Bonitacja terenu. Piotr Jermołowicz Inżynieria Środowiska Szczecin

Transkrypt

1 Piotr Jermołowicz Inżynieria Środowiska Szczecin Bonitacja terenu. Obecnie, w praktyce inżynierskiej, po wprowadzeniu szeregu aktów prawnych i normalizacji, dokonuje się swoista rewolucja. Dotyczy to szczególnie zmiany sposobów badań podłoża gruntowego, projektowania w tym także geotechnicznego, pomiarów parametrów, monitoringu obiektów wznoszonych, a przede wszystkim zmiany mentalności stron procesów inwestycyjnych. Zgodnie z 7.1 Rozp. MTBiGM z dn r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz.U. z r. poz. 463) opracowuje się opinie geotechniczne, dokumentacje badań podłoża gruntowego i projekty geotechniczne. W przypadku obiektów III kategorii geotechnicznej oraz w złożonych warunkach gruntowych II kategorii wykonuje się dodatkowo dokumentację geologicznoinżynierską, zgodnie z przepisami ustawy z dnia Prawo geologiczne i górnicze (D. U. Nr 163, poz. 381). Przed sporządzeniem programu badań należy zebrać i ocenić dostępne informacje i dokumentacje archiwalne. Przykładem informacji i dokumentacji, które mogą być wykorzystane są: mapy topograficzne, stare plany opisujące dawne wykorzystanie danego terenu, mapy i dokumentacje geologiczne, mapy geologiczno-inżynierskie, mapy i dokumentacje hydrogeologiczne, mapy geotechniczne, zdjęcia lotnicze i wcześniejsze fotointerpretacje, badania agrogeofizyczne, wcześniejsze badania prowadzone na danym terenie i w jego otoczeniu, wcześniejsze doświadczenia z tego obszaru, lokalne warunki klimatyczne. Czynnością wstępną rozpoznania podłoża poważnych inwestycji jest opracowanie Projektu robót geologicznych, który, po zatwierdzeniu przez odpowiedni organ administracji geologicznej, jest podstawą przeprowadzenia badań i opracowania Dokumentacji geologiczno-inżynierskiej. Rozpoznanie podłoża powinno dostarczyć informacji potrzebnych do sporządzenia opisu warunków występujących w podłożu, mających znaczenie dla proponowanych prac i stworzyć podstawę do oszacowania parametrów geotechnicznych istotnych dla wszystkich stadiów budowy. 1

2 Otrzymane informacje powinny pozwolić na ocenę następujących zagadnień: przydatności danej lokalizacji dla proponowanej budowli i ocenę poziomu ryzyka z kosztami ewentualnych uzdatnień podłoży, deformacji podłoża spowodowanej przez budowlę lub będącej wynikiem prac budowlanych, rozkładu przestrzennego i zachowania w czasie, bezpieczeństwa w odniesieniu do stanów granicznych (np. osiadanie zapadowe, wypór gruntu, wypiętrzenie, poślizg mas gruntowych i skalnych, wyboczenie się pali itd.), obciążeń przekazywanych na budowlę ze strony podłoża (np. boczne parcie na pale) i zakresu, w jakim zależą one od projektu budowli i jej konstrukcji, metod posadowienia (np. ulepszenia/uzdatnienia podłoża, możliwości wykonania wykopów, możliwości wykonania pali, drenażu), kolejność prac fundamentowych, oddziaływania budowli i jej użytkowania na otoczenie, wszelkich dodatkowych wymaganych zabezpieczeń konstrukcyjnych (np. podparcie wykopu, zakotwienie, rurowanie pali wierconych, usuwanie przeszkód), oddziaływanie prac budowlanych na otoczenie, rodzaj zasięgu i zanieczyszczenia podłoża w miejscu lokalizacji i w jego sąsiedztwie, skuteczności przyjętych środków w celu powstrzymania lub zapobiegania zanieczyszczeniu. Jeżeli ocena przydatności danego terenu w porównaniu oczywiście z terenami alternatywnymi oraz ocena dogodnego położenia budowli jest podniesiona do rangi priorytetowej każdej inwestycji to uproszczona fizjografia terenu dla celów typowo budowlanych powinna być oparta na: bonitacji ukształtowania powierzchni terenu, bonitacji warunków gruntowych, bonitacji głębokości występowania wody podziemnej oraz bonitacji procesów geodynamicznych. Stąd też bonitacja to ocena jakości i klasyfikacja przydatności w porównaniu z przeciętnymi wartościami terenów przyległych do rozpatrywanych. 2

