AGH Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska Katedra Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej

Transkrypt

1 AGH Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Geologii Geofizyki i Ochrony Środowiska Katedra Hydrogeologii i Geologii Inżynierskiej Narodowe Centrum Badań i Rozwoju RAPORT KOŃCOWY z badań do projektu rozwojowego NCBiR Nr N R /2008 na temat Regionalna ocena geotechnicznych właściwości gruntów południowo-wschodniej Polski na podstawie sondowań oraz kontrolnych badań laboratoryjnych Kierownik projektu: Wykonawcy: prof.dr hab.inż. Stanisław Rybicki dr inż. Piotr Krokoszyński dr inż. Robert Kaczmarczyk dr hab.inż. Henryk Woźniak dr inż. Aleksandra Borecka inż. Jacek Dąbrowski st.ref.tech. Aleksander Sanocki mgr inż. Sylwia Tchórzewska dr inż. Janusz Herzig Kraków, lipiec 2011 r.

2 1. Wstęp Szeroko zakrojone obecnie prace przy budowie krajowych dróg i autostrad stawiają pytania o sposoby, koszty i czas rozpoznania warunków geologiczno-inżynierskich i geotechnicznych podłoża tych dróg oraz budowli im towarzyszących (mosty, wiadukty itp.). Zakres i sposoby tego rozpoznania oprócz Rozporządzenia Ministerstwa Środowiska w sprawie sporządzania dokumentacji geologiczno-inżynierskich reguluje zwłaszcza Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych wydana przez Generalna Dyrekcję Dróg Publicznych [19]. W obydwu wymienionych wyżej aktach prawnych, do rozpoznania podłoża gruntowego zaleca się między innymi różne sondowania na podstawie, których określa się charakter profilu gruntowego oraz niektóre cechy fizycznomechaniczne gruntów. Związki pomiędzy wynikami sondowań, a tymi cechami ustalane są empirycznie i często mają charakter regionalny, zależny od rodzajów i genezy badanych gruntów oraz historii geologicznej danego rejonu. Zamysłem, badań podjętych w ramach niniejszego projektu rozwojowego jest ustalenie tych związków poprzez porównanie własnych i archiwalnych wyników sondowań statycznych sondą CPTU, a dodatkowo sondą dynamiczną DPL i sondą obrotową FVT z laboratoryjnymi wynikami badań próbek gruntów pobranych z otworów badawczych w miejscach sondowań. Ma to na celu częściowe zastąpienie rozpoznania podłoża gruntowego przy pomocy otworów badawczych oraz laboratoryjnych badań gruntów, szybszym i tańszym w wykonaniu sondowaniem. 2. Wybór obszaru badań Zgodnie z wnioskiem o finansowanie projektu rozwojowego obszarem badań była południowo-wschodnia część kraju, a ściślej biorąc pas terenu w sąsiedztwie przebiegu autostrady A-4 na odcinku Kraków-Korczowa. Obszar ten jest, bowiem interesujący ze względu na warunki geologiczno-fizjograficzne (pogranicze dwóch jednostek geologicznych Zapadliska Przedkarpackiego i Karpat Zewnętrznych), występują tu grunty różnorodne pod względem litogenetycznym, a także jest on lepiej rozpoznany pod względem warunków geologiczno-inżynierskich. Ponadto budowanej obecnie autostradzie A-4 towarzyszy lub będzie towarzyszyć szereg obiektów (mosty, wiadukty, węzły drogowe, miejsca obsługi podróżnych MOP, zabudowa przemysłowa itp.), co stwarza zapotrzebowanie na rozpoznanie warunków posadowienia tych obiektów w rejonie przebiegu autostrady. 1

3 3. Ogólna charakterystyka geograficzno-morfologiczna oraz geologiczna obszaru badań Dla obszaru badań istnieją opracowania z zakresu geografii regionalnej Polski [15, 16] oraz geologii [17, 18] mapy geologiczne szczegółowe w skali 1: oraz mapy w skali 1: , publikacje [14, 26, 29], a zwłaszcza szereg dokumentacji geologicznoinżynierskich związanych głównie z budową autostrady A-4 [3, 4, 5, 6, 7, 8, 23, 24, 30, 31]. Obszar badań pod względem geograficzno-morfologicznym położony jest głównie w południowej części makroregionu Kotliny Sandomierskiej przynależnej do podprowincji Północne Podkarpacie, a także do makroregionu Zewnętrzne Karpaty Zachodnie [15, 16]. Makroregiony te idąc od Krakowa w kierunku wschodnim składają się z kilkunastu mezoregionów, spośród których do szczegółowych badań wybrano tylko kilka z nich (rys.1) tj.: 1 Podgórze Wielickie (Wysoczyzna Wielicko-Gdowska) miejscowość Kłaj, 2 Dolina Raby miejscowość Ostra, 3 Wysoczyzna Szczepanowska miejscowość Szczepanów, 4 Dolina Uszwicy miejscowość Wokowice, 5 Wysoczyzna Tarnowska miejscowość Borowa, 6 Dolina Wisłoki miejscowość Zawierzbie, 7 Podgórze Rzeszowskie miejscowości Świlcza, Mirocin i Jankowice. W wymienionych wyżej mezoregionach fizyczno-geograficznych w strefie przypowierzchniowej terenu (do rozpatrywanej w badaniach głębokości 9 m, stanowiącej potencjalne podłoże budowlane budowli drogowych), występują różnorodne grunty. Są to głównie grunty czwartorzędowe oraz trzeciorzędowe. Miejsca badań dobrano tak, aby uwzględnić możliwie różne typy litogenetyczne gruntów w obszarze badań, opierając się przy tym na Szczegółowych Mapach Geologicznych Polski w skali 1: i pomocniczo Mapach Geologicznych Polski w skali 1: , a także uwzględniając przebieg autostrady A-4. W efekcie badaniom poddano następujące typy litologiczno-genetyczne gruntów czwartorzędowych i trzeciorzędowych: I Osady rzeczne a) osady organiczne namuły, b) mady gliniaste, c) piaski rzeczne, d) żwiry rzeczne, 2

4 II Osady glacjalne, fluwioglacjalne, interglacjalne a) osady eoliczne lessy i osady lessopodobne, b) gliny zwałowe zlodowacenia południowo-polskiego, c) piaski fluwioglacjalne i glacjalne, d) żwiry fluwioglacjalne, III Osady morskie a) iły mioceńskie. Według Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski, a także opracowań archiwalnych na Wysoczyźnie Wielicko-Gdowskiej w strefie przypowierzchniowej terenu do głębokości 10 m na podłożu trzeciorzędowym występują spoiste i sypkie wodno-lodowcowe grunty czwartorzędowe o przeciętnej miąższości około 4 m, przykryte pokrywą osadów eolicznych (lessy i utwory lessopodobne) o miąższości około 7 10 m. Strop wyniesionego podłoża trzeciorzędowego (mioceńskie warstwy grabowieckie) występuje na ogół na głębokości około 20 m. Na Wysoczyźnie Szczepanowskiej w strefie przypowierzchniowej występują czwartorzędowe spoiste osady glacjalne (gliny zwałowe) z soczewkami piasków o miąższości do około 6 m, oraz utwory wodno-lodowcowe (piaski, żwiry) przewarstwione gruntami spoistymi o miąższości około 2 6,5 m. Brak tu pokrywy utworów lessowych. Podłoże trzeciorzędowe (iły mioceńskie, warstwy grabowieckie) występuje na głębokości około 3 7 m. Wysoczyzna Tarnowska zbudowana jest z wyniesionych osadów miocenu (warstwy grabowieckie i jarosławskie), nad którymi występują czwartorzędowe gliny i piaski o miąższości od kilku do około 20 m. W dolnej części są to zazwyczaj utwory lodowcowe zlodowacenia południowo-polskiego (gliny zwałowe, piaski, żwiry) odsłaniające się też lokalnie w strefie przypowierzchniowej, w górnej części utwory wodno-lodowcowe (głównie piaski), a także utwory wydmowe. Podgórze Rzeszowskie to wyniesienie morfologiczne zbudowane z iłów trzeciorzędowych (mioceńskie iły krakowieckie), na których zalegają głównie utwory lessowe lessopodobne o miąższości od kilku do kilkunastu metrów. Są one lokalnie podścielone przez gliny zwałowe lub piaszczysto gliniaste utwory wodno-lodowcowe o miąższości do około 10 m. Osady rzeczne badane w dolinach rzeki Raby, Uszwicy i Wisłoki mają wiele cech wspólnych pod względem wykształcenia i następstwa gruntów w profilu pionowym. Prawie 3

