Kiedy wymiana gruntu to błąd: dwa przypadki z naszych budów

Zdanie, po którym ludzie najczęściej szukają drugiej opinii, brzmi: trzeba wymienić grunt. Czasem jest prawdziwe, a czasem nie i wtedy kosztuje niepotrzebnie dużo. Opiszę dwie nasze budowy z jednego sezonu, na których zapadły przeciwne decyzje. Na pierwszej gruntu nie wymienialiśmy, chociaż opinia geotechniczna wyglądała groźnie, a na drugiej wymieniliśmy go na pełny metr w ciągu jednego dnia. Różnicy nie zrobiło przyzwyczajenie ani cennik, tylko to, co stało w dokumentach i to, co było widać na dnie wykopu.

Grunt, który na papierze wyglądał źle

Pierwsza budowa to dom jednorodzinny na północy Śląska. Rozpoznanie było porządne: trzy otwory po cztery i pół metra w narożnikach obrysu budynku oraz dwa sondowania dynamiczne, czyli wbijanie żerdzi z liczeniem uderzeń, które pokazuje, jak grunt stawia opór.

Wyniki czytało się nieprzyjemnie. Pod czterdziestoma, pięćdziesięcioma centymetrami gleby z domieszką gruzu leżały piaski średnie, a od metra sześćdziesięciu zaczynały się gliny piaszczyste w stanie plastycznym; w najgorszym narożniku takiej gliny było dwa i pół metra ciągiem, aż do czterech metrów w dół. Do tego intensywne sączenia wody stwierdzone na półtora metra i na metr siedemdziesiąt, a niżej jeszcze jedno, chociaż zwierciadła wód gruntowych nie nawiercono wcale. Trzy z czterech wydzielonych warstw opinia opisała jako grunty o dużej wysadzinowości. W jednym z sondowań, mniej więcej na dwóch metrach, żerdź przeszła dziesięć centymetrów bez ani jednego uderzenia, czyli schodziła praktycznie własnym ciężarem.

Zestaw jest kompletny: glina, woda, wysadzinowość i sondowanie, które pokazuje pustkę. Jeżeli ktoś chce sprzedać wymianę gruntu, lepszego dokumentu sobie nie wymarzy.

Odruch rynkowy brzmi: wymieniać

Warto przypomnieć, o czym w ogóle mówimy. Wymiana gruntu polega na wykopaniu materiału, który znajduje się na terenie, na którym ma powstać budynek, i wysypaniu w jego miejsce innego materiału, najczęściej kruszywa o różnych frakcjach. Materiał na wymianę wsypuje się warstwami po 20-30 cm, zagęszczając odpowiednio każdą z nich.

Teraz przyłóż tę definicję do tamtego profilu. Żeby pozbyć się glin plastycznych, trzeba by zejść czterometrowym wykopem w glinę, w której na dwóch poziomach sączy się woda, a to oznacza odwodnienie przez cały czas robót, zabezpieczenie ścian wykopu i setki ton kruszywa dowiezionego i zagęszczonego warstwami. A na tym wszystkim stanąłby ten sam dom, który stanie tam i bez tego. Wszystko, co operator koparki wybierze ponad konieczne minimum, trzeba będzie zasypać kruszywem, za które należy zapłacić - i właśnie dlatego obszar wykopu wyznaczamy odbiornikiem geodezyjnym GPS, co do centymetra. Tutaj jednak nie mówimy o centymetrach ponad minimum, tylko o metrach.

A pytanie, które w tym momencie zadaje niewielu, brzmi po prostu: po co?

Co naprawdę mówiła opinia

Opinia nigdzie nie żądała wymiany gruntu. To pierwsza rzecz, którą sprawdzam, i pierwsza, o którą warto zapytać wykonawcę: pokaż mi w tym dokumencie zdanie, z którego to wynika.

Druga rzecz to nośność. Piaski, gliny półzwarte i twardoplastyczne opinia zaliczyła do gruntów nośnych, a gliny plastyczne do średnionośnych, więc żadna warstwa nie była nienośna, bo nie było tam ani torfu, ani namułu, ani niekontrolowanego nasypu. Słaby grunt i grunt do wymiany to nie są synonimy, choć w rozmowach na budowie bywają używane zamiennie.

