GeoPlus Badania Geologiczne i Geotechniczne Dr Piotr Zawrzykraj 02-775 Warszawa, ul. Alternatywy 5 m. 81, tel. 0-605-678-464, www.geoplus.com.pl NP 658-170-30-24, REGON 141437785 e-mail: Piotr.Zawrzykraj@uw.edu.pl, piotr1944@o2.pl OPNA GEOTECHNCZNA dotycząca warunków wodno-gruntowych występujących w rejonie planowanej budowy nowego śladu drogi powiatowej w Markach na odcinku od skrzyżowania z DW 631 do projektowanego wiaduktu drogowego nad trasą S8 Zleceniodawca: BURO PROJEKTÓW NŻYNER LĄDOWEJ SP. Z O.O. Ul. Dywizjonu 303 127/77 01-470 Warszawa Opracowali: Dr Piotr Zawrzykraj nr upr. geol. V-1407 mgr Katarzyna Ofman Warszawa, styczeń 2015 r.
1. Wstęp. Niniejsza opinia została przygotowana na zlecenie firmy Biuro Projektów nżynierii Lądowej Sp. z o.o., ul. Dywizjonu 303 127/77, 01-470 Warszawa. Celem niniejszej opinii jest charakterystyka warunków wodno-gruntowych występujących w rejonie planowanej budowy nowego śladu drogi powiatowej w Markach (gmina Marki, powiat wołomiński) na odcinku od skrzyżowania z DW631 do projektowanego wiaduktu drogowego nad trasą S8. Długość planowanej inwestycji wynosi ok. 500 m. Planuje się realizację drogi powiatowej zgodnie z warunkami technicznymi dla klasy Z, o szerokości jezdni wynoszącej ok. 7,0 m. Koncepcja inwestycyjna zakłada podniesienie nośności konstrukcji jezdni, zaprojektowanie łuków poziomych i pionowych, określenie dostępności do drogi przez budowę lub przebudowę zjazdów publicznych i dojazdów do posesji, budowę poboczy o szerokości ok. 1,25 m oraz ciągu pieszo-rowerowego o szerokości ok. 2,5 m a także budowę oświetlenia ulicznego i przepustu drogowego. W podłożu planowanej inwestycji występują proste warunki gruntowe a projektowany obiekt należy zaliczyć do kategorii geotechnicznej. W porozumieniu ze Zleceniodawcą przeprowadzono wizję lokalną oraz wykonano prace badawcze. W trakcie prac wykonano 4 kontrolne wiercenia badawcze do głębokości ok. 3,0 m oraz 2 wiercenia badawcze do głębokości ok. 6,0 m p.p.t. (patrz zał. 4.1 4.6). Dla określenia parametrów geotechnicznych gruntów występujących w podłożu wykonano (zgodnie z normą PN-B-04452/2002) 2 sondowania dynamiczne DPL do głębokości ok. 3,0 m (zał. 5). Wiercenia zostały wykonywane pod stałym nadzorem geologicznym. W wyniku badań makroskopowych określono wykształcenie litologiczne, uziarnienie oraz ich genezę. Pomierzono położenie zwierciadła wody gruntowej. Otwory zostały zlikwidowane urobkiem. Lokalizację punktów badawczych i przekrojów geotechnicznych przedstawiono na zał. 2. 2. Warunki gruntowo-wodne. W efekcie przeprowadzonych badań stwierdzono, że: Przypowierzchniowe partie zbadanego profilu gruntowego stanowią nasypy budowlane, które ujęto jako warstwę. Tworzą one nasyp drogowy. Zostały one utworzone z piasków średnich i popiołów przemieszanych z okruchami cegieł, oraz domieszką humusu i żużla. Utwory te występują w stanie od średniozagęszczonego do zagęszczonego. Uśrednioną wartość stopnia zagęszczenia określono na D = 0,50. Przyjmują one brązowo-szarą