5 we wszystkich przypadkach zachowany jest układ i następstwo warstw gruntowych idąc od góry: a) mady rzeczne gliniaste, rzadziej osady organiczne (namuły, torfy), b) seria piasków rzecznych o różnym uziarnieniu, c) seria żwirów rzecznych. Utwory te o różnej miąższości w poszczególnych dolinach zalegają w badanym obszarze na iłach mioceńskich, których strop w dolinach rzecznych występuje płycej pod powierzchnią terenu, niżeli na wysoczyznach. W obrębie serii piasków lub żwirów występują lokalnie cienkie, około cm przewarstwienia namułów lub mad gliniastych. Przykładowe profile gruntowe z badanych dolin rzecznych ilustruje rys.2. Warunki wodne w strefie przypowierzchniowej na badanym obszarze nie są skomplikowane. Na wszystkich badanych wysoczyznach ciągłe zwierciadło wód gruntowych występowało poniżej zasięgu badań (9 m). W gruntach występowały tu jedynie lokalne sączenia wody zawieszonej bądź strefy większych zawilgoceń. W dolinach rzecznych ciągłe zwierciadło wód występowało dość płytko, na ogół na głębokości około 0,5 2 m. Miało to swój wpływ na stany konsystencji badanych gruntów z reguły konsystencje plastyczne i miękkoplastyczne w dolinach rzek oraz twardoplastyczne i półzwarte (rzadko plastyczne) na wysoczyznach. W podsumowaniu można stwierdzić, że na całej trasie autostrady A-4 od wysokości Krakowa do wschodniej granicy kraju biegnie ona w około 49 % przez Wysoczyzny, Płaskowyże i Pogórza, a w około 51 % przez tereny dolin (doliny Wisły, Raby, Dunajca, Wisłoki, Sanu). Teren jest tu pokryty utworami czwartorzędowymi (plejstocen, holocen) o zmiennej miąższości od około 5 20 m, pod którymi występuje starsze podłoże zbudowane z iłowców i iłów (iły z przewarstwieniami piasków) miocenu. W dolinach rzek i mniejszych cieków powierzchniowych występują bardzo zmienne utwory plejstocenu, głównie gliny, piaski i żwiry rzeczne, z reguły na tarasach wyższych oraz utwory holocenu głównie mady, mułki, gliny, piaski, żwiry, lokalnie torfy głównie na tarasach niższych. Na obszarach wysoczyznowych występują osady plejstoceńskie wodno-lodowcowe (piaski, żwiry, iły) i lodowcowe (piaski, żwiry, gliny zwałowe) oraz eoliczne (lessy i utwory lessopodobne, piaski wydmowe). Te ostatnie występują też lokalnie na obszarach dolin rzecznych. W wielu przypadkach osady czwartorzędu nie są dokładniej rozdzielone. 4

6 4. Ogólna charakterystyka archiwalnych wyników badań właściwości fizyczno-mechanicznych gruntów w pasie autostrady A-4 między Krakowem a Korczową Istniejące materiały archiwalne, a zwłaszcza dokumentacje geologiczno-inżynierskie do projektów budowlanych poszczególnych odcinków autostrady A-4, pozwalają na ogólną charakterystykę właściwości i rodzajów gruntów badanego obszaru. Podawane w dokumentacjach dane o cechach fizyczno-mechanicznych i rodzajach gruntów poparte są w dużej mierze na ocenach makroskopowych, w mniejszym zakresie na kontrolnych badaniach laboratoryjnych i w niektórych przypadkach na wynikach sondowań statycznych i dynamicznych. Wartości charakterystyczne różnych parametrów fizyczno-mechanicznych oraz zakresy ich zmian dla odcinków autostrady A-4 zestawiono w tab.1 i tab.2. Dane zawarte w tabelach 1 i 2 wskazują na duże zróżnicowanie litogenetyczne gruntów w badanym obszarze, zwłaszcza w dolinach rzecznych. Generalnie grunty spoiste i organiczne osadów rzecznych mają większą wilgotność i wyższe stopnie plastyczności niż grunty spoiste wysoczyzn i podgórzy. Te pierwsze pozostają głównie w plastycznym i twardoplastycznym stanie konsystencji, te drugie głównie w stanie twardoplastycznym i częściowo półzwartym. Grunty podłoża mioceńskiego w części stropowej pozostają głównie w stanie twardoplastycznym, głębiej w stanie półzwartym i zwartym. 5. Krótka analiza archiwalnych wyników sondowań statycznych w pasie autostrady A-4 na odcinku Kraków- Korczowa Archiwalne wyniki sondowań obejmują odcinek autostrady A-4 pomiędzy Przeworskiem, a wschodnią granicą kraju. Własną interpretację tych wyników zawartych w analizowanych dokumentacjach sprowadzono tylko do oceny średnich wartości oporów sondowań (q c ) i oporów tarcia na pobocznicy sondy (f s ) oraz zakresu zmian tych oporów dla poszczególnych typów litologiczno-genetycznych sondowanych gruntów. Do tego celu wykorzystano karty dokumentacyjne otworów wiertniczych, przy których wykonywano sondowania, z zaznaczoną litologią gruntów i ich stanem konsystencji (zagęszczenia) oraz same wykresy sondowań z zarejestrowanymi zmianami q c i f s z głębokością. Typy 5

