FIRMA PROJEKTOWO KONSULTACYJNA 87-100 Toruń, ul. Kusocińskiego 18/6, tel./fax (0-56) 645-18-57 e-mail: s.lorenc@wp.pl tel. kom. 603-78-49-57 Egz. Nr 5 DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA określająca warunki gruntowo-wodne w obszarze Ogrodu Zoobotanicznego przy ul. Bydgoskiej w Toruniu (teren od strony ul. Rybaki) Inwestor prac: Ogród Zoobotaniczny 87-100 Toruń, ul. Bydgoska 7 Lokalizacja inwestycji: Toruń, ul. Bydgoska (teren od strony ul. Rybaki) Miejscowość: Toruń Gmina: Miasto Toruń Powiat: Toruń Województwo: kujawsko-pomorskie Opracował: mgr Sławomir Lorenc upr. geol. MOŚZNiL Nr V-1232 Toruń, lipiec 2010 r. FPK - projektowanie i dokumentowanie dla potrzeb realizacji obiektów służących ochronie środowiska, usługi geologiczno - inżynierskie i hydrogeologiczne, projektowanie, wykonywanie i dokumentowanie otworów studziennych ujęć wody, piezometrów dla potrzeb monitoringu lokalnego, monitoring wód podziemnych, ekspertyzy hydrogeologiczne dla potrzeb instalacji pomp ciepła, nadzory wykonywanych robót geologicznych, rozpoznanie zanieczyszczeń substancjami ropopochodnymi i pestycydami w wodzie i gruncie, operaty wodnoprawne
2 Spis treści: 1. Wstęp cel prac geologicznych 2. Zakres zrealizowanych prac 2.1 Prace terenowe 2.2 Prace geodezyjne 3. Charakterystyka terenu dokumentowanych prac 3.1 Lokalizacja terenu badań, zagospodarowanie terenu 3.2 Morfologia i hydrografia 3.3 Budowa geologiczna i warunki hydrogeologiczne 4. Charakterystyka geotechniczna gruntów 5. Ocena warunków geologiczno-inżynierskich Wnioski i zalecenia 6. Materiały wykorzystane w opracowaniu Spis załączników: 1. Mapa dokumentacyjna w skali 1: 10 000; Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki Ogród Zoobotaniczny (lokalizacja terenu projektowanej inwestycji) 2. Plan sytuacyjno-wysokościowy w skali 1: 500, Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki Ogród Zoobotaniczny lokalizacja otworów badawczych 3.1 Karta dokumentacyjna otworu geotechnicznego otwór Nr 01/10 3.2 Karta dokumentacyjna otworu geotechnicznego otwór Nr 02/10 3.3 Karta dokumentacyjna otworu geotechnicznego otwór Nr 03/10 4.1 Przekroje geologiczne: Ogród Zoobotaniczny, Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki Przekrój geotechniczny I I (otwory 03/10 02/10) Przekrój geotechniczny II II (otwory 01/10 02/10) 4.2 Objaśnienia symboli i znaków użytych na przekrojach hydrogeologicznych i geotechnicznych 5.1 Mapa podziału hydrograficznego Polski w skali 1: 50 000 (wycinek); Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki; Ogród Zoobotaniczny lokalizacja terenu projektowanej inwestycji 5.2 Objaśnienia do mapa hydrograficzna Polski w skali 1: 50 000 6.1 Mapa geomorfologiczna Polski w skali 1: 50 000; wycinek ark. Toruń (A. Tomczak, 1965 r.) Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki; Ogród Zoobotaniczny lokalizacja terenu projektowanej inwestycji 6.2 Objaśnienia do mapy geomorfologicznej Polski w skali 1: 50 000 7. Mapa granic obszaru Natura 2000 i obszarów chronionych w skali 1: 50 000, Dolina Dolnej Wisły PLB 04 0003 8. Jednolite części wód podziemnych JCWPd Nr 44 9.1. Mapa geologiczno gospodarcza Polski w skali 1: 50 000; ark. 321 Toruń (wycinek mapy głównej) Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki; Ogród Zoobotaniczny lokalizacja terenu projektowanej inwestycji 9.2 Objaśnienia do mapa geologiczno-gospodarcza Polski w skali 1: 50 000, ark. 362 Ciechocinek 10.1 Stany wody w korycie rz. Wisły: 01.07 22.07. 2010 r. (wg danych IMiGW w Warszawie) 11.1 Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1: 50 000, Toruń, ul. Szosa Bydgoska Nr 15 11.2 Objaśnienia do mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1: 50 000, ark. 321 - Toruń 11.3 Przekrój hydrogeologiczny II II Wg Objaśnienia do mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1: 50 000, ark. 321 - Toruń 12. Parametry geotechniczne legenda do przekrojów geotechnicznych
