DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

Transkrypt

1 nr arch.: 43/12 DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO ustalająca warunki posadawiania projektowanych urządzeń energetycznych LOKALIZACJA: Świętoszów, dz. nr 295 gmina Osiecznica województwo dolnośląskie ZLECENIODAWCA: Energocenter Sp. z. o.o. ul. Sienna Katowice OPRACOWAŁ: mgr Grzegorz Buratyński nr uprawnień: V-1629, VII-1436 Wrocław, lipiec 2012 r.

2 Dokumentacja badań podłoża gruntowego ustalająca warunki posadawiania projektowanych urządzeń energetycznych Świętoszów, dz. nr 295. SPIS TREŚCI 1. Wstęp 1.1 Cel opracowania 1.2 Podstawa prawna i wykorzystane materiały 1.3 Charakterystyka projektowanej inwestycji 1.4 Położenie, morfologia, charakterystyka ogólna terenu badań 2. Opis zastosowanych metod badawczych 2.1 Badania polowe 2.2 Badania laboratoryjne 2.3 Kameralne prace dokumentacyjne 3. Wyniki prac terenowych i laboratoryjnych 3.1 Budowa geologiczna 3.2 Warunki geotechniczne 3.3 Warunki hydrogeologiczne 3.4 Kategoria geotechniczna obiektu budowlanego 4. Wnioski SPIS ZAŁĄCZNIKÓW 1. Mapa dokumentacyjna w skali 1: Przekroje geotechniczne 3. Karty dokumentacyjne otworów geotechnicznych 4. Karty wyników badań sondą dynamiczną lekką (DPL) 5. Tabela parametrów geotechnicznych 6. Objaśnienia znaków i symboli użytych na przekrojach i kartach otworów 7. Zestawienie wyników badań laboratoryjnych 8. Wykresy uziarnienia gruntów GeoJust s.c Wrocław, pl. Powstańców Śląskich 8/1 1

3 Dokumentacja badań podłoża gruntowego ustalająca warunki posadawiania projektowanych urządzeń energetycznych Świętoszów, dz. nr Wstęp 1.1 Cel opracowania Niniejszą Dokumentację badań podłoża gruntowego wykonano na zlecenie firmy Energocenter Sp. z o.o., z siedzibą w Katowicach, przy ul. Siennej 7. Celem opracowania jest ustalenie geotechnicznych warunków posadawiania projektowanych urządzeń energetycznych, które zostaną zlokalizowane na działce nr 295, położonej w Świętoszowie, gmina Osiecznica, województwo dolnośląskie. W dokumentacji określono warunki gruntowo-wodne i dokonano oceny geotechnicznej podłoża w miejscu projektowanej inwestycji oraz ustalono kategorię geotechniczną obiektu. 1.2 Podstawa prawna i wykorzystane materiały Podstawę prawną dokumentacji stanowią: [1]. Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. Prawo budowlane. (Dz. U. Nr 89, poz. 414 z późn. zm.) [2]. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych. (Dz. U., poz. 463) Do opracowania dokumentacji wykorzystano: [3]. Normę PN-EN :2008 Eurokod 7- Projektowanie geotechniczne Część 1: Zasady ogólne. [4]. Normę PN-EN :2009 Eurokod 7- Projektowanie geotechniczne Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego. [5]. Normę PN-EN ISO :2006 Badania geotechniczne - Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów - Część 1: Oznaczanie i opis. [6]. Normę PN-EN ISO :2006 Badania geotechniczne - Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów - Część 2: Zasady klasyfikowania. [7]. Normę PN-B-04452:2002 Geotechnika. Badania polowe. [8]. Normę PN-B-03020:1981 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. [9]. Zarys geotechniki. Wiłun Z., WKiŁ, 2005 r. [10]. Szczegółową mapę geologiczną Polski w skali 1:50 000, arkusz Świętoszów, z objaśnieniami. Urbański K. Państwowy Instytut Geologiczny1997 r. [11]. Mapę zasadniczą w skali 1:500, z zaznaczonym obrysem projektowanego obiektu i lokalizacją punktów badawczych. GeoJust s.c Wrocław, pl. Powstańców Śląskich 8/1 2

