OPINIA GEOTECHNICZNA DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

Transkrypt

1 MRW PROJEKT SERWIS ROMUALD CHRYST Zabrze ul. Gogolińska 2/3 tel NIP: projekty i dokumentacje geologiczno-inżynierskie, TEMAT OPRACOWANIA: dokumentacje i ekspertyzy geotechniczne, kompleksowa obsługa geotechniczna budowy, dokumentacje złożowe, oceny stanu geochemii środowiska gruntowo-wodnego, OCENA WARUNKÓW GRUNTOWO-WODNYCH DLA POTRZEB PROJEKTOWYCH WIELOKONDYGNACYJ- NEGO BUDYNKU MIESZKALNEGO WIELORODZINNEGO Z GARAŻEM PODZIEMNYM WE WROCŁAWIU PRZY UL. GRABISZYŃ projekty i dokumentacje hydrogeologiczne, prognozy oddziaływania na środowisko inwestycji mogących zanieczyścić wody podziemne oraz raporty i ekspertyzy dla wszelkiego typu obiektów znacząco oddziałujących na środowisko, STADIUM OPRACOWANIA: OPINIA GEOTECHNICZNA DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO ocena stanu środowiska wodnogruntowego projektowanie, nadzór i wykonawstwo obiektów budownictwa wodnego, operaty wodno-prawne projekty i budowa urządzeń do robót specjalistycznych: ZLECENIODAWCA: Biuro Usług Architektonicznych Profil Sp. z o.o. ul. Przyjemna 14/1, Chorzów FIRMA JEST CZŁONKIEM WSPIERAJĄCYM I ZWYCZAJYM KOMITETÓW: AUTOR OPRACOWANIA: mgr inż. Romuald Chryst nr upr. geol. VII-1441 ZABRZE, październik 2014 r.

2 Spis treści 1. INFORMACJE WSTĘPNE Podstawa wykonania i cel opracowania Wykaz związanych norm, przepisów i literatury oraz materiałów archiwalnych Lokalizacja i charakterystyka terenu badań OPIS METODYKI BADAŃ TERENOWYCH Prace geodezyjne Badania terenowe Badania laboratoryjne METODYKA OBLICZEŃ WYNIKÓW BADAŃ WYNIKI BADAŃ GEOTECHNICZNYCH Warunki wodne Geotechniczny model podłoża PRZYDATNOŚĆ PODŁOŻA DLA POTRZEB BUDOWNICTWA I KATEGORIA GEOTECHNICZNA OBIEKTU BUDOWLANEGO WNIOSKI I ZALECENIA... 8 Spis załączników 1. Mapa orientacyjna w skali 1 : Mapa dokumentacyjna w skali 1 : Karty dokumentacyjne otworów badawczych w skali 1 : Przekroje geotechniczne w skali 1 : 100/250, na których przedstawiono prawdopodobne rozprzestrzenienie i przebieg warstw podłoża 2. Objaśnienia znaków i symboli do kart i przekrojów 3. Zestawienie wyprowadzonych wartości parametrów geotechnicznych 4. Zestawienie wyników badań laboratoryjnych 5. Wykresy uziarnienia gruntów str. 2

