Wiercenia geotechniczne

Rdzeniowanie na sucho – technika poboru próbek gruntu

Grupa PGW Pawlak, członek Polskiego Zrzeszenia Wykonawców Badań Podłoża Gruntowego, ma przyjemność przedstawić materiał dotyczący techniki wiercenia przy rozpoznaniu geologicznym podłoża gruntowego.

Na początku, jak zawsze, proszę o polecanie naszych materiałów i udostępnianie – to pozwala nam docierać do większej liczby odbiorców.

Dzisiaj chciałbym poruszyć temat rdzeniowania na sucho.

W ostatnim czasie, w ramach działalności Zrzeszenia, odbyło się szkolenie z technik rdzeniowania. Jednym z elementów był pokaz wiercenia rdzeniowego na sucho – metody, która ma bardzo wiele zalet.

Nie jest to oczywiście rozwiązanie uniwersalne, ale szczególnie w warstwach przypowierzchniowych, typowych dla Niżu Polskiego, jest to metoda bardzo rekomendowana. W praktyce trudno o lepszą jakość próby niż ta uzyskana przy rdzeniowaniu na sucho.

Zapraszam do obejrzenia materiału wideo z szkolenia:

Projekt jest tylko tak dobry, jak dane geotechniczne, na których został oparty. Dlatego jakość próbki gruntu ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo, trwałość i koszt całej inwestycji.

Jak działa rdzeniowanie na sucho?

Do wykonania takich prac wystarczy stosunkowo niewielka maszyna – nawet montowana na pickupie (np. Ford Ranger).

Wiercenie odbywa się przy użyciu świdrów ślimakowych z przelotem ok. 100 mm, natomiast sama próbka ma średnicę około 76 mm.

Kluczowym elementem jest rura wewnętrzna, która jest ułożyskowana – podobnie jak w klasycznym rdzeniowaniu na mokro.

Dzięki temu:

  • obrót świdra nie przenosi się na próbkę,
  • rdzeń nie jest niszczony,
  • próbka jest „nasuwana” do rury i zabezpieczona.

Najważniejsze zalety metody

Największą przewagą rdzeniowania na sucho jest jakość próby, szczególnie w gruntach przypowierzchniowych.

Widać to wyraźnie, gdy zestawimy tę technikę z tradycyjnym wierceniem płuczkowym lub standardowym wierceniem ślimakowym.

W przypadku wierceń na mokro materiał często ulega rozmyciu, jego naturalna wilgotność ulega zmianie, a płuczka bezpośrednio ingeruje w strukturę gruntu.

Metoda sucha eliminuje te problemy:

  • nie używamy płuczki,
  • nie zmieniamy wilgotności próbki,
  • nie wprowadzamy zanieczyszczeń,
  • uzyskujemy rdzeń o naturalnej strukturze.

Dodatkowo:

  • próbkę wyciąga się przy użyciu wyciągu linowego,
  • nie trzeba wyciągać całego przewodu wiertniczego,
  • praca jest szybsza i bardziej efektywna,
  • otwór pozostaje cały czas zabezpieczony.

Co równie istotne, izolacja próbki w ułożyskowanej rurze wewnętrznej sprawia, że nie dochodzi do przemieszczania się (tzw. przeciągania) materiału na żerdziach wiertniczych. Dzięki temu geolog dozorujący prace może z centymetrową precyzją wyznaczyć granice pomiędzy poszczególnymi warstwami gruntu oraz określić ich rzeczywistą miąższość.

Nienaruszony stan rdzenia daje także ogromną przewagę przy ocenie makroskopowej. W pobranym materiale doskonale widoczne są wszelkie, nawet najdrobniejsze przewarstwienia, co pozwala precyzyjnie rozpoznać czy badany grunt jest jednorodny. Ponadto, w przypadku gruntów spoistych z łatwością możemy zaobserwować naturalne rozmycia oraz powierzchnie nieciągłości (np. spękania, szczeliny czy zlustrzenia), które przy zastosowaniu bardziej inwazyjnych metod wiercenia uległyby całkowitemu zatarciu.

Ograniczenia metody

Jak każda technologia, rdzeniowanie na sucho ma swoje ograniczenia.

Najważniejsze z nich to:

  • obecność wód pod ciśnieniem,
  • obecność w gruncie większych kamieni lub otoczaków, które mogą zatrzymać postęp wiercenia,
  • możliwość zaklinowania się rury wewnętrznej,
  • problemy w gruntach, gdzie woda transportuje materiał (piaski, pyły).

W takich przypadkach może dojść do blokowania przestrzeni między rurą a świdrem.

Zastosowanie i jakość próbek

Mimo ograniczeń, metoda ta jest:

Średnica rdzenia (ok. 76 mm) pozwala na wykonanie większości badań geotechnicznych.

Wnioski

Rdzeniowanie na sucho to:

  • bardzo skuteczna metoda,
  • szczególnie wartościowa dla gruntów przypowierzchniowych,
  • dająca wysoką jakość materiału do badań.

Na dziś w Polsce stosowana jeszcze przez niewiele firm, ale zdecydowanie warta wdrożenia.

O Zrzeszeniu

Zachęcamy do dołączenia do Polskiego Zrzeszenia Wykonawców Badań Podłoża Gruntowego.

Link do strony Stowarzyszenia: https://www.pzwbpg.pl/

Naszym celem jest:

  • podnoszenie standardów badań,
  • rozwój środowiska geologów i geotechników,
  • organizacja szkoleń (CPTU, wiercenia, laboratoria, dokumentacja).

Chcemy, aby dzięki lepszym badaniom inwestorzy w Polsce:

  • podejmowali lepsze decyzje,
  • ograniczali ryzyko,
  • realnie oszczędzali na inwestycjach.

Kiedy warto stosować rdzeniowanie na sucho?

Rdzeniowanie na sucho znajduje zastosowanie wszędzie tam, gdzie priorytetem jest uzyskanie próbki gruntu o możliwie najmniej naruszonej strukturze. Metoda szczególnie dobrze sprawdza się podczas:

Największą zaletą tej technologii jest możliwość uzyskania materiału badawczego, który wiernie odzwierciedla rzeczywistą budowę geologiczną podłoża.

Rdzeniowanie na sucho czy wiercenie ślimakowe?

CechaRdzeniowanie na suchoWiercenie ślimakowe
Jakość próbkiBardzo wysoka, próbka o nienaruszonej strukturzePróbka często naruszona
Wilgotność gruntuZachowana naturalna wilgotnośćMożliwe zaburzenia próbki
Wyznaczanie granic warstwBardzo precyzyjneMniejsza dokładność
Badania laboratoryjneMożliwość wykonania szerokiego zakresu badańZakres badań bywa ograniczony
Rozpoznanie litologiiBardzo dokładneMniejsza dokładność
ZastosowanieGdy priorytetem jest jakość danych geotechnicznychGdy wystarczające jest podstawowe rozpoznanie podłoża

Dobór technologii powinien zawsze wynikać z celu badań, warunków gruntowych oraz wymagań projektowych. W praktyce rdzeniowanie na sucho jest szczególnie cenione wszędzie tam, gdzie jakość pobranych próbek ma kluczowe znaczenie dla późniejszego projektowania i oceny realnych parametrów geotechnicznych.

Dlaczego jakość próbki gruntu ma tak duże znaczenie?

Jakość próbki gruntu decyduje o jakości całego rozpoznania geotechnicznego. Jeżeli podczas wiercenia próbka zostanie naruszona, wymieszana lub zmieni swoją naturalną wilgotność, wyniki badań laboratoryjnych mogą nie odzwierciedlać rzeczywistych warunków występujących na działce.

Próbka o nienaruszonej strukturze pozwala geologowi dokładnie określić granice poszczególnych warstw gruntu, ich miąższość oraz zauważyć nawet drobne przewarstwienia, spękania czy powierzchnie nieciągłości. To właśnie te informacje są później wykorzystywane przez projektanta do doboru sposobu fundamentowania, zabezpieczenia wykopów czy zaprojektowania odwodnienia (https://pgwpawlak.pl/odwodnienia-budowlane-warszawa/).

Im dokładniejsze rozpoznanie podłoża, tym mniejsze ryzyko błędów projektowych i kosztownych niespodzianek podczas budowy. Dlatego jakość pobranej próbki nie jest jedynie kwestią laboratoryjną. To jeden z elementów, który wpływa na bezpieczeństwo konstrukcji oraz koszty realizacji całej inwestycji (Więcej na ten temat w tym artykule: https://pgwpawlak.pl/badania-geotechniczne-bledy/).

Potrzebujesz profesjonalnych badań geotechnicznych?

Jeżeli planujesz inwestycję budowlaną i zależy Ci na wysokiej jakości rozpoznaniu podłoża gruntowego, skontaktuj się z zespołem PGW Pawlak.

Dobierzemy odpowiednią technologię wiercenia do warunków gruntowych i celu badań.

👉 Skontaktuj się z nami https://pgwpawlak.pl/kontakt/

Najczęściej zadawane pytania

Czy rdzeniowanie na sucho jest lepsze od wiercenia ślimakowego?

To zależy od warunków gruntowych. W gruntach przypowierzchniowych bardzo często pozwala uzyskać próbki znacznie lepszej jakości.

Czy rdzeniowanie na sucho nadaje się do wszystkich gruntów?

Nie. Ograniczeniem są między innymi wody pod ciśnieniem oraz grunty z dużymi kamieniami.

Jaką średnicę ma próbka?

Najczęściej około 76 mm.

Dlaczego próbka jest lepsza?

Ponieważ zachowuje naturalną strukturę gruntu.

Do czego wykorzystuje się takie próbki?

Do badań laboratoryjnych oraz określenia parametrów geotechnicznych. Więcej: https://pgwpawlak.pl/geolog-warszawa/opinie-geotechniczne/