Egz. nr 1 Opinia geotechniczna do projektu przebudowy dróg gminnych w miejscowości Strzemeszna, gm. Czerniewice Lokalizacja: Strzemeszna, gm. Czerniewice, pow. tomaszowski, woj. łódzkie Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik, ul. Rawska 59/22, 96-100 Skierniewice Opracował: mgr Tomasz Piwowarski VII-1521 mgr Bogusława Kozanecka VIII-0197 Styczeń 2016 r. GEO-MI Pracownia Geologiczna Michał Małuszyński e-mail: biuro@geo-mi.pl ul. Socjalna 5 lok. 6 www.geo-mi.pl 93-324 Łódź tel. 515 590 677 Biuro : ul. Rzgowska 92 93 148 Łódź
SPIS TREŚCI: 1. CHARAKTERYSTYKA OGÓLNA... 3 1.1. Podstawa opracowania... 3 1.2. Przedmiot opracowania... 3 1.3. Cel i zakres opracowania... 3 2. LOKALIZACJA I MORFOLOGIA TERENU... 4 3. PRZEBIEG BADAŃ... 5 3.1. Prace geodezyjne... 5 3.2. Wiercenia i badanie terenowe... 5 4. DANE DOTYCZĄCE WŁAŚCIWOŚCI PODŁOŻA BUDOWLANEGO5 4.1. Budowa geologiczna... 5 4.2. Warstwy konstrukcyjne nawierzchni... 7 4.3. Warunki hydrogeologiczne... 8 4.4. Charakterystyka wydzielonych warstw... 8 5. OCENA WARUNKÓW GRUNTOWO-WODNYCH... 12 6. WNIOSKI... 15 7. MATERIAŁY WYKORZYSTANE W DOKUMENTACJI... 16 7.1. Przepisy prawne... 16 7.2. Normy państwowe i branżowe... 16 1
SPIS ZAŁĄCZNIKÓW: TABELE: Tabela nr 1 Charakterystyczne wartości parametrów geotechnicznych wg PN-81/B-03020 Tabela nr 2 Tabela warunków budowlanych dla wydzielonych warstw geotechnicznych ZAŁĄCZNIKI GRAFICZNE: Załącznik nr 1 Mapa topograficzna w skali 1:10 000 Załącznik nr 2.1-2.5 Mapa dokumentacyjna w skali 1:1000 Załącznik nr 3.1-3.3 Profile otworów geotechnicznych w skali 1:50 2
1. CHARAKTERYSTYKA OGÓLNA 1.1. Podstawa opracowania Niniejszą opinię geotechniczną opracowano w Pracowni Geologicznej GEO-MI, na zlecenie firmy: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik, z siedzibą przy ul. Rawskiej 59/22, 96-100 Skierniewice. Opinię wykonano w oparciu o przepisy PN-EN-1997-2 Eurokod 7 Projektowanie geotechniczne część 2; PN-81/B-03020 Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie i norm związanych oraz na podstawie wytycznych PN-98/B-02479 Geotechnika. Dokumentowanie geotechniczne. Zasady ogólne.. Wykorzystano również mapy przedmiotowe i literaturę fachową. Podstawą prawną wykonania opinii jest Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz. U. 2012, poz. 463). 1.2. Przedmiot opracowania Przedmiotem opracowania jest opinia określająca warunki geotechniczne oraz stopień złożoności budowy geologicznej do projektu przebudowy dróg gminnych w miejscowości Strzemeszna, gm. Czerniewice. 1.3. Cel i zakres opracowania Celem opracowania jest udokumentowanie warunków gruntowo wodnych występujących w rejonie badań oraz określenie miąższości poszczególnych warstw konstrukcyjnych nawierzchni drogowej w zakresie umożliwiającym przeprowadzenie projektowanych prac. Opracowanie sporządzono na podstawie wykonanych wierceń i jakościowego określenia parametrów wiodących gruntów. Przy opracowywaniu niniejszej opinii wykorzystano również mapy, literaturę geologiczną, polskie normy oraz branżowe przepisy prawne. 3
W szczególności celem opracowania jest określenie: stopnia złożoności budowy geologicznej, ewentualnego zasięgu i głębokości występowania gruntów organicznych, głębokości występowania zwierciadła wód gruntowych, grup nośności podłoża nawierzchni. 2. LOKALIZACJA I MORFOLOGIA TERENU Obszar badań zlokalizowany jest wzdłuż projektowanych do przebudowy dróg gminnych w miejscowości Strzemeszna (gm. Czerniewice, pow. tomaszowski, woj. łódzkie). Obszar badań sąsiaduje głównie z polami uprawnymi oraz z zabudową mieszkaniową jednorodzinną. W części północnej badaną drogę przecina rzeka Krzemionka, oraz dwa niewielkie bezimienne cieki. Szczegółowa lokalizacja przedstawiona została na Mapie topograficznej (Załącznik nr 1), oraz na Mapie dokumentacyjnej stanowiącej zał. nr 2.1 2.5. Według fizycznogeograficznej regionalizacji Polski teren badań położony jest w obrębie Wzniesień Łódzkich (318.82) mezoregionu fizycznogeograficznego w centralnej Polsce, stanowiącego część Wzniesień Południowomazowieckich. Na krajobraz regionu składa się falista wysoczyzna o wysokości dochodzącej do 284,0 m n.p.m., zbudowana z glin morenowych i piasków fluwioglacjalnych z okresu stadiału Warty zlodowacenia środkowopolskiego, opadająca wyraźnymi, silnie rozczłonkowanymi stopniami ku północy i południu. Powierzchnia terenu pod względem hipsometrycznym jest dość zróżnicowana, z wyraźnym spadkiem w kierunku północnym obniżenia Krzemionki. Deniwelacje w obrębie zbadanego obszaru sięgają 10,0 m. Rzędne niwelacyjne otworów badawczych wahają się między 160,8 a 168,2 m n.p.m. 4
