Budowa obwodnicy Kościerzyny w ciągu drogi krajowej nr 20 Stargard Szczeciński - Gdynia

Transkrypt

1 SPIS TREŚCI 1. Przedmiot opracowania Podstawa opracowania Warunki gruntowo-wodne Opis rozwiązań projektowych Wymiana podłoża Wzmocnienie podłoża gruntowego metodą pali przemieszczeniowych Wzmocnienie podłoża gruntowego z zastosowaniem kolumn kamiennych wykonanych metodą wymiany dynamicznej... 5 RYSUNKI: 1. Plan orientacyjny - skala 1: Plan sytuacyjny skala 1: Przekroje normalne 1

2 1. PRZEDMIOT OPRACOWANIA Przedmiotem opracowania jest projekt wzmocnień obszarów słabonośnych występujących na terenie projektowanej obwodnicy Kościerzyny w ciągu drogi krajowej nr 20. Lokalizację odcinka objętego projektem przedstawiono na Rys. 1 Plan orientacyjny. 2. PODSTAWA OPRACOWANIA Umowa z Generalną Dyrekcją Dróg Krajowych i Autostrad O/Gdańsk znak 343/P-2/2010 z dnia , Mapy sytuacyjno-wysokościowe opracowane przez Zakład Usług Inżynierskich Apeks z Gdańska, Badanie podłoża gruntowego opracowane przez INGEO Sp. z o.o. z Gdańska, Rozporządzenie MTiGM z dnia r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie Dz.U. Nr 43, poz. 430 z późniejszymi zmianami, zwane dalej warunkami technicznymi, Ustawa Prawo budowlane z dnia 7 lipca 1994r. Dz.U. Nr 89/94 poz.414 z późniejszymi zmianami, Ustawa z dnia 10 kwietnia 2003r. o szczególnych zasadach przygotowania i realizacji inwestycji w zakresie dróg krajowych Dz.U. Nr 80 poz.721 z późniejszymi zmianami, Wytyczne projektowania skrzyżowań drogowych GDDP w Warszawie, Normy, uzgodnienia, Wizje terenowe i domiary wykonane bezpośrednio przez Projektanta. 3. WARUNKI GRUNTOWO WODNE Budowa geologiczna jest stosunkowo złożona. Przez początkowy kilometr trasa obwodnicy biegnie południową granicą płatu osadów morenowy dennej falistej, dalej do km przecina kompleks sandrowy, by do km znów biec skrajem moreny falistej. Dalej do km trasa biegnie po osadach sypkich pochodzenia wodnolodowcowego, wyścielających dno rynny i w km przecina zatorfioną dolinkę bezimiennego strumienia wpadającego do Bibrowej i ponownie wkracza na obszar moreny dennej falistej. Odzwierciedleniem tych form geomorfologicznych jest rzeźba terenu. Niweleta obwodnicy została zaprojektowana tak, że projektowana droga poprowadzona zostanie częściowo na nasypach a częściowo w wykopach. W podłożu projektowanej w wykopach trasy występują grunty mineralne rodzime, zarówno spoiste jak i niespoiste. W podłożu projektowanych nasypów, budowanych na rodzimym podłożu po odhumusowaniu i (lokalnie) usunięciu nasypów antropogenicznych występują również, w przeważającej mierze, rodzime grunty mineralne, spoiste i niespoiste. Na części odcinka stwierdzono występowanie gruntów słabonośnych, organicznych: namułów, torfów i gytii. 2