Trzecia rzecz jest najważniejsza i najłatwiej ją przeoczyć. Prawdziwym problemem nie była słabość gruntu, tylko jego niejednorodność. Moduł, którym opisuje się sztywność podłoża, wynosił w jednym narożniku domu piętnaście, a w przeciwległym trzydzieści cztery megapaskale, więc podłoże pod jednym końcem budynku było ponad dwa razy sztywniejsze niż pod drugim. Takie podłoże osiada nierówno i opinia napisała to wprost: obiekt posadowiony w obrębie tych gruntów może nadmiernie i nierównomiernie osiadać.

Na nierównomierne osiadanie odpowiada się konstrukcją, a nie kruszywem. Osobiście jako wykonawca preferuję płyty fundamentowe. Są stabilniejsze niż tradycyjny fundament i lepiej przenoszą obciążenia. Płyta rozkłada ciężar domu na całą powierzchnię zabudowy i spina budynek w jedną bryłę, więc różnicę sztywności podłoża przenosi w sobie, zamiast oddawać ją ścianom. Wybranie glin z głębokości, na której płyta prawie ich nie obciąża, tej różnicy by nie usunęło, bo niżej dalej byłoby to samo. Sprawdzenie osiadań należy przy tym do konstruktora i tylko on może powiedzieć, że wyszły w granicach. Wymiana gruntu może być konieczna również wtedy, gdy nie ma on odpowiedniej nośności. W takim wypadku sposób postępowania każdorazowo zależy od wyników badań i zawsze powinien być określony przez konstruktora. Ta sama zasada działa w drugą stronę: skoro badania wymiany nie wymagają, to decyzja o niej też nie należy do wykonawcy.

Ukryty koszt wymiany, o którym nikt nie mówi

Jest w tej sprawie argument, którego nie usłyszysz od nikogo, kto na wymianie zarabia, bo dotyczy papierów, a nie kruszywa.

Przepisy dzielą obiekty budowlane na kategorie geotechniczne. Dom o jednej albo dwóch kondygnacjach mieści się w pierwszej kategorii, ale pod warunkiem, że stoi w prostych warunkach gruntowych; do tej samej, najłagodniejszej półki należą wykopy do metra dwudziestu. Głębsze wykopy i budowle ziemne są już drugą kategorią, tak samo jak obiekty posadawiane w warunkach złożonych, czyli tam, gdzie warstwy są niejednorodne i nieciągłe albo woda stoi w poziomie posadowienia i wyżej. Różnica między jedną półką a drugą jest bardzo konkretna: dla pierwszej kategorii wystarczy opinia geotechniczna, a dla drugiej trzeba opracować dodatkowo dokumentację badań podłoża gruntowego i projekt geotechniczny.

Kategorię ustala projektant obiektu, a nie wykonawca, i to on ma ją zmienić, jeżeli w gruncie zastanie coś innego, niż zakładały badania. Zwróć uwagę, co z tego wynika: decyzja o czterometrowym wykopie z odwodnieniem sama z siebie przesuwa budowę na wyższą półkę i dokłada do niej dokumentów, których wcześniej nie było. Robi się problem po to, żeby rozwiązać problem, którego nie ma.

Nie piszę tego po to, żeby wymiany unikać, kiedy jest potrzebna, bo wtedy jest tańsza niż jej brak. Piszę to dlatego, że robienie czegoś na wszelki wypadek bywa w budowlance najdroższym ze wszystkich uzasadnień. Po to oddaje się fundament konstruktorowi, żeby policzył siły działające na budynek i na grunt pod nim i dobrał konstrukcję tak, żeby była wytrzymała - z zapasem, który dokładają już same przepisy. Kto nie ma pewności, robi zapasy, a te zapasy ktoś potem musi kupić. Działa to też w drugą stronę: projektu nigdy nie odchudzamy i nie szukamy w nim oszczędności, bo fundamentu, na którym stanął już dom, nie da się poprawić.

