Opinia geotechniczna Dokumentacja badań podłoża gruntowego Projekt geotechniczny

Transkrypt

1 ul. Szkolna 96B Suchy Las tel./fax: GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA: Opinia geotechniczna Dokumentacja badań podłoża gruntowego Projekt geotechniczny PROJEKTOWANA KANALIZACJA SANITARNA I WODOCIĄGOWA W MIEJSCOWOŚCI KRUSZYN I KRUSZYNIEC, GMINA SICIENKO Zleceniodawca: APIS ul. Kondratowicza Piła nr opracowania: 613/11/2014 Autorzy opracowania: imię i nazwisko: nr uprawnień: podpis: Adam Zacharow - Tomasz Skrzypczyński Mateusz Fórman upr. geol. MŚ nr VII-1685 upr. geol. nr XI/14/2011 upr. geol. XII/15/2011 upr. geol. nr XI/34/2011 upr. geol. nr XII/35/ Suchy Las, listopad 2014

2 A. OPINIA GEOTECHNICZNA 4 B. DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO 4 B.1 Podstawa prawna 4 B.2 Charakterystyka inwestycji i cel opracowania 4 B.3 Charakterystyka obszaru badań 4 B.3.1 Fizjografia i morfologia 4 B.3.2 Hydrografia 5 B.3.3 Lokalizacja i stan zagospodarowania terenu badań 5 B.4 Budowa geologiczna 6 B.5 Badania geotechniczne 6 B.5.1 Badania terenowe 6 B.6 Warunki geotechniczne 6 B.7 WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE 7 B.8 WNIOSKI 7 B.9 SPIS WYKORZYSTANYCH MATERIAŁÓW 9 C. PROJEKT GEOTECHNICZNY 9 C.1 Prognoza zmian właściwości gruntów w czasie 9 C.2 Określenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych 9 C.3 Określenie częściowych współczynników bezpieczeństwa 9 C.4 Określenie oddziaływań od gruntu 9 C.5 Przyjęcie modelu obliczeniowego podłoża gruntowego 9 C.6 Określenia nośności i osiadania podłoża gruntowego. 10 C.7 Ustalenie danych do zaprojektowania fundamentów 10 C.8 Wykonawstwo robót ziemnych 10 C.9 Oddziaływanie wody gruntowej na obiekt 10 C.10 Monitoring projektowanych obiektów 10 2

3 SPIS ZAŁĄCZNIKÓW Zał.1. Mapa lokalizacyjna 1:50000; Zał.2. Mapa dokumentacyjna w skali 1:16000; Zał.2.1 do 2.13 Mapy dokumentacyjne w skali 1:1000; Zał.3. Legenda stosowanych oznaczeń; Zał.4. Tabelaryczne zestawienie wł. fizyczno-mechanicznych gruntów; Zał.5. Karty otworów wiertniczych; Zał.6. Karty sondowań dynamicznych DPL; Zał.7. Karty analiz sitowych; Zał.8. Zestawienie wyników badań laboratoryjnych. 3

