Spis treści. strona 1

Transkrypt

1 strona 1 Spis treści 1. WSTĘP LOKALIZACJA I MORFOLOGIA TERENU PRZEBIEG BADAŃ Prace geodezyjne Prace polowe DANE DOTYCZĄCE WŁAŚCIWOŚCI PODŁOŻA BUDOWLANEGO Budowa geologiczna Warunki hydrogeologiczne Charakterystyka wydzielonych warstw geotechnicznych WNIOSKI MATERIAŁY WYKORZYSTANE W DOKUMENTACJI Przepisy prawne Normy państwowe i branżowe oraz wykorzystana literatura...9 SPIS ZAŁĄCZNIKÓW Tabela nr 1 Załącznik nr Charakterystyczne wartości parametrów geotechnicznych wg PN-81/B Profile geotechniczne w skali 1 : objaśnienia Załącznik nr Przekroje geotechniczne w skali 1 : 100/5000 Załącznik nr 3 Mapa dokumentacyjna w skali 1: Załącznik nr 4 Mapa topograficzna w skali 1:

2 strona 2 1. WSTĘP Niniejszą opinię geotechniczną opracowano w pracowni MS GEOLOGIA Usługi geologiczne Michał Sulikowski na zlecenie firmy PRACOWNIA PROJEKTOWA PYLON Sp. z o.o. z siedzibą w Katowicach przy ul. Astrów 10; Katowice. Celem opracowania jest udokumentowanie warunków geotechnicznych występujących w podłożu drogi powiatowej 2161K na odcinku Słomniki - Kocmyrzów; pow. krakowski, woj. małopolskie w zakresie wymaganym do opracowania projektu budowlanego i realizacji inwestycji. Dozór geologiczny nad całością prowadzonych robót geologicznych sprawował mgr inż. Michał Sulikowski. Podstawą prawną wykonania opinii jest Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz. Ustaw nr 463 z dnia 27 kwietnia 2012 r.). Dla niniejszej inwestycji przyjęto I kategorię geotechniczną, która wg 4.3 pkt. 2. w/w rozporządzenia [1] - obejmuje obiekty budowlane posadawiane w prostych warunkach gruntowych. Warunki gruntowe określono jako proste (wg 4.2 pkt. 1. w/w rozporządzenia [1]). 2. LOKALIZACJA I MORFOLOGIA TERENU Teren przeznaczony do badań położony jest w województwie małopolskim, w powiecie krakowskim, w ciągu drogi powiatowej nr 2161K Słomniki Kocmyrzów. Lokalizację terenu badań przedstawiono na mapach dokumentacyjnych (vide załączniki nr ) oraz na mapie topograficznej (vide załącznik nr 4). Gmina Słomniki leży (według podziału fizyczno-geograficznego J. Kondrackiego) w granicach mezoregionu Wyżyny Miechowskiej będącego najwyżej wzniesioną częścią Niecki Nidziańskiej. Rzeźba terenu jest bardzo urozmaicona, wzniesienia zbudowane są z płasko zalegających margli kredowych pokrytych utworami lessowymi. Tektoniczne obniżenia (padoły) wypełnione są iłami mioceńskimi. Wyżyna Miechowska jest odwadniana ku południowemu wschodowi m.in. przez rzeki Dłubnię, Szreniawę i Nidzicę do Wisły. Podłoże geologiczne terytorium Gminy Kocmyrzów-Luborzyca tworzą utwory monokliny śląsko-krakowskiej, lekko nachylone ku północnemu-wschodowi w kierunku Niecki Miechowskiej oraz opadające uskokami ku południowi w stronę zapadliska przedkarpackiego. Najistotniejsze