4 Dokumentacja badań podłoża gruntowego ustalająca warunki posadawiania projektowanych urządzeń energetycznych Świętoszów, dz. nr Charakterystyka projektowanej inwestycji W ramach planowanej inwestycji zakłada się modernizację istniejącej rozdzielni w stacji 110/20 kv R-318 Świętoszów. Modernizacja będzie polegać na budowie budynku składającego się z modułów mieszczących urządzenia elektroenergetyczne, pomieszczenie BHP i socjalne. Projektowany obiekt będzie budynkiem jednokondygnacyjnym, wykonanym z prefabrykatów, o wymiarach ok. 16 na 6 m. Zakłada się posadowienie na płycie fundamentowej. 1.4 Położenie, morfologia, charakterystyka ogólna terenu badań Projektowany obiekt zlokalizowany będzie w północno-zachodnim narożniku działki nr 295, na terenie stacji redukcyjnej 110/20 kv R-318 Świętoszów, położonej ok. 4,5 km na południe od centrum Świętoszowa. Pod względem geograficznym teren badań znajduje się w granicach mikroregionu Równiny Nadbobrzańskiej, który stanowi fragment makroregionu Niziny Śląsko-Łużyckiej. Morfologicznie rejon ten należy do stożka napływowego, utworzonego podczas stadiału mazowiecko-podlaskiego przez wody rzeki Kwisy wpadającej do pradoliny wrocławskomagdeburskiej. Powierzchnia terenu w miejscu projektowanej inwestycji jest płaska, wyniesiona od 151,1 do 151,2 m n.p.m. 2. Opis zastosowanych metod badawczych 2.1 Badania polowe Przed przystąpieniem do geotechnicznych badań polowych zapoznano się z planem zagospodarowania terenu [11] oraz informacją o założeniach konstrukcyjnych obiektu przekazaną przez Zleceniodawcę. Przeanalizowano istniejące materiały archiwalne [10] i przeprowadzono wizję terenu. Lokalizacja, liczba i głębokość punktów badawczych została określona przez Zleceniodawcę. Założono, że podłoże zostanie rozpoznane w 8 punktach, do głębokości 3,0 m, zlokalizowanych w obrysie projektowanego budynku. Badania polowe przeprowadzono w dniu 6 lipca 2012 r. Punkty badawcze wytyczono w terenie metodą domiarów prostokątnych nawiązanych do istniejących szczegółów terenowych, w oparciu o mapę zasadniczą [11] otrzymaną od Zleceniodawcy. Rzędne otworów obliczono z interpolacji punktów wysokościowych zaznaczonych na mapie zasadniczej. Lokalizację punktów badawczych przedstawiono na Mapie dokumentacyjnej (zał. nr 1). Zgodnie z założeniami wykonano łącznie 24,0 mb wierceń geotechnicznych za pomocą ręcznej sondy penetracyjnej, świdrami o średnicy 100 mm. W trakcie wykonywania otworów na bieżąco prowadzono badania makroskopowe gruntów w celu ich opisu i klasyfikacji wg norm [5][6] oraz obserwacje hydrogeologiczne zmierzające do ustalenia poziomu wody gruntowej. Z otworów nr 1 i 8 pobrano próbki gruntu kategorii B wg PN-EN [4], do dalszych badań laboratoryjnych. Wiercenie otworów nr 2,6,7 poprzedzono badaniem stopnia zagęszczenia gruntów sypkich sondą dynamiczną lekką (DPL). Procedurę badania oraz interpretację wyników prowadzono w oparciu o wytyczne norm i literatury fachowej [7][9]. Sondowania rozpoczynano od poziomu powierzchni terenu. Wyniki sondowań DPL można interpretować poniżej głębokości nominalnej zn=0,6 m. Z tego powodu pierwszych 10 cm sondowania nie GeoJust s.c Wrocław, pl. Powstańców Śląskich 8/1 3

5 Dokumentacja badań podłoża gruntowego ustalająca warunki posadawiania projektowanych urządzeń energetycznych Świętoszów, dz. nr 295. interpretowano, natomiast dla przedziału głębokości od 0,2 do 0,6 m liczbę udarów przypadających na 10 cm wpędu sondy korygowano na podstawie wzoru [9]: gdzie: N kor =N 10 z n /z N kor skorygowana wartość udarów na 10 cm wpędu sondy N 10 liczba udarów na 10 cm wpędu sondy z n głębokość nominalna (dla sondy DPL 0,6 m) z głębokość sondowania Średni stopień zagęszczenia (I D ) dla wydzielonych warstw obliczono ze wzoru [7]: I D =0,429 log N 10śr + 0,071 gdzie: I D stopień zagęszczenia N 10śr średnia liczba udarów na 10 cm wpędu sondy Wyniki sondowań zamieszczono na Kartach wyników badań sondą dynamiczną lekką (zał. nr 4). Po zakończeniu badań otwory zlikwidowano, zasypując je urobkiem z ubiciem, zgodnie z ich profilem geologicznym. 2.2 Badania laboratoryjne Pobrane próbki gruntu przekazano do laboratorium firmy Geotest, Laboratorium Mechaniki Gruntów, ul. Poznańska 21-23, Wrocław, gdzie wykonano oznaczenie składu granulometrycznego gruntów gruboziarnistych. 2.3 Kameralne prace dokumentacyjne Wyniki prac terenowych opracowano kameralnie sporządzając niniejszy tekst i załączniki graficzne. Na podstawie genezy, litologii i wartości wiodących parametrów geotechnicznych (stopnia zagęszczenia), ustalonych w badaniach polowych, grunty występujące w podłożu podzielono na warstwy geotechniczne. Model budowy geologicznej przedstawiono na przekrojach geotechnicznych (zał. nr 2). Parametry geotechniczne poszczególnych warstw (wilgotność naturalna, gęstość objętościowa, kąt tarcia wewnętrznego, edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej i moduł odkształcenia pierwotnego) wyprowadzono metodą doświadczenia porównywalnego, na podstawie korelacji zamieszczonych w normie PN-B-03020:1981 [8], z wartości stopnia zagęszczenia. Zestawienie charakterystycznych parametrów geotechnicznych wydzielonych warstw zamieszczono w Tabeli parametrów geotechnicznych (zał. nr 5). 3. Wyniki prac terenowych i laboratoryjnych 3.1 Budowa geologiczna Na podstawie wyników przeprowadzonych wierceń oraz analizy dostępnych materiałów archiwalnych [10] ustalono, że podłoże terenu badań budują plejstoceńskie piaski średnie i drobne stożków napływowych o znacznej miąższości, przykryte od powierzchni cienką warstwą humusu. GeoJust s.c Wrocław, pl. Powstańców Śląskich 8/1 4

6 Dokumentacja badań podłoża gruntowego ustalająca warunki posadawiania projektowanych urządzeń energetycznych Świętoszów, dz. nr Warunki geotechniczne Oznaczenie i klasyfikację gruntów wykonano na podstawie normy PN-EN ISO [5][6], w oparciu o analizę makroskopową i badania laboratoryjne. Na kartach otworów i przekrojach, w nawiasach kwadratowych podano również symbole gruntów według wycofanej normy PN-B-02480:1986. Na podstawie genezy, litologii oraz stopnia zagęszczenia gruntu wydzielono pięć warstw geotechnicznych: W a r s t w a Mg Grunt antropogeniczny - nasyp niebudowlany (zasypka wykopu pod kabel energetyczny) w postaci piasku średniego z domieszką części organicznych, barwy żółtej i ciemnobrązowej, w stanie luźnym, I D =33%. Nasyp występuje w rejonie otworu nr 2, od powierzchni terenu do głębokości 0,7 m. W a r s t w a O Grunt organogeniczny - humus w postaci piasku średniego, barwy ciemnobrązowej. Występuje na całej powierzchni badanego terenu z wyjątkiem rejonu otworu nr 2, tworząc ciągłą warstwę o miąższości od 0,1 do 0,4 m. Grunty organiczne nie nadają się do bezpośredniego posadawiania. W a r s t w a I3 Plejstoceńskie osady stożków napływowych Kwisy - piaski drobne barwy żółtej i jasnożółtej, wilgotne. Stan gruntu określono na podstawie obserwacji postępu wiercenia oraz badań sondą dynamiczną na zagęszczony, I D =75%. Piaski drobne występują w rejonie otworów nr 1,4,6,8 tworząc wkładki i przewarstwienia w obrębie piasków warstwy II o miąższości do 1,1 m. W a r s t w a II2, II3 Plejstoceńskie osady stożków napływowych Kwisy - piaski średnie barwy żółtej i jasnożółtej, wilgotne. Ze względu na stan gruntu określony na podstawie obserwacji postępu wiercenia oraz badań sondą dynamiczną wydzielono: W a r s t w a II2 piaski średnie w stanie średniozagęszczonym, od I D =46% do I D =61%. Do celów charakterystyki warstwy przyjęto parametr średni I D =55%. Piaski warstwy II2 występują bezpośrednio pod humusem, do głębokości 0,7 1,3 m. W a r s t w a II3 piaski średnie w stanie zagęszczonym, od I D =70% do I D =76%. Do celów charakterystyki warstwy przyjęto parametr mniej korzystny I D =70%. Piaski warstwy II2 zalegają pod piaskami warstw I3, II2 i do osiągniętej głębokości 3,0 m nie zostały przewiercone. 3.3 Warunki hydrogeologiczne W podłożu terenu inwestycji, do osiągniętej głębokości 3,0 m p.p.t. nie stwierdzono występowania wody gruntowej. 3.4 Kategoria geotechniczna obiektu budowlanego W podłożu planowanej inwestycji występują grunty nośne: piaski w stanie średniozagęszczonym i zagęszczonym. Układ wydzielonych warstw jest zbliżony do poziomego. Woda gruntowa występuje poniżej poziomu posadowienia. Proponuje się zaliczenie projektowanego obiektu do I kategorii geotechnicznej. GeoJust s.c Wrocław, pl. Powstańców Śląskich 8/1 5

7 Dokumentacja badań podłoża gruntowego ustalająca warunki posadawiania projektowanych urządzeń energetycznych Świętoszów, dz. nr Wnioski 1. Podłoże w miejscu projektowanej inwestycji jest uwarstwione i charakteryzuje się prostą budową geologiczną. Pod humusem występują wzajemnie przewarstwiające się piaski średnie i drobne o znacznej miąższości. 2. Nasypy niebudowlane w stanie luźnym występują jedynie w rejonie otworu nr 2, do głębokości 0,7 m. 3. Grunty rodzime z wyjątkiem humusu i nasypów stanowią nośne podłoże budowlane. 4. Przed posadowieniem płyty fundamentowej należy wykorytować warstwę humusu, a zasypkę wykopu po usuniętym kablu energetycznym dogęścić walcem lub płytą wibracyjną. 5. Do osiągniętej głębokości 3,0 m p.p.t. nie stwierdzono występowania wody gruntowej. 6. Projektowany budynek jest obiektem niewielkim, który ze względu na proste warunki gruntowe zalicza się do I kategorii geotechnicznej [1]. Opracował: mgr Grzegorz Buratyński GeoJust s.c Wrocław, pl. Powstańców Śląskich 8/1 6

8

9

10

11

12

13

14

15

16 I I I I I , , ,99 I 4 I I , , ,99

17 I I I I I I I I ,96 0,98

18 Tabela parametrów geotechnicznych nr arch.: 43/12 zał. nr: 5 Obiekt: Świętoszów, dz. nr urządzenia energetyczne Data : Opracował: lipiec 2012 mgr Grzegorz Buratyński OBJAŚNIENIA GEOLOGICZNE Stopień zagęszczenia Wskaźnik plastyczności wg PN-EN ISO :2006 Stopień plastyczności Grunt wilgotny Grunt nawodniony Grunt wilgotny Grunt nawodniony I D I C I L [%] PARAMETRY GEOTECHNICZNE wartości charakterystyczne Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej Spójność Kąt tarcia wewnętrznego [kpa] Moduł odkształcenia pierwotnego Warstwa geotechniczna Symbol gruntu wg PN-EN ISO :2006 [wg PN-B-02480:1986] Symbol geologicznej konsolidacji gruntu wg PN-B-02480:1986 Opis litologiczno - genetyczno - stratygraficzny Wilgotność naturalna W n Profil stratygraficzno - litologiczny [%] W n [%] Gęstość objętościowa ρ ρ C u [t/m 3 ] [t/m 3 ] [kpa] Φ u [ o ] M o E o [kpa] MgQh Grunt antropogeniczny - nasyp niebudowlany (zasypka wykopu pod kabel energetyczny) w postaci piasku średniego z domieszką części organicznych, barwy żółtej i ciemnobrązowej Mg Mg (ormsa) [nn (Ps+H)] 33 g r u n t n a s y p o w y s ł a b o n o ś n y Grunt organogeniczny - humus w postaci piasku średniego, barwy ciemnobrązowej OQh O Or [H (Ps)] g r u n t o r g a n i c z n y RQp Plejstoceńskie osady stożków napływowych pradoliny Kwisy - piaski drobne barwy żółtej i jasnożółtej I 3 FSa [Pd] 75 14,0 1,85 31, RQp Plejstoceńskie osady stożków napływowych pradoliny Kwisy - piaski średnie barwy żółtej i jasnożółtej II 2 II 3 MSa [Ps] MSa [Ps] ,0 12,0 1,85 1,90 33,3 34,

19 Objaśnienia symboli i znaków użytych na przekrojach i kartach otworów Symbole geotechniczne gruntów wg normy PN-EN ISO :2006 zał. nr 6 Gr sagr grsa CSa MSa FSa sigr clgr sasigr sisagr grsisa grclsa sisa clsa grsi saclsi sasicl Si clsi Cl sacl sicl sicl GRUNTY MINERALNE RODZIME (NIESKALISTE) Żwir Żwir piaszczysty Piasek ze żwirem (pospółka) Piasek gruby Piasek średni Piasek drobny Żwir pylasty Żwir ilasty (pospółka ilasta) Żwir pylasto-piaszczysty Żwir piaszczysto-pylasty (pospółka ilasta) Piasek pylasty ze żwirem Piasek ilasty ze żwirem Piasek zapylony Piasek zailony Pył ze żwirem Glina pylasta Glina ilasta Pył Pył ilasty Ił Ił piaszczysty Ił pylasty przewarstwienia FRAKCJE Składnik główny: Domieszka: Wymiary cząstek [mm]: Bo Głazy bo > 200 Co Kamienie co Gr Żwir gr 2,0 63 Sa Piasek sa 0,063 2,0 Si Pył si 0,002 0,063 Cl Ił cl <0,002 GRUNTY ORGANICZNE RODZIME Or grunt organiczny: Niskoorganiczny (humus) 2% < I om 6% Organiczny (namuł, gytia) 6% < I om 20% Wysokoorganiczny (torf) 20% < I om xmg x Mg O R E P F L G S Z D K W GRUNTY ANTROPOGENICZNE grunt antropogeniczny każda kombinacja składników SYMBOLE GENETYCZNE grunty antropogeniczne utwory organogeniczne osady rzeczne (aluwia) osady eoliczne osady peryglacjalne osady fluwioglacjalne osady jeziorne zastoiskowe osady lodowcowe osady morskie osady powstające w środowisku wodnym osady deluwialne osady koluwialne zwietrzeliny SYMBOLE STRATYGRAFICZNE Q Czwartorzęd J Jura S Sylur Qh Holocen T Trias O Ordowik Qp Plejstocen P Perm Cm Kambr Tr Trzeciorzęd C Karbon Pr Prekambr Cr Kreda D Dewon SYMBOLE WARSTW GEOTECHNICZNYCH grunty niespoiste: I piaski zapylone i drobne 1 luźne II piaski średnie i grube 2 średnio zagęszczone III pospółki i żwiry 3 zagęszczone grunty spoiste: A morenowe skonsolidowane 1 miękkoplastyczne B morenowe nieskonsolidowane i plastyczne i pozostałe skonsolidowane 2 twardoplastyczne C nieskonsolidowane 3 zwarte D iły 4 bardzo zwarte O grunty organiczne 1 324,12 0,5 1,0 1,5 x DPL 9,0 S numer punktu badawczego (otworu, wykopu) rzędna terenu (w m n.p.m.) OPRÓBOWANIE WIERCENIA OZNACZENIE WODY W WIERCENIU OZNACZENIE RODZAJU BADAŃ I SONDOWAŃ INNE OZNACZENIA I D = 45% stopień zagęszczenia I C = 0,70 wskaźnik konsystencji I L = 0,30 stopień plastyczności (I L=1-I C) II1, B3 symbole warstw geotechnicznych granice warstw geotechnicznych su mw w m nw 2,8 3,8 5,5 próbka o naturalnej strukturze kategoria próbki A (A) próbka o naturalnej wilgotności kategoria próbki B (B) próbka do badań zanieczyszczenia gruntu (CH) próbka wody gruntowej (WG) piezometryczny poziom wody ustalony w czasie wiercenia i głębokość (w m p.p.t.) nawiercony poziom wody gruntowej i głębokość (w m p.p.t.) grunt nawodniony grunt mokry sączenie wody i głębokość (w m p.p.t.) penetrometr tłoczkowy (PP) ścinarka obrotowa (TV) rodzaj sondowania i strefa przebadana sondą: DPL dynamiczną lekką DPM dynamiczną średnią DPH dynamiczną ciężką SPT dynamiczną, cylindryczną głębokość otworu otwór suchy / rzędna ustabilizowanego zwierciadła wody (w m n.p.m.) SYMBOLE UŻYTE NA KARTACH OTWORÓW suchy mało wilgotny wilgotny mokry nawodniony wilgotność: konsystencja: mpl miękkoplastyczna I C < 0,25 pl plastyczna 0,25 < I C < 0,50 tpl twardoplastyczna 0,50 < I C < 0,75 zw zwarta 0,75 < I C < 1,00 bzw bardzo zwarta I C > 1,00 zagęszczenie: bln bardzo luźny 0% < I D < 15% ln luźny 15% < I D < 35% szg średnio zagęszczony 35% < I D < 65% zg zagęszczony 65% < I D < 85% bzg bardzo zagęszczony 85% < I D < 100%