3 B A Rys. 1. Plan orientacyjny z Projektu zagospodarowania terenu budowy drogi z obszarami bagiennymi w ciągu trasy (A, B). Na podstawie analizy powyższych elementów przeprowadza się kwalifikację budowlaną, danego terenu dla potrzeb budownictwa. We właściwych opracowaniach fizjograficznych analizie poddaje się wszystkie dostępne materiały archiwalne, przeprowadza dokładną wizję badanego terenu wykonuje się określone badania terenowe. Przynajmniej tak powinno być to zrobione. Fot. 1, 2. Wizja lokalna terenu zaznaczonego na rys. 1 literą A 3

4 Fot. 3, 4. Wizja lokalna terenu zaznaczonego na rys. 1 literą B (czerwiec/styczeń) Fot. 5, 6. Tereny z typową roślinnością bagienną w rozlewisku Biebrzy Fot. 7, 8. Tereny z typową roślinnością bagienną w rozlewisku Biebrzy 4

5 Fot. 9, 10. Tereny z typową roślinnością bagienną z licznymi rowami i strumieniami w rejonie Malborka. Fot. 11. Typowa roślinność bagienna podlegająca ocenie we wstępnej fazie bonitacji terenu pod planowaną inwestycję. 5

6 Fot. 12. Typowe warstwy piaszczyste w podłożu terenu porośniętego lasem sosnowym. 1. Mapa bonitacji rzeźby terenu. Materiałem wyjściowym morfologicznej bonitacji terenu jest mapa topograficzna w skali 1: lub większej, a jako pomocnicza może być mapa geologiczna w podobnej skali. Na mapie bonitacyjnej zaznacza się granice jednostek morfologicznych, które dalej traktowane mogą być jako jednostki fizjograficzne. Są to np. dna doliny, zbocza dolin, terasy rzeczne, wysoczyzny plejstoceńskie, pola wydmowe oraz specjalną sygnaturą oznacza się spadki powierzchni terenu. 6

7 Rys.2a. Mapa bonitacji rzeźby terenu. Rys.2b. Objaśnienia do mapy przedstawionej na rys.2a. 7

8 2. Mapa bonitacji gruntów podłoża budowlanego Podstawą do wykonania oceny gruntów podłoża budowlanego jest zakryta mapa geologiczna (litologiczno-stratygraficzna). Dodatkowymi materiałami pomocniczymi mogą być przekroje geologiczne i analiza warunków hydrogeologicznych. Na mapie bonitacyjnej przyjąć można następująca ocenę: 1. tereny dobre normowe obciążenie jednostkowe jest większe od 150 kpa, 2. tereny dostateczne normowe obciążenie jednostkowe mieści się w zakresie kpa, 3. tereny słabe normowe obciążenie jednostkowe jest mniejsze od 80 kpa. Rys.3a. mapa bonitacji gruntów ze względu na normowe obciążenia jednostkowe. 8

9 Rys. 3b. Objaśnienia mapy przedstawionej na rys. 3a 3. Mapa bonitacji terenu ze względu na miąższość warstwy suchej. Opracowanie takiej mapy powstaje na podstawie mapy hydrogeologicznej wód płytkich, a w przypadku jej braku wykonanie może być oparte o dane pośrednie uzyskane na podstawie analizy mapy topograficznej, geomorfologicznej i geologicznej. Na mapie bonitacyjnej przyjąć można następującą ocenę terenu: 1. tereny dobre - miąższość warstwy suchej większa od 5 m, 2. tereny dostateczne - warstwa sucha o miąższości 2-5 m, 3. tereny słabe - miąższość warstwy suchej mniejsza od 2 m. Ze względu na trudność dokładnej oceny miąższości warstwy suchej wyłącznie na podstawie szczegółowej mapy geologicznej w opracowaniu kierować się można następującymi wskazówkami : - wody zalegające płycej niż 0,5 m ppt występują w obrębie obniżeń terenowych z gruntami organicznymi (torfy, namuły). - w zakresie głębokości 0,5-2,0 m ppt w gruntach sypkich położonych na terenach wznoszących się do 3 m nad poziom przyległych torfowisk, jezior i cieków. - na terenach zbudowanych z gruntów sypkich wody podziemne zalegają głębiej niż 5 m ppt w przypadku, gdy teren wznosi się powyżej 8 m ponad przyległe torfowiska, jeziora, cieki. - w przypadku obszarów zbudowanych z gruntów spoistych określenie miąższości warstwy suchej jest bardzo trudne i tylko dla terenów bezpośrednio przyległych do cieków i zbiorników wodnych przyjmować należy małą miąższość warstwy suchej. - na wysoczyznach w gruntach spoistych warstwa sucha jest rzędu 5 m. 9