3 1. Wstęp cel prac geologicznych W obszarze użytkowanym przez Ogród Zoobotaniczny w Toruniu planowane są prace związane z rewitalizacją istniejącej infrastruktury technicznej. W ramach prac przewiduje się rekultywację niecki stawu wraz z budową zrzutu wód pompowanych z ujęcia wody i modernizację odpływu z odprowadzeniem do miejskiej sieci kanalizacyjnej w ul. Rybaki. Rekultywacja istniejącego zbiornika wodnego obejmuje zmianę ukształtowania niecki stawu i jego pogłębienie. Z tego względu zaistniała konieczność rozpoznania budowy geologicznej w bezpośrednim sąsiedztwie zbiornika wodnego, a przede wszystkim rozpoznania położenia zwierciadła wody gruntowej w jego sąsiedztwie. W zakresie badań terenowych uwzględniono również rozpoznanie warunków hydrogeologicznych w miejscu lokalizacji projektowanego ujęcia wody wykorzystywanego dla potrzeb wymuszonej cyrkulacji wody w stawie. Pozwoli to na utrzymywanie zakładanego w projekcie poziomu wody w zbiorniku i parametrów jakościowych wody. Lokalizację terenu zagospodarowanego przez Ogród Zoobotaniczny zamieszczono na załączniku graficznym Nr 1 (mapa dokumentacyjna w skali 1: 10 000). Dokumentowany zakres badań terenowych zrealizowano na zlecenie inwestora projektowanych prac rewitalizacyjnych, którym jest: Ogród Zoobotaniczny 86-100 Toruń, ul. Bydgoska Nr 7 Szczegółowe usytuowanie dokumentowanych otworów badawczych zaznaczono na załączniku graficznym Nr 2 (plan sytuacyjno-wysokościowy). Natomiast charakterystyka techniczna stawu i towarzyszącej infrastruktury technicznej przedstawiona zostanie w projekcie budowlanym. Teren projektowanej inwestycji położony jest w granicach administracyjnych miasta Torunia. Zgodnie z 5 rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz.U. Nr 126, poz. 839) uwzględniając występowanie antropogenicznych gruntów nasypowych osiągających miąższości do około 2,5 3,5 m, warstwową budowę geologiczną oraz głębokość położenia zwierciadła wody gruntowej, obszar badań zakwalifikowano do złożonych warunków gruntowo-wodnych. 2. Zakres zrealizowanych prac 2.1 Prace terenowe Dla potrzeb opracowania projektu rewitalizacji istniejącego zbiornika wodnego oraz rozpoznania warunków hydrogeologicznych w miejscu wytypowanym na lokalizację ujęcia wody podziemnej w obszarze Ogrodu Zoobotanicznego w Toruniu wykonane zostały badania geotechniczne podłoża gruntowego. Dokumentowane otwory badawcze zlokalizowane zostały po południowej oraz północno-wschodniej stronie stawu. Natomiast otwór 02/10 zlokalizowany został w południowo-wschodnim narożniku terenu użytkowanego przez Ogród Zoobotaniczny, w miejscu planowanego ujęcia wody. Szczegółowe usytuowanie otworów geotechnicznych zaznaczono na planie sytuacyjno-wysokościowym załączonym w opracowaniu (zał. Nr 2). W celu szczegółowego rozpoznania budowy geologicznej, warunków geotechnicznych oraz aktualnego położenia zwierciadła wody gruntowej zrealizowany został następujący zakres prac terenowych: 2 otwory badawcze do głębokości 4,0 m ppt oraz 1 otwór odwiercony do głębokości 7,0 m ppt.
4 W ramach dokumentowanych prac odwiercono otwory badawcze o łącznym metrażu 15,0 mb. W opracowaniu wykorzystano między innymi wyniki archiwalnych otworów hydrogeologicznych i geotechnicznych zrealizowanych w obszarze przylegającym do terenu użytkowanego przez Ogród Zoobotaniczny w Toruniu. W trakcie wiercenia otworów systematycznie prowadzone były obserwacje miąższości i stopnia wilgotności przewiercanych gruntów nasypowych oraz gruntów rodzimych. Podczas wykonywania prac, we wszystkich dokumentowanych otworach nawiercono strefę saturacji co umożliwiło pomiar ustabilizowanego zwierciadła wody gruntowej. Po zakończeniu wiercenia otworów i wykonaniu ich opróbowania zlikwidowano je zagęszczanym urobkiem z zachowaniem następstwa litologicznego przewiercanych osadów. Prace terenowe zrealizowano w lipcu 2001 r., po długotrwałym braku opadów atmosferycznych, przy średnich stanach wody na poziomie 300 320 cm. 2.2 Prace geodezyjne Miejsca lokalizacji dokumentowanych otworów geotechnicznych wyznaczone zostały metodą domiarów prostokątnych w dowiązaniu do istniejących w terenie szczegółów sytuacyjnych, w oparciu o zaktualizowany plan sytuacyjno-wysokościowy w skali 1: 500. Szczegółową lokalizację dokumentowanych otworów zamieszczono w opracowaniu na załączniku graficznym Nr 2 plan sytuacyjno-wysokościowy w skali 1: 500. Po wykonaniu dokumentowanych otworów, rzędne wysokościowe miejsca ich lokalizacji określone zostały metodą niwelacji technicznej w dowiązaniu do reperów roboczych o znanej rzędnej. 