3. PRZEBIEG BADAŃ 3.1. Prace geodezyjne W terenie wytyczono 7 otworów badawczych metodą rzędnych i odciętych (domiarów), w oparciu o istniejącą sytuację, na podstawie mapy lokalizacyjnej (Załącznik nr 2.1-2.5). Rzędne wysokościowe zostały określone metodą interpolacji, na podstawie w/w mapy. 3.2. Wiercenia i badanie terenowe Roboty wiertnicze prowadzono w dniu 07.01.2016r. Odwiercono 7 otworów badawczych, do głębokości 2,5 m każdy. Łączny metraż wierceń wynosi 17,5 mb. Podstawowe cechy gruntu takie jak: rodzaj, barwa, wilgotność i stan określano sukcesywnie, w trakcie wierceń, zgodnie z wytycznymi normy PN-86/B-02480. Po zakończonych pracach polowych, otwory badawcze zlikwidowano wydobytym urobkiem z zachowaniem pierwotnych profili geologicznych. 4. DANE DOTYCZĄCE WŁAŚCIWOŚCI PODŁOŻA BUDOWLANEGO 4.1. Budowa geologiczna Podłoże czwartorzędowe w rejonie badanego obszaru stanowią głównie piaski i żwiry wodnolodowcowe, oraz gliny zwałowe stadiału Warty zlodowacenia środkowopolskiego. W rejonie obniżenia dolinnego występują plejstoceńskie i holoceńskie piaski, żwiry i mułki rzeczne, oraz osady organiczne. Wierceniami do głębokości 2,5 m p.p.t. zbadano jedynie stropową partię podłoża gruntowego. Przyjęto następującą klasyfikację gruntów: holoceńskie grunty antropogeniczne (Qhn), osady organiczne (Qhh), osady rzeczne (Qhf), osady zastoiskowe (Qhl), plejstoceńskie osady wodnolodowcowe (Qpfg), oraz gliny zwałowe (Qpg). 5
W skład holocenu wchodzą: Grunty antropogeniczne (Qhn) na badanym obszarze reprezentowane są przez warstwy konstrukcyjne nawierzchni drogowej i antropogeniczne nasypy. Warstwa bitumiczna stanowi nawierzchnię istniejących dróg. Nawiercono ją we wszystkich otworach badawczych, a jej stwierdzona miąższość wynosi 0,05 0,09 m. W otworze nr 1 stan nawierzchni określono jako bardzo zły. Beton obecność podbudowy piaszczysto betonowej stwierdzono w otworze nr 2 pod asfaltową nawierzchnią, a jej miąższość wynosi 0,05 m. Podbudowa z kruszywa łamanego nawiercono ją w otworach nr 1, 3, 4 i 6, pod asfaltową nawierzchnią, oraz w otworze nr 7 pod warstwą żużlu. Stwierdzona miąższość kruszywa wynosi 0,08 0,15 m. W otworze nr 4 w obrębie warstwy kruszywa stwierdzono występowanie piasku średniego. W otworze nr 1 na głębokości 0,09 0,14 m kruszywo łamane jest znacznych rozmiarów. W otworze nr 3, ze względu na ograniczenia sprzętu wiertniczego nie udało się jednoznacznie ustalić, czy nawiercona warstwa stanowi kruszywo łamane, czy też pokruszony beton. Nasypy niekontrolowane ich obecność stwierdzono we wszystkich otworach badawczych pod asfaltową nawierzchnią, warstwą kruszywa łamanego, lub betonu. Grunty nasypowe występują do głębokości 0,16 0,90 m p.p.t. W ich skład wchodzą głównie piaski średnie, piaski drobne, żwir, otoczaki, grunty próchniczne (humus, piasek próchniczny), oraz okruchy cegły. W otworach nr 5 i 7 występują nasypy niekontrolowane o miąższości 0,04 0,08 m, w skład których wchodzi żużel. Osady organiczne (Qhh) grunty organiczne o genezie związanej z akumulacją w środowisku wodnym nawiercono w otworze nr 6, na głębokości 1,3 m p.p.t., a ich stwierdzona miąższość wynosi 0,6 m. Reprezentowane są przez namuły. Osady rzeczne (Qhf) nawiercono je w otworze nr 6, na głębokości 0,5 m p.p.t. oraz 1,9 m p.p.t., a ich stwierdzona miąższość wynosi 0,2 0,8 m. Reprezentowane są przez piaski średnie i piaski drobne, z reguły z wkładkami części organicznych. Do serii tej 6
zaliczono także holoceńskie piaski drobne, występujące w otworze nr 5, do głębokości 0,7 m p.p.t. Ze względu na ograniczenia techniczne sprzętu wiertniczego, oraz ograniczenia analizy makroskopowej nie było możliwe jednoznaczne ustalenie genezy piasków drobnych, występujących w stropowej partii podłoża gruntowego w otworze nr 5. Istnieje możliwość, że grunty te stanowią antropogeniczne nasypy niekontrolowane. Osady zastoiskowe (Qhl) nawiercono je w otworze nr 6, na głębokości 2,1 m p.p.t., a ich miąższość nie jest znana, gdyż ich spągu nie osiągnięto. Reprezentowane są przez piaski gliniaste z wkładkami części organicznych. W skład plejstocenu wchodzą: Osady wodnolodowcowe (Qpfg) nawiercono je w otworach nr 1, 4, 5 i 7, na głębokości 0,4 0,7 m p.p.t., a ich spągu nie osiągnięto. Pod względem litologicznym reprezentowane są przez piaski drobne, piaski średnie, piaski grube i żwiry. Gliny zwałowe (Qpg) ich strop nawiercono w otworach nr 2 i 3, na głębokości 0,5 0,9 m p.p.t., a ich miąższość nie jest znana, gdyż ich spągu nie przewiercono. Litologicznie reprezentowane są przez gliny piaszczyste. 4.2. Warstwy konstrukcyjne nawierzchni Istniejące drogi posiadają nawierzchnię utwardzoną, wykonaną z warstwy bitumicznej. Stan nawierzchni określono jako zły (liczne spękania, ugięcia i ubytki nawierzchni, oraz ślady przeprowadzonych prac naprawczych). Miąższość warstwy bitumicznej wynosi 0,04 0,09 m i może ulegać nieznacznym zmianom. Pod asfaltową nawierzchnią odnotowano obecność kruszywa łamanego o miąższości 0,08 0,15 m, lub podbudowy piaszczysto betonowej o miąższości 0,05 m (otwór nr 2). W otworze nr 4 kruszywo łamane posiada domieszki piasku średniego, a w otworze nr 1 odnotowano fragmenty kruszywa znacznych rozmiarów. W otworze nr 3 nie udało się jednoznacznie ustalić, czy nawiercona warstwa stanowi kruszywo łamane, czy też pokruszony beton. W otworach nr 5 i 7 pod asfaltową nawierzchnią stwierdzono warstwę żużlu o miąższości 0,04 0,08 m. 7
