GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA do projektu budowy sali sportowej przy Zespole Szkół nr 2 przy ul. Pułaskiego 7 w Otwocku

Transkrypt

1 odwierty geologiczne studnie głębinowe tel Zamawiający : Firma Inżynierska ZG-TENSOR mgr inż. Zbigniew Gębczyński ul. Janowicka Janowice GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA do projektu budowy sali sportowej przy Zespole Szkół nr 2 przy ul. Pułaskiego 7 w Otwocku Wykonano: Opracowanie: mgr Łukasz Łowiecki uprawnienia geologiczne VII 1695 mgr Kamil Majszyk uprawnienia geologiczne XII 181

2 odwierty geologiczne studnie głębinowe tel Zamawiający : Firma Inżynierska ZG-TENSOR mgr inż. Zbigniew Gębczyński ul. Janowicka Janowice DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO do projektu budowy sali sportowej przy Zespole Szkół nr 2 przy ul. Pułaskiego 7 w Otwocku Wykonano: Opracowanie: mgr Łukasz Łowiecki uprawnienia geologiczne VII 1695 mgr Kamil Majszyk uprawnienia geologiczne XII 181

3 1. Podstawa i cel badań Niniejsze opracowanie zawiera opis wyników badań podłoża gruntowego, których celem było rozpoznanie geotechnicznych warunków posadowienia i wydanie opinii geotechnicznej do projektu rozbudowy budynku handlowo usługowego sieci Biedronka w Błędowie. Podstawą do sporządzenia opracowania jest Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. z 27 kwietnia 2012 r., poz. 463). 2. Lokalizacja obszaru badań Obszar badań stanowi działka nr 46/23, położona między ul. Pułaskiego i Prądzyńskiego w Otwocku. Nieruchomość zajmują pojedyncze drzewa i bieżnia. Wokół dominuje niska zabudowa mieszkaniowa i handlowo usługowa z obiektami użyteczności publicznej. Pod względem geomorfologicznym położony jest w Dolinie Środkowej Wisły, na tarasie nadzalewowym. Rzędne powierzchni terenu wynoszą 96,4 96,6 m n.p.m. Teren jest prawie płaski. Lokalizację obszaru badań przedstawiono na załączonej mapie dokumentacyjnej (rys. nr 1). 3. Charakterystyka zamierzonej inwestycji Projektowana jest budowa hali sportowej, jednokondygnacyjnej, bez podpiwniczenia. Obiekt ma zostać posadowiony na ławach lub stopach fundamentowych. Ostateczną decyzję o sposobie i głębokości posadowienia podejmie Konstruktor po uwzględnieniu warunków geotechnicznych. 4. Zakres wykonanych prac Zakres prac geotechnicznych ustalono z Zamawiającym. Ich celem było określenie rodzaju i stanu gruntów występujących w podłożu, miąższości poszczególnych warstw oraz głębokości stabilizowania się zwierciadła wody gruntowej. Odwiercono 4 małośrednicowe otwory geotechniczne do głębokości 5 metrów pod powierzchnią terenu. Stopień zagęszczenia I D piasków ustalono na podstawie sondowań dynamicznych sondą lekką DPL wykonanych we wszystkich otworach badawczych. 1

4 5. Charakterystyka warunków geotechnicznych 5.1. Warstwy gruntowe Ocenę geotechnicznych warunków posadowienia projektowanego obiektu wykonano dzieląc grunty występujące w podłożu na warstwy geotechniczne, biorąc pod uwagę ich genezę, rodzaj oraz stan w jakim się znajdują. Wydzielono następujące warstwy geotechniczne: Grunty antropogeniczne: Warstwa I nasyp niebudowlany (nn) z piasku średniego z domieszką drobnego gruzu, żużlu i części organicznych Rodzime grunty piaszczyste: Warstwa IIa piasek drobny na granicy piasku średniego (Pd/Ps), średnio zagęszczony, I D = 0,53 Warstwa IIb piasek średni (Ps), średnio zagęszczony, I D = 0, Opis warunków wodno-gruntowych Pod warstwą nasypów piaszczystych o miąższości do 0,4 m występują osady niespoiste. Do głębokości 3 m pod powierzchnia terenu są to piaski drobne na granicy piasku średniego. Poniżej zalegają piaski średnie. Na podstawie sondowań dynamicznych ich stan określono jako średnio zagęszczony. Swobodne zwierciadło wody gruntowej nawiercono na głębokości 4,7 4,9 m pod powierzchnia terenu (rzędna ok. 91,7 m n.p.m.). Ulega ono sezonowym wahaniom. Odwierty wykonywane były w okresie niskich stanów wody gruntowej Parametry geotechniczne warstw gruntowych Wartości charakterystyczne parametrów geotechnicznych gruntu ustalono w oparciu o cechę wiodącą, którą dla gruntów niespoistych jest stopień zagęszczenia I D, a dla spoistych stopień plastyczności I L. Przedstawia je poniższa tabela. 2

5 Nazwa gruntu (nr warstwy na przekrojach) nasyp niebudowlany(i) Stan gruntu Ciężar objętościowy [kn/m 3 ] Kąt tarcia wewnętrznego u [ ] Spójność c u [kpa] Moduł odkształcenia pierwotnego E o [MPa] grunt powierzchniowy, do usunięcia z podłoża fundamentów Moduł odkształcenia M o [MPa] piasek drobny na granicy piasku średniego (IIb) I L=0,53 16,2 (mało wilgotny) 30,5-48,8 65,4 16,7 (mało wilgotny) piasek średni (IIa) I D=0,58 18,1 (wilgotny) 33,5-91,5 108,6 19,6 (nawodniony) Normy i akty prawne Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. z 27 kwietnia 2012 r., poz. 463). Eurokod 7 PN-EN :2008 Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne Eurokod 7 PN-EN :2007 Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego PN-81/B Grunty budowlane Posadowienie bezpośrednie budowli Obliczenia statyczne i projektowanie. PN-B Geotechnika. Badania polowe 3

6 E A 1 G B 4 2 C F 3 H D Rys. 1 MAPA DOKUMENTACYJNA skala skala1:1000 1:500 DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA OPINIAGRUNTOWEGO GEOTECHNICZNA do projektu budynku jednorodzinnego do projektu budowy hali sportowej przyi przydomowej na dz. Zespole Szkółoczyszczalni nr 2 przy ul.ścieków Pułaskiego nr47/2 w przy ul. Ogrodowej Otwocku w Nowych Osinach 1 1 A lokalizacja otworów B lokalizacja linia przekrojuotworów geotechnicznego

7

8

9

10

11

12

13

14 Fot. Kamil Majszyk

15 OPINIA GEOTECHNICZNA do projektu budowy sali sportowej przy Zespole Szkół nr 2 przy ul. Pułaskiego w Otwocku Projektowany obiekt należy do II kategorii geotechnicznej. Pod warstwą nasypów występują piaski drobne na granicy piasku średniego oraz piaski średnie w stanie średnio zagęszczonym. To grunty nadające się do posadowienia bezpośredniego. Zwierciadło wody gruntowej nawiercono na głębokości 4,7 4,9 metra pod powierzchnią terenu, czyli rzędnej około 91,7 m n.p.m. Woda gruntowa występuje dużo poniżej poziomu posadowienia. Badania wykonywane były w okresie niskiego poziomu wody gruntowej. Ze względu na właściwości kapilarne piasków drobnych, zaleca się wykonanie izolacji fundamentów. Można zastosować posadowienie na ławach lub stopach fundamentowych. Fundamenty należy posadowić w warstwie rodzimego piasku. Nasypy niebudowlane należy usunąć z podłoża przeznaczonego pod fundamenty. Decyzję o sposobie i głębokości posadowienia podejmie Konstruktor obiektu po uwzględnieniu warunków wodno-gruntowych występujących w podłożu. W podłożu występują grunty rodzime, jednorodne, przy braku występowania niekorzystnych zjawisk geodynamicznych. Warunki geotechniczne należy uznać za proste. opracowanie mgr Łukasz Łowiecki

16 PROJEKT GEOTECHNICZNY do projektu budowy sali sportowej przy Zespole Szkół nr 2 przy ul. Pułaskiego w Otwocku 1. Prognoza zmian właściwości podłoża gruntowego w czasie Na badanym obszarze, pod warstwą nasypów występują piaski drobne na granicy piasku średniego i piaski średnie w stanie średnio zagęszczonym. Na obszarze inwestycji nie stwierdzono niekorzystnych zmian wywołanych przez procesy geodynamiczne. Nie przewiduje się zmian właściwości podłoża gruntowego, które mogłyby nastąpić w czasie użytkowania obiektu pod następującymi warunkami: - wykopy fundamentowe zabezpieczone zostaną przed osunięciem ścian, rozmyciem i przemarzaniem. - fundamenty będą posadowione w warstwie rodzimego piasku. 2. Obliczeniowe parametry geotechniczne Wartości obliczeniowych parametrów geotechnicznych ustala się na podstawie tabeli wartości charakterystycznych, załączonej na końcu części opisowej dokumentacji badań podłoża gruntowego. Do obliczeń wykonywanych zgodnie z normą PN-81/B wartości charakterystyczne należy pomnożyć przez współczynniki materiałowe g m, a w przypadku wykonywania obliczeń zgodnie z Eurokodem 7 według podejścia obliczeniowego DA2* przez współczynniki częściowe g M. 3. Określenie częściowych współczynników bezpieczeństwa do obliczeń geotechnicznych W przypadku posadowienia bezpośredniego obiektu do obliczeń geotechnicznych nośności gruntu wykonywanych zgodnie z normą PN-81/B przyjmuje się następujące współczynniki bezpieczeństwa: - Wartości charakterystyczne parametrów geotechnicznych warstw gruntowych należy pomnożyć przez współczynniki materiałowe g m równe 0,9 lub 1,1, przy czym w poszczególnych obliczeniach stosuje się bardziej niekorzystną wartość współczynnika. Obliczeniowa wartość obciążenia Q r przekazywana na grunt przez fundament musi być mniejsza bądź równa obliczeniowej wartości oporu granicznego gruntu Q f pomnożonego przez współczynnik korekcyjny 0,9 (gdy stosuje się rozwiązania granicznych stanów naprężeń). - W przypadku stosowania Eurokodu 7 podejścia obliczeniowego DA2* do obliczeń wykorzystuje się parametry charakterystyczne pomnożone przez współczynnik częściowy g M równy 1,0, a opór obliczeniowy R d gruntu uzyskuje się poprzez podzielenie wartości 1

17 charakterystycznej oporu R k przez współczynnik częściowy g R =1,4. 4. Określenie oddziaływań gruntu W przypadku posadowienia bezpośredniego elementów obiektu, na fundamenty będzie oddziaływał odpór gruntu, który zgodnie z normą PN-81/B oblicza się według wzoru: Q f =BL( 1+ 0,3 B L) N C c u + ( 1+ 1,5 B L ) N D D min g D + ( 1 0,25 B L) N B B g B, gdzie: B, L wymiary fundamentu [m]; N C, N D, N B współczynniki nośności; c u spójność gruntu [kpa]; D min zagłębienie fundamentu [m]; g D ciężar objętościowy gruntu powyżej posadowienia podstawy fundamentu [kn/m 3 ]; g B ciężar objętościowy gruntu poniżej posadowienia podstawy fundamentu [kn/m 3 ]. Według Eurokodu 7 opór graniczny podłoża dla warunków z odpływem oblicza się według wzoru: R d /A' = c' N c b c s c i c + q' N q b q s q i q + 0,5 B' g' N g b g s g i g kn lub w warunkach bez odpływu : R k = A ' b ((π + 2)c ud b c s c i c + q) gdzie: A' zredukowane pole powierzchni podstawy fundamentu [m 2 ]; c' efektywna spójność gruntu poniżej poziomu posadowienia [kpa]; g' obliczeniowy efektywny ciężar objętościowy gruntu zalegający poniżej podstawy fundamentu [kn/m 3 ]; q' obliczeniowy efektywny nacisk nadkładu w poziomie podstawy fundamentu [kpa]; Nc, Nq, Nγ współczynniki nośności zależne od charakterystycznej wartości efektywnego kąta tarcia wewnętrznego gruntu poniżej poziomu posadowienia; bc, bq, bγ współczynniki uwzględniające nachylenie podstawy fundamentu; sc, sq, sγ współczynniki uwzględniające kształt podstawy fundamentu; ic, iq, iγ współczynniki uwzględniające wpływ obciążenia poziomego H; B, L zredukowane wymiary podstawy fundamentu [m]; c ud obliczeniowa wytrzymałość na ścinanie w warunkach bez odpływu 2

18 5. Model obliczeniowy podłoża gruntowego Model obliczeniowy podłoża gruntowego przyjmuje się według przekrojów geotechnicznych (rys. nr ) załączonych` w dokumentacji badań podłoża gruntowego. 6. Obliczenie nośności i osiadania podłoża gruntowego oraz ogólnej stateczności Obliczenia dotyczące nośności i osiadania podłoża gruntowego oraz ogólnej stateczności zawarte są w części konstrukcyjnej projektu budowlanego. 7. Ustalenie danych niezbędnych do zaprojektowania fundamentów Dane niezbędne do zaprojektowania fundamentów takie jak ich obciążenia przedstawione są w części konstrukcyjnej projektu budowlanego, a rodzaj gruntu i parametry podłoża gruntowego w dokumentacji badań podłoża gruntowego. Dla projektowanego obiektu przyjęto posadowienie bezpośrednie. 8. Specyfikacja badań niezbędnych do zapewnienia wymaganej jakości robót ziemnych i specjalistycznych robót geotechnicznych Do zasypywania wykopów należy stosować grunt piaszczysty, odpowiednio zagęszczony warstwami nie grubszymi niż 20 cm. 9. Określenie szkodliwości oddziaływań wód gruntowych na obiekt budowlany i sposobów przeciwdziałania tym zagrożeniom W podłożu terenu inwestycyjnego występowanie wody gruntowej stwierdzono w obrębie osadów piaszczystych. Zwierciadło stabilizuje się na głębokości 4,7 4,9 metra pod powierzchnią terenu, czyli dużo poniżej poziomu posadowienia. Ze względu na zjawisko kapilarności w piasku drobnym, zaleca się wykonanie izolacji fundamentów. Nie przewiduje się wykonywania dodatkowych badań agresywności wód gruntowych w stosunku do betonu. 10. Określenie zakresu niezbędnego monitorowania wybudowanego obiektu budowlanego i obiektów sąsiadujących Geodezyjne monitorowanie osiadania konstrukcji budowanego obiektu przewiduje się na etapie jego wznoszenia. Ze względu na płytkie wykopy i znaczną odległość od obiektów istniejących nie przewiduje się geodezyjnego monitorowania obiektów sąsiednich. Opracowanie jest wykonane zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. z 27 kwietnia 2012 r., poz. 463) oraz normą Eurokod 7 PN-EN :2008 Projektowanie geotechniczne. 3