NR EGZ. INWESTOR: PRZEDSIĘWZIĘCIE BUDOWLANE: Zarząd Dróg Powiatowych ul. Polna 3B 37-100 Łańcut Budowa mostu na potoku bez nazwy w ciągu drogi powiatowej Nr 1549 R Kraczkowa Albigowa w km 7+148,00 FAZA OPRACOWANIA: BRANŻA: PROJEKT TECHNICZNY MOSTOWA CZĘŚĆ: IV. OPINIA GEOTECHNICZNA FUNKCJA IMIĘ, NAZWISKO NR UPR.; SPECJ. PODPIS Opracował Geolog: Tadeusz Śloński Upr. Nr 070866 CUG W-wa Współpraca Geolog: Marek Śloński - Rzeszów, maj 2008 Info-Projekt Sp. z o.o. 35-328 Rzeszów, ul. Geodetów 1 tel.: 85 05 678, fax: 85 05 844 NIP: 813-28-86-559 www: www.info-projekt.pl Spółka wchodzi w skład grupy kapitałowej:
Spis treści i załączników I. Część opisowa 1. Wstęp. 2. Lokalizacja i charakterystyka projektowanej inwestycji. 3. Opis budowy geologicznej terenu badań. 4. Opis warunków hydrogeologicznych terenu badań. 5. Opis właściwości fizyko-mechanicznych gruntów podłoża. 6. Ocena warunków geologiczno-inżynierskich podłoża gruntowego wraz z prognozą wpływu inwestycji na środowisko. 7. Wnioski i zalecenia. II. Część graficzna 1. Mapa geologiczna rejonu badań w skali 1:200 000. 2. Mapa orientacyjna w skali 1:25 000 z zaznaczoną lokalizacją projektowanej inwestycji. 3. Mapa dokumentacyjna w skali 1:500 z zaznaczonymi otworami badawczymi. 4-5. Karty dokumentacyjne otworów geologiczno-inżynierskich /zestawienie właściwości fizyko-mechanicznych gruntów podłoża/. 6. Przekrój geologiczno-inżynierski przez otwory badawcze. 7. Wykaz objaśnień i symboli. 2
1. WSTĘP W związku z potrzebą określenia warunków geologiczno-inżynierskich dla potrzeb projektowanej inwestycji pod nazwą Budowa mostu na potoku bez nazwy w ciągu drogi powiatowej nr 1549 R Kraczkowa Albigowa w km 7+148,00 opracowano niniejszą opinię geotechniczną. W ramach przedmiotowego opracowania określono punktowo rodzaje i stany gruntów podłoża do głębokości 12,00 m p.p.t. /łącznie 24 mb/ oraz określono warunki hydrogeologiczne. Celem uzyskania powyższych danych w uzgodnieniu z projektantem inwestycji wyznaczono 2 otwory badawcze rozmieszczone jak na załączonej mapie dokumentacyjnej w skali 1:500 /zał. nr 3/. Otwory badawcze w terenie wytyczono i zaniwelowano metodami geodezyjnymi w nawiązaniu do reperu państwowego. Na podstawie wyników badań pobranych prób gruntów wydzielono w podłożu warstwy i podwarstwy geotechniczne, dla których następnie obliczono wartości parametrów geotechnicznych wg PN-81/B-03020 niezbędnych do obliczeń konstrukcyjnych. Wiercenia badawcze zostały wykonane w miesiącu marzec 2008 r. pod stałym nadzorem geologa dokumentującego. W trakcie wierceń badawczych pobierano próby gruntów do badań makroskopowych z każdej napotkanej i wyodrębnionej litologicznie warstwy gruntu nie rzadziej jednak, niż co 1,0 m a w przypadku warstw cieńszych odpowiednio częściej celem określenia rodzaju gruntu, stanu, genezy i głębokości zalegania poszczególnych warstw. Ponadto pobrano próby gruntów z zachowaniem wilgotności naturalnej /NW/ i naturalnego uziarnienia /NU/ celem wykonania badań laboratoryjnych dla obliczenia podstawowych wartości parametrów geotechnicznych metodą A. W otworach badawczych mierzono poziomy wody gruntowej nawierconej i ustalonej przeprowadzając w tym celu stójki obserwacyjne do czasu stabilizacji lustra wody w otworach. Po zakończeniu wierceń i pobraniu prób gruntów otwory badawcze zlikwidowano przez zasypanie z ubiciem gruntem wyniesionym przez narzędzia wiertnicze. Na podstawie powyższych czynności oraz w oparciu o obowiązujące normy gruntowe: PN-86/B-02480 PN-74/B-04452 PN-81/B-03020 PN-88/B-04481 PN-60/B-04493 PN-64/8931-01 sporządzono w 5-ciu egzemplarzach niniejszą opinię geotechniczną. 3
