2. OPINIA GEOTECHNICZNA

Transkrypt

1 2. OPINIA GEOTECHNICZNA Przedmiotem Projektu budowlanego jest budowa kanalizacji sanitarnej grawitacyjnej z przyłączami kanalizacji sanitarnej w miejscowości Ząbki, dojazd od ulicy Kolejowej - dz. nr ewid. 3, 4/4, 4/5, 5, 8, 7, 9, 10/1, 10/2, 11, 13 obręb 02/01. W zakres opracowania wchodzą: - kanały sanitarne grawitacyjne 200mm PVC-U SN8, - przyłącza kanalizacji sanitarnej 160mm i 200mm PVC-U SN8, - studnie rewizyjne betonowe o średnicy DN 1200 mm (przy zmianie kierunku przebiegu kanału oraz w miejscach przyłączy lub w odstępach maks. 60m). Projektowane elementy zlokalizowano w istniejących pasach drogowych. Łączna długość projektowanych przyłączy wynosi 266,5 m; łączna długość kanałów sanitarnych wynosi 382m. Ułożenie rurociągów projektuje się na podsypce piaskowej lub żwirowej. Pod pierścieniami studni rewizyjnej zaprojektowano podbudowę z betonu B15 gr. 20cm zdylatowaną ze ścianą studni taśmą izolacyjną przyścienną. Posadowienie studni przyjęto na podsypce piaskowej zagęszczonej mechanicznie. Przewidywane głębokości dna rurociągów mieszczą się w przedziale ok. 1,5-3,0 m. Zgodnie z Rozporządzeniem MTBiGM z r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. 2012, poz. 463) inwestycja została zakwalifikowana przez Projektanta do drugiej kategorii geotechnicznej. Warunki gruntowo-wodne podano w cz. 1 Dokumentacji badań podłoża gruntowego. Według wykonanych badań podłoże w większości jest przydatne dla realizacji Inwestycji, przy uwzględnieniu wyników dokumentacji i dalszych wytycznych wykonawczych. Udokumentowano grunty zróżnicowane litologicznie, o zmiennym stanie, o różnych cechach odkształcalności i wytrzymałości. Wydzielono 3 warstwy w obrębie gruntów rodzimych oraz nasyp niebudowlany, który występuje do 0,3-0,9 m p.p.t. Najbardziej korzystne dla posadowienia bezpośredniego są piaski średnie i grube budujące warstwę I, która występuje w stanie średnio zagęszczonym (I D=0,50-0,60). Warstwy glin zwięzłych i iłów zastoiskowych, szczególnie w stanie plastycznym (I L=0,35) mają znacznie słabsze parametry fizyczno-mechaniczne. Grunty te są ponadto ekspansywne, wysadzinowe, o słabej mrozoodporności oraz podatne na zmiany ich stanu na skutek drgań od urządzeń mechanicznych. Zaleca się je wymienić na kruszywo naturalne o udokumentowanej przydatności do wbudowania w nasyp lub odpowiednio wzmocnić podłoże gruntowe. Z wyjątkiem ww. iłów oraz nasypu niebudowlanego, nie nawiercono innych gruntów słabonośnych, w tym organicznych. Zwierciadło wód gruntowych o charakterze swobodnym stabilizowało się na głębokości 1,40-2,30 m p.p.t. (88,90-89,20 m n.p.m.). Ustalono wstępnie szacunkową amplitudę wahań wód na 0,5-1,5 m /lub więcej/ w zależności od roku hydrologicznego. Roboty ziemne poniżej poziomu ZWG będą wymagały tymczasowego odwodnienia wykopów. Piaski warstwy geotechnicznej nr I są przeważnie równoziarniste i mogą trudno zagęszczać się w wykopach. Należy zachować stosowną ostrożność w projektowaniu robót poniżej powierzchni terenu (warunki opisane w Dokumentacji badań podłoża gruntowego oraz w wytycznych normowych). Ze względu na punktowy charakter badań, zaleca się na etapie wykonawczym Inwestycji realizację robót budowlanych pod nadzorem uprawnionego geologa inżynierskiego / geotechnika. Zakres przedsięwzięcia nie został uznany za znacząco oddziałujący na środowisko. 13

