GEOTECHNICZNE WARUNKI POSADOWIENIA DOTYCZĄCE BUDOWY ZESPOŁU SZKÓŁ OGÓLNOKSZTAŁCĄCYCH IM. T. ZANA PRZY UL. DASZYŃSKIEGO 6 NA DZIAŁCE NR 100, 103, OBRĘB 19 W PRUSZKOWIE WOJ. MAZOWIECKIE INWESTOR: STAROSTWO POWIATOWE W PRUSZKOWIE ul. Drzymały 30 05-800 Pruszków OPRACOWAŁ: mgr Andrzej Kadłubowski upr. geol. nr VII 1145 Warszawa, listopad 2012 r.
2 SPIS TREŚCI A. CZĘŚĆ TEKSTOWA. I. OPINIA GEOTECHNICZNA 1.1 DANE OGÓLNE 1.1.1 PODSTAWA OPRACOWANIA 1.1.2 TECHNICZNE PODSTAWY OPRACOWANIA 1.1.3 CEL I ZAKRES OPRACOWANIA 1.1.4. KRÓTKI OPIS PROJEKTOWANEJ INWESTYCJI. 1.2 LOKALIZACJA I OPIS TERENU 1.3. OPIS BADAŃ 1.4 WARUNKI GRUNTOWE 1.5 WARUNKI WODNE 1.6 WNIOSKI I ZALECENIA II. DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO 2.1 OPIS BADAŃ 2.2 WARUNKI GEOTECHNICZNE 2.3 BADANIA POLOWE 2.4 PARAMETRY GEOTECHNICZNE GRUNTÓW III. PROJEKT GEOTECHNICZNY 3.1 PROGNOZA ZMIAN WŁAŚCIWOŚCI GRUNTÓW W CZASIE 3.2 OKREŚLENIE OBLICZENIOWYCH PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH 3.3 OKREŚLENIE CZĘŚCIOWYCH WSPÓLCZYNNIKÓW BEZPIECZEŃSTWA DLA OBLICZEŃ 3.4 OKREŚLENIE ODDZIAŁYWAŃ OD GRUNTU 3.5 PRZYJĘCIE MODELU OBLICZENIOWEGO PODŁOŻA GRUNTOWEGO 3.6 OKREŚLENIA NOŚNOŚCI I OSIADANIA PODŁOŻA GRUNTOWEGO 3.7 USTALENIE DANYCH DO ZAPROJEKTOWANIA FUNDAMENTÓW 3.8 WYKONASTWO ROBÓT ZIEMNYCH 3.9 ODDZIAŁYWANIE WODY GRUNTOWEJ NA OBIEKT 3.10 MONITORING PROJEKTOWANEGO OBIEKTU
3 B. CZĘŚĆ GRAFICZNA. 1. MAPA DOKUMENTACYJNA W SKALI 1: 500. ZAŁ. NR 1 2. PRZEKROJE GEOTECHNICZNE I VII. ZAŁ. NR 2.1 2.7 3. OBJAŚNIENIA ZNAKÓW I SYMBOLI UŻYTYCH NA PRZEKROJACH. ZAŁ. NR 3 4. LEGENDA DO PRZEKROJÓW. ZAŁ. NR 4 5. KARTY DOKUMENTACYJNE OTWORU GEOTECHNICZNEGO. ZAŁ. NR 5.1 5.10 6. SCHEMATY ODKRYWEK FUNDAMENTÓW A B C. ZAŁ. NR 6.1 6.3 7. ANALIZA CHEMICZNA WODY GRUNTOWEJ. ZAŁ. NR 7
4 I. OPINIA GEOTECHNICZNA 1.1 DANE OGÓLNE 1.1.1 PODSTAWA OPRACOWANIA Niniejsze opracowanie powstało na podstawie zlecenia Autorskiej Pracowni Architektonicznej,,ARPA Jerzy Gurawski, ul. Maciejewskiego 7, 61-606 Poznań. 1.1.2 TECHNICZNE PODSTAWY OPRACOWANIA Rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dn. 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz.U. Nr 81, poz. 463); Mapa sytuacyjno wysokościowa działki w skali 1:500; Wizja lokalna, pomiary oraz polowe badania podłoża gruntowego wykonane do niniejszego opracowania; Norma PN-EN 1997-1 Pozostałe Polskie Normy Budowlane i literatura techniczna. 1.1.3 CEL I ZAKRES OPRACOWANIA Celem niniejszego opracowania jest określenie warunków geotechnicznych, występujących w podłożu badanego terenu w oparciu, o analizę udokumentowanych badań warunków gruntowo - wodnych wykonanych dla niniejszego opracowania. W zakres opracowania wchodzą następujące czynności: wizja lokalna, wykonanie badań podłoża gruntowego, wykonanie odkrywek fundamentów oraz pomiar poziomów wody gruntowej, określenie wstępnych warunków gruntowych 1.1.4 KRÓTKI OPIS PROJEKTOWANEJ INWESTYCJI Na badanym terenie planuje się rozbudowę Zespołu Szkół Ogólnokształcących im. T. Zana. Planuje się rozebrać istniejący budynek szkoły. W budynku przylegającym mieszkalnym, projektuje się pogłębić i wzmocnić fundamenty budynku oraz wykonać wzmocnienie jego ściany szczytowej.
