G o e l o o l g o i g c i zno n o in i ży ż n y ie i r e s r kie e badania i te t r e e r n e ow o e

Transkrypt

1 Geologiczno inżynierskie badania terenowe Rozpoznanie podłoża gruntowego Sylwia Tchórzewska 1

2 PODSTAWY PRAWNE Ustawa z 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze (Dz.U. nr 163, poz. 981), Rozporządzenie Ministra Środowiska z dn.23 grudnia 2011 r. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 23 grudnia 2011 r. w sprawie dokumentacji hydrogeologicznej i dokumentacji geologiczno-inżynierskiej (Dz. U. z 2011 Nr 291 poz. 1714) Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. z 2012, Poz. 463) Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 grudnia 2011 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących projektów robót geologicznych, w tym robót, których wykonywanie wymaga koncesji (Dz. U. 288 poz. 1696). Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 15 grudnia 2011 r. w sprawie gromadzenia i udostępniania informacji geologicznej (Dz. U. 282 poz. 1657) PN-EN Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne Część 1: Zasady ogólne PN-EN Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego Sylwia Tchórzewska 2

3 PRAWO GEOLOGICZNE I GÓRNICZE Zawarta w art. 6 pkt. 8 definicja stwierdza, że pracą geologiczną jest projektowanie i wykonywanie badań oraz innych czynności, w celu ustalenia budowy geologicznej kraju, a w szczególności poszukiwania i rozpoznawania złóż kopalin oraz wód podziemnych, określania warunków hydrogeologicznych, geologiczno inżynierskich, a także sporządzanie map i dokumentacji geologicznych oraz projektowanie i wykonywanie badań na potrzeby wykorzystania ciepła Ziemi lub korzystania z wód podziemnych; Art prace geologiczne z zastosowaniem robót geologicznych (robotą geologiczną jest wykonywanie w ramach prac geologicznych wszelkich czynności poniżej powierzchni terenu), mogą być wykonywane tylko na podstawie projektu robót geologicznych. Sylwia Tchórzewska 3

4 Rozporządzenie w sprawie dokumentacji geologiczno inżynierskiej Część opisowa dokumentacji geologiczno - inżynierskiej zawiera: 3) informacje o wymaganiach techniczno - budowlanych i kategorii geotechnicznej projektowanej inwestycji; 4) opis budowy geologicznej, z uwzględnieniem tektoniki, krasu, litologii i genezy warstw oraz procesów geodynamicznych, w szczególności wietrzenia, deformacji filtracyjnych, pełzania, pęcznienia, osiadania zapadowego i procesów antropogenicznych; 5) opis właściwości fizyczno mechanicznych gruntów i skał; 6) opis warunków hydrogeologicznych; 7) ocenę warunków geologiczno inżynierskich wraz z prognozą wpływu projektowanej inwestycji na środowisko; Sylwia Tchórzewska 4

5 Rozporządzenie w sprawie dokumentacji geologiczno inżynierskiej dokumentacja sporządzona w celu określenia warunków geologiczno - inżynierskich na potrzeby posadawiania obiektów budowlanych, powinna również zawierać: 1) charakterystykę projektowanego obiektu budowlanego, w szczególności jego wymiary, przewidywane obciążenia dla gruntu i głębokość posadowienia tego obiektu; 2) założenia technologiczne i konstrukcyjno - budowlane projektowanego obiektu budowlanego; 4) ocenę zakresu badań terenowych i laboratoryjnych wykonanych dla ustalenia warunków geologiczno inżynierskich, z uwzględnieniem kategorii geotechnicznej projektowanego obiektu budowlanego; 5) charakterystykę wydzielonych zespołów gruntów, w tym serii litologiczno genetycznych, i ocenę właściwości fizyczno mechanicznych gruntów tworzących te zespoły; Sylwia Tchórzewska 5

6 Rozporządzenie w sprawie dokumentacji geologiczno inżynierskiej 12) prognozę zmian warunków geologiczno - inżynierskich mogących wystąpić podczas budowy, użytkowania i rozbiórki projektowanego obiektu budowlanego; 13) wskazania dotyczące sposobów posadowienia projektowanego obiektu budowlanego; 15) wskazania dotyczące sposobów posadowienia fundamentów projektowanego obiektu budowlanego w obszarach morskich Rzeczypospolitej Polskiej; 16) dane umożliwiające wybór metody wzmocnienia podłoża gruntowego; 17) zakres i sposób prowadzenia monitoringu projektowanego obiektu budowlanego, z uwzględnieniem jego kategorii geotechnicznej. Sylwia Tchórzewska 6

