O P I N I A geotechniczna do projektu budowlanego wodociągu w ul. Dworcowej w Szczecinie, woj. zachodniopomorskie

Transkrypt

1 O P I N I A geotechniczna do projektu budowlanego wodociągu w ul. Dworcowej w Szczecinie, woj. zachodniopomorskie Opracował: Szczecin, grudzień 2015 r.

2 2 Spis treści T e k s t I. Wstęp II. Położenie i morfologia terenu badań III. Opis budowy geologicznej IV. Charakterystyka warunków wodnych V. Ocena technicznych właściwości podłoża VI. Wnioski Załączniki 1. Plan orientacyjny wg mapy w skali 1: Mapa dokumentacyjna w skali 1: Objaśnienie symboli i znaków użytych na przekrojach 4. Przekrój geotechniczny w skali 1:100/ Karta otworów 6. Wyniki sondowania ITB-ZW

3 3 I. W s t ę p Celem niniejszej opinii jest ustalenie geotechnicznych warunków posadowienia projektowanego wodociągu w ul. Dworcowej w Szczecinie. Głębokość wodociągu o długości ok. 350 m wynosić będzie ok. 1.5 m p.p.t. Opinia służyć ma do projektu budowlanego inwestycji. W ramach prac polowych w dniu wykonano na trasie wodociągu 3 otwory (sondowania próbnikiem przelotowym RKS) do głębokości m p.p.t. (łącznie 11.5 mb), oraz jedno sondowanie sondą udarowo - obrotową ITB-ZW do głębokości 4.0 m p.p.t., wraz z dwoma ścinaniami gruntów spoistych. Punkty otworów wytyczono w nawiązaniu do szczegółów terenowych, otwory zaniwelowano do pokryw studzienek telekomunikacyjnych w ul. Dworcowej, których rzędne podane zostały na zaktualizowanej mapie w skali 1:500. Prace kameralne objęły interpretację wyników wierceń, sondowań i ścinań, obliczenia geotechniczne, oraz opracowanie załączników i tekstu opinii. Opinię niniejszą wykonano w 4 egzemplarzach. II. Położenie i morfologia terenu badań Badany teren - północno - wschodni skraj pasa drogowego ul. Dworcowej na odcinku od ul. 3 Maja do ul. Św. Ducha - położony jest w centralnej części miasta Szczecina, woj. zachodniopomorskie, bezpośrednio na południe od granicy obszaru średniowiecznego Starego Miasta. Pod względem geomorfologicznym jest to fragment zachodniego zbocza doliny dolnej Odry. Zbocze, którym ku dolinie obniża się lekko falista wysoczyzna morenowa o rzędnych ok m n.p.m., rozcięte jest licznymi dolinkami erozyjnymi (parowami), mimo wielusetletnich przekształceń rzeźby terenu na obszarze miasta częściowo do dziś czytelnymi. Trasa wodociągu biegnie północnym stokiem i dnem jednej z takich dolinek, której oś przebiega pomiędzy ulicami Podgórną i Dworcową. Dnem tej dolinki do XIX w. płynął strumień, o przepływie na tyle dużym, że jego wody poruszały urządzenia młyna wodnego. Powierzchnia terenu wzdłuż trasy wodociągu nachylona jest na wschód, rzędne otworów wahają się od 7.59 m n.p.m. (otwór nr 3 przy zbiegu ul. Dworcowej z ul. Św. Ducha), do m n.p.m. (otw. nr 1 w górnej części trasy); deniwelacja pomiędzy otworami wynosi m. III. Opis budowy geologicznej Na podstawie wykonanych wyrobisk, oraz analizy materiałów kartograficznych stwierdzono, że podłoże badanego terenu budują osady wieku czwartorzędowego,

4 4 wykształcone jako późnoplejstoceńskie utwory rzeczne, holoceńskie utwory deluwialne, oraz powstałe na przestrzeni ostatnich kilkuset lat utwory antropogeniczne (nasypy). Utwory rzeczne, budujące mineralne dno doliny dolnej Odry, to piaski średnie (MSa wg PN-EN ), które w położonym najniżej na zboczu otworze nr 3 budują najgłębsze partie objętej badaniami strefy, poniżej 3.5 m p.p.t. Utwory deluwialne, powstałe w holocenie wskutek spłukiwania i spełzywania gruntów ze stoku doliny, budują cienką (0.9 m) pokrywę na stropie rzecznych piasków ( m p.p.t.). Są to grunty spoiste - gliny piaszczyste (sacl wg PN-EN ). Na stropie gruntów rodzimych zalega warstwa nasypów niekontrolowanych (Mg wg PN-EN ), o miąższości od 2.6 m w otworze nr 3, do ponad m w otworach nr 1 i 2, gdzie nie udało się jej przewiercić. W otworach nr 1 i 2 nasypy złożone są z gruzu ceglanego przemieszanego z humusem piaszczystym, natomiast w otworze nr 3 natrafiono na nasypowy humusowy piasek drobny [Mg(orFSa)] i głębiej humusowy piasek ilasty [Mg(clSa)], ze stosunkowo niewielką domieszką gruzu. IV. Charakterystyka warunków wodnych W wykonanych dla niniejszej opinii otworach do głębokości m p.p.t. nie stwierdzono żadnych przejawów wody gruntowej lub infiltracyjnej. W okresach roztopów i o znacznie zwiększonej sumie opadów w rejonie otworu nr 3, na stropie glin piaszczystych, na głębokości ok. 2.6 m p.p.t., mogą pojawiać się krótkotrwałe sączenia wody infiltracyjnej. V. Ocena technicznych właściwości podłoża W obrębie gruntów rodzimych, zalegających w podłożu badanego terenu, wydzielono dwie warstwy geotechniczne: WARSTWA I to rzeczne piaski średnie (MSa wg PN-EN ), wilgotne, średniozagęszczone o obliczeniowej wartości stopnia zagęszczenia I D = 52%. Są to grunty nośne, w profilu otworu nr 3 zalegają poniżej 3.5 m p.p.t. WARSTWA II to deluwialne gliny piaszczyste (sacl wg PN-EN ), wilgotne, w stanie plastycznym o obliczeniowej wartości wskaźnika konsystencji I C = Są to grunty o obniżonej nośności, budują całą miąższość utworów deluwialnych (0.9 m) w profilu otworu nr 3, zalegając na głębokości m p.p.t. Poza powyższym podziałem geotechnicznym pozostawiono całość nasypów niekontrolowanych (Mg wg PN-EN ) w otworach nr 1 i 2, są to bowiem grunty bardzo niejednorodne i nieskonsolidowane, złożone w przewadze z okruchów i brył gruzu o

5 5 zróżnicowanych rozmiarach. Dla nasypów tych można jako grunt zastępczy przyjąć luźny piasek drobny (FSa) o stopniu zagęszczenia I D = 20%.grunty humusowe, zalegające znacznie powyżej poziomu, na którym ułożony zostanie wodociąg. Jedynie w obrębie nasypów o mniejszej zawartości gruzu, w otworze nr 3, wydzielono kolejną warstwę. Warstwa Mg1 to nasypowe humusowe piaski drobne [Mg(orFSa) wg PN-EN ] i humusowe piaski ilaste [Mg(clSa) wg PN-EN ], z domieszkami, wilgotne, wilgotne, średniozagęszczone o obliczeniowej wartości stopnia zagęszczenia I D = 43%. Są to grunty nośne, budują całą miąższość nasypów w otworze nr 3 (sięgają głębokości 2.6 m p.p.t.). Rozprzestrzenienie i sposób zalegania warstw ilustruje załączony przekrój geotechniczny w skali 1:100/1000 (załącznik 4). Wartości obliczeniowe stopnia plastyczności glin piaszczystych wyprowadzono z wartości wytrzymałości gruntu na ścinanie bez odpływu wody, obliczonej na podstawie ścinań ITB-ZW, a także z wyników analizy makroskopowej. Wartości stopnia zagęszczenia piasków warstw I i Mg1 wyprowadzono z wyników sondowań ZW. Wartości pozostałych zestawionych w poniższych tabelach parametrów geotechnicznych gruntów wyprowadzono na podstawie doświadczenia porównywalnego w rozumieniu PN-EN (metoda B w korelacji z wartościami I D i I L wg PN-81/B-03020, przy uwzględnieniu symbolu konsolidacji C dla glin warstwy II). Nazwa parametru Warstwa I Warstwa II Rodzaj gruntu MSa sacl Stopień zagęszczenia I D 52% - Wskaźnik konsystencji I C Wilgotność naturalna w n (%) Gęstość objętościowa ρ (t m -3 ) Kąt tarcia wewnętrznego φ ( ) Spójność c u (kpa) Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej M 0 (kpa) Moduł pierwotnego odkształcenia gruntu E 0 (kpa) Współczynnik nośności N D Współczynnik nośności N B Współczynnik nośności N C

6 Nazwa parametru Warstwa Mg1 Rodzaj gruntu Mg(FSa) Stopień zagęszczenia I D 43% Wilgotność naturalna w n (%) 16 Gęstość objętościowa ρ (t m -3 ) 1.75 Kąt tarcia wewnętrznego φ ( ) Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej M 0 (kpa) Moduł pierwotnego odkształcenia gruntu E 0 (kpa) Współczynnik nośności N D Współczynnik nośności N B VI. W N I O S K I 1. W podłożu projektowanego wodociągu w ul. Dworcowej w Szczecinie występują gruzowe i lokalnie piaszczysto - gruzowe nasypy niekontrolowane o miąższości od 2.6 do ponad 4.5 m, a w usytuowanym najniżej na zboczu otworze n 3 pod nasypami leżą deluwialne gliny piaszczyste (sacl), podścielone rzecznymi piaskami średnimi (MSa). 2. Warunki wodne są bardzo korzystne. W objętej badaniami strefie brak jakichkolwiek przejawów wody. W okresach roztopów i o znacznie zwiększonej sumie opadów w rejonie otworu nr 3, na stropie glin piaszczystych, na głębokości ok. 2.6 m p.p.t., mogą pojawiać się krótkotrwałe sączenia wody infiltracyjnej. Sączenia te przypadać będą znacznie poniżej poziomu, na którym ułożony zostanie wodociąg. 3. Warunki gruntowe nie są w pełni korzystne, ponieważ podłoże przeważającej części trasy budują gruzowo - humusowe nasypy niekontrolowane, dla których z uwagi na wysoką niejednorodność ich składu nie sposób określić wartości parametrów geotechnicznych. W rejonie otworu nr 3 w dolnej części trasy całość podłoża budują grunty nośne. Wobec powyższego w górnej i środkowej części trasy (przynajmniej do zbiegu ulic Dworcowej i Nowej) proponuje się wzmocnić podłoże wodociągu poprzez ułożenie w dnie wykopu, poniżej właściwej podsypki pod rury, materaca z dobrze naciągniętej geotkaniny, wypełnionego zagęszczonym piaskiem zasypowym. Rozwiązanie takie pozwoli ograniczyć ew. nierównomierne osiadania wynikające ze zróżnicowanej nośności nasypów, oraz z możliwego zalegania w ich obrębie murów piwnicznych dawnej zabudowy. Całość wydobytych z wykopu gruntów nie będzie nadawać się na zasypki wodociągu w podłożu utwardzonych nawierzchni dróg i chodników. Można natomiast użyć urobku z wykopu do jego zasypania na odcinku, gdzie trasa wodociągu przebiegać będzie przez teren skweru pomiędzy ulicami Dworcową i Podgórną. W związku z tym należy w kosztorysie uwzględnić przywóz na plac budowy odpowiedniej ilości piasku zasypowego. 4. Według kryteriów określonych w rozporządzeniu MTBiGM z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. z

7 27 kwietnia 2012 r., poz. 463) projektowany wodociąg jest obiektem drugiej kategorii geotechnicznej, a warunki gruntowe w jego podłożu są proste. 5. Powyższe wnioski należy rozpatrywać łącznie z normą PN-EN Opracował: