Od czego rozpoczyna się budowę wieżowca?

Chyba każdy z nas mijał choć raz w swoim życiu plac budowy. Ciekawskim zdarzało się zajrzeć pomiędzy części ogrodzenia budowy, by na własne oczy zobaczyć, co się na niej dzieje. Wiele osób twierdzi, że niezwykłe wrażenie robił na nich zawsze ogromny wykop, od którego rozpoczyna się budowę. Chociaż dla niewtajemniczonych to tylko dół w ziemi, dla geologów, geotechników i inżynierów to prawdziwe „biuro”, w którym muszą wykonać swoją pracę.

Nie tylko parkingi i piwnice

Prace ziemne są potrzebne nie tylko po to, by wybudować podziemne garaże czy piwnice.Posadowienie obiektów budowlanych takich jak np. budynki mieszkalne, również wymaga odpowiedniego przygotowania podłoża pod budowę. Decyzje dotyczące sposobu prowadzenia prac ziemnych, w tym głębokości wykopu pod fundamenty, konieczności wykonania prac makroniwelacyjnych, a także sposobu wzmocnienia podłoża gruntowego, projektant inwestycji podejmuje w oparciu o wyniki badań geotechnicznych. Dzięki nim, projektant budowlany wie, jakie grunty znajdują się w podłożu inwestycji oraz czy nadają się do odbioru obciążenia od projektowanej konstrukcji. Badania mają na celu zapewnienie stateczności oraz bezpiecznej eksploatacji obiektu budowlanego. Geologowie, przy pomocy specjalnych wierceń i sondowań, określają układ warstw gruntu oraz warunki wodne panujące w badanym podłożu. Dzięki temu projektanci mogą zastosować specjalistyczne rozwiązania, aby zapobiec awarii budowlanej wywołanej osiadaniem gruntu, osuwaniem mas ziemnych lub podtapianiem podziemnych kondygnacji budynków.

Budowa „w dół”

Po zapoznaniu się z dokumentacją zawierającą opis stwierdzonych warunków gruntowo – wodnych, można przystąpić do realizacji prac budowlanych, w tym robót ziemnych mających na celu przygotowanie gruntu pod budowę. Wykopy budowlane zabezpiecza się np. ścianką berlińską, która zapobiega osuwaniu się ścian wykopu. Pomiędzy ścianami można w sposób bezpieczny wybrać grunt i prowadzić prace fundamentowe. Wykonana ścianka zapewnia bezpieczeństwo ekipy budowanej, oraz umożliwia rzetelne i komfortowe wykonanie zamierzonych prac. W przypadku, w którym zwierciadło wód podziemnych znajduje się w pobliżu dna projektowanego wykopu, wykop należy zabezpieczyć przed zalaniem. Do tego celu stosuje się specjalistyczne rozwiązania polegające na użyciu drenów i pomp. Dopiero w zabezpieczonym wykopie można rozpocząć pierwsze prace geotechniczne: wzmacnianie gruntu, wbijanie pali czy kotwienie.

Szambo z drenażem, a grunty na działce

Z roku na rok coraz więcej osób budujących domy decyduje się na zakup nowoczesnego szamba lub przydomowej oczyszczalni ścieków z drenażem rozsączającym. Oba rozwiązania mają wiele różnych zalet, jednak podstawową jest to, że ścieki poddane procesowi biologicznego oczyszczania, stają się nieszkodliwe dla środowiska i mogą zostać rozsączone w gruncie. Rozsączenie ścieków następuje dzięki rozlokowanemu w obrębie działki systemowi drenażowemu. Aby takie rozwiązanie było skuteczne, przed instalacją szamba czy oczyszczalni, właściciel domu powinien zlecić wykonanie specjalistycznych badań geologicznych podłoża swojej działki.

Tajemnice ziemi

Na podstawie wyników przeprowadzonych badań geologicznych, zatrudnieni przez właściciela fachowcy sporządzą profesjonalną dokumentacją geologiczną, w której dokładnie określą rodzaj gruntów, znajdujących się w podłożu działki. Dokumentacja geologiczna będzie zawierała m.in. dane dotyczące przepuszczalności stwierdzonych gruntów oraz warunków hydrogeologicznych w podłożu inwestycji. Na podstawie wymienionych informacji, doświadczony geolog lub geotechnik, zaleci lokalizację oraz sposób realizacji inwestycji, polegającej na budowie przydomowej oczyszczalni ścieków, szamba ekologicznego jak i studni głębinowej.

Okiełznać ziemię

Jakie są najczęstsze przeciwskazania do budowy oczyszczalni? Przeważnie jest to wysoki poziom wód gruntowych oraz słaba przepuszczalność gruntów. Ścieki rozsączane w gruncie przy pomocy systemu drenażowego, będą zasilać poziom wód gruntowych. Amplituda wahań zwierciadła wody wywołanych zasilaniem przez rozsączane ścieki, zależy od przepuszczalności warstwy wodonośnej. W przypadku wód podziemnych występujących płytko pod powierzchnią terenu, w wyniku podwyższenia poziomu tych wód (zwłaszcza w po długotrwałych opadach lub wiosennych roztopach), teren działki może zostać podtopiony. Wysoki stan wód może być zagrożeniem dla znajdującego się na posesji budynku. Zawilgocenie jego fundamentów może zapoczątkować uszkodzenia (pękanie) ścian, a w ich efekcie doprowadzić do utraty stateczności konstrukcji i poważnej awarii budowlanej. Dlatego badania gruntu są tak ważne.

Posadowienie budynku na trudnym terenie

Postawienie budynku nie zawsze jest łatwą sprawą, nawet dla wysoko wykwalifikowanych specjalistów. Ziemia jest takim samym żywiołem jak ogień lub woda, nie zawsze udaje się ja okiełznać. Jednak współczesne technologie, potężne maszyny budowlane i współpraca specjalistów z całego świata owocują nie raz perełkami architektury, które zadziwiają nie tylko kompletnych geologicznych laików, ale nawet specjalistów.

Rzetelne badania geologiczne

Aby w ogóle zabrać się do budowy, niezbędne są rzetelne badania geologiczne. Zanim do pracy zasiądą architekci, geologowie musza dokładnie przestawić im, z jakim gruntem mają do czynienia. W tym celu wykonują niezliczone ilości badań terenowych, takich jak odwierty czy sondowania, ale również wiele badań laboratoryjnych. Dopiero wtedy, gdy mają wyniki ich wszystkich, mogą przedstawić obszerną dokumentację, w której można znaleźć wszystkie informacje o danym terenie: jakie grunty znajdują się pod nim, jaką mają głębokość, gdzie znajdują się warstwy wodonośne i jakie właściwości posiada dany rodzaj ziemi. Wiedząc na czym dokładnie będzie stał budynek, architekci mogą zaprojektować go tak, by był bezpieczny i nie zawalił się.

Pomoc geotechników i inżynierów

Architektom potrzebna jest jeszcze fachowa pomoc geotechników i inżynierów. Usługi geologiczno – inżynierskie to usługi, które pomagają architektom „okiełznać” ziemię. Geotechnicy, dzięki opracowaniom geologów, mogą odpowiednio przygotować grunt pod budowę: osuszyć go, utwardzić lub przygotować plac budowy tak, by inżynierowie mogli z niego bezpiecznie korzystać. Najbardziej znane budynki na świecie powstawały właśnie dzięki współpracy geologów, geotechników, inżynierów i architektów z całego świata. Przykładem może być najwyższy obecnie budynek na świecie – Burj Khalifa. Próbki gruntu do badan geologicznych latały z Dubaju aż do Londynu, aby mogli przyjrzeć się im najwybitniejsi specjaliści w swoich dziedzinach. Dzięki temu powstała prawdziwa perełka architektury.

Czym grozi budowa domu na działce nie zbadanej przez geologa?

