spółka z o.o. PROJEKTY I KONSULTACJE GEOTECHNICZNE Firma jest członkiem Izby Projektowania Budowlanego nr rej. 237 DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO-INśYNIERSKA DLA OKREŚLENIA WARUNKÓW GEOLOGICZNO-INśYNIERSKICH I GEOTECHNICZNYCH TERENU POD PROJEKTOWANE OBIEKTY WYDZIAŁU PRAWA I ADMINISTRACJI UAM W POZNANIU PRZY AL. NIEPODLEGŁOŚCI 53 Inwestor: Uniwersytet im. Adama Mickiewicza w Poznaniu Umowa nr: ZP/902/U/07 (nr Geoteko 109/1938/07) Opracowanie: mgr inŝ. Paweł Fołtyn upr. geol. nr V-1525, VI-0389 mgr inŝ. Sławomir Krysiak upr. geol. nr VII-1200 mgr Wiktor Krawczyk upr. geol. nr VII-1371 mgr Katarzyna Klukowska mgr inŝ. Tomasz Kołanka mgr inŝ. Jerzy Szczypior mgr inŝ. Wojciech Tymiński z Zespołem Prezes GEOTEKO Prof. dr hab. inŝ. Wojciech Wolski Warszawa, październik 2007 ul. Wałbrzyska 3/5, 02-739 Warszawa, tel/fax (22) 645 95 18, 645 95 19, tel Zarządu (22) 645 94 13 e-mail: info@geoteko.com.pl KRS 0000204617 NIP 113-00-07-283 REGON 012558187
SPIS TREŚCI 1 WSTĘP... 1 1.1 Podstawa opracowania... 1 1.2 Lokalizacja i charakterystyka terenu badań... 1 1.3 Charakterystyka projektowanego obiektu... 2 1.4 Wykorzystane materiały... 2 2 ZAKRES I METODYKA WYKONANYCH BADAŃ TERENOWYCH... 3 2.1 Wiercenia badawcze... 3 2.2 Sondowania statyczne CPT... 5 2.3 Sondowania dynamiczną sondą super cięŝką (DPSH)... 6 2.4 Sondowania dynamiczną sondą lekką (DPL)... 7 2.5 Sondowania sondą SLVT... 7 2.6 Pomiary geodezyjne... 8 3 ZAKRES I METODYKA WYKONANYCH BADAŃ LABORATORYJNYCH... 8 3.1 Wprowadzenie... 8 3.2 Badania właściwości fizycznych gruntów... 8 3.3 Badania chemiczne wody gruntowej... 9 4 BUDOWA GEOLOGICZNA... 9 4.1 Morfologia... 9 4.2 Budowa geologiczna... 9 5 WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE... 10 6 CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW GEOLOGICZNO INśYNIERSKICH... 11 7 OCENA WPŁYWU PROJEKTOWANEJ INWESTYCJI NA ŚRODOWISKO... 14 8 PODSUMOWANIE I WNIOSKI... 14
ZAŁĄCZNIKI Załącznik 1 - Lokalizacja terenu badań, skala 1:10 000 Załącznik 2 - Wycinek Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski, arkusz Poznań, skala 1:50 000 Załącznik 3 - Mapa dokumentacyjna (skala 1:500) Załącznik 4 - Załącznik 5 - Załącznik 6 Profile geologiczne wierceń Wyniki sondowań statycznych CPT Wyniki sondowań dynamicznych 6.1 Wyniki sondowań DPSH 6.2 - Wyniki sondowań DPL 6.3 - Wyniki sondowań SLVT Załącznik 7 - Wyniki badań laboratoryjnych 7.1 Wyniki badań właściwości fizycznych gruntów 7.2 Krzywe uziarnienia Załącznik 8 - Załącznik 9 - Wyniki analiz chemicznych wody gruntowej Przekroje geologiczno-inŝynierskie
1 WSTĘP 1.1 Podstawa opracowania Niniejsza dokumentacja została opracowana przez GEOTEKO Projekty i Konsultacje Geotechniczne Sp. z o.o., (ul. Wałbrzyska 3/5, 02-739 Warszawa) na zlecenie Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza (61-712 Poznań, ul. H. Wieniawskiego 1) w ramach umowy z dnia 11 lipca 2007 r., nr ZP/902/U/07 (nr Geoteko 109/1938/07). Inwestorem analizowanego przedsięwzięcia jest Zleceniodawca niniejszej dokumentacji. Prace (zakres i rodzaj prac został określony przez Zleceniodawcę) zrealizowano w oparciu o Projekt prac geologicznych na opracowanie dokumentacji geologiczno-inŝynierskiej dla określenia warunków geologiczno-inŝynierskich dla terenu pod projektowane obiekty dla Wydziału Prawa i Administracji UAM w Poznaniu przy Al. Niepodległości 53, GEOTEKO 2007, zatwierdzony przez Prezydenta Miasta Poznania decyzją nr OŚ.I/7540-12/07 z dnia 05.09.2007r. Opracowanie określa warunki geologiczno-inŝynierskie (w formie dokumentacji geologiczno-inŝynierskiej) w miejscu projektowanych obiektów dla Wydziału Prawa i Administracji UAM w Poznaniu przy Al. Niepodległości 53. Niniejsza dokumentacja została opracowana w oparciu o Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 03.10.2005 r. w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać dokumentacje hydrogeologiczne i geologiczno-inŝynierskie (Dz. U. nr 201, poz. 1673). Stosownie do postanowień ustawy z dn. 4 lutego 1994 r. Prawo Geologiczne i Górnicze, (Dz. U. Nr 27, poz. 96 z późniejszymi zmianami) niniejsza dokumentacja podlega przyjęciu przez Prezydenta Miasta Poznania. 1.2 Lokalizacja i charakterystyka terenu badań Analizowana inwestycja zlokalizowana jest w centrum Poznania przy Al. Niepodległości 53, w obrębie dawnych terenów wojskowych. Obecnie na tym terenie znajdują się w większości nie uŝytkowane budynki biurowe, socjalne i gospodarcze, garaŝe, warsztaty, wiaty itp. Większość budynków zostanie rozebrana. Pozostawiony zostanie jedynie budynek zabytkowy (obiekt w dobrym stanie technicznym) zlokalizowany w zachodniej części terenu badań (w bezpośrednim sąsiedztwie projektowanego budynku naukowo-administracyjnego). data: październik 2007 Strona: 1