Należy zaznaczyć, że z uwagi na trudne warunki podczas wykonywania prac wiertniczych (zły stan nawierzchni), precyzyjne określenie miąższości poszczególnych warstw konstrukcyjnych nawierzchni drogowej, oraz domieszek w ich obrębie, w niektórych przypadkach okazało się problematyczne. Należy wziąć ten fakt pod uwagę przy projektowaniu inwestycji. Pod warstwami konstrukcyjnymi nawierzchni z reguły występują nasypy niekontrolowane, zbudowane z gruntów piaszczystych i próchnicznych, o miąższości 0,25 0,80 m. W podłożu gruntowym badanych dróg występują głównie osady piaszczyste, a w otworach nr 2 i 3, grunty spoiste. W otworze nr 6 odnotowano obecność osadów organicznych. 4.3. Warunki hydrogeologiczne W trakcie wykonywania prac wiertniczych, w obrębie terenu badań, do głębokości 2,5 m p.p.t., stwierdzono występowanie wód gruntowych. Wody o zwierciadle swobodnym nawiercono w otworze nr 5, na głębokości 2,2 m p.p.t. Wody o zwierciadle naporowym nawiercono w otworze nr 6, na głębokości 1,9 m p.p.t. Zwierciadło wód gruntowych ustabilizowało się na głębokości 1,7 m p.p.t. Swobodne zwierciadło wód gruntowych w tych otworach kształtuje się na rzędnych 159,1 161,7 m n.p.m. Z uwagi na fakt, że prace wiertnicze prowadzone były w stosunkowo suchym okresie, amplituda sezonowych wahań zwierciadła wód gruntowych przekroczyć może ± 0,5 m. Po intensywnych i długotrwałych opadach atmosferycznych lub wiosennych roztopach na stropie osadów spoistych w rejonie otworów nr 2 i 3 mogą pojawiać się sączenia o różnej intensywności. 4.4. Charakterystyka wydzielonych warstw Podłoże gruntowe terenu badań, do zbadanej głębokości 2,5 m p.p.t. charakteryzują na ogół proste warunki gruntowo-wodne [1]. Jedynie w rejonie otworu nr 6 odnotowano obecność gruntów organicznych do głębokości 1,9 m p.p.t. Z analizy przeprowadzonych 8
wierceń oraz badań terenowych (badania makroskopowe gruntów), na zbadanym terenie, można wydzielić cztery serie litologiczno-genetyczne (zgodnie z [7] na podstawie PN-81/B- 03020). Dla warstw geotechnicznych podano charakterystyczne wartości parametrów geotechnicznych określone na podstawie badań makroskopowych metodami B i C wg p. 3.2. PN-81/B-03020. Jako cechę wyróżniającą dla gruntów niespoistych przyjęto stopień zagęszczenia - ID, a dla gruntów spoistych stopień plastyczności - IL. Pod względem konsolidacji grunty serii III należą do grupy C, a grunty serii IV do grupy B (wg p. 1.4.6 PN- 81/B-03020). Charakterystyczne wartości parametrów geotechnicznych wydzielonych warstw geotechnicznych zestawiono w Tabeli nr 1 zamieszczonej w opinii. Charakterystyka wydzielonych serii i warstw geotechnicznych - I seria osady organiczne (Qhh) Na zespół tych osadów składają się grunty rodzime organiczne, o genezie związanej z akumulacją w środowisku wodnym. W obrębie zbadanego terenu seria ta reprezentowana jest przez wilgotne namuły z domieszką części organicznych. Ich stan określono jako plastyczny. Są to grunty ściśliwe, klasyfikowane jako nienośne i z tego względu nie mogą stanowić bezpośredniego podłoża robót budowlanych. Zgodnie z normą PN-81/B-03020 dla w/w gruntów nie wyznaczono charakterystycznych wartości parametrów geotechnicznych, gdyż traktowane są jako grunty nienośne. - II seria osady piaszczyste (Qhf/Qpfg) Na zespół tych osadów składają się grunty mineralne rodzime niespoiste. W obrębie zbadanego terenu seria ta reprezentowana jest przez piaski drobne, paski średnie, piaski grube i żwiry, o genezie rzecznej i wodnolodowcowej. Na potrzeby niniejszego opracowania, oraz zgodnie z PN-81/B-03020 grunty te ujęto w jedną serię osadów piaszczystych. Grunty tej serii należą do niewysadzinowych i zaliczono je do grupy nośności podłoża nawierzchni G1 w każdych warunkach wodnych. Jedynie grunty warstwy IIE zaliczono do grupy nośności podłoża nawierzchni G2, ze względu na ich zagliniony charakter oraz wkładki organiczne. Grunty tej serii ujęto w pięć warstw geotechnicznych: 9