Co zrobiliśmy zamiast wymiany

Zakres wyszedł krótki i to jest cała pointa. Zdjęliśmy glebę z gruzem w całości, bo to grunt organiczny i nie wolno na nim niczego posadowić; ziemia została na działce, w miejscu wskazanym przez inwestora. Pod płytą wykonaliśmy podbudowę 30 cm z kruszywa grubej frakcji, warstwami, każdą osobno zagęszczaną, i - jak zawsze - 70 cm szerzej niż oś ścian, bo samej krawędzi nasypu nie da się zagęścić tak dobrze jak środka, a na obwodzie stoją ściany nośne. Robimy ją zawsze, także przy dobrych warunkach gruntowych, bo płyta na porządnej podbudowie po prostu lepiej pracuje, a piasku tam nie sypiemy, bo piasku nie da się zagęścić tak dobrze jak grubego kruszywa. Do tego zostało lokalne wybranie miejsc słabszych, jeżeli takie pokażą się w dnie, oraz wyrównanie poziomu w narożniku, w którym teren opadał.

Ostatni punkt tej listy jest ważniejszy, niż wygląda, bo tam właśnie rozstrzyga się cała sprawa. Badania geotechniczne to jedno, drugie to ocena ziemi naocznie w momencie rozpoczęcia robót i zweryfikowanie, czy jest zgodna z wynikiem badań. Trzy otwory to rozpoznanie punktowe i sama opinia to zastrzega, a dopiero odkryte dno pokazuje, co jest między otworami.

Żeby to dno dało się w ogóle uczciwie ocenić, trzeba go wcześniej nie zniszczyć. Tak zwany grunt rodzimy leży tam zazwyczaj od setek lub tysięcy lat, nie trzeba go dodatkowo zagęszczać. Z kolei jeśli go rozgnieciemy i uplastycznimy, bardzo zmniejszy się jego nośność, zacznie się on zachowywać jak plastelina. Koparkoładowarka waży od siedmiu do dziesięciu ton i przez cały dzień jeździ po dnie wykopu, więc robi dokładnie to, a uplastyczniony grunt trzeba potem usunąć: powstaje wymiana, której nie było ani w opinii, ani w ofercie. Dlatego na docelowy poziom gruntu w ogóle nie wjeżdżamy, tylko pracujemy gąsienicową koparką obrotową, która stoi obok i sięga ramieniem. Na gruntach spoistych zagęszczamy statycznie, bo wibracje uplastyczniają glinę zamiast ją zagęszczać. Wykopu nie zostawiamy na deszcz, bo grunt twardoplastyczny rozmaka do plastycznego w kilka dni i wtedy wymiana, której nie było, nagle jest. Każda zagęszczona warstwa ma protokół, gotową podbudowę badamy pod kątem stopnia zagęszczenia własną płytą dynamiczną i wynik dostajesz na piśmie, a odbiór podłoża wpisuje do dziennika budowy Twój kierownik budowy, bo to jego podpis, nie nasz, rozstrzyga potem ewentualny spór.

Przed wykopem poszły cztery pytania do konstruktora i wypisuję je, bo przy takim profilu trzeba je zadać na każdej podobnej działce. Pierwsze dotyczyło krawędzi płyty: spód podbudowy wypadał tuż nad dolną granicą przemarzania, a pod nim był grunt o dużej wysadzinowości, więc chcieliśmy wiedzieć, czy rozwiązaniem ma być samo podniesienie terenu wokół budynku. Drugie dotyczyło osiadań przy tej ponad dwukrotnej różnicy sztywności i tego, czy pominięcie zalecanych w opinii badań dodatkowych jest świadomą decyzją projektanta. Trzecie dotyczyło materiału podbudowy, bo rysunek mówił o piasku, a na glinie warto rozważyć kruszywo łamane i geowłókninę na styku warstw; geowłóknina tylko separuje warstwy, żeby kruszywo nie wciskało się w rozmiękczone dno, i nie przenosi obciążenia konstrukcji. Czwarte dotyczyło drenażu, bo opinia zalecała go rozważyć, a rozważyć to nie to samo co wykonać.

Kierownik budowy okazał się tego samego zdania co my w sprawie warstwy z kruszywa i poprosił tylko o konkretny materiał oraz o to, żeby badanie płytą dynamiczną na pewno było. Tak to u nas wygląda zawsze: wszystko, co wynika z projektu i badań gruntu, także wymianę gruntu, liczymy przed podpisaniem umowy, więc cena z oferty nie rośnie w trakcie budowy, a kruszywo i jego dowóz rozliczamy wedle faktycznego zużycia, po cenie z faktury dostawcy - bez narzutu i bez prowizji na materiale. Podpowiadamy przy tym, gdzie w okolicy umiemy dowieźć najtaniej, a jeżeli znajdziesz taniej, zamawiamy tam. Co jeszcze robimy pod każdą płytą, wypisaliśmy w sekcji Co robimy w standardzie.