Wydawać by się mogło, że badania geologiczne mają sens tylko podczas stawiania wielkich inwestycji. Ogromne drapacze chmur nie mogą przecież być budowane na grząskim gruncie, a tunele metra nie mogą się zawalić nawet podczas jego intensywnego ruchu. Jednak nawet przy budowie domku jednorodzinnego pomoc geologa i geotechnika może okazać się nieoceniona. Kwota, którą zapłacimy za usługę może być niczym w porównaniu z problemami, które nas czekają, jeśli zignorujemy potęgę ziemi.

Kapryśne wody gruntowe

Geolog badając naszą działkę zrobi specjalistyczne wiercenia geologiczne. Dzięki nim dokładnie ustali, gdzie na naszej działce znajdują się warstwy wodonośne, jak głęboko są pod ziemią i jak bardzo są one wydajne. Co daje nam ta wiedza? Bardzo wiele. Przede wszystkim już na projekcie domu można nanieść poprawki, które oszczędzą nam potem nerwów i kosztów związanych z mieszkaniem w nim. Może bowiem okazać się, że na działce są bardzo wysokie wody gruntowe. A to oznacza, że w mokrych porach roku mogą one zalewać naszą piwnicę lub garaż. Aby uniknąć kosztów napraw przeciekającej piwnicy, być może warto z niej zrezygnować lub wybudować stosując specjalne triki budowalne i wiedzę geotechników, by woda nie niszczyła domu. Wiedza o tym, gdzie znajdują się warstwy wodonośne ułatwia również wybudowanie studni głębinowej, jeśli właściciel posesji taką będzie chciał. Unika się wiercenia w złym miejscu, a co za tym idzie – zbędnych kosztów.

Inne inwestycje

Niewiedza o położeniu wód może mieć fatalne skutki nie tylko dla domu, ale dla całej działki. Osoby, które zdecydowane są na wybudowanie przydomowej oczyszczalni ścieków, muszą wiedzieć, czy mogą umieścić w ziemi drenaż. Oczyszczalnia zamienia ścieki w ekologiczny płyn, który przesącza się drenażem do ziemi. Jeśli okaże się, że pod działką są wysokie wody gruntowe, dodatkowe „wlewanie” jej w ziemię może skutkować zalewaniem działki. Zakup i montaż przydomowej oczyszczalni nie są tanie, w związki z czym lepiej skorzystać z usług geologa, by nie zostać ofiarą przysłowia: „chytry dwa razy traci”.

Wynajęcie geotechnika a zakup działki pod budowę domu

Zakup działki pod budowę wymarzonego domu to duży krok w życiu, ale i duży koszt. Wiele osób wybiera ziemię ze względu na pasującą im lokalizację, nie zastanawiając się głębiej, jakie grunty są pod powierzchnią. Przed podpisaniem umowy warto skorzystać z usług geotechnika, który pomoże już na wstępie znaleźć ukryte wady danego gruntu i uprzedzi nas, jakie mogą być koszty przystosowania go do użytku.

Warstwy wodonośne

 Badania geotechniczne pomogą między innymi odnaleźć warstwy wodonośne i określić rodzaje gruntu wokół nich. Geotechnik zrobi je przy pomocy kilku specjalnych odwiertów. Co nam to da? Możemy się dowiedzieć na przykład, że wody gruntowe w naszej ziemi są blisko powierzchni. Jest to świetna informacja jeśli planujemy wiercenia studni głębinowej. Koszty tego przedsięwzięcia będą niskie. Jednak może to być również bardzo zła informacja, jeśli chcemy by nasz dom miał piwnicę lub garaż poniżej gruntu. Koszty jej budowy mogą wzrosnąć w stosunku do tego, jak gdyby była budowana na suchej działce. Może się również okazać, że na posesji często będzie stała woda, która długo będzie wsiąkać w ziemię. Dzięki badaniom geotechnicznym unikniemy tego problemu, jeszcze przed budową domu, instalując na posesji specjalne dreny.

Koszty

Zatrudnienie geotechnika przez zakupem działki budowlanej i zrobienie kompletnych badań może przynieść nam ogromne oszczędności. Dzięki badanom projektant doskonale wie, na jakich gruntach będzie stał dom, i zaplanuje wszystko tak, by można było z niego bezstresowo korzystać. Zabezpieczanie stojącego już domu przed zalaniami to koszt nieporównywalnie większy niż wynajęcie geotechnika. Należy pamiętać, że „poprawienie” domu nie zawsze przyniesie tak dobry skutek, jak gdyby był świadomie budowany od nowa. Pewnych rozwiązań po prostu już nie da się zastosować.

Uwielbiasz podróżować? Zostań geologiem!

Praca w zawodzie geologa może wydawać się okropnie nudna. Wiercenie w ziemi i przesiadywanie w laboratorium to na pierwszy rzut oka nic ciekawego. Jednak geolodzy nie zajmują się tylko szacowaniem w którym miejscu najlepiej jest wywiercić studnię głębinową koło domu. Codziennym zadaniem części z nich jest poszukiwanie złóż surowców mineralnych w różnych zakątkach świata.

Zawsze w podróży

Poszukiwanie złóż wiąże się z podróżowaniem po całym świecie. Geolodzy pracują głównie w terenie, w związku z czym mogą odwiedzić naprawdę dzikie miejsca, o których przeciętnemu turyście się nawet nie śniło. Ponieważ badania trwają jakiś czas, w wolnych chwilach geolog może wybrać się na zwiedzanie okolicy lub poznawać styl życia mieszkańców danego regionu. W wypadku długotrwałych badań i współpracy z lokalnymi firmami, geolog ma szansę na poznanie ludzi z całego świata, poszerzenia swojego doświadczenia zawodowego, a także… zawarcia wielu wspaniałych przyjaźni. To jeden z niewielu zawodów, gdzie podróż służbowa może oznaczać nocleg w namiocie na dzikiej pustyni. Zawód ten jest więc odrobinę ryzykowny, jednak przy zachowaniu zdrowego rozsądku całej ekipy badawczej może być całkowicie komfortowy i bezpieczny.

Kondycja fizyczna

Badania prowadzone w nietypowych miejscach wymagają jednak dobrej kondycji fizycznej. Jeśli chcesz, by firma wysyłała Cię na lodowiec, a zaraz potem do dżungli w Ameryce Południowej, musisz o nią zadbać. Przeprowadzenie badań we wcześniej nie eksplorowanych miejscach oznacza, że mogą być bardzo trudno dostępne. Wielu geologów podczas pracy musiało nauczyć się podstaw wspinaczki czy survivalu. Chociaż brzmi to jak ciężka praca fizyczna, większość geologów nie zamieniła by jej na nudne przesiadywanie za biurkiem. Podróżowanie oznacza przeżywanie przygód, a tych w zawodzie geologa nigdy nie brakuje.

Studnia głębinowa – to musisz wiedzieć!

Budowa studni ma na celu wydobycie wody do spożycia z głęboko położonych pokładów skalnych. Jest ona wyjątkowo czysta. Dzięki  dużej głębokości, na której się znajduje ryzyko jej skażenia jest bardzo, bardzo niskie. Do wiercenia studni trzeba się jednak odpowiednio przygotować, w przeciwnym wypadku koszt przedsięwzięcia może wielokrotnie przekroczyć nasze wstępne kalkulacje.

Badania przede wszystkim

Zanim zaczniemy pracę należy przede wszystkim wykonać dokładne badania gruntu. Już dzięki nim będziemy w stanie oszacować wstępne koszty budowy. Badania wskażą nam jak głęboko ukryta jest warstwa wodonośna, a także jaka jest jej wydajność. Znając budowę i skład poszczególnych warstw gruntu możemy też dokładnie dopasować i zaplanować budowę studni oraz sprzęt potrzebny do jej wykonania. Rozpoczęcie wiercenia bez badań to szukanie igły w stogu siana. Może okazać się, że warstwa wodonośna w miejscu, w którym wiercimy jest bardzo głęboko, a gdybyśmy  zaczęli wiercić kilka metrów dalej, trafilibyśmy już na kilku metrach pod ziemią. Oczywiście należy liczyć się z tym, że im dłużej nie trafiamy na wodę, tym bardziej wzrastają  koszty budowy.