- IIA reprezentowana jest przez żwiry z domieszką otoczaków lub piasku grubego. Wskaźnik skonsolidowania dla tych gruntów wynosi β = 1,00. Są to utwory wilgotne, w stanie średnio zagęszczonym, o charakterystycznej przyjętej wartości stopnia zagęszczenia ID (n) = 0,50. Pod względem własności filtracyjnych należą one do mocno i bardzo mocno przepuszczalnych. Orientacyjne wartości współczynnika filtracji k dla żwirów mogą wahać się w granicach k = 7,5 x 10-2 2,5 x 10-1 cm/s (w zależności od ilości frakcji kamienistej). - IIB reprezentowana jest przez piaski średnie i piaski grube, miejscami zaglinione. Wskaźnik skonsolidowania dla tych gruntów wynosi β = 0,90. Są to utwory mało wilgotne, wilgotne i nawodnione, w stanie średnio zagęszczonym, o charakterystycznej przyjętej wartości stopnia zagęszczenia ID (n) = 0,50. Pod względem własności filtracyjnych należą one do średnio przepuszczalnych (piaski średnie) i mocno przepuszczalnych (piaski grube). Orientacyjne wartości współczynnika filtracji k dla piasków średnich wynoszą k = 10-2 2,5 x 10-2 cm/s, a dla piasków grubych wynoszą k = 2,5 x 10-2 7,5 x 10-2 cm/s. - IIC reprezentowana jest przez piaski drobne, miejscami zaglinione lub zapylone, lokalnie posiadające przewarstwienia piasku gliniastego, oraz wkładki części organicznych, żwiru i otoczaków. Wskaźnik skonsolidowania dla tych gruntów wynosi β = 0,80. Są to utwory mało wilgotne i wilgotne, w stanie średnio zagęszczonym, o charakterystycznej przyjętej wartości stopnia zagęszczenia ID (n) = 0,50. Pod względem własności filtracyjnych należą one do mało przepuszczalnych. Orientacyjne wartości współczynnika filtracji k dla piasków drobnych wynoszą k = 10-3 10-2 cm/s. - IID reprezentowana jest przez występujące lokalnie w otworze nr 6, holoceńskie piaski średnie ze żwirem. Wskaźnik skonsolidowania dla tych gruntów wynosi β = 0,90. Są to utwory mało wilgotne, w stanie średnio zagęszczonym, o charakterystycznej przyjętej wartości stopnia zagęszczenia ID (n) = 0,40. Pod względem własności filtracyjnych należą one do średnio przepuszczalnych, o orientacyjnych wartościach współczynnika filtracji k wynoszących k = 10-2 2,5 x 10-2 cm/s. - IIE reprezentowana jest przez występujące w otworze nr 6 piaski drobne (zaglinione), posiadające wkładki części organicznych, żwiru i otoczaków. Wskaźnik skonsolidowania dla tych gruntów wynosi β = 0,80. Są to utwory mało wilgotne, wilgotne 10
i nawodnione, w stanie średnio zagęszczonym, o charakterystycznej przyjętej wartości stopnia zagęszczenia ID (n) = 0,40. Pod względem własności filtracyjnych należą one do mało przepuszczalnych. Orientacyjne wartości współczynnika filtracji k dla piasków drobnych wynoszą k = 10-3 10-2 cm/s. - III seria osady zastoiskowe (Qhl) Na zespół tych osadów składają się grunty mineralne rodzime spoiste. W obrębie zbadanego terenu seria ta reprezentowana jest przez piaski gliniaste z wkładkami części organicznych, zaliczane do grupy osadów mało spoistych. Wskaźnik skonsolidowania dla tych gruntów β = 0,60. Grunty tej serii ujęto w jedną warstwę geotechniczną III. Są to utwory wilgotne, w stanie plastycznym, o charakterystycznej wartości stopnia plastyczności IL (n) = 0,30. Pod względem własności filtracyjnych należą one do słabo przepuszczalnych. Orientacyjne wartości współczynnika filtracji k dla piasków gliniastych wynoszą k = 10-4 10-3 cm/s. Należą one do bardzo wysadzinowych i zaliczono je do grupy nośności podłoża nawierzchni G4, ze względu na plastyczny stan występowania i obecność wód gruntowych. - IV seria gliny zwałowe (Qpg) Na zespół tych osadów składają się grunty mineralne rodzime spoiste. W obrębie zbadanego terenu seria ta reprezentowana jest przez gliny piaszczyste, zaliczane do grupy osadów średnio spoistych. Wskaźnik skonsolidowania dla tych gruntów β = 0,75. Pod względem własności filtracyjnych należą one do bardzo słabo przepuszczalnych. Orientacyjne wartości współczynnika filtracji k dla glin piaszczystych wynoszą k = 10-6 10-5 cm/s. Grunty tej serii ujęto w trzy warstwy geotechniczne: - IVA reprezentowana jest przez gliny piaszczyste oraz gliny piaszczyste z domieszką żwiru i otoczaków. Są to utwory mało wilgotne, w stanie twardoplastycznym, o charakterystycznej wartości stopnia plastyczności IL (n) = 0,15. Należą one do bardzo wysadzinowych i zaliczono je do grupy nośności podłoża nawierzchni G3. - IVB reprezentowana jest przez gliny piaszczyste, miejscami z wkładkami żwiru. Są to utwory mało wilgotne, w stanie twardoplastycznym, o charakterystycznej wartości 11