5 Projektowany Budynek Szkoły zaprojektowano w technologii żelbetowej monolitycznej przy zastosowaniu typowych urządzeń formujących. Budynek projektuje się w układzie szkieletowym, słupowo ryglowym, częściowo ze ścianami żelbetowymi połączonymi ze stropami monolitycznymi. Budynek posiadać będzie trzy, a lokalnie cztery kondygnacje nadziemne. Pod częścią budynku projektuje się piwnicę przeznaczone na parking, szatnie, pomieszczenia techniczne. Pomiędzy częścią dydaktyczną a częścią sportową (hala gimnastyczna), projektuje się wykonanie dylatacji powstałej poprzez podwojenie układów nośnych. Planuje się bezpośrednie posadowienie budynku na ławach i stopach fundamentowych. W przypadku wystąpienia niekorzystnych zjawisk gruntowych (słabe grunty, woda gruntowa) budynek posadowiony zostanie na płycie fundamentowej grubości 50 cm z lokalnymi pogrubieniami pod słupami na głębokości ca 4,0 m p.p.t. Fundamenty Hali Gimnastycznej planuje się posadowić na głębokości ca 1,2 1,5 m p.p.t. 1.2 LOKALIZACJA I OPIS TERENU Badane podłoże, znajduje się w Pruszkowie przy ul. Daszyńskiego 6 na działce nr ewid. 100 i nr 103, obręb 19, woj. Mazowieckie. Rzędne terenu kształtują się w granicach 97,18 97,77 m n.p.m. Obecnie na w/w terenie, stoi budynek starej szkoły, boiska sportowe oraz parking samochodowy. Teren działki jest uzbrojony i jest to sieć ciepłownicza oraz kanalizacja deszczowa. Pod względem geomorfologicznym badany teren położony jest na obszarze wysoczyzny polodowcowej tzw.,,równiny łowicko błońskiej. Usytuowanie terenu badań pokazano na mapie dokumentacyjnej na ZAŁ. NR 1. 1.3 OPIS BADAŃ GRUNTÓW W dniach 24 29.10.2012 r. firma REMMA - GLOBAL wykonała techniczne badania podłoża gruntowego na omawianej działce. Wykonano 2 otwory badawcze do głębokości 6,0 m p.p.t. oraz 8 otworów do głębokości 9,0 m p.p.t., łącznie przewiercając 86,0 mb. warstw gruntu. Badania wykonywano zgodnie z normą PN-EN- 1997-2, a grunt opisywano i rozpoznawano zgodnie z norma PN-EN-ISO 14688. Wydobywane próbki gruntu poddano badaniom makroskopowym, prowadząc jednocześnie obserwacje poziomów wody gruntowej i jej pomiary. Wykonano także 3 odkrywki fundamentów w obiektach przylegających do budynku szkoły i terenu oraz pobrano 1 próbę wody do badań laboratoryjnych.
