Settlement of a historic building due to seepage-induced soil deformation

The research paper reviews issues associated with the impact of groundwater flow on soil characteristics and parameters, hence, the entire structure of a building set on it. Water seepage through the ground, building subsoil or structural elements of buildings made of soil affects the soil skeleton and may lead to changes in the arrangement of individual grains relative to each other, i.e., a modified soil structure. Soil solid phase (soil skeleton) deformations resulting from seepage forces are called seepage-induced deformations. The article characterizes typical seepage-induced deformations and specifies a criterion defining the beginning of the phenomenon. The case study involved using data on cracks and deformations in a historic building, as well as water seepage in its subsoil. Seepage was analysed, and zones where the seepage process initiation criterion was exceeded, were determined based on subsoil water level monitoring data. The determined zones coincide with the location of building cracks and scratches and confirm the possible cause behind building damage.

W artykule dokonano przeglądu zagadnień związanych z wpływem przepływu wód gruntowych na właściwości i parametry gruntu, a tym samym na całą konstrukcję posadowionego na nim budynku. Filtracja wody przez grunt, podłoże budowlane lub elementy konstrukcyjne budowli wykonanych z gruntu oddziałuje na szkielet gruntu i może prowadzić do zmian w układzie poszczególnych ziaren względem siebie, czyli do modyfikacji jego struktury. Odkształcenia szkieletu gruntowego wynikające z działania sił filtracji nazywane są deformacjami filtracyjnymi. W artykule scharakteryzowano typowe deformacje wywołane filtracją wody w gruncie oraz podano kryterium określające moment pojawiania się danego zjawiska. W studium przypadku wykorzystano dane dotyczące spękań i odkształceń w zabytkowym budynku oraz filtracji wody w jego podłożu. Na podstawie danych z monitoringu poziomu wody gruntowej przeanalizowano przepływ wód podziemnych i wyznaczono strefy, w których przekroczone zostało kryterium inicjacji procesu sufozji. Wyznaczone strefy pokrywają się z lokalizacją pęknięć i zarysowań budynku i potwierdzają możliwą przyczynę jego uszkodzenia.