Druga budowa i odwrotna decyzja

Kilka tygodni później, na innej naszej budowie, ta sama analiza dała wynik przeciwny.

Dom był piętrowy, płyta niewielka. Wykop otworzyliśmy rano i dno wyglądało źle od pierwszej łyżki: glina rozwarstwiała się w środku profilu, a w jednym miejscu nie szło jej zeskrobać nawet ciężką koparką, choć dwa metry obok całe pasmo rozchodziło się pod łyżką. Takiego gruntu dawno na budowie nie widziałem, a dwadzieścia metrów dalej mogło być zupełnie inaczej. Badania punktowe tego nie pokażą i nie jest to zarzut wobec badań, tylko powód, dla którego dno wykopu ogląda się osobno.

Decyzja zapadła na miejscu, wspólnie z kierownikiem budowy: wymieniamy grunt na pełny metr pod całą płytą. Kruszywo na następny dzień było już zamówione, więc po prostu zwiększyliśmy zamówienie, a całość poszła jednego dnia. Tego typu rzeczy robimy zawsze w ciągu jednego dnia, żeby nam się nie rozciągnęły, i przy takim gruncie ma to jeszcze jeden powód: wykop stał otwarty kilka godzin i kruszywo trafiło na suche dno, zanim w nocy zaczęło padać. Gdyby ta sama robota rozłożyła się na trzy dni z deszczem w środku, dołożylibyśmy sobie kolejne kilkadziesiąt centymetrów rozmokłej gliny do wybrania.

Przy okazji podnieśliśmy poziom zero budynku o kilkanaście centymetrów, w uzgodnieniu z kierownikiem budowy i geodetą, bo dom stał nisko względem drogi. To nie jest kosmetyka. Nieprawdą jest zresztą, że taką decyzję trzeba podjąć przed wyceną i że po wylaniu płyty nic się już nie da zrobić - jeżeli jest w tej sprawie niepewność, rozstrzygamy ją na budowie, kiedy działka jest już uprzątnięta, a my mamy na miejscu niwelator i odbiornik geodezyjny GPS. Korekta kilkunastu centymetrów rozwiązuje wtedy problem, który później kosztuje dziesiątki tysięcy złotych, a bywa, że nie da się go rozwiązać wcale; widziałem już takie za nisko posadowione budowy. Sześćdziesiąt centymetrów to zresztą nie jest jeszcze granica przemarzania, bo zależy to od tego, jak potem zostanie zagospodarowany grunt wokół domu - dlatego zawsze pytamy o poziom zero. Wyżej posadowiona płyta i obsypany później teren robią dla krawędzi płyty więcej niż dodatkowa warstwa kruszywa pod jej środkiem.

Jedna uwaga, która przy takich decyzjach wraca. Ten dom był piętrowy, a więc miał małą powierzchnię zabudowy. Dom parterowy o powierzchni użytkowej 100 m2 ma większą powierzchnię zabudowy niż dom piętrowy o powierzchni użytkowej 100 m2, więc ta sama decyzja o wymianie na metr obejmuje tam znacznie więcej gruntu. Przy parterówce, jeżeli problemem jest wyłącznie wysadzinowość, a nie nośność, wymianę robi się czasem po obwodzie budynku, ale wolno tak zrobić tylko za zgodą konstruktora i kierownika budowy.

Obie budowy różniło jedno. Na pierwszej grunt w poziomie posadowienia był w porządku, a kłopot leżał głęboko i płyta i tak go prawie nie obciążała. Na drugiej kłopot leżał dokładnie tam, gdzie miała stanąć płyta.

O co zapytać wykonawcę, który mówi, że trzeba wymienić

To są pytania do każdego wykonawcy, do nas również. Żadne z nich nie wymaga wiedzy technicznej, a odpowiedzi powiedzą Ci więcej niż cena.