6 Lokalizację otworów badawczych i odkrywek fundamentów przedstawiono na ZAŁ. NR 1, przekroje geotechniczne pokazano na ZAŁ. NR 2.1 2.7, profile litologiczne otworów ukazano na ZAŁ. NR 5.1 5.10, a schematy odkrywek fundamentów pokazano na ZAŁ. NR 6.1 6.3. Punkty wierceń wyznaczono w terenie metodą domiarów prostokątnych w dowiązaniu do istniejących obiektów i zaniwelowano w dowiązaniu do lokalnych punktów wysokościowych. Przy wyżej wymienionych pracach, korzystano z mapy sytuacyjno - wysokościowej w skali 1:500, dostarczonej przez Zleceniodawcę. 1.4. WARUNKI GRUNTOWE Na podstawie wykonanych badań terenowych, przeprowadzono ocenę warunków gruntowych. Podziału dokonano biorąc pod uwagę genezę, rodzaj i stan oraz opisywano zgodnie z PN-EN ISO 14688-1 Wartości parametrów geotechnicznych ustalono metodami polowymi zgodnie PN-EN 1997-1 W dokumentowanym podłożu stwierdzono obecność utworów czwartorzędowych, holoceńskich antropogenicznych, plejstoceńskich morenowych i zastoiskowych oraz wodnolodowcowych. Holocen od powierzchni reprezentuje 0.5-2.1 m warstwa nasypów niekontrolowanych o składzie piaszczysto gruzowo gliniasto żwirowo kamienisto humusowych. Pod warstwą wierzchnią (oprócz otw. nr nr 6, 7, 9, 10) i generalnie na cały tym terenie, napotkano serie osadów wodnolodowcowych, wykształconych jako piaski drobne i piaski średnie, lokalnie zapylone oraz jako piaski zapylone. Piaski te są w stanie od średniozagęszczonego do zagęszczonego i osiągają stopień zagęszczenia I D ~ 0.50 0.70. Utworów piaszczystych do głębokości rozpoznania tj. ca 9,0 m p.p.t. nie przewiercono. W serii piaszczystej napotkano przewarstwienia osadów zastoiskowych oraz morenowych. Utwory zastoiskowe reprezentują pyły średnie i grube, gliny pylaste oraz iły. Utwory zastoiskowe są w stanie od twardoplastycznego/półzwartego do twardoplastycznego, o stopniu plastyczności I L ~ 0.05 0.20. Utwory te w otw. nr 9 i nr 10 zalegają bezpośrednio pod nasypami i sięgają do głębokości 1,8 4,5 m p.p.t. W pozostałych przypadkach są to generalnie 0,2 0,6 m przewarstwienia w piaskach. Osady morenowe też stanowią przewarstwienia w osadach piaszczystych i napotka-
7 no je w otw. nr 5, 6, 7, 9, 10. Osady morenowe wykształcone zostały jako piaski ilaste oraz gliny ilaste zapiaszczone, lokalnie z dodatkiem żwiru i kamieni. Utwory te miejscami współwystępują z osadami zastoiskowymi, a miejscami stanowią samodzielne przewarstwienia w serii piaszczystej. Osady te osiągają miąższości w granicach 0.2 1.6 m. Powyższe utwory powstały w czasie stadiału podlasko mazowieckiego zlodowacenia środkowopolskiego i są najprawdopodobniej bardzo silnie zaburzone glacitektonicznie. Położenie przestrzenne wyżej wymienionych osadów pokazano na załączonych przekrojach geotechnicznych na ZAŁ. NR 2.1 2.7. 1.5 WARUNKI WODNE Generalnie na badanym terenie napotkano tylko I warstwę wodonośną. Wody tej warstwy o zwierciadle swobodnym nawiercono na głębokości 3,67 4,26 m p.p.t. tj. na rzędnych 93,36 93,62 m n.p.m. Woda o zwierciadle napiętym, występuje pod stwierdzonymi przewarstwieniami utworów ilastych i stabilizuje się na rzędnych podanych powyżej. Stwierdzony stan zwierciadła uznać można za stan średni. Stan maksymalny może być wyższy od stwierdzonego o ca 1,0 m. Pobrano 1 próbę wody do analizy chemicznej na jej agresywność w stosunku do betonu i żelbetu. Badania wykazały, że woda ta wykazuje słaby stopień agresywności chemicznej - klasa XA 1 [EN 206-1 ; 2003] 1.6 WNIOSKI I ZALECENIA 1. Zgodnie z rozporządzeniem Rozporządzenia Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dn. 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz.U. Nr 81, poz. 463), projektowany obiekt należy do drugiej kategorii geotechnicznej, a badany teren zaliczyć należy do prostych warunków gruntowych. 2. Grunty zalegające w podłożu charakteryzują się dobrymi parametrami geotechnicznymi. W poziomie posadowienia nawiercono zarówno grunty piaszczyste jak i ilaste. Dlatego zaleca się aby parametry geotechniczne dla obliczeń statycznych przyjąć dla warstwy najsłabszej.
