Usługi Naukowo-Techniczne Front Dr inż. Wiktor Przybyłowicz

Transkrypt

1 Usługi Naukowo-Techniczne Front Dr inż. Wiktor Przybyłowicz Kielce, ul. Nowaka Jeziorańskiego 129/20 Tel: Dr nauk technicznych - górniczych Członek Polskiego Komitetu Geotechniki (part of ISSMGE) Uprawnienia geologiczne Ministra OŚ nr VI-0321 bez ograniczeń w zakresie budownictwa wszelkiego rodzaju Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Zamawiający: GEOPARK Kielce Fot. 1. Ogólny widok na ścianę wskazaną do ochrony (fot. z kierunku NNE do SSW) Opracowanie: Dr inż. Wiktor Przybyłowicz Branża: projekt techniczny Mgr inż. Stanisława Nowakowska Branża kosztorysowa Z up Kielce,

2 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 2/12 SPIS TREŚCI SPIS TREŚCI... 2 SPIS ZAŁĄCZNIKÓW DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO INFORMACJA O TERENIE OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA GEOLOGICZNA CHARAKTERYSTYKA MORFOLOGICZNA I ZAGOSPODAWROWANIE TERENU ROBÓT CHARAKTERYSTYKA GEOTECHNICZNA (GEOLOGICZNO-GÓRNICZA) DLA POTRZEB UTWIERDZENIA KURYTYNY ROZWIĄZANIA TECHNICZNO-KONSTRUKCYJNE WYMAGANIA DLA SYSTEMU ELEMENTY SYSTEMU (KOMPONENTY SYTEMU) WYCINKA DRZEW SPRAWY INNE FOTOGRAFIE... 9 KONIEC...12 SPIS ZAŁĄCZNIKÓW Zał. 1. Plan zagoospodarowania położenie kurytyny Zał. 2. Konstrukcja jurtyny Zał Kotew linowa głowica Zał Kotew linowa typu TITAN głowica Zał. 4. Obmiar drzew do wycinki Przedmiar Kosztorys inwestorski

3 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 3/12 1. DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO Celem niniejszej dokumentacji technicznej jest wykonania zabezpieczenia fragmentu zespołu ścian wyrobiska pogórniczego Kadzielnia. Fragment ten wskazany jest w tytule opracowania oraz na zał. 1. Dokumentacja zawiera także wyliczenie przedmiar i koszty ww. przedsięwzięcia. Zabezpieczenie polega na pokryciu siatką zabezpieczającą ściany wyrobiska, co ma chronić amfiteatr i place oraz drogę dojazdową przed spadającymi odłamkami skalnymi. Ochronę stanowi zwisająca kurtyna wytracająca energię kinetyczną kamieni i uniemożliwiająca ich wyrzuty na większe odległości. 2. INFORMACJA O TERENIE Wzgórze Kadzielnia jest wzniesieniem skalnym usytuowanym w centrum miasta Kielce. Było to kiedyś złoże górnicze wapieni. Zostało ono w znacznym stopniu wyeksploatowane. Wyrobisko otoczone jest stromymi formami skalnymi. Obiekt częściowo wykorzystywany jest jako atrakcja przyrodnicza tj.: rezerwat przyrody nieożywionej, park, szlak jaskiniowy, które powiązane z programem geoedukacji itd. Poza tym częściowo służy jako amfiteatr. Deniwelacje terenu sięgają 30 metrów. Ściany wyrobiska są strome ich kąt nachylenia sięga 50 do 90 stopni. Czasami zdarzają się przewieszki. W górotworze Kadzielni odkryto kilkadziesiąt jaskiń. W dnie wyrobiska występują wody dewońskie. Obecnie wody te okresowo zanikają jako wody powierzchniowe. Amfiteatr znajduje się w południowo wschodniej części Kadzielni i zajmuje relatywnie niewielki obszar w stosunku do całej powierzchni wzgórza. Ochrona jednej z jego ścian jest przedmiotem niniejszego projektu. 3. OGÓLNA CHARAKTERYSTYKA GEOLOGICZNA Niniejszy projekt trafi do rąk inżynierów, którzy mogą nie znać miejscowego górotworu, a przyjdzie im w nim pracować. Dlatego w celu kompletności informacji o terenie, autor projektu cytuje syntetyczną informację geologiczną dawniej opracowaną (Przybyłowiz W. 2005). Generalnie w dawnym kamieniołomie na Kadzielni odsłaniają się osady dewonu górnego, a ściślej fran i niższa część famenu z południowego skrzydła tzw. synkliny kieleckiej. Na fran nakładają się trzy nieformalne jednostki litostratygraficzne: wapienie stromatoporowo-koralowcowe, wapienie ziarniste i wapienie mantikocerasowe. Rozdzielające je granice są nieznacznie nachylone do spągu famenu. Granica franu z famenem biegnie w najwyższej partii wapieni masywnych, kilka