7 litologiczno-genetyczne gruntów przyjęto w oparciu o wydzielenia i opisy dokonane w analizowanych dokumentacjach geologiczno-inżynierskich oraz na podstawie map geologicznych. Uznano, że powiązanie oporów sondowań CPT z typami litologicznogenetycznymi znanymi z tych map, a nie tylko rodzajami granulometrycznymi gruntów, jak to jest w interpretacji Robertsona (wg PN-B-04452; Geotechnika badania polowe) wzbogaci i ułatwi możliwości interpretacji tych sondowań w ujęciu terytorialnym. Jest to ważne, zwłaszcza dla dróg i autostrad, które jako budowle liniowe przebiegają przez duże obszary, często o znacznie zróżnicowanych typach gruntów, których charakter, lokalizacja i zasięg terytorialny jest przedstawiony na Szczegółowych Mapach Geologicznych Polski w skali 1:50 000, a także na mapach geologicznych w skali 1: Zestawienie średnich wartości oraz zakresów zmian oporów stożka sondy (q c ) i oporów tarcia na pobocznicy sondy (f s ) dla wydzielonych typów litologiczno-genetycznych gruntów oraz ich stanów konsystencji (stanów zagęszczenia) według ocen na podstawie kart dokumentacyjnych otworów przedstawiono w tab.3. Należy tu dodać, że wydzielenia warstw geotechnicznych (miąższość, głębokość zalegania, barwa i rodzaj gruntu, stan konsystencji) przedstawione w kartach dokumentacyjnych otworów wiertniczych nie zawsze dobrze pokrywały się ze zmianami oporów sondowań wykonanych przy otworze, które mogłyby takie wydzielenia potwierdzać. Może to wynikać zarówno z krótkodystansowych zmian rodzajów i właściwości gruntów (sondy były wykonywane w odległości 0,5 2,5 m od otworu), jak i z subiektywności ocen makroskopowych rodzajów i stanów konsystencji przewiercanego profilu gruntowego. Zawarte w tab.3 wartości q c i f s są wartościami uśrednionymi dla odcinków na wykresach sondowań posiadających mniej więcej wyrównane opory sondowania (q c ) lub opory tarcia (f s ) w danych przelotach głębokościowych, przyporządkowanych też wydzielonym warstwom geotechnicznym w karcie dokumentacyjnej otworu wiertniczego. Oceniając dane zawarte w tab.3 można stwierdzić, że opory sondowań statycznych są wyraźnie powiązane z typami litologiczno-genetycznymi gruntów, a ściślej biorąc z ich rodzajem, miejscem i warunkami powstawania oraz historią geologiczną, co też wpływa na ich aktualne zawilgocenie i stany konsystencji. Dla organicznych i spoistych gruntów dolin rzecznych (pod względem granulometrycznym są to głównie namuły gliniaste i różne rodzaje glin, a zwłaszcza gliny pylaste) pozostających głównie w plastycznym stanie konsystencji w zdecydowanej większości przypadków opory sondowań q c < 2 MPa, w tym dla gruntów organicznych q c < 1 MPa. W rozbiciu na poszczególne stany konsystencji opory te rosną systematycznie od stanu miękkoplastycznego do półzwartego (tab.3). W gruntach rzecznych sypkich (piaski, żwiry) opory sondowań według badań archiwalnych są znacznie większe niż 6

8 w gruntach spoistych. W piaskach wynoszą przeciętnie 11 MPa, a w żwirach powyżej 30 MPa, rosnąc od stanu luźnego do zagęszczonego. Grunty pochodzenia glacjalnego (fluwioglacjalnego) i interglacjalnego występowały w badanym obszarze głównie na wysoczyznach i podgórzach. Opory sondowania statycznego (tab.3) spoistych rodzajów tych gruntów są przeciętnie większe niż gruntów w dolinach rzek, co też wiąże się z ich przeważającym twardoplastycznym stanem konsystencji. Osady morskie miocenu występujące pod utworami rzecznymi w dolinach oraz pod gruntami pokrywającymi wysoczyzny, charakteryzują się oporami sondowań zbliżonymi do glin zwałowych (tab.3). Z uwagi na historię geologiczną w obydwu przypadkach są to grunty przekonsolidowane, co uzasadnia ich większe opory sondowań, podczas gdy utwory eoliczne i grunty dolin rzecznych można zaliczyć do normalnie skonsolidowanych. 6. Opis zakresu badań własnych i zestawienia ich wyników 6.1 Badania terenowe Badania przeprowadzono w dziewięciu rejonach (rys.1), z których sześć z uwagi na bliskie sąsiedztwo określono jako 1A i 1B, 2A i 2B, 3A i 3B. Podstawowym obiektem badań był tzw. węzeł badawczy jako fragment terenu, na którym wykonano badawczy otwór wiertniczy do głębokości 9 m, a wokół tego otworu (w odległościach 1 2 m) wykonano po pięć sondowań statycznych (CPTU lub CPT) oraz po dwa sondowania sonda dynamiczną i sonda obrotową do głębokości od kilku do 9 m (rys.3). W danym rejonie lokalizowano z reguły cztery węzły badawcze (niekiedy trzy lub dwa) odległe od siebie o około 5 10 m i usytuowane najczęściej w linii prostej lub łamanej, zależnie od dostępności terenu. Ogółem wykonano 30 badawczych otworów wiertniczych oraz 150 sondowań statycznych i po 60 sondowań sondą obrotową FVT (w jednym rejonie Świlcza, sondą obrotową PSO) i sondą dynamiczną DPL. W badawczych otworach wiertniczych określono makroskopowo rodzaje i stany konsystencji (zagęszczenia) gruntów oraz pobrano z różnych głębokości 157 prób cylindrycznych próbnikiem Schelbiego o nienaruszonej strukturze (rdzenie o długości cm i średnicy 8,3 cm. Próby te w dalszych badaniach dzielono jeszcze na 2 4 próbki laboratoryjne. Wyniki badań terenowych przedstawiono głównie w postaci profili geologicznoinżynierskich otworów wiertniczych, profili zmian oporów sondowań statycznych, 7

9 dynamicznych i obrotowych z głębokością (rys.4). Wyniki badań zestawiono także w tabelach (tab.4, 5, 6) uwzględniając też łącznie badania archiwalne i własne. 6.2 Badania laboratoryjne Badaniom laboratoryjnym poddano 497 próbek gruntów spoistych, określając w różnym zakresie ilościowym takie ich cechy fizyczno-mechaniczne jak: wilgotność naturalną (W n ), gęstość objętościową (ρ), gęstość właściwą (ρ s ), zawartość frakcji ziarnowych (I,, P, ż), granice plastyczności i płynności (W P, W L ), edometryczny moduł ściśliwości (M 0 ), wskaźnik przekonsolidowania (OCR), całkowite (pozorne) parametry oporu ścinania określone w aparacie trójosiowym (c u, u, c, ). Ponadto określono na rdzeniach gruntowych (w warunkach laboratoryjnych) opory penetracji penetrometrem kieszonkowym i ścinarką obrotową. Wyniki badań laboratoryjnych dla próbek z poszczególnych otworów i rejonów zestawiono w tab Analiza wyników badań terenowych i laboratoryjnych Zebrany materiał badawczy jest bogaty i różnorodny, stanowiąc podstawę do wielu szczegółowych analiz. Z uwagi na syntetyczny charakter niniejszego raportu będzie on tu omówiony w sposób zgeneralizowany z uwypukleniem podstawowych związków pomiędzy wynikami sondowań, a wynikami laboratoryjnych badań różnych cech geotechnicznych w nawiązaniu do wydzielonych typów litologiczno-genetycznych gruntów. Ogólnie analiza ta jest zorientowana na możliwość szacowania niektórych cech geotechnicznych gruntów oraz wydzielania warstw geotechnicznych w podłożu budowli drogowych w oparciu o wyniki sondowań przy ograniczeniu wykonawstwa otworów badawczych oraz badań laboratoryjnych prób gruntowych. Odnosi się też do dokładności (wiarygodności) tych oszacowań. 7.1 Ogólna ocena wykształcenia i jednorodności typów litologiczno-genetycznych gruntów w badanym obszarze i jej związek z oporami sondowań Wydzielone typy litologiczno-genetyczne gruntów mimo ogólnego podobieństwa w swoim wykształceniu i właściwościach określanych wstępnie (terenowo) na podstawie oceny makroskopowej, w świetle bardziej szczegółowych badań laboratoryjnych są mniej lub bardziej niejednorodne (rys.5). W gruntach występują, bowiem różne przewarstwienia, 8