8 3. Biorąc pod uwagę głębokość występowania poziomu zwierciadła wody gruntowej i jej wachania oraz możliwe warianty posadowienia Obiektu, można stwierdzić, że woda gruntowa na badanej działce może utrudniać prace budowlane i późniejszą eksploatację Inwestycji. Dlatego prace budowlane proponuje się prowadzić w porze suchej. 4. Zaleca się aby fundamenty wszystkich budynków przylegających do projektowanej Inwestycji wzmocnić metodą jetgroutingu. 5. Z powodu stwierdzonych warunków gruntowo wodnych, zaleca się rozważyć posadowienie Obiektu na płycie fundamentowej. Należy też zaprojektować skuteczną izolację pionową oraz poziomą. 6. Odbiory dna wykopu fundamentowego powinny być dokonywane przez doświadczonego geotechnika. II. DOKUMENTACJA BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO 2.1 OPIS BADAŃ Badania polowe wykonywano zgodnie z normą PN-EN 1997-1. Ze względu na wymiary Obiektu, wykonano 2 otwory badawcze do głębokości 6,0 m p.p.t. oraz 8 otworów do głębokości 9,0 m p.p.t., łącznie przewiercając 86,0 mb. warstw gruntu. Głębokość rozpoznania jak i ilość wierceń są wystarczające do rozpoznania budowy geologicznej podłoża jak i do określenia parametrów geotechnicznych gruntów w zalegających pod projektowaną Inwestycją. Grunty niespoiste rozpoznano poprzez badania makroskopowe oraz badając grunt sondą dynamiczną typu DPL, grunty spoiste rozpoznano poprzez szczegółowe badania polowe. 2.2 WARUNKI GEOTECHNICZNE Przeprowadzono wydzielenie warstw geotechnicznych. Wydzielono: WARSTWA I A - to wodnolodowcowe piaski zapylone, piaski drobne z domieszką pyłu grubego, piaski drobne z domieszką pyłu grubego na pograniczu piasku zapylonego oraz piaski zapylone na pograniczu piasku drobnego z domieszką pyłu grubego, wil-
9 gotne i nawodnione, w stanie średniozagęszczonym, o uogólnionym stopniu zagęszczenia I D ~ 0.50. WARSTWA I B - to wodnolodowcowe piaski drobne, piaski drobne z domieszką pyłu grubego, piaski drobne na pograniczu piasku średniego oraz piaski drobne z domieszką pyłu grubego na pograniczu piasku zapylonego, wilgotne i nawodnione, w stanie średniozagęszczonym, o uogólnionym stopniu zagęszczenia I D ~ 0.60. WARSTWA I C - to wodnolodowcowe piaski zapylone, piaski drobne na pograniczu piasku średniego z domieszką pyłu grubego oraz piaski drobne z domieszką pyłu grubego, wilgotne i nawodnione, w stanie zagęszczonym, o uogólnionym stopniu zagęszczenia I D ~ 0.70. WARSTWA I D - to wodnolodowcowe piaski średnie na pograniczu piasku drobnego, piaski średnie z domieszką pyłu grubego oraz piaski średnie na pograniczu piasku drobnego z domieszką pyłu grubego, wilgotne i nawodnione, w stanie średniozagęszczonym, o uogólnionym stopniu zagęszczenia I D ~ 0.50. WARSTWA I E - to wodnolodowcowe piaski średnie na pograniczu piasku drobnego z domieszką pyłu grubego, piaski średnie na pograniczu piasku drobnego oraz piaski średnie na pograniczu piasku drobnego ze średnim żwirem i kamieniami, wilgotne i nawodnione, w stanie średniozagęszczonym, o uogólnionym stopniu zagęszczenia I D ~ 0.60. WARSTWA I F - to wodnolodowcowe piaski średnie na pograniczu piasku grubego przewarstwione piaskiem drobnym oraz piaski średnie ze średnim żwirem i kamieniami, wilgotne i nawodnione, w stanie zagęszczonym, o uogólnionym stopniu zagęszczenia I D ~ 0.70. WARSTWA II A - to zastoiskowe iły pylaste na pograniczu gliny pylastej zailonej przewarstwione pyłem drobnym, iły przewarstwione pyłem drobnym, iły pylaste przewarstwione pyłem średnim oraz iły pylaste na pograniczu gliny pylastej zailonej, kat.,,d, wilgotne, w stanie twardoplastycznym/półzwartym, o uogólnionym stopniu plastyczności I L ~ 0.05.