2. LOKALIZACJA I CHARAKTERYSTYKA PROJEKTOWANEJ INWESTYCJI Teren będący przedmiotem badań położony jest w granicach administracyjnych miejscowości Kraczkowa w jej części wschodniej w ciągu drogi powiatowej nr 1549 relacji Kraczkowa Albigowa na przekroczeniu potoku bez nazwy w km 7+148,00. Według podziału fizjograficznego Polski (J. Kondracki 1978 r.) rozpatrywany rejon położony jest w części zachodniej pod nazwą Pogórze Rzeszowskie. Pod względem morfologicznym dokumentowany rejon obejmuje dolinę potoku b/n jej fragment lewo i prawobrzeżnej terasy akumulacyjnej. Rozciągająca się dolina potoku b/n ma konfigurację płaską z ogólnym nachyleniem o kierunku SW-NE zgodnie z przebiegiem koryta potoku b/n. Wysokości bezwzględne w strefie otworów badawczych zawierają się w granicach 210,60-210,70 m n.p.m. Bezpośrednie sąsiedztwo istniejącego mostu to teren wykorzystywany jako łąki. Projektowane przedsięwzięcie inwestycyjne polegać będzie na budowie mostu w miejscu istniejącego w złym stanie technicznym przewidziany do rozebrania. Parametry projektowanego obiektu: Konstrukcja podpór: podpory projektowanego mostu to przyczółki ścianowe żelbetowe, z betonu klasy B30 wraz ze skrzydłami wiszącymi zamocowanymi w korpusie. posadowienie projektowanych podpór pośrednie na żelbetowych palach wierconych ø 150 cm, pale zwieńczone są oczepem. Konstrukcja pomostu: przewiduje się budowę ustroju płytowego pół-prefabrykowanego, ze strunobetonowych belek typu odwróconego T (Kujan) L = 17.64 m, zespolonych z nadbetonem zbrojonym, z wyposażeniem pomostu odpowiadającym wymogom Inwestora. schemat statyczny: belka swobodnie podparta, spięta kotwami z podporami, dostosowana rozpiętościowo do projektowanych podpór i warunków spływu wielkich wód miarodajnych. Żądany zakres rozpoznania gruntowego: Ocena geotechniczna, warunki hydrogeologiczne, parametry gruntów, profile otworów badawczych, przekrój geologiczno-inżynierski przez otwory badawcze, wnioski i zalecenia. 4
3. OPIS BUDOWY GEOLOGICZNEJ TERENU BADAŃ Dokumentowany rejon znajduje się w obrębie południowego skraju dużej jednostki geologicznej tzw. Zapadliska Przedkarpackiego, którego basen wypełniają osady morskie miocenu wykształcone w postaci iłów pylastych i iłołupków facji krakowieckiej. Miąższość serii trzeciorzędowej jest znaczna. Bezpośrednio na stropie miocenu zalegają tu młodsze osady czwartorzędowe akumulacji eolicznej /plejstocen/ reprezentowane przez lessopodobne gliny i pyły różnego typu. W obrębie doliny potoku bez nazwy w części stropowej podłoża zalegają grunty wodno-zastoiskowe reprezentowane przez namuły organiczno-gliniaste. Budowa geologiczna w świetle wykonanych wierceń badawczych przedstawia się następująco: Strop podłoża pod warstwą gleby o miąższości 0,20 m budują osady czwartorzędowe/mady/ akumulacji potoku bez nazwy reprezentowane przez gliny pylaste i pyły zawierające w części stropowej podłoża znaczne ilości części organicznych. Utwory akumulacji potoku b/n /mady/ podścielają grunty wodno-zastoiskowe reprezentowane przez namuły organiczno-gliniaste, których przedziały głębokości oraz ich miąższość podaje się poniżej: Otwór badawczy nr 1 5,10-9,00 m p.p.t. /miąższość 3,90 m/ Otwór badawczy nr 2 5,60-9,40 m /miąższość 3,80 m p.p.t./ Osady akumulacji potoku bez nazwy /mady/ przewiercono w spągu na głębokości 9,00-9,40 m p.p.t. w zależności od lokalizacji otworów badawczych, na tym bowiem poziomie zaznacza się strop utworów eolicznych /czwartorzęd/ reprezentowane przez lessopodobne pyły. Ogólnie w strefie otworów badawczych osadów czwartorzędowych nie przewiercono w spągu do osiągniętej głębokości 12,0 p.p.t. 5