stopnia plastyczności IL (n) = 0,20. Należą one do bardzo wysadzinowych i zaliczono je do grupy nośności podłoża nawierzchni G3. - IVC reprezentowana jest przez występujące lokalnie gliny piaszczyste wilgotne, w stanie plastycznym, o charakterystycznej wartości stopnia plastyczności IL (n) = 0,30. Należą do bardzo wysadzinowych i zaliczono je do grupy nośności podłoża nawierzchni G4, ze względu na plastyczny stan występowania. Do warstw geotechnicznych nie włączono występujących od powierzchni terenu warstw konstrukcyjnych nawierzchni drogowej i antropogenicznych nasypów. 5. OCENA WARUNKÓW GRUNTOWO-WODNYCH Określenia generalnych warunków budowlanych dokonano, uwzględniając rodzaj gruntów oraz warunki wodne. W przypadku braku jednoznaczności niektórych kryteriów podanych w opracowaniu, dokonano oceny własnej. Jako poziom niwelety przyjęto obecny przebieg dróg, a warunki określono dla gruntów występujących 0,5-1,0 m p.p.t. (orientacyjny poziom robót ziemnych pod nawierzchnie drogowe). Poszczególne warstwy podłoża przyporządkowano do poszczególnych warunków budowlanych zgodnie z tabelą. W zestawieniu tym nie ujęto gruntów antropogenicznych. Tabela nr 2 Tabela warunków budowlanych dla wydzielonych warstw geotechnicznych Warunki budowlane przy poziomie wód Stan gruntu Nr warstwy Rodzaj gruntu - podziemnych poniżej planowanej niwelety geotechnicznej symbol poniżej 3 od 3 do 2 I D I L mniej niż 2 m m m I Nm - - ZŁE IIA Ż 0,50 DOBRE IIB Ps, Pr 0,50 DOBRE IIC Pd 0,50 DOBRE IID Ps 0,40 - DOBRE IIE Pd 0,40 - DOBRE DOSTATECZNE III Pg - 0,30 DOBRE DOSTATECZNE IVA Gp - 0,15 DOBRE DOSTATECZNE IVB Gp - 0,20 DOBRE DOSTATECZNE IVC Gp - 0,30 DOBRE DOSTATECZNE 12
Na głębokości 0,5 1,0 m p.p.t. występują z reguły osady piaszczyste, a w otworach nr 2 i 3 grunty spoiste. Jedynie w otworze nr 2, do głębokości 0,9 m p.p.t. występują nasypy niekontrolowane. Zbadane grunty należą do czterech serii litologiczno genetycznych. Grunty serii II, oraz grunty warstw IVA i IVB posiadają korzystne wartości parametrów geotechnicznych i będą stanowić dobre podłoże robót budowlanych. Istnieje możliwość, że stropowa partia piasków drobnych, występujących w otworze nr 5 stanowi nasypy niekontrolowane. Należy zwrócić szczególną uwagę na obecność organicznych domieszek w osadach piaszczystych warstwy IIE oraz w osadach spoistych serii III. Grunty serii III, oraz grunty warstwy IVC posiadają obniżone wartości parametrów geotechnicznych, ze względu na plastyczny stan występowania. Nasypy niekontrolowane należą do gruntów nienośnych i nie mogą stanowić bezpośredniego podłoża robót budowlanych. W przypadku prowadzenia robót w ich obrębie zaleca się wymianę gruntu i zastąpienie gruntów nienośnych piaskami zagęszczanymi warstwami. W rejonie otworu nr 6 odnotowano występowanie w podłożu gruntowym osadów organicznych serii I, oraz gruntów piaszczystych i spoistych (serii IIA i III) z organicznymi domieszkami. Osady organiczne serii I należą do gruntów ściśliwych, klasyfikowanych jako nienośne i z tego względu nie mogą stanowić bezpośredniego podłoża robót budowlanych. Ze względu na znaczną głębokość zalegania gruntów organicznych oraz obecność wód gruntowych całkowita wymiana gruntu może okazać się zbyt kosztowna. Z tego względu, w rejonie tego otworu należy rozważyć częściową wymianę gruntu połączoną z wzmocnieniem podłoża projektowanej drogi, np. przez zastosowanie poduszki piaszczystej, lub też zaprojektowanie wzmocnienia podłoża geosyntetykiem (np. geokratą). W trakcie wykonywania prac wiertniczych, do głębokości 2,5 m p.p.t., stwierdzono występowanie wód gruntowych o zwierciadle swobodnym (otwór nr 5), na głębokości 2,2 m p.p.t., oraz wód gruntowych o zwierciadle naporowym, w otworze nr 6, na głębokości 1,9 m p.p.t. (zwierciadło wód gruntowych ustabilizowało się na głębokości 1,7 m p.p.t.) Warunki wodne oceniono na podstawie rozporządzenia [2]. Przyjęto jednocześnie, że pobocza 13
będą utwardzone i szczelne, oraz zostaną zapewnione warunki do odprowadzenia wód powierzchniowych. Na większości obszaru badań zaleca się przyjęcie dobrych warunków wodnych. Jedynie w rejonie otworu nr 6 warunku wodne określono jako przeciętne. Należy zaznaczyć, że prace wiertnicze prowadzone były w suchym okresie. Z tego względu po intensywnych i długotrwałych opadach atmosferycznych należy zakładać możliwość podniesienia się poziomu wód gruntowych o ponad 0,5 m. Po intensywnych opadach lub wiosennych roztopach na stropie osadów spoistych, w rejonie otworów nr 2 i 3 mogą pojawiać się sączenia o różnej intensywności. Wzrost wilgotności gruntów spoistych będzie prowadził do ich uplastycznienia, co spowoduje zmniejszenie wartości parametrów wytrzymałościowych tych gruntów. Zwiększy się również ich odkształcalność. Zmiana własności tych gruntów może prowadzić do znacznego obniżenia ich nośności. Wzrost wilgotności naturalnej gruntów spoistych może być spowodowany opadami atmosferycznymi lub wodami roztopowymi. W przypadku prowadzenia robót w obrębie gruntów spoistych będą one narażone na bezpośrednie oddziaływanie opadów atmosferycznych. Oddziaływania wywołane pracującym sprzętem budowlanym, ruchem na placu budowy, itp. będą ułatwiać i przyspieszać absorbowanie wody opadowej