Projekt EN 1997:202x Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne

Eurokod 7. Nowa generacja normy – postęp, możliwości i wyzwania

Prace nowelizujące całą rodzinę Eurokodów miały na celu, określonym w mandacie M/515, ich uproszczenie, skrócenie i uczynienie bardziej przyjaznymi dla użytkownika, a także uwzględnienie najnowszych osiągnięć wiedzy. W przypadku normy EN 1997 cele te w dużej mierze zrealizowano – nowe wersje poszczególnych części są bardziej przyjazne, lecz nie powiodło się ich skrócenie. Przeciwnie, objętość wzrosła, ale też wprowadzono wiele zagadnień z korzyścią dla użytkowników normy. Prace nad Eurokodami drugiej generacji zbliżają się obecnie ku końcowi. Opublikowane w końcu 2020 r. wersje robocze trzech części nowej wersji normy Eurokod 7 przedstawiają już formę normy bliską ostatecznemu jej kształtowi. Niniejszy artykuł opisuje najistotniejsze jej elementy z punktu widzenia projektantów konstrukcji oraz projektantów geotechnicznych, odnośnie do aktualnych postępów i działań w komitecie normalizacyjnym CEN/TC 250/SC7 pracującym nad tą normą.

Fot. stock.adobe.com / graja

Pierwsza generacja norm europejskich (Eurokodów), szczególnie tych istotnych z punktu widzenia projektowania geotechnicznego [1-3], ukazała się na początku obecnego stulecia jako efekt prac zapoczątkowanych już trzy dekady wcześniej w krajach Europy Zachodniej. Przy ich opracowaniu reprezentanci Polski nie mieli możliwości brać znaczącego udziału od samego początku, gdyż udział ekspertów z Polski rozpoczął się dopiero w 2000 r., choć nasz kraj został zobligowany do ich wdrożenia jako norm zharmonizowanych. Formalnie nastąpiło to w 2010 r., gdy Eurokody zastąpiły wiele do tego momentu stosowanych Norm Polskich serii PN-B. W 2021 roku mija ponad 10 lat od tego czasu, co zbiega się z zakończeniem pewnego okresu przejściowego, gdy obok siebie często powstawały konstrukcje projektowane zarówno już na podstawie normy europejskiej, jak i zaprojektowane na podstawie starszych Norm Polskich. Obecnie dobiegają końca prace nad aktualizacją i ewolucją Eurokodów, związane z opracowaniem ich drugiej generacji [4-7]. Proces ten, zapoczątkowany kilka lat temu, tym razem odbywa się przy uczestnictwie grona ekspertów z Polski. Dzięki temu nie tylko mają oni bezpośredni wpływ na kształt nowej wersji normy Eurokod 7, ale również możliwość bieżącego informowania środowiska inżynierskiego o postępach w tych pracach. Przykład pierwszej generacji Eurokodu 7 pokazał, że takie podejście ułatwia późniejsze wdrażanie normy w praktyce, gdyż poza samą normą projektanci otrzymują również komentarze ekspertów zawarte w licznych artykułach opublikowanych w prasie branżowej. Dotychczas nowym wersjom poświęcono już kilka publikacji [8-13], podsumowujących zarówno kwestie formalne, jak i najistotniejsze kwestie merytoryczne. W artykule przedstawione są aktualne informacje dotyczące najważniejszych elementów i zmian nowej normy Eurokod 7, jak również uwagi dotyczące ich potencjalnych konsekwencji dla branży budowlanej w Polsce.

Różnicowanie poziomu niezawodności, konsekwencje zniszczenia, kategorie geotechniczne, zarządzanie jakością w projektowaniu

Zakres stosowalności dotychczasowej wersji normy Eurokod 7 jest przede wszystkim skoncentrowany na obiektach zaliczanych do drugiej kategorii geotechnicznej (GC2), czyli zdecydowanej większości obiektów tzw. budownictwa powszechnego i infrastrukturalnego. W dotychczasowej praktyce krajowej przyjęło się jednak, że dla obiektów niższej rangi (GC1) normy europejskie nie są stosowane, co często jest uzasadniane zbyt dużym skomplikowaniem wymagań i nieracjonalnie wysokim poziomem bezpieczeństwa przy ponoszeniu niepotrzebnych kosztów. Jednocześnie dla obiektów wyższej rangi, często o znacznie wyższych potencjalnych konsekwencjach zniszczenia (GC3), rzadko przyjmowano rzeczywiście wyższe kryteria niż dla typowego budownictwa powszechnego. W polskiej praktyce projektowej prowadziło to do sytuacji, w której rolniczy budynek gospodarczy (GC1), typowy blok mieszkalny (GC2) oraz obiekty główne elektrowni konwencjonalnej (GC3) były projektowane w odniesieniu do tego samego poziomu niezawodności. Dotychczas w geotechnice najwyżej różnicowano wymagania formalne stawiane przed projektantem w związku z uzyskaniem decyzji o pozwoleniu na budowę. Problematykę tę w dużej mierze ma rozwiązać narzucenie, w drugiej generacji Eurokodów, różnicowania poziomu niezawodności w zależności od przyjętej klasy konsekwencji zniszczenia (CC), a w zakresie geotechniki i posadowień, również przyjętej kategorii geotechnicznej (GC), powiązanej z klasami konsekwencji oraz klasą złożoności warunków geotechnicznych (GCC) – tab. 1.

