Prośba o poradę – stateczność skarp w glinach lodowcowych

Forum EUROKOD 7Kategoria: PytaniaProśba o poradę – stateczność skarp w glinach lodowcowych
Łukasz Gębusia zapytał 1 rok temu

Cześć,
Nie wiem, czy temu ma służyć to forum, ale pomyślałem, że może uda mi się uzyskać jakąś pomoc albo potwierdzenie obserwacji.
Spotkałem się kilkukrotnie z problemem niestateczności skarp w glinach lodowcowych. Są to dość typowe gliny, opisywane w dokumentacjach jako Gp+Ż lub z innymi domieszkami, w stanie twardoplastycznym. Skarpy nie były wysokie (3-5 m) i wykonane z pochyleniem 1:1,5. Zwykle nie są to problematyczne pochylenia i sprawdzając na parametrach efektywnych (peak) z badań trójosiowych skarpy były stateczne. Niestety w rzeczywistości występowały niestateczności.
Z własnych obserwacji, czy też obserwacji geologów w terenie wynikało, że niestateczność występowała ponieważ w glinie obecne były spękania (prawdopodobnie po przemrożeniu podczas zlodowacenia?). W te spękania infiltrowała woda i czy to przez powodowanie ciśnienia w szczelinach, czy przez rozluźnianie struktury gruntu powodowała występowanie niestateczności.
Wydaje mi się, że problem ten jest częsty, ale nie jest często podnoszony, bo „gubi się w tłumie” obsuwów i rozmyć podczas trwania prac, a tym nikt się nie przejmuje.
Czy ktoś spotkał się z jakimś racjonalnym podejściem projektowym do tego zjawiska?
Ja znalazłem w literaturze międzynarodowej opisy podobnych problemów w spękanych iłach (stiff fissured clay). Zaleceniem badaczy było stosowanie do obliczeń wytrzymałości rezydualnych, zamiast pikowych. Uważacie, że jest to wystarczające podejście?
Niestety na etapie projektowana, na podstawie odwiertów sznekowych nie sposób jest stwierdzić, czy grunt posiada spękania, czy też nie. Jest przecież przemielony po wyciągnięciu z otworu. Jakie zatem badania należy projektować, żeby dowiedzieć się, czy ten problem występuje? Może wykopy/szybiki badawcze?
Czy ktoś spotkał się z jakimś ekonomicznym rozwiązaniem tego problemu, w sytuacji kiedy nie ma możliwości zmniejszyć pochylenia skarpy? Może warto uderzyć w źródło problemu i starać się zdrenować takie skarpy?

6 odpowiedzi
Witold Bogusz odpowiedział 1 rok temu

Jest to problem raczej dość powszechny i w projektowaniu związany przede wszystkim z problematyką doboru właściwych parametrów do projektowania. Ale odnosząc się do poszczególnych elementów pytania:
1. Parametry uzyskane z badań trójosiowych mają niestety tą wadę, że są realizowane na małych próbkach (często wyselekcjonowanych tak aby były w miarę jednorodne), co oczywiście nie pozwala uwzględnić zaburzeń makrostruktury gruntu, związanych ze zmianami glacjo-tektonicznymi.
2. Już sama obecność spękań ma duży wpływ na parametry masywu gruntowego jako całości, ewentualne przedostanie się wody tylko pogarsza sytuację.
3. Racjonalne podejście do projektowania w takim wypadku to właściwy dobór parametrów do projektowania z uwzględnieniem doświadczeń porównywalnych z danego terenu dla tych gruntów. W praktyce oznacza to albo konieczność przeprowadzenia analizy wstecz dla osuwiska, które już wystąpiło i w ten sposób ustalenia parametrów, albo przyjęcia bezpiecznej wartości.
4. Przyjęcie parametrów rezydualnych jest najbezpieczniejszym wyjściem. Są różne podejścia, niektórzy w przypadkach lekko spękanych glin i iłów tylko redukują spójność o 50%. Inni przyjmują parametry stanu krytycznego, a inni rezydualne.
5. Wiercenia sznekowane mają chyba tylko jedną zaletę, są tanie. Niestety gdy decyduje ten czynnik, zwykle nie ważne jest, że niewiele one dają. Zawsze można się pokusić o wiercenie rurowane lub (dla mniejszych głębokości) właśnie szybik / odkrywkę / wykop próbny.
6. Raczej nie ma jednego dobrego rozwiązania. Zdrenowanie zawsze ma sens w momencie, gdy jest gdzie odprowadzić wodę oraz wiadomo, że czynnikiem inicjującym niestateczność jest właśnie woda (szczególnie opadowa).

Łukasz Gębusia odpowiedział 1 rok temu

Dziękuję Panu za reakcję. Już myślałem, że się wyrwałem z tłumu trochę nie do końca w temacie.
Początkowo chciałem Pana jeszcze trochę pociągnąć za język, żeby Pan rozwinął kilka myśli, ale może nie tu jest na to miejsce?
Za to zauważył Pan moim zdaniem bardzo interesującą rzecz: „Są różne podejścia, niektórzy … Inni przyjmują … A inni …”. Proszę zauważyć, jak wiele różnych tematów w geotechnice możnaby opisać tak zbudowaną wypowiedzią. Bardzo wiele założeń do projektowania jest traktowana uznaniowo. Chciałbym rzucić jakiś sensowny przykład, ale na ten moment przychodzi mi do głowy np. przyjmowanie parametrów dla masywów skalnych (np. z klasyfikacji), przyjmowanie dopuszczalnych przemieszczeń konstrukcji, czy pomijanie w obliczeniach stanu bez lub z odpływem bez żadnego uzasadnienia.
Jaki sens ma normalizacja, skoro podstawowe założenia są uznaniowe? Po co twożyć tabelę współczynników częściowych dla kąta tarcia, skoro w przypadku spękanej gliny mogę przyjąć przynajmniej 3 różne wartości (maksymalny przy obniżonej kohezji, stanu krytycznego bądź rezydualny). Skoro normalizacja ma na celu z jednej strony zapewnienie bezpieczeństwa, a z drugiej racjonalizację rozwiązań, to musi obejmować cały proces projektowania i wspomagać projektanta w ustaleniu wszystkich założeń. Przynajmniej w typowych problemach projektowych.
Obecnie w Polsce działają firmy z całej Europy. Każda z nich próbuje budować swoją pozycję na rynku, m.in. poprzez wprowadzanie sprawdzonych w innych krajach metod projektowania. Ma to dobre i złe skutki. Idąc dalej, pojekty poddawane są wielostopniowej weryfikacji. Każdy uczestnik tego procesu ma jakieś zastrzeżenia związane z jego przekonaniami, czy złymi doświadczeniami. Zwykle też brakuje nam kompetencji, bo zakres odpowiedzialności w naszych firmach jest na tyle duży, że nie mamy szans być we wszystkich sferach ekspertami. Każdy musi też pilnować budżetów.
Mam wrażenie, że proces projektowania, mimo że powinien być prosty, to stał się bardzo chaotyczny. Czy nie da się wprowadzić do naszego zawodowego świata trochę uporządkowania i w naszym środowisku ustalić kilka podstawowych kwestii? 
Czy takie organizacje jak PKG nie powinny uzupełniać norm, popularyzując wiedzę i opracowywać  wzorców projektowania?
Nie jestem członkiem, ale mam wrażenie od czasu napisania misji komitetu przed Euro 2012 nikt się zbytnio nie zastanawiał w jakim celu on funkcjonuje.
Jaki jest Państwa punkt widzenia na te kwestie?

Witold Bogusz odpowiedział 1 rok temu

„Skoro normalizacja ma na celu z jednej strony zapewnienie bezpieczeństwa, a z drugiej racjonalizację rozwiązań, to musi obejmować cały proces projektowania i wspomagać projektanta w ustaleniu wszystkich założeń.”

