50-424 Wrocław, ul. Krakowska 29c tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 e-mail biuro@geoskop.com.pl Zleceniodawca: Grontmij Polska Sp. z o. o. ul. Ziębicka 36 60 164 Poznań Dokumentacja geotechniczna określająca warunki gruntowo wodne terenu projektowanej przebudowy ul. Przyjaźni we Wrocławiu wraz z przebudową torowiska tramwajowego Lokalizacja: Miejscowość: Gmina: Powiat: Województwo: Wrocław Wrocław Wrocław dolnośląskie Wykonawca: GEOSKOP s. c. ul. Krakowska 29c 50 424 Wrocław Opracował: mgr Marcin Kościk geolog inżynierski upr. nr VII-1262 mgr Joanna Szafranowska geolog Wrocław czerwiec 2010 r. NIP: 8992538415 REGON: 020085558 ING Bank Śląski Konto numer: 68 1050 1575 1000 0022 9369 2725
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 Spis treści 1 WSTĘP...3 1.1 PODSTAWY FORMALNE...3 1.2 CEL I ZAKRES...3 1.3 MATERIAŁY WYJŚCIOWE...4 2 OPIS ZASTOSOWANYCH METOD BADAWCZYCH...4 2.1 OTWORY BADAWCZE...4 2.2 SONDOWANIA GEOTECHNICZNE...5 2.3 OPRÓBOWANIE...5 2.4 BADANIA LABORATORYJNE...6 2.5 ODKRYWKI NAWIERZCHNI...6 2.6 PRACE GEODEZYJNE...6 2.7 WYDZIELENIE WARSTW GEOTECHNICZNYCH...6 3 WYNIKI PRAC TERENOWYCH I BADAŃ LABORATORYJNYCH...7 3.1 BUDOWA GEOLOGICZNA...7 3.2 WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE...8 3.3 WARUNKI GEOTECHNICZNE...8 3.3.1 USTALENIE RODZAJU WARUNKÓW GRUNTOWYCH ORAZ KATEGORII GEOTECHNICZNEJ...8 3.3.2 CHARAKTERYSTYKA WYDZIELONYCH WARSTW GEOTECHNICZNYCH...8 3.3.3 KONSTRUKCJA NAWIERZCHNI JEZDNI...11 3.3.4 WYSADZINOWOŚĆ GRUNTÓW...12 3.3.5 URABIALNOŚĆ GRUNTÓW...13 3.3.6 OCENA JAKOŚCI PODŁOŻA GRUNTOWEGO...14 4 PODSUMOWANIE I WNIOSKI...17 Spis załączników 1. Mapa lokalizacyjna w skali 1:21 000 2. Mapa dokumentacyjna w skali 1:1000 3. Karty geotechnicznych otworów badawczych 4. Wyniki badań sondą dynamiczną 5. Przekroje geotechniczne 1-1', 2-2', I-I' V-V' w skali 1:1000/50 oraz 3-3' 12-12' w skali 1:500/50 6. Objaśnienia do kart otworów i przekrojów geotechnicznych 7. Karty odkrywek nawierzchni 8. Wyniki badań laboratoryjnych 9. Tabela wartości parametrów geotechnicznych wydzielonych warstw 2
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 1 Wstęp 1.1 Podstawy formalne Podstawą do wykonania niniejszej dokumentacji jest umowa z dnia 26 maja 2010 r. o nr GPL/BPT/296364/04-2010 zawarta pomiędzy zleceniodawcą - firmą Grontmij Polska Sp. z o. o. z siedzibą przy ul. Ziębickiej 36 w Poznaniu a wykonawcą - firmą GEOSKOP s. c. z siedzibą we Wrocławiu przy ul. Krakowskiej 29c. Niniejsza dokumentacja została wykonana na podstawie następujących przepisów: a) Ustawa z dnia 4 lutego 1994 r. Prawo geologiczne i górnicze (tekst jednolity Dz. U. z 2005 r. Nr 228, poz. 1947 wraz z późniejszymi zmianami); b) Ustawa z dnia 5 grudnia 2003 r. Prawo budowlane (Dz. U. Nr 207, poz. 2016 wraz z późniejszymi zmianami); c) Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz. U. Nr 126, poz. 839); d) Rozporządzenie Ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 02 marca 1999 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz. U. Nr 43, poz. 430). 1.2 Cel i zakres Przeprowadzone prace i badania miały na celu określenie warunków gruntowo - wodnych terenu pod projektowaną przebudowę ulicy Przyjaźni we Wrocławiu wraz z przebudową torowiska tramwajowego (Zał. nr 1 i 2). Zakres prac został określony przez Zleceniodawcę. Parametry gruntów przedstawione w niniejszej dokumentacji geotechnicznej, oparte zostały na wykonanych w terenie geotechnicznych otworach badawczych, sondowaniach geotechnicznych oraz badaniach laboratoryjnych próbek gruntów. Zestawienie parametrów wydzielonych warstw geotechnicznych przedstawiono w tabeli wartości parametrów geotechnicznych wydzielonych warstw Zał. nr 9. 3
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 W celu udokumentowania postawionego zadania wykonano: 1) prace terenowe: wytyczenie 31 geotechnicznych otworów badawczych, 31 geotechnicznych otworów badawczych do maksymalnej głębokości 5,0 m ppt łącznie 121,5 mb, 18 sondowań lekką sondą dynamiczną DPL do maksymalnej głębokości 5,0 m ppt łącznie 65,6 mb, 2 odkrywki nawierzchni do głębokości 1,0 m ppt, badania makroskopowe gruntów. 2) prace laboratoryjne: oznaczenie parametrów fizyko - mechanicznych gruntów. 3) prace kameralne: przekroje geotechniczne, karty dokumentacyjne otworów geotechnicznych, karty dokumentacyjne sondowań geotechnicznych sondą dynamiczną DPL, karty odkrywek nawierzchni, karty badań laboratoryjnych, tekst opracowania z wnioskami. 1.3 Materiały wyjściowe 1. Zarys geotechniki Z. Wiłun, Warszawa 1987 r. 2. Wytyczne wydzielania warstw geotechnicznych Geoprojekt, Warszawa 1987 r. 3. Geotechnika. Badania polowe (PN-B-04452:2002). 4. Geotechnika. Dokumentowanie geotechniczne. Zasady ogólne. (PB-B-02479:1998). 5. Instrukcja badań podłoża gruntowego budowli drogowych i mostowych Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych, Warszawa 1998 r. 6. Geotechnika. Roboty ziemne (PN-B-06050:1999). 2 Opis zastosowanych metod badawczych 2.1 Otwory badawcze Otwory badawcze zostały wykonane za pomocą urządzenia H25S. Były to wiercenia mechaniczno - obrotowe, na sucho o średnicy φ 110 mm. 4
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 Wykonano: 12 otworów badawczych do głębokości 5,0 m ppt otwory O-2 O-9, O-11, O-22, O-30 i O-31; 1 otwór badawczy do głębokości 4,5 m ppt O-14; 3 otwory badawcze do głębokości 4,0 m ppt O-12, O-13 i O-17; 15 otworów badawczych do głębokości 3,0 m ppt O-1, O-10, O-15, O-16, O-18 O-21, O-23 O-29. W sumie wykonano 121,5 mb wierceń (wobec przewidywanych 121,0 mb). W trakcie prowadzenia robót badawczych na bieżąco prowadzono opis geotechniczny gruntów i wykonywano ich makroskopowe badania. Po opróbowaniu otwory zostały zlikwidowane z zachowaniem kolejności przewiercanych warstw. W trakcie prowadzenia robót pobrano 10 próbek gruntu do analiz laboratoryjnych (Zał. nr 8). Lokalizację otworów badawczych przedstawiono na mapie dokumentacyjnej (Zał. nr 2), a ich profile geotechniczne zamieszczono na Zał. nr 3. Na podstawie profilów otworów wykreślono przekroje geotechniczne (Zał. nr 5), określono budowę geologiczną (p. 3.1), warunki hydrogeologiczne (p. 3.2) i geotechniczne (p. 3.3) podłoża terenu badań. 2.2 Sondowania geotechniczne Dla oceny stopnia zagęszczenia gruntów niespoistych w rejonie lokalizacji otworów badawczych zostały wykonane sondowanie geotechniczne lekką sondą wbijaną typu DPL (SD-10), zgodnie z PN-B-04452:2002. Wykonano 18 sondowań geotechnicznych do maksymalnej głębokości 5,0 mb, o łącznym metrażu 65,6 mb. Ich lokalizację przedstawiono na Zał. nr 2, a karty sondowań geotechnicznych stanowią Zał. nr 4. Sondowania geotechniczne, łącznie z wynikami badań laboratoryjnych (Zał. nr 8) oraz z wynikami wierceń badawczych posłużyły do wydzielenia warstw geotechnicznych w podłożu, przedstawionych na Zał. nr 9, a tym samym do określenia warunków geotechnicznych. 2.3 Opróbowanie W trakcie wierceń pobrano, zgodnie z normami i wytycznymi PN-B-04452:2002 8 próbek gruntów spoistych kat. B (o naturalnej wilgotności NW) oraz 2 próbki gruntów niespoistych kat. C (o naturalnym uziarnieniu NU) w celu określenia ich parametrów fizyko mechanicznych. Próbki pobrane zostały w ilości umożliwiającej przeprowadzenie badań pa- 5
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 rametrów fizyko mechanicznych. 2.4 Badania laboratoryjne Badania laboratoryjne próbek gruntu pobranych z otworów badawczych przeprowadzone zostały w następującym zakresie: próbki gruntu kat. B (NW): - skład granulometryczny, - granice konsystencji, - gęstość właściwa, - gęstość objętościowa, - wilgotność naturalna; próbki gruntu kat. C (NU): - skład granulometryczny, - gęstość właściwa, - wilgotność naturalna. Badania składu uziarnienia gruntów niespoistych zostały wykonane poprzez rozdzielenie poszczególnych frakcji za pomocą odsiewania ich na sitach, wg normy PN-59/B-04483. W przypadku gruntów spoistych wykonana była analiza areometryczna wg normy PN-88/B-04481. 2.5 Odkrywki nawierzchni W celu określenia konstrukcji jezdni wykonano 2 odkrywki nawierzchni (Zał. nr 7), do maksymalnej głębokości 1,0 m ppt, zlokalizowane w pobliżu otworów badawczych O-10 i O-18 (Zał. nr 2). Taka ilość odkrywek została wymuszona uwarunkowaniami technicznymi. Zostały one wykonane w miejscach optymalnych dla niniejszej dokumentacji, bez narażania pracowników na niebezpieczeństwo. 2.6 Prace geodezyjne Prace geodezyjne polegały na wyznaczeniu w terenie projektowanych otworów badawczych (Zał. nr 2). 2.7 Wydzielenie warstw geotechnicznych Na podstawie wykonanych otworów badawczych (p. 2.1), sondowań geotechnicznych (p. 2.2) oraz badań laboratoryjnych (p. 2.4) wydzielono warstwy geotechniczne w gruntach rodzimych podłoża. Wydzielenie warstw, jednorodnych pod względem cech fizycznych i mechanicznych, przeprowadzono zgodnie 6