Tab. 1. Kategoria geotechniczna w zależności od klasy konsekwencji zniszczenia i złożoności warunków geotechnicznych [5]

Drugim istotnym elementem jest system zarządzania jakością, opierający się na zróżnicowaniu wymaganych poziomów, np. weryfikacji projektu, nadzoru, inspekcji czy monitorowania konstrukcji. Niektóre wymagania określone przez projektanta mogą się również odnosić do etapu utrzymania i eksploatacji konstrukcji geotechnicznej, co jest jak najbardziej racjonalnym podejściem. Przykładowe zróżnicowanie wybranych elementów systemu zarządzania jakością, wpływających na poziom niezawodności konstrukcji i prawdopodobieństwo wystąpienia błędów, zarówno przy projektowaniu, realizacji, jak i utrzymaniu, przedstawiono w tab. 2.

Tab. 2. Przykład zróżnicowania poziomów w systemie zarządzania jakością w projektowaniu geotechnicznym [13]

Na szczególną uwagę zasługuje element niezależnej weryfikacji – audytu przez stronę trzecią (np. niezależne biuro projektowe, instytucie, eksperta lub konsultanta geotechnicznego), czyli tzw. zasada czterech oczu, co powinno być standardem dla obiektów zaliczanych do trzeciej kategorii geotechnicznej (GC3). Taką niezależną weryfikację inwestor powinien zapewnić zarówno na etapie projektowania, w zakresie weryfikacji projektu, jego założeń i zakresu rozpoznania geotechnicznego (w tym są niezależne badania kontrolne), jak również na etapie realizacji.

mgr inż. Witold Bogusz Instytut Techniki Budowlanej przewodniczący grupy CEN TC 250/SC7/TG-D1 „Slopes, Retaining Structures and Anchors”

dr inż. Bolesław Kłosiński Instytut Badawczy Dróg i Mostów

Literatura

1. PN-EN 1990:2004 Eurokod: Podstawy projektowania konstrukcji.
2. PN-EN 1997-1:2008 Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne – Część 1: Zasady ogólne.
3. PN-EN 1997-2:2009 Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne – Część 2: Rozpoznanie i badania podłoża gruntowego.
4. prEN 1990:202x Eurocode: Basis of structural and geotechnical design (draft 09-2020).
5. prEN 1997-1:202x Eurocode 7: Geotechnical design – part 1: General rules (draft 10-2020).
6. prEN 1997-2:202x Eurocode 7: Geotechnical design – part 2: Ground properties (draft 10-2020).
7. prEN 1997-3:202x Eurocode 7: Geotechnical design – part 3: Geotechnical structures (draft 10-2020).
8. B. Kłosiński, Perspektywy zmian Eurokodu 7: Projektowanie geotechniczne, „Inżynieria i Budownictwo” nr 3/2017.
9. W. Bogusz, B. Kłosiński, Nowa generacja Eurokodów – Zmiany w projektowaniu geotechnicznym, Acta Sci. Pol. Architectura 17 (2)/2018.
10. M. Leszczyński, W. Bogusz, Nowa generacja Eurokodu 7: Ogólny zarys zmian oraz harmonogram prac, „Geoinżynieria Drogi Mosty Tunele” nr 68 (3/2019).
11. W. Bogusz, M. Leszczyński, Nowa generacja Eurokodu 7: Rola rozpoznania podłoża w projektowaniu geotechnicznym, „Geoinżynieria Drogi Mosty Tunele” nr 69 (4/2019).
12. N. Maca, Nowa generacja Eurokodu 7: Nadchodzące zmiany w projektowaniu konstrukcji geotechnicznych, „Inżynier Budownictwa” nr 10/2019.
13. W. Bogusz, Obiekty budownictwa energetycznego w świetle nadchodzących Eurokodów drugiej generacji, „Builder Science”, kwiecień 2020.