2 3. PROJEKT GEOTECHNICZNY 3.1 Przedmiot projektu Zgodnie z ustaleniem z Zamawiającym opracowanie wykonano na podstawie: - udostępnionych danych Projektu budowlano-wykonawczego, - Dokumentacji badań podłoża gruntowego. Przedmiotem dokumentu (podst.: Dz. U. 2012, poz. 463; oraz EN :2007, EN :2007) jest wstępna ocena opracowanych danych geotechnicznych dla potrzeb projektu budowlanego. Zgodnie z ustaleniem Projektanta nie wymaga się na tym etapie obliczeń branżowych oraz projektowania w zakresie odwodnienia wykopów, obliczeń statycznych konstrukcji sanitarnych, projektowania geotechnicznego wykraczającego poza opracowany zakres oraz projektowania wykonawstwa robót ziemnych i specyfikacji technicznych odbioru robót budowlanych. Niniejsze wstępne opracowanie powinno być rozpatrywane wyłącznie z szczegółowymi opracowaniami projektu budowlanego oraz dostępnymi danymi archiwalnymi. W ewentualnym przypadku jakichkolwiek istotnych zmian w projekcie budowlanym, należy ponownie określić potrzeby projektowe w zakresie badań geotechnicznych. 3.2 Określenie obliczeniowych parametrów geotechnicznych Proponowane w Dokumentacji (Zał. 4) wartości obliczeniowe x (r) parametrów geotechnicznych wyznaczono dla warstw gruntów rodzimych według podejścia normy PN-81/B (metoda korelacyjna B). Jako parametry wiodące przyjęto: stopień zagęszczenia I D oraz stopień plastyczności I L określone za pomocą badań polowych (podczas wierceń i sondowań dynamicznych). Poszczególne wartości parametrów podano w załącznikach do Dokumentacji badań podłoża gruntowego. Wartości obliczeniowe x (r) ustalono po przyjęciu niekorzystnej wartości współczynnika materiałowego z przedziału γm=0,9 1,1. W zależności od potrzeb i specyfiki projektowania przyjętą metodykę badań i wartości parametrów Projektant może zweryfikować, rozszerzyć i zmienić wg. wytycznych normy Eurokod 7 (EN :2007, EN :2007). Warstwy nasypów niekontrolowanych wyłączono z analizy i wyprowadzania parametrów. 3.3 Określenie częściowych współczynników bezpieczeństwa Stany graniczne sprawdza się z wykorzystaniem współczynników korekcyjnych zestawionych w stosownym podejściu obliczeniowym normy Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Cz.1. (EN :2007), ewentualnie norm branżowych. Należy uwzględnić uzyskane dane geotechniczne, wartości charakterystyczne/obliczeniowe wszystkich warstw i stopień złożoności warunków. 3.4 Określenie oddziaływań od gruntu Zgodnie z punktem normy Eurokod 7 cz.1 (EN :2004) należy rozpatrywać następujące potencjalne oddziaływania: ciężar gruntów, zastosowane materiały i technologie podane w projekcie budowlanym, naprężenia w podłożu, parcie gruntu i wody gruntowej, ciśnienia wody gruntowej i powierzchniowej, ciśnienie spływowe, obciążenia stałe i przyłożone od budowli, usuniecie obciążenia (odciążenie) lub wykonanie wykopu, obciążenie pojazdami, pęcznienie i skurcz, przemieszczenia od pełzania, osuwania lub osiadania mas gruntu, przemieszczenia związane z degradacją, zmianami w składzie mineralnym, samozagęszczaniem, rozpuszczaniem, gruntu, przemieszczenia związane z obciążeniami dynamicznymi, skutki działania temperatury (w tym przemarzanie). Do ustalenia wystąpienia i ewentualnie intensywności oddziaływania geotechnicznego stosowane są metody analityczne na podstawie szczegółowych rozwiązań projektowych. 14

3 3.5 Przyjęcie projektowego przekroju geotechnicznego Jako podstawę modelu obliczeniowego (geotechnicznego) przyjmuje się model budowy geologicznej podany w załącznikach do Dokumentacji badań podłoża gruntowego (w tym na przekroju geotechnicznym zał ). Jest on na tym etapie podstawą obliczeń statycznych oraz projektu wykonawczego. Schemat obliczeniowy ustali Projektant. 3.6 Podsumowanie danych do zaprojektowania posadowienia Wykonany zakres prac jest określony przez Projektanta jako wystarczający na tym etapie Inwestycji. Wstępne podsumowanie danych geotechnicznych do projektowania zawiera Dokumentacja badań podłoża gruntowego. Dane pozyskano na podstawie punktowych badań polowych zrealizowanych w zakresie uproszczonym, tj. sondowań dynamicznych DPL oraz obserwacji makroskopowych w trakcie wierceń badawczych do mak. gł. 2,5-4,0 m p.p.t. prowadzonych wg. wybranych wytycznych norm PN-86/B-02480, PN-B-04452:2002, PN-88/B oraz porównawczo wg. PN-EN ISO :2006. Wartości parametrów fizycznomechanicznych zaleca się uszczegółowić metodami polowymi i laboratoryjnymi wg. stosownych standardów międzynarodowych. 3.7 Prognoza zmian właściwości podłoża gruntowego w czasie Prawidłowo wykonane roboty ziemne, w tym wymiana gruntu, zagęszczenie szkieletu gruntowego, poprawią parametry geotechniczne podłoża. W zależności od rodzaju użytych kruszyw do zasypek sieci kanalizacji sanitarnej oraz w zależności od sposobu wykonania i odtworzenia konstrukcji nawierzchni zmianie ulegną warunki filtracyjne przypowierzchniowe. Tymczasową zmianę warunków hydrogeologicznych wywołać może ewentualne zabezpieczenie ścian wykopów (np. przesłona przeciwfiltracyjna) oraz odwodnienia liniowe wykopów. Należy uwzględnić konieczność zabezpieczenia konstrukcji przed potencjalnymi negatywnymi skutkami zmian w podłożu gruntowym: - zmian naturalnej wilgotności, stanu i struktury gruntów zwięzłospoistych i bardzo spoistych (warstwy nr IIA, IIB: ekspensywność - pęcznienie, skurcz; podatność na uplastycznienie, itp.), - zmian gęstości objętościowej gruntów w efekcie tymczasowych odwodnień budowlanych (obniżenie poziomu wody gruntowej - zmniejszenie pierwotnej gęstości objętościowej i osiadania dodatkowe; ponadto ryzyka deformacji filtracyjnych na skutek nieprawidłowo zaprojektowanych odwodnień), - zmian struktury gruntów na skutek drgań/wibracji, - odkształceń wskutek rozkładu materii organicznej, w tym obecnej w nasypach, - powstania wysadzin (podatność na działanie wody i mrozu), - migracji potencjalnych związków szkodliwych i ich ingerencji w środowisko gruntowowodne. 3.8 Ogólna specyfikacja badań niezbędnych do zapewnienia wymaganej jakości robót ziemnych i specjalistycznych robót geotechnicznych Roboty poniżej powierzchni terenu powinny być prowadzone w konsultacji geologiczno-inżynierskiej lub geotechnicznej. Badania kontrolne i odbiorowe muszą zapewnić prawidłowe wykonawstwo nasypów, warstwy konstrukcyjnych i wykonawstwo robót specjalnych z zachowaniem wymogów norm ochrony środowiska. Proponuje się zastosowanie następujących metod badawczych. - sondowania dynamiczne DPL, sondowania ścinające FVT, lekki penetrometr wciskany (sprawdzenie stanu gruntów rodzimych w dnie wykopów: I D, I S, I L), - wiercenia małośrednicowe (sprawdzenie rodzaju i nazwy normowej gruntów), 15

4 - badania lekką płytą dynamiczną (zagęszczenie warstwy nasypowych, dynamiczny moduł odkształcenia) - zgodnie z wytycznymi branży sanitarnej i drogowej; - próbne obciążenia płytą VSS warstw konstrukcyjnych w podbudowie odtwarzanych nawierzchni drogowych (moduł E 2, wskaźnik E 0), - badania laboratoryjne przydatność gruntów/kruszyw, - kontrola nachylenia skarp/ścian wykopów i prawidłowości ich zabezpieczenia. - pomiary kontrolne wahań poziomu wody gruntowej w strefie wpływu odwodnienia, - inne badania odbiorowe efektów wzmocnienia i stabilizacji mechanicznej zależne od wymogów branżowych. Roboty ziemne należy prowadzić zgodnie z normami wskazanymi w Projekcie budowlano-wykonawczym i stosownymi specyfikacjami wykonania i odbioru robót. Grunty spoiste w stanie plastycznym napotkane w dnie wykopu bezwzględnie wymienić i zabezpieczyć przed dalszym pogorszeniem stanu. Ewentualnie wzmocnić podłoże gruntowe wg zaleceń nadzoru geotechnicznego. Po określeniu dokładnego zakresu i metodyki robót budowlanych podstawowych i specjalistycznych będzie możliwe podanie szczegółowej specyfikacji badań odbiorowych. Specyfikacja techniczna robót ziemnych będzie przedmiotem Projektu budowlanowykonawczego. 3.9 Określenie szkodliwości oddziaływań wód gruntowych na obiekt budowlany Nie wykonywano aktualnych badań chemicznych wody pod kątem oceny agresywności korozyjnej w stosunku do płytkich konstrukcji betonowych i żelbetowych [EN 206-1; 2003], ani innych oznaczeń chemicznych. Warstwy nasypowe mogą zawierać grunty o różnej charakterystyce, pochodzeniu i potencjalnie różnym chemizmie, który może wpływać na chemizm płytkich wód gruntowych. W okresie wykonanych badań (tj. grudzień 2015 r.) nawiercono zwierciadło wód gruntowych o charakterze swobodnym. Zmierzono poziom jego stabilizacji na głębokości 1,40-2,30 m p.p.t., co odpowiada rzędnym 88,90-89,20 m n.p.m. Przynamniej część elementów sieci posadowiona będzie poniżej okresowego wysokiego zwierciadła wód gruntowych. Zastosowane materiały i technologie muszą być odporne na działanie niekorzystnego środowiska wodno-gruntowego, w tym agresywnego. Należy uwzględnić potencjalny niekorzystny wpływ wyporu wody w okresach wysokich stanów oraz stateczność wykopów i zaprojektowanej konstrukcji (oddziaływanie hydrodynamiczne) w zależności od ostatecznych rozwiązań projektowych. Zakres i szczegóły odwodnienia wykopów podany będzie w dokumentacji projektowej lub ustalony na etapie wykonawczym Określenie zakresu proponowanego monitoringu W zależności od przyjętych rozwiązań wykonawczych zalecone zostało wykonanie: - obsługi geologiczno-inżynierskiej / geotechnicznej budowy w zakresie podanym w rozdziale 3.8 i w Dokumentacji badań podłoża gruntowego, - monitoringu hydrogeologicznego wody gruntowej w zakresie ustalonym na etapie wykonawczym przez uprawnionego hydrogeologa. Z pełną dokumentacją projektową i geotechnicznymi warunkami posadowienia powinni zapoznać się wykonawcy robót. Realizacja inwestycji nie może pogorszyć stanu jakościowego środowiska gruntowo-wodnego dlatego o zabezpieczeniach, ewentualnym monitoringu czy dodatkowych robotach specjalistycznych w podłożu zadecyduje Projektant oraz osoba nadzoru geotechnicznego budowy. 16

5 Zaprojektowanie konstrukcji nie wymienionych w niniejszym opracowaniu oraz realizacja robót specjalistycznymi metodami wymaga indywidualnej oceny współpracy między podłożem a obiektem, zależnie od przyjętych rozwiązań projektowo-wykonawczych. 4. NORMY, MATERIAŁY ORAZ PODSTAWA PRAWNA PN-86/B Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów. PN-81/B Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli (wraz z późniejszymi zmianami. PN-B-04452:2002 Grunty budowlane. Badania polowe. PN-B Roboty ziemne. Wymagania i badania. PN-88/B Grunty budowlane. Badanie próbek gruntów. PN-B Geotechnika. Dokumentowanie geotechniczne. Zasady ogólne. EN :2007. Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne. EN :2007. Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego. PN-EN ISO :2006 Badania geotechniczne - Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów - Część 1: Oznaczanie i opis. PN-EN ISO :2006 Badania geotechniczne - Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów - Część 2: Zasady klasyfikowania. Wiłun Z., Zarys geotechniki. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa. Pazdro Z., Hydrogeologia ogólna. Wyd. Geol. Warszawa. Kondracki J., Geografia fizyczna Polski, PWN Warszawa. Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski 1:50000, PIG, Warszawa. Dane projektowe i informacje udostępnione przez Projektanta. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. 2012, nr 0, poz. 463). Ustawy: Prawo budowlane (Dz.U nr 89 poz. 414), Prawo ochrony środowiska (Dz.U nr 62 poz. 627), Prawo wodne (Dz.U nr 115 poz. 1229). Wołomin, r. 17