10 Przykład mapy bonitacyjnej ze względu na miąższość warstwy suchej przedstawia rysunek 4. Rys.4a. Mapa bonitacji podłoża ze względu na miąższość warstwy suchej. Rys.4b. Objaśnienia mapy przedstawionej na rys 4a. 10

11 4. Mapa bonitacji terenu ze względu na procesy geodynamiczne. Mapa oceny terenu ze względu na procesy geodynamiczne konstruowana jest na podstawie mapy topograficznej, geomorfologicznej i geologicznej. Wydziela się tu obszary o różnym natężeniu działania procesów geodynamicznych. Uwzględnia się działanie takich procesów, jak: ablacja deszczowa, erozja wód płynących, powierzchniowe ruchy masowe, abrazję morską, procesy akumulacji wodnej, procesy eoliczne, procesy zabagniania i podtapiania itd. Trzystopniowa ocena bonitacyjna może mieć następującą gradację: 1. tereny dobre -procesy geodynamiczne są mało prawdopodobne; 2. tereny dostateczne - procesy geodynamiczne są wielce prawdopodobne; 3. tereny słabe - procesy geodynamiczne stwierdzone są bezpośrednio na podstawie analizowanego materiału kartograficznego. Przykład mapy bonitującej procesy geodynamiczne przedstawia rysunek Zbiorcza mapa bonitacji terenu dla potrzeb budownictwa. Zbiorczą bonitację terenu dla potrzeb budownictwa ustala się za pomocą szeregu metod. W niniejszym opracowaniu mapę taką uzyskuje się przez nałożenie elementarnych map bonitacyjnych (rys. 2-5) jedna na drugą. Uzyskać można również trzystopniową kompleksową ocenę terenu: 1. terenami dobrymi są te obszary, które na wszystkich mapach elementarnych pokryte były symbolem 1 (tereny dobre), 2. tereny dostateczne zawierają obszary, które na wszystkich mapach elementarnych pokryte były symbolami 1 lub 2 (tereny dobre i dostateczne), 3. tereny słabe obejmują pozostałą część badanego obszaru, który nie został zakwalifikowany do terenów dobrych i dostatecznych. W terenie słabym przynajmniej jedna bonitowana cecha ma rangę 3 (teren słaby). 11

12 Rys. 5a. Mapa bonitacji terenu ze względu na możliwość rozwoju procesów geodynamicznych. Rys.5b. Objaśnienia mapy przedstawionej na rys 5a. 12

13 Bardzo ważną częścią jest objaśnienie kompleksowej mapy bonitacji budowlanej danego terenu. W obrębie poszczególnych trzech klas wprowadzić można dalsze rozbicie ze względu na charakter ograniczenia obniżającego wartość budowlaną terenu. Stosować można tu w formie kodu symbole na oznaczenie poszczególnych klas bonitacyjnych cech elementarnych. Przy oznaczeniach kodowych należy konsekwentnie stosować następstwo poszczególnych elementów bonitacyjnych. W niniejszym ćwiczeniu na pierwszym miejscu znajdować się musi ocena rzeźby, dalej normowego obciążenia jednostkowego, miąższości warstwy suchej oraz procesów geodynamicznych. Przykładowo kod 1111 oznacza, że cały rejon jest dobry pod względem budowlanym; natomiast 1113 wskazuje, że teren jest słaby, przy czym ograniczenie to wynika z rozwiniętych procesów geodynamicznych. Przykład kompleksowej mapy bonitacyjnej powstałej z nałożenia elementarnych bonitacji ilustruje rysunek 6. Rys. 6a. Mapa kompleksowej bonitacji fizjograficznej terenu pod kątem warunków budowlanych. 13

14 Rys. 6b. Objaśnienia mapy przedstawionej na rys. 6a. Literatura : 1. Jermołowicz P.: Procedury ustalania geotechnicznych warunków posadowienia jako podstawa właściwego projektowania i realizacji inwestycji. Uwarunkowania prawne. Materiały szkoleniowe dla IKKU, Gdańsk 2018r., 2. Racinowski R. [i in.]: Przewodnik do ćwiczeń z geologii inżynierskiej. Cz. III. Skrypt P.S., Szczecin 1978 r. 14