okolica.

Czy nadal zastanawiasz się nad zasadnością badań geotechnicznych pod budowę swojego domu ?

Jeżeli tak,  to czas na fachowca. Jak zawsze, żeby nie być gołosłownym, poprosiłam uprawnionego geologa o opinię. Moim specjalistą od badań geotechnicznych gruntu, jest mgr. Marcin Grabiec uprawniony geolog  z Pracowni Badań Geologicznych i Środowiskowych GEOSERVICE. Pan Marcin od blisko 15 lat świadczy usługi związane z badaniem i oceną właściwości środowiska gruntowo-wodnego. W śród zrealizowanych projektów są duże inwestycje infrastrukturalne, kilka tysięcy projektów, ekspertyz, opinii i dokumentacji geologicznych, geotechnicznych i hydrogeologicznych, wykonywanych dla mniejszych obiektów.  Przygotowałam niespełna 30 pytań, najczęściej zadawanych przez przyszłych inwestorów, dotyczących właśnie badań geotechnicznych naszych działek budowlanych.

Zanim jednak przedstawię wam odpowiedzi jakie uzyskałam od Pana Marcina,  pochwalę się jak badania geotechniczne wyglądały u mnie na działce – realizacja oczywiście Pan Marcin 🙂

Pan Marcin Grabiec z GEOSERVICE

Głównym celem badań, było uzyskanie informacji o budowie geologicznej podłoża oraz panujących w nim warunkach gruntowo-wodnych, pod budowę mojego domu.  Prace terenowe wykonane na mojej działce oraz późniejsza opinia była przeprowadzona w trybie wynikającym z Rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa I gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych ( Dz.ust. z roku 2012, poz.463).  Rozporządzenie w całości znajdziecie tutaj.

 Mój przyszły dom został zakwalifikowany do pierwszej kategorii geotechnicznej ( w odpowiedziach wszystko będzie wyjaśnione ).

Na działce zostały wykonane 3 odwierty,  w celu rozpoznania gruntu. Odwierty były małośrednicowe o głębokości 5 metrów poniżej poziomu terenu.

Otwory wykonano wiertnicą mechaniczną, przy użyciu zestawu świdrów helikoidalnych o średnicy 65 mm.

Pierwszy odwiert

Na szczęście już po pierwszym odwiercie widać było, że podłoże na mojej działce charakteryzuje się prostą budową geologiczną. Jak to powiedział Pan Marcin – „warunki pod budowę domu są idealne ” 🙂

Wody gruntowe na przebadanym, 5 metrowym odcinku nie stwierdzono. Dowiedziałam się o tym już wcześniej, jeszcze na etapie poszukiwania działki budowlanej od przyszłego sąsiada.

Odwiert numer 2

Bardzo podobny przekrój jak w pierwszym przypadku. Właściwie we wszystkich 3 odwiertach można było wydzielić trzy warstwy :

I warstwa – gleba ( humus ) – zalegająca na całej działce, na pewno trzeba będzie ją usunąć z podłoża projektowanego domu.

II warstwa – piaski akumulacji eolicznej ( inaczej akumulacja wiatrowa – najbardziej podstawową formą akumulacji eolicznej jest wydma ) i eluwialnej.  Na mojej działce zalegają co najmniej na 5 m.p.p.t. To drobny piasek, miejscami delikatnie zagliniony, średniozagęszczony. Będzie trzeba nawieść trochę lepszej ziemi, tym bardziej, że marzy mi się mini szklarnia z własnymi warzywami.

III warstwa – osady lodowcowe – jedynie w odwiercie numer 1, na głębokości około 4 metrów o niewielkiej miąższości ( 0,3 m).

Wyznaczanie miejsca odwiertów. Dlaczego akurat trzy? – wszystko będzie wyjaśnione w odpowiedziach.

Odwiert numer 3

Każdy odwiert był rzetelnie notowany przez Pana Marcina

Czegoś wam ten widok nie przypomina ?