10 WARSTWA II B - to zastoiskowe iły, kat.,,d, wilgotne, w stanie twardoplastycznym, o uogólnionym stopniu plastyczności I L ~ 0.15. WARSTWA II C - to zastoiskowe pyły grube, gliny pylaste oraz pyły średnie, kat.,,b, wilgotne, w stanie twardoplastycznym, o uogólnionym stopniu plastyczności l L ~ 0.20. WARSTWA III A - to morenowe gliny ilaste zapiaszczone ze średnim żwirem i kamieniami, piaski zailone, gliny ilaste zapiaszczone ze średnim żwirem oraz gliny ilaste zapiaszczone, kat.,,b, mało wilgotne, w stanie twardoplastycznym, o uogólnionym stopniu plastyczności I L ~ 0.20. WARSTWA III B - to morenowe gliny ilaste zapiaszczone z dodatkiem żwiru średniego, kat.,,b, mało wilgotne, w stanie twardoplastycznym/półzwartym, o uogólnionym stopniu plastyczności I L ~ 0.05. Nasypy z podziału wyłączono. 2.3 PARAMETRY GEOTECHNICZNE GRUNTÓW Parametry geotechniczne gruntów podano na ZAŁ. NR 4. III. PROJEKT GEOTECHNICZNY 3.1 PROGNOZA ZMIAN WŁAŚCIWOŚCI GRUNTÓW W CZASIE Z powodu zalegania w podłożu skonsolidowanych utworów ilasto piaszczystych oraz biorąc pod uwagę głębokość posadowienia Obiektu i możliwe wahania zwierciadła wody gruntowej w badanym podłożu, są możliwe zmiany właściwości gruntów w czasie. 3.2 OKREŚLENIE OBLICZENIOWYCH PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH Parametry geotechniczne podano na ZAŁ. NR 4. Podane parametry geotechniczne należy skorelować zgodnie z Załącznikiem A do normy EN 1997-1:2004. 3.3 OKRESLENIE CZĘŚCIOWYCH WSPÓŁCZYNNIKÓW BEZPIECZEŃSTWA DLA OBLICZEŃ Częściowe współczynniki bezpieczeństwa należy przyjąć zgodnie z Załącznikiem B do normy EN 1997-1:2004.
11 3.4 OKREŚLENIE ODDZIAŁYWAŃ OD GRUNTU W normalnych, istniejących warunkach (sezon wiosenno - jesienny), występujące w podłożu projektowanej Inwestycji grunty nie powinny oddziaływać na fundamenty. Jednakże trzeba zachować głębokość nadkładu ca 1,0 m od spodu fundamentu do powierzchni, aby grunty w podłożu nie uległy przemarznięciu (grunty grupy nośności G3) i aby przez to nie pogorszyły się warunki posadowienia Obiektu. 3.5 PRZYJĘCIE MODELU OBLICZENIOWEGO PODŁOŻA GRUNTOWEGO Model pracy podłoża przy sprawdzaniu oporu granicznego podłoża wg EN 1997-1:2004, należy rozpatrywać w warunkach z odpływem. 3.6 OKREŚLENIA NOŚNOŚCI I OSIADANIA PODŁOŻA GRUNTOWEGO Przykładowe dopuszczalne obciążenie jednostkowe na grunt pod fundamentem typu,,stopa, o głębokości posadowienia 4.0 m p.p.t. i wymiarach ca 1,0 x 1,0 m, D min = 1.0 m sięgać może q dop ~ 440 kpa. Osiadania należy rozpatrywać zgodnie z Załącznikiem F do normy EN 1997-1:2004 3.7 USTALENIE DANYCH DO ZAPROJEKTOWANIA FUNDAMENTÓW Dane niezbędne do zaprojektowania fundamentów podano na ZAŁ. NR 4. 3.8 WYKONASTWO ROBÓT ZIEMNYCH Roboty ziemne wykonywać należy zgodnie z normą PN-B-06050. 3.9 ODDZIAŁYWANIE WODY GRUNTOWEJ NA OBIEKT Biorąc pod uwagę głębokość występowania poziomu zwierciadła wody gruntowej i jej wachania oraz głębokość posadowienia Obiektu, można stwierdzić, że woda gruntowa na badanej działce może utrudniać prace budowlane i późniejszą eksploatację Inwestycji. Rozważyć też należy oddziaływanie wody na fundamenty poprzez wyparcie. 3.10 MONITORING PROJEKTOWANEGO OBIEKTU Monitoring dla tego typu Obiektu polega na periodycznych pomiarach geodezyjnych podstawy Obiektu. Częstość i czas trwania pomiarów, powinna zostać określona przez Konstruktora.