3 1. INFORMACJE WSTĘPNE 1.1. Podstawa wykonania i cel opracowania Niniejsza dokumentacja została opracowana w MRW Projekt Serwis na zlecenie Biura Usług Architektonicznych PROFIL Sp. z o. o. Inwestorem przedsięwzięcia jest Spółdzielnia Metalowiec. Opracowanie sporządzono w oparciu Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych z dnia 25 kwietnia 2012 r. Dokumentacja zawiera ustalenia przydatności podłoża terenu dla potrzeb projektowych budynku mieszkalnego wielorodzinnego i wielokondygnacyjnego z garażem podziemnym, opisuje metodykę badań polowych i laboratoryjnych, ich wyniki i interpretację, przedstawia model geologiczny oraz zawiera zestawienie wyprowadzonych wartości parametrów geotechnicznych dla każdej wydzielonej warstwy gruntów Wykaz związanych norm, przepisów i literatury oraz materiałów archiwalnych 1] Eurokod 7, PN-EN 1997 Projektowanie geotechniczne. 2] PN-81/B-03020, Grunty budowlane - Posadowienie bezpośrednie budowli. 3] PN-59/B-03020, Grunty budowlane - Wytyczne wyznaczanie dopuszczalnych obciążeń jednostkowych. 4] PN-88/B-04481, Grunty budowlane Badania próbek gruntu. 5] PN-B-02479/1998, Geotechnika Dokumentowanie geotechniczne. 6] Z. Wiłun Zarys geotechniki, Wyd. Komunikacji i Łączności, Warszawa 1997 r. 7] St. Pisarczyk, 2004, - Grunty nasypowe, właściwości geotechniczne i metody ich badania, OWPW, Warszawa. 8] Materiały przekazane przez Zleceniodawcę. 2. Lokalizacja i charakterystyka terenu badań Administracyjnie teren badań zlokalizowany jest w województwie dolnośląskim, w mieście Wrocławiu, a ściślej w dzielnicy Grabiszyn, przy ul. Grabiszyńskiej Dokładną lokalizację terenu przedstawiono na mapach: orientacyjnej i dokumentacyjnej, które stanowią załączniki nr 1 i 2 do niniejszej opinii. Obecnie na terenie projektowanej inwestycji znajduje się skwer z nielicznymi drzewami i kilkoma ławkami. W otoczeniu znajdują się budynki mieszkalne wielokondygnacyjne, podobne do projektowanego. Od strony wschodniej teren ogranicza skarpa ul. Grabiszyńskiej, na której oprócz jezdni znajduje się torowisko linii tramwajowej. Ulica Grabiszyńska jest obniżona względem badanego terenu o c. a. 1,7 m. Teren badań nie wykazuje znaczących deniwelacji. Maksymalna różnica rzędnych w miejscach otworów badawczych wynosi 1,02 m. Pod względem geomorfologicznym teren znajduje się w rejonie granicy dwóch jednostek - Pra- str. 3

4 doliny Wrocławskiej i Równiny Wrocławskiej. Hydrologicznie teren należy do zlewni Odry. 2. OPIS METODYKI BADAŃ TERENOWYCH 2.1. Prace geodezyjne Punkty badawcze wytyczono metodą domiarów prostokątnych w nawiązaniu do punktów topograficznych widocznych w terenie. Rzędne wysokościowe odczytano z mapy otrzymanej od Zleceniodawcy Badania terenowe W celu oceny przydatności podłoża oraz dla określenia warunków wodnych w nim panujących wykonano sześć otworów badawczych o głębokości od 8,0 do 12 m i łącznym metrażu 68 m. Wiercenia na bieżąco profilowano. Po zakończeniu wierceń i wykonaniu obserwacji hydrogeologicznych otwory zlikwidowano urobkiem zgodnie z kolejnością przewierconych warstw. Prace wiertnicze wykonano wiertnicą DodgeW04H przy użyciu świdra spiralnego o śr. 110 mm pod dozorem mgr inż. Romualda Chrysta Badania laboratoryjne Wszystkie próbki gruntu były na bieżąco badane makroskopowo i opisywane w terenie. Na podstawie badań makroskopowych wytypowano próbki i oprócz klasyfikacji, oznaczenia i opisu gruntu określono dla nich zakres badań laboratoryjnych, który obejmował oznaczenia: - wilgotności naturalnej Wn [%] (PN-B-04481:1988, PN-EN ISO TS 17892, Eurokod 7-2) - granic konsystencji W L i Wp [%] oraz wskaźnika plastyczności I P i stopnia plastyczności I L, (PN-B :1988 Eurokod 7-2), - uziarnienia (PN-B-04481:1988), Badania przeprowadzono na próbkach kategorii A i B, 2, 3 i 4 klasy jakości, w Laboratorium Gruntów MRW Projekt Serwis. Jakość próbek była zgodna z PN-EN METODYKA OBLICZEŃ WYNIKÓW BADAŃ Wartości parametrów geotechnicznych wyprowadzono z wykorzystaniem ogólnie przyjętych i akceptowanych zależności korelacyjnych [2], przyjmując za parametr wiodący dla gruntów niespoistych stopień zagęszczenia I D, a dla gruntów spoistych stopień plastyczności I L. Wartości parametrów wiodących wyprowadzono w oparciu o wyniki badań laboratoryjnych oraz doświadczenia porównywalne, z uwzględnieniem rodzaju obiektu i potencjalnych zagrożeń. Na podstawie krzywych uziarnienia gruntów (Zał. nr 7) uzyskanych podczas badań laboratoryjnych obliczono wartości: współczynnika filtracji gruntów niespoistych wzorem Seelheima, który może być stosowany przy określaniu współczynnika filtracji w gruntach sypkich bez szczególnych ograniczeń. str. 4

5 k 10 = 0,357*(d 50 ) 2 gdzie: k 10 współczynnik filtracji dla wody o temp C [m/s] d 50 średnica miarodajna w mm. wskaźnika uziarnienia: U=d 60 /d 10 gdzie: d 10 i d 60 średnice miarodajne wskaźnika krzywizny uziarnienia: C=(d 2 30 )/(d 10 x d 60 ) 4. WYNIKI BADAŃ GEOTECHNICZNYCH 4.1. Warunki wodne W podłożu przedmiotowego terenu, do zbadanej głębokości maksymalnej 12,0 m ppt, stwierdzono dwie warstwy wodonośne rozdzielone pakietem półprzepuszczalnych glin piaszczystych i słabo przepuszczalnych piasków gliniastych warstw IIIb. Pierwsza, płytsza warstwa występuje ponad pakietem glin, w obrębie piasków warstw IIa. Jej obecność jest związana z infiltracją wód opadowych w przepuszczalne podłoże i ich zatrzymaniu na pakiecie glin. Zwierciadło warstwy jest swobodne. Druga warstwa występuje pod glinami, w obrębie piasków warstw IIIa. Zwierciadło tej warstwy jest napięte. Warstwy tworzą poziom wodonośny, którego zwierciadło wód gruntowych po stabilizacji ułożyło się w przedziale głębokości od 5,0 m ppt do 5,95 m ppt., co odpowiada wysokości c. a. 121,7 m npm. Należy się liczyć ze znaczną zmiennością wysokości zwierciadła wód ze względu na bezpośrednie zasilanie płytszej warstwy wodonośnej wodami pochodzącymi z opadów atmosferycznych..wysokość zwierciadła wód gruntowych będzie wiec zależna od panujących warunków atmosferycznych. Wartości współczynników filtracji k dla gruntów wyróżnionych w podłożu terenu badań przedstawiono w poniższej tabeli. Dane pochodzą z literatury. Symbol warstwy Charakter filtracji Współczynnik filtracji k [m/s] IIb2, IIb3, IIIb1, IIIb2 (Gp) półprzepuszczalne 1,00x10-6 1,00x10-8 IIb1, IIb2, IIb3, IIIb1, IIIb2 (Pg) słabo przepuszczalne 1,00x10-5 1,00x10-6 Ia, Ib, IIa1, IIa2, IIIa1, IIIa2 dobrze przepuszczalne 1,00x10-3 1,00x10-4 IIa3 b. dobrze przepuszczalne 1,00x str. 5

6 4.2. Geotechniczny model podłoża W podłożu terenu badań występują plejstoceńskie piaski, piaski gliniaste i gliny pochodzenia wodnolodowcowego przykryte swymi eluwiami wykształconymi podobnie, w postaci piasków, pospółek, piasków gliniastych i glin piaszczystych. Skonsolidowane grunty polodowcowe występują od głębokości c. a. 7,0 8,5 m ppt Powierzchnię terenu przykrywa warstwa nasypów złożonych z piasków, gleby próchnicznej, gruzu, kamieni i gruzu ceglanego o grubości wahającej się w granicach od 0,8 m do 2,0 m. Ze względu na genezę i zróżnicowanie parametrów fizyko-mechanicznych, grunty występujące w podłożu podzielono na następujące warstwy: warstwa Ia to nasypy o charakterze niebudowlanym złożone głównie z gleby próchnicznej, piasku, gruzu, gruzu ceglanego, kamieni, glin i pyłów. Warstwa jest nieprzydatna dla celów budowlanych i powinna zostać usunięta spod wszelkich obiektów i nawierzchni. Są to grunty wątpliwe pod względem wysadzinowości i bardzo ściśliwe. warstwa Ib zaliczono do nasypy złożone w głównej mierze z piasków miejscami przewarstwianych gliną lub z domieszką żwiru. Przydatność gruntów do celów budowlanych jest nie wykluczona. Wymagają one jednak odrębnych badań zagęszczalności i zapewne dogęszczenia. Badania można przeprowadzić płytą obciążaną statycznie lub dynamicznie po odkryciu warstwy. Grunty należą do niewysadzinowych warstwa IIa1 obejmuje średnio zagęszczone, wilgotne i poniżej zwierciadła wód gruntowych nawodnione piaski drobne, piaski pylaste i piaski średnie przewarstwiane pyłem, o przyjętej i uogólnionej wartości stopnia zagęszczenia I D =0,50. Są to grunty nośne i mało ściśliwe, przydatne dla potrzeb budowlanych i odpowiednie dla bezpośredniego posadowienia fundamentów w ich obrębie. Są niewysadzinowe. warstwa IIa2 zawiera średnio zagęszczone, wilgotne i poniżej zwierciadła wód gruntowych nawodnione piaski średnie, piaski średnie z domieszką żwiru i piaski grube z domieszką żwiru, o przyjętej i uogólnionej wartości stopnia zagęszczenia I D =0,50. Są to grunty nośne i mało ściśliwe, przydatne dla potrzeb budowlanych i odpowiednie dla bezpośredniego posadowienia fundamentów. Stanowią podłoże niewysadzinowe. warstwa IIa3 to średnio zagęszczone i wilgotne pospółki o przyjętej i uogólnionej wartości stopnia zagęszczenia I D =0,50. Są to grunty nośne i mało ściśliwe, przydatne dla potrzeb budowlanych i odpowiednie dla bezpośredniego posadowienia fundamentów. Należą do niewysadzinowych. str. 6

7 warstwa IIb1 zaliczono do niej plastyczne piaski gliniaste miejscami przewarstwiane piaskiem średnim lub gliną, o wyprowadzonym stopniu plastyczności I L =0,35. Przydatność gruntów do celów budowlanych jako kruszywo jest znikoma, a jako bezpośrednie podłoże fundamentów zawęża się do niewielkich obiektów o niskim oddziaływaniu. Są to grunty średnio nośne i ściśliwe oraz bardzo wysadzinowe. warstwa IIb2 obejmuje twardoplastyczne piaski gliniaste miejscami przewarstwione gliną i gliny piaszczyste, o wyprowadzonym stopniu plastyczności I L =0,15. Są to grunty nośne i średnio ściśliwe oraz bardzo wysadzinowe. Grunty są przydatne do zasypek i mogą stanowić bezpośrednie podłoże większości obiektów budowlanych. warstwa IIb3 zawiera zwarte piaski gliniaste i gliny piaszczyste, o wyprowadzonym stopniu plastyczności I L =0,00. Są to grunty nośne i średnio ściśliwe oraz przydatne do celów budowlanych. Mogą stanowić bezpośrednie podłoże większości obiektów budowlanych. warstwa IIIa1 obejmuje zagęszczone i nawodnione piaski średnie przewarstwiane gliną lub pyłem, o przyjętej i uogólnionej wartości stopnia zagęszczenia I D =0,70. Są to grunty nośne i mało ściśliwe, przydatne dla potrzeb budowlanych i odpowiednie dla bezpośredniego posadowienia fundamentów w ich obrębie. warstwa IIIa2 zawiera zagęszczone oraz nawodnione piaski średnie o przyjętej i uogólnionej wartości stopnia zagęszczenia I D =0,70. Są to grunty nośne i mało ściśliwe, przydatne dla potrzeb budowlanych i odpowiednie dla bezpośredniego posadowienia fundamentów. warstwa IIIb1 zaliczono do niej skonsolidowane, twardoplastyczne piaski gliniaste i gliny piaszczyste, o wyprowadzonym stopniu plastyczności I L =0,10. Są to grunty nośne i średnio ściśliwe. Odpowiednie do bezpośredniego posadowienia fundamentów. warstwa IIIb2 obejmuje skonsolidowane, zwarte piaski gliniaste i gliny piaszczyste, o wyprowadzonym stopniu plastyczności I L =0,00. Grunty zaliczają się do nośnych i mało ściśliwych. Stanowią odpowiednie podłoże do bezpośredniego posadowienia fundamentów. Model geotechniczny podłoża został przedstawiony w sposób graficzny na kartach otworów badawczych (Zał. nr 3) i przekrojach (Zał. nr 4). str. 7

8 4. PRZYDATNOŚĆ PODŁOŻA DLA POTRZEB BUDOWNICTWA I KATEGORIA GEOTECHNICZNA OBIEKTU BUDOWLANEGO Podłoże planowanej inwestycji można wstępnie zaliczyć do przydatnych dla potrzeb bezpośredniego posadowienia obiektu. Obiekt zostanie posadowiony w obrębie nośnych i mało ściśliwych piasków warstw IIa oraz nośnych i średnio ściśliwych twardoplastycznych glin i piasków gliniastych warstwy IIb2. Utrudnienie stanowi obecność plastycznych piasków gliniastych warstwy IIb1. Występują one poniżej strefy posadowienia i zaliczają się do gruntów średnio nośnych oraz ściśliwych. Ich wpływ na warunki posadowienia obiektu zostanie określony w trakcie obliczeń stanów granicznych na etapie projektu budowlanego. Warunki wodne są dobre dla planowanej inwestycji. Wody gruntowe występują poniże strefy potencjalnego posadowienia obiektu. Uwzględniając stwierdzone warunki gruntowo-wodne oraz rodzaj obiektu proponuje się, by inwestycję zaliczyć do II kategorii geotechnicznej w prostych warunkach gruntowych. 5. WNIOSKI I ZALECENIA 1) Podłoże badanego terenu można wstępnie zaliczyć do przydatnych dla bezpośredniego posadowienia fundamentów planowanego obiektu. Podczas prac projektowych, w trakcie obliczeń stanów granicznych, należy określić wpływ plastycznych piasków gliniastych (w-wa IIb1) na warunki posadowienia warstwy. Grunty te są najsłabszymi spośród gruntów stwierdzonych w podłożu inwestycji, jednak występują poniżej strefy największych oddziaływań fundamentów na podłoże. W przypadku nie spełnienia wymagań stanów granicznych pozostaje pośrednie posadowienie obiektu za pomocą np. mikropali, pali w technologiach: DSM, CFA lub wielkośrednicowych posadowionych w obrębie skonsolidowanych gruntów warstw III. Wymiana gruntów jest rozwiązaniem trudnym i ryzykownym ze względu na konieczność obniżenia wód gruntowych. Odwodnienie może wpłynąć na bezpieczeństwo obiektów sąsiednich. 2) Nasypy warstwy Ia należy usunąć spod wszelkich obiektów budowlanych i nawierzchni. 3) Występujące w podłożu grunty spoiste są wrażliwe na zawilgocenie i przemarzanie, przed którymi należy je chronić. 4) Ściany wykopów wymagają odpowiedniego zabezpieczenia za pomocą np. ścianek berlińskich. 5) Grunty występujące w podłożu, wg normy PN-B-06050, należy zaliczyć do 3-5 kategorii urabialności. Nie można wykluczyć obecności fundamentów lub innych przeszkód trudno urabialnych, zaliczanych do kategorii 6 i 7. 6) Piaski i pospółki warstw IIa2, IIa3 i IIIa1, IIIa2 są przydatne jako kruszywo budowlane. Nadają się do zasypek, podbudów etc. Nasypy warstwy Ib wymagają sprawdzenia przydatności. 7) Parametry geotechniczne gruntów budujących poszczególne warstwy podano w załączniku nr 6. Podane parametry geotechniczne należy skorelować zgodnie z Załącznikiem A do normy EN :2004. Częściowe współczynniki bezpieczeństwa należy przyjąć zgodnie z Załącznikiem B do powyższej normy. str. 8