4 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 4/12 metrów poniżej kompleksu ilasto marglistego we wschodniej ścianie wyrobiska. Na famen składa się niższa część wapienna (wapień cheilocerasowy) i przykrywający ją kompleks wapienno łupkowy 1. W tradycyjnym ujęciu litologiczno - stratygraficznym cały obszar Kadzielni, wyłączając ścianę wschodnią, budują gruboławicowe wapienie najniższego franu. W partii wierchowej tzw. skałki geologów układają się na nich wapienie skaliste środkowego franu, które budują także masyw ściany wschodniej. We wschodniej ścianie obserwuje się wymieniony wyżej kompleks ilasto marglisty (wapienie margliste i łupki famenu) zalegający w niezgodności kątowej na wapieniach pasiastych najwyższego franu 2 (wymieniony wyżej wapień cheliocerasowy). Wapienie skaliste nazywane wapieniami kadzielniańskimi są mało zaburzone i tworzą łagodną antyklinę której skrzydła zapadają w kierunkach: północno-wschodnim (NE) oraz południowozachodnim (SW). W ścianach kamieniołomu występują pionowe leje krasowe wypełnione ilastym materiałem zwietrzelinowym typu laterytowego (barwa czerwona) i kaolinowego (barwa biała i żółta). Zjawiska te są szczególnie wyraźne w ścianach centralnej partii górotworu i w ścianach części południowej. Porastająca ściany roślinność maskuje większość form krasowych. Wymieniony kras datowany jest na wiek permsko-triasowy 3. Sprawa ta jest jednak nadal przedmiotem dyskusji 4. W centralnej części wyrobiska doszło w latach osiemdziesiątych do powstania dużego, dobrze widocznego, osuwiska skalnego zainicjowanego rozwojem permsko-triasowego leja krasowego. W górotworze Kadzielnia rozwinięty jest także kras wczesno czwartorzędowy 5. Zaobserwować go można m.in. w ścianach środkowej części kamieniołomu, gdzie tworzy wydłużone komory wypełnione brunatną gliniastą zwietrzeliną i kalcytem. W grotach Kadzielni jest wiele namulisk (głównie lessowych z niezbyt licznymi kośćmi gryzoni stepowych) i typowych form naciekowych (stalaktyty, stalagmity, szkliwa). W ostatnich latach część jaskiń została profesjonalnie spenetrowana przez kielecki GEOPARK i udostępnienia do publicznego korzystania. 4. CHARAKTERYSTYKA MORFOLOGICZNA I ZAGOSPODAWROWANIE TERENU ROBÓT Ścianę przeznaczoną do ochrony I JEJ OTOCZENIE przedstawiono na fotografiach. 1 Patrz: Sulczewski M. (1981) 2 Kozłowski S., Mojsiejenko A., Rogaliński J., Rubinowski Z., Wrona H., Żak Cz. (1971) - Surowce mineralne województwa kieleckiego., Warszawa, Wydawnictwo Geologiczne 3 Kotański Z. (1968) - Z plecakiem i młotkiem przez Góry Świętokrzyskie. Warszawa 4 Kozłowski S., Radwan J., Wójcik Z. (1966) - Rezerwat geologiczny na Kadzielni. Ochrona przyrody nr 33., Kraków 5 Terminy czwartorzęd i trzeciorzęd są obecnie wypierane z terminologii stratygraficznej tym niemniej z uwagi na tradycję tematu i trudność z wprowadzeniem nowego opisu posłużono się terminem tradycyjnym.