7 Rozporządzenie w sprawie ustalania dzieli warunki gruntowe w zależności od stopnia ich skomplikowania na: 1) proste występujące w przypadku warstw gruntów jednorodnych genetycznie i litologicznie, zalegających poziomo, nieobejmujących mineralnych gruntów słabonośnych, gruntów organicznych i nasypów niekontrolowanych, przy zwierciadle wody poniżej projektowanego poziomu posadowienia oraz braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych; 2) złożone występujące w przypadku warstw gruntów niejednorodnych, nieciągłych, zmiennych genetycznie i litologicznie, obejmujących mineralne grunty słabonośne, grunty organiczne i nasypy niekontrolowane, przy zwierciadle wód gruntowych w poziomie projektowanego posadawiania i powyżej tego poziomu oraz przy braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych; 3) skomplikowane występujące w przypadku warstw gruntów objętych występowaniem niekorzystnych zjawisk geologicznych, zwłaszcza zjawisk i form krasowych, osuwiskowych, sufozyjnych, kurzawkowych, glacitektonicznych, gruntów ekspansywnych i zapadowych, na obszarach szkód górniczych, przy możliwych nieciągłych deformacjach górotworu, w obszarach dolin i delt rzek oraz na obszarach morskich Sylwia Tchórzewska 7

8 Rozporządzenie w sprawie ustalania rozróżnia następujące kategorie geotechniczne obiektu budowlanego: 1. Pierwsza kategoria geotechniczna- obejmuje obiekty małe o statycznie wyznaczalnym schemacie obliczeniowym, w prostych warunkach, bez gruntów słabonośnych, zwierciadło wody poniżej poziomu posadowienia. Zakres badań geotechnicznych może być ograniczony do analizy materiałów archiwalnych, ewentualnie wierceń i sondowań oraz określenia rodzaju gruntu na podstawie analizy makroskopowej. 2. Druga kategoria geotechniczna- obejmuje obiekty posadowione w prostych i złożonych warunkach gruntowych, wymagające ilościowej i jakościowej oceny danych geotechnicznych. 3. Trzecia kategoria geotechniczna obejmuje: a) obiekty posadawiane w skomplikowanych warunkach geotechnicznych, b) nietypowe obiekty niezależnie od stopnia skomplikowania warunków gruntowych, które mogą stwarzać zagrożenie dla użytkowników(obiekty energetyki, rafinerie, zakłady chemiczne) Sylwia Tchórzewska 8

9 Eurokod 7 wprowadza pojęcia: GIR Dokumentacja badań podłoża - to dokument zawierający dane geotechniczne z udokumentowanych wyników badań polowych i laboratoryjnych. GDR Geotechniczne warunki posadowienia obiektów/projekt geotechniczny to dokument przedstawiający modele geotechniczne podłoża, analizy i obliczenia geotechniczne wynikające z dokumentacji badań podłoża, w celu określenia sposobów i warunków fundamentowania obiektu w projekcie geotechnicznym. Projekt geotechniczny winien zawierać założenia do interpretacji, dane, metody obliczeń oraz wyniki analizy stateczności, nośności i odkształcalności podłoża. Sylwia Tchórzewska 9

10 Na podstawie rozporządzenia z dn r. Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej Ustalanie geotechnicznych warunków posadawiania polega na: 1) zaliczeniu obiektu budowlanego do odpowiedniej kategorii geotechnicznej; 2) zaprojektowaniu odwodnień budowlanych; 3) przygotowaniu oceny przydatności gruntów stosowanych w budowlach ziemnych; 4) zaprojektowaniu barier lub ekranów uszczelniających; 5) określeniu nośności, przemieszczeń i ogólnej stateczności podłoża gruntowego 6) ustaleniu wzajemnego oddziaływania obiektu budowlanego i podłoża gruntowego w różnych fazach budowy i eksploatacji, a także wzajemnego oddziaływania obiektu budowlanego pomiędzy obiektami sąsiadującymi; 7) ocenie stateczności zboczy, skarp wykopów i nasypów; 8) wyborze metody wzmacniania podłoża gruntowego i stabilizacji zboczy, skarp wykopów i nasypów; 9) ocenie wzajemnego oddziaływania wód gruntowych i obiektu budowlanego; 10) ocenie stopnia zanieczyszczenia podłoża gruntowego i doboru metody oczyszczania gruntów. Zakres czynności wykonywanych przy ustalaniu geotechnicznych warunków posadawiania powinien być uzależniony od zaliczenia obiektu budowlanego do odpowiedniej kategorii geotechnicznej. Sylwia Tchórzewska 10

11 Sylwia Tchórzewska 11

12 BADANIA WSTĘPNE BADANIA WSTĘPNE Wybór z kilku możliwych różnych terenów (tras) najbardziej odpowiedniego Analiza materiałów archiwalnych -Szczegółowe Mapy Geologiczne, -Mapy: geologiczno-inżynierskie, hydrogeologiczne, topograficzne -Dokumentacje geologiczno-inżynierskie z sąsiednich terenów, publikacje geologiczne) Analiza zdjęć lotniczych i fotogrametrycznych Wizja lokalna Badania geofizyczne(met. Elektrooporowa, Sejsmiczna, georadarowa) Sylwia Tchórzewska 12

13 Sylwia Tchórzewska 13

14 Sylwia Tchórzewska 14

15 Sylwia Tchórzewska 15

16 Sylwia Tchórzewska 16

17 Sylwia Tchórzewska 17

18 Celem wizji lokalnej jest: -weryfikacja i uaktualnienie danych archiwalnych WIZJA LOKALNA -Sprawdzenie poprawności wstępnej fotointerpretacji i jej aktualizacja - ustalenie morfologii terenu badań i zgodności z dostępnymi mapami geodezyjnymi - rejestracja odsłonięć naturalnych i sztucznych - wstępne określenie nasilenia, przebiegu i rozmiarów zjawisk geodynamicznych - analiza obecności wód powierzchniowych, ustalenie max. zasięgu wód powodziowych w dolinach - ustalenie ogólnych warunków hydrogeologicznych -ustalenie stopnia zagospodarowania terenu i stanu istniejących budowli (uszkodzenia, rodzaj i rozmiar, sposób posadowienia, zawodnienie pomieszczeń podziemnych) - analiza odkształceń powierzchni terenu związanych ze szkodami górniczymi -Sprawdzenie, czy teren podlega ochronie w związku z ustawą o ochronie dóbr kultury i o ochronie przyrody -sprawdzenie poprawności lokalizacji planowanych wyrobisk badawczych ze względu na dostępność terenu (przebieg linii energetycznych, rurociągów i innej infrastruktury) Sylwia Tchórzewska 18

19 METODY BADAŃ GEOLOGICZNO INŻYNIERSKICH I. METODY LABORATORYJNE zajęcia z gruntoznawstwa II. METODY TERENOWE 1. Kartowanie geologiczno inżynierskie -sporządzanie map i profili obrazujących morfologię powierzchni terenu, zasięgu zjawisk i procesów geologiczno-inżynierskich i hydrogeologicznych - lokalizacja przeprowadzonych badań geologiczno-inżynierskich 2. Wykonywanie wyrobisk badawczych - wykopy badawcze - szybiki i sztolnie badawcze - odkrywki fundamentowe - otwory badawcze 3. Sondowanie gruntów 4. Próbne obciążenie gruntów 5. Badania geofizyczne Sylwia Tchórzewska 19

20 KARTOWANIE GEOLOGICZNO INŻYNIERSKIEINŻYNIERSKIE Kartowanie geologiczno inżynierskie obejmuje następujące czynności: -lokalizowanie, opis, rysunek lub zdjęcie fotograficzne powierzchniowych punktów dokumentacyjnych odsłonięcia, wysięki wód itp. - Wyznaczanie granic geologicznych w nawiązaniu do ortofotomapy - Pomiary biegu i upadu warstw oraz kierunków spękań -lokalizowanie, opis, rysunek lub zdjęcie fotograficzne form geomorfologicznych z uwzględnieniem zaburzeń powierzchni terenu -lokalizowanie, opis, i wykonanie szkiców form geodynamicznych (krasów, osiadania zapadowego w lessach, sufozja, erozja, abrazja) - Uszczegóławianie w miarę potrzeby obserwacji wizji terenowej dotyczących: -lokalizowania zasięgów stanów powodziowych -lokalizowanie przejawów wód gruntowych (pomiary studni wraz zwywiadem o stanach ekstremalnych, źródłą, wysięki, zawodnienia) -lokalizowanie szkód budowlanych (opis, szkice i zdjecia foto) Sylwia Tchórzewska 20

21 Sylwia Tchórzewska 21

22 Sylwia Tchórzewska 22

23 Sylwia Tchórzewska 23

24 Prace geologiczne Profilowania w trakcie prac terenowych należy prowadzić dla wszystkich odsłonięć naturalnych i wyrobisk. Wyrobiska wykonuje się zależnie od celów badawczych i warunków geologicznych, jako: odkrywki, szybiki, wykopy, wiercenia, doły próbne, sondy penetracyjne, sondy rdzeniowe Sylwia Tchórzewska 24

25 Odsłonięcia naturalne, odkrywki, szybiki i wykopy Odsłonięcia naturalne, odkrywki, szybiki i wykopy, w tym wykopy przy fundamentach istniejących budynków, wykorzystuje się do przeprowadzenia bezpośrednich obserwacji i pomiarów geologicznych, poboru próbek oraz przeprowadzenia badań specjalistycznych. Szczególnie przydatne są w przypadku: płytkiego występowania skał litych, rozpoznania profilu wietrzeniowego, kąta upadu i biegu warstw skalnych, stopnia zwietrzenia i spękania materiału skalnego, do rozpoznania niektórych gruntów antropogenicznych. Sylwia Tchórzewska 25

26 Odkrywki fundamentów Odkrywki fundamentów są wykonywane w celu ustalenia głębokości i sposobu posadowienia istniejących budynków oraz wykształcenia podłoża bezpośrednio pod fundamentem. Odkrywki fundamentów wykonuje się najczęściej w celu dokumentowania warunków geologiczno-inżynierskich: budynków plomb, budynków dobudowywanych lub nadbudowywanych, terenów, na których istnieje możliwość występowania starych fundamentów Sylwia Tchórzewska 26

27 Wykopy badawcze i szybiki Celem wykonywania wyrobisk, co należy odwzorować w trakcie profilowania, jest: stwierdzenie szczegółów budowy geologicznej, a przede wszystkim litologii i zmienności facjalnej, biegu i upadu warstw skalnych, określenie zaangażowania tektonicznego skał, jakościowe i ilościowe określenie szczelinowatości skał, określenie profilu wietrzeniowego skał, ustalenie przebiegu stref poślizgu na obszarach osuwiskowych i glacitektonicznych, określenie w wyniku badań in situ właściwości fizycznych i mechanicznych skał i gruntów, ustalenie przejawów wód gruntowych, pobranie próbek skał i gruntów do badań laboratoryjnych i zaznaczenie na rysunkach ścian miejsc ich poboru. Dla każdego wykopu należy sporządzić szkice rzutu poziomego i przekrojów pionowych, przedstawiające przestrzenny układ warstw gruntów i ich lokalizację, rzędne wykonanych badań oraz pobranych próbek gruntów. Do szkiców należy dołączyć opisy przeprowadzonych badań Sylwia Tchórzewska 27

28 Wykopy badawcze i szybiki Szybik obudowane wyrobisko w podłożu, o głębokości do kilku metrów. Szybiki najczęściej głębione są jedynie do poziomu występowania wody gruntowej. Wykop badawczy wyrobisko nieobudowane, o dowolnych wymiarach warunkowanych statecznością ścian Źródło: Sylwia Tchórzewska 28

29 Wykopy (doły) badawcze Doły próbne służą najczęściej do pobierania dużych próbek gruntów. Ściany ich powinny być sprofilowane i przedstawione w formie rysunku lub kolorowego zdjęcia fotograficznego. Sylwia Tchórzewska 29