przez spoiste podłoże gruntowe, co w efekcie może prowadzić do jego uplastycznienia. W przypadku prowadzenia robót ziemnych w obrębie gruntów spoistych, w rejonie otworów nr 2 i 3 należy chronić je przed oddziaływaniem wody. W przypadku naruszenia struktury tych osadów lub dopuszczenia do ich istotnego zawodnienia uplastycznione partie gruntu należy usunąć z podłoża i zastąpić np. warstwą gruntu niespoistego (piasku) lub chudego betonu. Grupy nośności podłoża nawierzchni przyjęto na podstawie danych z wierceń, a w szczególności zgodnie z poziomem wód podziemnych występującym w okresie badań. Przyjmowanie grup nośności dla potrzeb projektowania nawierzchni uzależnione jest od występujących rodzajów gruntów podłoża oraz stwierdzonych warunków wodnych rozpoznanych do właściwej głębokości. 14
6. WNIOSKI 1. Podłoże gruntowe terenu badań, do zbadanej głębokości 2,5 m p.p.t., charakteryzują na ogół proste warunki gruntowo-wodne. Jedynie w otworze nr 6 stwierdzono obecność osadów organicznych o miąższości 0,6 m. 2. Projektowaną inwestycję zaliczyć można do I kategorii geotechnicznej. 3. Wszystkie zbadane grunty zostały ujęte w warstwy geotechniczne. Wyznaczono dla nich charakterystyczne wartości parametrów geotechnicznych, które winny stać się podstawą do obliczeń statycznych przy projektowaniu (Tabela nr 1). 4. Grunty serii II, oraz grunty warstw IVA i IVB charakteryzują się korzystnymi parametrami geotechnicznymi i stanowić będą dobre podłoże budowlane. Należy zwrócić uwagę na obecność organicznych domieszek w gruntach warstwy IIE i III, w otworze nr 6. 5. Grunty serii III, oraz grunty warstwy IVC posiadają obniżone wartości parametrów geotechnicznych, ze względu na plastyczny stan występowania. 6. Osady organiczne serii I oraz nasypy niekontrolowane należą do gruntów nienośnych i nie mogą stanowić bezpośredniego podłoża robót budowlanych. 7. W obrębie terenu badań, do głębokości 2,5 m p.p.t. stwierdzono występowanie wód gruntowych o zwierciadle swobodnym, w otworze nr 5, na głębokości 2,2 m p.p.t., oraz wód gruntowych o zwierciadle naporowym, w otworze nr 6, na gł. 1,9 m p.p.t. Zwierciadło wód gruntowych w tym otworze ustabilizowało się na gł. 1,7 m p.p.t. 8. Z uwagi na fakt, że prace wiertnicze prowadzone były w suchym okresie, należy brać pod uwagę możliwość podniesienia się poziomu wód gruntowych o ponad 0,5 m. 9. Po intensywnych i długotrwałych opadach lub wiosennych roztopach na stropie osadów spoistych w rejonie otworów nr 2 i 3 może okresowo gromadzić się woda. 10. W przypadku prowadzenia robót w obrębie gruntów spoistych należy chronić je prze oddziaływaniem wody. 11. Przy projektowaniu oraz prowadzeniu robót ziemnych, należy brać pod uwagę wytyczne przedstawione w rozdziale 5. 12. W trakcie wykonywania robót ziemnych zajdzie konieczność wykonywania nasypów, zasypek i podsypek. Materiał do budowy należy dobierać z uwzględnieniem postanowień normy [10]. Nasyp można formować zarówno z gruntów spoistych jak i niespoistych. 13. Podstawowym warunkiem technologicznym skutecznego zagęszczania gruntów 15
przeznaczonych na nasypy, zasypki, podsypki itp., jest ich prowadzenie przy wilgotności optymalnej (w opt ), uprzednio określonej w badaniach laboratoryjnych. 14. Podstawowym miarodajnym parametrem do odbioru zasypek, podsypek itp., jest wskaźnik zagęszczenia I S (a nie stopień zagęszczenia I D ). Odbiór zagęszczanego podłoża powinien odbywać się warstwami. Do wykonania kolejnej warstwy powinno się przystąpić po dokonaniu odbioru warstwy poprzedniej. 15. Przy końcowym odbiorze robót ziemnych należy posługiwać się wartościami pierwotnego i wtórnego modułu odkształcenia (E 1 i E 2 ) oraz wskaźnikiem odkształcenia (I o ), uzyskanymi z badań płytą VSS. 7. MATERIAŁY WYKORZYSTANE W DOKUMENTACJI 7.1. Przepisy prawne [1]. Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej z dnia 25 kwietnia 2012r w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz. U. 2012, poz. 463). [2]. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 17 lutego 2015 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać drogi publiczne i ich usytuowanie (Dz.U. 2015 poz. 329). [3]. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 15 grudnia 2011 r. w sprawie gromadzenia i udostępniania informacji geologicznej (Dz.U. 2011 nr 282 poz. 1657). [4]. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 16 grudnia 2011 r. w sprawie kwalifikacji w zakresie geologii (Dz.U. 2011 nr 275 poz. 1629). [5]. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego (Dz.U. 2014 poz. 1800). 16