źródło:kupujemy smaczne

O matko!! jak ja kocham słodycze 🙂

Badania trwały niecałe 1,5 godziny. Najbardziej ucieszyłam się wiadomości, że grunt na mojej działce charakteryzuje się prostą budową, warstwy geotechniczne są jednorodne litologicznie i genetycznie. Wszystko co występuje na mojej działce jest dziełem natury, a nie człowieka – poniżej przewidzianego poziomu posadowienia nie stwierdzono gruntów mineralnych słabonośnych, gruntów organicznych i nasypów niekontrolowanych.

Na gotową opinię wraz z wszystkimi załącznikami tj. lokalizacją punktów badawczych na mapie, objaśnieniami znaków i symboli, kartami dokumentacji otworów i tabelą parametrów geotechnicznych panujących na mojej działce, czekałam 4 dni.

Na koniec zapraszam do części najważniejszej – czyli odpowiedzi eksperta 🙂

Plan zagospodarowania terenu – czy powinien zawierać opinię geologa ?

Niekoniecznie, nie zawsze. Jeżeli ukształtowanie terenu działki jest proste, podłoże jest generalnie nośne i jednorodne – a taką działką jest właśnie Pani nieruchomość – to nie widzę sensu i potrzeby sugerowania, że budynek powinien być ulokowany akurat w tym, a nie w innym miejscu na działce, czy inwestor chce mieć ogródek od frontu czy za domem. Jest to kwestia dobrego zaprojektowania komunikacji, wjazdu na działkę, itd. Jeżeli natomiast, gołym okiem widać znaczne różnice poziomów, jedna część jest wyższa od drugiej, w niedużej odległości płynie nawet niewielki strumyk, znajduje się staw czy podmokłość, to w takim przypadku za celowe uważam zasięgnięcie opinii geologa. Może się bowiem okazać, że dwa poziomy działki różnią się np. budową podłoża. Jednak do każdego przypadku należy podejść indywidualnie, nie da się bowiem przyporządkować jednej zasady do wszystkich działek.

Ile odwiertów należy wykonać żeby uzyskać miarodajną opinię?

Przyjęło się, że dla niewielkich obiektów budowlanych robimy standardowo 3 odwierty. Dlaczego trzy? To wynika z zasad geometrii: trzy punkty określają jednoznacznie płaszczyznę. Jeżeli mamy jakąś warstwę gruntu, przebiegającą w podłożu działki i określimy jej położenie w 3 punktach, to, zakładając upraszczająco, że jej kształt zbliżony jest do płaszczyzny znamy jej przebieg w obrębie rozpoznawanej przestrzeni podłoża. Najczęściej te 3 punkty rozmieszczone są w linii obrysu budynku, szczegółowa lokalizacja zależy od kształtu budynku. W przypadku prostokąta, dwa punkty mogą znajdować się na narożach, a trzeci po przeciwnej stronie, na środku ściany przeciwległej. Moim zdaniem, na nieznanym (dla prowadzącego prace) terenie powinno się wykonać co najmniej 3 odwierty, choć oczywiście znam miejsca, gdzie z decydującym prawdopodobieństwem mogę „w ciemno” podać profil podłoża. Dobrze jest trzymać się zasady nieparzystej liczby punktów badawczych. Raczej nie wyobrażam sobie sytuacji, w której wykonując dwa pomiary i uzyskując dwa kompletnie różne profile gruntu, nie wykonam otworów dodatkowych wskazujących inwestorowi najlepsze miejsce posadowienia budynku.

Jakich problemów możemy uniknąć inwestując w badania geologiczne ?

Badanie podłoża dla budownictwa jednorodzinnego to badanie jakościowe, mające w głównej mierze odpowiedzieć na pytanie: czy warunki geotechniczne w podłożu stwarzają zagrożenie dla posadowienia budynku, czy nie. Dla większych obiektów większą uwagę skupia się na dokładniejszym, ilościowym określeniu wartości parametrów geotechnicznych charakteryzujących poszczególne warstwy gruntów. W praktyce, podstawowym problemem jest niebezpieczeństwo występowania w podłożu gruntów słabonośnych, przez które rozumiemy grunty organiczne np. namuły i torfy, gruntów mineralnych (nie zawierające substancji organicznej), które ze względu na dużą zawartość wody mają niskie parametry wytrzymałościowe i odkształceniowe. Osobnym problemem są grunty antropogeniczne, czyli nasypy – ale o tym później. Budynek posadowiony na podłożu słabonośnym może wykazywać duże i nieregularne osiadania powodujące naprężenia w konstrukcji budynku, a te z kolei skutkują odkształceniami, pęknięciami czy przechylaniem się całego budynku. Efekty wizualne to wypaczone okna i drzwi, biegnące najczęściej skośnie spękania ścian, odchodzące płytki, „zawieszone” posadzki itp.

Jakie informację o naszej działce, przed badaniem powinien otrzymać geolog ?

Podstawowy dokument to mapa sytuacyjno – wysokościowa w skali 1:500 – 1:1000. Może być to „mapa zasadnicza”, czyli nieaktualizowana, z zasobu archiwalnego, a najlepiej żeby była to już aktualna „mapa do celów projektowych”. W przypadku gdy badania wykonujemy na wczesnym etapie (np. przy zakupie działki) rozpoznaniem najlepiej objąć całą jej powierzchnię. W przypadku gdy mamy już ustaloną koncepcję zagospodarowania terenu, rozpoznanie najczęściej ogranicza się do miejsca gdzie mają powstać budynki.

Jaka roślinność występująca w okolicy działki, może sugerować podmokły teren ?

Nie jestem botanikiem, więc odpowiem po amatorsku, ale należy zwracać uwagę na obecność roślinność mchów, turzyc, pałek, trzcin itp., z drzew charakterystyczne są olchy czy wierzby; ogólnie roślinność łąkowo-bagienna. Trzeba mieć oczy otwarte… ja np. zaobserwowałem, że na terenach gdzie płytko zalegają mady rzeczne chętnie i bujnie rosną pokrzywy. Jeżeli z kolei widzimy, że na działce jest lasek sosnowy, to z pewnym prawdopodobieństwem można przypuszczać, że podłoże będzie piaszczyste i woda jest na „bezpiecznej” głębokości.

Czy badania gruntowe mogą okazać się pomocne przy budowie oczyszczalni ścieków

Tak. Po pierwsze, pozwalają określić, czy ze względu na przepisy można w ogóle na naszej działce zlokalizować oczyszczalnię. Jest to formalne wymaganie, ale mające uzasadnienie biologiczne. Według obowiązujących przepisów odległość od spodu urządzenia drenażowego do poziomu zwierciadła wody gruntowej powinna wynosić minimum 1,5 metra. Jest to strefa aeracji czyli napowietrzenia, gdzie przestrzenie pomiędzy cząsteczkami gruntu czyli tzw. pory zawierają powietrze – w odróżnieniu od strefy saturacji, gdzie wypełnione są one wodą. Zachowanie tej strefy jest ważne, gdyż to tutaj, przy dostępie tlenu w czasie przesączania się przez strefę aeracji następuje docelowe oczyszczanie się wód odciekowych z oczyszczalni. Jeżeli wpłyną one bezpośrednio do wody zawartej w warstwie wodonośnej, to m.in. ze względu na brak tlenu nie oczyszczą się już tak skutecznie.

Po drugie, grunt w miejscu planowanego poletka drenażowego powinien być przepuszczalny dla wody, jak np. piasek, żwir.

Czy rodzaj fundamentów dostosowuję się do gruntu ?

Fundament odpowiada za współpracę konstrukcji budynku z podłożem, pełni funkcję łącznika. Jak najbardziej, rodzaj i geometrię fundamentów powinno dostosować się do rodzaju gruntu, ale również do samego budynku. Nie można jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie jaki fundament jest najlepszy dla domu. Przy wyborze sposobu posadowienia trzeba wziąć pod uwagę wiele czynników, takich jak rodzaj i stan gruntów podłoża, wysokość budynku, poziom wody gruntowej, obecność kondygnacji podziemnej, technologię w jakiej będzie wznoszony – tradycyjna, szkieletowa, a może z prefabrykatów.

Jakie podłoże sprawia najwięcej problemów przy badaniach geologicznych ?