W podłoŝu istnieje sieć uzbrojenia podziemnego (przewody elektryczne, kanały ciepłownicze, przewody wodociągowe i kanalizacyjne, kable telefoniczne itp.) częściowo nieczynne. Teren działki jest ogrodzony i w przewadze utwardzony asfaltem, betonem lub kostką brukową. W bezpośrednim sąsiedztwie analizowanego terenu znajdują się: - na północny-zachód linia kolejowa Warszawa-Poznań, a za nią stadion, - na północny- wschód teren MPK - na południowy-wschód Al. Niepodległości i hotel Polonez, - na południowy- zachód zabudowa jednorodzinna a dalej ul. Cicha Lokalizację terenu badań i terenów przyległych przedstawiono na wycinku planu miasta w skali 1:10 000 (Zał. 1) oraz na mapie dokumentacyjnej w skali 1:500 (Zał. 3). 1.3 Charakterystyka projektowanego obiektu Projektowana inwestycja obejmuje budowę obiektów dla Wydziału Prawa i Administracji Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu przy Al. Niepodległości 53. W skład projektowanej inwestycji wchodzić będą niepodpiwniczone IV i V kondygnacyjne budynki naukowo-administracyjne, biblioteka oraz niepodpiwniczony 3-kondygnacyjny parking z moŝliwością parkowania na jego dachu (łącznie ok. 292 miejsca postojowe). Na obecnym etapie nie znane są jeszcze dane dotyczące projektowanych obciąŝeń, rodzaju konstrukcji, a sposób posadowienia (wstępnie zakłada się posadowienie pośrednie) zostanie opracowany na podstawie wyników badań zamieszczonych w niniejszej dokumentacji. Lokalizację projektowanych obiektów przedstawiono na mapie dokumentacyjnej w Zał. 3. Projektowaną inwestycję wg Rozporządzenia MSWiA z dnia 24.09.1998 r. (Dz. U. Nr 126, poz. 839) naleŝy zaliczyć do drugiej kategorii geotechnicznej. 1.4 Wykorzystane materiały - Projekt prac geologicznych na opracowanie dokumentacji geologiczno-inŝynierskiej dla określenia warunków geologiczno-inŝynierskich dla terenu pod projektowane obiekty dla Wydziału Prawa i Administracji UAM w Poznaniu przy Al. Niepodległości 53. - Zasady sporządzania dokumentacji geologiczno-inŝynierskich. Ministerstwo Środowiska, Warszawa, 1999. data: październik 2007 Strona: 2
- Akty prawne i przepisy wykonawcze w zakresie Prawa Geologicznego i Górniczego oraz Prawa Ochrony Środowiska i Prawa Budowlanego.. - Plan Miasta Poznań, skala 1:22 000, fragmenty w skali 1:10 000, wydawnictwo kartograficzne Daunpol Sp. z o.o. Warszawa, 2000. - Wiadomości i informacje zawarte na stronach internetowych. (np. www.zumi.pl, www.rzuwig.user.icpnet.pl/waldersee.htm, www.mars.slupsk.pl/fort/tp30.htm). - Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski. Arkusz: Poznań (1996). PIG, Warszawa (Zał. 2) z objaśnieniami. - Mapa Zasadnicza dla rejonu badań w skali 1:500 mapa do celów projektowych dostarczona przez Zleceniodawcę w wersji cyfrowej. - PN-B-04452:2002. Geotechnika. Badania polowe. - PN-88/B-0448. Grunty budowlane. Badania próbek gruntu. - PN-81/B-03020. Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. Wolski W. i inni. Fundamentowanie. Tom I, rozdz. 2 i 4. Warszawa - Arkady, 1987. - PN-86/B-02480. Grunty budowlane. Określenia i symbole, podział i opis gruntów. - PN-B-02481:1998. Geotechnika. Terminologia Podstawowa. - PN-B-02479:1998. Geotechnika. Dokumentowanie geotechniczne. Zasady ogólne. - PN-EN 206-1:2003. Beton. Część 1. Wymagania, właściwości, produkcja i zgodność. 2 ZAKRES I METODYKA WYKONANYCH BADAŃ TERENOWYCH 2.1 Wiercenia badawcze Otwory badawcze dla rozpoznania warunków geotechnicznych wykonano systemem zmechanizowanym okrętno - udarowym w rurach osłonowych o średnicy 120mm. W ramach prac terenowych wykonano 47 otworów badawczych do głębokości 15-20 m. Łącznie wykonano 736.5 mb. Prace terenowe wykonywane były przy stałym dozorze geologicznym. W trakcie realizacji prac geologicznych wprowadzono w stosunku do zatwierdzonego Projektu prac niŝej opisane zmiany: ze względów komunikacyjnych (nie zablokowanie przejazdu): nieznacznie przesunięto otwory OW-30 i OW-40, data: październik 2007 Strona: 3
