Zakład Budownictwa i Konstrukcji Inżynierskich

kierowany przez dr hab. inż. Anna M. Grabiec – prof. nadzw.

Wśród nowatorskich projektów, Zakład Budownictwa i Konstrukcji Inżynierskich prowadzi badania nad zastosowaniem procesu biodepozycji węglanu wapnia w poprawie właściwości materiałów budowlanych. Ich dotychczasowym efektem jest publikacja wysokopunktowanych artykułów z listy A w czasopismach angielskojęzycznych (m.in. Elsevier) ze współczynnikiem IF(40 pkt.). Ponadto prowadzone są badania iniektów i kompozytów cementowych, badania karbonatyzacji kruszywa recyklingowego oraz plastyfikatorów na bazie skrobi. Współpraca z podmiotami gospodarczymi odnosi się m.in. do aktywności dydaktycznej realizowanej wraz z firmą Lafarge Holcim – dotyczy to m.in. cyklicznych seminariów i współpracy w realizacji prac magisterskich. Ponadto współpraca realizowana jest z firmami MC Bauchemie, Duko (iniekty do napraw studni), Eko-Zec (zagospodarowanie odpadów budowlanych i energetycznych).

Zakład Mechaniki i Metod Komputerowych

kierowany przez dr hab. inż. Zbigniew Sroka

W Zakładzie rozwijana jest głownie problematyka analizy numerycznej z zakresu mechaniki ośrodków ciągłych, w tym tworzenie oraz aplikacje programów i systemów komputerowych do analizy problemów z tego zakresu, od klasycznych problemów teorii sprężystości i teorii płyt (w tym konstrukcje przestrzenne), poprzez ustalone i nieustalone problemy ruchu wód gruntowych do zagadnień transformacji przepływów w złożonych sieciach rzecznych.
Zakład należy do przodujących w kraju ośrodków w zakresie komputerowych metod modelowania zjawisk filtracji. Liczne publikacje i osiągnięcia dotyczą zarówno problemów teoretycznych (formułowania), jak i praktycznych aspektów stosowania metody numerycznych (MRS, MES i MEB, w tym ich sprzęgania). Badania i wartościowe rezultaty dotyczą zarówno problemów liniowych ale także zagadnień z nieliniowymi równaniami konstytutywnymi bądź/i nieliniowymi warunkami brzegowymi i zasilaniem, a także problemów z mieszanym reżimem przepływu, w tym z uwzględnieniem przepływów w strefie niepełnego nasycenia, Przedmiotem głębszych studiów i analiz  są także zagadnienia z cienkimi przewarstwieniami. Do wymiernych osiągnięć należy wytworzenie i wdrożenie do praktyki (w ramach Program RRI.14) systemu oprogramowania opisanego w książce B. Wosiewicza i Z. Sroki pt. „Komputerowe obliczenia filtracji dla budownictwa wodno-melioracyjnego [WNT, Warszawa 1992]. Nowy pakiet udostępniono później nieodpłatnie z książką Z. Sroki, Z. Walczaka, B.J. Wosiewicza: pt. Analiza ustalonych przepływów wód gruntowych metodą elementów skończonych [AR Poznań, 2004]. Jest wykorzystywany w praktyce inżynierskiej i w dydaktyce. Oprogramowanie jest nadal doskonalone. Ostatnie obszerniejsze badania dotyczyły modelowania przepływów w wałach i zaporach niskich, w tym także problemów nieustalonych w czasie. Wykazano celowość uwzględniania strefy niepełnego nasycenia oraz przydatność oceny wałów przeciwpowodziowych na podstawie opracowanej (Z. Sroka, 2011) charakterystyki nazywanej „krzywą czasów przejścia”. Prowadzone są także studia i badania dotyczące wyznaczania błędu rozwiązania numerycznego oraz wykorzystania tej informacji do adaptacyjnego (nawet automatycznego) poprawiania dyskretyzacji modelu numerycznego.
Ważnym obszarem badawczym jest problematyka modelowania ustalonych i nieustalonych przepływów w sieciach rzecznych, przede wszystkim długich odcinków rzek nizinnych i rozległych dorzeczy, z uwzględnieniem złożonej zabudowy hydrotechnicznej, w tym kanałów i zbiorników pracujących okresowo. Wytworzony przez zespół w składzie I. Laks, Z. Sroka i B.J. Wosiewicz komputerowy system modelowania SPRuNeR (oparty na równaniach Saint Venanta, eksploatowany i doskonalony przez 20 lat) jest porównywalny, zaś w pewnych obszarach przewyższa znane i powszechnie stosowane systemy. Problematyka badawcza nakierowana jest w dużej części na tarowanie (identyfikację) i weryfikację tworzonych modeli, stąd konieczność wielu pomiarów hydrometrycznych (np. rozkłady prędkości i batymetria) oraz geodezyjnych na modelowanych obiektach. Istotne prace i osiągnięcia w ostatnim okresie (I. Laks, 2012) dotyczą zwłaszcza modelowania szerokich dolin nizinnych z uwzględnieniem aktywnej części przekroju (zatem także martwych pojemności) oraz zbiorników przyrzecznych (polderów) pracujących tylko okresowo. Podejmowana jest obecnie również tematyka tworzenia oraz wykorzystania modeli dwuwymiarowych, opartych na równaniach płytkiej wody, głównie jednak dla krótszych odcinków rzek nizinnych. W tym aspekcie, ale także dla poprawnego odwzorowania pracy polderów przyrzecznych, prowadzone są pomiary i analizy dotyczące tworzenia numerycznych modeli terenu, w tym poprawiania i doskonalenia modeli ogólnodostępnych oraz komercyjnych.
Prowadzone obecnie główne badania stanowią w pewnym sensie połączenie obu podstawowych nurtów badawczych Zakładu. Dotyczą modelowania pracy polderu przyrzecznego w systemie przeciwpowodziowym rzeki nizinnej z uwzględnieniem faz pracy zbiornika, jego napełniania, retencjonowania wód i odwadniania. Obecnie podejmowane są w Zakładzie także pewne prace badawcze bliżej związane z geotechniką i konstrukcjami podziemnymi.