Z punktu widzenia wykonawcy badań chyba najwięcej problemów sprawia podłoże nasypowe – czyli sztucznie utworzone przez człowieka. Grunt nasypowy, ze względu na swą niejednorodność i trudność oceny parametrów jakimi się charakteryzuje sprawia na tyle duże problemy, że najczęstszym zaleceniem jest po prostu usunięcie go z podłoża budynku. Szczególnie mam tu na myśli nasypy utworzone z chaotycznie wymieszanych warstw „ziemi” (chodzi o warstwę glebową, grunt zawierający znaczną domieszkę próchnicy), śmieci i gruzu przywiezionego na działkę po pracach ziemnych i rozbiórkach. Jeszcze gorzej, gdy materiał ten nawieziony jest na nieusuniętą warstwę humusu, a tak się coraz częściej dzieje gdy właściciel np. podmokłej działki chcąc podwyższyć jej atrakcyjność wykona na niej nasyp. Są całe rejony, gdzie np. ze względu na atrakcyjne położenie komunikacyjne budownictwo indywidualne wkracza na coraz gorsze (np. pod względem warunków wodnych) tereny, nie dziwi więc, że stykamy się z tym problemem coraz częściej.

W jakich innych przypadkach (oprócz badań gruntowych ) geolog może być poproszony o pomoc i swoją opinię ?

Przy budowie domów jednorodzinnych poza badaniami gruntu, często jestem proszony o opinię przy budowie studni i pomp ciepła. Powiem wprost: w sprawie studni odsyłam najchętniej do lokalnych firm studniarskich. Koszt wykonania studni indywidualnej o niewielkiej wydajności jest najczęściej niewielki w stosunku do kosztu analizy danych archiwalnych, badań geofizycznych itd., a działające na danym terenie lokalne firmy studniarskie na podstawie własnych doświadczeń są na tyle dobrze zorientowane w terenie, że zamawianie ww. analiz nie ma ekonomicznego uzasadnienia.

Trochę inaczej jest z pompami ciepła, konkretniej: z wykonaniem kolektorów pionowych dla dolnych źródeł ciepła. Ze względu na bardzo wysokie koszty tutaj również nie robi się specjalnych odwiertów badawczych, skupiając się raczej na określeniu przypuszczalnego profilu podłoża na podstawie analizy danych archiwalnych. Zresztą, dla wykonania kolektorów o głębokości większej niż 30 metrów i tak należy sporządzić i zgłosić w starostwie „projekt robót geologicznych wykonywanych w celu wykorzystania ciepła ziemi”.

Jakim sprzętem wykonuje się badania geologiczne ?

Podstawowym sprzętem przy badaniach gruntu są zestawy świdrów ręcznych pozwalające na wykonanie odwiertów o głębokości kilku metrów. Jest to o tyle dobre, że stopień trudności jaki należy pokonać w trakcie głębienia otworu pozwala w pewnym stopniu określić właściwości podłoża. Jednak czasy się zmieniają, firmy które mają sporo zamówień nie wyrobiłyby się ze swoją pracą, gdyby polegały wyłącznie na wierceniach ręcznych, dlatego z pomocą przychodzą urządzenia mechaniczne dotychczas używane przy wykonywaniu odwiertów o większej głębokości. W moim przypadku wiertnica zamontowana jest na samochodzie terenowym, którym mogę dotrzeć na większość działek. W ten sposób typowe odwierty pod domek można wykonać, powiedzmy w godzinę-dwie.

Poza samymi odwiertami w terenie wykonujemy również np. sondowania geotechniczne dla dokładniejszej niż analiza makroskopowa oceny właściwości gruntu, ale wymaga to innego sprzętu (i swoje kosztuje) więc nie jest to zbyt częste w przypadku budownictwa indywidualnego.

Czy istnieje wyraźny podział warunków gruntowych w zależności od ich skomplikowania ?

