Prekonsolidacja gruntu pod budynkami nad trasą TBM w Łodzi

Warunki gruntowe

Rozpoznanie podłoża wykazało obecność nasypów antropogenicznych bezpośrednio pod fundamentami. Poniżej zalegały piaski średnie i drobne w stanie średnio zagęszczonym.

Zwierciadło wód gruntowych stabilizowało się na głębokości około 4,7–6,6 m p.p.t., przy możliwych wahaniach przekraczających 1 m. Oś TBM znajdowała się około 12 m poniżej poziomu iniekcji.

W praktyce oznaczało to, że fundamenty budynków były posadowione na warstwach o zmiennej sztywności i zagęszczeniu. Bez wcześniejszego wzmocnienia, przejście TBM mogłoby wywołać nierównomierną odpowiedź gruntu i zwiększyć ryzyko osiadań różnicowych.

Grafika: Rzut budynków przy ul. Drewnowskiej oraz obszaru objętego iniekcjami w strefie oddziaływania TBM.

Geobear zastosował iniekcje geopolimerowe jako metodę prewencyjnej prekonsolidacji gruntu. Materiał iniekcyjny został podany przez otwory o średnicy 20 mm, wykonane przez posadzkę / fundament i grunt — bez konieczności odkopywania fundamentów.

Iniekcje zaprojektowano w siatce 1,5 × 1,5 m. Dla każdego budynku przewidziano 77 punktów iniekcyjnych. Iniekcje prowadzono na głębokości około 2,5 m p.p.t., czyli około 1 m poniżej spodu fundamentów.

Celem nie było podniesienie budynku jako główny efekt prac, ale wzmocnienie słabego podłoża i doprowadzenie gruntu do stanu, w którym jego zachowanie podczas przejścia TBM będzie bardziej przewidywalne.

Prace wykonano metodą obserwacyjną. Oznacza to, że przebieg iniekcji i sekwencja punktów były dostosowywane na podstawie reakcji gruntu oraz danych z monitoringu przemieszczeń pionowych.

Przebieg prac

Zakres obejmował:

• weryfikację poziomu fundamentów,
• wykonanie otworów iniekcyjnych o średnicy 20 mm,
• montaż rurek / pakerów iniekcyjnych,
• iniekcję geopolimeru pod fundamentami,
• ciągły monitoring przemieszczeń pionowych,
• przejście TBM,
• gotowość do wykonania poziomowania budynku po stabilizacji osiadań, jeśli byłoby to konieczne.

Prace przy jednym budynku trwały około 3 dni roboczych przy użyciu dwóch zestawów iniekcyjnych pracujących równolegle.

Grafika: Sekwencja iniekcji prowadzona etapowo pod budynkami przy ul. Drewnowskiej.

Prekonsolidacja gruntu pod budynkami przy ul. Drewnowskiej została wykonana skutecznie. Oba budynki były monitorowane podczas przejścia TBM.

Najważniejszy efekt: osiadania związane z przejściem TBM były na tyle małe, że generalny wykonawca nie zdecydował się na zamówienie etapu kompensacyjnego / poziomowania budynków po przejściu maszyny.

W dokumentacji wskazano również, że otwory iniekcyjne Geobear nie spowodowały mierzalnych przemieszczeń powierzchniowych. To istotne w kontekście prac przy istniejących budynkach, gdzie sama metoda wykonania wzmocnienia nie powinna generować dodatkowych osiadań.

Podsumowanie

Realizacja przy ul. Drewnowskiej w Łodzi pokazuje, że w projektach TBM skuteczne zabezpieczenie budynków nie musi zaczynać się dopiero po wystąpieniu osiadań.

Prewencyjna prekonsolidacja gruntu pozwala wzmocnić podłoże przed przejściem tarczy, ograniczyć ryzyko osiadań różnicowych i przygotować budynek na ewentualne dalsze działania kompensacyjne, jeśli byłyby potrzebne.

W tym przypadku wcześniejsze wzmocnienie gruntu sprawiło, że późniejsze poziomowanie budynków po przejściu TBM nie było konieczne.