ze względów technicznych kolizje z uzbrojeniem podziemnym nieznaczne przesunięcia otworów OW-18, OW-21, OW-25 i OW-43. ze względu na duŝą zmienność miąŝszości gruntów pylastych, dla dokładnego udokumentowania poziomów występowania gruntów niespoistych, w trakcie wykonywanych badań terenowych podjęto decyzję o zwiększeniu głębokości 16 otworów: OW-13, OW-14, OW-16, OW-21, OW-23, OW-26, OW-27, OW-28, OW-34, OW-35, OW-36, OW-38, OW-39, OW-41, OW-43 i OW-46. Zmiany te spowodowały zwiększenie projektowanego zakresu wierceń o 31.5mb tj. o ok. 4.5% ogólnego metraŝu. Lokalizację otworów badawczych pokazano na mapie dokumentacyjnej (Zał. 3). Likwidację odwiertów wykonano przez zasypanie urobkiem wraz z ubiciem, odtwarzając kolejno przewiercane warstwy. Profile geologiczne wykonanych wierceń przedstawiono w Zał. 4. Pomiary głębokości występowania warstw geotechnicznych, oraz poziomów wody gruntowej, nawiązano do państwowego układu geodezyjnego (w m n.p.m.). Bezpośrednio po kaŝdym wydobyciu świdra z otworu, określano makroskopowo rodzaj, stan i barwę nawierconego gruntu. Po kaŝdej zmianie warstwy geotechnicznej wykonywano pełne badania makroskopowe według PN/B-04452:2002 Geotechnika. Badania polowe, pozwalające na określenie: rodzaju gruntu, wilgotności gruntu, barwy gruntu, stanu gruntu. Pomiary i obserwacje poziomów piezometrycznych wody gruntowej w otworach przeprowadzono zgodnie z normą PN/B-04452:2002, po ustabilizowaniu się zwierciadła wody. Próbki do badań cech fizycznych typu NU (o naturalny uziarnieniu) i NW (o naturalnej wilgotności) pobierano z kaŝdej napotkanej warstwy gruntu róŝniącej się stanem, wilgotnością lub barwą. Po wstępnej selekcji część z nich została przekazana do badań laboratoryjnych. Próbki wytypowane do badań laboratoryjnych zaznaczono na profilach otworów (Zał. 4). Z otworów nr 7 i 31 pobrano próbki wody do określenia stopnia agresywności wody w stosunku do betonu i stali. data: październik 2007 Strona: 4
Sposób pobrania, przechowywanie i transport próbek wykonano zgodnie z wymaganiami określonymi w normie PN/B-04452:2002 Geotechnika. Badania polowe. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 19 grudnia 2001 roku w sprawie gromadzenia i udostępniania próbek i dokumentacji geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1780), wszystkie pobrane próbki kwalifikują się jako materiał czasowego przechowywania, który po przyjęciu niniejszej dokumentacji moŝe być zlikwidowany. 2.2 Sondowania statyczne CPT W ramach prac terenowych wykonano zgodnie z Projektem prac... 8 sondowań statycznych CPT. Łącznie wykonano 155 mb sondowań. Lokalizacje miejsc wykonanych sondowań CPT pokazano na mapie dokumentacyjnej (Zał. 3). Badania przeprowadzono przy zastosowaniu urządzenia hydraulicznego GOUDA 200 kn, z zastosowaniem stoŝka elektrycznego z pomiarem ciśnienia wody w porach u 2. Zarówno wymiary stoŝka jak i przebieg badania są zgodne ze standardami międzynarodowymi (np. Swedish Standard, Dutch Standard, ISSMFE) oraz wymogami normy PN/B-04452:2002 Geotechnika. Badania polowe. Wyniki sondowania zostały zebrane przy uŝyciu programu CPT-Log (firmy Geotech), natomiast opracowanie i interpretację wyników badań wykonano przy uŝyciu programu CPTpro (firmy Geosoft). Bezpośrednio z otrzymanych wyników sondowań określono parametry: opór na stoŝku, q c, opór tarcia gruntu na tulei, f s, współczynnik tarcia, R f : s R f = f q 100% c Interpretację profilu gruntowego (podział na grunty spoiste i niespoiste) wykonano w oparciu o nomogram Robertsona [1990], natomiast rodzaje gruntów ustalono w oparciu o sąsiednie profile wierceń i pomierzone wartości współczynnika tarcia R f. Parametry gruntowe obliczono z następujących formuł: Stopień plastyczności I L (formuła Geoteko) dla gruntów spoistych: I L = A-0.5*log(q c -σ vo ) data: październik 2007 Strona: 5
gdzie: q c pomierzony opór na stoŝku, σ vo pionowe efektywne napręŝenie geostatyczne, A współczynnik zaleŝny od rodzaju gruntu. Wytrzymałość na ścinanie w warunkach bez odpływu Su dla gruntów spoistych: Przyjęto N kt = 4 * q c + 8, Su = (q c -σ vo )/N kt Wartość współczynnika N kt zaleŝy głównie od genezy i stanu gruntu. Wartości przedstawione powyŝej powstały w oparciu o wieloletnie doświadczenia GEOTEKO tj. korelacje pomiędzy wynikami badań laboratoryjnych i terenowych. Stopień zagęszczenia I D (formuła Baldi, 1986) dla gruntów niespoistych normalnie skonsolidowanych: Moduł ściśliwości: I D = 0.41*ln(q c /(151* σ vo ) 0.55 ) M = 5 15*q c Moduł ściśliwości wyznaczony z badania CPT odnosi się do wartości napręŝeń zbliŝonych do in situ i wartości odkształceń ok. 1%. Stopień zagęszczenia I D oraz stopień plastyczności I L wykorzystano równieŝ do wyznaczenia (metodą B) wartości parametrów geotechnicznych na podstawie normy PN- 81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. Wyniki sondowań statycznych CPT wraz z interpretacją zestawiono w Zał. 5. 