W literaturze przedmiotu istnieje wiele tego typu podziałów, jednak dla naszych celów najsensowniej chyba posługiwać się obowiązującym formalnie podziałem przedstawionym jest w Rozporządzeniu Ministra Transportu i Budownictwa z dnia 25 kwietnia 2012 roku, w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia budynków budowlanych, które wprowadza podział na 3 rodzaje warunków gruntowych:

proste – występujące w przypadku warstw gruntów jednorodnych genetycznie i zalegających poziomo, nieobejmujących mineralnych gruntów słabonośnych, gruntów organicznych i nasypów niekontrolowanych, przy zwierciadle wody poniżej projektowanego poziomu posadowienia oraz braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych

 złożone – występujące w przypadku warstw gruntów niejednorodnych, nieciągłych, zmiennych genetycznie, obejmujących mineralne grunty słabonośne, grunty organiczne i nasypy niekontrolowane, przy zwierciadle wód gruntowych w poziomie projektowanego posadowienia i powyżej tego poziomu oraz przy braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych

 skomplikowane – występujące w przypadku warstw gruntów objętych występowaniem niekorzystnych zjawisk geologicznych, zwłaszcza zjawisk i form krasowych, osuwiskowych, sufozyjnych, kurzawkowych, glacitektonicznych, gruntów ekspansywnych i zapadowych, na obszarach szkód górniczych, przy możliwych nieciągłych deformacjach górotworu, w obszarach dolin i delt rzek oraz na obszarach morskich.

W jakich przypadkach wymagane są badania laboratoryjne gruntu ?

Badania laboratoryjne gruntu wymagane są w innych niż pierwsza kategoria geotechniczna. Warto w tym miejscu powiedzieć co to jest w ogóle pierwsza kategoria geotechniczna. To kategoria, która obejmuje posadowienie niewielkich budynków (do jakich zazwyczaj należą domy jednorodzinne) w prostych warunkach gruntowych. Czyli w tych przypadkach, które obejmują pierwszą kategorię nie potrzebne są badania laboratoryjne, natomiast jeżeli mamy ten sam budynek ale w złożonych czy skomplikowanych warunkach gruntowych, należy podłoże dokładniej rozpoznać, miedzy innymi na podstawie badań laboratoryjnych.

Czy badania można wykonywać o każdej porze roku ?

Badania można wykonać o każdej porze roku, może z wyjątkiem okresów silnych mrozów, ale to nie tyle z powodu trudności w przewierceniu się przez zmarzniętą ziemię, ale z powodu trudności w ocenie właściwości wydobytej z otworu próbki gruntu wystawionej na działanie dużego mrozu. Grunt po prostu zamarza zanim zdąży się właściwie go ocenić.

Pora roku może natomiast wpłynąć na wyniki, bo właściwości gruntów czy np. poziom wody gruntowej zmieniają się w ciągu roku. No ale nasz domek musi stać bezpiecznie również przez cały rok, więc wybieranie jakichś specjalnych warunków pogodowych dla wykonania badań nie ma uzasadnienia. Ważne jest natomiast zamieszczenie w dokumentacji dokładnej daty wykonania badań i ewentualne odniesienie się do warunków panujących w trakcie prac terenowych.

Przepuszczalność wody ze względu na rodzaj gruntu – od najlepszych do najgorszych ?

Przepuszczalność, a dokładniej wodoprzepuszczalność gruntu zależy od ilości, wielkości i istnienia połączeń pomiędzy porami gruntu. Pory, to przestrzenie miedzy cząsteczkami gruntu. Im ich więcej, im są większe i lepiej połączone, tym wyższa wodoprzepuszczalność gruntu. Najwyższą przepuszczalnością cechują się grunty gruboziarniste czyli rumosze kamieniste i żwiry, dalej pospółki i piaski, a coraz gorsze właściwości wykazują grunty pylaste i ilaste.

Badania geologiczne – do jakiej osoby powinny trafić zanim wbijemy pierwszą łopatę ?

Przede wszystkim do architekta, niezależnie czy przygotowuje projekt indywidualny czy robi jedynie adaptację gotowego projektu do warunków panujących na działce. W zależności od kompetencji architekta (jeżeli posiada uprawnienia konstruktorskie) sam wykorzystuje informację zawarte w opinii lub przekazuje wyniki konstruktorowi.

Czym jest kontrola zagęszczenia gruntu, jakimi metodami się ją wykonuję ?

Każdy grunt składa się ze wspomnianych już przeze mnie zróżnicowanej wielkości cząstek. Termin „zagęszczenie gruntu” opisuje jak mocno zostały one upakowane w jednostce przestrzeni.