3. Charakterystyka terenu dokumentowanych prac 3.1 Lokalizacja terenu badań, zagospodarowanie terenu Teren użytkowany przez Ogród Zoobotaniczny usytuowany jest w kierunku zachodnim od zabudowy Starego Miasta w Toruniu, w granicach administracyjnych miasta. Północną granicę Ogrodu Zoobotanicznego wyznacza torowisko linii tramwajowej oraz pas jezdni ul. Bydgoskiej, a granicę południową jednia ul. Rybaki. Natomiast od strony zachodniej granicę wyznacza południowy odcinek jezdni ul. Matejki oddzielającej strefę zabudowy mieszkaniowej (budynki wielokondygnacyjne). Zabudowa mieszkaniowa usytuowana jest również po południowej stronie jezdni ul. Rybaki. W kierunku wschodnim brak naturalnych elementów wyznaczających granicę obiektu. Lokalizację Ogrodu Zoobotanicznego zaznaczono na załączniku graficznym Nr 1 (mapa dokumentacyjna w skali 1: 10 000). Wzdłuż torowiska tramwajowego i jezdni ul. Bydgoskiej rzędne terenu kształtują się na poziomie 51,5 52,5 m npm. Natomiast w południowej części Ogrodu Zoobotanicznego oraz jezdni ul. Rybaki rzędne oscylują na poziomie rzędnych 43,0 43,5 m npm. Wielkość deniwelacji osiąga wartości do około 7,5 8 m. Związane jest to z usytuowaniem ogrodu w strefie zbocza rozdzielającego nadzalewowe tarasy akumulacyjne doliny Wisły. W przeszłości w strefie zbocza prowadzona była eksploatacja piasku oraz gliny pylastej i iłów plioceńskich prowadząca do znacznych przeobrażeń morfologii. Podczas budowy portu zimowego oraz likwidacji umocnień ziemnych osłaniających Stare Miasto od strony zachodniej wyrobiska poeksploatacyjne zostały wypełnione gruntami nasypowymi. Natomiast wzdłuż ul. Rybaki powierzchnia terenu nadbudowana została warstwą gruntów nasypowych o miąższości około 2,5 3 m. Zbiornik wodny, który objęty zostanie pracami rekonstrukcyjnymi usytuowany jest w południowej części Ogrodu Zoobotanicznego, od strony ul. Rybaki. W odległości około 90 m w kierunku południowym od jezdni ulicy znajduje się nabrzeże portu zimowego posiadającego bezpośrednie połączenie z korytem Wisły. Teren Ogrodu Zoobotanicznego usytuowany jest na wysokości 736 km Wisły, tj. 1,3 km w dół koryta rzeki w odniesieniu do wodowskazu (km 734,7).
5 3.2 Morfologia i hydrografia Obszar Ogrodu Zoobotanicznego w Toruniu pod względem geomorfologicznym zaliczany jest do strefy Pradoliny Toruńsko - Eberswaldzkiej. W obrębie Pradoliny, wyróżniono liczne tarasy akumulacyjno-erozyjne (łącznie XI tarasów; wg W. Niewiarowski, A. Tomczak, 1969, 1973). Badany obszar Ogrodu Zoobotanicznego usytuowany po północnej stronie ul. Rybaki zlokalizowany jest u podstawy zbocza IV tarasu akumulacyjnego. Powierzchnia tarasu w sąsiedztwie ul. Rybaki wznosi się do rzędnych przedziale około 43,0 43,5 m npm, tj. około 7,5-8 m powyżej średnich stanów wody w korycie Wisły. Natomiast rzędne przykrawędziowej części tarasu w sąsiedztwie torowiska linii tramwajowej i jezdni ul. Bydgoskiej oscylują w przedziale 51,5 52,5 m npm. W trakcie postępującej urbanizacji opisywanego terenu pierwotne zbocze tarasu nachylonego w kierunku południowym do współczesnej doliny rzeki Wisły podlegało licznym przeobrażeniom. W przeszłości strefa krawędziowa tarasu była miejscem eksploatacji surowców mineralnych czego efektem były głębokie wyrobiska. Natomiast w okresie likwidacji umocnień ziemnych usytuowanych po zachodniej stronie Starego Miasta oraz budowy niecki portu zimowego, przemieszczane grunty wykorzystane zostały do stopniowej makroniwelacji strefy zboczowej tarasu. W okresie tym nadbudowana została powierzchnia terenu wzdłuż jezdni ul. Rybaki. Z tego względu w południowej części Ogrodu Zoobotanicznego, gdzie zlokalizowane zostały otwory badawcze, warstwa piaszczystych gruntów nasypowych osiąga miąższości do około 2,5 3,5 m. Przy czy w sąsiedztwie miejsca lokalizacji otworów prawdopodobnie pierwotna powierzchnia morfologiczna występowała na rzędnych około 40,5 41,0 m npm. Ze względu na warunki sedymentacji osadów budujących tarasy akumulacyjne, występowały liczne obniżenia morfologiczne oraz starorzecza. Jedno z obniżeń powierzchni tarasu prawdopodobnie występowało po południowej stronie stawu. Zostało ono zakumulowane osadami facji pozakorytowej, reprezentowanymi przez gliny pylaste laminowane pyłe i namuły (mada rzeczna) oraz gytią pylastą (vide: profil litologiczny otworu 03/10). Ze względu na zabudowę mieszkaniową po południowej stronie ul. Rybaki oraz budowę sieci infrastruktury podziemnej, wzdłuż jezdni ulicy warstwa piaszczystych gruntów nasypowych nadbudowujących pierwotną powierzchnię morfologiczną podlegały dalszym przemieszczeniom w obrębie likwidowanych wykopów budowlanych. Głównym elementem sieci hydrograficznej w opisywanej części miasta Torunia jest współczesna dolina rz. Wisły. Stanowi ona regionalną bazę drenażu zarówno dla wód powierzchniowych (Struga Toruńska tzw. stare koryto; vide: zał. Nr 5.1) jak i wód gruntowych spływających z obszaru tarasu IV generalnie w kierunku południowym. Intensywny odpływ wody funkcjonuje w okresie wysokich stanów wody gruntowej oraz bezpośrednio po wiosennych roztopach. Przy czym znaczna wielkość deniwelacji pomiędzy powierzchnią tarasu i powierzchnią stropową niżej zalegających osadów słaboprzepuszczalnych, a średnimi stanami wody w Wiśle (około 35,1 35-4 m npm) wymusza intensywny odpływ wody gruntowej. Czynniki te wraz z budową geologiczną tarasu (znacznej miąższości pokrywa osadów piaszczystych zalegających na iłach plioceńskich oraz glinach piaszczystych) decyduje o stosunkowo głębokim położeniu swobodnego zwierciadła wody gruntowej w poziomie tarasu IV. Natomiast w dolnej części zbocza tarasu woda gruntowa w pierwszej połowie lipca 2010 r. stabilizowała się w przedziale głębokości 1,2 2,0 m ppt. Przy czym w okresie wykonywania prac terenowych stany woda w korycie Wisły kształtowały się na poziomie 300 320 cm (dane wg wodowskazu w Toruniu). Podczas długotrwałego utrzymywania się stanów powodziowych w dolinie rz. Wisły odnotowuje się stopniowe ograniczenie odpływu wody gruntowej oraz infiltracyjne zasilanie warstwy wodonośnej w części tarasu nadzalewowego
6 bezpośrednio przylegających do koryta Wisły. Infiltracyjne zasilanie wynika z różnicy poziomu wód powierzchniowych i podziemnych. Maksymalne stany wody odnotowane na wodowskazie w Toruniu zamieszczono poniżej w tab. 1. Tab. 1 Stany charakterystyczne rzeki Wisły - wodowskaz Toruń (km 734,7) 1946-1980 r. 1988-2005 r. stan maksymalny 41,75 m npm 39,74 m npm (03.2005 r.) stan maksymalny 39,76 m npm (04.2006 r.) stan maksymalny 40,56 m npm (05.2010 r.) W trakcie powodzi w maju br. przy nie przerwanych wałach w rejonie Płocka poziom wody wynosiłby około 41,1 41,5 m npm. Ze względu na położenie zwierciadła wody gruntowej w południowej części Ogrodu Zoobotanicznego, wysokie stany wody w korycie rz. Wisły szczególnie przy długotrwałym utrzymywaniu się fali powodziowej, mają istotny wpływ na warunki geotechniczne w obszarze lokalizacji planowanej inwestycji. Zgodnie z mapą podziału hydrograficznego w skali 1: 50 000 (wycinek mapy zamieszczony w opracowaniu zał. Nr 5.1) obszar badań położony jest w zlewni cząstkowej 29139, obejmującej zlewnię bezpośrednią rz. Wisły na odcinku od Małej Wisełki do Kanału Zielona Struga. 3.3 Budowa geologiczna i warunki hydrogeologiczne Opis budowy geologicznej oraz warunków hydrogeologicznych w południowej części Ogrodu Zoobotanicznego w Toruniu opracowano na podstawie wyników zrealizowanych w pierwszej połowie lipca br. prac terenowych oraz dostępnych geologicznych materiałów archiwalnych. Ze względu na cel badań, zakres głębokości otworów badawczych ograniczono do strefy przypowierzchniowej. Natomiast w miejscu wytypowanym do lokalizacji otworu studziennego otwór badawczy odwiercono do głębokości 7,0 m ppt, tj. poniżej powierzchni stropowej osadów plioceńskich. Otwory geotechniczne pozwoliły na rozpoznanie strefy przypowierzchniowej, przy czym ze względu na położenie zwierciadła wody gruntowej wszystkie otwory zakończone zostały w strefie saturacji warstwy osadów fluwialnych budujących taras akumulacyjny. W południowej części Ogrodu Zoobotanicznego, gdzie wykonane zostały otwory badawcze od powierzchni terenu do głębokości około 1,6 m ppt (sąsiedztwo otworu 03/10) oraz około 2,8 3 m ppt w rejonie miejsca lokalizacji otworów 02/10 i 03/10 występują grunty nasypowe reprezentowane przez piaski drobne z lokalnie