5 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 5/12 5. CHARAKTERYSTYKA GEOTECHNICZNA (GEOLOGICZNO- GÓRNICZA) DLA POTRZEB UTWIERDZENIA KURYTYNY W opracowaniu pod tytułem Projekt Technicznego Zabezpieczenia Przed Skutkami Obrywów i Zsuwów Skalnych W Ścianach Wyrobiska W Geoparku Kadzielnia (październik 2005) autor niniejszego projektu dokonał wydzieleń geotechnicznych w całym górotworze Kadzielni. Były to: a. Płat napływowy b. Warstwa kompleks marglisty c. Warstwa skaliste d. Warstwa skała Dla przedmiotowej ściany istotne mogą być informacje dot. parametrów geotechnicznych warstw wymienionych w pkt. c i d, toteż poniżej tylko je przytoczono. Tabela 1 Warstwa skaliste obejmuje wapienie pasiaste przynależne do najwyższego franu (dewon górny). OPIS GRUNTU (SKAŁY): WAPIENIE O STRUKTURZE Z CHARAKTERYSTYCZNYMI GRUZŁOWATYMI PASAMI. WYRAŹNE WARSTWOWANIE PRZEKŁADKI GRUNTÓW (WYPEŁNIENIE GRUNTAMI SPOISTYMI) SKAŁ. KATEGORIA URABIALNOŚĆI (BUDOWLANA) WG: OKOŁO 5 DO 7. KATEGORIA ZWIERCALNOŚCI DLA WIERCENIA MASZYNOWEGO (OBROTOWEGO PŁUCZKOWEGO): 3 (W GRUPIE I - MIĘKKICH TJ. O TWARDOŚCI WYPADKOWEJ P W = CA MN/M 2 ). KĄT TARCIA WEWNĘTRZNEGO ORIENTACYJNIE: OD 20 DO 37 STOPNI SPÓJNOŚĆ: OD 5 DO 40 KPA (ZALEŻNIE OD POŁOŻENIA W STRUKTURZE FAŁDOWEJ) TEKTONIKA: GENERALNY KĄT UPADU WARSTW = DO 35 STOPNI W KIERUNKU N-E. AZYMUT ROZCIĄGŁOŚCI WARSTW 330 STOPNI 6. W PŁASZCZYŹNIE ŚCIANY WIDOCZNE WYRAŹNE FAŁDOWANIE. Tabela 2. Warstwa skała obejmuje wapienie skaliste przynależne do środkowego franu (dewon górny). Niektóre cechy tej warstwy podano w tabeli 4a, 4b i 4c. NAZWA GRUNTU (SKAŁY): GRUBO ŁAWICOWE WAPIENIE SKALISTE, MAŁO SPĘKANE (SYMBOL ST) WYTRZYMAŁOŚĆ NA ŚCISKANIE JEDNOOSIOWE: 60 DO 180 MPA KATEGORIA URABIALNOŚĆI (BUDOWLANA WG KRYTERIUM JAK WYŻEJ): JEST POZA KLASOWA TZN. WIĘKSZA OD 8. KATEGORIA URABIALNOŚĆI (BUDOWLANA) WG 7 TJ. W XVI STO STOPNIOWEJ SKALI WYNOSI OKOŁO 9, CO OZNACZA KONIECZNOŚĆ STOSOWANIA ROBÓT STRZAŁOWYCH W CELU GŁĘBIENIA WYKOPÓW. KATEGORIA ZWIERCALNOŚCI DLA WIERCENIA MASZYNOWEGO (OBROTOWEGO PŁUCZKOWEGO KRYTERIUM JAK WYŻEJ): 4 (W GRUPIE I TJ. BARDZO MIĘKKICH ALE O TWARDOŚCI WYPADKOWEJ P W = DO MN/M 2 ). TEKTONIKA: KĄT UPADU WARSTW = 35 STOPNI W KIERUNKU N-E. AZYMUT ROZCIĄGŁOŚCI WARSTW 330 STOPNI 8. INNE PARAMETRY FIZYKO-MECHANICZNE: PATRZ TABELA 3A PARAMETRY CHEMICZNE: PATRZ TABELA 3B 6 Rubinowski Z. [1966] Szczegółowy plan geologiczny Kamieniołomu Kadzielnia (archiwum autora niniejszego opracowania) 7 Stefański A., Walczak J. [1983] Technologia robót budowlanych 8 Rubinowski Z. [1966] Szczegółowy plan geologiczny Kamieniołomu Kadzielnia (archiwum autora niniejszego opracowania)