7.2. Normy państwowe i branżowe [6]. PN-81/B-03020. Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i projektowanie. [7]. PN-EN 1997-2 Eurokod 7 Projektowanie geotechniczne. Część 2 Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego. [8]. PN-83/B-02482. Fundamenty budowlane. Nośność pali i fundamentów palowych. [9]. PN-B-06050:1999. Geotechnika. Roboty ziemne. Wymagania ogólne. [10]. PN-98/S-02205. Drogi samochodowe. Roboty ziemne. Wymagania i badania. 17
Tabela nr 1 Seria litologicznostratygraficzna Rodzaj gruntu Symbol (wg pkt. 1.4.6) CHARAKTERYSTYCZNE WARTOŚCI PARAMETRÓW GEOTECHNICZNYCH wg PN-81/B-03020 Stan gruntu Stopień zagęszczenia Stopień plastyczności Wilgotność naturalna [%] Gęstość objętościowa [t/m 3 ] kąt tarcia wewnętrznego [ o ] Spójność [kpa] mw mało wilgotne, w wilgotne, nw nawodnione pierwotnego odkształcenia [MPa] Moduły edometryczny ściśliwości pierwotnej [MPa] Wskaźnik skonsolidowania Współczynnik materiałowy (wg pkt. 3.2) Symbol Nr serii ID (n) IL (n) wn (n) n u (n) cu (n) E0 (n) M0 (n ) kpa Gi Qhh I Nm - grunty ściśliwe, klasyfikowane jako nienośne Qhf/ Qpfg IIA Ż - 0,50 - w-12,0 w-1,90 38,5-137,55 152,97 1,00 1±0,10 G1 IIB Ps, Pr - 0,50 - IIC Pd - 0,50 - mw-5,0 w-14,0 nw-22,0 mw-6,0 w-16,0 mw-1,70 w-1,85 nw-2,00 nw-1,65 w-1,75 Grupa nośności podłoża nawierzchni 33,0-79,90 94,69 0,90 1±0,10 G1 30,4-46,20 61,91 0,80 1±0,10 G1 IID Ps - 0,40 - mw-5,0 mw-1,70 32,4-66,92 79,33 0,90 1±0,10 G1 IIE Pd - 0,40 - mw-6,0 w-16,0 nw-24,0 mw-1,65 w-1,75 nw-1,90 29,9-38,27 51,26 0,80 1±0,10 G2 Qhl III Pg C - 0,30 16,0 2,10 13,2 13,33 16,55 23,64 0,60 1±0,10 G4 Qpg IVA Gp B - 0,15 12,0 2,20 19,2 33,45 31,88 41,94 0,75 1±0,10 G3 IVB Gp B - 0,20 12,0 2,20 18,3 31,54 28,07 36,93 0,75 1±0,10 G3 IVC Gp B - 0,30 17,0 2,10 16,4 28,00 22,23 29,25 0,75 1±0,10 G3 GEO-MI Pracownia Geologiczna Michał Małuszyński e-mail: biuro@geo-mi.pl ul. Socjalna 5 lok. 6 www.geo-mi.pl 93-324 Łódź tel. 515 590 677 Biuro : ul. Rzgowska 92 93 148 Łódź
Legenda: Lokalizacja badań geotechnicznych Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik ul. Rawska 59/22 96-100 Skierniewice Załącznik nr 1 Opracował: mgr Bogusława Kozanecka Opinia geotechniczna do projektu przebudowy dróg gminnych w miejscowości Strzemeszna, gm. Czerniewice Data: Styczeń 2016 Mapa topograficzna Skala: 1 :10 000
MAPA DOKUMENTACYJNA W SKALI 1 : 1000 3/2,5 167,3 2/2,5 166,3 1/2,5 167,1 Objaśnienia: 1/2,5 167,1 numer otworu/głębokość (m ppt) rzędna niwelacyjna (m npm) Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik ul. Rawska 59/22 96-100 Skierniewice Załącznik nr 2.1 Opracował: mgr Bogusława Kozanecka Opinia geotechniczna do projektu przebudowy dróg gminnych w miejscowości Strzemeszna, gm. Czerniewice Data: Styczeń 2016 Mapa Dokumentacyjna Skala: 1:1000
MAPA DOKUMENTACYJNA W SKALI 1 : 1000 4/2,5 166,9 Objaśnienia: 4/2,5 166,9 numer otworu/głębokość (m ppt) rzędna niwelacyjna (m npm) Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik ul. Rawska 59/22 96-100 Skierniewice mgr Opracował: Bogusława Kozanecka Data: Styczeń 2016 Załącznik nr 2.2 Opinia geotechniczna do projektu przebudowy dróg gminnych w miejscowości Strzemeszna, gm. Czerniewice Mapa Dokumentacyjna Skala: 1:1000
MAPA DOKUMENTACYJNA W SKALI 1 : 1000 5/2,5 163,9 Objaśnienia: 5/2,5 163,9 numer otworu/głębokość (m ppt) rzędna niwelacyjna (m npm) Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik ul. Rawska 59/22 96-100 Skierniewice Załącznik nr 2.3 Opracował: mgr Bogusława Kozanecka Opinia geotechniczna do projektu przebudowy dróg gminnych w miejscowości Strzemeszna, gm. Czerniewice Data: Styczeń 2016 Mapa Dokumentacyjna Skala: 1:1000
MAPA DOKUMENTACYJNA W SKALI 1 : 1000 6/2,5 160,8 Objaśnienia: 6/2,5 160,8 numer otworu/głębokość (m ppt) rzędna niwelacyjna (m npm) Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik ul. Rawska 59/22 96-100 Skierniewice Załącznik nr 2.4 Opracował: mgr Bogusława Kozanecka Opinia geotechniczna do projektu przebudowy dróg gminnych w miejscowości Strzemeszna, gm. Czerniewice Data: Styczeń 2016 Mapa Dokumentacyjna Skala: 1:1000
MAPA DOKUMENTACYJNA W SKALI 1 : 1000 7/2,5 168,2 Objaśnienia: 7/2,5 168,2 numer otworu/głębokość (m ppt) rzędna niwelacyjna (m npm) Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik ul. Rawska 59/22 96-100 Skierniewice Załącznik nr 2.5 Opracował: mgr Bogusława Kozanecka Opinia geotechniczna do projektu przebudowy dróg gminnych w miejscowości Strzemeszna, gm. Czerniewice Data: Styczeń 2016 Mapa Dokumentacyjna Skala: 1:1000
KARTA OTWORU GEOTECHNICZNEGO Profil numer 1 Zał.Nr: 3.1 Wiertnica: WGS-80 Miejscowość: Strzemeszna Gmina: Czerniewice Powiat: tomaszowski Województwo: łódzkie Obiekt: droga Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik Wiercenie: GEO-MI Pracownia Geologiczna M. Małuszyński System wiercenia: Mechaniczno-obrotowy Rzędna: 167.10 m n.p.m. Głębokość: 2.50 m Skala 1 : 50 Data wiercenia: 2015-01-07 Wiercenie Głębokość zwierciadła wody [m p.p.t] Stratygrafia Skala [m] Profil Przelot [m] Opis Litologiczny Symbol gruntu Warstwa geotechniczna Wilgotność Stan gruntu ID IL Gi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Nawierzchnia asfaltowa (zły stan) - 0.09 Podbudowa z kruszywa łamanego (od góry 0.24 duże fragmenty) nn 0.50 nasyp niekontrolowany (Pd + H) piasek drobny, ciemnożółty na pograniczu piasku średniego 1.0 przewarstwiony piaskiem drobnym (zapylonym) Pd/Ps//Pd(p) mw Czwartorzęd Holocen Plejstocen IIC szg 0.50 G1 2.0 2.00 piasek drobny, żółty przewarstwiony piaskiem drobnym (zapylonym) Pd//Pd(p) mw/w 2.50 Holocen Profil numer 2 Rzędna: 166.30 m n.p.m. Data: 2015-01-07 Nawierzchnia asfaltowa - 0.05 Podbudowa (Ps + beton) 0.10 nasyp niekontrolowany, ciemnobrązowy (H + Pd + okr. cegły + KO) nn Czwartorzęd Plejstocen 1.0 2.0 0.90 1.70 1.90 glina piaszczysta, brązowo-szara glina piaszczysta, brązowo-szara glina piaszczysta, brązowa z domieszką żwiru i otoczaków Gp Gp+Ż+KO IVB IVC IVA mw w mw tpl pl tpl 0.20 0.30 0.15 G3 G4 G3 2.50 Czwartorzęd Holocen Plejstocen 1.0 Profil numer 3 Rzędna: 167.30 m n.p.m. Data: 2015-01-07 Nawierzchnia asfaltowa - 0.06 Podbudowa z kruszywa łamanego 0.19 (beton?) nn 0.50 nasyp niekontrolowany, ciemnobrązowy (H + PH + okr. cegły) glina piaszczysta, brązowo-szara Gp 1.50 glina piaszczysta, brązowa z domieszką żwiru Gp+Ż IVB mw tpl 0.20 G3 2.0 2.00 glina piaszczysta, brązowa Gp IVA 0.15 2.50 Rysunek wykonano programem "GeoStar"
KARTA OTWORU GEOTECHNICZNEGO Profil numer 4 Zał.Nr: 3.2 Wiertnica: WGS-80 Miejscowość: Strzemeszna Gmina: Czerniewice Powiat: tomaszowski Województwo: łódzkie Obiekt: droga Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik Wiercenie: GEO-MI Pracownia Geologiczna M. Małuszyński System wiercenia: Mechaniczno-obrotowy Rzędna: 166.90 m n.p.m. Głębokość: 2.50 m Skala 1 : 50 Data wiercenia: 2015-01-07 Wiercenie Głębokość zwierciadła wody [m p.p.t] Stratygrafia Skala [m] Profil Przelot [m] Opis Litologiczny Symbol gruntu Warstwa geotechniczna Wilgotność Stan gruntu ID IL Gi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Nawierzchnia asfaltowa - 0.05 Podbudowa z kruszywa łamanego + Ps 0.14 nasyp niekontrolowany (Pd + Ż + H) nn Czwartorzęd Holocen Plejstocen 1.0 2.0 0.50 1.00 1.30 1.70 piasek drobny, ciemnożółty na pograniczu piasku średniego z domieszką Pd/Ps+Ż+KO żwiru i otoczaków żwir, brązowy z domieszką otoczaków żwir, ciemnożółty z domieszką piasku grubego piasek drobny, jasnożółty Ż+KO Ż+Pr Pd IIC IIA IIC mw w szg 0.50 G1 2.50 Czwartorzęd Holocen Plejstocen 1.0 Profil numer 5 Rzędna: 163.90 m n.p.m. Data: 2015-01-07 Nawierzchnia asfaltowa - nn 0.08 nasyp niekontrolowany (żużel) 0.16 piasek drobny, żółty (zagliniony) Pd(g)//Pg+H IIC przewarstwiony piaskiem gliniastym z domieszką cz. organicznych (nn?) 0.70 piasek średni, żółty w Ps 1.30 1.50 piasek średni, żółty z domieszką piasku średniego (zaglinionego) piasek średni, żółty Ps+Ps(g) IIB szg 0.50 G1 2.0 Ps w/nw 2.20 2.50 1.9 1.70 Czwartorzęd Holocen 1.0 2.0 Profil numer 6 Rzędna: 160.80 m n.p.m. Data: 2015-01-07 Nawierzchnia asfaltowa - 0.09 Podbudowa z kruszywa łamanego 0.17 nasyp niekontrolowany (H + PH + Pd(g)) nn 0.50 1.00 1.30 1.90 2.10 2.50 piasek średni, szary z domieszką żwiru piasek drobny, ciemnoszary (zagliniony) z domieszką cz. organicznych, żwiru i otoczaków namuł, czarny z domieszką cz. organicznych piasek drobny, szary (zagliniony) na pograniczu piasku gliniastego z domieszką cz. organicznych piasek gliniasty, szary na pograniczu piasku drobnego (zaglinionego) z domieszką cz. organicznych Ps+Ż Pd(g)+H+Ż+KO IIE Nm+H Pd(g)/Pg+H Pg/Pd(g)+H IID I IIE III mw w nw w szg pl szg pl 0.40 0.40 0.30 G1 G2 G2 G4 Rysunek wykonano programem "GeoStar"
KARTA OTWORU GEOTECHNICZNEGO Profil numer 7 Zał.Nr: 3.3 Wiertnica: WGS-80 Miejscowość: Strzemeszna Gmina: Czerniewice Powiat: tomaszowski Województwo: łódzkie Obiekt: droga Zleceniodawca: KOMAT Pracownia Projektowa Andrzej Pasik Wiercenie: GEO-MI Pracownia Geologiczna M. Małuszyński System wiercenia: Mechaniczno-obrotowy Rzędna: 168.20 m n.p.m. Głębokość: 2.50 m Skala 1 : 50 Data wiercenia: 2015-01-07 Wiercenie Głębokość zwierciadła wody [m p.p.t] Stratygrafia Skala [m] Profil Przelot [m] Opis Litologiczny Symbol gruntu Warstwa geotechniczna Wilgotność Stan gruntu ID IL Gi 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 nṉ - Czwartorzęd Plejstocen 1.0 2.0 0.08 0.12 0.20 0.40 1.70 Nawierzchnia asfaltowa nasyp niekontrolowany (żużel) Podbudowa z kruszywa łamanego nasyp niekontrolowany (Ps + PH) piasek gruby, ciemnożółty (zagliniony) z domieszką żwiru piasek gruby, ciemnożółty z domieszką piasku grubego (zaglinionego) nn Pr(g)+Ż Pr+Pr(g) IIB mw/w w szg 0.50 G1 2.50 Rysunek wykonano programem "GeoStar"