Wykonanie

Do wykonania studni najbezpieczniej jest zatrudnić profesjonalną firmę. Wykona ona odpowiednie odwierty, zainstaluje pompy i rury studzienne. Jeśli zamierzamy korzystać jednocześnie z wody głębinowej i zwykłej kanalizacji, firma pomoże nam w prawidłowej instalacji zbiornika, w której obie wody się zmieszają. Wiercenie z profesjonalistami jest bezpieczniejsze – nie musimy się martwić, że w jakiś sposób doprowadzimy do obsunięcia się gruntu. Samo wykonanie studni nie jest dużym wydatkiem, pod warunkiem poprawnego wykonania wyżej wspomnianych badań geologicznych. Należy jednak pamiętać, że wiercenie studni jest dość destrukcyjną usługą, jeśli chodzi o stan trawnika lub delikatnych roślin. W trakcie prac mogą one częściowo zostać rozkopane.

Przy budowie jakich obiektów korzysta się z usług geologicznych?

 Wiele osób myśli, że zaawansowane badania geologiczne i geotechnologiczne potrzebne są tylko przed budową ogromnych drapaczy chmur. Nic bardziej mylnego. Badania ziemi należy przeprowadzić przed każdą inwestycją, nawet tymi najmniejszymi. Dzięki nim dowiemy się nie tylko czy konstrukcja osiądzie stabilnie, ale również jaki potencjalny wpływ może mieć na otoczenie.

Nie tylko budynki

Firmy dostarczające usługi geologiczne przeprowadzają specjalistyczne badania przed budową różnorakiej infrastruktury. W grę wchodzi wykonanie nawiertów, użycie specjalnych sond, badania płytą statyczną VSS, a także badania laboratoryjne. Wbrew pozorom badania geologiczne i geotechniczne przeprowadzane są nie tylko w wypadku projektowania nowoczesnych wieżowców. Są niezbędne między innymi  przy planowaniu osiedli mieszkaniowych, fabryk, czy kopalni. Bardzo dokładne analizy prowadzone są w wypadku takich inwestycji jak budowa metra – obejmują one duży i wieloraki teren. Co ciekawe, geologowie pomagają również przy projektowaniu mostów czy wiaduktów. Ich naziemne części muszą utrzymać przecież ciężar całej konstrukcji. Najbardziej zaskakujący jest chyba jednak fakt, że prace geologiczne wykonuje się również… na dnie morskim. Wyniki badań są niezbędne przy projektowaniu nabrzeża, budynków portowych lub molo.

Słynne drapacze chmur

Wiele znanych drapaczy chmur powstało dzięki zaawansowanym technologiom pozwalającym na dokładne badania gruntu. Słynny Burj Khalifa w Dubaju  (jak i całe miasto!) powstał przecież na pustyni. Jego potęga drzemie właśnie w ziemi. Wieżowiec stoi na specjalnych palach, które dają mu stabilne oparcie. Takiego rozwiązania inżynierowie nie mogliby wymyślić, gdyby nie dokładne dane dotyczące warstw znajdujących się pod powierzchnią.

Poszukiwanie złóż surowców – potęga badań geologicznych

Badania geologiczne to nie tylko ustalanie właściwości  gruntu przed postawieniem na nim nowego budynku. Przydają się również w szeregu innych dziedzin życia, w tym na przykład w poszukiwaniu złóż. Badania w tym zakresie określają przepisy ustawy Prawo geologiczne i górnicze. Ciekawostka jest, że czasami zaczyna się je bazując na analizach archiwalnych map, które pomagają naprowadzić współczesne ekipy w okolice złoża.