Maksymalny możliwy do osiągnięcia stopień upakowania tych cząsteczek przyjmujemy jako 100% (lub 1 jako wartość niemianowaną). W takim razie, jeżeli wskaźnik zagęszczenia gruntu np. pod budowę płyty fundamentowej, powinien wynosić 0,97, oznacza to że grunt powinien osiągnąć 97% znormalizowanego maksymalnego zagęszczenia.

Opiszę to na przykładzie piasku: bierzemy łopatę, wbijamy w podłoże, wykopujemy i luźno przerzucamy w inne miejsce. Piasek rozsypie się luźno w niekontrolowany sposób, najczęściej osiągając około 20-30% maksymalnego zagęszczenia. Dlatego w przypadku zasypek wykopów, podbudowy fundamentów itp. należy te cząstki upakować gęściej – najczęściej przy użyciu zagęszczarek mechanicznych.

Metod i sposobów oceny zagęszczenia gruntów jest sporo. Do najczęściej stosowanych zaliczamy : metodę Proctora, sondy dynamiczne, próbne obciążenia statyczne i dynamiczne. Dla inwestorów indywidualnych najbardziej pomocna będzie metoda badania za pomocą lekkiej sondy dynamicznej. Polega ona na tym, że znormalizowana końcówka stożkowa uderzana jest za pomocą obciążnika o masie 10 kilogramów, spadającego swobodnie z wysokości 0,5 metra, dającą cały czas taką samą energie uderzenia. Liczy się przy tym, ile razy trzeba tym ciężarkiem uderzyć, żeby osiągnąć 10 cm zagłębienia końcówki sondy. Później jeszcze parę wzorów i dochodzimy do tego, że wskaźnik zagęszczenia gruntu wynosi np. I_S=0,96.

Czy dom zlokalizowany na skarpie wymaga rozszerzonych badań geologicznych ?

Wszystko zależy od tego, czy lokalizacja budynku wpłynie na „stateczność” czyli warunki równowagi skarpy obciążonej wznoszonym budynkiem. Jeżeli tak, to problem staje się poważny, bo oprócz standardowych obliczeń dla wymiarowania fundamentów konstruktor musi wówczas dokonać obliczeń stateczności skarpy – a do tego celu potrzebna jest znajomości profilu litologicznego gruntów budujących skarpę wraz z parametrami cechującymi poszczególne warstwy gruntu. W najgorszym przypadku, przy braku danych archiwalnych, należy wykonać badania całego pionowego profilu skarpy i jej podnóża. Muszą być to badania dokładniejsze niż te wykonywane pod budowę zwykłego domu, czyli dodatkowe badania laboratoryjne, sondowania itp. Nawet w stosunkowo prostym przypadku koszt może sięgnąć kilkudziesięciu tysięcy złotych.

Czy geolog może przewidzieć wahania wody gruntowej ?

Można w pewnym stopniu przewidzieć zakres wahań poziomu wody gruntowej, ale niestety, nie jest to ani łatwe ani pewne – szczególnie teraz, w okresie zmian klimatycznych. Nie gwarantują tego nawet kilkudziesięcioletnie obserwacje. Trochę jak w prospekcie z funduszami: wyniki historyczne nie gwarantują wyników w przyszłości… J

Są natomiast pewne wskaźniki, które pozwalają szacunkowo ocenić typowy, sezonowy zakres wahań zwierciadła. Po barwie poszczególnych warstw możemy próbować rozpoznać jak wysoko woda gruntowa może pojawiać się okresowo. Np. rdzawe, żelazista przebarwienie, która jest wynikiem wytrącania się w tym miejscu tlenków żelaza może wskazywać na poziom do jakiego podnosi się woda.

Ile kosztują badania geologiczne ?

Koszt badań podłoża pod budowę typowego domu jednorodzinnego to zazwyczaj 1-2 ‰ kosztu budowy. Obecnie inwestor planujący budowę nie powinien mieć kłopotu ze znalezieniem firmy gotowej je wykonać w cenie nie przekraczającej tysiąca złotych.

Czy badania pod kontem zakupu działki różnią się od badać wykonywanych pod budowę domu ?

Są to praktycznie te same badania, różniące się w zasadzie jedynie tym, że obejmują większy obszar. Jeżeli inwestor jest zdecydowany na zakup działki budowlanej, ale ma wątpliwości co do jakości gruntów, może np. poprosić obecnego właściciela o rozłożenie kosztów badań geologicznych po połowie. Jeżeli inwestor zrezygnuje z zakupu działki, koszty będą o połowę mniejsze, a właściciel będzie bogatszy o informację na temat swojej parceli. Ale tu trzeba ostrożnie założyć, że właściciel tego chce… Pamiętam taki przypadek, jak klient z warszawskiej Białołęki w środę po południu zadzwonił i błagał o wykonanie badań w trybie ekspresowym, bo w czwartek rano miał podpisać umowę u notariusza. Zrobiliśmy na działce kilkanaście odwiertów, kończąc już po ciemku, żeby znaleźć chociaż jedno jedyne miejsce, gdzie można by było bezpiecznie posadowić domek. Okazało się bowiem, że cała działka przysypana jest około metrowej grubości nasypem (mówiłem już o tym wcześniej) a pod nasypem podścielona jest warstwą torfów o miąższości do kilku metrów, na dodatek poniżej poziomu wody gruntowej i tylko gdzieniegdzie znajdują się „wysepki” nośnego gruntu. Niestety, nie udało się znaleźć odpowiedniej „wysepki” i klient stracił kilka tysięcy zadatku – ale zaoszczędził najprawdopodobniej kilkanaście razy więcej.

Jaki grunt z perspektywy geologicznej jest najlepszy do budowy domu ?

Trudno jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie. Z punktu widzenia samych właściwości mechanicznych gruntu, bardzo dobrym podłożem jest grunt piaszczysty. Jest on słabo odkształcalny i ma dobrą nośność, nawet jak jest słabo zagęszczony. Z drugiej strony, w takim gruncie może być płytko woda. Grunt spoisty ma gorszą wytrzymałość, ale słabo przepuszcza wodę więc nawet w przypadku płytkiego występowania zwierciadła można sobie z nią stosunkowo łatwo poradzić.

Czy klasa ziemi według wypisu z rejestru gruntów, może zwiastować jakieś problemy?

Moim zdaniem nie powinno się łączyć klasy żyzności gleby z jakością podłoża dla budownictwa. O żyzności gleby decyduje wierzchnia warstwa profilu o miąższości kilkudziesięciu centymetrów, może do metra. Dla posadowienia najistotniejsze są zaś grunty zalegające na głębokości poniżej 1 m.

Jak długa trwa badanie na działce klienta, przy 3 standardowych odwiertach ?

Dużo zależy od dostępności działki (czy jest zarośnięta krzakami, drzewami) czy są uniemożliwiające wjazd skarpy stare fundamenty itp., od rodzaju podłoża (np. nasypy gruzów). Przeważnie prace terenowe trwają około godziny-dwóch. Jeżeli nie ma możliwości dojazdu samochodem, robimy odwierty ręcznie, co przy odpowiednio trudnych warunkach może trwać znacznie dłużej – nawet do kilku godzin.

W jakiej formie przekazywana jest dokumentacja geologiczna ?

Dla budynków pierwszej kategorii geotechnicznej czyli tych wspomnianych „jedno lub dwukondygnacyjnych budynków mieszkalnych w prostych warunkach gruntowych” wystarczająca jest opinia geotechniczna. Dla obiektów w wyższych kategoriach jest to „dokumentacja badań podłoża gruntowego”.

Czego bezwzględnie nie może zabraknąć w dokumentacji geologicznej ?