3 Woda gruntowa stabilizowała się generalnie poniżej planowanej niwelety drogi; jednak lokalnie, w miejscach głębokich wykopów koniczne będzie obniżenie lustra wód gruntowych na czas budowy oraz, poprzez odpowiedni system drenowania, także na czas eksploatacji drogi. Od km do km droga przebiega przez nieczynne wysypisko śmieci. Potencjał gazu na terenie wysypiska zawiera się w przedziale m 3 /h. W opinii Urzędu Miasta Kościerzyna z dnia r. obecnie nie ma potrzeby projektu odgazowania terenu po byłym wysypisku. 4. OPIS ROZWIĄZAŃ PROJEKTOWYCH W zależności od obszaru i miąższości zalegania gruntów słabonośnych przewidziano zastosowanie jednej z następujących technologii: - wymiana podłoża - wzmocnienie podłoża gruntowego metodą pali przemieszczeniowych, - wzmocnienie podłoża gruntowego z zastosowaniem kolumn kamiennych wykonanych metodą wymiany dynamicznej. Na terenie byłego wysypiska śmieci zaprojektowano wzmocnienie podłoża gruntowego z zastosowaniem kolumn kamiennych wykonanych metodą wymiany dynamicznej. Rodzaj zastosowanej technologii na poszczególnych obszarach występowania gruntów słabonośnych przedstawiono na planie sytuacyjnym Wymiana podłoża Wymiana gruntu musi zostać poprzedzona usunięciem kożucha torfu wzmocnionego korzeniami trzcin i innych roślin. Zaprojektowano posadowienie nasypu drogowego na podłożu gruntowym wymienionym na nasyp budowlany. W rejonie płytkiego zalegania gruntów organicznych zaprojektowano klasyczna wymianę gruntu na sucho na nasyp budowlany, natomiast w rejonie głębszego zalegania gruntów organicznych (poniżej lustra wody gruntowej) wymianę na mokro metoda wybierania (kopanie z bagrowaniem), na nasyp z kwalifikowanego kruszywa, po uformowaniu zagęszczony metoda konsolidacji dynamicznej (uwaga: projektuje się wymianę przez bagrowanie, przy użyciu odpowiedniego sprzętu koparki chwytakowej). Dla przeprowadzenia konsolidacji dynamicznej, koniecznym będzie uformowanie platformy roboczej, umożliwiającej prace ciężkiego sprzętu specjalistycznego w każdych warunkach pogodowych. Uwaga: prace związane z wymiana gruntów oraz wzmocnieniem podłoża należy skoordynować z Budową obiektów inżynierskich, w tym przepustów i przejść dla zwierząt. Przed przystąpieniem do robót należy dokonać przekopania koryta cieku wodnego. W rejonie głębszego występowania gruntów organicznych zalęgających poniżej lustra wody gruntowej, zaprojektowano zagęszczenie podłoża w technologii konsolidacji dynamicznej, wykonywanej w siatce kwadratowej 5,0 m * 5,0 m. Po wykonaniu wymiany gruntu i uformowaniu powierzchni roboczej, dla umożliwienia dalszych robót należy ułożyć warstwę nasypu grubości 50 cm, uformowanego i zagęszczonego z kwalifikowanego kruszywa mineralnego: pospółki lub _wiru o parametrach: d5>0,05 mm; d50>0,50 mm; d70>2,00 mm; U>5. Nasyp wykonany z tego kruszywa stanowił będzie tzw. platformę roboczą. Kruszywo użyte do wymiany gruntu na sucho wzdłuż analizowanego odcinka, (np. piasek średni, 3