6 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 6/12 Tabela 3a Niektóre parametry fizyko-mechaniczne świętokrzyskich wapieni franu na przykładzie złoża Karwów 9 Gęstość 2,70 g/cm 3 Porowatość 0,45 Szczelność 0,9955 Mrozoodporność całkowita Zwięzłość wg. Page`a 5 Łupliwość niewyraźna Wytrzymałość na ściskanie w stanie powietrzno suchym 102,0 MPa Wytrzymałość na ściskanie po nasyceniu wodą 88,3 MPa Wytrzymałość na ściskanie po zamrażaniu 72,9 MPa Ścieralność na Tarczy Bohmego 0,63 cm Ścieralność w bębnie Devala 5,4 % Wskaźnik emulgacji 0,20 Tabela 3b Niektóre parametry chemiczne świętokrzyskich wapieni franu Zawartość w % wagowych Złoże CaO MgO SiO 2 Fe Al 2 O 3 SO 3 Straty prażenia Kadzielnia 54,30 0,70 1,60 Razem: 0,50 brak danych Karwów 53,88 1,17 1,14 0,28 0,40 0,04 43,20 6. ROZWIĄZANIA TECHNICZNO-KONSTRUKCYJNE Obszar objęty projektem obejmuje strefą pokazaną na zał. 1. Ma ona wymiary ca L x B = 100 m x 15 m. Projektuje się kurtynę TECCO G65/3 w systemie Geobrugg. Nie dopuszcza się zmian w samym systemie. Jako alternatywę dopuszcza się całościowe zastosowanie innego sytemu. Jako alternatywę dopuszcza się zastosowanie innego systemu w całości. Nie przewiduje się zmian w systemie, chyba, że wyrazi na to zgodę Geobrugg. Wzajemne łączenie systemów (technologii) uniemożliwia bowiem rzetelną ocenę wartości rozwiązania. Praktyka dowodzi, że ocena taka wymagałaby poważnych ekspertyz, w tym badań porównawczych i prawdopodobnie nie rozwiązałby trudności prawnych. W większości przypadków przerasta to wiedzę osób uprawnionych do dokonywania zmian. Nie można jednak ograniczać formalistycznie możliwości wygrania przetargu, zatem w przekonaniu autora, ocena kosztów powinna leżeć w pomysłach co do wykonawstwa, pozyskania materiałów lub zastosowania innych systemów (o ile istnieją podobne). Rysunki rozwiązań technicznych pokazano na zał. 2 oraz 3.1 i 3.2. Rysunki podano w wersji oryginalnej stosując się do klauzuli dot. praw autorskich stosowania technologii, co zaznaczono 9 Kozłowski S. (1986)- Surowce skalne Polski. Wydawnictwo Geologiczne. Warszawa

7 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 7/12 na każdym z rysunków. Na rysunkach wymieniono także osobę, która udostępniła materiały do tego konkretnego projektu. W koronie skarpy będą wprowadzone kotwy o elastycznych głowicach w odległości 1 m do 3 m zależenie od stwierdzonej sytuacji in situ. Długość kotew ma wynosić 4 m. Kotwy będą utrzymywały rozciągnięte na linach siatki. Siatka jest produkowana w rolkach o szerokości 3,5 m i długości 30 m. Siatkę rozkłada się długością w dół ściany, czyli pasami o szerokości 3,5 m. Przewidziano średnio, że - uwzględniając morfologię ściany, zawinięcie siatki w koronie ściany oraz wejście siatki na zrównanie przystokowe wynesie średnio 15 m. Pasy siatki są spinane spinkami znajdującymi się w systemie. Wymagania dla systemu podano i elementy systemu podano w pkt. 6 i WYMAGANIA DLA SYSTEMU 1. Stosowany system będzie testowany i certyfikowany przez nie zależne akredytowane ciała naukowe. 2. Stosowane w systemie siatki z druty o wysokiej wytrzymałości oraz wszystkie elementy systemy są testowane w skali 1:1 i certyfikowane przez między narodowe akredytowane laboratorium (np. LGA) 3. Producent systemu dostarczy wykonawcy i inwestorowi instrukcję montażu, opisując w detalu wszystkie kroki oraz czynności potrzebne do prawidłowego montażu. Po wykonaniu instalacji producent dostarczy wykonawcy i inwestorowi instrukcję utrzymania i obsługi. 4. Wszystkie dostarczane elementy sytemu muszą posiadać certyfikat kontroli jakości zgodnym z EN Zaprojektowany system musi być wyprodukowany w zakładzie posiadającym Certyfikat ISO ELEMENTY SYSTEMU (KOMPONENTY SYTEMU) 1. Górne Liny nośne 1.1. Lina górna o średnicy 18 mm. Min siła zrywające (breaking load) 204,0 kn. (6x36WS WC zgodne z EN ) 1.2. Wytrzymałość na rozciąganie pojedynczego drutu w linie jest większa od 1770 N/mm2 zgodnie z EN Ochrona przeciwkorozyjna GEOBRUGG SUPERCOATING zgodną z normą EN :2001 Class B Zn95Al5 2. Kotwy Linowe 2.1. Kotwy Linowe o średnicy 18,5 mm nominalna średnica 2 X 18,5 mm 2.2. Obciążenie robocze kotwy wynosi 315 kn 2.3. Kotwa ocynkowana zgodnie z nr EN