Jak wyglądają poszukiwania?

Poszukiwanie złóż surowców mineralnych to innymi słowy prowadzenie specjalistycznych badań geologicznych, prowadzących do ustalenia umiejscowienia złóż. Nie wystarcz tylko znaleźć miejsca, gdzie prawdopodobnie znajduje się jakiś surowiec. Geologowie najpierw rozpoznają złoża, dokumentują znalezisko i  dopiero w świadomy sposób pobierają próbki. Metody działania są różne, dobierane indywidualnie do warunków geologicznych występujących w miejscu poszukiwań. Przeważnie są to badania magnetyczne, grawimetryczne, radiofalowe, czy tomografia elektrooporowa. Priorytetem każdych badań jest oczywiście bezpieczeństwo otoczenia przy ich wykonywaniu, dlatego zleca się je profesjonalnym firmom.

Jak wygląda opracowanie wyników?

Wyniki zebrane podczas badań bardzo często muszą być przedstawione nie tylko w formie liczbowej, zrozumiałej dla fachowców, ale również w bardziej czytelny sposób. Po opracowaniu danych i ich interpretacji przetwarza się je na czytelniejsze dla oka wykresy lub nawet modele 2D i 3D. W dobie Internetu możliwe jest oczywiście ich wyeksportowanie do popularnych formatów plików, aby szybko przesłać je do dalszego wglądu lub zaopiniowania. Dane czasami mają być odpowiedzią na pomysł inwestycyjny związany ze znalezionym złożem, mogą więc zawierać wszelkiego rodzaju uwagi i opinie w tym zakresie.

Jak zostać geologiem?

Najprościej mówiąc: aby zostać geologiem, trzeba skończyć studia o tym kierunku. W ostatnich latach nie były one zbytnio oblegane, więc szanse na dostanie się są duże. W związku z małym zainteresowaniem tym kierunkiem, brakuje geologów, a co za tym idzie – stosunkowo łatwo jest dostać pracę w zawodzie. Jednak ukończenie studiów to nie wszystko. Aby zostać geologiem, kandydat powinien mieć jeszcze kilka predyspozycji.

Pasja

Aby zarobkowo świadczyć usługi geologiczne potrzebna jest pasja. Geologia to nieraz żmudne badania w trudnym terenie. Jeśli ktoś nie lubi bliskiego kontaktu  z przyrodą i odrobiny wysiłku fizycznego, praca nie będzie sprawiała mu przyjemności. Nauka o ziemi wymaga też duszy odkrywcy. Wyniki badań dla geologa to opowieść o dziejach danego terenu, a nie tylko nudne tabelki. Czasami wykonanie badań wymaga dalekiej podróży, zdecydowanie więc jest to zawód dla ludzi lubiących przygody. Nie powinien decydować się na geologię nikt, kto w pracy chciałaby siedzieć przepisowe osiem godzin, w ciepłym biurze przy komputerze.

Uczelnie

Dostanie się na studia to połowa sukcesu. Do zaliczenia podczas studiów jest wiele ciężkich przedmiotów, w tym fizyka i chemia. Przyszły inżynier geolog musi zatem mieć umysł ścisły. Podczas studiów wybiera się specjalizację. Można kształcić się w zakresie m.in. hydrogeologii, geologii górniczej czy geofizyki poszukiwawczej. Jednak specjalizacje różnią się od siebie na różnych uczelniach, a przedmioty są co jakiś czas zmieniane, ciężko więc określić sztywne ramy każdej specjalizacji. Uczelnie niestety nie zawsze są w stanie nauczyć analitycznego myślenia, a jest ono niezbędne w pracy. Niektórzy twierdzą, że dobry geolog to ktoś z żyłką detektywistyczną. Reasumując: aby zostać geologiem trzeba być poszukiwaczem przygód, chemikiem, fizykiem i detektywem w jednym.