10 wkładki i mniejsze lub większe skupienia różniące się składem granulometrycznym, barwą, wilgotnością i stanem konsystencji (zagęszczenia). Oprócz tych drobniejszych niejednorodności, których efektem są najczęściej pikowe wartości oporów sondowań (maksymalne lub minimalne) na krótkim odcinku profilu pionowego, w gruntach danego typu litogenetycznego występują strefowe zmiany oporów sondowań o względnie wyrównanych wartościach w obrębie danej strefy, a wynikające z bardziej generalnych zmian charakteru i właściwości danego typu w profilu pionowym (np. wzrostu zawilgocenia z głębokością, systematycznym wzrostem zailenia itp.). Najbardziej jednorodnym typem litogenetycznym w danym obszarze w całym profilu pionowym, a także w rozprzestrzenieniu poziomym są lessy (grunty lessopodobne). W terenowych ocenach makroskopowych urobku wierceń badawczych lessy ze wszystkich rejonów tj. 1A Kłaj na Wysoczyźnie Wielicko-Gdowskiej; 4, 5, 6 Świlcza, Mirocin, Jankowice na Podgórzu Rzeszowskim określano głównie jako pyły ( ) średnio 77 % ocen, a w pozostałych przypadkach jako gliny pylaste (G ) średnio 23 % ocen. W badaniach laboratoryjnych w zasadzie wszystkie pyły z ocen makroskopowych oznaczono jako gliny pylaste (tab.7). Tak, więc z punktu widzenia składu granulometrycznego lessy badanych rejonów są w zdecydowanej większości przypadków glinami pylastymi, sporadycznie pyłami lub glinami pylastymi zwięzłymi. Opory sondowania statycznego (CPTU), a także sondowań dynamicznych (DPL) i sondowań sondą obrotową (FVT/PSO) są w profilu pionowym lessów stosunkowo mało zmienne w porównaniu do innych typów litologiczno-genetycznych. Strefowe opory sondowań statycznych wahają się najczęściej w granicach około 1,50 4,50 MPa, zależnie od stanu konsystencji lessów (tab.5). Przeciętne strefowe opory sondowań statycznych w lessach uwzględniając udziały procentowe poszczególnych stanów konsystencji lessów wynoszą 2,71 MPa (tab.5). Zakres zmian wartości pikowych oporów sondowań statycznych jest większy i zawiera się w granicach około 0,5 10,0 MPa. Wartości strefowych oporów sondowań dynamicznych oraz oporów z sondy obrotowej zależnie od stanu konsystencji lessów zestawiono w tab.6. Zróżnicowanie strefowych oporów sondowań statycznych w lessach w zasięgu poziomym (wokół otworu badawczego) jest również mniejsze niż w innych wydzielonych typach litologiczno-genetycznych gruntów. Analiza różnic wartości oporów stożka (q c ) w 5-ciu sondowaniach wokół każdego z otworów badawczych w danej strefie lub danej głębokości wykazują, że różnice oporów w lessach wahają się przeciętnie w zakresie 0,2 1,2 MPa, co stanowi około 8 41 % (średnio 23 %) wartości średniej z tych 5-ciu sondowań 9

11 w danych strefach głębokościowych. Oczywiście występują tu pewne różnice pomiędzy rejonami badań średnio Kłaj 25 %, Świlcza 18,2 %, Mirocin 25,2 %, Jankowice 22,9 %, lecz jak widać nie są one duże. Zróżnicowanie strefowych oporów sondowań statycznych w lessach w danym rejonie (pomiędzy sondowaniami przy czterech otworach badawczych) jest odpowiednio większe niż, dla sondowań wokół pojedynczych otworów. Waha się ono dla wszystkich rejonów przeciętnie w zakresie q c = 0,7 2,8 MPa, co stanowi około % (średnio 63 %) wartości oporów średnich z danych stref głębokościowych w rejonie. Można, więc powiedzieć, że pojedyncze sondowanie statyczne w utworach lessowych na badanym obszarze charakteryzuje dość dobrze cechy geotechniczne w profilu pionowym i rozprzestrzenieniu poziomym na względnie dużym obszarze (do około m 2 ) przy średnich różnicach oporów sondowań około 63 %. Najbardziej niejednorodnymi typami litologiczno-genetycznymi, zarówno w profilu pionowym, jak i w rozprzestrzenieniu poziomym na badanym obszarze są gliny zwałowe oraz mady rzeczne. Gliny zwałowe w rejonach 2A Szczepanów na Wysoczyźnie Szczepanowskiej i 3A Borowa na Wysoczyźnie Tarnowskiej w ocenie makroskopowej w trakcie wierceń badawczych określano głównie jako gliny pylaste zwięzłe lub gliny zwięzłe laminowane najczęściej piaskiem drobnym lub/i pyłem piaszczystym i zawierające otoczaki lub kamienie. Serie glin na Wysoczyźnie Tarnowskiej zawierają przewarstwienia piasków. W ocenie laboratoryjnej gliny te określano jako gliny zwięzłe, gliny, gliny piaszczyste, a sporadycznie jako ił pylasty. Zwłaszcza ocena rdzeni wiertniczych (próby NNS) w trakcie badań laboratoryjnych, często wykazywała bardzo duże zróżnicowanie rodzajów granulometrycznych glin zwałowych, nawet na krótkich odcinkach rdzenia. Nie można, więc wykluczyć, że część gruntów zaliczonych do glin zwałowych jest zwietrzeliną tych glin lub osadem zwietrzałym i wtórnie redeponowanym w warunkach wodnych, na co wskazywałoby warstwowanie (laminowanie) niektórych glin. Niejednorodności wykształcenia glin zwałowych przedkłada się na zróżnicowanie ich oporów sondowań w profilu pionowym (rys.6). Strefowe opory sondowań w profilu pionowym serii glin zwałowych (nie uwzględniając przewarstwień i skupień piasku) wahają się w granicach q c = 1,17 23,0 MPa (średnio 3,98 MPa), najczęściej jednak około 2 8 MPa zależnie od stanu konsystencji oraz rodzaju granulometrycznego i domieszek żwirku oraz kamieni (tab.5). Wartości pikowe oporów sondowań statycznych wahają się w nieco szerszym zakresie niż opory strefowe. 10