4 A. OPINIA GEOTECHNICZNA Planuje się budowę sieci kanalizacji sanitarnej oraz sieci wodociągowej. Inwestycja zlokalizowana jest w miejscowościach Kruszyn i Kruszyniec, gm. Sicienko. Lokalizację projektowanej sieci przedstawiono na załączonej mapie zał.1. W ramach opinii geotechnicznej wykonano wiercenia nr 3/3.5; 10/3.5; 16/6.5. W oparciu o profile wierceń stwierdzono że w podłożu projektowanej inwestycji zalegają osady czwartorzędowe, które stanowią piaski fluwioglacjalne w stanie średnio zagęszczonym oraz gliny morenowe w stanie twardoplastycznym. W wykonanych otworach nie zaobserwowano wody gruntowej. Na podstawie wstępnej oceny warunków gruntowo-wodnych zaprojektowano 14 dodatkowych wierceń. Lokalizację wszystkich wykonanych otworów przedstawiono na arkuszach mapy dokumentacyjnej w skali 1:1000 (zał.2.1 do 2.13). Lokalizację arkuszy pokazano na mapie dokumentacyjnej w skali 1: (zał.2). Warunki gruntowo-wodne omówiono szczegółowo w dokumentacji badań podłoża gruntowego część B opracowania. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu, budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych rozważaną inwestycję wstępnie można zaliczyć do I kategorii geotechnicznej w prostych warunkach gruntowych, przy czym ostateczną decyzję w tej sprawie musi podjąć Projektant obiektu po ustaleniu konstrukcji obiektów i głębokości posadowienia. B. DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO B.1 Podstawa prawna Dokumentację opracowano w nawiązaniu do wytycznych Rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz. U. nr 0 z dn r. poz. 463). B.2 Charakterystyka inwestycji i cel opracowania Planuje się budowę sieci kanalizacji sanitarnej i wodociągowej. Projekt obejmuje miejscowości Kruszyn i Kruszyniec zlokalizowane w gminie Sicienko, powiat bydgoski, województwo kujawsko-pomorskie. Planowana sieć ułożona zostanie w obrębie istniejących ulic: Zbożowa, Ogrodowa, Droga Krajowa nr 10, Osówiecka, Świerkowa, Leśna, Sosnowa, Stawowa, Szkolna, Strażacka, Kościelna, Trzcianowa, Liliowa, Łąkowa oraz wzdłuż drogi biegnącej równolegle do trasy nr 10, przebiegającej od Kruszyńca przez Pawłówek i łączącej się z trasą nr 10, w miejscu gdzie trasa zmienia bieg z równoleżnikowego na południkowy. Na obecnym etapie nie otrzymano szczegółowych wytycznych odnośnie projektowanej sieci. Szczegóły zawarte zostaną w projekcie budowlanym. Celem dokumentacji jest określenie, na podstawie przeprowadzonych badań, warunków gruntowych i kategorii geotechnicznej dla planowanej inwestycji. B.3 Charakterystyka obszaru badań B.3.1 Fizjografia i morfologia Lokalizacja obszaru wg podziału fizjograficznego J. Kondrackiego: Prowincja: Niż Środkowoeuropejski Podprowincja: Pojezierze Południowobałtyckie Makroregion: Pradolina Toruńsko-Eberswaldzka 4

5 Mezoregion: Kotlina Toruńska Obszar znajduje się w obrębie dwóch jednostek o różnej budowie; Pojezierza Krajeńskiego i Pradoliny Noteci. Według kryteriów geomorfologicznych należy do nadnoteckiego ciągu morenowego. Od południa wysoczyzna graniczy z fragmentem Pradoliny Noteci, który rozpoczyna się na wschód od Nakła i ciągnie w kierunku zachodnim. Powierzchnia Wysoczyzny Krajeńskiej urozmaicona jest zagłębieniami o genezie młodoglacjalnej, m.in. oczkami wytopiskowymi, rynnami subglacjalnymi, kemami oraz wysoczyzną morenową, w obrębie której rozwinęły się dolinki wód roztopowych i dolinki denudacyjne oraz potężne wzgórza i wzniesienia, moreny czołowej. Wysoczyzna polodowcowa leży głównie na wysokości m n.p.m. Przeważa wysoczyzna morenowa płaska. Tylko w południowo-zachodniej części Wysoczyzny występują płaty wysoczyzny morenowej falistej. Wody spływające z czoła lądolodu utworzyły przed jego krawędzią płytką sieć dolinek marginalnych. Oprócz płytkich rozcięć erozyjnych na powierzchni wysoczyzny polodowcowej, występują formy rynnowe. Jedną z nich jest fragment ciągu rynnowego na północ od strefy krawędziowej wysoczyzny między wzniesieniami morenowymi. Ponad podstawowy poziom wysoczyzny polodowcowej wznoszą się liczne wzgórza morenowe, z których największe opadają stromą skarpą do Pradoliny Noteci. W obrębie sandru występują zagłębienia bezodpływowe, w których deponowane były osady zastoiskowe. O ciekawej budowie świadczą liczne formy rzeźby terenu. Morfologicznie obszar budują formy zlodowacenia bałtyckiego (wysoczyzna morenowa płaska, wysoczyzna morenowa falista, wysoczyzna morenowa pagórkowata, równina sandrowa w południowo wschodniej części, drobne doliny i parowy rozcinające, terasa zalewowa pradoliny oraz formy zlodowacenia środkowopolskiego m.in. stoki i zbocza pradolinowe. B.3.2 Hydrografia Obszar gminy Sicienko dzielą dwie podstawowe jednostki hydrograficzne. Mniejsza południowo zachodnia część gminy, gdzie zlokalizowany jest obszar badań znajduje się w dorzeczu Odry w zlewni Noteci. Teren charakteryzuje niska gęstość sieci rzecznej 0,26 0,30 (km/km2 ), może to świadczyć o budowie obszaru z utworów dobrze przepuszczalnych piasków i żwirów. Powierzchnia zajmowana przez jeziora mieści się w przedziale od 0 0,5%. Średnio roczny opad dla obszaru gminy Sicienko położonego w dorzeczu Odry wynosi mm, natomiast odpływ roczny całkowity wynosi mln m3 przy odpływie jednostkowym 3,6 4,5 l/s/km 2. Cechą charakterystyczną jest duża retencja mokradłowa na poziomie mln m 3, obszar odwadniany jest przez sieć rowów melioracyjnych i niewielkich cieków wodnych. W tej części dorzecza Odry ponad 65% procent zasilania wód powierzchniowych pochodzi z zasilania podziemnego, co spowodowane jest ukształtowaniem terenu, przepuszczalnością podłoża, szatą roślinną. Większa część gminy Sicienko z znacznie bardziej rozbudowaną siecią hydrograficzną leży w dorzeczu Wisły. B.3.3 Lokalizacja i stan zagospodarowania terenu badań Lokalizacja projektowanego obiektu: Województwo: kujawsko-pomorskie Powiat: bydgoski Gmina: Sicienko Miejscowość: Kruszyn, Kruszyniec Projektowana inwestycja zlokalizowana jest na terenie zurbanizowanym. Obszar badań stanowią istniejące drogi i ulice. 5