3 strona 3 znaczenie ze względu na kształtowanie innych elementów środowiska przyrodniczego gminy mają margle kredowe, których miąższość sięga 200 m. Na obszar ten nałożyły się w okresie współczesnym procesy związane z działalnością człowieka. Powierzchnia terenu badań jest falista, o deniwelacjach sięgających kilkudziesięciu metrów oraz rzędnych niwelacyjnych wahających się w granicach od 233,7m (otwór nr 1) do 295,1 m n.p.m (otwór nr 21). 3. PRZEBIEG BADAŃ 3.1. Prace geodezyjne W terenie wytyczono dwadzieścia jeden (21) otworów badawczych metodą domiarów prostokątnych, w nawiązaniu do istniejącej sytuacji i naniesiono je na mapę sytuacyjnowysokościową w skali 1:1000, dostarczoną przez Zleceniodawcę. Rozstaw oraz lokalizacja otworów badawczych została wskazana przez Zleceniodawcę Prace polowe W celu udokumentowania warunków gruntowo-wodnych występujących na analizowanym terenie wykonano: dwadzieścia jeden (21) otworów wiertniczych (Załączniki nr ) do maksymalnej głębokości 2,5 m p.p.t. (łączny metraż wyniósł 52,5 mb). Wiercenia były prowadzone przy użyciu wiertnicy mechanicznej typu WSG-160, metodą udarowo-okrętną. badania makroskopowe przewiercanych gruntów, pomiary zwierciadła wód gruntowych. Podstawowe cechy gruntu takie jak: rodzaj, barwa, wilgotność i stan określano sukcesywnie w trakcie wierceń, zgodnie z wytycznymi normy PN-86/B Po zakończonych pracach polowych, otwory badawcze zlikwidowano wydobytym urobkiem z zachowaniem pierwotnych profili geologicznych. Ubytki mieszanki mineralno-bitumicznej zostały uzupełnione przez położenie nowej warstwy mieszanki minelano-asfaltowej na zimno w miejscach wykonanych prac wiertniczych. Wyniki wierceń, badań terenowych, obserwacji i pomiarów stały się podstawą do kameralnego opracowania przedstawianej opinii geotechnicznej.

4 strona 4 4. DANE DOTYCZĄCE WŁAŚCIWOŚCI PODŁOŻA BUDOWLANEGO 4.1. Budowa geologiczna Wyniki przeprowadzonych wierceń dają podstawę do stwierdzenia, iż badany teren charakteryzuje się prostą budową geologiczną. Wierceniami do maksymalnej głębokości 2,5 m p.p.t. zbadano jedynie stropową partię utworów czwartorzędowych stanowiących podłoże gruntowe projektowanego obiektu. Podłoże to reprezentują grunty plejstoceńskie lessy (Qpl) oraz podrzędnie występujące osad wodnolodowcowe (Qpfg) pochodzące ze zlodowacenia południowopolskiego. W przypowierzchniowej strefie podłoża gruntowego zalegają warstwy holoceńskich nasypów antropogenicznych (Qhn). W skład holocenu wchodzą: grunty antropogeniczne (Qhn) - tworzą je piaszczysto-kamienisto-żwirowe nasypy budowlane stanowiące konstrukcję istniejącej podbudowy jezdni stwierdzone w rejonie wszystkich otworów wiertniczych. Lokalnie osady te w swym składzie zawierają domieszki betonu. Miąższość tych gruntów waha się przeważnie w przedziale 0,4 0,8 m. Do warstwy nasypów zaliczono przypowierzchniową warstwę mieszanki mineralno-bitumicznej. Utwory reprezentujące plejstocen: lessy i osady lessopodobne (Qpl) posiadają największe rozprzestrzenienie pionowe i poziome na terenie objętym inwestycją. Zalegają pod warstwą gruntów antropogenicznych. W toku prowadzonych prac wiertniczych do maksymalnej głębokości rozpoznania, tj. 2,5 m p.p.t. spągu osadów zastoiskowych nie przewiercono. Litologicznie stanowią je: pyły piaszczyste, które lokalnie zawierają wkładki piasków pylastych i domieszki żwirów oraz okruchów skał. Pod względem właściwości filtracyjnych pyły piaszczyste charakteryzują się słabą przepuszczalnością o orientacyjnych wartościach współczynnika filtracji k= m/s, pyły charakteryzują się bardzo słabą przepuszczalnością o orientacyjnych wartościach współczynnika filtracji k= m/s. osady wodnolodowcowe (Qpl) stwierdzone lokalnie w rejonie otworów nr 3 i 7 poniżej warstwy nasypów antropogenicznych i lessów. W toku prowadzonych prac wiertniczych do maksymalnej głębokości rozpoznania, tj. 2,5 m p.p.t. spągu osadów piaszczystych nie przewiercono. Pod względem wykształcenia litostratygraficznego osady wodnolodowcowe

5 strona 5 wykształcone są w postaci piasków pylastych z wkładkami pyłów piaszczystych oraz piasków średnich. Piaski pylaste charakteryzują się słabą przepuszczalnością (orientacyjne wartości współczynnika filtracji k dla tych gruntów wahają się w granicach m/s), natomiast piaski średnie charakteryzują się wysoką przepuszczalnością (orientacyjne wartości współczynnika filtracji k dla tych gruntów wahają się w granicach m/s) Warunki hydrogeologiczne W trakcie wykonywania robót wiertniczych, tj. w dniu r, na omawianym terenie do maksymalnej głębokości rozpoznania w rejonie otworu nr 15 na głębokości 2,4 m p.p.t stwierdzono występowanie wód gruntowych o charakterze naporowym. Warstwę napinającą stanowią osady spoiste. Woda stabilizuje się na głębokości 1,5 m p.p.t W reojonie otworów nr 1, 17 w obrębie osadów lessowych zawierających piaszczyste wkładki odnotowano występowanie sączeń wód gruntowych. Zaznacza się, że przeprowadzone rozpoznanie geologiczne ma charakter punktowy i nie wyklucza to pojawienia się większej ilości sączeń w podłożu gruntowym. Zwraca się uwagę, że na stropie słabo przepuszczalnych osadów lessowych głównie w przypowierzchniowej partii podłoża gruntowego mogą stagnować niewielkie ilości wody pochodzenia atmosferycznego (w okresach przedłużającej się suszy woda ta może zanikać) Charakterystyka wydzielonych warstw geotechnicznych Zgodnie z postanowieniami zawartymi w normie PN-81/B-03020, zbadane podłoże gruntowe podzielono na warstwy geotechniczne na podstawie zasadniczych odmienności litologiczno-facjalnych (kryteria geologiczne), badań makroskopowych i badań terenowych gruntów. Dla warstw geotechnicznych wydzielonych w gruntach mineralnych rodzimych określono m.in. wilgotność naturalną, gęstość objętościową, kąt tarcia wewnętrznego, spójność, oraz moduł odkształcenia pierwotnego i edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej (Tabela nr 1). Orientacyjne wartości współczynnika filtracji dla omawianych gruntów określono na podstawie Hydrogeologia ogólna - Z. Pazdro [7]. Charakterystyczne wartości parametrów geotechnicznych dla wydzielonych warstw ustalono stosując metody A, B wg PN-81/B [5]. Jako cechę wyróżniającą dla gruntów spoistych przyjęto stopień plastyczności I L, a dla niespoistych stopień zagęszczenia I D.

6 strona 6 Charakterystyka wydzielonych warstw geotechnicznych przedstawia się następująco: Warstwa nr I stanowią ja budowlane nasypy antropogeniczne. Na podstawie wykonanych robót terenowych uznano, że piaszczysto-kamienisto-żwirowe nasypy budowlane występują w stanie średniozagęszczonym. Określenie ich właściwości fizyko-mechanicznych będzie możliwe dopiero po zdjęciu wierzchniej warstwy asfaltu w toku prowadzonych właściwych prac budowlanych. Według Rozporządzenia Ministra Transportu [2] grunty warstwy I należą do niewysadzinowych - zaliczono je do grupy nośności podłoża nawierzchni G1 w każdych warunkach wodnych. Warstwa nr II osady wodnolodowcowe wykształcone jako piaski pylaste oraz piaski średnie lokalnie zawierające wkładki pyłów piaszczystych. Według Rozporządzenia Ministra Transportu [2] grunty warstwy II w obrębie zalegania piasków pylastych należą do wątpliwych zaliczono je do grupy nośności podłoża G1 w dobrych warunkach wodnych, natomiast w rejonie zalegania piasków średnich grunty należą niewysadzinowych - zaliczono je do grupy nośności podłoża nawierzchni G1 w każdych warunkach wodnych. W obrębie tej warstwy wyróżniono: Warstwa nr IIA piaski pylaste, wilgotne, średniozagęszczone (n) o przyjętej charakterystycznej wartości stopnia zagęszczenia I D = 0,50. Warstwa nr IIB piaski średnie, wilgotne, średniozagęszczone (n) o przyjętej charakterystycznej wartości stopnia zagęszczenia I D = 0,50. Warstwa nr III lessy i osady lessopodobne pyły piaszczyste, które lokalnie zawierają wkładki piasków pylastych i domieszki żwirów oraz okruchów skał. Według Rozporządzenia Ministra Transportu [2] grunty warstwy III należą do bardzo wysadzinowych - zaliczono je do grupy nośności podłoża nawierzchni G3 w dobrych i G4 w przeciętnych i złych warunkach wodnych. W obrębie tej warstwy wyróżniono: Warstwa nr IIIA pyły piaszczyste w stanie twardoplastycznym (n) o przyjętej charakterystycznej wartości stopnia plastyczności I L = 0,20. Do gruntów tej warstwy włączono utwory zastoiskowe o I L = 0,25 stwierdzone w otworze nr 1 (przelot 0,6 2,0 m p.p.t.). Warstwa nr IIIB mało wilgotne pyły piaszczyste w stanie twardoplastycznym (n) o przyjętej charakterystycznej wartości stopnia plastyczności I L = 0,10.

7 strona 7 5. WNIOSKI 1. Podłoże gruntowe terenu badań do głębokości 2,5 m p.p.t. charakteryzują proste warunki gruntowo-wodne. 2. Dla niniejszej inwestycji przyjęto I kategorię geotechniczną. 3. Podłoże to reprezentują grunty plejstoceńskie osady zastoiskowe (Qpl) oraz podrzędnie występujące osady wodnolodowcowe (Qpfg) pochodzące ze zlodowacenia południowopolskiego. 4. W przypowierzchniowej strefie podłoża gruntowego zalegają warstwy holoceńskich nasypów antropogenicznych (Qhn). 5. Zbadane grunty zostały ujęte w trzy warstwy geotechniczne, dla których wyznaczono charakterystyczne wartości parametrów geotechnicznych, które winny stać się podstawą do obliczeń statycznych przy projektowaniu (Tabela nr 1). Osady występujące w podłożu projektowanej inwestycji są gruntami nośnymi o korzystnych parametrach geotechnicznych. 6. W obrębie zalegania piasków pylastych i pyłów piaszczystych grunty charakteryzują się słabą przepuszczalnością o orientacyjnych wartościach współczynnika filtracji k= m/s, piaski gliniaste należą do utworów słabo przepuszczalnych (orientacyjne wartości współczynnika filtracji k wynoszą około k= m/s), natomiast w miejscach zalegania piasków średnich piasków średnich grunty charakteryzują się wysoką przepuszczalnością o orientacyjnych wartościach współczynnika filtracji k = m/s 7. W trakcie wykonywania robót wiertniczych, tj. w dniu r, na omawianym terenie do maksymalnej głębokości rozpoznania w rejonie otworu nr 15 na głębokości 2,4 m p.p.t stwierdzono występowanie wód gruntowych o charakterze naporowym. Warstwę napinającą stanowią osady spoiste. Woda stabilizuje się na głębokości 1,5 m p.p.t 8. W reojonie otworów nr 1, 17 w obrębie osadów lessowych zawierających piaszczyste wkładki odnotowano występowanie sączeń wód gruntowych. Zaznacza się, że przeprowadzone rozpoznanie geologiczne ma charakter punktowy i nie wyklucza to pojawienia się większej ilości sączeń w podłożu gruntowym. 9. Zwraca się uwagę, że na stropie słabo przepuszczalnych osadów lessowych głównie w przypowierzchniowej partii podłoża gruntowego mogą stagnować niewielkie ilości wody pochodzenia atmosferycznego (w okresach przedłużającej się suszy woda ta może zanikać). 10.Wg Rozporządzenia Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. - Warunki techniczne jakim powinny podlegać drogi publiczne i ich usytuowanie

8 strona 8 (Dz.U ) grunty warstwy I i IIB należą do niewysadzinowych - zaliczono je do grupy nośności podłoża nawierzchni G1 w każdych wodnych; grunty warstwy nr IIA należą do utworów wątpliwych zaliczono je do grupy nośności podłoża G1 w dobrych warunkach wodnych. Osady spoiste warstwy III zaliczono do grupy nośności podłoża nawierzchni G3 w dobrych oraz G4 w przeciętnych i złych warunkach wodnych. 11. Przy posadowieniu projektowanego obiektu w gruntach spoistych warstwy III roboty ziemne należy prowadzić ze szczególną dbałością. Wykopy należy bezwzględnie chroni przed dopływem wód atmosferycznych. Zawilgocenie gruntów podłoża prowadzić będzie do ich pęcznienia, rozmakania i dalszego uplastyczniania się, w efekcie prowadząc do pogorszenia parametrów geotechnicznych gruntów spoistych i znacznego obniżenia nośności podłoża budowlanego. Rozmoczone i rozluźnione partie gruntu z podłoża budowlanego należy usunąć i zastąpić podsypką piaszczysto-żwirową. Dodatkowo w przypadku pojawienia się wody w wykopie należy ją odprowadzić drenażem opaskowym do studzienki chłonnej i z niej ją odpompować. Roboty ziemne (wykopy) zaleca się wykonywać w okresie możliwie suchym, bezdeszczowym. 12. W miejscach gdzie wyrobisko obejmować będzie swym zasięgiem górotwór zbudowany z osadów lessowych, niezbędne stanie się zapewnienie odpowiedniej miąższości warstwy zabezpieczającej przed przebiciem hydraulicznym lub przełamem dna wykopu, zgodnie z zachowaniem równowagi, którą określa nierówność: ρ w H < ρ g m gdzie: ρw gęstość objętościowa wody (1,0 t m 3 ), ρg gęstość objętościowa gruntu izolującego (w t m 3 ), H wysokość słupa wody (w m), m miąższość warstwy izolującej (w m). 13. Średnia głębokość przemarzania gruntów, na rozpatrywanym terenie, wynosi około Hz = 1,00 m p.p.t. 14. Ze względu na duże odległości oraz znaczne deniwelacje pomiędzy wykonanymi otworami rozpoznawczymi wykonane przekroje geotechniczne (vide załączniki nr 2.1 i nr 2.2) należy traktować bardzo orientacyjnie.

9 strona Zaleca się, aby odbiór robót związanych z realizacją posadowienia obiektu odbył się przy udziale projektantów odpowiednich branż oraz uprawnionego geologa. 16. W trakcie prowadzenia robót ziemnych należy ściśle stosować się do postanowień normy PN-B ze stycznia 1999 r Geotechnika. Roboty ziemne. Wymagania ogólne. oraz przepisów p. 2.4 normy PN-81/B Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. 6. MATERIAŁY WYKORZYSTANE W DOKUMENTACJI 6.1. Przepisy prawne [1]. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz. U r. poz. 463). [2]. Rozporządzeniem Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych jakim powinny podlegać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U ) Normy państwowe i branżowe oraz wykorzystana literatura [3]. PN EN : Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne. [4]. PN EN : Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego. [5]. PN-81/B Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. [6]. PN-B-04452/2002. Geotechnika badania polowe. [7]. Hydrogeologia ogólna - Z. Pazdro, Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa [8]. Projektowanie Geotechniczne według Eurokodu 7. Poradnik L. Wysokiński, W. Kotlicki, T. Godlewski. Instytut Techniki Budowlanej. Warszawa 2011.