12 Zróżnicowania strefowych oporów sondowań glin zwałowych w zasięgu poziomym (wokół otworu badawczego) jest stosunkowo duże. Różnice wartości oporów stożka (q c ) w 5-ciu sondowaniach wokół każdego z otworów badawczych w danej strefie lub danej głębokości wahają się w rejonie 2A Szczepanów zależnie od otworu w zakresie około 1,0 8,0 MPa, co stanowi około 14,7 121 % (średnio 66 %) wartości średniej z tych 5-ciu sondowań w danych strefach głębokościowych. Zróżnicowanie strefowych oporów sondowań statycznych glin zwałowych w całym rejonie 2A w rozprzestrzenieniu poziomym pomiędzy czterema odwierconymi tu otworami badawczymi jest odpowiednio większe niż dla sondowań wokół pojedynczych otworów i waha się w zakresie 2,5 8,0 MPa, co stanowi około % (średnio 98 %) wartości oporów średnich z danych stref głębokościowych w rejonie. Gliny zwałowe w rejonie 3A Borowa są bardziej jednorodne niż w rejonie 2A Szczepanów. Zróżnicowanie strefowych oporów sondowań glin zwałowych w profilu pionowym wynosi tu maksymalnie 0,8 7,5 MPa, najczęściej jednak zawiera się w granicach około 1,5 2,5 MPa. Różnice wartości oporów statycznych (q c ) z pięciu sondowań wokół pojedynczych otworów w zasięgu poziomym wynoszą tu około 0,0 1,0 MPa zależnie od otworu, co stanowi około 0,0 60 % (średnio 31 %) wartości oporów średnich z danych stref głębokościowych w rejonie. Zróżnicowanie strefowych oporów sondowań w rozprzestrzenieniu poziomym w całym rejonie pomiędzy wszystkimi otworami i otaczającymi ich sondowaniami jest nieco większe niżeli wokół pojedynczych otworów i zawiera się w przedziale 0,5 1,2 MPa, zależnie od otworu, co stanowi % (średnio 48 %( wartości oporów średnich z danych stref głębokościowych w rejonie. Osady rzeczne (namuły, mady gliniaste, piaski i żwiry, a także iły mioceńskie) z uwagi na mniejszą liczbę badań nie są dokładniej analizowane pod względem zmienności strefowych oporów sondowania statycznego zarówno w profilach pionowych, jak i rozprzestrzenieniu poziomym. Ogólnie tylko stwierdza się, że zmienności te są w osadach rzecznych (zwłaszcza w madach gliniastych) procentowo większe niż w innych osadach. Średnie różnice oporów sondowania statycznego wokół pojedynczych otworów wynoszą tu około % wartości średnich oporów w danej strefie, zaś różnice te w danym rejonie, uwzględniając 2 3 otwory wynoszą około %. Pojedyncze sondowanie w takich osadach jest, więc stosunkowo mało reprezentatywne, jeśli chodzi o przestrzenną charakterystykę (w profilu pionowym i rozprzestrzenieniu poziomym) oporów sondowań i cech geotechnicznych takich osadów. 11

13 7.2 Omówienie wyników własnych badań laboratoryjnych dla określenia geotechnicznych cech gruntów w obszarze badań Własne badania laboratoryjne zrealizowano na 497 próbkach różnych litologicznogenetycznych typów gruntów z badanego obszaru, Około polowy z tego stanowiły próbki z lessów. Różne cechy fizyczno-mechaniczne próbek badane były w różnym zakresie ilościowym. Dla wszystkich próbek (kształtek) wycinanych z większych prób cylindrycznych o nienaruszonej strukturze określano powszechnie wilgotność i gęstość objętościową, w mniejszym zakresie granice konsystencji, skład granulometryczny, gęstości właściwe, moduły ściśliwości edometrycznej oraz parametry oporu ścinania. Typowanie próbek do różnych badań uwzględniało podobieństwo charakteru gruntu w profilu otworu badawczego, stan techniczny prób (niektóre próby były popękane, rozwarstwiały się na kawałki, miały wkładki i skupienia piasku itp.), jak również przewidziane w kosztorysie projektu prac ilości poszczególnych badań na 1 otwór badawczy. Uzyskane wyniki badań zestawione zwłaszcza w tab.7 nie są łatwe do interpretacji, a zwłaszcza porównań między sobą i porównań z wynikami badań terenowych (wynikami sondowań). Wynika to ze zmienności gruntów, zwłaszcza w profilu pionowym, wyrażającej się zmianami wilgotności, składu granulometrycznego (przewarstwienia, skupienia piaszczyste, pylaste), stanu konsystencji, ale także wpływem czynników mających wpływ np. na cechy wytrzymałościowo-deformacyjne badanych próbek (naruszenia struktury gruntu, orientacja lamin i warstwowania, obecność w próbce ziaren żwirku i kamieni itp.). Ta zmienność oznaczanych parametrów fizyko-mechanicznych próbek (kształtek) pobieranych z większej próby NNS zaznaczała się zwłaszcza w glinach zwałowych oraz osadach rzecznych, a także w utworach miocenu. Stosunkowo mniejszą zmiennością oznaczanych parametrów kształtek gruntu charakteryzowały się grunty lessowe. O skali tej zmienności może mówić powszechnie oznaczana wilgotność około 3 6 próbek pobieranych z większych prób cylindrycznych mających najczęściej długość około 0,5 0,6 m. Różniła się ona w gruntach lessowych średnio o 1,52 % do 2,14 % zależnie od rejonu, wahając się najczęściej w zakresie 0,4 6,0 %. W glinach zwałowych średnia wartość różnicy wilgotności próbek w obrębie jednej próby wynosiła 6,96 % (0,2 % 21,5 %). W madach rzecznych rzeki Raby różnice te wynosiły średnio 3,86 % (1,0 % 5,8 %), rzeki Uszwicy średnio 14,96 % (0,9 % 32,6 %), rzeki Wisłoki średnio 4,8 % (0,2 % 8,0 %) ogólnie w madach rzecznych średnio 8,6 %. Duża zmienność wilgotności występowała też w próbach 12

14 utworów miocenu (iły pylaste, iły) i wynosiła średnio 8,0 % (2,2 % 15,3 %). Jeśli zatem poszczególne parametry gruntów oznaczane były na różnych próbkach (w przypadku badań wytrzymałościowych różnych 3 4 kształtkach) to porównanie (korelacja) niektórych wyników badań ze sobą nastręcza duże trudności. Już niewielkie zmiany wilgotności, zwłaszcza w lessach sprawiają, że następuje zmiana stanu konsystencji tych gruntów. Podobnie jest i w madach rzecznych oraz glinach zwałowych. Można tu jedynie operować wartościami uśrednionymi i zakresami zmian badanych parametrów, co pokazuje tylko ogólne tendencje w związkach (korelacjach) parametrów fizyko-mechanicznych między sobą, a także tych parametrów w związkach z wynikami sondowań. Zestawienie średnich wartości oraz zakresów zmian pozornych i efektywnych parametrów oporu ścinania oraz modułów ściśliwości edometrycznej oraz odpowiadających im wilgotności i stopni plastyczności w badanych gruntach przedstawiono w tab.8. Uwzględniono tu tylko te wyniki ścinania, które dawały się poprawnie interpretować (nie uwzględniano wyników z ujemną spójnością). Parametry oporu ścinania wyznaczono jako tzw. pierwotne (ze ścinań 3 4 odrębnych kształtek wyciętych z tej samej większej próby). Dane w tab.8 wskazują, że zarówno pozorne, jak i efektywne parametry oporu ścinania, a także moduły ściśliwości zmniejszają się, przechodząc od konsystencji półzwartej do twardoplastycznej. Mało wiarygodne są tu jednak dane dla konsystencji plastycznej (we wszystkich typach gruntu) ze względu na niewielkie ilości wyników badań próbek tej konsystencji. 7.3 Omówienie wyników sondowań statycznych w badanym obszarze na tle stosowanych w naszym kraju klasyfikacji i związków korelacyjnych pomiędzy cechami geotechnicznymi gruntów z parametrami sondowania Wyniki sondowań statycznych, dynamicznych i obrotowych charakteryzują się określonym rozrzutem rejestrowanych wartości oporów sondowań w obrębie badanych typów litologiczno-genetycznych, co ogólnie ilustrują dane zestawione w tabelach 5 i 6, uwzględniające zarówno badania własne, jak i archiwalne. Statystyczne opracowanie zmienności parametrów sondowań wykonano jednak tylko dla części wyników badań własnych, gdzie dysponowano równoległymi danymi z pomiarów sondowań statycznych, dynamicznych i obrotowych z odczytów, co 0,5 m głębokości w profilach sondowań. Nie uwzględniono tu także oporów sondowań lessów sondą obrotową PSO dla miejscowości Świlcza, gdyż opory te znacznie różniły się od tych, jakie uzyskiwano z sondy FVT (z uwagi 13

