Nieprzemyślana nadbudowa

Budynek mieszkalny przy ulicy Tomasza Zana 13 został wybudowany tuż przed wybuchem drugiej wojny światowej. Ten niewielki, w całości podpiwniczony dom, posadowiony na ceglanych ławach fundamentowych miał jedną kondygnację naziemną. Po wojnie, w 1948 roku, budynek nadbudowano, wznosząc dodatkowe dwie kondygnacje.

Ściany budynku są z cegły ceramicznej na zaprawie wapienno-cementowej, więźba dachowa drewniana, dach kryty blachą na deskowaniu, schody żelbetowe. Gmach posiada poddasze użytkowe. Ławy znajdują się 30 cm poniżej posadzki piwnic. Ławy wykonano z odsadzkami o szerokości 7 cm. Szerokość ław 55 i 83 cm

Po wykonaniu nadbudowy budynek porysował się. Pęknięcia uwidoczniły się na zewnętrznej ścianie od strony ulicy Tomasza Zana. Rysy pojawiły się także na wewnętrznych ścianach budynku. Spękania przechodzą przez całą grubość murów.

W końcu lat siedemdziesiątych zespół rzeczoznawców budowlanych PZITB pod kierownictwem mgr. inż. Teodora Gizę opracował ekspertyzę techniczną budynku. W opracowaniu stwierdzono, że kształt i układ rys świadczy o nierównomiernym osiadaniu gruntu pod fundamentami. W piwnicy budynku wykonano dwa wykopy badawcze i stwierdzono, że w podłożu występują zarówno średnio zagęszczone piaski jak i torfy. Miąższość torfów zalegających w jednym z wykopów wynosiła ponad 1,0 metr. Przeprowadzone w opracowaniu obliczenia wykazały, że po nadbudowie przekroczone zostały dopuszczalne naprężenia przekazywane na grunt. Naprężenia zostały przekroczone o 20 % pod ścianami zewnętrznymi i o 60% pod ścianą środkową. Zróżnicowana budowa podłoża, występowanie gruntów organicznych i nierównomierne obciążenie spowodowało powstanie osiadań fundamentów, a to wywołało deformację konstrukcji i pęknięcie. Proces osiadania nie zakończył się, gdyż ślady pęknięć widoczne były także na świeżo naprawionych fragmentach murów. W cytowanym opracowaniu stwierdzono, że stan istniejący nie zagraża jeszcze stateczności budynku jako całości, natomiast zagrożenie może nastąpić przy dalszym osiadaniu. Zalecono prowadzenie obserwacji rys i, w przypadku ich powiększania się, wykonanie odpowiednich reperacji. Jednocześnie wykluczono możliwość samoczynnej stabilizacji gruntu. Zalecono także wykonanie dokumentacji geotechnicznej. Zaprojektowano otwory o głębokości 8.0 metrów - 6.0 metrów poniżej poziomu posadowienia fundamentów. Plan przewidywał wykonanie 10 otworów wokół i dwóch otworów w piwnicach budynków.

Prace te nie zostały wykonane, a z biegiem czasu stan techniczny budynku nie zmieniał się. Rysy nie powiększały się i sprawa ucichła. Temat odżył, gdy na początku tego stulecia budynek ponownie zaczął się odkształcać.

W 2005 roku przeprowadzono wiercenia badawcze i dokonano wizji lokalnej. W jednej z piwnic, która usytuowana jest od strony ulicy Zana, w miejscu, gdzie na murze widoczne jest największe pęknięcie, stwierdzono, że grunt usunął się spod fundamentu i częściowo wypełnił wnętrze piwnicy.

Na tym fragmencie ściany, ława fundamentowa oderwała się od muru. W celu rozpoznania podłoża wokół budynku wykonano 5 otworów badawczych o głębokości 5 metrów. Wywiercono także jeden otwór w piwnicy, w pobliżu zniszczonej ławy fundamentowej. Przeprowadzone badania wykazały, że pod fundamentami obok średnio zagęszczonych piasków i torfów zalegają także plastyczne gliny. Warstwa mad występowała lokalnie do głębokości 0.5 metra poniżej poziomu posadowienia fundamentów. Torfy, które zlokalizowano przed frontową ścianą budynku zalegały do głębokości 0.7 metra poniżej poziomu posadowienia. Pod torfami nawiercono cienką warstwę - 0.3 metra glin. Woda gruntowa znajdowała się na głębokości 3.45 metra poniżej poziomu terenu, przeszło metr poniżej ław fundamentowych.

W przeszłości, gdy budowano dom, teren był podmokły, woda gruntowa znajdowała się płycej. Starsi mieszkańcy, pamiętający okres przedwojenny, mówią o małym bagienku, które usytuowane było w tym miejscu. Zastanawiałem się, co spowodowało, że przemieszczenia, które niemalże ustały, pojawiły się nagle i to ze zdwojoną siłą. Moją uwagę zwróciła nowa kamienica wybudowana u zbiegu ulic Chłopickiego i Szaserów. Dom ten narożnikiem przylegał do posesji, na której usytuowany był popękany budynek. Niedawno ukończony sześciokondygnacyjny dom zajmował całą działkę. Gdzie parkują samochody? Dla takiej wielkości obiektu potrzeba jest wiele stanowisk garażowych. Dom musi mieć podziemny garaż. Żeby wypełnić wymagania przepisów trzeba było wybudować dwa poziomy podziemnych garaży. Oznaczało to, że podczas budowy konieczne było wykonanie odwodnienia. Nie znam dokładnych danych, ale można założyć, że płyta garażu posadowiona jest na głębokości 7.0-8.0 metrów ppt. Przegłębienia w wykopie pod dźwigi schodzą jeszcze niżej. Budowa podziemnego garażu na poziomie minus dwa wymusiła wykonanie odwodnienia. Lustro wody zostało obniżone o około 4.0 metry. Narożniki obu budynków oddalone są od siebie nie więcej niż 10 metrów, niewątpliwie więc odwodnienie spowodowało obniżenie poziomu wody gruntowej także pod budynkiem przy Tomasza Zana 13. Wszystko stało się jasne. Wzrost naprężeń pod budynkiem, być może też przez suszenie torfu (torf znajdował się w zasięgu wód kapilarnych), spowodowało dodatkowe osiadanie budynku. Opracowany został projekt naprawy domu: fundamenty mają być podbudowane odcinkami do poziomu nośnych piasków; po zakończeniu tych prac, wyremontowane zostaną popękane mury.

Opisany przypadek przypomina zasadę, która studentom wydziałów budowlanych przedstawiana jest w trakcie zajęć. Odwodnienie terenu powoduje wzrost naprężeń w gruncie, a to może być przyczyną powstania osiadań budynków, które są w zasięgu wywołanej depresji.

Druga reguła związana jest z gruntami organicznymi. Torfy znajdujące się poniżej poziomu wody gruntowej mogą przenosić obciążenia od budowli, gdy jednak zostaną przesuszone, odkształcają się znacznie. Projektując dom posadowiony na torfie, nie jesteśmy w stanie przewidzieć, co w przyszłości stanie się z poziomem wody gruntowej. Lepiej więc nie ryzykować. Bezpieczne jest posadowienie na gruntach nośnych.

Poniżej przedstawiamy przekrój geologiczny:

Przekrój geologiczny