6 Usytuowanie terenu badań i rozmieszczenie punktów badawczych przedstawiono na załączonych mapach lokalizacyjnej i dokumentacyjnej (zał. 1 i 2). B.4 Budowa geologiczna Na podstawie otworów badawczych, wykonanych do głębokości maksymalnej 7,5 m p.p.t., rozpoznano utwory czwartorzędowe: Holocen: przypowierzchniowa warstwa gleby (piasek drobny z humusem); nasypy niebudowlane (piasek drobny, humus, kamienie, gruz ceglany) osady zastoiskowe organiczne (torfy na pograniczu namułu) Plejstocen: utwory wodnolodowcowe zlodowacenia północnopolskiego w postaci piasków różnej gradacji utwory morenowe zlodowacenia północnopolskiego w postaci piasków gliniastych Od powierzchni zalega warstwa gleby i lokalnie nasypów niebudowlanych. Pod nimi rozpoznano głównie osady wodnolodowcowe i morenowe zlodowacenia północnopolskiego. Jedynie lokalnie w otworze nr 1 nawiercono warstwę gruntów organicznych. Szczegółowy obraz budowy geologicznej przedstawiono na profilach otworów wiertniczych (zał.5) oraz na arkuszach mapy dokumentacyjnej (zał.2.1 do 2.13) w formie profili uproszczonych. Warunki geologiczne określono na podstawie opisu makroskopowego gruntów i badań laboratoryjnych wg PN-88/B Grunty Budowlane. Badanie próbek gruntów. B.5 Badania geotechniczne B.5.1 Badania terenowe Zakres prac został uzgodniony ze Zleceniodawcą. W celu udokumentowania warunków geotechnicznych podłoża projektowanego obiektu w dniu 17 i r. wykonano badania terenowe, które objęły: 1 otwór wiertniczy o głębokości 2,0 m p.p.t.; 2 otwory wiertnicze o głębokości 2,5 m p.p.t.; 1 otwór wiertniczy o głębokości 3,0 m p.p.t.; 4 otwory wiertnicze o głębokości 3,5 m p.p.t.; 1 otwór wiertniczy o głębokości 4,0 m p.p.t.; 1 otwór wiertniczy o głębokości 4,5 m p.p.t.; 2 otwory wiertnicze o głębokości 5,0 m p.p.t.; 3 otwory wiertnicze o głębokości 5,5 m p.p.t.; 1 otwór wiertniczy o głębokości 6,5 m p.p.t.; 1 otwór wiertniczy o głębokości 7,5 m p.p.t.; łącznie 73 mb wierceń B.6 Warunki geotechniczne Warunki geotechniczne określono na podstawie danych uzyskanych z wierceń badawczych, badań laboratoryjnych i prac kameralnych. Rodzime grunty występujące w podłożu ujęto w trzy pakiety, w obrębie których wydzielono warstwy geotechniczne o zbliżonych wartościach cech fizyczno-mechanicznych. Podział na warstwy przedstawiono w tabeli nr 1: 6

7 tab podział na pakiety i warstwy geotechniczne Nr Pakietu geneza Oznaczenie warstwy geotechnicznej rodzaj gruntu stan gruntu st. zagęszczenia st. plastyczności zawartość części organicznych nn grunty antropogeniczne nn nn(pd+h+k+c) I osady zastoiskowe organiczne I T/Nm ,7 IIA Pd szg 0, II osady fluwioglacjalne IIB Pd szg 0,65-0, IIC Ps; Ps/Pr szg 0, IID Po zg 0, III osady morenowe IIIA Pg pl - 0,35 - IIIB Pg tpl - 0,10-0,25 - Parametry wiodące wyznaczono w badaniach laboratoryjnych (stopień plastyczności I L ) oraz badaniach terenowych (stopień zagęszczenia I D ). Pozostałe parametry geotechniczne podłoża określono metodą A (badania laboratoryjne) i B wg Polskiej normy PN-81/B na podstawie ustaleń zależności korelacyjnych. Dla wyznaczenia wartości obliczeniowych parametrów x (r) przyjęto współczynnik materiałowy γ m = 0,9 lub 1,1 (zał. d4). B.7 WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE Podział gruntów ze względu na przepuszczalność: grunty przepuszczalne: gleba nasypy niebudowlany piaski pakietu II grunty słabo przepuszczalne: piaski gliniaste pakietu III W trakcie przeprowadzonych badań pierwszy poziom wodonośny nawiercono lokalnie w otworach nr 1/4.0; 5/5.0 i 9/4.5 w warstwach piaszczystych. Woda gruntowa o charakterze swobodnego i napiętego zwierciadła stabilizowała się na głębokości 0,80-3,50m p.p.t., tj. na rzędnej ok.61,10-86,90m n.p.m. Zróżnicowana zalegania wynika z dużej odległości pomiędzy otworami. Nawiercone warstwy wodonośne mogą stanowić odrębne systemy wodonośne. tab. 1 - Zestawienie wyników pomiarów gruntowej: nr otworu rzędna wylotu otworu ustabilizowanego rzędna ustabilizowanego nawierconego sączeń [m.n.p.m.] [m.p.p.t.] [m.n.p.m.] [m.p.p.t.] [m.p.p.t.] 1/4.0 63,40 2,30 61,10 2,90-2/5.0 85, /3.5 97, /5.5 76, /5.0 71,10 3,50 67,60 3,50-6/5.5 76, /3.5 75, /3.5 79, /4.5 69,20 1,50 67,70 1,50 4,00 7

8 nr otworu rzędna wylotu otworu ustabilizowanego rzędna ustabilizowanego nawierconego sączeń [m.n.p.m.] [m.p.p.t.] [m.n.p.m.] [m.p.p.t.] [m.p.p.t.] 10/3.5 81, /2.5 87,70 0,80 86,90 0,80-12/5.5 90, /7.5 82, /3.0 70, /2.0 69, /6.5 98, /2.5 57, B.8 WNIOSKI Podane w niniejszej dokumentacji wyniki badań przedstawiają rozpoznanie podłoża przeprowadzone zgodnie z zakresem ustalonym ze Zleceniodawcą. Wyniki badań przedstawiono na kartach dokumentacyjnych oraz w formie uproszczonych profili na mapach dokumentacyjnych, przy czym na wymienionych załącznikach podano: rodzaje gruntów, warunki wodne oraz numery wydzielonych warstw geotechnicznych, których wartości charakterystyczne zostały podane w tabeli zał. nr 4. Na podstawie wykonanych badań w oparciu o rozporządzenie (rozdział B.1) stwierdzono, że w omawianym podłożu w zależności od lokalizacji występują proste i złożone warunki gruntowe. Warunki złożone, tj. płytko stabilizujące się zwierciadło wody lub występowanie gruntów organicznych słabonośnych, udokumentowano w otworach nr 1/4.0, 9/4.0 i 11/2.5. W pozostałych otworach warunki należy uznać za proste. Dla obiektu sugeruje się przyjęcie I kategorii geotechnicznej. Ostateczne zaklasyfikowanie obiektu do odpowiedniej kategorii geotechnicznej pozostawia się projektantom. W oparciu o wykonane badania można podać wstępne zalecenia geotechniczne: Projektowany budynek: 1. W rejonie otworu nr 1/4.0 zaleca się wymianę gruntów organicznych na zasypkę inżynierską. Ze względu na płytko stabilizują się zwierciadło wody w tym rejonie, oraz w rejonie otworów nr 9/4.0 i 11/2.5, prace należy prowadzić w uszczelnionych wykopach na krótkich odcinkach, obniżając poziom wód gruntowych na czas robót ziemnych. 2. W pozostałych lokalizacjach wierceń występują proste warunki gruntowe umożliwiające bezpośrednie posadowienie projektowanej sieci. Podłoże budują grunty mineralne spoiste i niespoiste charakteryzujące się korzystnymi parametrami geotechnicznymi. 3. W rejonach występowania gruntów spoistych pakietu III (grunty wysadzinowe) należy pamiętać o minimalnej głębokości posadowienia instalacji, poniżej strefy przemarzania. Wg normy PN-B dla tego rejonu przyjąć można h z = 0,80m ppt. 4. Grunty spoiste pakietu III są wrażliwe na zmiany wilgotności - przy dodatkowym nawodnieniu lub pod wpływem drgań łatwo ulęgają uplastycznieniu, bądź 8

9 upłynnieniu. W wykopach należy chronić je przed negatywnym wpływem warunków atmosferycznych (opady itp.). 5. Parametry warstw geotechnicznych podane w załączonej tabeli (zał.4), pozwolą na przeprowadzenie obliczeń statycznych projektowanych fundamentów. B.9 SPIS WYKORZYSTANYCH MATERIAŁÓW NORMY: PN-B Geotechnika. Terminologia podstawowa symbole literowe jednostki miar; PN-B Geotechnika. Dokumentowanie geotechniczne. Zasady ogólne. PN-B Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów. PN-B Geotechnika. Terminologia podstawowa symbole literowe jednostki miar. PN-B Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie. Obliczenia statyczne i projektowanie. LITERATURA: Kondracki J. (1994), Geografia Polski - Mezoregiony Fizyczno-Geograficzne PWN Warszawa. Zarys geotechniki Zenon Wiłun. Wydawnictwo WKŁ, Warszawa, 2007; Gruntoznawstwo inżynierskie Stanisław Pisarczyk. Wydawnictwo PWN, Warszawa 2001; Geologia regionalna Polski Jerzy Kondracki. Wydawnictwo PWN, Warszawa, 1998; C. PROJEKT GEOTECHNICZNY C.1 Prognoza zmian właściwości gruntów w czasie Projektowana inwestycja stanowi sieć kanalizacyjną i wodociągową. Poszczególne elementy sieci stanowią lekką konstrukcje, która wywiera niewielkie obciążenia na podłoże. Bezpośrednie posadowienie w gruntach rodzimych pakietów II i III nie będzie powodowało zmian właściwości gruntów. W rejonach gdzie w poziomie posadowienia zalegają grunty słabonośne zaleca się przeprowadzić ich wymianę na zasypkę inżynierską. C.2 Określenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych Parametry geotechniczne dla poszczególnych, wyodrębnionych warstw podłoża zostały określone wg normy PN-81/B03020 w dokumentacji badań podłoża część B opracowania i podane w tabeli zał. nr 4. C.3 Określenie częściowych współczynników bezpieczeństwa Średnie wartości w poszczególnych wydzielonych warstwach gruntu, jako wartości charakterystyczne x (n), współczynniki materiałowe γ m oraz wartości obliczeniowe x (r) podano w tabeli z parametrami zał. nr 4. C.4 Określenie oddziaływań od gruntu W normalnych, istniejących warunkach występujących w podłożu planowanego obiektu grunty nie będą oddziaływać na przedmiotowe obiekty. C.5 Przyjęcie modelu obliczeniowego podłoża gruntowego Podłoże gruntowe traktuje się jako jednorodną półprzestrzeń liniowo-sprężystą. Opór graniczny podłoża należy przyjąć wg EN 1997-I:

10 C.6 Określenia nośności i osiadania podłoża gruntowego. Nośność i osiadania oblicza Konstruktor obiektu. Osiadania należy rozpatrywać zgodnie z załącznikiem F do normy EN 1997-I:2004. C.7 Ustalenie danych do zaprojektowania fundamentów Parametry geotechniczne gruntów, podane w załączonej tabeli (zał. nr 4), pozwolą na przeprowadzenie niezbędnych obliczeń statycznych dla sposobu posadowienia projektowanego obiektu. C.8 Wykonawstwo robót ziemnych Prace ziemne należy wykonywać zgodnie z normą PN-B-06050:1999P. C.9 Oddziaływanie wody gruntowej na obiekt Woda gruntowa występuje lokalnie i stabilizuje się na głębokości przedziale 0,80 3,50m ppt. Przy posadowieniu elementów sieci poniżej poziomu wody podczas projektowania należy uwzględnić wypór hydrostatyczny. C.10 Monitoring projektowanych obiektów Na etapie budowy monitoring polega na kontroli warunków gruntowo-wodnych w podłożu posadawianych obiektów oraz, kontroli jakości wykonania robót ziemnych takich jak np. zagęszczenie zasypek inżynierskich, nośność zasypek. Na etapie funkcjonowania obiektu zaleca się okresowy monitoring sieci kanalizacyjnej i wodociągowej np. poprzez zastosowanie kamer inspekcyjnych, które pozwalają na dokonanie oceny stanu technicznego rurociągów. 10