Posadowienie obiektów hydrotechnicznych stanowi nie lada wyzwanie zarówno dla projektantów, jak i ekipy budowlanej. Wynika to z charakterystyki gruntów, które znajdują się na pograniczu lądu i wody – są zazwyczaj słabonośne i mało wytrzymałe. Jakie technologie geotechniczne można wykorzystać podczas budowy tego typu obiektów?
- Geotechnika, hydrotechnika – podstawowe pojęcia
- Technologie stosowne w czasie budowy obiektów hydrotechnicznych
- Na jakie utrudnienia można napotkać podczas posadawiania budowli hydrotechnicznych?
Geotechnika, hydrotechnika – podstawowe pojęcia
Aby móc w pełni zrozumieć to, jakie rozwiązania geotechniczne wykorzystywane są podczas posadawiania budowli hydrotechnicznych niezwykle ważne jest wyjaśnienie, czym charakteryzują się te 2 pojęcia. Jako pierwszą na tapet weźmy geotechnikę – jest ona nauką, której obszarem zainteresowania są właściwości gruntów pod kątem lokowania na nich obiektów budowlanych różnego typu. Czerpie ona z wielu zróżnicowanych dziedzin wiedzy, by pozwolić na jak najlepsze sprawdzenie gruntu oraz rzetelne przygotowanie go pod planowaną inwestycję. Geotechnika jest specjalnością firmy Keller, która od lat prowadzi badania oraz wykonuje prace w tym zakresie, także podczas posadawiania obiektów hydrotechnicznych. Budownictwo wodne to wszelkiego rodzaju obiekty, które pozwalają na wykorzystanie wody do określonych celów np. elektrownie wodne oraz zapory. Dodatkowo mogą być to nabrzeża, czyli linia brzegowa pozwalająca na obsługę oraz postój pływających jednostek, terminale czy porty morskie.
Technologie stosowane w czasie budowy obiektów hydrotechnicznych
Obiekty hydrotechniczne mają specjalistyczne wymagania, które znacząco różnią się od obiektów posadawianych na lądzie. W związku z tym bardzo często istnieje konieczność wykorzystania bardziej zaawansowanych technologii, pozwalających na bezpieczne zbudowanie obiektu. Często wykorzystywanymi geotechnologiami w hydrotechnice są:
- kolumny żwirowe oraz żwirowo-betonowe o wszechstronnym zastosowaniu;
- kotwy służące do przenoszenia obciążenia rozciągającego;
- mikropale pozwalające na wzrost nośności gruntu;
- pale CFA, które pozwalają na przeniesienie obciążenia z fundamentów na warstwy nośne oraz zabezpieczenie przed osuwiskami;
- pale prefabrykowane pozwalające na wzmocnienie podłoża;
- pale rurowe wbijane lub wwibrowywane w grunt, bardzo popularna metoda podczas posadawiania budowli hydrotechnicznych;
- pale SDP o technologi podobnej do CFA, jednak z wykluczeniem wynoszenia gruntu na powierzchnię;
- pale stalowe stanowiące podporę posadawianych konstrukcji;
- ścianki szczelne służące do zabezpieczenia i regulowania wykopów, a także pozwalające na zbudowanie przesłony przeciwfiltracyjnej;
- ściany typu combi wall, czyli ściana oporowa (powstrzymująca parcie gruntu) wykonana z kombinacji profili nośnych lub rur z elementami wypełniającymi.
Na jakie utrudnienia można napotkać, podczas posadawiania budowli hydrotechnicznych?
Posadawianie budowli hydrotechnicznych to trudne zadanie, związane nie tylko z uwarunkowaniami gruntowymi. Podczas badań i prac geotechnicznych wymagane są ogromna wiedza i doświadczenie pozwalające na pokonanie takich trudności, jak np. wybór właściwej metody oraz modelu obliczeniowego dla zaprojektowania obiektu i zaplanowania prac. Nie istnieją narzędzia uniwersalne, dlatego ich dobór jest kluczowy. Niewłaściwie dokonane obliczenia mogą spowodować wiele poważnych usterek. Nie jest to jednak jedyny kłopot, z jakim muszą borykać się projektanci oraz wykonawcy. Do częstych zaliczane są także: konieczność posadawiania budowli na coraz większych głębokościach w związku ze zwiększającymi się wymiarami i wagą statków oraz konieczność dopasowania właściwych rozwiązań geotechnicznych, czas życia technicznego oraz ekonomicznego nabrzeża, możliwości techniczne sprzętu oraz jego wymiary dla możliwości wykonania określonych prac. Posadawianie budowli hydrotechnicznych może być znacznie utrudnione przez działanie na bardzo zagęszczonych piaskach, elementy wessane w podłoże np. barki oraz brak znajomości ograniczeń związanych z zastosowaniem danej technologii geotechnicznej. Wspomniana wcześniej firma Keller jest zarówno projektantem, jak i wykonawcą budowli hydrotechnicznych, przez co posadawianie przez nich obiektów jest sprawniejsze i obciążone mniejszym ryzykiem.