20 GEOTEST WROCŁAW UL.POZNAŃSKA LABORATORIUM MECHANIKI GRUNTÓW ZESTAWIENIE WYNIKÓW BADAŃ LABORATORYJNYCH TEMAT : ŚWIĘTOSZÓW DZ.NR 295 Nr otworu Głębokość pobrania próbki Rodzaj próbki NNS, NW, NU BADANIA MAKROSKOPOWE Rodzaj gruntu i barwa Wilgotność Ilość wałeczkowań Stan gruntu Zawartość CaCO3 ANALIZA UZIARNIENIA Zawartość frakcji %% mm > 2,0 2,0-0,05 0,05-0,002 < 0,002 żwirowa piaskowa pyłowa iłowa Rodzaj gruntu Wilgotność naturalna Wn %% Gęstość objętościowa ρ g/cm 3 Wodoprzepuszczalność gruntu (m / dobę) ,0 NW Ps j.żółta w - - <1-99,8 0,2 - Ps - 8 1,3 NW Pd żółta Badanie wykonał : A.Koczorowski w/m - - <1-98,2 1,8 - Pd -

21 GEOTEST Wrocław ul.poznańska Temat : Świętoszów dz.nr 295 Nr otworu : 1 Głębokość pobrania próbki : 1,0 m.p.p.t. Rodzaj gruntu : Ps Barwa gruntu : j.żółta Wilgotność : w Badanie wykonał : A.Koczorowski

22 GEOTEST Wrocław ul.poznańska Temat : Świętoszów dz.nr 295 Nr otworu : 8 Głębokość pobrania próbki : 1,3 m.p.p.t. Rodzj gruntu : Pd Barwa gruntu : żółta Wilgotność : w/m Badanie wykonał : A.Koczorowski