Geotechnika

Definicja pojęcia „geotechnika” jest tak rozbudowana że trudno byłoby w pięciu słowach powiedzieć wszystko na ten temat nie zważając na pojęcia poboczne, z którym jest ona nierozerwalnie połączona (np: mechanika gruntów). Pomimo wszystko, sklasyfikowano ją jako jedna z gałęzi inżynierii, która jest powiązana z terminem inżynierii lądowej. Upraszczając, nauka ta zajmuje się badaniem ośrodka gruntowego, które ma na celu zaprojektowanie  i wzniesienie budowli zarówno ponad jak i poniżej powierzchni. Geotechnika jest doskonałym przykładem nauki interdyscyplinarnej, bowiem łączy w sobie między innymi:

  • gruntoznawstwo;
  • mechanikę gruntów;
  • fundamentowanie;
  • geologię;
  • inżynierską fizykę, chemię itp.

Jednym z problemów współczesnych inżynierów jest niewątpliwie budownictwo w rejonach narażonych na trzęsienia ziemi. Ich zadaniem jest przede wszystkim odpowiednia ocena ograniczeń gruntowych, ponieważ jest to niemal kluczowe, gdyż tylko wtedy można dostosować konstrukcję oraz odpowiednie zabezpieczenia budynku i zapobiec zniszczeniu.

Trzęsienie ziemi - wyzwanie dla inżynierów geotechniki

Skutek trzęsienia ziemi

Trzeba powiedzieć sobie jasno – teoretyczna część opisu geotechniki to przede wszystkim mechanika gruntów. Ale co kryje się pod owym pojęciem? Zajmuje się ona odpowiedzeniem na pytanie z czego składa się grunt. Podłoże jest niezwykle istotne dla poprawnego wykonania prac inżynierskich. Od tego jak dobrze pozna się warunki w jakiej przyjdzie nam pracować, tym większa pewność, że nie zostaną popełnione kardynalne błędy architektoniczno- -konstrukcyjne. Mechanika gruntów obejmuje:

  • roboty ziemne;
  • fundamentowanie;
  • konstrukcje ziemne;
  • budowle ziemne;
  • wzmacnianie oraz uszczelnianie podłoża;

Typowy inżynier geotechniczny, rozpoczyna projekt od zdefiniowania wymaganych właściwości materiałowych. Następnie zajmuje się zdefiniowaniem i określeniem rodzaju podłoża, jego pochodzenie itp.: czyli określenie wszelkich właściwości fizycznych. Geotechnik musi wiedzieć jak grunt będzie się zachowywał w czasie przeprowadzania na nim procesu budowy oraz po jej zakończeniu. Należy również zaprojektować rodzaj fundamentów, prac ziemnych, nawierzchniowych dróg komunikacyjnych. Na względzie trzeba mieć rodzaj budowy – inne fundamenty będą potrzebne przy budowaniu mostów, natomiast inne przy budowaniu domu jednorodzinnego.

Geotechnika związana jest również z pojęciem inżynierii przybrzeżnej oraz morskiej. Do tej pierwszej zalicza się głownie rekonstruowanie nadbrzeżny oraz budowa przystani i pomostów. Oceanotechnika może obejmować wprowadzanie systemu fundamentowania oraz wprowadzania tak zwanych kotw skalnych, które są wykorzystywane między innymi w przypadku platform wiertniczych.

Geotechnika „prawnikiem” gruntu – mechanika gruntu

Dla geotechnika grunt jest nagromadzeniem niepołączonej materii skalnej, która powstała na wskutek procesów np.: wietrzenia skał. Dla geotechnika ważnej jest również to, że przerwy pomiędzy cząstkami gruntu mogą być wypełnione wodą lub/i powietrzem. Tylko zapoznanie się z czego składa się podłoże, na którym zamierzamy budować, pozwoli uchronić nas przed katastrofą budowlaną.

Co jednak dzieje się kiedy chcemy wybudować coś na niepoznanych ziemiach? Najbardziej jaskrawym przykładem braku wiedzy na temat podłoża jest Krzywa Wieża w Pizie. W 1173 roku, kiedy zaczęto ją budować, nie zdawano sobie sprawy z tego, że została usytuowana na podmokłym, gliniastym gruncie. Ówcześni inżynierowie, zdjąć sobie sprawę że budynek się pochyla, stosowali różne metody ( np wydłużanie kolumn po przeciwległej do przechylania stronie) . Dzisiaj, budynek jest maskotka turystów i najchętniej zwiedzaną „katastrofą budowlaną”.

Krzywa wieża w Pizie, wtedy geotechnika nie była znana

Krzywa wieża w Pizie

 

Więcej na : System Titan – TITAN POLSKA