2.3 Sondowania dynamiczną sondą super cięŝką (DPSH) W ramach prac terenowych wykonano 12 sondowań dynamiczną sondą super cięŝką. Łącznie wykonano 188.5 mb sondowań. Badanie polegało na określeniu oporu jaki stawia grunt przy dynamicznym zagłębianiu końcówki sondy. Do pogrąŝania końcówki w grunt słuŝy młot o określonej masie (DPSH - 63,5 kg), swobodnie spadający z wymaganej wysokości. Przebieg badania jak i wymiary końcówki sondy i masa młota zgodna była z wymogami normy PN B-04452:2002 Geotechnika. Badania polowe. Interpretację wyników sondowań dla gruntów niespoistych wykonano w oparciu o w/w normę. data: październik 2007 Strona: 6
Ze względu na występowanie w podłoŝu gruntów spoistych w trakcie wykonywania sondowania co ok. 0.2-0.4 m wykonywano pełny obrót kolumną Ŝerdzi w celu zminimalizowania tarcia na pobocznicy. Sondowania wykonywano w bliskim sąsiedztwie otworu (w odległości ok. 1-1.5 m), a w przypadku większej odległości lokalizacja sondowania została przedstawiona na mapie dokumentacyjnej. Lokalizację miejsc sondowań przedstawiono na mapie dokumentacyjnej (Zał. 3), a wyniki wraz z interpretacją w Zał. 6.1. 2.4 Sondowania dynamiczną sondą lekką (DPL) Sondowania dynamiczną sondą lekką DPL wykonano w celu określenia stopnia zagęszczenia (I D ) gruntów niespoistych występujących w podłoŝu badanego terenu. Badanie polegało na określeniu oporu jaki stawia grunt przy dynamicznym zagłębianiu końcówki sondy. Do pogrąŝania końcówki w grunt słuŝy młot o określonej masie (DPL - 10 kg), swobodnie spadający z wymaganej wysokości. Na podstawie interpretacji wyników sondowania (liczby uderzeń na 10 cm wpędu sondy) określono stan gruntów niespoistych. Badania wykonano według PN/B-04452:2002 Geotechnika. Badania polowe. W ramach badań polowych wykonano 2 sondowanie DPL do głębokości 10.0 m. Łącznie wykonano 20.0 mb sondowań. Sondowania wykonano w bliskim sąsiedztwie otworów (ok. 1.5m). Lokalizację miejsc sondowań przedstawiono na mapie dokumentacyjnej (Zał. 3), a wyniki wraz z interpretacją w Zał. 6.2. 2.5 Sondowania sondą SLVT Sposób badania sondą udarowo-obrotową SLVT jest połączeniem sondowań DPL z moŝliwością pomiaru wytrzymałości na ścinanie poprzez pomiar momentu obrotowego końcówki krzyŝakowej 40x80 mm przy wykorzystaniu klucza dynamometrycznego. Ze względu na brak odniesienia do SLVT w Polskich Normach, interpretację stanu gruntów niespoistych oraz określone wartości wytrzymałości na ścinanie naleŝy traktować jako orientacyjne. W ramach prac terenowych wykonano 2 sondowania SLVT do głębokości w zakresie 10-12m. Łącznie wykonano 22 mb sondowań. Sondowania wykonano w bliskim sąsiedztwie otworów (ok. 1.5m). data: październik 2007 Strona: 7
Lokalizację miejsc sondowań przedstawiono na mapie dokumentacyjnej (Zał. 3), a wyniki wraz z interpretacją w Zał. 6.3. 2.6 Pomiary geodezyjne Miejsce wykonanych profili badawczych (wiercenia i sondowania) powykonawczo domierzono sytuacyjnie i zaniwelowano w nawiązaniu do państwowego układu geodezyjnego (w m n.p.m.) w oparciu o mapę sytuacyjno-wysokościową w skali 1:500 którą w postaci cyfrowej otrzymano od Zleceniodawcy. 3 ZAKRES I METODYKA WYKONANYCH BADAŃ LABORATORYJNYCH 3.1 Wprowadzenie Badania laboratoryjne obejmowały: 1. Badania właściwości fizycznych próbek gruntów: - oznaczenie wilgotności naturalnej gruntu, - analizy uziarnienia (metodą sitową i areometryczną), - oznaczanie granic konsystencji gruntów spoistych (płynności w L, plastyczności - w P ), - oznaczenie zawartości części organicznych I om. 2. Analizy chemiczne wód gruntowych i gruntu. 3.2 Badania właściwości fizycznych gruntów Analizę sitową, oznaczenia wilgotności naturalnej, granicy plastyczności i zawartości części organicznych metodą praŝenia wykonano zgodnie z normą PN-88/B-04481 Grunty budowlane. Analizę areometryczną wykonano metodą Prószyńskiego wg Procedury Badawczej 2 Geoteko. Granicę płynności oznaczono metodą jednopunktową wg ASTMD 4318-84. Rodzaje i stan gruntów oznaczano zgodnie z normą PN-86/B-02480 Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i opis gruntów. Wyniki laboratoryjnych badań uziarnienia wykorzystano do weryfikacji opisów rodzajów gruntów na kartach dokumentacyjnych otworów wiertniczych i wydzielenia warstw geotechnicznych w podłoŝu projektowanej inwestycji. Łącznie wykonano 21 oznaczenia wilgotności naturalnej, 20 analiz uziarnienia, 14 oznaczeń granic konsystencji i 22 oznaczeń strat Ŝarzenia. data: październik 2007 Strona: 8
Wyniki badań zestawiono w Zał. 7.1, a krzywe uziarnienia w Zał. 7.2. 3.3 Badania chemiczne wody gruntowej Dla 2 próbek wody wykonano analizę agresywności korozyjnej w stosunku do betonu i stali. Ocenę agresywności gruntu w stosunku do betonu i stali wykonano zgodnie z normą PN- EN 206-1:2003. Wyniki analiz chemicznych wody wykonanych w Laboratorium Analityczno Technologicznym KATRECH II w Warszawie zamieszczono w Zał. 8.3. 4 BUDOWA GEOLOGICZNA 4.1 Morfologia Geomorfologicznie analizowany teren połoŝony jest w obrębie rynny subglacjalnej wykorzystywanej przez dolinę rzeki Bogdanki i ciek Wierzbak. Teren pod projektowaną inwestycję wyniesiony jest nasypami do rzędnych w zakresie 62.4 63.7 m n.p.m. Z materiałów archiwalnych wynika, Ŝe cały teren leŝy w obrębie dawnych umocnienień zwanych Lunetą Waldersee, rozebranych na początku XXw (w latach 1901-1904). 4.2 Budowa geologiczna Na analizowanym obszarze od powierzchni zalegają grunty nasypowe o miąŝszości 1.0-5.0 m pod którymi występują nie rozdzielone czwartorzędowe holoceńskie i plejstoceńskie osady rzeczne i zastoiskowe wykształcone w postaci piasków drobnych i pylastych oraz mułków zastoiskowych (pyłów, glin pylastych i piasków gliniastych), w obrębie których na róŝnych głębokościach występują soczewki i przewarstwienia torfów i namułów, mułków próchniczych, gytii oraz piasków humusowych. Otworami wiertniczymi spągu tych utworów (do max. głębokości 20m p.p.t. nie osiągnięto). Pod powyŝszymi utworami występują plejstoceńskie piaski wodnolodowcowe których strop stwierdzono sondowaniami statycznymi w północnej części terenu badań (grunty niespoiste o stopniu zagęszczenia I D =0.8) na głębokości od 20 m (CPT-1 i CPT-2) do24.5 m (CPT-3). Świadczy to o znacznym zagłębianiu się stropu tych utworów, a ich występowanie na pozostałym terenie naleŝy przewidywać na głębokości nie mniejszej niŝ 25 m p.p.t. data: październik 2007 Strona: 9
Schematyczną budowę geologiczną utworów powierzchniowych przedstawiono na wycinku ze Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski (Zał.2), natomiast szczegółową budowę geologiczną przedstawiono na przekrojach geologiczno inŝynierskich (Zał. 9). 5 WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE W rejonie projektowanej inwestycji występują dwa poziomy wody podziemnej będące we wzajemnym kontakcie hydraulicznym. Pierwszy poziom wody występuje w obrębie gruntów nasypowych i rodzimych gruntów niespoistych występujących na stropie gruntów słaboprzepuszczalnych (mułków). Jest to z reguły zwierciadło swobodne lub lekko napięte. JednakŜe, główny poziom wodonośny związany jest z niespoistymi utworami rzecznymi i ma charakter napięty. Wody te w okresie badań (druga dekada września) stabilizowały się na rzędnej od 59.1 do 61.0 m n.p.m. (podobnie jak w badaniach archiwalnych). NaleŜy zaznaczyć, Ŝe wody te wykazują wahania spowodowane zmianami stanów wody w Bogdance i Warcie oraz intensywnymi opadami atmosferycznymi. Generalnie kierunek spływu wód podziemnych odbywa się w kierunku północno-wschodnim, do doliny rzeki Bogdanki. Okresowo, przy wysokich stanach wody w rzekach, kierunek przepływu wód podziemnych moŝe okresowo ulec zmianie na południowo-zachodni. Warunki hydrogeologiczne w podłoŝu omawianego terenu, szczególnie dotyczące występowania pierwszej wody podziemnej w obrębie gruntów nasypowych, są zakłócone przez rozebrane na początku XXw (w latach 1901-1904) umocnienienia zwane Lunetą Waldersee. Na omawianym terenie brak jest ciągłych i długotrwałych obserwacji poziomów wody gruntowej, co nie pozwala na dokładne określenie pionowych wahań jej zwierciadła. Na podstawie zaobserwowanych w trakcie prac poziomów oraz danych z materiałów archiwalnych orientacyjnie moŝna stwierdzić, Ŝe pionowe wahania wody podziemnej wynoszą ok. 1.5m. Dla celów ewentualnego odwodnienia (projektowane budynki będą niepodpiwniczone) określono, na podstawie zaleŝności empirycznych pomiędzy przepuszczalnością gruntów a jego uziarnieniem i porowatościąk, współczynnik filtracji. Do obliczeń posłuŝono się dwoma najczęściej stosowanymi wzorami (Tabela 1) odnoszącymi się do gruntów niespoistych (wg Krugera oraz tzw. wzór amerykański USBSC). Tabela 1. Zestawienie wzorów empirycznych uŝytych do obliczenia współczynnika filtracji. data: październik 2007 Strona: 10