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 z Wytycznymi [2]. Parametry geotechniczne poszczególnych warstw określono metodą A (badaniami polowymi i laboratoryjnie), oraz metodą B (na podstawie normy PN-81/B-03020). Średnie charakterystyczne i obliczeniowe wartości parametrów fizyko - mechanicznych wydzielonych warstw geotechnicznych podłoża przedstawiono w formie tabelarycznej na Zał. nr 9. Przebieg warstw przedstawiono na przekrojach geotechnicznych (Zał. nr 5). 3 Wyniki prac terenowych i badań laboratoryjnych 3.1 Budowa geologiczna Na podstawie wierceń, wykonanych dla potrzeb niniejszej dokumentacji w czerwcu 2010 r., rozpoznano budowę geologiczną obszaru badań 31 otworami badawczymi do maksymalnej głębokości 5,0 m ppt. W budowie podłoża udział biorą trzeciorzędowe grunty spoiste oraz czwartorzędowe grunty niespoiste i spoiste. Przykryte są one od góry w większości otworów warstwą nasypów niekontrolowanych o miąższości 0,4 3,3 m. y niekontrolowane składają się z gleby, piasku, piasku gliniastego, piasku ze żwirem, cegieł, gliny oraz gruzu budowlanego. Jedynie w otworach O-6, O-8 i O-24 bezpośrednio od powierzchni terenu występuje warstwa gleby o miąższości 0,3 0,4 m (nie występują tu nasypy niekontrolowane). Pod istniejącą drogą (ul. Przyjaźni) występują prawdopodobnie nasypy budowlane podbudowa w postaci tłucznia, pospółek, piasku średniego ze żwirem, o miąższości około 0,35 0,40 m. Na badanym obszarze pod warstwą nasypów niekontrolowanych występują grunty spoiste w postaci glin, glin piaszczystych, glin z kamieniami przewarstwionych piaskiem grubym, glin piaszczystych ze żwirem a także glin pylastych, glin zwięzłych i glin pylastych zwięzłych. Spągu tych gruntów nie przewiercono do głębokości 3,0 5,0 m ppt w otworach O-1 O-5, O-10, O-18 O-21, O-23 i O-29. W obrębie utworów spoistych, na głębokości 0,4 3,3 m ppt, występują soczewki lub nieciągłe warstwy gruntów niespoistych w postaci piasków pylastych, średnich, średnich ze żwirem, piasków grubych, grubych ze żwirem, pospółek i pospółek z kamieniami. Miąższość tych warstw i soczewek wynosi 0,3 2,7 m. W otworach O-11 O-17, O-22, O-24 O-28, O-30 i O-31 nie przewiercono spągu gruntów niespoistych do głębokości 3,0 5,0 m ppt. 7
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 W otworach O-6 O-9 na głębokości 2,7 4,4 m ppt nawiercono strop trzeciorzędowych iłów pylastych. Spągu tych gruntów nie przewiercono do głębokości 5,0 m ppt. Budowa geologiczna została zilustrowana dołączonymi przekrojami geotechnicznymi (Zał. nr 5). 3.2 Warunki hydrogeologiczne Podczas prowadzonych prac w czerwcu 2010 r. na badanym terenie stwierdzono występowanie pierwszego poziomu wodonośnego jedynie w obrębie soczewek lub nieciągłych warstw gruntów niespoistych w otworach O-6 O-8, O-11, O-12, O-22, O-24, O-30 i O-31. Warstwa wodonośna zbudowana jest z piasków pylastych, średnich, średnich ze żwirem, piasków grubych ze żwirem, pospółek i pospółek z kamieniami. Zwierciadło wód podziemnych ma charakter swobodny lub lekko napięty. Zostało nawiercone na głębokości 1,7 4,4 m ppt i stabilizuje się na głębokości 1,0 3,2 m ppt, tj. na rzędnych 120,54 122,05 m npm. 3.3 Warunki geotechniczne 3.3.1 Ustalenie rodzaju warunków gruntowych oraz kategorii geotechnicznej Po analizie warunków geotechnicznych przedstawionych m. in. na przekrojach (Zał. nr 5), stwierdzić należy, zgodnie z Rozporządzeniem w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych, że obszar badań zaliczyć należy do terenu o prostych warunkach gruntowych, Planowaną inwestycję dla części drogowej proponuje się zaliczyć do I kategorii geotechnicznej, a dla projektowanej sieci kanalizacyjnej ze względu na wykopy do II kategorii geotechnicznej. 3.3.2 Charakterystyka wydzielonych warstw geotechnicznych Zgodnie z przyjętą metodyką (p. 2.6), w podłożu wydzielono 13 warstw geotechnicznych: 5 w gruntach rodzimych niespoistych Ia, Ib, IIa, IIb i III, 6 w gruntach rodzimych spoistych C1a,, C2, C3, C4 i D oraz 2 w gruntach nasypowych i nb. Rekomendowane wartości parametrów geotechnicznych wydzielonych warstw, wyznaczone na podstawie badań laboratoryjnych, prac terenowych oraz normy PN-81/B-03020 przedstawiono w tabeli - Zał. nr 9. Poniżej w sposób syntetyczny scharakteryzowano każdą z wydzielonych warstw geotechnicznych. 8
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 Warstwa nasypy niekontrolowane składające się z gleby, gliny, piasku, piasku gliniastego, piasku ze żwirem, cegieł i gruzu budowlanego. Zostały one stwierdzone w prawie wszystkich otworach (z wyjątkiem otworów O-6, O-8 i O-24) bezpośrednio od powierzchni terenu. Ich miąższość wynosi 0,4 3,3 m. Ze względu na ich skład nie wyznaczono dla nich parametrów geotechnicznych. Warstwa nb nasyp budowlany reprezentowany przez tłuczeń, pospółki i piasek średni ze żwirem. Występuje w odkrywkach W-1 i W-2. Jego miąższość wynosi 0,30 0,85 m. Warstwa Ia piasek pylasty w stanie średniozagęszczonym I D = 0,61. Został on nawiercony w otworach O-6, O-11 O-14, O-22 i O-24 O-26 na głębokości 1,3 3,3 m ppt. Miąższość tej warstwy wynosi 0,4 1,2 m. W otworach O-12 O-14 i O-24 spągu tej warstwy nie przewiercono do głębokości 3,0 4,5 m ppt. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,66 g/cm 3, wilgotność naturalna 17,84 %, kąt tarcia wewnętrznego 31, moduł odkształcenia pierwotnego 56 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 76 MPa. Warstwa Ib piasek pylasty w stanie zagęszczonym I D = 0,68. Został on nawiercony w otworach O-11, O-21 i O-25 na głębokości 2,5 3,9 m ppt. Spągu tej warstwy nie przewiercono do głębokości 3,0 5,0 m ppt. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,65 g/cm 3, wilgotność naturalna 14 %, kąt tarcia wewnętrznego 31, moduł odkształcenia pierwotnego 64 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 86 MPa. Warstwa IIa piasek średni, piasek gruby ze żwirem w stanie średniozagęszczonym I D = 0,61. Został on nawiercony w otworach O-6, O-8, O-26, O-28, O-30 i O-31 na głębokości 0,4 4,4 m ppt. Miąższość tej warstwy wynosi 0,3 2,0 m. W otworach O-28, O-30 i O-31 spągu tej warstwy nie przewiercono do głębokości 3,0 5,0 m ppt. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,65 g/cm 3, wilgotność naturalna 5,56 %, kąt tarcia wewnętrznego 34, moduł odkształcenia pierwotnego 96 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 114 MPa. Warstwa IIb piasek średni, średni ze żwirem, piasek gruby w stanie za- 9
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 gęszczonym I D = 0,68. Został on nawiercony w otworach O-8, O-15 O-17 na głębokości 2,5 2,7 m ppt. Miąższość tej warstwy wynosi 1,9 m w otworze O-8. W otworach O-15 O-17 spągu tej warstwy nie przewiercono do głębokości 3,0 4,0 m ppt. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,65 g/cm 3, wilgotność naturalna 4 %, kąt tarcia wewnętrznego 34, moduł odkształcenia pierwotnego 108 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 128 MPa. Warstwa III pospółka, pospółka z kamieniami w stanie średniozagęszczonym I D = 0,60. Została ona nawiercona w otworach O-5, O-7, O-10, O-25, O-26, O- 30 i O-31 na głębokości 1,5 3,4 m ppt. Miąższość tej warstwy wynosi 0,3 1,1 m. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,65 g/cm 3, wilgotność naturalna 12 %, kąt tarcia wewnętrznego 39, moduł odkształcenia pierwotnego 156 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 174 MPa. Warstwa C1a gliny piaszczyste w stanie półzwartym I L < 0. Zostały one nawiercone w otworach O-26, O-27, O-29 i O-30 na głębokości 1,8 2,5 m ppt. Miąższość tej warstwy wynosi 0,5 m w otworze O-30. W pozostałych otworach nie przewiercono spągu tej warstwy do głębokości 3,0 m ppt. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,67 g/cm 3, gęstość objętościowa 2,20 g/cm 3, wilgotność naturalna 12 %, kąt tarcia wewnętrznego 18, spójność 30 kpa, moduł odkształcenia pierwotnego 34 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 48 MPa. Warstwa gliny, gliny z kamieniami przewarstwione piaskiem grubym, gliny piaszczyste, piaszczyste ze żwirem w stanie twardoplastycznym I L = 0,15. Zostały one nawiercone w otworach O-1, O-2, O-6 O-8, O-10, O-13 O-16, O-18 O-24, O-30 i O-31 na głębokości 0,3 4,1 m ppt. Miąższość tej warstwy wynosi 0,3 2,0 m. W otworach O-1, O-2, O-10, O-18 O-21 i O-23 nie przewiercono spągu tej warstwy do głębokości 3,0 5,0 m ppt. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,68 g/cm 3, gęstość objętościowa 2,18 g/cm 3, wilgotność naturalna 14,50 %, kąt tarcia wewnętrznego 16, spójność 19 kpa, moduł odkształcenia pierwotnego 23 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 33 MPa. 10
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 Warstwa C2 glina pylasta w stanie twardoplastycznym I L = 0,10. Została ona nawiercona w otworze O-8 na głębokości 0,7 m ppt. Miąższość tej warstwy wynosi 1,0 m. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,68 g/cm 3, gęstość objętościowa 2,10 g/cm 3, wilgotność naturalna 20 %, kąt tarcia wewnętrznego 16, spójność 22 kpa, moduł odkształcenia pierwotnego 26 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 37 MPa. Warstwa C3 glina zwięzła w stanie twardoplastycznym I L = 0,02. Została ona nawiercona w otworach O-6 i O-26 na głębokości 1,0 2,6 m ppt. Miąższość tej warstwy wynosi 0,7 1,0 m. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,70 g/cm 3, gęstość objętościowa 2,15 g/cm 3, wilgotność naturalna 15,15 %, kąt tarcia wewnętrznego 18, spójność 28 kpa, moduł odkształcenia pierwotnego 32 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 46 MPa. Warstwa C4 glina pylasta zwięzła w stanie półzwartym I L < 0. Została ona nawiercona w otworach O-3 O-5 na głębokości 2,0 2,7 m ppt. Spągu tej warstwy nie przewiercono do głębokości 5,0 m ppt. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,72 g/cm 3, gęstość objętościowa 2,11 g/cm 3, wilgotność naturalna 21,04 %, kąt tarcia wewnętrznego 18, spójność 30 kpa, moduł odkształcenia pierwotnego 34 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 48 MPa. Warstwa D ił pylasty w stanie półzwartym I L < 0. Został on nawiercony w otworach O-6 O-9 na głębokości 2,7 4,4 m ppt. Spągu tej warstwy nie przewiercono do głębokości 5,0 m ppt. Najważniejsze parametry geotechniczne to: gęstość właściwa 2,74 g/cm 3, gęstość objętościowa 2,12 g/cm 3, wilgotność naturalna 23,91 %, kąt tarcia wewnętrznego 13, spójność 60 kpa, moduł odkształcenia pierwotnego 22 MPa, moduł ściśliwości pierwotnej 39 MPa. 3.3.3 Konstrukcja nawierzchni jezdni W celu określenia konstrukcji ul. Przyjaźni w czerwcu 2010 r. wykonano 2 odkrywki nawierzchni drogowej, zlokalizowane w pobliżu otworów badawczych O-10 i O-18 (Zał. nr 2) - do maksymalnej głębokości 1,0 m ppt. Liczba odkrywek 11
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 podyktowana była trudnymi warunkami w terenie (okrawężnikowana, miejscami wąska jezdnia, duże natężenie ruchu drogowego) oraz względami bezpieczeństwa badany rejon ma bardzo duży ruch drogowy. Odkrywka W-1: Konstrukcja jezdni przedstawia się następująco: 0 do 0,15 m ppt kostka brukowa (granitowa), 0,15 do 0,5 m ppt nasyp budowlany (podbudowa pospółka), 0,5 1,0 m ppt nasyp budowlany (piasek średni ze żwirem). Odkrywka W-2: Konstrukcja jezdni przedstawia się następująco: 0 do 0,1 m ppt kostka brukowa (granitowa), 0,1 do 0,4 m ppt nasyp budowlany (podbudowa tłuczeń granitowy + pospółka), 0,4 1,0 m ppt nasyp niekontrolowany (gleba, piasek gliniasty, piasek średni ze żwirem, fragmenty cegieł). Na podstawie wizji lokalnej stwierdzono, że nawierzchnia ul. Przyjaźni wygląda następująco: na odcinku od około 0+030 do około 0+920.00 km występuje kostka brukowa, miejscami przykryta łatami asfaltu, na odcinku od około 0+920.00 do 1+098.13 km występuje asfalt (stara, zniszczona nawierzchnia); na odcinku od 1+098.13 km do skrzyżowania z Al. Karkonoską występuje asfalt (nowa nawierzchnia). 3.3.4 Wysadzinowość gruntów Na podstawie normy PN-S-02205: 1998, Instrukcji Badań Podłoża Gruntowego (Tablica Z-2.16.) oraz Katalogu typowych konstrukcji nawierzchni podatnych i półsztywnych, określono wysadzinowość gruntów. Stwierdzono, że na badanym terenie występują grunty niewysadzinowe, wątpliwe i wysadzinowe: piaski pylaste (warstwa nr Ia i Ib) zaliczono do gruntów wątpliwych, piaski średnie, średnie ze żwirem, grube, grube ze żwirem (warstwa nr IIa i IIb) zaliczono do gruntów niewysadzinowych, pospółki, pospółki z kamieniami (warstwa nr III) zaliczono do gruntów niewysadzinowych, 12
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 gliny, gliny z kamieniami przewarstwiane piaskiem grubym, gliny piaszczyste, piaszczyste ze żwirem (warstwa nr C1a i ) zaliczono do gruntów wysadzinowych, gliny pylaste (warstwa nr C2) zaliczono do gruntów wysadzinowych, gliny zwięzłe (warstwa nr C3) zaliczono do gruntów wysadzinowych, gliny pylaste zwięzłe (warstwa nr C4) zaliczono do gruntów wysadzinowych, iły pylaste (warstwa nr D) zaliczono do gruntów wysadzinowych. 3.3.5 Urabialność gruntów Na podstawie normy PN-B-06050: 1999 [6], określono kategorie urabialności gruntów. Kategoria urabialności Kategoria 1 Kategoria 2 Kategoria 3 Kategoria 4 Kategoria 5 Kategoria 6 Kategoria 7 Nazwa kategorii Gleba Opis kategorii Wierzchnia warstwa gruntu zawierająca oprócz materiałów nieorganicznych: żwiru, piasku, pyłu, iłu, również części organiczne: próchnicę (humus) oraz organizmy żywe. Grunty płynne Grunty w stanie płynnym, trudno oddające wodę. Grunty łatwo urabialne Grunty średnio urabialne Grunty trudno urabialne Skały łatwo urabialne i porównywaln e rodzaje gruntu a) grunty niespoiste i małospoiste: grunty frakcji żwirowej lub piaskowej oraz ich mieszaniny, z domieszką do 15 % cząstek frakcji pyłowej i iłowej, zawierające mniej niż 30 % kamieni i głazów o objętości do 0,01 m 3 (co odpowiada kuli o średnicy 0,30 m), b) grunty organiczne o małej zawartości wody, dobrze rozłożone, słabo skonsolidowane. a) mieszaniny frakcji żwirowej, piaskowej, pyłowej i iłowej, zawierające więcej niż 15 % cząstek frakcji pyłowej i iłowej, b) grunty spoiste o wskaźniku plastyczności Ip 15 %, w stanie od plastycznego do półzwartego, zawierające nie więcej niż 30 % kamieni i głazów o objętości do 0,01 m 3, c) grunty organiczne skonsolidowane ze szczątkami drzew. a) grunty jak w kategorii 3 i 4, lecz zawierające więcej niż 30 % kamieni i głazów o objętości do 0,01 m 3, b) grunty niespoiste i spoiste zawierające mniej niż 30 % kamieni i głazów o objętości od 0,01 m 3 do 0,1 m 3 (objętość 0,1 m 3 odpowiada kuli o średnicy 0,60 m), c) grunty bardzo spoiste (W L 70 %), w stanie od plastycznego do półzwartego (0,50 I L 0). a) skały mające wewnętrzną cementację ziarn, lecz mocno spękane, łamliwe, kruche, łupkowate, miękkie lub zwietrzałe, b) porównywalne grunty zwięzłe lub zestalone (np. przez wyschnięcie, zamrożenie, związanie chemiczne), spoiste lub niespoiste, c) grunty niespoiste i spoiste zawierające więcej niż 30 % głazów o objętości od 0,01 m 3 do 0,1 m 3. a) skały mające wewnętrzną cementację ziarn i dużą wytrzymałość strukturalną, lecz spękane lub zwietrzałe, Skały trudno b) zwięzłe, nie zwietrzałe łupki ilaste, warstwy zlepieńców, hutnicze hałdy urabialne żużlowe itp. c) głazy o objętości powyżej 0,1 m 3. Tab. 1. Kategorie urabialności gruntów wg PN-B-06050: 1999. Stwierdzono, że na badanym terenie występują grunty 1, 3, 4 i 5 kategorii urabialności: glebę zaliczono do gruntów kategorii 1, 13
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 piaski pylaste (warstwa nr Ia i Ib) zaliczono do gruntów kategorii 4, piaski średnie, średnie ze żwirem, grube, grube ze żwirem (warstwa nr IIa i IIb) zaliczono do gruntów kategorii 3, pospółki, pospółki z kamieniami (warstwa nr III) zaliczono do gruntów kategorii 3, gliny, gliny z kamieniami przewarstwiane piaskiem grubym, gliny piaszczyste, piaszczyste ze żwirem (warstwa nr C1a i ) zaliczono do gruntów kategorii 4, gliny pylaste (warstwa nr C2) ze względu na ich dużą spoistość zaliczono do gruntów kategorii 5, gliny zwięzłe (warstwa nr C3) ze względu na ich dużą spoistość zaliczono do gruntów kategorii 5, gliny pylaste zwięzłe (warstwa nr C4) ze względu na ich dużą spoistość zaliczono do gruntów kategorii 5, iły pylaste (warstwa nr D) zaliczono do gruntów kategorii 5. 3.3.6 Ocena jakości podłoża gruntowego Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że podłoże budowlane charakteryzuje się występowaniem gruntów zróżnicowanych pod względem genetycznym i litologicznym. Stanowią je grunty rodzime spoiste reprezentowane przez gliny, gliny z kamieniami przewarstwione piaskiem grubym, gliny piaszczyste, piaszczyste ze żwirem, gliny pylaste, pylaste zwięzłe, gliny zwięzłe i iły pylaste oraz grunty niespoiste reprezentowane prze piaski pylaste, średnie, średnie ze żwirem, grube, grube ze żwirem, pospółki i pospółki z kamieniami. Przykryte są one od góry warstwą gleby i nasypów niekontrolowanych. Klasyfikację gruntów i ich przydatność do budowy, podano na podstawie uziarnienia i cech fizyko mechanicznych [1]: Warstwa nasypy niekontrolowane składające się z gleby, gliny, piasku, piasku gliniastego, piasku ze żwirem, cegieł i gruzu budowlanego. Grunty te ze względu na ich skład i stopień konsolidacji należy uznać jako średnionośne i średniościśliwe a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nb nasypy budowlane reprezentowane przez tłuczeń, pospółki i piasek średni ze żwirem. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót 14
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 budowlanych jest doskonała do dobrej a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr Ia - grunty niespoiste w stanie średniozagęszczonym, reprezentowane przez piaski pylaste. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy od do G2. Warstwa nr Ib - grunty niespoiste w stanie zagęszczonym, reprezentowane przez piaski pylaste. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest bardzo dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy od do G2. Warstwa nr IIa - grunty niespoiste w stanie średniozagęszczonym, reprezentowane przez piaski średnie i piaski grube ze żwirem. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr IIb - grunty niespoiste w stanie zagęszczonym, reprezentowane przez piaski średnie, średnie ze żwirem i piaski grube. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest bardzo dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr III - grunty niespoiste w stanie średniozagęszczonym, reprezentowane przez pospółki i pospółki z kamieniami. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest bardzo dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr C1a - grunty spoiste w stanie pózwartym, reprezentowane przez gliny piaszczyste. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr - grunty spoiste w stanie twardoplastycznym, reprezentowane przez gliny, gliny z kamieniami przewarstwione piaskiem grubym, gliny piaszczyste, piaszczyste ze żwirem. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do 15