Dwa słowa o terminologii. Nazywanie opinii geotechnicznej czy dokumentacji badań podłoża gruntowego dokumentacją geologiczną jest nieprecyzyjne, chociaż – potocznie – powszechnie stosowane. Badania geotechniczne podłoża są obecnie zawarte w szeroko pojętym prawie budowlanym. Prowadzenie prac geologicznych podlega natomiast prawu geologicznemu i górniczemu. Ale nie zawsze tak było – w miarę zmieniających się przepisów termin „dokumentacja geologiczna” nabierał coraz innego, węższego znaczenia. Obecnie przeciętny inwestor indywidualny raczej nie będzie miał potrzeby stykać się z dokumentacja geologiczną sensu stricte. W świetle obowiązujących przepisów szczególną formę dokumentacji geologicznej jaką jest „dokumentacja geologiczno – inżynierska” wykonuje się dla obiektów III kategorii geotechnicznej oraz dla obiektów II kategorii w złożonych warunkach gruntowych. Dodam: na szczęście – bo jest to długotrwała i kosztowna procedura, wymagająca sporządzenia projektu prac, zatwierdzenia go w urzędzie (najczęściej starostwie lub województwie), wykonanie prac terenowych musi być poprzedzone zgłoszeniem do geologa powiatowego lub wojewódzkiego, do urzędu górniczego, do organu samorządu terytorialnego, dokumentacja wynikowa również musi zostać przyjęta przez odpowiedni urząd.

Ale niezależnie od tego jak nazwiemy formę dokumentacji wynikowej w mojej opinii zawarte powinny w niej być co najmniej:

• mapa dokumentacyjna pokazująca lokalizację odwiertów, odkrywek, sondowań (generalnie tzw. punktów badawczych)
•  profile wyrobisk (np. otworów wiertniczych) wraz z podaniem daty ich wykonania
•  opis przyjętego podziału na warstwy geotechniczne wraz z podaniem charakteryzujących je parametrów geotechnicznych i sposobu w jaki zostały wyznaczone
•  wyniki pomiarów poziomu stabilizacji zwierciadła wody gruntowej
• ewentualne zalecenia co do sposobu posadowienia budynku

Czy badania geologiczne wymagane są przy pozwoleniu na budowę ?

Zgodnie z przytoczonym wcześniej rozporządzeniem z kwietnia 2012 roku dla każdego obiektu budowlanego należy wykonać opinię geotechniczną, ale dla obiektów I kategorii geotechnicznej zakres badań może być ograniczony do wykonania wierceń i sondowań oraz określenia rodzaju gruntu na podstawie analizy makroskopowej.

Czy technologia w jakiej zamierzamy zbudować dom ma znaczenie dla badań geologicznych ?

Ma znaczenie co do zakresu wykonywanych badań. Lekki dom szkieletowy, będzie powodował mniejsze naprężenia w gruncie niż ciężki budynek murowany w technologii tradycyjnej. Drugą kwestią jest rodzaj fundamentów. Np. oddziaływanie tego samego budynku posadowionego na płycie będzie sięgać głębiej niż posadowionego na ławach. Z kolei fundament płytowy charakteryzuje się większa sztywnością, zabezpieczając konstrukcję przed nierównomiernymi osiadaniami.

Zazwyczaj, przy w miarę korzystnych właściwościach podłoża nie ma potrzeby robić rozpoznania głębiej niż około 5-6 metrów.

Projekt domu z piwnicą, wymaga od inwestora badań geologicznych. Czy geolog wykonuję je w standardowy sposób, czy może przewidziane są dodatkowe pomiary?

Na pewno należało by rozpoznać nieco głębszą strefę podłoża. Dość prostą, ale łatwą metodą na wyznaczenie głębokości do jakiej powinno się rozpoznawać podłoże, jest taki sposób: bierzemy wysokość domu, np. 8 metrów, posadowionego na głębokości 1,5 metra poniżej poziomu terenu. Głębokość na jaką należało by rozpoznać podłoże to połowa wysokości – czyli 4 metry, liczone od poziomu posadowienia tj. od 1,5 m p.p.t. Według tego wzoru powinniśmy rozpoznać podłoże do głębokości 8/2+1,5 = 5,5 m.

Czy ilość pięter budynku ma znaczenie przy badaniu gruntu ?

Zazwyczaj budynki jednorodzinne pod które robione są badania, nie przekraczają dwóch kondygnacji. Natomiast w przypadku wyższego obiektu, np. dwie kondygnacje plus piwnica, co daje nam w sumie trzy kondygnacje, budynek taki powinien być zaliczony do obiektów drugiej kategorii geotechnicznej. Według rozporządzenia z 2012 roku, dla takich budynków opinia geotechniczna nie wystarcza – oprócz opinii należy dla nich opracować dokumentację badań podłoża gruntowego i projekt geotechniczny.