PROJEKT GEOTECHNICZNY

Transkrypt

1 PROJEKT GEOTECHNICZNY

2 Spis treści 1. Wstęp Przedmiot i cel opracowania Podstawy prawne Lokalizacja obiektu Analiza sposobu posadowienia w oparciu o dokumentację badań podłoża gruntowego wraz z opinią geotechniczną Ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia obiektu Zaliczenie obiektu budowlanego do odpowiedniej kategorii geotechnicznej Zaprojektowanie odwodnień budowlanych Przygotowanie oceny przydatności gruntów stosowanych w budowlach ziemnych Zaprojektowanie barier lub ekranów uszczelniających Określenie nośności, przemieszczeń i ogólnej stateczności podłoża gruntowego Ustalenie wzajemnego oddziaływania obiektu budowlanego i podłoża gruntowego w różnych fazach budowy i eksploatacji oraz wzajemnego oddziaływania obiektu budowlanego z obiektami sąsiadującymi Ocena stateczności zboczy, skarp wykopów i nasypów Wybór metody wzmacniania podłoża gruntowego i stabilizacji zboczy, skarp wykopów i nasypów Ocena wzajemnego oddziaływania wód gruntowych i obiektu budowlanego Ocena stopnia zanieczyszczenia podłoża gruntowego i dobór metody oczyszczania gruntów Prognoza zmian właściwości podłoża gruntowego w czasie Określenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych Przyjęcie modelu obliczeniowego podłoża gruntowego Ustalenie danych niezbędnych do zaprojektowania fundamentu Specyfikacja badań niezbędnych do zapewnienia jakości robót ziemnych i specjalistycznych Określenie zakresu niezbędnego monitorowania wybudowanego obiektu budowlanego, obiektów sąsiadujących i otaczającego gruntu, niezbędnego do rozpoznania zagrożeń mogących wystąpić w trakcie robót budowlanych lub w ich wyniku oraz w czasie użytkowania obiektu budowlanego... 7

3 PROJEKT GEOTECHNICZNY określający geotechniczne warunki posadowienia wiaty magazynowej na terenie oczyszczalni ścieków w Krośnie na działce nr ew. 139/ Wstęp 1.1. Przedmiot i cel opracowania Przedmiotem opracowania jest PROJEKT GEOTECHNICZNY dla potrzeb rozbudowy projektowanej wiaty magazynowej na działkach nr ew. 139/11 w Krośnie. Celem opracowania jest ustalenie danych geotechnicznych i przyjęcie geotechnicznego modelu podłoża, które posłużą do zaprojektowania posadowienia rozważanej inwestycji Podstawy prawne Prawny wymóg sporządzenia dokumentacji z Rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz. U. z 2012 r., poz. 463). W opracowaniu wykorzystano następujące akty prawne, normy i instrukcje: PN-EN :2009 Eurokod 7: Projektowanie geotechniczne Część2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego PN-B-02479:1998 Geotechnika Dokumentowanie geotechniczne Zasady ogólne. PN-B-06050:1999 Geotechnika Roboty ziemne Wymagania ogólne. PN-B-02480:1986 Grunty budowlane - Określenia, symbole, podział i opis gruntów. PN-B-03020:1981 Grunty budowlane - Posadowienie bezpośrednie budowli. PN-B-04452:2002 Geotechnika. Badania polowe PN-B-04481:19881 Grunty budowlane - Badania próbek gruntu. PN-B-02481:1998 Geotechnika - Terminologia podstawowa, symbole literowe i jednostki miar Lokalizacja obiektu Obiekt znajduje się w Krośnie, woj. podkarpackie, w III strefie śniegowej (obciążenie charakterystyczne śniegiem gruntu Q k =1,20kPa), w III strefie wiatrowej (charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru q=0,30kpa) oraz w strefie o umownej głębokości przemarzania gruntu h z = 1,2m. Badany teren jest płaski, o rzędnych terenu wynoszących od 257,60 258,0m n.p.m. 2. Analiza sposobu posadowienia w oparciu o dokumentację badań podłoża gruntowego wraz z opinią geotechniczną. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz.U. nr 81, poz. Poz. 463), przedmiotowy obiekt budowlany zalicza się do II kategorii geotechnicznej w prostych warunkach gruntowych. Parametry gruntów przyjęto w oparciu o dokumentację badań podłoża gruntowego wraz z opinią geotechniczna wykonaną dla działek nr ew. 139/11 usytuowanej w Krośnie, ze względu na planowaną rozbudowę wiaty magazynowej, przez geologa mgr inż. Romana Piskadło w marcu 2015r. Przedmiotowy teren pod budowę wiaty magazynowej jest płaski, a jego rzędne wahają się od 257,60 258,0m n.p.m. W celu określenia warunków geotechnicznych wykonano 5 otworów badawczych do głębokości od 5,0m p.p.t. oraz 4 sondowania sondą DPL o głębokości 5,0m p.p.t. Ze względu na genezę, rodzaj i stanu gruntów, wydzielono w podłożu budowlanym siedem warstw geotechnicznych oznaczone symbolami: Mg, I, Ia, Ib, II, III, IV, V.