15 na inne parametry techniczne obu sond). Histogramy ilustrujące rozkłady zmienności oporów stożka (q c ) sondy statycznej CPTU, ilości uderzeń (N 10L ) dla sondy dynamicznej DPL oraz oporów ścinania (τ max ) dla sondy obrotowej FVT ilustrują: rys.7 dla lessów, rys.8 dla glin zwałowych, rys.9 dla mad gliniastych rzecznych. Z uwagi na małą liczbę danych nie uwzględniono tu osadów rzecznych o typie namułów. Inne liczebności analizowanych danych powodują, że średnie wartości rejestrowanych parametrów sondowań, a także zakres ich zmienności (wartość minimalna i maksymalna) na rysunkach różnią się nieco od wartości podanych w tabelach 5 i 6. Prezentowane histogramy informują tylko o zmienności i parametrach statystycznych (wariancja, odchylenie standardowe, współczynnik zmienności itp.) w obrębie całego danego typu litologiczno-genetycznego, bez uwzględnienia zróżnicowania stanu konsystencji gruntów (a także ich rodzajów granulometrycznych). Zmienności te są mniejsze w obrębie danych stanów konsystencji, lecz z uwagi na małe ilości danych w niektórych podzbiorach nie wykonano tu ich statystycznego opracowania. Odnosząc wyniki przeprowadzonych sondowań statycznych zestawione w tab.5 do stosowanych w naszym kraju diagramów interpretacyjnych [22, 25, 32] wiążących opory całkowite stożka sondy (q c ) lub opory netto stożka (q n ) z wartościami stopnia plastyczności (I L ) sondowanych gruntów spoistych można stwierdzić, że związki te dla badanych typów litologiczno-genetycznych gruntów dobrze wpasowują się w te diagramy (rys.10, 11). Lepsze dopasowanie występuje tu na diagramie wg Wiłuna (rys.11) niż wg normy PN-B-04452/2002 (rys.10). Dla sondowanych gruntów przyjęto tu średnie wartości stopnia plastyczności dla danego typu litologiczno-genetycznego uzyskane z badań laboratoryjnych i średnie wartości oporów sondowań z tab.5. Interpretację pozwalającą określać rodzaje sondowanych gruntów, opartą na wartości współczynnika tarcia R f = f t /q t i samych wartościach skorygowanego oporu (q t ) przedstawiono na rys.12. Są one generalnie zgodne z makroskopowymi i laboratoryjnymi ocenami rodzaju granulometrycznego badanych gruntów. Wykonując, więc sondowania statyczne (CPTU) w danym typie litologiczno-genetycznym gruntów w obszarze południowowschodniej części kraju można też wykorzystywać diagramy (rys.13) do zgeneralizowanej oceny stanu konsystencji (stopnia plastyczności) badanych gruntów. 7.4 Związki pomiędzy parametrami sondowania statycznego (CPTU) oraz dynamicznych (DPL) i obrotowych (FVT) Wyniki sondowań sondą dynamiczną DPL i obrotową FVT zestawione w tab.6 pozwalają stwierdzić, że i tutaj, podobnie jak w sondowaniach sondą statyczną CPTU opory 14

16 sondowań związane są nie tylko ze stanami konsystencji gruntów, lecz częściowo i ich typem litologiczno-genetycznym, a zatem warunkami i środowiskiem ich powstawania, stopniem skonsolidowania itp. Dla tych samych stanów konsystencji gruntów spoistych (przy niewielkich różnicach średnich wartości ich stopnia plastyczności) największe opory sondowań sondą udarową (DPL), a także obrotową (FVT) wykazują tu iły mioceńskie oraz gliny zwałowe, odpowiednio mniejsze opory dają lessy i mady gliniaste, najmniejsze zaś namuły rzeczne. Przeciętne wartości oporów sondowań dynamicznych i obrotowych gruntów spoistych badanego obszaru dla poszczególnych stanów ich konsystencji (bez względu na typ litologiczno-genetyczny) zestawiono w tab.9. Niezbyt liczne pomiary sondowań piasków i żwirów przedstawia tab.6. Próba skorelowania ze sobą wyników wszystkich trzech rodzajów sondowań statycznego (CPTU), dynamicznego (DPL) i obrotowego (FVT) wykazała, że istnieją dobre związki korelacyjne, zwłaszcza pomiędzy wartościami oporów stożka (q c ) w sondowaniu statycznym i ilością udarów N 10L w sondowaniu dynamicznym dla lessów (rys.14). Na dobrą korelację pomiędzy wynikami takich sondowań w lessach wskazują też inni autorzy [13]. Dla lessów w badanym obszarze istnieją również dobre korelacje pomiędzy wartościami oporów stożka (q c ) i oporów sondy FVT, a także pomiędzy wartościami N 10L z sondy DPL i wartościami oporów z sondy FVT (rys.15, 16). Dla innych typów gruntów związki korelacyjne przedstawiają rys.17, 18 gliny zwałowe, rys.19 piaski glacjalne i rys.20 iły miocenu. Spośród gruntów spoistych w badanym obszarze najlepsze związki korelacyjne występują właśnie w lessach. Są to, bowiem grunty stosunkowo jednorodne i w profilach pionowych i w rozprzestrzenieniu poziomym. W innych gruntach spoistych (gliny zwałowe, mady gliniaste, namuły oraz iły mioceńskie), a także w gruntach sypkich (piaski i żwiry rzeczne oraz utwory lodowcowe) korelacje pomiędzy wynikami sondowań są na ogół słabsze lub niemożliwe do wiarygodnego ustalenia, ze względu na małą ilość wyników badań. Stosunkowo gorsze od innych korelacje pomiędzy wynikami poszczególnych sondowań uzyskano dla spoistych osadów rzecznych (mady gliniaste, namuły), co można tłumaczyć dużą zmiennością ich wykształcenia, nawet na krótkich metrowych dystansach, wziąwszy pod uwagę fakt wykonywania poszczególnych sondowań w pewnej odległości od siebie. W tabeli 10 zestawiono dane o sile związków korelacyjnych pomiędzy poszczególnymi sondowaniami dla różnych typów litologiczno-genetycznych gruntów badanego obszaru (wzięto pod uwagę tylko związki o większej ilości danych). Korelacje o wartościach współczynnika w granicach r = 0,5 0,7 uznaje się tu za słabe, dla r 0,7 uznaje się za wyraźne, przy r 0,9 za bardzo wyraźne. 15

