TRANSPORT KOLEJOWY

Infrastruktura kolejowa odgrywa ważną rolę w transporcie zarówno osób jak i towarów, stąd istotną rzeczą jest dbanie o jej stan. Stąd zarówno na etapie projektowania nowych korytarzy transportowych, modernizacji istniejących oraz monitoringu ważne jest możliwie jak najszczegółowsze rozpoznanie zarówno podłoża jak i warstw konstrukcyjnych. Do rozpoznania ośrodka gruntowego jak i do oceny stanu technicznego Zarządca narodowej sieci linii kolejowych opracował instrukcję pod tytułem Wytyczne badań podłoża gruntowego dla potrzeb budowy i modernizacji infrastruktury kolejowej. Określa ona wymagania dotyczące rozpoznania i badań podłoża gruntowego dla potrzeb posadowienia zarówno obiektów jak i samego szlaku infrastruktury kolejowej. Określa ona również rodzaje metod badań, sposób interpretacji i prezentacji wyników.

Kompleksowe badania dla określenia warunków geologiczno-inżynierskich i geotechnicznych zarówno dla projektowanych jak i dla modernizowanych linii kolejowych zawierają w sobie wiele elementów składowych. 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.

Oprócz tradycyjnych badań otworowych, zarówno dla wstępnego rozpoznania podłoża gruntowego na etapie studium oraz 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. Ich bezapelacyjną przewagą nad badaniami otworowymi jest ciągłe rozpoznanie podłoża.

Należy pamiętać, że metody geofizyczne mierzą cechy fizyczne ośrodka. W zależności od dobranej metody są to przewodność/oporność, gęstość, zdolność do rozchodzenia się fal sejsmicznych lub elektromagnetycznych. Tak więc parametry takie jak układ warstw ich rodzaj, skład, wilgotność oraz inne parametry mechaniczne i wytrzymałościowe są określane w drodze interpretacji w oparciu o dane otworowe.

Nie można również zapominać, że nie istnieje jedna metoda zdolna rozpoznać podłoże w każdych warunkach, stąd niezwykle istotne jest dopasowanie metody do panujących warunków.

Najbardziej powszechną metodą stosowaną z powodzeniem od lat jest metoda georadarowa. Badania georadarowe są szeroko stosowane zarówno dla nowoprojektowanych linii, jak i dla modernizacji istniejących.

Wyniki badań georadarowych są często przedstawiane wraz z wynikami badań geotechnicznych, które mają charakter punktowy, w celu ich wzajemnej korelacji i uszczegółowienia. 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, tunele, budowle towarzyszące.

Dla nowoprojektowanych linii istotne jest szczegółowe rozpoznanie budowy geologicznej oraz warunków hydrogeologicznych. Georadar pozwala na rozciągnięcie wyników badań otworowych na przestrzeń między nimi, co pozwala na wskazanie miejsc występowania gruntów słabonośnych i nienośnych, miejsc o podwyższonej wilgotności, ewentualnych stref uskokowych, zjawisk krasowych czy innych niekorzystnych właściwości podłoża.

Dla modernizowanych linii kolejowych oprócz rozpoznania naturalnego podłoża, co jest mniej istotne, ważne jest zdiagnozowanie stanu nasypów oraz płytkiego podłoża i podtorza. Tak więc prowadzi się badania wzdłuż istniejących torów, uzupełnione również w zależności od potrzeb badaniami w półce, lub 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. Dodatkowo dla georadaru widoczne są wszelkiego rodzaju efekty wywołujące dyfrakcje, czyli ugięcia fali a mogące pochodzić od pustek, kabli, rur, kamieni.

Oprócz badań georadarowych dla potrzeb badania ośrodka gruntowego dla nowoprojektowanych jak i modernizowanych linii kolejowych, stosuje się również inne badania geofizyczne. Stanowią one zarówno uzupełnienie, jak i zastępują georadar w przypadku warunków go ograniczających. Są to badania sejsmiczne, elektrooporowe, grawimetryczne.

Podsumowując, tylko kompleksowe podejście do zagadnienia polegające za sprzężeniu otworowych badań geologicznych i badań laboratoryjnych z ciągłymi pomiarami geofizycznymi dostarcza komplet informacji i danych przydatnych na dalszych etapach procesu inwestycyjnego, pozwalając przy tym zaoszczędzić czas i środki finansowe.