1. Z czego wynika ta wymiana: z badań geotechnicznych, z projektu, czy z tego, co widać w dnie wykopu? Jeżeli wykonawca powołuje się na opinię, poproś o wskazanie miejsca w dokumencie.
2. Do jakiej głębokości i dlaczego akurat tej? Wymiana do warstwy nośnej i wymiana do głębokości przemarzania to dwie zupełnie różne ilości kruszywa.
3. Czy konstruktor o tym wie i czy się pod tym podpisze? Sposób postępowania z gruntem należy do niego, nie do operatora koparki.
4. Co się stanie, jeżeli dno wykopu okaże się inne niż badania? Chodzi o to, kto wtedy decyduje i w którym momencie poznasz koszt.
5. Czym będzie zagęszczane, w ilu warstwach i czy dostaniesz protokoły oraz badanie zagęszczenia na piśmie? Po zasypaniu nikt tego już nie sprawdzi.
6. Czy wykop zostanie zasypany tego samego dnia? Jeżeli nie, zapytaj, co się stanie, kiedy w nocy spadnie deszcz.

Dwie odpowiedzi powinny zapalić Ci lampkę. Pierwsza to „u nas zawsze się wymienia, tak jest bezpieczniej”, bo bezpieczniej jest wtedy głównie dla tego, kto wystawia fakturę za kruszywo. Druga to milczenie w miejscu, w którym powinno paść odniesienie do dokumentu, bo jeżeli wykonawca nie potrafi powiedzieć, co mówi opinia geotechniczna, to znaczy, że jej nie czytał.

Jeżeli ktoś mówi Ci, że trzeba wymienić grunt, przyślij nam rysunki i badania geotechniczne. Przeczytamy je i policzymy to, co z nich wynika, razem z wymianą, jeżeli faktycznie jest potrzebna. Jednej rzeczy przy tym nie obiecuję: że z samych dokumentów wyjdzie, że wymiany nie będzie. Decyzji za konstruktora nie podejmuję, a ostatnie słowo i tak należy do dna wykopu w dniu, w którym je zobaczymy. Wycenę dostaniesz w 48 godzin od skompletowania zapytania.

Pytania

Czy pod płytę fundamentową trzeba wymieniać grunt?

Nie zawsze i częściej nie niż tak. Płyta rozkłada ciężar domu na całą powierzchnię zabudowy, więc naprężenie schodzące w grunt jest wielokrotnie mniejsze niż pod ławą, a warstwa słaba leżąca głęboko bywa poza zasięgiem jej oddziaływania. Rozstrzyga opinia geotechniczna, konstruktor i dno wykopu. Kiedy wymiana jest naprawdę konieczna, rozpisujemy w tekście o wymianie gruntu pod płytą.

Do jakiej głębokości można wykonać wymianę gruntu?

Technicznie do warstwy nośnej, ale praktyczna granica leży tam, gdzie wykop zaczyna wymagać odwodnienia i zabezpieczenia ścian. Wtedy rośnie nie tylko liczba ton kruszywa, bo głębszy wykop i złożone warunki gruntowo-wodne oznaczają drugą kategorię geotechniczną, a więc dokumentację badań podłoża i projekt geotechniczny. Przy domu jednorodzinnym zwykle taniej jest dobrać posadowienie do gruntu niż grunt do posadowienia.

Czy słaby grunt zawsze trzeba wymienić?

Nie. W opiniach rozróżnia się grunty nośne, średnionośne i słabonośne, a wymiany wymagają dopiero te ostatnie w poziomie posadowienia: grunty organiczne jak torfy i namuły, nasypy niekontrolowane oraz gliny i pyły w stanie miękkoplastycznym. Glina twardoplastyczna albo plastyczna pod płytą bywa gruntem, który spokojnie utrzyma dom, choć wymaga innego traktowania na budowie. Więcej o czytaniu takiego dokumentu w tekście o opinii geotechnicznej, a o samym mrozie w tekście o gruntach wysadzinowych.

Kto decyduje o wymianie gruntu na budowie?

Decyzja składa się z trzech głosów i żaden z nich nie należy do handlowca. Badania mówią, co jest pod ziemią, konstruktor mówi, co z tym zrobić, a dno wykopu weryfikuje jedno i drugie w dniu, w którym koparka zdejmie humus. Dlatego badania geotechniczne są u nas załącznikiem do zapytania o wycenę, a nie dokumentem, który ktoś czyta po wykopie; dlaczego są obowiązkowe, opisałem szerzej w artykule Badania geotechniczne działki na Pozytywnie Zbudowani.