4 piasek gruby lub pospółka) powinno spełniać podstawowe wymagania, dotyczące uziarnienia, podane poniżej: d10>0,05 mm; d50>0,25 mm; d80>1,00 mm; U>3,5. Kruszywo użyte do wymiany gruntu w rejonie planowanej wymiany dynamicznej, (np. piasek średni, piasek gruby lub pospółka) powinno posiadać nie więcej ni_ 10% zanieczyszczeń frakcjami pylastymi (i ilastymi) oraz spełniać podstawowe wymagania, dotyczące uziarnienia, podane poniżej: d10>0,05 mm; d50>0,50 mm; d80>2,00 mm; U>4,0. Po wykonaniu wymiany gruntu i uformowaniu powierzchni roboczej, na rzędnej zbliżonej do pierwotnej rzędnej terenu w rejonie zalegania gruntów organicznych, tj. około 145,0 m n.p.m. należy sprawdzić skuteczność wymiany i skuteczność zagęszczenia nasypu (jedno wiercenie kontrolne oraz jedno sondowanie dynamiczne na nie więcej niż 400 m2 wymienionego gruntu), a następnie przystąpić do dalszych robót wg odrębnych opracowań projektowych. Zasypanie naturalnych zbiorników wodnych należy przeprowadzić w technologii wymiany podłoża na mokro Wzmocnienie podłoża gruntowego metodą pali przemieszczeniowych Przygotowanie terenu robót Przygotowanie terenu polega na: Sprawdzeniu i wytyczeniu miejsca prowadzenia robót. Wykonaniu niezbędnych robót makroniwelacyjnych. Sprawdzeniu i usunięciu ewentualnych niewypałów. Zinwentaryzowaniu i usunięciu instalacji podziemnych kolidujących z planowanymi robotami. Przygotowaniu stabilnej platformy roboczej dla wykonania pali przemieszczeniowych SDP. Stan platformy roboczej musi pozwalać na bezpieczną prace ciężkiego sprzętu budowlanego w każdych warunkach pogodowych. Poziom platformy roboczej musi znajdować się co najmniej 0,5 m powyżej poziomu wody gruntowej. Jeżeli nie jest to możliwe z uwagi na wysoki poziom wód gruntowych, to na czas prowadzenia robót należy obniżyć poziom wód gruntowych za pomocą drenażu lub odwodnienia liniowego. Wymiary powierzchni roboczej lub wykopu mierzone na poziomie platformy roboczej powinny zapewniać swobodny dostęp palownicy do wszystkich pali. W razie potrzeby zjazdu do wykopu należy wykonać pochylnie zjazdowe o minimalnej szerokości 4,5 m i maksymalnym nachyleniu 1:4. Wytyczeniu geodezyjnym miejsc wykonania pali przemieszczeniowych SDP. Dopuszcza się wytyczenie na podstawie domiaru taśmą pomiarową do bazowych punktów osnowy wyznaczonych geodezyjnie. Wytyczone punkty należy oznaczyć za pomocą szpilek lub kołów drewnianych. Dokładność wytyczenia środka pala nie powinna przekraczać tolerancji ±10 cm. Technologia wykonania pali przemieszczeniowych SDP Pale przemieszczeniowe (SDP) wykonuje się za pomocą palownicy wyposażonej w świder z głowicą przemieszczeniową, która pod wpływem momentu obrotowego i docisku maszyny pogrążana jest w podłoże gruntowe. Wnętrze rury wypełnia się betonem i utrzymuje się niewielkie nadciśnienie betonu w celu zapobiegania penetracji gruntu oraz wody do wnętrza świdra. Specjalna konstrukcja głowicy przemieszczeniowej powoduje rozpychanie gruntu na bok, bez wynoszenia urobku na powierzchnię. Rozpychanie gruntu powoduje dogęszczenie podłoża na styku pobocznicy pala, zwiększając jego nośność. Po osiągnięciu projektowanej głębokości następuje faza podciągania świdra i betonowania 4

5 trzonu pala. Po zakończeniu fazy betonowania do trzonu pala wprowadza się zbrojenie w postaci kształtownika stalowego. Pale zbrojone przewidziano w dwóch skrajnych rzędach. W obszarze wykonanych pali przemieszczeniowych nie dopuszcza się ruchu ciężkiego sprzętu. Przystąpienie do dalszych prac oraz do ewentualnego skracania pali do wymaganego poziomu należy uzgodnić z inżynierem budowy podwykonawcy odpowiedzialnego za wykonanie pali Wzmocnienie podłoża gruntowego z zastosowaniem kolumn kamiennych wykonanych metodą wymiany dynamicznej. Dynamiczna wymiana gruntów rozpoczyna się od ułożenia platformy roboczej - o grubości uzależnionej od nośności i dostępności podłoża na wzmacnianym terenie która umożliwi ruch maszyn budowlanych. Z platformy roboczej formuje się w podłożu słabonośnym kolumny z kruszywa. Formowanie kolumn polega na wybiciu kilkoma uderzeniami w podłożu kawerny, do której wsypuje się materiał formujący kolumnę, ponownie go ubija i dosypuje do powstałej kawerny kolejne porcje kruszywa. Trwa to aż do zaniku osiadań gruntu przy kolejnych uderzeniach. Kształt i przekrój kolumny zależy od energii uderzeń ubijaka i od jego rozmiarów. Należy stosować ubijaki typu ciężkiego o powierzchni przekroju poprzecznego od 0,75 do 1 m2. Zalecana masa ubijaka nie mniejsza niż 8 ton przy energii uderzania 1,2 1,5 MNm. Roboty obejmują wykonanie kolumn z kruszywa w siatce trójkątów równobocznych o boku 4,0 m. Schemat formowania kolumn DR Opracował: mgr inż. Witold Charoński 5