zmienną zawartością humusu i lokalnie domieszką gruzu. Wydzielona na przekrojach warstwa nasypu niebudowlanego charakteryzuje się niskimi wartościami stopnia zagęszczenia w przedziale wartości I (n) D = 0,35 0,40. Ich wilgotność w strefie aeracji uzależniona jest od bieżących warunków meteorologicznych (wielkości i intensywności opadów). Wykształcenie osadów budujących nasyp niebudowlany umożliwia infiltracje wód opadowych i roztopowych. Lokalnie w części przyspągowej warstwy piaszczystych gruntów nasypowych występują domieszki gliny piaszczystej i pylastej oraz iłu plioceńskiego. W sąsiedztwie miejsca lokalizacji otworu 03/10, poniżej piaszczystych gruntów nasypowych zachowało się przewarstwienie namułów gliniastych w stanie plastycznym i gliny pylastej laminowanej pyłem (mada rzeczna) rozdzielonych około 0,3 m przewarstwieniem gytii pylastej. Osady te wypełniają lokalne obniżenie pierwotnej powierzchni morfologicznej tarasu, które prawdopodobnie stanowiło odcinek płytkiego starorzecza. Natomiast zarówno po północnej stronie stawu (otw. 01/10) jak i po jego południowo-wschodniej stronie (otw. 02/10) wydzielona na przekrojach warstwa gruntów nasypowych zalega bezpośrednio na fluwialnych piaskach średnich. W badanej części Ogrodu Zoobotanicznego miąższość zawodnionych osadów fluwialnych uzależniona jest przede wszystkim od lokalnego ukształtowania
7 powierzchni stropowej niżej zalegających plioceńskich iłów pstrych. W profilu otworu badawczego 02/10 warstwa nawodnionych piasków średnich o miąższości około 3,0 m przewiercona została w interwale głębokości 2,6 5,5 m ppt, a jej spąg występuje na rzędnej 37,85 m npm (vide: przekroje geologiczne). Osady piaszczyste w strefie przypowierzchniowej są średnio-zagęszczone oraz zagęszczone i w zależności od głębokości ich występowania charakteryzują się wartościami stopnia zagęszczenia w przedziale wartości I D = 0,50 0,55. W obszarze przylegającym do południowej części Ogrodu Zoobotanicznego warstwa osadów fluwialnych i fluwioglacjalnych wypełniających współczesną dolinę Wisły charakteryzuje się bardzo dużą zmiennością zarówno miąższości jak i wykształcenia litologicznego. Poszczególne warstwy gruntów nasypowych oraz osadów fluwialnych wydzielono na kartach dokumentacyjnych otworów badawczych (vide: zał. Nr 3) oraz przekrojach geologicznych. Zwierciadło wody w obszarze badań w okresie wykonywania prac terenowych stabilizowało się na rzędnych od około 41,6 41,7 m npm po północnej stronie stawu, do 41,35 m npm w sąsiedztwie miejsca lokalizacji otworu badawczego 02/10. Przy czym generalnie woda gruntowa w obszarze badań charakteryzuje się swobodnym zwierciadłem. Jedynie w strefie występowania gruntów słaboprzepuszczalnych (rejon po południowo-zachodniej stronie stawu profil otworu 03/10) napinane jest przez warstwę gliny pylastej, której spąg nawiercono na głębokości 2,6 m ppt (rzędna 40,1 m npm). Ze względu na intensywne drenujące oddziaływanie współczesnej doliny Wisły lokalny kierunek spływu wody gruntowej w badanej części Ogrodu Zoobotanicznego skierowany jest na południowy-wschód (vide: zał. Nr 2) ze średnim spadkiem hydraulicznym na poziomie I = 0,006 0,009. Wpływ na lokalny układ hydroizohips w opisywanej części ogrodu ma również usytuowanie zbiornika wodnego, którego zwierciadło wody występowało na rzędnej 41,57 m npm (vide: zał. Nr 2). Przy czym powyższe wartości dotyczą stanów wody w korycie Wisły oscylujących w przedziale wartości 300 320 cm (pomiar na wodowskazie w Toruniu). W okresie występowania stanów wysokich w korycie Wisły (stany powodziowe) należy oczekiwać znacznie wyższego poziomu wody gruntowej związanego z ograniczeniem odpływu gruntowego oraz infiltracyjnym zasilaniem wody gruntowej z cieku powierzchniowego. W trakcie wezbrania powodziowego poziom wody na wodowskazie w Toruniu osiągną +858 cm, tj. rzędną 40,56 m npm. Natomiast wg prognoz fala kulminacyjna w niesprzyjających warunkach mogła osiągnąć rzędną w przedziale 41,1 41,5 m npm. Zalegające w spągu osadów czwartorzędowych plioceńskie iły pstre charakteryzują się bardzo zmienną miąższością, a przede wszystkim ukształtowania powierzchni stropowej. W profilu otworu hydrogeologicznego BH 332, usytuowanego na terenie