Pytanie czy rzeczywiście akurat to jest celem normalizacji? Poziom krajowy pominę, bo poza zaangażowanymi wolontariuszami praktycznie w Polsce normalizacja nie istnieje, głównie z uwagi na brak jakiegokolwiek finansowania tej działalności.
Na poziomie europejskim natomiast, najważniejszym celem jest przyjęcie wspólnej struktury na jakiej ma się opierać projektowanie. Musimy niestety przestać myśleć o normach europejskich w tych samych kategoriach co o PN-B, gdzie norma prowadziła projektanta za rączkę, gdy on mógł się czuć zwolniony z myślenia i odpowiedzialności.
Teoretycznie uszczegółowienie wymogów Eurokodów można byłoby przedstawić w jakimś poradniku opartym na normie, ale dlaczego ktoś miałby to robić? Odpowiadając sobie na to pytanie łatwo znaleźć odpowiedź na całokształt tego problemu.

„Obecnie w Polsce działają firmy z całej Europy. Każda z nich próbuje budować swoją pozycję na rynku, m.in. poprzez wprowadzanie sprawdzonych w innych krajach metod projektowania. Ma to dobre i złe skutki.”

I dzięki Eurokodom nie mamy przez to całkowitego chaosu, gdy nie mamy wypracowanych własnych metod projektowania, odpowiednich na dzisiejsze czasy.

„Zwykle też brakuje nam kompetencji, bo zakres odpowiedzialności w naszych firmach jest na tyle duży, że nie mamy szans być we wszystkich sferach ekspertami. Każdy musi też pilnować budżetów.”

W odpowiedzi na pierwsze zdanie aż się prosi powiedzieć „to trzeba zatrudnić tych ekspertów”, ale drugie trochę na to już odpowiada. W tym kontekście, interesująca jest inna kwestia. Wiele firm lub zatrudnionych w nich projektantów oczekuje, żeby ktoś opracowywał normy i inne dokumenty, które będą im przydatne w projektowaniu. Ile firm jednak samodzielnie finansuje lub konkretnie wspiera taką działalność? W krajach zachodniej Europy działania normalizacyjne to w 2/3 wysiłek firm komercyjnych. U nas większość branży (projektanci, wykonawcy, inwestorzy) umywa od tego ręce i oczekuje, że „ktoś” się tym zajmie i za to zapłaci (zarówno swoim czasem, jak i pieniędzmi), a potem narzeka, że efekt (norma) nie jest jednak taki jakby oczekiwali.

„Czy nie da się wprowadzić do naszego zawodowego świata trochę uporządkowania i w naszym środowisku ustalić kilka podstawowych kwestii?”

Raczej na tym etapie nie da się. Wielu próbowało, niewielu się udało. Z różnych przyczyn nie mogę udzielić głębszej odpowiedzi.

Łukasz Gębusia odpowiedział 1 rok temu

„Musimy niestety przestać myśleć o normach europejskich w tych samych kategoriach co o PN-B, gdzie norma prowadziła projektanta za rączkę, gdy on mógł się czuć zwolniony z myślenia i odpowiedzialności.”
Z tą tezą muszę się zgodzić. Projektant musi być świadomy przyjętych założeń i uproszczeń oraz możliwych konsekwencji. I tu właśnie wydaje mi się, że mamy jako projektanci braki. Nie twierdze, że wszyscy, ale każdy w jakimś zakresie w jakimś stopniu potrzebuje (i zwykle chce) mieć więcej kompetencji. Choćby po to, żeby nadążyć za ciągle rozwijanymi narzędziami (tj. modele konstytutywne, materiały i technologie).
 
„W odpowiedzi na pierwsze zdanie aż się prosi powiedzieć „to trzeba zatrudnić tych ekspertów” ”
Z doświadczeń z pracy u GW wiem, że głównym powodem dla którego nie prosi się ekspertów o opinie jest to, że ilość opinii zwykle jest równa ilości ekspertów. Dotyczy ich ten sam problem, który podniosłem w poprzedniej odpowiedzi – są bardzo „uznaniowe”.
 
„Wiele firm lub zatrudnionych w nich projektantów oczekuje, żeby ktoś opracowywał normy i inne dokumenty, które będą im przydatne w projektowaniu. Ile firm jednak samodzielnie finansuje lub konkretnie wspiera taką działalność?”
Czyli uważa Pan, że głównym problemem jest brak funduszy?
Niestety muszę się zgodzić, że prywatne firmy nie wykładają i w przyszłości pewnie również nie wyłożą pieniędzy na cele, które nie zwiększą bezpośrednio i krótkiej perspektywie ich konkurencyjności. Za to w budżetach (być może już nie na ten rok) są pieniądze na rozwój pracowników (konferencje, warsztaty itp.) i myślę, że razem z coraz większymi problemami pracodawców na rynku pracy, budżet na szkolenia będzie się powiększał. Może tędy droga do znalezienia funduszy?
Z drugiej strony, co Państwo uważają o jakości konferencji i warsztatów w branży geotechnicznej? W jakim stopniu wiedza tam pozyskana przydaje się bezpośrednio w pracy projektanta/kierownika budowy?
Gdybym znalazł warsztaty, które poprowadzone w tak kompleksowy sposób i z uwzględnieniem realiów geotechniki w Polsce, że po powrocie byłbym w stanie przenieść jakiś aspekt projektowania w firmie na wyższy poziom jakości, to nie miałbym problemu z przekonaniem pracodawcy, żeby wyłożyć na ten cel większą sumę. Gdzie miałbym szukać takich warsztatów?

Witold Bogusz odpowiedział 1 rok temu

„Z doświadczeń z pracy u GW wiem, że głównym powodem dla którego nie prosi się ekspertów o opinie jest to, że ilość opinii zwykle jest równa ilości ekspertów. Dotyczy ich ten sam problem, który podniosłem w poprzedniej odpowiedzi – są bardzo „uznaniowe””

W tym się absolutnie zgadzam, ale taki rozstrzał daje jakiekolwiek porównanie, nawet pomiędzy projektantami rozwiązującymi ten sam problem. Wiedza to jedno, ale ważne są też dwa inne czynniki:
– wcześniejsze doświadczenia z podobnymi problemami – ktoś doświadczony z daną problematyką będzie albo mniej albo bardziej konserwatywny, w zależności czy jego wcześniejsze doświadczenie było negatywne czy pozytywne;
– jaki ten ekspert ma „interes” (czy bierze za to realną odpowiedzialność, ryzykuje utratą pracy, czy to dla niego tylko jakaś pomniejsza fuszka przy okazji bezpiecznej pracy np. na uczelni).
Mi wcześniej nie chodziło o tych ekspertów, których się często wynajmuje tylko aby dali jakiś „papier”, najczęściej jako podpórkę pod jakieś rozwiązanie projektowe przed inwestorem. W mojej opinii, GW (jak i również, albo i przede wszystkim, inwestorzy) powinni zatrudniać u siebie przyzwoitych ekspertów jako stałych konsultantów/projektantów geotechnicznych. I wielu już to robi, co najczęściej wychodzi im na dobre.

„Czyli uważa Pan, że głównym problemem jest brak funduszy?”

I tak i nie. Bardziej w kategoriach „czas to pieniądz”.
Ja, pracując w instytucji podległej pod jedno z ministerstw, nadzwyczaj często spotykam się z zarzutem Inwestorów/Wykonawców/Projektantów, że to właśnie my powinniśmy dla nich przygotowywać normy itp., bo wydaje im się, że to jest nasza rola. To niestety nie Belgia, gdzie branża budowlana płaci jakieś daniny na utrzymanie podobnych instytucji. Mało kto wie, że my nie dostajemy ani grosza na działalność normalizacyjną. Czas poświęcony na normalizację, to czas w którym nie przynosi się swojemu pracodawcy przychodów. Podobnie to wygląda też w większości firm komercyjnych. Niestety większość z nich ma priorytety skierowane na krótkoterminowe i bezpośrednie zyski finansowe.

Bezpośrednie finansowanie, w pewnym stopniu też jest potrzebne. Organizacja bezpłatnych warsztatów, których dotyczy ta strona, bez wsparcia finansowego nie byłaby możliwa. Podobnie jak nawet organizacja spotkań normalizacyjnych. Mało kto sobie zdaje sprawę, że jakieś 2 lata temu w Polsce odbyło się spotkanie grup roboczych komitetu CEN TC250 SC7 w ramach prac nad nowymi Eurokodami. Gdyby Mariusz Leszczyński (przewodniczący KT254) nie załatwił sponsorów, pewnie nie byłoby na to szans.

Poza tym, firmy komercyjne mogłoby prowadzić lub finansować prowadzenie badań przydatnych również z punktu widzenia normalizacji i nakierowanych na opracowywanie norm (my mamy zakaz finansowania tego z subwencji naukowej z MNiSW, NCN/NCBiR umywają od tego ręce, a PKN nie ma na to pieniędzy).
Dlaczego np. UK, Francja i Niemcy mają tak mocną pozycję lobbyingową w Eurokodach, że 95% zawartych tam metod i modeli obliczeniowych pochodzi od nich? Bo jak pojawia się potrzeba dodania gdzieś czegoś, nagle wyciągają, jak z kapelusza, gotowe rozwiązanie, w którego opracowanie ich przemysł zainwestował czas i pieniądze już na poziomie prac w DIN.

„Za to w budżetach (być może już nie na ten rok) są pieniądze na rozwój pracowników (konferencje, warsztaty itp.) i myślę, że razem z coraz większymi problemami pracodawców na rynku pracy, budżet na szkolenia będzie się powiększał. ”
Z moich obserwacji, to raczej rodzaj kolejnego „benefitu” dla pracowników (taka bardziej merytoryczna wersja karty Multisport) niż rzeczywistej inwestycji w rozwój kadry. W Excelowych tabelkach pracodawców jest to raczej w kolumnie „marketing” niż „inwestycje”.

„Z drugiej strony, co Państwo uważają o jakości konferencji i warsztatów w branży geotechnicznej? W jakim stopniu wiedza tam pozyskana przydaje się bezpośrednio w pracy projektanta/kierownika budowy?”

Bez komentarza. 🙂
Mogę mieć tylko nadzieję, że nasze choć trochę się przydały, nawet jeśli tylko pośrednio.

„Gdybym znalazł warsztaty, które poprowadzone w tak kompleksowy sposób i z uwzględnieniem realiów geotechniki w Polsce, że po powrocie byłbym w stanie przenieść jakiś aspekt projektowania w firmie na wyższy poziom jakości, to nie miałbym problemu z przekonaniem pracodawcy, żeby wyłożyć na ten cel większą sumę. Gdzie miałbym szukać takich warsztatów?”

Ilu projektantów, wykonawców czy inwestorów, tyle różnych oczekiwań co do tematyki i zakresu przekazywanych w trakcie warsztatów informacji. Niestety, jak nie dostajemy bezpośredniego feedbacku od uczestników co do skonkretyzowanych oczekiwań, to ciężko nam się w te oczekiwania perfekcyjnie wstrzelić.
Nie wiem czy jest to tematyka do dyskusji na forum. W razie jakiegoś konkretnego zagadnienia, które warto byłoby na kolejnych warsztatach poruszyć (oczywiście najlepiej w kontekście nowych Eurokodów), prośba o informację bezpośrednio na warsztatowego maila kontaktowego.

Łukasz Gębusia odpowiedział 1 rok temu

„Mogę mieć tylko nadzieję, że nasze choć trochę się przydały, nawet jeśli tylko pośrednio.”
Mam nadzieję, że nie odczytał Pan moich pytań jako krytyki dla inicjatywy tych warsztatów. Jestem szczerym i oddanym kibicem – gdybym wiedział jak, to wsparł bym bardziej niż kibicowaniem 😉
 
„Nie wiem czy jest to tematyka do dyskusji na forum.”
Ja też nie wiem. Ale z drugiej strony cieszę się, że mieliśmy szansę wymienić się poglądami, na otwartym forum właśnie.
Pozdrawiam.