Infrastruktura kolejowa odgrywa kluczową rolę w transporcie zarówno osób, jak i towarów, co czyni dbanie o jej stan niezwykle istotnym. Stąd na każdym etapie - projektowania nowych korytarzy transportowych, modernizacji istniejących oraz bieżącego monitoringu - ważne jest możliwie jak najszczegółowsze rozpoznanie zarówno podłoża, jak i warstw konstrukcyjnych.
Wprowadzenie nowoczesnych wiertnic do PKP PLK
Kolejarze z PKP Polskich Linii Kolejowych zyskali specjalistyczny pojazd do badania gruntu. Do tej pory pracownicy PKP PLK prowadzili tego typu badania ręcznie, do głębokości 5 m. Nowe wiertnice wspomogą prace mobilnych laboratoriów, z których kolejarze korzystają już od kilku lat. W 2018 roku laboranci PKP PLK przeprowadzili około 5 tys. badań na terenach inwestycji.
Zamówione wiertnice, których koszt wyniesie 1,8 mln zł, to urządzenia na gąsienicach, wyposażone m.in. w wiertła pracujące do 20 metrów, miernik do pomiaru głębokości wody i gęstości gruntu. Przykładem jest wiertnica geologiczna H16G. Maszyny dostarczyła firma Bipromasz sp. z o.o. sp. k. Jak czytamy w komunikacie PKP PLK, wykonane dzięki nowym urządzeniom dokładne pomiary dadzą większą wiedzę o stanie podtorza linii kolejowej i podłoża obiektów inżynieryjnych, np. mostów, wiaduktów, tuneli. Z nowych wiertnic od wiosny tego roku będą korzystać specjaliści PKP PLK z Wrocławia i Krakowa. Na początek zostały one wykorzystane na śląskim odcinku Węglówki - na linii kolejowej Chorzów Batory - Tczew (131).
Znaczenie i metodologia badań geologiczno-inżynierskich dla kolei
Geolodzy PKP Polskich Linii Kolejowych sprawdzają warunki gruntowo-wodne na terenach przyszłych inwestycji za pomocą specjalistycznego sprzętu. Do rozpoznania ośrodka gruntowego, jak i do oceny stanu technicznego, PKP S.A. opracowało instrukcję „Wytyczne badań podłoża gruntowego dla potrzeb budowy i modernizacji infrastruktury kolejowej Igo-1”. Określa ona wymagania dotyczące rozpoznania i badań podłoża gruntowego dla potrzeb posadowienia zarówno obiektów, jak i samego szlaku infrastruktury kolejowej.
Kompleksowe badania dla określenia warunków geologiczno-inżynierskich i geotechnicznych, zarówno dla projektowanych, jak i dla modernizowanych linii kolejowych, zawierają w sobie wiele elementów składowych.
Tradycyjne metody rozpoznania podłoża
Podstawową, tradycyjną metodą rozpoznania podłoża są badania otworowe. Mogą one być realizowane zarówno w postaci wierceń ręcznych, mechanicznych, udarowych, rdzeniowanych, jak również w postaci sondowań dynamicznych i statycznych. Dla określenia parametrów fizyko-mechanicznych oraz wytrzymałościowych z otworów pobierane są próby do badań laboratoryjnych. Dla określenia nośności podłoża wykonuje się testy obciążeniowe przy pomocy płyty statycznej VSS lub płyty dynamicznej.
Zastosowanie metod geofizycznych
Oprócz tradycyjnych badań otworowych, zarówno dla wstępnego rozpoznania podłoża gruntowego na etapie studium, jak i dla uszczegółowienia rozpoznania, gdy wymaga tego sytuacja (szczególnie trudne warunki gruntowe), stosuje się badania metodami geofizycznymi. Szczególną zaletą tych badań jest szybkość, nieinwazyjność i stosunkowo niewielki koszt. Należy pamiętać, że metody geofizyczne mierzą parametry fizyczne ośrodka. W zależności od dobranej metody są to przewodność/oporność, gęstość, zdolność do rozchodzenia się fal sejsmicznych lub elektromagnetycznych.
Metoda georadarowa
Najbardziej powszechną metodą stosowaną z powodzeniem od lat jest metoda georadarowa. Pomiary georadarowe na kolei nie ograniczają się jedynie do nasypów (gdzie badane są m.in. wymycia, pustki i warstwy konstrukcyjne), ale również mają zastosowanie przy infrastrukturze towarzyszącej, takiej jak perony, dworce, wiadukty, mosty i tunele. Wyniki badań georadarowych są często przedstawiane wraz z wynikami badań geotechnicznych, które mają charakter punktowy, w celu ich wzajemnej korelacji i uszczegółowienia.
Dla nowo projektowanych linii istotne jest szczegółowe rozpoznanie budowy geologicznej oraz warunków hydrogeologicznych. Dla modernizowanych linii kolejowych oprócz rozpoznania rodzimego podłoża ważne jest zdiagnozowanie stanu nasypów oraz podtorza. Wykonuje się badania wzdłuż istniejących torów, uzupełnione również w zależności od potrzeb badaniami na półkach, po skarpach i u podstawy nasypów.
Efektem badań są przekroje georadarowe z naniesionymi profilami otworów. Na przekrojach, oprócz interpretacji między otworowej, można zaznaczyć linię oddzielającą warstwę tłucznia, mieszaniny tłuczeń-grunt i grunt. Na tych granicach zaznacza się większość niekorzystnych zjawisk, takich jak zmiany miąższości tłucznia w postaci ugięć, osiadań, wysadzin, wychlapów, mieszania się warstw konstrukcyjnych. Poniżej tej granicy można okonturować szereg efektów georadarowych świadczących o: podwyższonej wilgotności, zaleganiu wody lub podwyższonej zawartości frakcji ilastej, niejednorodnościach struktury podłoża.
Inne metody geofizyczne
Oprócz badań georadarowych, dla potrzeb badania ośrodka gruntowego dla nowo projektowanych, jak i modernizowanych linii kolejowych, stosuje się również inne badania geofizyczne. Stanowią one zarówno uzupełnienie, jak i zastępują georadar w przypadku warunków go ograniczających.
tags: #wiertnica #geologiczna #pkp