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 wykonywania robót budowlanych jest dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr C2 - grunty spoiste w stanie twardoplastycznym, reprezentowane przez gliny pylaste. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dostateczna a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy G2. Warstwa nr C3 - grunty spoiste w stanie twardoplastycznym, reprezentowane przez gliny zwięzłe. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dostateczna a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy G2. Warstwa nr C4 - grunty spoiste w stanie półzwartym, reprezentowane przez gliny pylaste zwięzłe. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dostateczna a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy G2. Warstwa nr D - grunty spoiste w stanie półzwartym, reprezentowane przez iły pylaste. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest zła a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy G2. Do bezpośredniego i pośredniego posadowienia budowli nadają się wszystkie grunty rodzime spoiste i niespoiste budujące podłoże terenu badań oraz grunty nasypu budowlanego nb. Dla nasypów niekontrolowanych () wskazane jest wykonanie dodatkowych badań nośności, np.: płytą VSS. Badania te pozwolą określić stopień ich konsolidacji a także możliwość posadowienia w nich projektowanych obiektów budowlanych. W przypadku posadowienia projektowanych obiektów poniżej poziomu zwierciadła wód podziemnych konieczne jest zastosowanie odwodnienia np. przy pomocy igłofiltrów. Odwodnienie to będzie miało charakter punktowy, nie będzie miało negatywnego wpływu na otoczenie. 16
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 Metoda wykonywania wykopów i sposób zabezpieczenia ich ścian, wg normy PN-B-06050 [6], powinna być dobrana do rozmiarów i głębokości wykopów, ukształtowania terenu i rodzajów gruntu występujących w podłożu. Roboty ziemne wykonywane przy projektowanej inwestycji nie będą bezpośrednio oddziaływały na sąsiadujące konstrukcje, pod warunkiem wykonywania ich wg obowiązujących norm i sztuki budowlanej. Prowadzenie prac budowlanych w gruntach spoistych należących do warstw C1a,, C2, C3, C4 i D wiąże się z ich zabezpieczeniem przed kontaktem z wodą podczas prac budowlanych. Może on doprowadzić do uplastycznienia a nawet upłynnienia budujących ją gruntów, a tym samym do pogorszenia ich parametrów geotechnicznych. W przypadku wykorzystania gruntów spoistych do budowy nasypów należy pamiętać, że są to grunty wysadzinowe, zatem powinny się one znaleźć poniżej strefy przemarzania gruntów. 4 Podsumowanie i wnioski 1. Dokumentację geotechniczną określającą warunki gruntowo wodne terenu projektowanej przebudowy ul. Przyjaźni we Wrocławiu wraz z przebudową torowiska tramwajowego opracowano na podstawie umowy z dnia 26 maja 2010 r. o nr GPL/BPT/296364/04-2010 zawartej pomiędzy zleceniodawcą - firmą Grontmij Polska Sp. z o. o. z siedzibą przy ul. Ziębickiej 36 w Poznaniu a wykonawcą - firmą GEOSKOP s. c. z siedzibą we Wrocławiu przy ul. Krakowskiej 29c. 2. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24.09.1998 r. (Dz. U. Nr 126, poz. 839) w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych, podłoże terenu badań charakteryzuje się prostymi warunkami gruntowymi. Planowaną inwestycję dla części drogowej proponuje się zaliczyć do I kategorii geotechnicznej, a dla projektowanej sieci kanalizacyjnej ze względu na wykopy do II kategorii geotechnicznej. 3. Podłoże terenu badań budują czwartorzędowe grunty rodzime spoiste reprezentowane przez gliny, gliny z kamieniami przewarstwione piaskiem grubym, gliny piaszczyste, piaszczyste ze żwirem, gliny pylaste, pylaste zwięzłe, gliny zwięzłe, trzeciorzędowe grunty rodzime spoiste 17
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 reprezentowane przez iły pylaste oraz czwartorzędowe grunty niespoiste reprezentowane prze piaski pylaste, średnie, średnie ze żwirem, grube, grube ze żwirem, pospółki i pospółki z kamieniami. Przykryte są one od góry warstwą gleby i nasypów niekontrolowanych. 4. Podczas prowadzonych prac w czerwcu 2010 r. na badanym terenie stwierdzono występowanie pierwszego poziomu wodonośnego jedynie w obrębie soczewek lub nieciągłych warstw gruntów niespoistych w otworach O-6 O-8, O-11, O-12, O-22, O-24, O-30 i O-31. Warstwa wodonośna zbudowana jest z piasków pylastych, średnich, średnich ze żwirem, piasków grubych ze żwirem, pospółek i pospółek z kamieniami. Zwierciadło wód podziemnych ma charakter swobodny lub lekko napięty. Zostało nawiercone na głębokości 1,7 4,4 m ppt i stabilizuje się na głębokości 1,0 3,2 m ppt, tj. na rzędnych 120,54 122,05 m npm. 5. W podłożu badanego terenu wydzielono 13 warstw geotechnicznych: 5 w gruntach rodzimych niespoistych Ia, Ib, IIa, IIb i III, 6 w gruntach rodzimych spoistych C1a,, C2, C3, C4 i D oraz 2 w gruntach nasypowych i nb. 6. Podział gruntów pod względem ich wysadzinowości, z uwzględnieniem zawartości cząstek 0,075 oraz cząstek 0,02, przedstawiono na podstawie normy PN-S-02205, 1998: piaski pylaste (warstwa nr Ia i Ib) zaliczono do gruntów wątpliwych, piaski średnie, średnie ze żwirem, grube, grube ze żwirem (warstwa nr IIa i IIb) zaliczono do gruntów niewysadzinowych, pospółki, pospółki z kamieniami (warstwa nr III) zaliczono do gruntów niewysadzinowych, gliny, gliny z kamieniami przewarstwiane piaskiem grubym, gliny piaszczyste, piaszczyste ze żwirem (warstwa nr C1a i ) zaliczono do gruntów wysadzinowych, gliny pylaste (warstwa nr C2) zaliczono do gruntów wysadzinowych, gliny zwięzłe (warstwa nr C3) zaliczono do gruntów wysadzinowych, gliny pylaste zwięzłe (warstwa nr C4) zaliczono do gruntów wysadzinowych, iły pylaste (warstwa nr D) zaliczono do gruntów wysadzinowych. 18
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 7. Podział gruntów pod względem ich urabialności przedstawiono na podstawie normy PN-B-06050: glebę zaliczono do gruntów kategorii 1, piaski pylaste (warstwa nr Ia i Ib) zaliczono do gruntów kategorii 4, piaski średnie, średnie ze żwirem, grube, grube ze żwirem (warstwa nr IIa i IIb) zaliczono do gruntów kategorii 3, pospółki, pospółki z kamieniami (warstwa nr III) zaliczono do gruntów kategorii 3, gliny, gliny z kamieniami przewarstwiane piaskiem grubym, gliny piaszczyste, piaszczyste ze żwirem (warstwa nr C1a i ) zaliczono do gruntów kategorii 4, gliny pylaste (warstwa nr C2) ze względu na ich dużą spoistość zaliczono do gruntów kategorii 5, gliny zwięzłe (warstwa nr C3) ze względu na ich dużą spoistość zaliczono do gruntów kategorii 5, gliny pylaste zwięzłe (warstwa nr C4) ze względu na ich dużą spoistość zaliczono do gruntów kategorii 5, iły pylaste (warstwa nr D) zaliczono do gruntów kategorii 5. 8. Na podstawie uziarnienia i cech fizyko - mechanicznych podano klasyfikację gruntów i ich przydatność do budowy: Warstwa nasypy niekontrolowane. Grunty te ze względu na ich skład i stopień konsolidacji należy uznać jako średnionośne i średniościśliwe a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nb nasypy budowlane. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest doskonała do dobrej a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr Ia - piaski pylaste. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy od do G2. Warstwa nr Ib - piaski pylaste. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót 19
GEO SKOP s.c. tel. (71) 79 89 142, fax. (71) 79 89 142 budowlanych jest bardzo dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy od do G2. Warstwa nr IIa - piaski średnie i piaski grube ze żwirem. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr IIb - piaski średnie, średnie ze żwirem i piaski grube. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest bardzo dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr III - pospółki i pospółki z kamieniami. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest bardzo dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr C1a - gliny piaszczyste. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr - gliny, gliny z kamieniami przewarstwione piaskiem grubym, gliny piaszczyste, piaszczyste ze żwirem. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dobra a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy. Warstwa nr C2 - gliny pylaste. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dostateczna a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy G2. Warstwa nr C3 - gliny zwięzłe. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dostateczna a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy G2. Warstwa nr C4 - gliny pylaste zwięzłe. Grunty te należy traktować jako nośne i małościśliwe. Przydatność tych gruntów do wykonywania robót budowlanych jest dostateczna a według rozporządzenia określającego nośność podłoża należą one do grupy G2. 20