4. OPIS WARUNKÓW HYDROGEOLOGICZNYCH TERENU BADAŃ W trakcie wierceń badawczych stwierdzono stały poziom wody gruntowej. W poniższej tabeli zestawiono wyniki pomiarów głębokości wody gruntowej jej poziomów nawiercenia i ustalenia oraz rzędne nawiercenia i ustalenia tej wody. Numer otworu Głębokość nawiercenia wody w [m p.p.t. Głębokość ustalenia wody w [m p.p.t. Rzędna nawiercenia wody w [m n.p.m. Rzędna ustalenia wody w [m n.p.m. 1 2,40 1,90 208,20 208,70 2 2,60 2,30 208,10 208,40 Udokumentowane wody gruntowe na badanym terenie związane są z utworami czwartorzędowymi i mają charakter poziomu o zwierciadle ciągłym. Warstwę wodonośną stanowią zalegające grunty spoiste /mady/ reprezentowane przez gliny pylaste. Stwierdzona woda gruntowa ma charakter lekko napiętego /wody naporowe/, o czym świadczą z reguły wyższe poziomy ustalenia od poziomów nawiercenia po przeprowadzonych stójkach obserwacyjnych do czasu stabilizacji lustra wody w otworach. Poziom wody gruntowej w obrębie otworów badawczych z uwagi na ich lokalizację w bezpośrednim sąsiedztwie koryta potoku bez nazwy jest bezpośrednio zależny od stanu wody na potoku jw. a zatem może ulegać okresowym wahaniom zarówno w dół jak i w górę. Powyższe uwagi nie dotyczą stanów powodziowych na potoku bez nazwy. Ogólnie wpływ na warunki wodne w omawianym rejonie ma jego ukształtowanie oraz budowa geologiczna podłoża. Rejon badań położony jest w obrębie doliny potoku bez nazwy, który stanowi lokalną zlewnię dla wód popadowych odprowadzając je dalej w strefę koryta rzeki Sawa za pośrednictwem, której odprowadzane są do rzeki Wisłok. Powyższe powoduje, że wody poopadowe spływają z terenów wyżej położonych i nawadniają grunty podłoża. Hydrograficznie obszar badań położony jest w obrębie lewobrzeżnej zlewni rzeki Wisłok. Warunki wodne w rejonie badań geotechnicznych w znacznym stopniu warunkuje budowa geologiczna, bowiem podłoże budują słaboprzepuszczalne grunty spoiste, do jakich należą gliny pylaste i pyły, które uniemożliwiają dalszą szybką infiltrację wód poopadowych w głąb podłoża i powodują ich stagnowanie płytko w jego części stropowej. Z uwagi na powyższe stwierdzony stały poziom wody gruntowej ma charakter zawieszony. W świetle powyższych ustaleń warunki hydrogeologiczne w strefie otworów badawczych stwierdza się jako niekorzystne. 6
5. OPIS WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNO-MECHANICZNYCH GRUNTÓW PODŁOŻA Z uwagi na zróżnicowanie litologiczne i różne stany gruntów podłoże to uznano za uwarstwione, a na podstawie badań makroskopowych i laboratoryjnych pobranych prób gruntów obliczono następnie dla wydzielonych warstw i podwarstw geotechnicznych wartości parametrów geotechnicznych zgodnie z PN-81/B-03020 metodą A wilgotność naturalną w n w %, zawartość części organicznych I om w % stopień plastyczności I L, granice plastyczności w p, granice płynności w L, wskaźnik plastyczności I P oraz gęstość objętościową ρ w t/m 3 i metodą B kąt tarcia wewnętrznego, spójność c u w kpa, moduł odkształcenia pierwotnego E o w kpa i moduł ściśliwości pierwotnej M o w kpa. Charakterystykę wydzielonych warstw i podwarstw geotechnicznych nie licząc gleby oraz wyniki obliczonych parametrów geotechnicznych niezbędnych do obliczeń konstrukcyjnych zestawiono poniżej: Warstwa geotechniczna I Warstwa ta obejmuje osady czwartorzędowe /mady/ akumulacji potoku bez nazwy reprezentowane przez gliny pylaste i pyły. Grunty tej warstwy w przedziale głębokości 2,40-3,40 m p.p.t. zawierają znaczne ilości części organicznych. Z uwagi na stany tych gruntów w obrębie tej warstwy wydzielono dwie podwarstwy geotechniczne: Podwarstwa geotechniczna I A Zaliczono do niej grunty w konsystencji twardoplastycznej, wilgotne. Grupa gruntów C wg PN-81/B-03020 Wilgotność naturalna 22,5 w n [% Gęstość objętościowa ρ [t/m 3 2,01 Zawartość części organicznych 0,9 I om [% Stopień plastyczności I L 0,17 Spójność 18 c u [kpa Kąt tarcia wewnętrznego φ u [1 o 15 o Moduł odkształcenia pierwotnego 22000 E o [kpa Moduł ściśliwości pierwotnej 31000 M o [kpa 7
Podwarstwa geotechniczna I B Tu zaliczono grunty w konsystencji plastycznej, wilgotne i mokre. Grupa gruntów C wg PN-81/B-03020 Wilgotność naturalna 25,2 w n [% Gęstość objętościowa ρ [t/m 3 1,96 Zawartość części organicznych 2,6 I om [% Stopień plastyczności I L 0,35 Spójność 12 c u [kpa Kąt tarcia wewnętrznego φ u [1 o 12 o 30 Moduł odkształcenia pierwotnego 14000 E o [kpa Moduł ściśliwości pierwotnej 19000 M o [kpa Warstwa geotechniczna II Do warstwy tej zaliczono grunty wodno-zastoiskowe reprezentowane przez bardzo słabonośne namuły organiczno-gliniaste nie nadające się do bezpośredniego sadowienia projektowanego obiektu. Z uwagi na stany tych gruntów w obrębie tej warstwy wydzielono dwie podwarstwy geotechniczne: Podwarstwa geotechniczna II A Zaliczono do niej grunty w konsystencji twardoplastycznej, wilgotne. Grupa gruntów C wg PN-81/B-03020 Wilgotność naturalna 26,4 w n [% Gęstość objętościowa ρ [t/m 3 1,59 Zawartość części organicznych 10,7 I om [% Stopień plastyczności I L 0,22 Spójność 9 c u [kpa Kąt tarcia wewnętrznego φ u [1 o 8 o Moduł odkształcenia pierwotnego 10000 E o [kpa Moduł ściśliwości pierwotnej 14000 M o [kpa 8
Podwarstwa geotechniczna II B Tu zaliczono grunty w konsystencji plastycznej, wilgotne. Grupa gruntów C wg PN-81/B-03020 Wilgotność naturalna 34,1 w n [% Gęstość objętościowa ρ [t/m 3 1,51 Zawartość części organicznych 14,9 I om [% Stopień plastyczności I L 0,45 Spójność 7 c u [kpa Kąt tarcia wewnętrznego φ u [1 o 6 o Moduł odkształcenia pierwotnego 8000 E o [kpa Moduł ściśliwości pierwotnej 11000 M o [kpa 9
6. OCENA WARUNKÓW GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKICH PODŁOŻA GRUNTOWEGO WRAZ Z PROGNOZĄ WPŁYWU INWESTYCJI NA ŚRODOWISKO Na podstawie danych uzyskanych drogą wierceń, badań prób gruntów, wizji lokalnej terenu stwierdza się, co następuje: W strefie lokalizacji otworów badawczych gdzie przewiduje się realizację zadania inwestycyjnego grunty budujące podłoże charakteryzują się zróżnicowaniem litologicznym i genetycznym. Powyższe uzasadnia się: Zalegające tu osady akumulacji potoku bez nazwy /mady/ oraz osady akumulacji eolicznej występują w konsystencji twardoplastycznej zaliczone do warstwy geotechnicznej I A, II A i w konsystencji plastycznej zaliczone do warstwy geotechnicznej I B i II B oraz w różnym stopniu zawilgocenia wilgotne i mokre, w związku z czym wykazują bardzo zmienne pomiędzy sobą właściwości fizyko-mechaniczne /nośność/. Grunty zaliczone do warstwy geotechnicznej I B w obrębie części stropowej podłoża zawierają znaczne ilości części organicznych powstałe z namycia humusu z wyżej położonych obszarów. Zalegające o zmiennej miąższości przewarstwienia gruntów wodno-zastoiskowych, do jakich należą namuły organiczno-gliniaste w konsystencji twardoplastycznej i plastycznej /warstwa geotechniczna II A i II B znacząco pogarszają warunki geotechniczne grunty tych warstw nie nadają się do bezpośredniego sadowienia obiektu. Stwierdzone w spągu grunty eoliczne, do jakich należą pyły w konsystencji twardoplastycznej wykazują dobre parametry geotechniczne /nośność/. Warunki hydrogeologiczne w rejonie badań geotechnicznych ocenia się jako niekorzystne z uwagi na zaleganie wody gruntowej w formie stałego poziomu z możliwością jej znacznych wahań zarówno w dół jak i w górę. W świetle powyższych ustaleń warunki geotechniczne do głębokości 9,00-9,40 m p.p.t. w zależności od lokalizacji otworów badawczych ocenia się jako niekorzystne, poniżej zaś jako dobre. Realizacja projektowanej inwestycji oraz jej eksploatacja po zakończeniu budowy będzie prowadzona z zachowaniem obowiązujących norm i warunków technicznych. W związku z powyższym projektowany obiekt nie wpłynie na zmianę warunków środowiskowych, nie nastąpi jego degradacja. Realizacja budowy nowego mostu nie przewiduje wykorzystania złóż kopalin. Na terenie badań i w jego bezpośrednim sąsiedztwie nie występują zjawiska, procesy geodynamiczne i antropogeniczne. 10
7. WNIOSKI I ZALECENIA Wiercenia badawcze, badania prób gruntów, wizja lokalna terenu dostarczyły wystarczających danych do oceny podłoża gruntowego w związku, z czym stwierdza się i zaleca, co następuje: Wiercenia badawcze, badania prób gruntów, wizja lokalna terenu dostarczyły wystarczających danych do oceny podłoża gruntowego w związku, z czym stwierdza się i zaleca, co następuje: 7.1 W strefie otworów badawczych gdzie przewiduje się realizację zadania inwestycyjnego grunty budujące podłoże charakteryzują się zróżnicowaniem litologicznym i genetycznym wykazują znacznie różniące się pomiędzy sobą cechy fizyko-mechaniczne. Warunki geotechniczne w części stropowej podłoża z uwagi na układ gruntowy, rodzaj gruntów oraz ich cechy fizyko-mechaniczne ocenia się jako niekorzystne w strefie otworu badawczego nr 1 do głębokości 9,00 m p.p.t. w strefie otworu badawczego nr 2 do głębokości 9,40 m p.p.t. Poniżej tych głębokości warunki geotechniczne ocenia się jako dobre dotyczy to gruntów zaliczonych do warstwy geotechnicznej I A. Przestrzenny układ warstw w strefie otworów badawczych obrazuje wykonany przekrój geologiczno-inżynierski przez otwory badawcze /zał. nr 6/. Natomiast szczegółową charakterystykę właściwości fizyko-mechanicznych gruntów obejmujących wyodrębnione warstwy i podwarstwy geotechniczne zawarto w rozdziale nr 5 niniejszego opracowania. 