Wpływ warunków topograficznych i jakości podłoża na materiały i konstrukcje murowane

Do najgroźniejszych w następstwach, a nieraz i najtrudniejszych do opanowania przyczyn powodujących zniszczenie zabytków należą te, które powstają w związku z przeobrażeniami zachodzącymi w naturalnym środowisku, z jakim obiekt jest trwale związany, a zwłaszcza w przypadku naruszenia przyrodniczej stabilności terenu i podłoża.

Proces przeobrażeń bywa bardzo skomplikowany i niejednokrotnie trudny do wyjaśnienia na skutek niezidentyfikowanych lub anomalnych zjawisk zachodzących powoli w podłożu.

Na podstawie dotychczas ujawnionych przypadków i przyczyn uszkodzeń budowli zabytkowych w związku ze stanem podłoża można zauważyć, że naruszenia wytrzymałości i eksploatacyjnej przydatności gruntów bywają spowodowane głównie na skutek następujących zjawisk:

A.    Anomalnych cech gruntu, które powodują okresowe ruchy podłoża. Tymi cechami charakteryzują się zwłaszcza grunty spoiste (iły, gliny, lessy, pyły). W tym przypadku zwłaszcza silny wpływ na te zjawiska wywierają zmiany wilgotności i fluktuacje klimatyczne.
Nadmierne zawilgocenie gruntów następuje najczęściej w związku ze spiętrzeniem cieków wodnych przy gwałtownych lub długotrwałych opadach atmosferycznych, przy nieszczelnościach sieci kanalizacyjnej i wodociągowej. W tym stanie w gruntach makroporowatych, przy koncentracji naprężeń pod fundamentami, następuje osiadanie zapadowe, pociągające za sobą nierównomierne osiadanie poszczególnych części budynku lub zapadanie fundamentów, a w konsekwencji tworzenie się rys i spękań w murach i innych elementach konstrukcyjnych budynku.

B.    Specyfiki pracy i deformacji gruntu pod budynkiem na skutek niekorzystnej konfiguracji fundamentów i nieprzystosowanej konstrukcji.
W tym przypadku szczególnie niekorzystny wpływ na naprężenia w gruncie wywierają budynki o wydłużonym lula załamanym zarysie, albo posiadające nieprawidłowy kształt fundamentów, lub posiadające układ bryły nie wyważonej statycznie, wskutek czego powstają przemieszczenia gruntu z powodu nierównomiernej kompresji.

C.    Niewłaściwej eksploatacji terenu w zasięgu budowli, w rezultacie czego zostają naruszone przyrodnicze właściwości gruntu i powstają niekorzystne dla budowli i jej otoczenia warunki, np. na skutek niwelacji terenu łub wykonania nasypów, niszczenia zieleni i lasów, niewłaściwej eksploatacji naziemnej i podziemnej podłoża.
Zjawiska te występują zwłaszcza w niektórych regionach Polski na terenach leżących w zasięgu starych i nowych podziemnych wyrobisk. W tym z kolei przypadku na skutek ruchów tektonicznych nad zapadającym się wyrobiskiem powstaje niecka osiadania powodująca zmianę konfiguracji terenu: tworzą się wklęsłości, wypukłości i pełzanie terenu, pociągające za sobą naruszenie równowagi mas ziemnych i w efekcie poważne uszkodzenie budynków, a nawet katastrofę.
Spękanie i przemieszczanie poszczególnych części budynków murowanych następują również na obszarze starych dzielnic miejskich wskutek zapadania się dawniej istniejących budowli podziemnych (np. piwnic kilkupoziomowych, przejść, kanałów itp.).

D.    Zmiany warunków hydrogeologicznych na Skutek zachodzących przeobrażeń w przyrodzie, świadomej lub nieświadomej działalności człowieka albo innych, nie dających się przewidzieć przyczyn.
Do szczególnie niebezpiecznych zjawisk wpływających destrukcyjnie na podłoże należy obniżenie zwierciadła wód gruntowych łub zmiana kierunku ich przepływu. W przypadku pierwszym zjawisko występuje najczęściej na skutek przemian zachodzących w stosunkach wodnych w sąsiedztwie budowli zabytkowej, np. w związku z regulacją rzek i potoków, zniszczeniem systemu nawadniania urządzeń obronnych itp.

Zmiana stosunków wodnych lub wilgotności wpływa bardzo niekorzystnie na własności wytrzymałościowe podłoża pod fundamentami. W wielu gruntach na skutek przepływu wód lub ich oscylacji następuje wypłukiwanie drobnych i pylastych części. Procesy te pociągają za sobą zmiany struktury gruntów i w następstwie utratę początkowej wytrzymałości.
Podobne zjawisko zachodzi w gruntach wilgotnych łub nasyconych wysoko stojącą wodą gruntową w czasie zamarzania. Pod wpływem zamarzania i z kolei odmarzania powstają w gruncie znaczne odkształcenia, co bardzo szkodliwie odbija się na fundamentach i podziemnych częściach konstrukcji budowli.
Powolne, lecz stopniowe naruszenie równowagi mas ziemnych może być wywołane również sprzyjającą temu zjawisku budową geologiczną terenu i okresowym zwiększeniem opadów atmosferycznych. W obszarach .nawodnionych następuje zaburzenie wód gruntowych, naruszenie równowagi terenu, jego spękanie i w konsekwencji tworzenie się ruchów zsuwowych.

Zwrócenie uwagi na warunki posadowienia w procesie badań przyczyn uszkodzeń budynków o konstrukcji murowanej ma ogromne znaczenie. Okazuje się, że wymienione wyżej zjawiska w różny sposób wpływają na uszkodzenia, chociaż z pozoru skutki są podobne. W związku z tym, analizując przyczyny uszkodzeń, trzeba przynajmniej w ogólnym zarysie znać okoliczności powstawania tych zjawisk. Zagadnienia te są bardzo specyficzne i w swej istocie wchodzą w zakres geologii inżynierskiej, hydrogeologii i mechaniki gruntów, stąd też trudno je w tym miejscu w sposób wyczerpujący wyjaśnić.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *