Spis treści. T e k s t

Transkrypt

1 D O K U M E N T A C J A geotechnicznych warunków posadowienia do projektu budowlanego lądowiska dla śmigłowców na terenie Samodzielnego Publicznego Szpitala Rejonowego na działce nr 759/5 przy ul. Wojska Polskiego 7 w Nowogardzie, woj. zachodniopomorskie Opracował: Szczecin, grudzień 2010

2 2 Spis treści T e k s t I. Wstęp II. Położenie i morfologia badanego terenu III. Opis budowy geologicznej IV. Charakterystyka warunków wodnych V. Ocena technicznych właściwości podłoża VI. Wnioski Załączniki 1. Plan orientacyjny wg mapy w skali 1: Mapa dokumentacyjna w skali 1: Objaśnienie symboli i znaków użytych na przekrojach 4. Przekroje geotechniczne I IV w skali 1:100/ Karty otworów (2 ark) Wyniki sondowań ITB-ZW (4 ark.) 11. Obliczenie parametru wiodącego IL dla warstw II III i V metodą A wg PN-81/B-03020

3 3 I. Wstęp Celem niniejszej dokumentacji jest ustalenie warunków gruntowo - wodnych w podłożu projektowanego lądowiska dla śmigłowców na terenie Samodzielnego Publicznego Szpitala Rejonowego na działce nr 759/5 przy ul. Wojska Polskiego 7 w Nowogardzie. Dokumentacja służyć ma do projektu budowlanego inwestycji. W ramach prac polowych w dniu wykonano w rejonie projektowanego lądowiska 5 otworów (sondowań próbnikiem przelotowym RKS) do głębokości m p.p.t. (łącznie 24.2 mb), oraz 4 sondowania sondą udarowo - obrotową ITB-ZW do takiej samej głębokości (19.0 mb), wraz z 25 ścinaniami gruntów spoistych. Punkty otworów wytyczono w nawiązaniu do szczegółów terenowych, otwory zaniwelowano do pokryw studzienek kanalizacyjnych na terenie szpitala, których rzędne podane zostały na zaktualizowanej mapie w skali 1:500, stanowiącej podstawę opracowania PB inwestycji. Prace kameralne objęły interpretację sondowań, obliczenia geotechniczne, oraz opracowanie załączników graficznych i tekstu dokumentacji. Dokumentację niniejszą wykonano w 4 egzemplarzach. II. Położenie i morfologia badanego terenu Badany teren położony jest na zachodnim skraju centrum miasta Nowogard, woj. zachodniopomorskie, przy ul. Wojska Polskiego 7. Lądowisko usytuowane będzie w południowo wschodnim narożu należącej do szpitala nr 759/5, ok. 80 m na południe od ulicy i ok. 50 m na północ od linii brzegowej jeziora. Pod względem geomorfologicznym jest to fragment dolnych partii zboczy rynny glacjalnej o nierównym dnie i nieregularnym przebiegu, która przecina równoleżnikowo miasto Nowogard, przebiegając bezpośrednio na południe od Starego Miasta. W przegłębionym rozszerzeniu rynny na zachód od centrum miasta położone jest jezioro Nowogardzkie. Rynna wcięta jest na ok m w falistą wysoczyznę morenową. Powierzchnia działki nr 759/5 nachylona jest w kierunku południowym, w kierunku brzegu jeziora. Przeznaczony pod lądowisko teren w odległości ok m na północ od ogrodzenia szpitala przecięty jest nieregularną skarpą o wysokości rosnącej ku zachodowi do ok. 1.0 m. Rzędne wykonanych otworów wahają się od m n.p.m. (zlokalizowany najdalej na południe otwór nr 3A), do m n.p.m. (otw. nr 2); deniwelacja wynosi 1.82 m.

4 4 Przeznaczony pod lądowisko teren użytkowany jest obecnie jako trawnik, na którym rośnie kilka przeznaczonych do wycinki drzew. Przez południową część tego obszaru przebiegają kanały deszczowe, ułożone na głębokości m p.p.t. III. Opis budowy geologicznej Na podstawie wykonanych wyrobisk, oraz analizy materiałów kartograficznych stwierdzono, że w podłożu obszaru badań występują osady wieku czwartorzędowego, wykształcone jako plejstoceńskie utwory zwałowe, oraz holoceńskie utwory deluwialne. Utwory zwałowe budują z pewnością głębsze podłoże całego badanego obszaru, ich strop osiągnięto jednak na głębokości 2.1 m p.p.t. w zlokalizowanych na jego zachodnim skraju otworach nr 1 i 3. Utwory zwałowe wykształcone są wyłącznie jako grunty spoiste piaski gliniaste, których nie przewiercono do głębokości 5.0 m p.p.t. Strop zwałowych piasków gliniastych zapada stromo nie tylko na południe, w kierunku spadku stoku rynny, lecz także ku wschodowi, wyznaczając pierwotne zbocze dolinki erozyjnej rozcinającej krawędź rynny dolinka uległa później całkowitemu zamaskowaniu wskutek wypełnienia osadami deluwialnymi. Utwory deluwialne, powstałe w holocenie wskutek spłukiwania i spełzywania gruntów ze stoku rynny, akumulowane zostały na zwałowych piaskach gliniastych. Są to w przewadze grunty spoiste gliny piaszczyste, niekiedy (w otworach nr 1 i 4) z typowymi dla deluwiów cienkimi (poniżej 1 cm) warstewkami (tzw. laminami) piasku. Gliny piaszczyste budują całą miąższość deluwiów w otworze nr 4, natomiast w otworach nr 1 i 2 zalegają łącznie z deluwialnymi piaskami drobnymi, zawierającymi laminy gliny (piaski budują tam stropowe partie deluwiów o miąższości m). Utworów deluwialnych brak w profilu otworu nr 3, gdzie zastąpione zostały nasypami niekontrolowanymi, w otworze nr 1 ich miąższość wynosi 1.3 m (sięgają tam głębokości 2.1 m p.p.t.), natomiast w otworach nr 2 i 4 deluwiów nie przewiercono do głębokości odpowiednio 6.0 i 5.0 m p.p.t. Na stropie gruntów rodzimych zalegają nasypy niekontrolowane o miąższości rosnącej w dół stoku od 0.8 m w otworach nr 1 i 2, do m w otworach nr 3 i 4. W otworze nr 3A, zlokalizowanym w miejscu planowanego pierwotnie otworu nr 3, nasypów niekontrolowanych nie przewiercono do głębokości 3.2 m p.p.t., natrafiając na powierzchni kilku metrów kwadratowych na betonową przeszkodę na głębokości ok m (znacznie poniżej przebiegającego w pobliżu kanału deszczowego). Nasypy to w przewadze humus piaszczysty, a w otworze nr 3A także żużel; jedynie w otworach nr 3 i 4 głębsze partie nasypów o miąższości m (poniżej m p.p.t.) złożone są z humusowego piasku drobnego lub średniego, przemieszanego z gruzem ceglanym.

5 5 IV. Charakterystyka warunków wodnych W większości wykonanych dla niniejszej dokumentacji otworów (nr 1, 2 i 4) woda występuje jedynie jako woda infiltracyjna, w postaci na ogół słabych sączeń na stropie lub w obrębie gruntów spoistych, na głębokości m p.p.t., przy czym w otworze nr 4 zaobserwowano dwa poziomy sączeń (1.5 i 2.0 m p.p.t.). Jedynie w położonych najniżej na stoku rynny otworach nr 3 i 3A stwierdzono występowanie w nasypach niekontrolowanych wody o zwierciadle zawieszonym na słabo przepuszczalnych zwałowych piaskach gliniastych (a w otworze nr 3A być może także na warstwie betonu), stabilizującym się na głębokości m p.p.t. (tj. na rzędnych m n.p.m.). Przejawy wody, jakie zaobserwowano w podłożu badanego terenu, zasilane są poprzez bezpośrednią infiltrację wód opadowych w płytsze partie podłoża, natomiast przesiąkanie wody w głębsze jego partie utrudnia słaba przepuszczalność glin i piasków gliniastych. Ilość, wydajność i poziom przejawów wody, jakie stwierdzono w podłożu podczas prac polowych, uznać należy za znacznie podwyższone w stosunku do stanu przeciętnego, z uwagi na zwiększoną sumę opadów w poprzednich tygodniach. Maksymalny możliwy poziom wody gruntowej w rejonie otworów nr 3 i 3A przypada ok. 0.2 m powyżej stanu stwierdzonego w otworach, na głębokości ok m p.p.t. i rzędnej ok m n.p.m. Dla nawodnionych nasypów w rejonie otworów nr 3 i 3A przeciętna wartość współczynnika filtracji wynosi k = 4.0 m/d. V. Ocena technicznych właściwości podłoża W obrębie gruntów rodzimych, budujących podłoże badanego terenu, wydzielono pięć warstw geotechnicznych: WARSTWA I to deluwialne piaski drobne, wilgotne, średniozagęszczone o uogólnionej wartości stopnia zagęszczenia ID = Są to grunty nośne, budują stropowe partie deluwiów o miąższości m w otworach nr 1 i 2 (w profilu otworu nr 1 na piasku leży warstwa gliny piaszczystej o miąższości zaledwie 0.3 m). WARSTWA II to deluwialne gliny piaszczyste, wilgotne, w stanie miękkoplastycznym o obliczeniowej wartości stopnia plastyczności IL = Są to grunty o bardzo obniżonej nośności, budują stropowe partie deluwialnych glin o miąższości 1.3 m w otworze nr 4 ( m p.p.t.); oraz głębszą strefę uplastycznienia o miąższości 0.8 m w profilu otworu nr 2 ( m p.p.t.).

6 6 WARSTWA III to deluwialne gliny piaszczyste, wilgotne, w stanie plastycznym o obliczeniowej wartości stopnia plastyczności IL = Są to grunty o obniżonej nośności, budują przeważającą część deluwialnych glin - w otworze nr 2 zalegają powyżej i poniżej miękkoplastycznych gruntów warstwy II; występują również w otworach nr 1 pod warstwą piasków i ponad jej stropem, a także w otworze nr 4, gdzie podścielają gliny warstwy II. Miąższość glin warstwy III waha się od 0.3 m (w otworze nr 1 powyżej piasków w-wy I), do 1.2 i ponad 1.7 m w otworze nr 2. Plastycznych glin warstwy III nie przewiercono do 6.0 m p.p.t. w otworze nr 2. WARSTWA IV to deluwialne gliny piaszczyste, wilgotne, w stanie twardoplastycznym o uogólnionej wartości stopnia plastyczności IL = Są to grunty nośne, budują lokalnie w profilu otworu nr 4 najgłębsze partie deluwiów, poniżej 3.8 m p.p.t. Dla deluwialnych glin warstw II IV przyjęto symbol konsolidacji C wg PN-81/B WARSTWA V to zwałowe piaski gliniaste, wilgotne, w stanie twardoplastycznym o obliczeniowej wartości stopnia plastyczności IL = Są to grunty nośne, budują w zachodniej części badanego obszaru, w otworach nr 1 i 3, głębsze partie podłoża, poniżej 2.1 m p.p.t. Dla piasków gliniastych warstwy V przyjęto symbol konsolidacji B wg PN-81/B Ponadto w obrębie nasypów niekontrolowanych, w ich partiach złożonych w przewadze z piasków, wydzielono kolejną warstwę geotechniczna: Warstwa n1 to nasypowe piaski drobne i średnie z domieszkami, wilgotne i nawodnione, bardzo luźne o uogólnionej wartości stopnia zagęszczenia ID = Są to grunty o bardzo obniżonej nośności, budują w otworach nr 3 i 4 głębsze partie nasypów o miąższości m, sięgając głębokości m p.p.t. Pozostałe partie nasypów, złożone z humusu i żużla, są gruntami całkowicie nieskonsolidowanymi, które oznaczono na przekrojach symbolem nn. Rozprzestrzenienie i sposób zalegania warstw przedstawiono na załączonych przekrojach geotechnicznych I IV w skali 1:100/500 (załącznik 4). Wartości parametrów geotechnicznych gruntów ustalono na podstawie wyników prac polowych (sondowania i ścinania ITB-ZW, analiza makroskopowa) przy uwzględnieniu normy PN-81/B-03020, oraz dla gruntów rodzimych zestawiono w poniższych tabelach:

7 7 Nazwa parametru W-wa I W-wa II W-wa III W-wa IV W-wa V Rodzaj gruntu Pd Gp Gp Gp Pg Stopień zagęszczenia I D / / Stopień plastyczności I L Wilgotność naturalna W n (%) / / / / / / / / Gęstość objętościowa ρ (t * m -3 ) 1.75 / / / / / / / / / / Stopień konsolidacji - C C C B gruntu Kąt tarcia wewnętrznego φ ( ) / / / / / / / / / / Spójność c u (kpa) / / / / / / / / Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej M 0 (kpa) Moduł pierwotnego odkształcenia gruntu E 0 (kpa) Współczynnik nośności N D Współczynnik nośności N B Współczynnik nośności N C Współczynnik materiałowy / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / / ±0.1 1±0.1 1±0.1 1±0.1 1±0.1

8 8 Nazwa parametru Warstwa n1 Rodzaj gruntu nn (Pd(Ps)) Stopień zagęszczenia ID / Wilgotność naturalna W n (%) dla gruntu: - wilgotnego - nawodnionego Gęstość objętościowa ρ (t m -3 ) dla gruntu: - wilgotnego - nawodnionego 1.70 / / Kąt tarcia wewnętrznego φ ( ) / Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej M0 (kpa) / / Moduł pierwotnego odkształcenia gruntu E0 (kpa) / / Współczynnik nośności ND / Współczynnik nośności NB 5.99 / 3.79 Współczynnik materiałowy 1±0.1 podwójne liczby w tabeli oznaczają wartości: normowe (charakterystyczne) / obliczeniowe VI. W n i o s k i 1. W podłożu przeznaczonego pod lądowisko dla śmigłowców fragmentu działki nr 759/5 przy ul. Wojska Polskiego 7 w Nowogardzie występują zwałowe i deluwialne piaski gliniaste i gliny piaszczyste, oraz lokalnie piaski drobne. Grunty rodzime przykryte są nasypami niekontrolowanymi o miąższości rosnącej w kierunku południowych od 0.8 do ponad 3.2 m. 2. W otworach nr 1, 2 i 4 woda występuje jedynie w postaci sączeń na stropie lub w obrębie gruntów spoistych, na głębokości m p.p.t. (w otworze nr 4 zaobserwowano dwa poziomy sączeń, 1.5 i 2.0 m p.p.t.). Jedynie w położonych najniżej otworach nr 3 i 3A stwierdzono występowanie w nasypach niekontrolowanych wody o zwierciadle zawieszonym na zwałowych piaskach gliniastych, stabilizującym się na głębokości m p.p.t. (tj. na rzędnych m n.p.m.). Ilość, wydajność i poziom przejawów wody, jakie stwierdzono w podłożu podczas prac polowych, uznać należy za znacznie podwyższone w stosunku do stanu przeciętnego, z uwagi na zwiększoną sumę opadów w poprzednich tygodniach. Maksymalny możliwy poziom wody gruntowej w rejonie otworów nr 3 i 3A przypada ok. 0.2 m powyżej stanu stwierdzonego w otworach, na głębokości ok m p.p.t. i rzędnej ok m n.p.m.

9 9 Traktując nawierzchnię projektowanego lądowiska jako nawierzchnie podatną typu drogowego, zastosować można do jej podłoża kryteria załącznika nr 4 do rozporządzenia MTiGM z dnia 2 marca 1999 w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U. 43, 430). W świetle tych kryteriów warunki wodne w rejonie otworów nr 1, 2 i 4 są dobre, natomiast w rejonie otworów nr 3 i 3A są przeciętne. 3. Warunki gruntowe są mało korzystne, bowiem znaczne partie podłoża budują grunty o znacznie obniżonej nośności bardzo luźne nasypowe piaski warstwy n1, oraz rodzime silnie uplastycznione gliny warstw II III. W rejonie otworów nr 3A zalegają nasypy z żużla, których nie sposób klasyfikować jako podłoże budowlane. Okolicznością korzystną jest fakt, że w profilach otworów nr 2 i 4, gdzie największa jest miąższość uplastycznionych glin, stropowe partie podłoża budują średniozagęszczone piaski warstwy I. Pozwoli to uzyskać znaczną redukcję naprężeń w niżejległych słabych glinach. Ponieważ w strefie przemarzania zalegają grunty wysadzinowe (gliny piaszczyste, humus), podłoże należy zaliczyć do grupy nośności G3 wg ww. rozporządzenia. 4. Wobec powyższego proponuje się usytuować lądowisko najdalej od południowej granicy działki szpitala, najlepiej powyżej ww. skarpy na stoku rynny, co pozwoli posadowić lądowisko w przewadze na deluwialnych piaskach warstwy I. Z koryta pod nawierzchnię lądowiska należy usunąć całość nasypowego humusu, a zalegające w dnie koryta piaski powierzchniowo dogęścić za pomocą stosunkowo lekkiej zagęszczarki płytowej. Jeżeli w dnie koryta pojawią się uplastycznione gliny warstw II III, konieczne będzie zastabilizowanie ich stropu poprzez ułożenie i ubicie warstwy ostrokrawędzistego tłucznia. Aby w jak największym stopniu ograniczyć osiadania nawierzchni lądowiska, wskazane będzie wykonanie w jej podłożu podsypki piaskowej, owiniętej w całości (tzn. od dołu, od góry i na wszystkich bokach) dobrze naprężoną geotkaniną. 5. Według kryteriów określonych w rozporządzeniu MSWiA z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. Nr 126, poz. 839) projektowane lądowisko jest obiektem należącym do pierwszej kategorii geotechnicznej, a warunki gruntowe w podłożu badanego terenu są złożone. 6. Głębokość przemarzania gruntu wg PN-81/B wynosi 0.8 m p.p.t. 7. Powyższe wnioski należy rozpatrywać łącznie z normą PN-81/B Opracował: