Życie geotechniczne jest chyba najciekawszym aspektem inżynierii
Rozmowa z Piotrem Rychlewskim z Zakładu Geotechniki Instytutu Badawczego Dróg i Mostów
9 września odbędzie się XX jubileuszowe Seminarium Geotechniczne dla Inżynierów „Wzmacnianie Podłoża i Fundamentowanie 2021″. Jak przez lata organizowania wydarzenia zmieniało się spojrzenie na znaczenie geotechniki i jak poszerzał się zakres poruszanych, ważnych dla branży tematów?
To spojrzenie nie zmieniło się istotnie. Gdy zaczęliśmy organizować seminaria mieliśmy przeczucie, że znaczenie geotechniki w budownictwie jest bardzo duże a dzisiaj mamy już pewność, że właśnie tak jest. Podczas pierwszego seminarium zgromadziliśmy i przedstawiliśmy podstawową wiedzę z dziedziny geotechniki, dotyczącą wzmacniania podłoża, palowania, głębokich wykopów. Mogłoby się wydawać, że po latach te tematy powinny się wyczerpać. Żartobliwie przywołam tu wypowiedź jednego z szefów Urzędu Patentowego, który powiedział kiedyś, że Urząd Patentowy trzeba rozwiązać, gdyż już wszystko zostało wynalezione. Tymczasem – jak wiadomo- im głębiej wchodzi się w jakiekolwiek zagadnienie, tym więcej napotyka się ciekawych treści. Tak jest też w geotechnice.
Jakich tematów dotyczyły referaty, zaprezentowane podczas pierwszych seminariów?
Poruszaliśmy zagadnienia, którymi w Zakładzie Geotechniki IBDiM zajmujemy się na co dzień. Seminaria konstruowane były tak, abym w razie nieobecności któregoś z prelegentów mógł omówić prezentację. Dobra znajomość tematów z obszaru geotechniki sprawia, że przy organizowaniu seminariów łatwiej jest nam wyszukiwać ciekawe problemy. Po prostu wiemy, czym żyje branża. Teraz na przykład wdrażane są nowe technologie projektowania, wchodzą nowe odsłony Eurokodów. Naprawdę jest o czym mówić i w czym się dokształcać.
Uczestnicząc w organizowanych przez Pana spotkaniach zauważyłam, że w wielu przypadkach to życie determinowało tematykę seminariów. Tak było np. z referatami o głębokich wykopach w okresie rozbudowy warszawskiego metra…
Bo właśnie życie wyznacza zakres spraw do omówienia. Uważam, że życie geotechniczne jest chyba najciekawszym aspektem inżynierii. Dzisiaj na przykład w formule kontraktów „ zaprojektuj i wybuduj” to geotechnika jest tą dziedziną, na której można próbować szukać oszczędności, ale też na której można bardzo dużo stracić.
Patrząc na seminaria z perspektywy lat wyraźnie widać rozwój geotechniki- jak rozpoczynaliśmy organizowanie spotkań rozwiązania powyżej fundamentów były standardem a geotechnika w dużej mierze niewiadomą. W miarę upływu lat i coraz większej wiedzy rozwiązania geotechniczne także stają się standardowe. Ponieważ w przypadku gruntu o niespodzianki nie trudno geotechnika może szybko przestać być typowa i wymaga twórczego podejścia do zagadnienia.
Popatrzmy choćby na budowę metra w Warszawie. Na początku budowano stacje płytkie, tunele budowane metodą odkrywkową, a później później- metodą tarczową. Najpierw pracowano tarczami ręcznymi, następnie zmechanizowanymi. Te ostatnie coraz głębiej poruszają się pod poziomem terenu. To jest wyzwanie dla tarczy ale także dla konstrukcji, które towarzyszą linii metra czyli dla stacji i wentylatorni. Coraz większe głębokości wykopów to coraz większe obciążenia obudów stacyjnych. Reasumując: przed inżynierami stoją coraz trudniejsze wyzwania, bo coraz trudniejsze obiekty budujemy. Te łatwe- parafrazując cytowanego urzędnika- już zostały zbudowane.
Warszawa – pdobnie jak inne polskie miasta – zmienia się. Jak grzyby po deszczu rosną „drapacze chmur”. Czy znajdzie to odbicie w tematach poruszanych podczas seminarium?
Oczywiście. Jako specjaliści od geotechniki uczestniczymy przecież w posadowieniach wielu takich wysokich budynków. Znajdują tam zastosowanie ściany szczelinowe i barety, które właśnie są tematem przewodnim najbliższego seminarium.
Seminarium towarzyszy premierowemu wydaniu przez IBDiM monografii pt. „Ściany szczelinowe i barety, konstrukcje i zastosowania”. Jest Pan współautorem publikacji. Jak bardzo ten temat zainteresuje inżynierów?
Ściany szczelinowe to zagadnienie, które z całą pewnością będzie interesowało inżynierów w Polsce. Znajomość właściwości, sposobu ich wykonania itp. jest czymś niezwykle istotnym gdyż ściany szczelinowe są konstrukcją powszechnie stosowaną przy zabezpieczaniu głębokich wykopów oraz posadowieniu pośrednim przy bardzo dużych obciążeniach. Przykładem może być budowa najwyższego budynku w Warszawie i w całej Unii Europejskiej- Varso Tower. Jest on prawdziwym poletkiem doświadczeń wykorzystania ścian szczelinowych, gdyż budowa w centrum miasta wymaga zabezpieczenia wykopu w ostrej granicy działki. Ściany szczelinowe są taką technologią, która umożliwia zrealizowanie obiektu, który daje bardzo duże obciążenie na podłoże. Taki obiekt wymaga właśnie konstrukcji, która potrafi to obciążenie przenieść na głębokie, mocniejsze warstwy podłoża. Niezastąpione w tym są barety wykonywane w technice ścian szczelinowych, które mają formę podłużnego pala, który potrafi przenieść bardzo duże obciążenie na podłoże gruntowe.
Jakie jeszcze interesujące zagadnienia będą omawiane w zaprezentowanych na seminarium referatach?
Tematem wiodącym, jak wspomniałem, są ściany szczelinowe. Podstawowa wiedza na ich temat jest już znana. Została ujęta właśnie w monografii wydanej przez Instytut Badawczy Dróg i Mostów. Tworząc program seminarium poszukiwałem tematów, które są komplementarne, ciekawe , spektakularne. Jest w zagadnieniach ścian szczelinowych kilka tematów szczególnie istotnych- np. polimery używane do uformowania ścian. Jest to w Polsce relatywnie nowa technika. Inaczej jest na świecie i dlatego warto o tym porozmawiać podczas seminarium. Drugim takim ciekawym zagadnieniem jest beton w ścianach szczelinowych. Jest on odmienny od betonu konstrukcyjnego za względu na sposób formowania. Wiedza o niuansach doboru cementu, recepturach jest potrzebna, żeby prawidłowo uformować ścianę szczelinową i nie powodować jej defektów. Defekty skutkują później przeciekaniem, nieestetycznym wyglądem, zmniejszoną trwałością. Ściany szczelinowe stosowane są w coraz większych konstrukcjach. Przykładem mogą być stacje metra w Warszawie, gdzie są wysokie hale peronowe. W czasie budowy takich obiektów powstają bardzo wysokie przęsła, temu towarzyszą znaczne wytężenia ścian. Jeszcze 10 czy 15 lat temu inżynierowie nie wyobrażali sobie nawet, że ściany mogą przenosić tak gigantyczne momenty zginające. Dzisiaj takie konstrukcje powstają ale towarzyszą im różne zjawiska- ściany rysują się, są zagłębione znacznie poniżej poziomu gruntu i poziomu wody gruntowej, dlatego tak niezwykle ważnym zagadnieniem jest ich szczelność.
Na seminarium będzie też prezentacja o bardzo oryginalnych konstrukcjach – o szybach pionowych, które na użytek tuneli komunikacyjnych czy górniczych wykonywane są właśnie w technologii ścian szczelinowych. Przy okazji dużych zagłębień poniżej przęseł ścian pojawił się pomysł, żeby ściany szczelinowe sprężać. Na świecie już tak się dzieje, w Polsce udanych prób nie było. Jest to zatem zagadnienie, którym – z perspektywy rozwoju tej technologii- warto się zająć.
I jeszcze jeden temat. Ściany szczelinowe są nie do zastąpienia w gigantycznych, mocno obciążonych konstrukcjach. W przypadku mniejszych- np. w garaży czy w konstrukcji osłonowych- rodzi się pytanie, czy w ich przypadku potrzebne są ciężkie konstrukcje żelbetonowe? Są np. ściany z grunto- betonu, tańszego materiału i takiego, który nie generuje na budowie tylu odpadów do utylizacji. Z całą pewnością w mniejszym zakresie takie ściany mogą spełniać podobne funkcje co ściany szczelinowe.
Myślę, że przekonałem zainteresowanych tematem, że warto skorzystać z wiedzy, jaką prezentujemy na naszych geotechnicznych seminariach. Zachęcam do udziału w najbliższym i w kolejnych edycjach cyklu Seminarium Geotechniczne dla Inżynierów „Wzmacnianie Podłoża i Fundamentowanie”.
Bardzo dziękuję za rozmowę.
Rozmawiała: Anna Rogalińska