4 Parametry warstw określono metodą B zgodnie z normą PN-81/B Warstwy geotechniczne wydzielone w podłożu budowlanym, wierzchnią część terenu po stronie północno-zachodniej pokrywa nasyp niebudowlany (glina z domieszkami piasku, żwiru) o miąższości 0,6 1,8m. Po stronie południowo-wschodniej teren pokrywa glina pylasta (mada). warstwa geotechniczna I do tej warstwy zaliczono gliny pylaste, o zmiennej konsystencji od twardoplastycznej po plastyczną. Grunty zaliczone do tej warstwy występują na terenie zabudowy wiaty od powierzchni lub pod nasypem do głębokości 0,8 1,7m. Wilgotność naturalna W n = 17 20% Gęstość objętościowa ρ = 1,95 T/m 3 Kąt tarcia wewnętrznego φ u = 12 o Spójność c u = 11 kpa Stopień plastyczności I L = 0,2 0,37 Moduł pierwotnego odkształcenia gruntu E 0 = kpa Wskaźnik skonsolidowania gruntu β = 0,6 warstwa geotechniczna Ia do tej warstwy zaliczono namuł ilasty, glinę pylasta z pyłem, wilgotny o konsystencji miękkoplastycznej. Grunty zaliczone do tej warstwy występują pod warstwy mady gliniastej na głębokości 0,8 1,3m. Miąższość warstwy wynosi 1,0 1,2m. Wilgotność naturalna W n = 25 32% Gęstość objętościowa ρ = 1,80 T/m 3 Kąt tarcia wewnętrznego φ u = 7 o Spójność c u = 6,0 kpa Stopień plastyczności I L = 0,5 0,65 Moduł pierwotnego odkształcenia gruntu E 0 = kpa Wskaźnik skonsolidowania gruntu β = 0,6 warstwa geotechniczna Ib do tej warstwy zaliczono piasek gliniasty, pył piaszczysty, występuje nad stropem żwirów na głębokości 1,8 2,6m, a wyjątkowo w rejonie fundamentu w osi 5/A na głębokości 2,5 3,7m. Grunt mokry o konsystencji plastycznej i stanie średnio zagęszczonym na pograniczu luźnego. Wilgotność naturalna W n = 19 22% Gęstość objętościowa ρ = 2,0 T/m 3 Kąt tarcia wewnętrznego φ u = 8 o Spójność c u = 6,0 kpa Stopień plastyczności I L = 0,35 0,6 Moduł pierwotnego odkształcenia gruntu E 0 = kpa Wskaźnik skonsolidowania gruntu β = 0,8 warstwa geotechniczna III do tej warstwy zaliczono żwiry z otoczakami występuje na badanym terenie w formie nieciągłej, tworzy warstwę o miąższości 1,4 1,6m za wyjątkiem ściany północno-zachodniej, gdzie stwierdzono miejscowo brak żwirów lecz wyłącznie namuły z piaskiem zalegające na iłach zwietrzelinowych. Stropy warstwy żwirowej generalnie zalegają na głębokości 2,3 2,7m p.p.t.

5 Wilgotność naturalna W n = 13 14% Gęstość objętościowa ρ = 2,1 T/m 3 Kąt tarcia wewnętrznego φ u = 40,0 o Stopień zagęszczenia I D = 0,70 Moduł pierwotnego odkształcenia gruntu E 0 = kpa Wskaźnik skonsolidowania gruntu β = 1,0 warstwa geotechniczna IV do tej warstwy zaliczono ił zwietrzelinowy łupka, iłołupek. Warstwa ta występuje w obszarze rozbudowy wiaty na głębokości 3,9 4,1m. Posiada konsystencję półzwartą i jest mało wilgotny. Grunt separacyjny dla wód podziemnych. Przejście w skałę łupka następuje na głębokości 5,0 5,6m p.p.t. Wilgotność naturalna W n = 19 22% Gęstość objętościowa ρ = 2,1 T/m 3 Kąt tarcia wewnętrznego φ u = o Stopień plastyczności I L = 0,0 Moduł pierwotnego odkształcenia gruntu E 0 = kpa Wskaźnik skonsolidowania gruntu β = 0,8 warstwa geotechniczna V stanowi starsze podłoże gruntowe na badanym terenie. Strop gruntu skalistego stwierdzono na głębokości 5,0 5,6m p.p.t. Wytrzymałość spękanej skały na ściskanie Rc szacuje się na około 1,5 5,0 MPa. Poziom wód gruntowych o swobodnym zwierciadle wody występuje na tym terenie w obrębie piasków i żwirów. Zwierciadło wody w okresie badań stwierdzone zostało na głębokości 2,7 3,4m p.p.t. Stan wód gruntowych uzależniony jest od poziomu wody w rzece Wisłok. Podłoże budowlane, okresowo może być pod wpływem działania ciśnienia spływowego wód powodziowych. Grunty nawodnione będą charakteryzować się zmiennym w pionie współczynnikiem filtracji w granicach k=2 25m/d. Roboty ziemne i fundamentowanie należy prowadzić zgodnie z wymaganiami normy PN-B Posadowienie fundamentów w postaci stóp i studni fundamentowych wiaty magazynowej musi nastąpić na gruntach nośnych, stabilnych i niewrażliwych na działanie ciśnień spływowych wód gruntowych. Grunt nośny o wysokim module odkształcenia stanowi warstwa żwiru (III) w stanie zagęszczonym oraz półzwarte zwietrzeliny łupka ilastego (IV). Strop warstwy żwirów zalega na głębokości 2,3 2,7m p.p.t., natomiast strop zwietrzelin ilastych łupka na głębokości 4,0m. Ze względu na powyższe warunki geotechniczne, słabe warstwy w postaci nasypów niekontrolowanych, glin pylastych, namułów ilastych, glin pylastych z pyłem, piasku gliniastego i pyłu piaszczystego i możliwość niekontrolowanych osiadań projektuje się posadowienie na III i IV warstwie geotechnicznej (żwir z otoczakami i ił zwietrzelinowy łupka, iłołupek). Fundamenty w postaci stóp fundamentowych, za wyjątkiem ściany północno-zachodniej (w osiach A/4-6) gdzie projektuje się posadowienie w postaci studni fundamentowych, posadowienie na IV geotechnicznej. Ze względu na wysoki poziom wody gruntowej należy podczas wykonywania studni fundamentowych wypompowywać wodę z wykopu. Projektuje się fundamenty z betonu C20/25 o stopniu wodoszczelności W8, stopy fundamentowe o wymiarach w rzucie 2,9 x 2,9m w osiach A/7 i C/4-7, 2,4 x 2,4m w osiach

6 B/4-7m oraz 1,5 x 2,7m w osiach A/4-6 na studniach fundamentowych, studnie o średnicy 2x1,2m.. Studnie należy sprowadzić w głąb IV warstwy geotechnicznej (ił zwietrzelinowy łupka, iłołupek), czyli około 4,25m p.p.t. (do poziomu ok. 253,15m p. p. m). Długość studni w trakcie realizacji należy dostosować do rzeczywistych warunków gruntowych. Na etapie wykonawstwa fundamentowania, a szczególności podczas wykonywania studni fundamentowych wymagany jest bezwzględnie stały nadzór geotechniczny. Poziom porównawczy : ±0,00m = 257,40 m n.p. m Poziom spodu stóp fundamentowych: -2.0m p.p.t. = 255,16m n.p.m. Poziom spodu studni fundamentowych: -4,24m p.p.t. = 253,16m n.p.m. 3. Ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia obiektu 3.1. Zaliczenie obiektu budowlanego do odpowiedniej kategorii geotechnicznej Obiekt zaliczyć należy do II kategorii geotechnicznej w prostych warunkach gruntowych Zaprojektowanie odwodnień budowlanych Nie wymaga Przygotowanie oceny przydatności gruntów stosowanych w budowlach ziemnych Typowych budowli ziemnych nie projektuje się Zaprojektowanie barier lub ekranów uszczelniających Nie dotyczy Określenie nośności, przemieszczeń i ogólnej stateczności podłoża gruntowego Wartości obciążeń uwzględniają oddziaływania od: ciężaru własnego konstrukcji obciążenia użytkowego obciążenia śniegiem obciążenia wiatrem 3.6. Ustalenie wzajemnego oddziaływania obiektu budowlanego i podłoża gruntowego w różnych fazach budowy i eksploatacji oraz wzajemnego oddziaływania obiektu budowlanego z obiektami sąsiadującymi Decydująca przy wzajemnym oddziaływaniu podłoża gruntowego i obiektu budowlanego będzie faza eksploatacyjna. Brak występowania bezpośredniego oddziaływania na sąsiadujące obiekty Ocena stateczności zboczy, skarp wykopów i nasypów Brak kształtowanych sztucznie na potrzeby tego obiektu skarp i nasypów. Wykopy szerokoprzestrzenne o nachyleniu skarpy 1:1,5 wykonywane koparką. Ostatnie 30cm gruntu należy wybrać ręcznie Wybór metody wzmacniania podłoża gruntowego i stabilizacji zboczy, skarp wykopów i nasypów Ze względu na słabe warstwy w postaci nasypów niekontrolowanych, glin pylastych, namułów ilastych, glin pylastych z pyłem, piasku gliniastego i pyłu piaszczystego i możliwość

7 niekontrolowanych osiadań projektuje się posadowienie na III i IV warstwie geotechnicznej. Fundamenty w postaci stóp fundamentowych, za wyjątkiem ściany północno-zachodniej (w osiach A/4-6) gdzie projektuje się posadowienie w postaci studni fundamentowych, posadowienie na IV warstwie geotechnicznej. Brak kształtowanych sztucznie i wzmacnianych zboczy Ocena wzajemnego oddziaływania wód gruntowych i obiektu budowlanego Zgodnie z EN określa się klasę ekspozycji na XA1/XA2, z tego też względu zaleca się zastosowanie betonu do fundamentów o klasie C20/25 i stopniu wodoszczelności W* aby uniknąć negatywnych skutków agresywności wody Ocena stopnia zanieczyszczenia podłoża gruntowego i dobór metody oczyszczania gruntów Nie dotyczy Prognoza zmian właściwości podłoża gruntowego w czasie Podłoże gruntowe będzie ulegało konsolidacji od przyłożonych obciążeń. Oznacza to, iż warstwy gruntów będą komprymowane, przez co parametry mechaniczne (kąt tarcia wewnętrznego, kohezja, etc.) oraz parametry sztywności będą uległaby poprawie. Grunt będzie się zagęszczał i osiadał Określenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych Parametry geotechniczne dla poszczególnych, wydzielonych warstw gruntu podano w dokumentacji geotechnicznej Przyjęcie modelu obliczeniowego podłoża gruntowego Do obliczeń przyjęto sprężysty model podłoża gruntowego według dokumentacji badań podłoża oraz opinii geotechnicznej Ustalenie danych niezbędnych do zaprojektowania fundamentu Do obliczeń wykorzystano dane dla warstw podłoża z dokumentacji geotechnicznej. Dobrano sposób posadowienia odpowiedni do występujących obciążeń oraz do warunków geotechnicznych Specyfikacja badań niezbędnych do zapewnienia jakości robót ziemnych i specjalistycznych Na etapie wykonawstwa fundamentowania, a szczególności podczas wykonywania studni fundamentowych o średnicy 1,2m wymagany jest bezwzględnie nadzór geotechniczny. Długości studni ustalono przy założeniu zagłębienia w warstwę gruntów nośnych. Długość każdej studni w trakcie realizacji należy dostosować do rzeczywistych warunków gruntowych Określenie zakresu niezbędnego monitorowania wybudowanego obiektu budowlanego, obiektów sąsiadujących i otaczającego gruntu, niezbędnego do rozpoznania zagrożeń mogących wystąpić w trakcie robót budowlanych lub w ich wyniku oraz w czasie użytkowania obiektu budowlanego Monitorowania obiektu nie przewiduje się.