8 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 8/12 3. Liny zszywające (łączące siatkę TECCO G65/3 z górną liną nośną 3.1. Średnica liny wynosi 6 mm 3.2. Minimalny obciążenie (siła) zrywające (breaking load) 23,4 kn (6x7+FE zgodnie z normą EN ) 3.3. Ochrona przeciwkorozyjna GEOBRUGG SUPERCOATING zgodną z normą EN :2001 Class B Zn95Al5 4. Elementy montażowe Elementy montażowe zgodne z nr EN WYCINKA DRZEW Zanim zostanie wykonana siatka przewiduje się wycinkę drzew. Ilość drzew oraz średnicę pni podano w zał. 4. Autor niechętnie decyduje się na wycinki drzew poza obszarami tzw. produkcji drzewnej, ale w tym przypadku celem projektu jest nie tylko poprawa bezpieczeństwa powszechnego ale także prezentacja przyrody nieożywionej. Jest to więc projekt techniczny zawierający elementy planowania przestrzennego w zakresie kształtowania krajobrazu. W związku z powyższym należało będzie ustalić in situ, to jest w trakcie wycinki, kolejność wycinki i egzemplarze, które będzie można (lub trzeba) pozostawić. Autor przewidział do pozostawienia 5 sztuk drzew porastających obszar zrównania przystokowogo tj. prawie płaski. Jedna trzecia drzew porasta w ścianie, zaś pozostałe na terenie ogólnie dostępnym dla człowieka. 10. SPRAWY INNE Wszystkie zagadnienia niedomówione w przedmiotowym projekcie jak na przykład pozostawienie, kilku drzew, będzie rozstrzygnięte in situ w ramach nadzoru. Aby nie ograniczać dostępności do przetargu, projekt nie narzuca, czy należy zastosować technikę budowy z kosza na wysięgniku, czy też robotę należy wykonać w technice alpinistycznej. Jednakże w każdym przypadku osoby wykonujące te roboty, a więc przystępujące do przetargu, muszą posiadać aktualne uprawnienia do robót na wysokościach (w przypadku kosza), czy uprawnienia alpinistyczno-wspinaczkowe. Niniejszy projekt nie obejmuje nadzoru.

9 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 9/ FOTOGRAFIE Fot. 2. Widok na końcowy zachodni odcinek ściany wskazanej do ochrony Fot. 3. Prawie pionowa ściana z poziomym przedpolem, na które wytoczą się odłamki w cześci centralnej i wschodnie

10 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 10/12 Fot. 4. Inny widok na przedpole Fot. 5. Strefa przejściowa ściana zrównanie przystokowe (fot. w kierunku W)

11 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 11/12 Fot. 6. Morfologia powierzchni odsłonięcia w górnej partii ściany (twarde wapienie skaliste dewonu)

12 Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al. Dr inż. Wiktor Przybyłowicz, mgr inż. Stanisława Nowakowska Strona 12/12 Fot. 7. Zachodnia granica kurtyny zabezpieczającej Fot. 8. Korona ściany Fot. 9. Potrzaskany górotwór wskutek strzelania i erozji fizycznej jako skutku rozpychania korzeniami roślin i (?) okresowych ciśnień od wody infiltracyjnej w szczelinach KONIEC

13

14

15

16

17 Temat: Dokumentacja projektowo-kosztorysowa zabezpieczenia skarpy d. wyrobiska w Parku Kadzielnia w Kielcach - od strony Al.. Tytuł załącznika. Obmiar drzew przeznaczonych do wycinki Średnica pnia [cm] Sztuk Uwagi *Rodzaje drzew: liściaste (głównie klon i olcha) *Nie przewidziaino do ścięcia drzew na płaskim terenie u podstawy ściany *2/3 drzew rośnie u podstawy skarpy (nie wymaga wspinaczki lub wysięgnika Zał. 4