a miejscami czarną barwę. ch miąższość waha się od ok. 0,7 m (otw. 1) do ok. 1,8 m (otw. 4 i 5). Popiół wchodzący w skład nasypów niebudowlanych granulometrycznie odpowiada piaskom drobnym na pograniczu piasków pylastych. Poniżej warstwy nasypów miejscami stwierdzono występowanie pierwotnego poziomu glebowego (humusu), który ujęto jako warstwę 0. Poziom ten wykształcony jest w postaci brązowej gleby piaszczystej, której miąższość wynosi ok. 0,2 0,5 m. Parametry geotechniczne tej warstwy zbliżone są do parametrów warstwy. Z uwagi na zawartość substancji organicznej warstwę 0 należy zaliczyć do gruntów wysadzinowych. Średniozagęszczone piaski średnie i piaski drobne ujęto jako warstwę A. Utwory te charakteryzują się brązowo-szarą i żółtą barwą. Należą one do utworów o genezie eolicznej. ch stopień zagęszczenia określono na D = 0,60. Zalegają one w strefie aeracji. Miąższość osadów tej warstwy geotechnicznej jest zróżnicowana. ch układ, miąższość i zasięg najlepiej prezentują przekroje geotechniczne (zał. 3). Utwory te należą do średnio i dobrze przepuszczalnych. Brązowo-szare oraz żółte piaski średnie w stanie zagęszczonym zaliczono do warstwy B. Utwory te stwierdzono w rejonie otworów nr 1 i 2, gdzie do głębokości rozpoznania ich spągu nie osiągnięto. Dolne partie tych utworów (od gł. ok. 2,2 2,8 m p.p.t.) zalegają poniżej lustra wody podziemnej. Są to utwory o genezie eolicznej. Są to utwory dobrze przepuszczalne. Grunty piaszczyste o genezie zastoiskowej ujęto jako warstwę C. Utwory te wykształcone są w postaci szarych piasków pylastych w stanie zagęszczonym ( D = 0,70). ch występowanie udokumentowano w rejonie otworów nr 4 i 5, gdzie stanowią najniższe parte zbadanego profilu gruntowego. Osady te należą do słaboprzepuszczalnych. Spoiste utwory zastoiskowe, wykształcone w postaci iłów pylastych, z uwagi na konsystencję podzielono na dwie podwarstwy. Osady te należy zaliczyć do praktycznie nieprzepuszczalnych. Warstwę A stanowią iły pylaste w stanie plastycznym, których stopień plastyczności określono na L = 0,35. Stwierdzono je wyłącznie w rejonie otworu nr 5, gdzie ich miąższość wynosi ok. 1,2 m. Przyjmują one brązowo-szarą barwę.
Do warstwy B zaliczono iły pylaste w stanie twardoplastycznym, o L = 0,20. Utwory te charakteryzują się brązowo-szarą barwą, a ich miąższość waha się od ok. 1,7 m (otw. 5) do ok. 3,2 m (otw. 4). Lokalnie, utwory te wykształcone są w postaci pyłów (otw. 5), gdzie stanowią one jedynie niewielkiej miąższości (ok. 0,2 m) przewarstwienie w profilu gruntowym. W trakcie prowadzenia prac badawczych (16.12.2014 r.) woda podziemna występowała w piaszczystych utworach warstwy. W rejonie badań stwierdzono występowanie dwóch poziomów wodonośnych rozdzielonych nieprzepuszczalnymi iłami pylastymi o genezie zastoiskowej. Zwierciadło pierwszego poziomu wodonośnego posiada charakter swobodny, a jego lustro