30 Wiercenia geologiczne Wiercenia geologiczne są podstawowym sposobem analizy budowy geologicznej (podłoża gruntowego). Polegają na wykonywaniu pionowych otworów wiertniczych o średnicy od ok. 50 mm do 300 mm. Głębokość rozpoznania dla celów geologicznoinżynierskich z reguły nie przekracza 30 m. Wiercenia umożliwiają: - pobieranie próbek gruntów - ustalenie profilu geologicznego (rodzaju gruntów i układu warstw) - ustalenie cech fizyczno-mechanicznych gruntów (na podstawie uzyskanych próbek) - przeprowadzenie obserwacji hydrogeologicznych oraz pobieranie próbek wód - przeprowadzenie innych badań np. geofizycznych, próbnych obciążeń Wyniki wiercenia przedstawia się w formie metryki lub karty dokumentacyjnej otworu Sylwia Tchórzewska 30

31 Rozstaw otworów wiertniczych Rozstaw otworów badawczych ustala się w zależności od stopnia skomplikowania warunków gruntowych: - dla budynków i budowli wysokich lub przemysłowych 3-4 otwory przy narożach lub w formie siatki z punktami w odległościach 10 40m. - dla budowli powierzchniowych rozstaw w formie siatki max.60x60m - osuwiska min 3 otwory, (ok. 12 otworów na pierwszy hektar i 8 na każdy kolejny), - dla budowli liniowych m, (3 otwory poprzeczne) - dla budowli specjalnych (kominy, mosty) 2-6 otworów na fundament, Sylwia Tchórzewska 31

32 Głębokość otworów wiertniczych Głębokość otworów (H) zależy od: - położenia dna podłoża budowlanego (dno podłoża budowlanego sięga szacunkowo głębokości 2B pod fundamentem B- szerokość fundamentu) - naprężeń pierwotnych pochodzących od gruntu - naprężeń dodatkowych pochodzących od przyszłego budynku -warunków geologiczno-inżynierskich napotkanych w trakcie wierceń (do podłoża skalnego lub do przewiercenia warstw słabych ) H=D+Za D- najniższy poziom posadowienia Za największa wartość wpływu budowli na grunt W przypadku otworów powyżej 30 m należy wykonać wcześniej projekt prac geologicznych i przedstawić go do zatwierdzenia w starostwie. Za Sylwia Tchórzewska 32

33 Głębokość otworów wiertniczych budowle i inne konstrukcje - Do 2 m poniżej poziomu posadowienia-jeśli posadowienie jest na odpowiedniej warstwie - Do 5 m poniżej poziomu posadowienia- jeśli jest nie znana budowa geologiczna - Dla budowli i innych konstrukcji inżynierskich o dużych wysokościach stosuje się większą z wartości z a 6m lub z a 3 b f b f -długość krótszego boku Sylwia Tchórzewska 33

34 Głębokość otworów wiertniczych fundamenty płytowe i konstrukcje b b z a za b b z a z a 1,5 b b b b -długość krótszego boku Fundament Konstrukcja Sylwia Tchórzewska 34

35 Głębokość otworów wiertniczych nasypy i wykopy Dla nasypów: 0,8h < z a < 1,2h lub z a 6 m Dla wykopów: z a 0,4 h lub z a 2 m h h z a z a h - wysokość nasypu lub głębokość wykopu z a Sylwia Tchórzewska 35

36 Głębokość otworów wiertniczych drogi, lotniska oraz wykopy wąskoprzestrzenne Dla dróg i lotnisk: z a 2 m poniżej proponowanej niwelety Dla wykopów wąskoprzestrzennych: z a 2 m poniżej dna wykopu z a 1,5 b Ah a Ah Sylwia Tchórzewska 36

37 Głębokość otworów wiertniczych głębokość aktywna σ zd =0.2σ zρ Sylwia Tchórzewska 37

38 Naprężenia w gruncie σ zd =0.2σ zρ σ zγ = Σ[(γ sr γ w ) ± γ w i cosβ] h i σ zρ = Σρ i g h i σ σ z z q d = q η ( η ) = σ s z q m σ z ρ σ z s = σ z ρ Sylwia Tchórzewska 38

39 Sylwia Tchórzewska 39

40 Głębokość otworów wiertniczych głębokość aktywna σ zd =0.2σ zρ Sylwia Tchórzewska 40

41 Głębokość otworów wiertniczych Głębokość otworów badawczych: głębokość aktywna σ zd =0.2σ zρ -dla budynków i budowli h= Za+ 6m lub h=za+3b, - dla płyty fundamentowej h=za+b, h=za+1,5b, - na osuwiskach h>2m poniżej powierzchni poślizgu otwór badawczy musi być zakończony w warstwie nośnej Sylwia Tchórzewska 41

42 Metody wykonywania otworów w zależności od sposobu zwiercania skał (gruntu) Wiercenia ręczne -okrętne -udarowe -okrętno udarowe Wiercenia mechaniczne -obrotowe -udarowe -Udarowo obrotowe -wibracyjno udarowe Wiercenia udarowe energia urabiania skał wywierana jest za pomocą cyklicznych uderzeń świdra w dno otworu Wiercenia obrotowe, okrętne wiercenie postępuje dzięki naciskowi i ruchowi obrotowemu świdra w otworze (większość wierceń) Ze względu na sposób napędzania narzędzia wiertniczego możemy wyróżnić: Wiercenia udarowe mechaniczne jest to sposób wiercenia udarowego wykorzystujący koło mimośrodowe z napędem hydraulicznym lub mechanicznym Wiercenia ręczne okrętne wiercenia obrotowe wykonywane siłą ludzkich mięśni Sylwia Tchórzewska 42

43 Metody wykonywania otworów ze względu na sposób wynoszenia urobku z dna otworów wiercenia Wiercenia suche proces wiercenia prowadzony jest bez dodatkowych płynów chłodzących, urobek jest wynoszony systematycznie na powierzchnię Wiercenia płuczkowe w trakcie wiercenia stosuje się płuczkę, tj. specjalną emulsję, której zadaniem jest chłodzenie narzędzia wiertniczego, zmniejszenie tarcia przewodu wiertniczego, wynoszenie zwiercin a także zmniejszanie ciężaru narzędzia wiertniczego na zasadzie wyporu hydrostatycznego Sylwia Tchórzewska 43

44 Wiercenia rdzeniowe Dzięki zastosowaniu koronki ze specjalnych spieków uzyskuje się w trakcie wiercenia próbki skał i gruntów spoistych o strukturze nienaruszonej w kształcie walca. Aby próbka gruntu spoistego zachowała swoją strukturę stosuje się koronki podwójne a nawet potrójne w celu zabezpieczenia jej przed rozmywaniem Przykładowe koronki wiertnicze Sylwia Tchórzewska 44

45 Źródło: Sylwia Tchórzewska 45

46 Wiercenia ręczne Fot. K. Hycnar Sylwia Tchórzewska 46

47 Sylwia Tchórzewska 47

48 Zestaw narzędzi wiertniczych i przyrządów pomocniczych do wierceń ręcznych materiały firmy Eijkelkamp. Sylwia Tchórzewska 48

49 Złącze bagnetowe Złącze skręcane (gwint stożkowy) Sylwia Tchórzewska 49

50 Świdry okienkowe do wierceń ręcznych w gruntach spoistych i sypkichmateriały firmy EIJKELKAMP Sylwia Tchórzewska 50

51 Świdry do wierceń ręcznych w gruntach zwartych świder spiralny do wyciągania kamieni- grajcar miękkich-materiały firmy EIJKELKAMP Sylwia Tchórzewska 51

52 Sylwia Tchórzewska 52

53 Ręczny zestaw wiertniczy z rurami osłonowymi Sylwia Tchórzewska 53

54 Rury osłonowe z akcesoriami Sylwia Tchórzewska 54

55 Trójnóg 18 kn Szlamówka Sylwia Tchórzewska 55

56 Lekka wieża wiertnicza z napędem spalinowym materiały firmy ZNWIG W. Szkurłat Sylwia Tchórzewska 56

57 Zestaw udarowy napędzany wibracyjnym młotem elektrycznym (spalinowym) Sylwia Tchórzewska 57

58 Spalinowy młot udarowy Próbniki żłobkowe firmy BORROS Próbnik rdzeniowy z wkładką Sylwia Tchórzewska 58

59 Wyciągarka do żerdzi ręczna i hydrauliczna Sylwia Tchórzewska 59

60 Wiercenia RKS Sylwia Tchórzewska 60

61 Sylwia Tchórzewska 61

62 Wiercenia mechaniczne Sylwia Tchórzewska 62

63 Sylwia Tchórzewska 63

64 Sylwia Tchórzewska 64

65 Wiertnica na podwoziu Gazeli materiały firmy WAMET (spiralne świdry w kolorze czarnym ułożone na platformie potocznie nazywane są sznekami). Sylwia Tchórzewska 65

66 Dzięki wierceniom, próbnikom przelotowym jak również w trakcie wykonywania wkopów badawczych i szurfów pozyskujemy próbki gruntów podłoża. Ze względu na ich jakość określono trzy rodzaje próbek pobieranych do badań: Próbka o naturalnej nienaruszonej strukturze NNS uznaje się, że można ją uzyskać za pomocą próbników cienkościennych, lecz najlepsze próbki otrzymuje się z pobranych w wykopach monolitów gruntowych. Próbka o naturalnej wilgotności NW naturalna struktura osadu została zaburzona, występują liczne deformacje postaciowe, lecz próbka posiada zachowaną naturalną wilgotność Próbka o naturalnym uziarnieniu NU charakteryzuje się naruszoną strukturą, zmienioną wilgotnością lecz zachowanym pierwotnym składem granulometrycznym. Próbki powinny być przechowywane w sposób zapewniający zachowanie naturalnych cech gruntu (struktury, wilgotności, uziarnienia). W praktyce wykorzystuje się do tego lodówki. Mimo to po okresie kilku tygodni zmiany strukturalne w próbce są już znaczące

67 W terenie na uzyskanych próbkach przeprowadza się wstępne badania makroskopowe. Obejmują one określenie: Rodzaju(nazwy) na podstawie cech strukturalnych i próby wałeczkowania Stanu(twardoplastyczny, zagęszczony) na podstawie próby wałeczkowania Wilgotności(mało wilgotny, mokry, nawodniony) Barwy Zawartości CaCO3 z zastosowaniem 10% kwasu solnego. Badania te są niezbędne w celu ustalenia profilu i sporządzenia karty dokumentacyjnej otworu Stanowią podstawowe dane wyjściowe do opracowania modelu budowy geologicznej. Dodatkowo, na wybranych próbkach wykonuje się badania laboratoryjne (analizy uziarnienia, badanie granic konsystencji). Pełna charakterystyka i staranne określenie cech gruntu w trakcie badań makroskopowych pozwala na sporządzanie wartościowych opracowań geologicznoinżynierskich. Sylwia Tchórzewska 67

68 W badaniach makroskopowych jest wskazane używanie prostych przyrządów, takich jak penetrometr tłoczkowy (PP) i ścinarka obrotowa (TV). Są to kieszonkowe przyrządy służące określaniu stanu gruntów spoistych(pp) oraz ich wytrzymałości na ścinanie(tv). Ścinarka obrotowa (TV). Wytrzymałość na ścinanie: τ fu =Mf*K TV M f -urzyty do ścięcia moment obrotowy K TV -współczynnik zależny od średnicy końcówki Wytrzymałość na ścinanie τ fu określa się odczytując moment obrotowy M f na tarczy przyrządu pomiarowego skorygowany na rozmiar końcówki ścinającej KTV. Sylwia Tchórzewska 68

69 Penetrometr tłoczkowy PP (Pocket Penetrometer) i nomogram do określania stopnia plastyczności IL na podstawie oporu wciskania znormalizowanego trzpienia. Stan gruntów spoistych określa się na podstawie siły Qf potrzebnej do zagłębienia trzpienia penetrometru tłoczkowego na ok. 6 mm w głąb gruntu. Następnie z poniższego nomogramu odczytujemy wartość stopnia plastyczności IL. Sylwia Tchórzewska 69

70 Sylwia Tchórzewska 70

71 KARTA DOKUMENTACYJNA OTWORU BADAWCZEGO nr Obiekt: Osuwisko w Milówce M iejscowość: Milówka, przysiółek Prusów 3 Głębokość: m Wy sokość Z = m npm Współrzędne: X = Y = w układzie D ata wiercenia: XI-2011 D okumentator: dr inż Robert Kaczmarczyk, m gr inż. Sylwia Tchórzewska Rodzaj świdra Objaśnienia: cyfry z lewej strony znaków oznaczają kolum ny, których znaki dotyczą Φ ustalony NS/NW NNS nawiercony wody 10 Φ rur i głębok. zarurowania, m Zwierciadło wody gruntowej, m ppt Głębokość poboru prób gruntu, m ppt Skala pionowa Przeloty warstw, m mw - mało wilgotny w - wilgotny m - mokry nw - nawodniony pł - płynny tpl - twardoplastyczny ln - luźny Li - skała lita ST - skała twarda mpl - miękkoplastyczny pzw - półzwarty szg - średnio zagęszczony Ms - skała mało spękana SM - skała miękka pl - plastyczny zw - zwarty zg - zagęszczony Ss - skała srednio spękana bzg - bardzo zagęszczony Bs - skała bardzo spękana 1.0 Profil R o d z a j g r u n t u litologiczny Gb 0.2 Gleba G π +KR Glina pylasta z rumoszem piaskowca, mw pzw 0/0 brązowa, półzwarta Gz+KR Gz+KR Glina zwiezła z rumoszem piaskowca, brązowa, twardoplastyczna/półzwarta Glina zwiezła z rumoszem piaskowca brązowa, twardoplastyczna/plastyczna Wilgotność mw mw Stan gruntu tpl/pzw tpl/pl Ilość wałeczków 0/1 2/3 Zawartość CaCO 3 Numer warstwy geotechnicznej Stratygrafia c z w a r t o r z ę d Profil otworu wzór 5.0 KWg Zwietrzelina gliniasta łupka, szarobrązowa, twardoplastyczna mw tpl 1/ G+KR KR Glina z rumoszem piaskowca, brązowa, twardoplastyczna/plastyczna Rumosz piaskowca, brązowy, bardzospękany mw/w w/nw tpl/pl 1/2 9.0 Rumosz gliniasty / zwietrzeliną gliniastą, szarobrązowy, półzwarty KRg/KWg m/nw pzw 0/ NS NNS 12.0 Pc Piaskowiec, brązowozielony, bardzo spękany mw Bs Pg Sylwia Tchórzewska 71

72 Sylwia Tchórzewska 72

73 Sylwia Tchórzewska 73

74 Sylwia Tchórzewska 74

75 Zasady tworzenia przekroju geologicznego Podstawę dla sporządzenia przekroju geologiczno-inżynierskiego stanowi przekrój morfologiczny(topograficzny), powstały w oparciu o mapę warstwicową oraz profile otworów badawczych. Podstawową zasadą przy interpretacji rysunku jest łączenie warstw o jednakowym wykształceniu litologicznym. Czynność tę zaczyna się od warstwy najniżej położonej. Podczas łączenia warstw należy założyć, że każda z ich powierzchni stropowych niegdyś stanowiła powierzchnie terenu i stąd też przy łączeniu warstw należy unikać ostrych załamań i linię przekrojową łagodnie wymodelować. Po połączeniu warstw na profilu należy nanieść skrócone informacje o właściwościach fizycznych i mechanicznych poszczególnych warstw. Dodatkowo na przekroju geologiczno-inżynierskim należy nanieść charakterystyczne obiekty na trasie profilu, w tym np. obrys uszkodzonego odcinka obwałowania, rurę drenażową, powierzchnię poślizgu Sylwia Tchórzewska 75

76 1. Uproszczony przekrój geologiczno-inżynierski - Przekrój tego typu zawiera podstawowe informacje konieczne do właściwego zaprojektowania parametrów fundamentów posadawianych budowli. W środkowej części przekroju widoczne jest naporowe zwierciadło wód podziemnych, wykryte podczas badań gruntu. Przecięcie zwierciadła wód podziemnych w trakcie prac gruntowych może spowodować konieczność odwodnienia wykopów fundamentowych oraz wykonania fundamentów w formie szczelnej wanny, odpornej na oddziaływanie wód. Sylwia Tchórzewska 76

77 Sylwia Tchórzewska 77

78 Sylwia Tchórzewska 78

79 Sylwia Tchórzewska 79