17 Dobre korelacje pomiędzy niektórymi rodzajami sondowań dla niektórych typów gruntu umożliwiają ewentualnie stosowanie zamiennych rodzajów sondowania w zależności od posiadanego sprzętu. Dysponując stosunkowo licznymi i dobrymi wynikami badań dla lessów sporządzono wykres zależności średniej wartości (wg badań laboratoryjnych) stopnia plastyczności tych gruntów (w poszczególnych stanach konsystencji), a uśrednionymi dla tych konsystencji wartościami dynamicznego oporu sondowania DPL (N 10L ) i wartościami oporów sondowania sondą obrotową FVT (τ max, kpa) rys.21. Pozwala on na przybliżone określanie stopnia plastyczności lessów w badanym obszarze, przy zastosowaniu sondowań dynamicznych (DPL) lub obrotowych (FVT). 7.5 Porównanie wyników oporów sondowań oraz wyników laboratoryjnych oznaczeń cech geotechnicznych gruntów dla przedmiotowego obszaru badań Głównymi celami sondowań, jako badań komplementarnych dla otworów badawczych jest z jednej strony uszczegółowienie wydzieleń warstw geotechnicznych, ich przebiegu i miąższości; z drugiej, oszacowanie wartości niektórych cech geotechnicznych, zwłaszcza stopnia plastyczności gruntów spoistych i stopnia zagęszczenia gruntów sypkich. Dokonuje się tego w oparciu o zróżnicowanie oporów sondowań w pierwszym przypadku oraz w oparciu o empirycznie opracowane związki korelacyjne pomiędzy oporami sondowań, a danymi cechami geotechnicznymi w drugim przypadku. Te związki korelacyjne są wciąż przedmiotem badań i z natury rzeczy nie są zbyt precyzyjne, na co wpływa szereg czynników lokalnych i regionalnych typ litologiczno-genetyczny gruntów, zmienność ich wykształcenia, historia geologiczna, brak praktycznych możliwości poboru prób gruntów do badań laboratoryjnych dokładnie w miejscu sondowania itp. Także i we własnych badaniach omawianych w niniejszym raporcie, porównanie wyników sondowań, a zwłaszcza sondowania statycznego CPTU z laboratoryjnie oznaczonymi wartościami niektórych cech geotechnicznych, charakteryzuje się dużym rozrzutem i może mieć tylko charakter ocen globalnych (uśrednionych). Takie oceny, chociaż mało precyzyjne, są jednak praktycznie przydatne i w przypadku dokumentowania podłoża dla celów budownictwa drogowego, zwłaszcza dla oceny warunków podłoża trasy drogi czy autostrady, często wystarczające. Chodzi tu, bowiem, głównie o rozpoznanie głębokości zalegania (miąższości) podłoża nośnego, co rzutuje na zakres i charakter robót ziemnych. Rozpoznanie podłoża pod takie obiekty drogowe, jak mosty, wiadukty itp. wymaga oczywiście badań dokładniejszych, lecz 16

18 poprzedzające sondowania pozwalają tu na wstępne rozpoznanie podłoża i dokładniejsze zlokalizowanie otworów badawczych, zakres ich opróbowania itp. Wykonane własne badania pozwalają na następujące stwierdzenia natury ogólnej i szczegółowej, które należałoby wykorzystywać w rozpoznaniu podłoża budowli drogowych: 1 W dokumentowaniu warunków geotechnicznych podłoża budowli drogowych winno się szerzej wykorzystywać istniejące arkusze Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski w skali 1: i pomocniczo mapy geologiczne w skali 1: Pokazują one zasięg i charakter litologiczno-genetyczny gruntów strefy przypowierzchniowej, co już pozwala na wstępną ocenę spodziewanych warunków geotechnicznych podłoża drogi na trasie jej przebiegu. Ocena ta może być dalej udokładniona przy wykorzystaniu stwierdzonych związków pomiędzy danym typem litologiczno-genetycznym gruntu, a laboratoryjnie określonymi wartościami danej cechy geotechnicznej. Związki takie dotyczą w zasadzie obszaru badań, na którym je ustalono, lecz jak wynika z porównania diagramu normowego z wynikami własnych badań (rys.10) mają one też charakter bardziej uniwersalny. 2 Średnie wartości stopnia plastyczności (lub ogólnie stanu konsystencji) dla danych typów litogenetycznych badanych gruntów spoistych można szacować w oparciu o wyniki sondowań ma podstawie danych z tabel 5 i 6, wykresu rys. 13 oraz dodatkowo dla lessów w oparciu o dane z sondowań dynamicznych (DPL) i obrotowych (FVT) z wykresu rys W zdecydowanej większości przypadków opory sondowania statycznego CPTU wszystkich spoistych gruntów czwartorzędowych na badanym terenie nie przekraczają wartości około 3 MPa (spoiste utwory miocenu około 5 7 MPa), co może pozwalać na ich odróżnienie w profilu sondowania od gruntów sypkich (piaski, żwiry), których oporu sondowania są wyraźnie większe i zawierają się na ogół w granicach około 3,5 25 MPa, a najczęściej około 7 14 MPa. 4 Grunty spoiste bez względu na typ litologiczno-genetyczny na badanym terenie o oporach sondowania CPTU poniżej około 1,8 MPa, a zwłaszcza poniżej 1,0 MPa, należy uznać za słabe lub bardzo słabe podłoże budowli drogowych, wymagające wymiany lub wzmocnienia, przy ich miąższościach przekraczających około 0,2 0,3 m. Za słabe podłoże zbudowane z gruntów spoistych należy też uznawać takie, gdzie opory sondowania sondą dynamiczną DPL wynoszą N 10L < 10 15, a opory sondowania sondą obrotową FVT wynoszą τ f < kpa. 17

19 5 Wyniki porównań parametrów wytrzymałościowo-deformacyjnych określonych laboratoryjnie z oporami sondowań gruntów badanego obszaru, nie upoważniają jeszcze do daleko idących wniosków. Dla wstępnych ogólnych oszacowań parametrów oporu ścinania i modułów ściśliwości edometrycznej badanych typów litologiczno-genetycznych gruntów można wykorzystywać dane zawarte w tab.8. Literatura i materiały wykorzystane 1. Borowczyk M., Frankowski Z. Zmienność właściwości geotechnicznych lessów w świetle współczesnych metod badań. Kwartalnik Geologiczny, t.23, zesz Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla projektu budowlanego autostrady A-4 Kraków-Brzesko, odcinek I km Zakład Wiertniczo-Geologiczny. Kraków, październik Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla projektu budowlanego autostrady A-4 węzeł Wielicka węzeł Brzesko odcinek II km Zakład Wiertniczo- Geologiczny. Kraków, grudzień Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla projektu budowlanego autostrady A-4 węzeł Wielicka węzeł Brzesko odcinek III km Zakład Wiertniczo- Geologiczny. Kraków, marzec Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla projektu budowlanego autostrady A-4 węzeł Wielicka węzeł Brzesko odcinek IV km Zakład Wiertniczo- Geologiczny. Kraków, maj Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla budowy autostrady A-4 na odcinku węzeł Rzeszów Centralny węzeł Rzeszów Wschodni km km Zakład Usług Geologicznych Geotech Rzeszów. (Część IA trasa drogi, część IB, część II obiekty inżynierskie, część III badania laboratoryjne). Warszawa, grudzień Dokumentacja geologiczno-inżynierska dla potrzeb wstępnego ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych odcinka autostrady A-4 od Przeworska do Korczowej (granica państwa). Zakład Usług Geologicznych Geotech Rzeszów. Rzeszów, wrzesień Dokumentacja hydrogeologiczna dla potrzeb wstępnego rozpoznania warunków hydrogeologicznych w rejonie budowy autostrady A-4 na odcinku od Przeworska do Korczowej (granica państwa). Zakład Usług Geologicznych Geotech Rzeszów. Rzeszów, wrzesień

20 9. Frankowski Z. Wpływ litogenezy na fizyczno-mechaniczne właściwości lessów określane metodami polowymi. Przegląd Geologiczny, nr 1, Frankowski Z. Geologiczno-inżynierska charakterystyka lessów w Polsce. Podstawowe profile lessów w Polsce. Wyd. Uniwersytetu Marii Curie Skłodowskiej. Lublin Frankowski Z. Ocena parametrów wytrzymałościowych gruntów spoistych metodami polowymi. Mat. X Krajowej Konf. Mech. Grunt. i Fund. Warszawa Frankowski Z., Grabowski D. Geologiczno-inżynierskie i geomorfologiczne uwarunkowania erozji wąwozowej w lessach w rejonie Kazimierza Dolnego (wawóz Opolska Droga). Przegląd Geologiczny, vol.54, nr 9; , Frankowski Z., Majer E., Pietrzykowski P. Geological and geotechnical problems of loess deposit from south-eastern Poland. Proc. of the Int. Geot. Conf. Geotechnical Challanges in Megacities, vol. 2, Moscow, Russia, Grabowska-Olszewska B. Inżyniersko-geologiczna rejonizacja lessów w Polsce. Mat. Konf. n.t.: Współczesne Problemy Geologii Inżynierskiej w Polsce. Kiekrz/Poznania, maj Klimaszewski M. (red.) Geomorfologia Polski. Tom 1. Polska południowa, góry i wyżyny. PWN. Warszawa Kondracki J. Geografia regionalna Polski. PWN. Warszawa Kowalski W.C. Regionalna geologia inżynierska Polski. Tom 1, cz. 2. Główne typy gruntów Polski. Wyd. Uniwersytetu Warszawskiego. Warszawa Kolasa M. Geotechniczne własności lessów okolic Krakowa. Praca doktorska. AGH, Kraków Kłosiński B., Bażyński J., Frankowski Z., Kaczyński R., Wierzbicki S. Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych. Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych. Warszawa, Lunne T., Sandven R. Cone penetration testing-cpt 95. National report for Norvay. 21. Pozzi M., Mzyk T. Ocena warunków podłoża gruntowego w świetle sondowań CPTU. Zeszyty Naukowe Politechniki Gliwickiej. Gliwice Polska Norma PN-B (2002) Geotechnika badania polowe. 23. Projekt prac geologicznych na rozpoznanie warunków geologiczno-inżynierskich dla potrzeb ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych autostrady A-4 na odcinku od km do km od węzła Krzyż do węzła Rzeszów Zachód. Zakład Usług Geologicznych Geotech Rzeszów. Tom I. Rzeszów, marzec

21 24. Projekt prac geologicznych na rozpoznanie warunków geologiczno-inżynierskich dla potrzeb ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych autostrady A-4 na odcinku od Przeworska do Korczowej (granica państwa). Zakład Usług Geologicznych Geotech Rzeszów. Rzeszów, luty Sikora Z. Sondowania statyczne metody i zastosowanie w geoinżynierii. Wyd. Nauk. Tech. Warszawa Sroczyński W. Karpackie pokrywy czwartorzędowe w świetle wyników standardowych badań laboratoryjnych dla budownictwa wodnego obiekty: Dobczyce, Krempna, Niewistka. Studia i Rozprawy Monograficzne 53. Polska Akademia Nauk. Wyd. CPPGSMiE. Kraków The CPT-test Swedish Geotechnical Institute. Information 15E. Linköping Tschuschke W., Wierzbicki J. Zastosowania statycznego sondowania do oceny parametrów geotechnicznych podłoża. Mat. Konf. n.t.: Współczesne Problemy Geologii Inżynierskiej w Polsce. Kiekrz/Poznania, maj Turlik-Borkowska K. Zmienność właściwości fizycznych w tym mechanicznych utworów lessowych Nowej Huty. Praca doktorska. AGH, Kraków Uzupełnienie do Dokumentacji geologiczno-inżynierskiej dla projektu budowlanego autostrady A-4 Kraków-Tarnów odcinek węzeł Brzesko węzeł Krzyż km Geoprojekt Kraków. Kraków, grudzień Uzupełnienie do Dokumentacji geologiczno-inżynierskiej dla projektu budowlanego autostrady A-4 Kraków-Tarnów odcinek węzeł Brzesko węzeł Krzyż km obiekty mostowe. Geoprojekt Kraków. Kraków, grudzień Wiłun Z. Zarys geotechniki. Wyd. Kom. i Łącz., Warszawa, Wysokiński L., Godlewski T., Wszędyrówny-Nast. M. Zależności regionalne parametrów geotechnicznych podłoża na podstawie sondowań CPTU i DMT. Eurokod 7. Projektowanie Geotechniczne: Mat. XV Kraj. Konf. Mech. Grunt. i Inżyn. Geot., Bydgoszcz: , Spis rysunków Rysunek 1. Przebieg projektowanej autostrady A$ z lokalizacją rejonów badań. Rysunek 2. Przykładowe profile geologiczne utworów rzecznych (wg. ocen terenowych). 20

22 Rysunek 3. Schemat rozmieszczenia sondowań wokół otworu wiertniczego w węźle badawczym. Rysunek 4. Przykładowe zestawienie danych z badań terenowych w wybranym węźle badawczym (utwory lessowe). Rysunek 5. Przykład profilu geologicznego w lessach na podstawie terenowego profilowania otworu i po wykonaniu dodatkowych badań laboratoryjnych. Rysunek 6. Przykładowe zestawienie danych z badań terenowych w wybranym węźle badawczym (gliny zwałowe). Rysunek 7. Histogramy rozkładu q c (CPTU), max (FVT), N 10L (DPL) dla lessów. Rysunek 8. Histogramy rozkładu q c (CPTU), max (FVT), N 10L (DPL) dla glin zwałowych. Rysunek 9. Histogramy rozkładu q c (CPTU), max (FVT), N 10L (DPL) dla mad rzecznych. Rysunek 10. Diagram klasyfikacyjny I L = f(q n ) (wg. Polskiej Normy). Rysunek 11. Diagram klasyfikacyjny I L = f(q c ) (wg. Wiłuna). Rysunek 12. Diagram klasyfikacyjny R f % - typ gruntu. Rysunek 13. Diagram klasyfikacyjny I L = f(q n ). Rysunek 14. Utwory eoliczne lessy. Korelacja oporów stożka q c (sonda CPTU) i N 10L (sonda DPL). Rysunek 15. Utwory eoliczne lessy. Korelacja oporów stożka q c (sonda CPTU) i oporów ścinania max (sonda FVT). Rysunek 16. Utwory eoliczne lessy. Korelacja oporów ścinania max (sonda FVT) i oporów stożka N 10L (sonda DPL). Rysunek 17. Utwory glacjalne gliny zwałowe. Korelacja oporów stożka q c (sonda CPTU) i N 10L (sonda DPL). Rysunek 18. Utwory glacjalne gliny zwałowe. Korelacja oporów stożka q c (sonda CPTU) i oporów ścinania max (sonda FVT). Rysunek 19. Utwory glacjalne piaski. Korelacja oporów stożka q c (sonda CPTU) i N 10L (sonda DPL). Rysunek 20. Iły mioceńskie. Korelacja oporów stożka q c (sonda CPTU) i N 10L (sonda DPL). Rysunek 21.. Diagram klasyfikacyjny I L = f(n 10L, max ). 21