wody układało się na głębokości ok. 2,2 2,9 m p.p.t., tj. na rzędnej ok. 90,0 m n.p.m. Drugi stwierdzony poziom wodonośny posiada charakter napięty (wymuszony przez spoiste utwory zastoiskowe warstwy ). Jego zwierciadło nawiercono na głębokości ok. 5,7 5,8 m p.p.t., po czym stabilizowało się na głębokości ok. 4,2 m p.p.t., tj. na rzędnej ok. 87,7 m n.p.m. Z doświadczenia należy spodziewać się, iż w zależności od intensywności opadów i pory roku położenie lustra wody podziemnej może wahać się o ok. 0,5 m względem stanu obecnego. 3. Podsumowanie i wnioski. 1. Na podstawie profili otworów badawczych i sondowań dynamicznych w strefie zainteresowań, wydzielono następujące warstwy geotechniczne (patrz zał. 3): 0 poziom glebowy (humus) nasypy budowlane (piaski średnie + popiół + okruchy cegieł + humus + żużel), średniozagęszczony, D = 0,50 A piaski średnie i piaski drobne, w strefie aeracji/nawodnione, średniozagęszczone, D =0,60 B piaski średnie, w strefie aeracji/nawodnione, zagęszczone, D =0,70 C piaski pylaste, nawodnione, zagęszczone, D =0,70 A iły pylaste, plastyczne, L =0,35 B iły pylaste, twardoplastyczne, L =0,20
2. Parametry geotechniczne wydzielonych warstw określono metodą B wg normy PN-81/B-03020 i zestawiono w tabeli. 3. W okresie prowadzenia badań (16.12.2014 r.) zwierciadło wody gruntowej pierwszego poziomu wodonośnego stabilizowało się na głębokości ok. 2,2 2,9 m p.p.t., tj. na rzędnej ok. 90,0 m n.p.m. Ustabilizowane lustro wody drugiego poziomu wodonośnego udokumentowano na głębokości ok. 4,2 m p.p.t., tj. na rzędnej ok. 87,7 m n.p.m. 4. Bezpośrednie podłoże projektowanej drogi stanowią gruntów nasypowe oraz utwory piaszczyste o genezie eolicznej (piaski średnie i piaski drobne) w stanie średniozagęszczonym i zagęszczonym. Głębiej występują spoiste grunty zastoiskowe (iły pylaste w stanie plastycznym i twardoplastycznym). 5. Podbudowę drogi należy zaprojektować i wykonać z gruntów gruboziarnistych, dobrze przepuszczalnych (np. piasek gruby, pospółka). 6. Konstrukcję korpusu drogowego należy wykonać zgodnie z zaleceniami zawartymi w normie PN-S-02205 Drogi samochodowe - Roboty ziemne - Wymagania i badania. 7. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie dokonano oceny warunków wodnych i grupy nośności podłoża. Biorąc pod uwagę warunki wodne należy zauważyć, iż: Na całym odcinku planowanej drogi występują dobre warunki wodne (głębokość do lustra wody > 2 m) Biorąc pod uwagę warunki gruntowe należy stwierdzić, że: Na całym odcinku planowanej drogi przyjęto grupę nośności G1 (z uwagi na występowanie gruntów niewysadzinowych, tj. piasków średnich oraz gruntów wątpliwych, tj. popiołów (granulometrycznie odpowiadających piaskom drobnym na pograniczu piasków pylastych) w dobrych warunkach wodnych.
Tabela.. Zestawienie obliczeniowych parametrów geotechnicznych na podstawie parametrów wiodących L i D wg normy PN-81/B-03020. ( *) na podstawie doświadczeń własnych). Nr i opis warstwy geotechnicznej Stopień zagęszczenia D [-] Stopień plastyczności L [-] Gęstość objętościowa ρ ( r ) [t/m 3 ] Kąt tarcia wewnętrznego φ ( r ) [ o ] Spójność c u (r) [kpa] Moduł ściśliwości M o ( r ) [kpa] Symbole gruntów spoistych wg normy PN- 81/B-03020 0 poziom glebowy (humus) nasypy budowlane (piaski średnie + popiół + okruchy cegieł + humus + żużel), w strefie aeracji, średniozagęszczone A piaski średnie, w strefie aeracji/nawodnione, średniozagęszczone B piaski średnie, w strefie aeracji/nawodnione, zagęszczone C piaski pylaste, nawodnione, zagęszczone A iły pylaste, plastyczne B iły pylaste, twardoplastyczne - - - - - - - 0,50-1,50 *) 25,0 *) - 50 000 *) - 0,60-1,67 30,9-101 100-0,70-1,71 31,5-116 700-0,70-1,80 28,9-78 100-0,35 1,59 7,6 37,8 15 700 D - 0,20 1,68 9,5 44,1 21 100 D
Zał. 1 MAPA LOKALZACJ NWESTYCJ skala 1 : 15 000
Zał. nr 2. Plan sytuacyjny z lokalizacją punktów badawczych i przekrojów geotechnicznych skala 1 : 1500 o1 o6 lokalizacja i numer przekroju geotechnicznego o4 x3 wiercenie sondowanie dynamiczne DPL o5 o4 xo 3 o2 o1 xo 6
Zał. 3.1. m n.p.m. 97 PRZEKRÓJ GEOTECHNCZNY NR skala pozioma 1:2000 skala pionowa 1:100 m n.p.m. 97 96 96 95 94 93 92 91 90 89 88 2.2 2.2 Otw.1 92.32 0.20 1.10 2.20 Gł. 3.0 () B 2.8 2.8 0 Otw.2 92.81 0.20 1.00 Gł. 3.0 poziom zwierciadła wody podziemnej A 2.9 2.9 Otw.3 92.78 0.00 Gł. 3.0 1.10 1.40 () wykres sondowania dynamicznego DPL 0 6 12 18 24 30 B 4.2 Otw.4 91.88 0.00 0.70 1.80 2.30 2.60 Gb π 0 Otw.6 92.31 0.00 Gł. 3.0 1.90 2.20 () wykres sondowania dynamicznego DPL 0 6 12 18 24 30 95 94 93 92 91 90 89 88 87 87 86 85 5.8 Gł. 6.0 C 86 85 1 140.0m 2 135.4m 3 129.4m 4 58.6m 6
Zał. 3.2. PRZEKRÓJ GEOTECHNCZNY NR skala pozioma 1:200 skala pionowa 1:100 m n.p.m. Otw.4 91.88 Otw.5 91.93 m n.p.m. 93 93 92 91 90 89 0 0.00 0.70 1.80 2.30 2.60 Gb A A 0.00 0.50 0.90 1.20 () 1.80 2.60 π 92 91 90 89 88 87 4.2 π B 4.2 3.80 π 88 87 86 85 5.8 Gł. 6.0 C 5.7 Gł. 6.0 5.70 Pπ 86 85 4 14.7m 5
GeoPlus - Badania Geologiczne www.geoplus.com.pl KARTA OTWORU GEOTECHNCZNEGO Profil numer 1 Zał.Nr: 4.1. Wiertnica: WH-15 Miejscowość: Marki Gmina: Marki Powiat: wołomiński Województwo: mazowieckie Obiekt: ul. Dworkowa Zleceniodawca: BPL Sp. z o.o. Wiercenie: GeoPlus - Badania Geologiczne i Geotechniczne Dozór geologiczny: dr Piotr Zawrzykraj System wiercenia: mechaniczny Rzędna: 92.32 m n.p.m Skala 1 : 50 Data wiercenia: 2014-12-16 Głębokość zwierciadła wody Stratygrafia Profil litologiczny Przelot [m.p.p.t] [m] [m] Opis litologiczny 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 nasyp budowlany (humus + piasek średni), czarny (H) 0.20 nasyp budowlany (piasek średni + gruz + kamienie), szary () s szg Nasypy Nasyp Symbol gruntu Warstwa geotechniczna Wilgotność Stan gruntu 1.0 0.70 0.90 1.10 gleba piaszczysta, ciemnobrązowa piasek średni, brązowy piasek średni, żółty Gb 0 mw - 2.0 B w zg 2.20 2.20 piasek średni, żółty nw 3.0 3.00 GeoPlus - Badania Geologiczne www.geoplus.com.pl KARTA OTWORU GEOTECHNCZNEGO Profil numer 2 Zał.Nr: 4.2. Wiertnica: WH-15 Miejscowość: Marki Gmina: Marki Powiat: wołomiński Województwo: mazowieckie Obiekt: ul. Dworkowa Zleceniodawca: BPL Sp. z o.o. Wiercenie: GeoPlus - Badania Geologiczne i Geotechniczne Dozór geologiczny: dr Piotr Zawrzykraj System wiercenia: mechaniczny Rzędna: 92.81 m n.p.m Skala 1 : 50 Data wiercenia: 2014-12-16 Głębokość zwierciadła wody Stratygrafia Profil litologiczny Przelot [m.p.p.t] [m] [m] Opis litologiczny 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 gleba piaszczysta, brązowa Gb 0 s - 0.20 piasek średni, żółty Symbol gruntu Warstwa geotechniczna Wilgotność Stan gruntu A szg 1.0 1.00 piasek średni, jasnoszary w 2.0 B zg 2.80 3.0 2.80 3.00 piasek średni, jasnoszary nw
GeoPlus - Badania Geologiczne www.geoplus.com.pl KARTA OTWORU GEOTECHNCZNEGO Profil numer 3 Zał.Nr: 4.3. Wiertnica: WH-15 Miejscowość: Marki Gmina: Marki Powiat: wołomiński Województwo: mazowieckie Obiekt: ul. Dworkowa Zleceniodawca: BPL Sp. z o.o. Wiercenie: GeoPlus - Badania Geologiczne i Geotechniczne Dozór geologiczny: dr Piotr Zawrzykraj System wiercenia: mechaniczny Rzędna: 92.78 m n.p.m Skala 1 : 50 Data wiercenia: 2014-12-16 Głębokość zwierciadła wody Stratygrafia Profil litologiczny Przelot [m.p.p.t] [m] [m] Opis litologiczny 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 nasyp budowlany (piasek średni + okruchy cegieł + popiół + części organiczne), ciemnobrązowy Symbol gruntu Warstwa geotechniczna Wilgotność Stan gruntu Nasypy Nasyp () 1.0 1.10 piasek średni zagliniony, ciemnobrązowy 1.40 piasek średni, jasnoszary w szg 2.0 A 2.90 3.0 2.70 2.90 3.00 piasek drobny zagliniony, ciemnobrązowy piasek drobny zagliniony, ciemnobrązowy Pd nw
GeoPlus - Badania Geologiczne www.geoplus.com.pl KARTA OTWORU GEOTECHNCZNEGO Profil numer 4 Zał.Nr: 4.4. Wiertnica: WH-15 Miejscowość: Marki Gmina: Marki Powiat: wołomiński Województwo: mazowieckie Obiekt: ul. Dworkowa Zleceniodawca: BPL Sp. z o.o. Wiercenie: GeoPlus - Badania Geologiczne i Geotechniczne Dozór geologiczny: dr Piotr Zawrzykraj System wiercenia: mechaniczny Rzędna: 91.88 m n.p.m Skala 1 : 50 Data wiercenia: 2014-12-16 Głębokość zwierciadła wody Stratygrafia Profil litologiczny Przelot [m.p.p.t] [m] [m] Opis litologiczny 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 nasyp budowlany (popiół + humus + żużel + okruchy cegieł), ciemnobrązowy Symbol gruntu Warstwa geotechniczna Wilgotność Stan gruntu Nasypy Nasyp 1.0 0.70 nasyp budowlany (popiół), szary szg 2.0 1.80 gleba piaszczysta, ciemnobrązowa Gb 0-2.30 piasek średni, jasnobrązowy A szg 2.60 ił pylasty, brązowo-szary 3.0 w 4.20 4.0 π B tpl 5.0 5.8 6.0 5.80 6.00 piasek pylasty, szary Pπ C nw zg
GeoPlus - Badania Geologiczne www.geoplus.com.pl KARTA OTWORU GEOTECHNCZNEGO Profil numer 5 Zał.Nr: 4.5. Wiertnica: WH-15 Miejscowość: Marki Gmina: Marki Powiat: wołomiński Województwo: mazowieckie Obiekt: ul. Dworkowa Zleceniodawca: BPL Sp. z o.o. Wiercenie: GeoPlus - Badania Geologiczne i Geotechniczne Dozór geologiczny: dr Piotr Zawrzykraj System wiercenia: mechaniczny Rzędna: 91.93 m n.p.m Skala 1 : 50 Data wiercenia: 2014-12-16 Głębokość zwierciadła wody Stratygrafia Profil litologiczny Przelot [m.p.p.t] [m] [m] Opis litologiczny 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 nasyp budowlany (popiół + humus + żużel + okruchy cegieł), ciemnobrązowy Symbol gruntu Warstwa geotechniczna Wilgotność Stan gruntu 0.50 nasyp budowlany (popiół), szary Nasypy Nasyp 1.0 0.90 1.20 nasyp budowlany (popiół + humus + żużel + okruchy cegieł), ciemnobrązowy nasyp budowlany (piasek średni + humus), ciemnobrązowy () szg 2.0 1.80 piasek średni, żółty A 3.0 2.60 ił pylasty, brązowo-szary A w pl 4.20 4.0 3.80 ił pylasty, brązowo-szary π B tpl 5.0 5.7 6.0 5.50 5.70 6.00 pył, szary piasek pylasty, szary Π Pπ C nw zg
GeoPlus - Badania Geologiczne www.geoplus.com.pl KARTA OTWORU GEOTECHNCZNEGO Profil numer 6 Zał.Nr: 4.6. Wiertnica: WH-15 Miejscowość: Marki Gmina: Marki Powiat: wołomiński Województwo: mazowieckie Obiekt: ul. Dworkowa Zleceniodawca: BPL Sp. z o.o. Wiercenie: GeoPlus - Badania Geologiczne i Geotechniczne Dozór geologiczny: dr Piotr Zawrzykraj System wiercenia: mechaniczny Rzędna: 92.31 m n.p.m Skala 1 : 50 Data wiercenia: 2014-12-16 Głębokość zwierciadła wody Stratygrafia Profil litologiczny Przelot [m.p.p.t] [m] [m] Opis litologiczny 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 nasyp budowlany (piasek średni + popiół), ciemnobrązowy Symbol gruntu Warstwa geotechniczna Wilgotność Stan gruntu Nasypy Nasyp 1.0 () szg w 2.0 1.70 1.90 2.20 gleba piaszczysta, ciemnobrązowa piasek średni, ciemnobrązowy piasek średni, jasnobrązowy Gb 0 A - szg 3.0 3.00 GeoPlus-Badania Geologiczne www.geoplus.com.pl Miejscowość: Marki Gmina: Marki Powiat: wołomiński Województwo: mazowieckie WYNK BADAŃ SONDĄ DYNAMCZNĄ DPL Profil numer 3 Obiekt: ul. Dworkowa nwestor: BPL Sp. z o.o. Sonda Nr: 1 Data: 2014-12-16 Rzędna: 92.78 m Zał.Nr 5.1. Głębokość zwierciadła wody Stratygrafia Profil litologiczny Luźny Stopień zageszczenia Srednio zagęszcz Zagęszczony nterpretacja lość udarów na 10 cm wbicia sondy N 10 N kor D /( L ) S [m.p.p.t] [m] 1 2 3 4 5 5 10 15 20 25 30 7 8 9 10 18 27 0.67 0.97 Nasypy Nasyp () 1.0 16 16 0.58 0.95 2.0 2.90 3.0 Pd Pd
GeoPlus-Badania Geologiczne www.geoplus.com.pl WYNK BADAŃ SONDĄ DYNAMCZNĄ DPL Profil numer 6 Zał.Nr 5.2. Miejscowość: Marki Gmina: Marki Powiat: wołomiński Województwo: mazowieckie Obiekt: ul. Dworkowa nwestor: BPL Sp. z o.o. Sonda Nr: 1 Data: 2014-12-16 Rzędna: 92.31 m Głębokość zwierciadła wody Stratygrafia Profil litologiczny Luźny Stopień zageszczenia Srednio zagęszcz Zagęszczony nterpretacja lość udarów na 10 cm wbicia sondy N 10 N kor D /( L ) S [m.p.p.t] [m] 1 2 3 4 5 5 10 15 20 25 30 7 8 9 10 9 11 0.51 0.94 Nasypy Nasyp 1.0 () 2.0 Gb 6 6 18 18 0.60 0.96 3.0
Zał. 6.