7.2 Z uwagi na znaczne zróżnicowanie litologiczne i różne stany gruntów w części stropowej podłoża, które wykazują bardzo zmienne pomiędzy sobą cechy fizyko-mechaniczne rozwiązanie sadowienia obiektu mostowego należy przyjąć jako pośrednie na odpowiedniej średnicy i konstrukcji palach sadowione poniżej bardzo słabonośnych namułów organiczno-gliniastych w obrębie gruntów eolicznych zaliczonych do warstwy geotechnicznej I A, których strop zaznacza się na głębokości 9,00-9,40 m p.p.t. Grunty tej warstwy gwarantują dobrą stabilność obiektu mostowego. Na podstawie materiałów archiwalnych oraz ogólnej znajomości budowy geologicznej rozpatrywanego rejonu, zakłada się, że osady eoliczne i lessopodobne (gliny pylaste i pyły piaszczyste) o zbliżonych wartościach parametrów geotechnicznych, jakie zaliczono do warstwy geotechnicznej I A zalegają do głębokości ok. 18,0-20,0 m p.p.t. Projekt techniczny obiektu inżynierskiego oraz jego realizację należy wykonać zgodnie z obowiązującymi normami: a) PN-85/S-10030 Obiekty mostowe. Obciążenia. b) PN-92/S-10042 Obiekty mostowe. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Projektowanie. c) PN-81/B-03020 Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. d) PN-83/B-02482 Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych. e) PN-85/B-03010 Ściany oporowe. Obliczenia statyczne i projektowanie. 11
7.3 Projekt mostu powinien uwzględniać system odwodnienia celem odprowadzania wód poopadowych poza korpus drogowy /pomost mostu/ w sposób nie stanowiący przeszkód dla ruchu. 7.4 Wszelkie wykopy /prace zimne/ z uwagi na niekorzystne warunki gruntowo-wodne w części stropowej podłoża należy bezwzględnie prowadzić z uwzględnieniem odpowiednich zabezpieczeń ścian wykopów przed ich obrywaniem i osuwaniem się dotyczy to w szczególności sadowienia przyczółków. 7.5 Nasypy ziemne na trasie dojazdów należy zaprojektować i wykonać zgodnie z obowiązującymi normami w szczególności dotyczy to: Doboru gruntu dla konstrukcji nasypów przyczółków. Wyklucza się do tego celu grunty lessopodobne /pyły, gliny pylaste/, które nie nadają się do budowy nasypów, bowiem są to grunty mające właściwości gruntów makroporowatych, zawierają bardzo małą ilość niehydrofilnych cząstek iłowych. Są, zatem skłonne pod wpływem zawilgocenia do utraty sił spójności i osiadania zapadowego bardzo niekorzystnego dla budowli. Ponadto są to grunty tiksotropowe tzn. ulegają uplastycznieniu i upłynnianiu się pod wpływem działania wstrząsów /obciążenia dynamiczne transport kołowy/. Nasypy należy tu wykonać z nośnych gruntów piaszczystych. 7.6 Strefę przyczółków należy bezwzględnie zabezpieczyć przed obrywaniem się gruntu, spełzywaniem, erozją lub osuwaniem. W związku, z czym należy zaprojektować i wykonać odpowiednie odwodnienie powierzchniowe tej strefy celem szybkiego odprowadzenia wód poopadowych poza strefę przyczółków. Konstrukcja ścieków skarpowych usytuowanych poprzecznie na skarpie powinna być wykonana z elementów posiadających szczelność i odporność na osiadanie. Wzajemne oddalenia ścieków skarpowych należy zaprojektować i wykonać zgodnie z obowiązującymi normami. Zaleca się rozważenie zabezpieczenia nasypów stosując w tym celu odpowiedni dobór geosyntetyków w postaci geosiatek, geotkanin, geowłóknin bądź inne wyroby geotekstylne pokrewne. 7.7 Zaleca się dodatkowo w bezpośrednim sąsiedztwie mostu zabezpieczyć zewnętrzne strefy /podnóże/ nasypów przed rozmywaniem stosując w tym celu, np.: prefabrykaty betonowe. 7.8 Do obliczeń konstrukcyjnych projektowanego zadania inwestycyjnego objętego zakresem niniejszego opracowania należy przyjąć wartości parametrów geotechnicznych zestawione w rozdziale nr 5 i 6. 12