Lp. Opis Wzór Jednostka 1 Krugera N n gi k f = 1350,gdzie θ = 60(1 n) θ 2 d [cm/s] 2 USBSC k f = 311,04 d [m/d] 2,3 20 1 i Obliczony uśredniony współczynnik filtracji dla gruntów niespoistych występujących w podłoŝu projektowanych obiektów wynosi około: k 10 = 4 x 10-5 m/s W celu określenia agresywności wody gruntowej w stosunku do betonu w ramach niniejszej dokumentacji wykonano 2 analizy chemiczne wody pobranej z otworów OW-7 i OW-31. Wykonane analizy wykazały, Ŝe wody podziemne w rejonie planowanej inwestycji wykazują słabą agresywność korozyjną w stosunku do betonu i Ŝelbetu (XA1). 6 CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW GEOLOGICZNO INśYNIERSKICH Na podstawie wykonanych badań terenowych i laboratoryjnych w podłoŝu analizowanego obszaru wydzielono 5 zasadniczych warstw geotechnicznych, tj. warstwę I (nasypy antropogeniczne i humus), warstwę II (grunty organiczne), warstwę III (czwartorzędowe spoiste utwory rzeczne i zastoiskowe), warstwę IV (czwartorzędowe niespoiste utwory rzeczne i zastoiskowe), warstwę V (czwartorzędowe plejstoceńskie piaski wodnolodowcowe). W obrębie warstw III i IV, ze względu na stan gruntu, wydzielono dodatkowe warstwy opisane małą literą. Generalnie, warstwa geotechniczna charakteryzuje grunty o zbliŝonych właściwościach fizycznych i mechanicznych. W podłoŝu wydzielono 9 następujących warstw geotechnicznych: - warstwa geotechniczna I nasypy niekontrolowane i powierzchniowe grunty humusowe o miąŝszości od 1.0 do 5.0 m. W obrębie gruntów nasypowych przewaŝają grunty pylaste w stanie plastycznym oraz piaski w stanie średniozagęszczonym. Do zaliczenia poszczególnych pakietów gruntów jako utworów antropogenicznych determinowały zawartości gruzu oraz znaczne zróŝnicowanie materiału gruntowego. - warstwa geotechniczna II torfy, namuły i gytie (grunty z zawartością części organicznych powyŝej 10%) w stanie plastycznym i miękkoplastycznym stopień plastyczności I L =0.4 0.6, data: październik 2007 Strona: 11
- warstwa geotechniczna IIIa grunty spoiste wykształcone w postaci pyłów, glin pylastych, piasków gliniastych, glin, glin pylastych zwięzłych, lokalnie iłów pylastych z domieszkami części organicznych w stanie plastycznym stopień plastyczności I L =0.25 0.4, - warstwa geotechniczna IIIb grunty spoiste wykształcone w postaci pyłów i glin pylastych w stanie twardoplastycznym stopień plastyczności I L =0.1 0.2, - warstwa geotechniczna IIIc grunty spoiste wykształcone w postaci pyłów i glin pylastych w stanie twardoplastycznym na pograniczu półzwartego stopień plastyczności I L =0.0. - warstwa geotechniczna IVa utwory niespoiste wykształcone głównie w postaci piasków drobnych i pylastych lokalnie z zawartością części organicznych z wkładkami pyłów w stanie luźnym stopień zagęszczenia I D =0.3, - warstwa geotechniczna IVb utwory niespoiste wykształcone głównie w postaci piasków drobnych i pylastych (lokalnie średnich) w stanie średnio zagęszczonym stopień zagęszczenia I D =0.4 0.5, - warstwa geotechniczna IVc utwory niespoiste wykształcone głównie w postaci piasków drobnych i pylastych (lokalnie średnich) w stanie średnio zagęszczonym i zagęszczonym stopień zagęszczenia I D =0.6 0.7, - warstwa geotechniczna V utwory niespoiste (stwierdzone tylko sondowaniami statycznymi) w stanie zagęszczonym stopień zagęszczenia I D =0.8. Wzajemny układ wyŝej scharakteryzowanych warstw gruntów w podłoŝu projektowanej inwestycji zilustrowano na przekrojach geologiczno-inŝynierskich zamieszczonych w Zał. 9. Cechą charakterystyczną tego układu jest duŝa zmienność i nieregularność występowania poszczególnych warstw. Nie wyklucza się, Ŝe zaliczone do warstw geotechnicznych III i IV przypowierzchniowe utwory są pochodzenia antropogenicznego. JednakŜe, ze względu na fakt, Ŝe uŝyty materiał nasypowy jest gruntem mineralnym, bez domieszek typowo antropogenicznych, moŝliwe było jednoznaczne określenie jego rodzaju i stanu, grunty te nie zostały zaliczone do warstwy geotechnicznej I. Wyprowadzone wartości parametrów geotechnicznych (w rozumieniu normy PN-B- 02481.1998. Geotechnika. Terminologia podstawowa, symbole literowe i jednostki miar) wyznaczone z testów polowych, badań laboratoryjnych oraz określone na podstawie cech data: październik 2007 Strona: 12