byłego basenu przy ul. Bulwar Filadelfijski w Toruniu, warstwę iłów plioceńskich o miąższości 14 m przewiercono w interwale głębokości 14,0 28,0 m ppt. Wyniki pomiarów rzędnych powierzchni terenu w miejscu lokalizacji otworów oraz położenia zwierciadła wody gruntowej w okresie prowadzenia prac terenowych przedstawiono poniżej w zestawieniu tabelarycznym. Tab. 2 Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki; Ogród Zoobotaniczny Nr otworu Rzędna terenu (m npm) Głębokość zw. wody (nawiercone) (m ppt) Głębokość zw. wody (ustabilizowane) (m ppt) Rzędna zw. wody Hw (m npm) 01/10 43,24 1,64 1,64 41,60 02/10 43,35 2,00 2,00 41,35 03/10 42,67 2,6 1,17 41,50 staw 41,57 studnia kop. 2,95
8 4. Charakterystyka geotechniczna gruntów Występujące w badanej części Ogrodu Zoobotanicznego w Toruniu grunty, zgodnie z normą PN-86/B-02480 zaliczone zostały do gruntów rodzimych, nieskalistych, mineralnych sypkich i spoistych oraz gruntów nasypowych. Grunty zaliczone do nasypowych (piaski drobne z humusem oraz lokalnie zawartością gruzu i domieszką gliny i iłu) nadbudowują i wyrównują naturalną powierzchnię morfologiczną. Warstwa antropogenicznych nasypów niebudowlanych (NN) charakteryzuje się lokalną zmiennością składu, a przede wszystkim niskimi wartościami stopnia zagęszczenia. Uwzględniając niejednorodność warstwy nasypów niebudowlanych zalegających w strefie planowanych prac ziemnych uwzględniono jej w szczegółowej charakterystyce geotechnicznej. Ze względu na lokalną zmienność cech fizykomechanicznych, po wykonaniu przegłębianego wykopu fundamentowego oraz warstwy nasypu budowlanego w jego dnie konieczna jest kontrola stopnia zagęszczenia gruntu. Natomiast zalegające poniżej nasypów antropogenicznych grunty rodzime mineralne sypkie wydzielono w warstwy geotechniczne w oparciu o ich genezę, litologię i stan gruntów. Parametry wiodące rodzimych gruntów mineralnych, sypkich opisanych w warstwach geotechnicznych, określono metodą A wyznaczając ich stopień zagęszczenia (I D) oraz stopień plastyczności gruntów spoistych (I L). Pozostałe niezbędne parametry geotechniczne odczytano z tabel i wykresów zamieszczonych w normie PN-81/B-03020, wykorzystując zależności korelacyjne parametrów wiodących. Uwzględniając wykształcenie litologiczne osadów oraz zróżnicowanie stopnia zagęszczenia utworów związane z ich genezą i głębokością zalegania wydzielono jedną warstwę geotechniczną w strefie rozpoznanej otworami badawczymi. Wydzielona na przekrojach geotechnicznych warstwa obejmujące wczesno-holoceńskie osady akumulacji fluwialnej. warstwa Ia wydzielona warstwa obejmuje osady akumulacji fluwialnej reprezentowane przez dominujące piaski średnie występujące w strefie saturacji. W okresie niskich stanów wody w Wiśle i długotrwałym braku opadów (susza hydrologiczna) osady te będą występowały w stanie wilgotnym (strefa wzniosu kapilarnego). Warstwa fluwialnych piasków średnich występuje bezpośrednio poniżej wydzielonej warstwy piaszczystych gruntów nasypowych. Natomiast po południowej stronie stawu, w spągu warstwy gliny pylastej. Są to grunty średnio zagęszczone, w stanie nawodnionym (występują poniżej ustabilizowanego zwierciadła wody gruntowej) o lokalnie zróżnicowanym stopniu zagęszczenia kształtującym się w przedziale wartości I D = 0,50 0,55. Do celów projektowych posadowienia obiektów budowlanych charakterystyczna wartość stopnia zagęszczenia wydzielonej warstwy geotechnicznej wynosi I (n) D = 0,50. warstwa II wydzielona warstwa obejmuje grunty spoiste reprezentowane przez półzwarte i twardoplastyczne plioceńskie iły pstre występujące poniżej głębokości 5,5 m ppt (vide: profil otworu 02/10). Osady akumulowane w zbiorniku epikontynentalnym reprezentowane są przez jednolicie wykształcone mało wilgotne iły o wartości charakterystycznej stopnia plastyczności I (n) L = 0,05. warstwa III wydzielona warstwa obejmuje grunty spoiste reprezentowane przez plastyczne gliny pylaste laminowane pyłem (mada rzeczna). Są to osady facji pozakorytowej akumulowane w obniżeniu powierzchni tarasu usytuowanego po południowo-zachodniej stronie stawu. Do celów obliczeniowych wartości charakterystycznej stopnia plastyczności wydzielonej warstwy wynoszą I (n) L = 0,45.
9 Wartości charakterystyczne i obliczeniowe parametrów geotechnicznych wydzielonych warstw oraz ich współczynniki materiałowe zestawiono w tabeli legenda do przekrojów geotechnicznych. Natomiast układ wydzielonych warstw geotechnicznych oraz warunki wodne przedstawiono na kartach dokumentacyjnych otworów (zał. Nr 3) oraz przekrojach geologicznych (zał. Nr 4.1). 5. Ocena warunków geologiczno inżynierskich Wnioski i zalecenia 1. Przedstawione w opracowaniu wyniki prac terenowych zrealizowano dla potrzeb projektu technicznego budowy pawilonu hodowlano - ekspozycyjnego sieci oraz rewitalizacji istniejącego zbiornika wodnego (stawu) usytuowanego w południowej części Ogrodu Zoobotanicznego w Toruniu. Lokalizację części ogrodu objętego badaniami zamieszczono na załączniku graficznym Nr 2 (plan sytuacyjno-wysokościowy). Inwestorem projektowanej inwestycji oraz zrealizowanego zakresu badań geologicznych jest: Ogród Zoobotaniczny 86-100 Toruń, ul. Bydgoska Nr 7 2. W wyniku zrealizowanego zakresu prac terenowych stwierdzono, że w badanej, południowej części Ogrodu Zoobotanicznego występuje jednolita, warstwowa budowa geologiczna o mało korzystnych warunkach gruntowowodnych. Generalnie zarówno w sąsiedztwie istniejącego zbiornika wodnego jaki w strefie na południe od niego od powierzchni terenu występuje warstwa piaszczystych nasypów niebudowlanych. Ich miąższość kształtuje się w przedziale od około 1,5 1,7 m w sąsiedztwie miejsca lokalizacji otworu badawczego 03/10 (po południowozachodniej stronie stawu), do około 2,6 3 m po północnej stronie zbiornika wodnego i na południowy wschód od niego (w sąsiedztwie ul. Rybaki). Grunty nasypowe w części przypowierzchniowej reprezentowane są przez piaski drobne z lokalnie zmienną zawartością humusu. Natomiast w części przyspągowej jest to około 0,5 0,8 m warstwa piasku średniego ze zróżnicowaną lokalnie domieszką gliny i iłu plioceńskiego. Osady te nabudowują powierzchnię terenu i niwelują lokalne obniżenia pierwotnej powierzchni morfologicznej. 3. W sąsiedzie miejsca lokalizacji otworu 03/10 (po południowo-wschodniej stronie stawu) w pierwotnym poziomie tarasu znajdowało się prawdopodobnie płytkie obniżenie. Zakumulowane zostało ono glina pylastą i namułem w stanie plastycznym. W profilu ww otworu obie warstwy rozdziela około 0,3 m przewarstwienie gytii pylastej. Łączna miąższość opisanych utworów osiąga około 1,0 m. Przewiercono je w interwale głębokości 1,6 2,6 m ppt (vide: zał. Nr 3.1). Ze względu na położenie wody gruntowej powodują one lokalne napinanie zwierciadła wody. 4. W obszarze badań generalnie swobodne zwierciadło wody gruntowej występowało w interwale rzędnych 41,35 41,60 m npm. Pomiary zwierciadła wody w otworach badawczych wykonano przy stanach wody w korycie Wisły oscylujących w przedziale wartości 300 320 cm (wodowskaz Toruń). Maksymalne stany Wisły odnotowane na wodowskazie w Toruniu zamieszczono w tab. 1. 5. Bezpośrednio poniżej opisanych nasypów niebudowlanych występują grunty rodzime reprezentowane przez fluwialne piaski średnie budujące taras akumulacyjny doliny Wisły. Układ wydzielonych warstw litologicznych i geotechnicznych przedstawiono na załączonych przekrojach (zał. Nr 4.1). Uwzględniając powyższe czynniki oraz położenie zwierciadła wody gruntowej i naturalna amplitudę jego wahań w połączeniu ze znacznymi wahaniami poziomu wody korycie Wisły, obszar badań zakwalifikowano do złożonych warunków gruntowo-wodnych. Prace ziemne zaleca się wykonywać w okresie występowania średnich względnie niskich stanów wody w rzece Wiśle.
10 Natomiast przy prowadzeniu robót ziemnych w okresie stanów wysokich może wystąpić konieczność odwadniania wykopu budowlanego. 6. Ze względu na występowanie znacznej miąższości warstwy gruntów nasypowych charakteryzujących się niskimi wartościami stopnia zagęszczenia, zmienną zawartość humusu i znaczne wahania poziomu wody gruntowej pozostającej w kontakcie hydraulicznym z wodami rzeki Wisły, projektowany pawilon hodowlano-ekspozycyjny zaleca się posadowić na płycie fundamentowej z żebrowaniem skierowanym równolegle do koryta Wisły (wschód zachód). Płytę fundamentową zaleca się posadowić na około 0,4 0,5 m warstwie nasypu budowlanego wykonanego z piasku grubego względnie pospółki (bez domieszki frakcji ilastej). Natomiast pozostawioną w dnie wykopu warstwę gruntów nasypowych należy dogęścić do wartości stopnia zagęszczenia (wskaźnika zagęszczenia) określonego w projekcie budowlanym. 7. Uwzględniając znaczne wahania poziomu wody gruntowej i wznios kapilarny w okresie występowania wysokich (powodziowych stanów wody w korycie Wisły) ściany fundamentowe zagłębione w gruncie zaleca się zabezpieczyć izolacją przeciwwodną. 8. W trakcie likwidacji wykopu fundamentowego ściany budynku zagłębione w gruncie zaleca się obsypać warstwą piasku grubego względnie pospółki bez domieszki frakcji ilastej, tj. osadów charakteryzujących się wysokimi wartościami współczynnika filtracji i niskim wzniosem kapilarnym. Umożliwi to szybka infiltrację wód opadowych i roztopowych oraz ograniczy możliwość gromadzenia się wody w strefie posadowienia budynku. 9. W opisywanym obszarze Torunia przypowierzchniowa warstwa wodonośna pozbawiona jest izolacji osadami słaboprzepuszczalnymi. Parametry hydrogeologiczne przypowierzchniowej warstwy wodonośnej (stosunkowo niewielka miąższość strefy zawodnionej) oraz kontakt hydrauliczny z wodami powierzchniowymi ograniczają jej gospodarcze wykorzystanie. Ze względu na zurbanizowanie powierzchni terenu i zwodociągowanie obiektów usytuowanych wzdłuż ul. Rybaki, w obszarze tym nie występują ujęcia wody podziemnej wykorzystywane do zbiorowego zaopatrzenia ludności w wodę. Przy czym zarówno parametry fizyko-chemiczne jak i bakteriologiczne wody gruntowej nie spełniają wymogów normowych dla wody przewidzianej do spożycia przez ludzi. 10. W obszarze projektowanej inwestycji zgodnie z PN-B-03020 głębokość strefy przemarzania wynosi hz = 1,0 m. 11. Obliczenia nośności podłoża należy wykonać według normy PN-81/B-03020 wykorzystując obliczeniowe wartości parametrów geotechnicznych zestawione w tabeli legenda do przekrojów geotechnicznych (zał. Nr 9). 12. Drogowe roboty ziemne i ich odbiór zależy prowadzić zgodnie z normą PN-S-02205: 1998. Drogi samochodowe Roboty ziemne Wymagania i badania. 13. Prace ziemne należy prowadzić zgodnie z normami PN-68/B-06050 oraz PN-81/B-03020. 14. W trakcie prac ziemnych należy przewidzieć bezwzględną konieczność szalowania ścian wykopów. Techniczny sposób zabezpieczenia wykopów winieni uniemożliwić obsuwanie się jego ścian. Niekontrolowane obwały ścian wykonywanych w okresie letnim, przy przesuszeniu gruntów piaszczystych mogą doprowadzić do rozluźnienia gruntów w strefie posadowienia fundamentów. * * *
11 6. Materiały wykorzystane w opracowaniu 1. Niewiarowski W., Pasierbski M., Tomczak A. - Mapa Geologiczna Polski, 1: 200 000; A - mapa utworów powierzchniowych, ark. Toruń, Wyd. Geol. 1978 r. 2. Wilczyński A. - Mapa Geologiczna Polski w skali 1 : 200 000; B - mapa bez utworów czwartorzędowych, ark. Toruń, Wyd. Geol. 1978 r. 3. Wilczyński A., Dmoch I. - Mapa Hydrogeologiczna Polski w skali 1 : 200 000, ark. Toruń, Wyd. Geol. 1983 r. 4. Materiały archiwalne Wojewódzkiego Archiwum Geologicznego. 5. Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1: 50 000, ark. 321 - Toruń, PIG, Warszawa, 2002 r. 6. Mapa podziału hydrograficznego Polski (MPHP), IMiGW, Warszawa 7. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych Dz.U. Nr 126, poz. 839, 1998 r. 8. Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 2 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi i ich usytuowanie. + zał. Nr 4 Dz.U. Nr 43, poz. 430, 1999 r. 9. Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych. Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych. Instytut Badawczy Dróg i Mostów. Warszawa, 1998 r., Cz. 1, cz. 2.
12 Spis załączników Załącznik Nr: 1. Mapa dokumentacyjna w skali 1: 10 000; Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki Ogród Zoobotaniczny (lokalizacja terenu projektowanej inwestycji) 2. Plan sytuacyjno-wysokościowy w skali 1: 500, Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki Ogród Zoobotaniczny lokalizacja otworów badawczych 3.1 Karta dokumentacyjna otworu geotechnicznego otwór Nr 01/10 3.2 Karta dokumentacyjna otworu geotechnicznego otwór Nr 02/10 3.3 Karta dokumentacyjna otworu geotechnicznego otwór Nr 03/10 4.1 Przekroje geologiczne: Ogród Zoobotaniczny, Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki Przekrój geotechniczny I I (otwory 03/10 02/10) Przekrój geotechniczny II II (otwory 01/10 02/10) 4.2 Objaśnienia symboli i znaków użytych na przekrojach hydrogeologicznych i geotechnicznych 5.1 Mapa podziału hydrograficznego Polski w skali 1: 50 000 (wycinek); Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki; Ogród Zoobotaniczny lokalizacja terenu projektowanej inwestycji 5.2 Objaśnienia do mapa hydrograficzna Polski w skali 1: 50 000 6.1 Mapa geomorfologiczna Polski w skali 1: 50 000; wycinek ark. Toruń (A. Tomczak, 1965 r.) Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki; Ogród Zoobotaniczny lokalizacja terenu projektowanej inwestycji 6.2 Objaśnienia do mapy geomorfologicznej Polski w skali 1: 50 000 7. Mapa granic obszaru Natura 2000 i obszarów chronionych w skali 1: 50 000, Dolina Dolnej Wisły PLB 04 0003 8. Jednolite części wód podziemnych JCWPd Nr 44 9.1. Mapa geologiczno gospodarcza Polski w skali 1: 50 000; ark. 321 Toruń (wycinek mapy głównej) Toruń, ul. Bydgoska ul. Rybaki; Ogród Zoobotaniczny lokalizacja terenu projektowanej inwestycji 9.2 Objaśnienia do mapa geologiczno-gospodarcza Polski w skali 1: 50 000, ark. 362 Ciechocinek 10.1 Stany wody w korycie rz. Wisły: 01.07 22.07. 2010 r. (wg danych IMiGW w Warszawie) 11.1 Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1: 50 000, Toruń, ul. Szosa Bydgoska Nr 15 11.2 Objaśnienia do mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1: 50 000, ark. 321 - Toruń 11.3 Przekrój hydrogeologiczny II II Wg Objaśnienia do mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1: 50 000, ark. 321 - Toruń 12. Parametry geotechniczne legenda do przekrojów geotechnicznych