Zakład Geotechniki

kierowany przez dr hab. inż. Wojciech Tschuschke, prof. nadzw

Zakład Geotechniki specjalizuje się w interpretacji nowoczesnych badań in situ podłoża gruntowego w celu identyfikacji parametrów geotechnicznych gruntów w rzeczywistym stanie naprężenia podłoża. Z tej tematyki, we współpracy z ośrodkami naukowo-badawczymi w kraju (Politechnika Śląska, Politechnika Gdańska, Instytut Budownictwa Wodnego PAN w Gdańsku) i zagranicznymi (Norwegian Geotechnical Institute w Oslo, University of Louisiane w Atlancie, oraz Studio Getochnica Italiano) realizowane są wspólne badania nad wdrażaniem nowoczesnych systemów klasyfikacyjnych i procedur interpretacyjnych badań in situ (publikacje w czasopismach z IF - Geological Quarterly, Acta Slovenia Geotechnical). Drugim niezwykle ważnym zagadnieniem o randze międzynarodowej w którym specjalizuje się Zakład Geotechniki są badania gruntów antropogenicznych w tym szczególnie odpadów poflotacyjnych zdeponowanych w największym w świecie tego rodzaju obiekcie hydrotechnicznym OUOW Żelazny Most. W tematyce tej pracownicy Zakładu uczestniczą systematycznie w posiedzeniach Rad Budowy OUOW Żelazny Most, w przeglądach okresowych obiektu oraz posiedzeniach Zespołu Ekspertów Międzynarodowych powołanych na potrzeby bezpiecznego projektowania, rozbudowy i eksploatacji OUOW Żelazny Most. Z tej tematyki również realizowane są badania naukowe których wyniki prezentowane są na najbardziej prestiżowych Konferencjach i Kongresach o zasięgu międzynarodowym (The 3-rd International Conference on the Flat Dilatometer DMT’ 15, w Rzymie, The-19 International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering w Seoul). Zakład może się poszczycić uczestniczeniem w realizacji geotechnicznego projektu badawczego, dotyczącego symulacji obciążeń podłoża w celu modelowania procesu konsolidacji, realizowanego w naturalnej skali, ocenianego wg Ekspertów jako jednego z największych tego rodzaju projektów na świecie. Z wykonanych badań w ramach tego projektu realizowane są również prace doktorskie i magisterskie. W ramach popularyzacji badań i działalności naukowej którą zajmuje się Zakład prowadzone są liczne wykłady na Uczelniach Technicznych (Politechnika Śląska, Politechnika Gdańska, Politechnika Białostocka, Politechnika Warszawska) oraz w licznych Stowarzyszeniach Naukowo-Technicznych (Polski Komitet Geotechniki, Polskie Towarzystwo Geologiczne, Polski Związek Inżynierów i Techników Budownictwa, Okręgowa Wielkopolska Izba Budowlana, Sekcja Geotechniki i Infrastruktury Podziemnej Komitetu Inżynierii Lądowej i Wodnej PAN). W ramach współpracy z podmiotami gospodarczymi Zakład realizuje badania związane z: eksploatacją składowisk odpadów, projektowaniem i rozbudową obiektów hydrotechnicznych – KGHM Polska Miedź S.A., oceną budowy podłoży gruntowych na potrzeby projektowania i wykonawstwa sieci dróg i autostrad w Polsce GDDKiA, PolBud-Pomorze, Skanska, rewitalizacją obszarów zurbanizowanych – Urząd Miasta Kórnik. Dużo z tych prac realizowanych jest w Zakładzie jako zlecone prace usługowe i badawcze.

Zakład Urbanistyki i Architektury

kierowany przez dr inż. Anna Szymczak-Graczyk

W zakresie działań wykonanych przez Zakład Urbanistyki i Architektury znajduje się badanie relacji i struktur funkcjonalno-przestrzennych w skalach planistycznych jak i urbanistycznych.  Ideą przewodnią działania jest dążenie do wielowątkowego traktowania przestrzeni opartego na znajomości zróżnicowanych procesów jej kształtowania. Zakres działalności oraz twórczość pracowników Zakładu charakteryzuje się dużą różnorodnością obejmującą prace teoretyczne, naukowo-badawcze oraz projektowe, uzupełniane wystąpieniami na forum publicznym, publikacjami i wystawami. Przykładem dużego zaangażowania pracowników Zakładu jest współorganizowana przez Zakład Konferencja Naukowa pt. „Rewitalizacja Obszarów Zurbanizowanych” która corocznie odbywa się w Wałczu.