wiodących gruntów (stopień zagęszczenia I D i stopień plastyczności I L wg normy PN-81/B- 03020. Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli) zestawiono w Tab. 2. Ponadto, w graficznej interpretacji sondowań CPT (Zał. 5) zamieszczono wykresy wytrzymałości na ściananie w warunkach bez odpływu (Su grunty spoiste) oraz zmienności modułów odkształcenia w warunkach in situ (M). Wyprowadzone wartości parametrów są podstawą do wyznaczenia parametrów obliczeniowych wg PN-B-02481. Geotechnika. Terminologia podstawowa, symbole literowe i jednostki miar. Tab. 2. Wyprowadzone wartości parametrów geotechnicznych Warstwa Rodzaj gruntu (lokalnie) I D /(I L ) [-] γ (n) [t/m 3 ] ϕ u [ ] Parametry geotechniczne c u [kpa] S u [kpa] M CPT [MPa] M 0 [MPa] M [MPa] I H, nn 0.4 1.60 (0.3-0.4) 1.60 - - - 20 - - - - 30-60 5 - - II T, Nm, Gy (0.4-0.6) 1.20 - - 20-60 1-5 - - IIIa P, Pp, G, Gπ, Gπz, P//Pp, (0.25-0.4) 2.00 12 12 45-60 5-20 18 30 Gπ+org. IIIb P, Gπ, (0.1-0.2) 2.05 16 19 90 30 33 55 IIIc P, Gπ, (0.0) 2.10 18 30 150 50 47 78 IVa Pd, Pp, Pd+H, Pd//P, Pd+P (Ps) 0.3 1.85 29 - - 20-30 45 56 IVb Pd, Pp, Pd+H, Pd//P, Pd+P (Ps) 0.4-0.5 1.90 30 - - 30-50 60 75 IVc Pd, Pp, Pp//P 0.6-0.7 2.00 32 - - 60 80 100 V Ps 0.8 2.05 35 - - 100 150 167 I D stopień zagęszczenia na podstawie sondowań CPT, DPSH i DPL I L stopień plastyczności na podstawie sondowań CPT γ (n) cięŝar objętościowy wg PN-81/B-03020. ϕ u kąt tarcia wewnętrznego w warunkach napręŝeń całkowitych wg PN-81/B-03020. c u spójność w warunkach napręŝeń całkowitych wg PN-81/B-03020. S u wytrzymałość na ścinanie w warunkach bez odpływu M CPT moduł ściśliwości w warunkach in situ (dla 1% odkształcenia) na podstawie sondowań CPT M 0 moduł ściśliwości pierwotnej wg PN-81/B-03020. M moduł ściśliwości wtórnej wg PN-81/B-03020. Symbol geologicznej konsolidacji gruntów spoistych w całym podłoŝu gruntowym C data: październik 2007 Strona: 13
7 OCENA WPŁYWU PROJEKTOWANEJ INWESTYCJI NA ŚRODOWISKO Oceny projektowanej inwestycji dokonano w oparciu o Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2004 roku w sprawie określenia rodzajów przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko oraz szczegółowych uwarunkowań związanych z kwalifikowaniem przedsięwzięcia do sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko. Zgodnie z w/w Rozporządzeniem projektowane przedsięwzięcie (IV i V kondygnacyjne budynki naukowoadministracyjne, biblioteka oraz niepodpiwniczony 3-kondygnacyjny parking z moŝliwością parkowania na jego dachu - łącznie ok. 292 miejsca postojowe) nie będzie wymagało konieczności sporządzenia raportu o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko. PoniewaŜ projektowane obiekty nie będą posiadały kondygnacji podziemnych stanowiących ewentualne bariery dla naturalnego przepływu wód gruntowych, zarówno na etapie budowy jak i eksploatacji czy rozbiórki nie będzie konieczności prowadzenia prac odwodnieniowych. JednakŜe ze względu na fakt, Ŝe na obecnym etapie nie znane są szczegóły konstrukcyjne sposobu posadowienia oraz ostateczna liczba miejsc parkingowych w rejonie projektowanego przedsięwzięcia (w przypadku liczby miejsc parkingowych powyŝej 300 dla samochodów osobowych - 3.1 ust. 53) przedmiotowe przedsięwzięcie moŝe wymagać sporządzenia raportu o oddziaływaniu na środowisko. 8 PODSUMOWANIE I WNIOSKI Projektowaną inwestycję budynki i obiekty Wydziału Prawa i Administracji Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu - według Rozporządzenia Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów budowlanych (Dz. U. Nr 126, poz. 839) oraz normy PN-B-02479:1998. Geotechnika. Dokumentowanie geotechniczne. Zasady ogólne, naleŝy zaliczyć do II kategorii geotechnicznej, realizowaną w złoŝonych warunkach gruntowych. W działalności projektowanego zespołu obiektów (budynki dydaktyczne, administracyjne, biblioteka) nie jest przewidziany obrót towarami o cechach niebezpiecznych dla środowiska naturalnego. Potencjalnym źródłem skaŝenia środowiska data: październik 2007 Strona: 14
gruntowo-wodnego będą parkujące na trzykondygnacyjnym parkingu, na placu oraz poruszające się po drogach wewnętrznych samochody. Istotnym elementem dla zagadnień ochrony środowiska będzie dobrze zorganizowana gospodarka odpadami na terenie projektowanego obiektu. Podsumowując, projektowany parking, potencjalnie moŝe mieć negatywny wpływ na środowisko gruntowo-wodne. NaleŜy, zatem uwzględnić w projekcie budowlanym odpowiednie środki techniczne ograniczające penetrację wód z parkingu do podłoŝa (odprowadzenie wód opadowych do separatorów olejów, bieŝące usuwanie plam oleju itp.). PodłoŜe gruntowe Ze względów na formę wykształcenia (rodzaje gruntów spoiste, niespoiste, organiczne) układ warstw w podłoŝu jest złoŝony. Pod warstwą gruntów nasypowych i humusu występuje warstwa utworów rzecznych i zastoiskowych z wkładkami i przewarstwieniami gruntów organicznych (torfów, namułów i gytii). W podłoŝu gruntowym grunty spoiste w stanie plastycznym (a grunty organiczne równieŝ w miękkoplastycznym) występują lokalnie (południowo-wschodnia część terenu badań) aŝ do głębokości 18 m p.p.t. Utwory te są podścielone drobnoziarnistymi i pylastymi piaskami z soczewkami gruntów pylastych. Występowanie gruntów organicznych (namuły, torfy i gytie warstwa geotechniczna II) stwierdzono lokalnie do rzędnej 55.5 m n.p.m. Grunty niespoiste występujące poniŝej plastycznych utworów spoistych (gruntów warstw geotechnicznych II i IIIa) występują przewaŝnie w stanie średniozagęszczonym (warstwa geotechniczna IVb), a tylko lokalnie w luźnym warstwa geotechniczna IVa). W obrębie warstw geotechnicznych III i IV stwierdzono niewielką zawartość części organicznych (domieszki). JednakŜe, ze względu na ich zawartość do 5% nie będą one miały istotnego wpływu na parametry geotechniczne. Ze względu na genezę powstania (utwory rzeczno-zastoiskowe) rzeczywisty układ warstw w podłoŝu, moŝe nieco odbiegać od przedstawionego na przekrojach geologiczno-inŝynierskich. data: październik 2007 Strona: 15
Woda gruntowa W rejonie planowanej inwestycji występują dwa poziomy wody podziemnej będące we wzajemnym kontakcie hydraulicznym. Pierwszy poziom wody występuje w obrębie gruntów nasypowych i rodzimych gruntach niespoistych występujących na stropie gruntów słaboprzepuszczalnych (mułków). Jest to z reguły zwierciadło swobodne lub lekko napięte. JednakŜe, główny poziom wodonośny związany jest z niespoistymi utworami rzecznymi i ma charakter napięty. Wody te w okresie badań (druga dekada września) stabilizowały się na rzędnej od 59.1 do 61.0 m n.p.m. Warunki hydrogeologiczne w podłoŝu omawianego terenu, szczególnie dotyczące występowania pierwszej wody podziemnej w obrębie gruntów nasypowych, mogą być zakłócone przez rozebrane na początku XXw (w latach 1901-1904) umocnienienia. Stan wody jest ściśle związany ze stanami wody w rzekach Bogdance i Warcie. Generalnie, wahania poziomu zwierciadła wody nie przekraczają 1.5m. NaleŜy jednak podkreślić, Ŝe teren znajduje się w dolinie rzecznej i w przypadku ekstremalnie wysokich poziomów wód moŝe ulec znacznemu podniesieniu. Woda gruntowa występująca w podłoŝu projektowanej inwestycji wykazuje cechy słabej agresywności chemicznej XA1 w stosunku do betonu i Ŝelbetu (Zał. 8). Posadowienie projektowanych obiektów Ze względu na występowanie w podłoŝu gruntów nasypowych (warstwa geotechniczna I) i organicznych (warstwa geotechniczna II) oraz gruntów pylastych w stanie plastycznym (warstwa geotechniczna IIIa) o bardzo niskich parametrach odkształceniowych projektowane obiekty powinny być posadowione na podłoŝu wzmocnionym lub na palach przenoszących obciąŝania na piaski warstwy geotechnicznej IVb lub IVc i V. Wzmocnienie podłoŝa w rejonie projektowanych obiektów proponuje się zrealizować w technologii kolumn DSM (wgłębne mieszanie gruntu i stabilizatora). Wzmocnienie podłoŝa powinno zostać wykonane w miejscu projektowanych fundamentów jak równieŝ pod posadzki. Zwraca się uwagę, na konieczność uzyskania zbliŝonych wartości osiadań fundamentów i posadzek. data: październik 2007 Strona: 16
Parametry gruntowe Parametry gruntowe do obliczeń projektowych zestawiono w Tabeli 2. Dla warstwy geotechnicznej I (nasypy niekontrolowane i humus) określono parametry geotechniczne na podstawie sondowań statycznych CPT. Parametry dla warstwy geotechnicznej II określono na podstawie sondowań statycznych oraz w oparciu o korelację z badaniami wykonanymi na innych obiektach realizowanych w podobnych warunkach gruntowych Zmienność sztywności gruntów (w profilu pionowym) bardzo dobrze charakteryzuje moduł ściśliwości M określony na podstawie sondowań statycznych CPT. data: październik 2007 Strona: 17