OPINIA GEOTECHNICZNA OKREŚLAJĄCA BUDOWĘ GEOLOGICZNĄ, GEOTECHNICZNE PARAMETRY PODŁOŻA GRUNTOWEGO ORAZ WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE inwestor: Urząd Gminy Duszniki ul. Sportowa 1 64-550 Duszniki miejscowość: Duszniki powiat: szamotulski gmina: Duszniki adres: województwo: wielkopolskie dokumentował i opracował: Jacek Świst geolog nr upr. V-1758 VII-1549 XI/10/2010 XII/11/2010 Egzemplarz: pdf. CHODZIEŻ 2013
SPIS TREŚCI: strona I Wstęp 3 II Budowa geologiczna 5 III Warunki hydrogeologiczne 6 IV Geotechniczna charakterystyka gruntów 6 V Ocena warunków geologiczno inżynierskich 10 VI Wnioski i zalecenia 10 VII Uprawnienia 13 ZAŁĄCZNIKI GRAFICZNE: załącznik Mapa dokumentacyjna w skali 1:500 1 Metryki otworów geologicznych 2.1 2.3 Przekroje geotechniczne w skali 1:100/500 3.1 3.3 2
I Dane ogólne 1. Tytuł tematu Opinia geotechniczna budowa przedszkola w miejscowości Duszniki, powiat szamotulski, dz. nr 594/1 oraz 594/8. 2. Zleceniodawca Urząd Gminy Duszniki ul. Sportowa 1 64-550 Duszniki 3. Cel opracowania Dokumentacja określająca geotechniczne warunki podłoża gruntowego ma na celu szczegółowe rozpoznanie, ustalenie i określenie właściwości fizyczno mechanicznych podłoża gruntowego w poziomie i poniżej planowanych fundamentów projektowanego budynku przedszkola zlokalizowanego na dz. nr 594/1 oraz 594/8 w miejscowości Duszniki. Podstawę formalno prawną do sporządzenia niniejszej dokumentacji stanowią: zlecenie Urząd Gminy Duszniki uzgodniony ze Zleceniodawcą zakres badań geotechnicznych Dokumentacja niniejsza została wykonana w oparciu o następujące akty prawne: Rozporządzenie Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych z dn. 25.04.2012r. (Dz. U. poz. 463), ustawa Prawo geologiczne i górnicze z dn. 09.06.2011r. (Dz. U. Nr 163 poz. 981) - wg stanu prawnego na dzień 01.01.2012r., Art. 34 ust. 3 pkt 4 ustawy Prawo budowlane z dn. 07.07. 1994r. ( Dz. U. Nr 89 poz. 414 z późniejszymi zmianami), Polska norma PN-B- 02479:1998 Geotechnika. Dokumentowanie geotechniczne. Zasady ogólne Polska Norma PN-B-02480:1998 Geotechnika. Terminologia podstawowa, symbole, literowe i jednostki miar Zakres prac terenowych został wskazany przez Zleceniodawcę tj. lokalizacja, ilość oraz głębokość otworów. 3
4. Prace geodezyjne Otwory badawcze w terenie zaniwelowano względem punktu reperowego o oznaczonych rzędnych: - punkt reperowy właz studni kanalizacji sanitarnej ks Ø200, o rzędnej 91,13 m n.p.m. Punkt reperowy oraz lokalizację wykonanych w terenie otworów badawczych wraz z rzędnymi naniesiono na mapę dokumentacyjną w skali 1:500 dostarczoną przez Zleceniodawcę ( zał. nr 1). 5. Wiercenia i sondowania W dniu 15 grudnia 2012r. w ramach prac terenowych poprzedzonych wizją terenu i uzgodnieniami ze Zleceniodawcą, zgodnie z PN-74/B-04452 wykonano: 5 otworów wiertniczych o średnicy Ø 64mm w zakresie głębokości do maksymalnie 4,0 m. 5 sondowań dynamicznych sondą lekką DPL-10 w zakresie nasypów oraz utworów niespoistych. Łącznie odwiercono 20,0 m i przesondowano 4,2m profilu geologicznego. W trakcie wierceń prowadzono badania makroskopowe gruntów z każdego marszu świdra oraz obserwacje występowania wody gruntowej. Po zakończeniu wierceń, stabilizacji i pomiarze zwierciadła wody gruntowej, otwory badawcze zlikwidowano przez zasypanie urobkiem z zachowaniem profilu geologicznego. 6. Prace kameralne Prace kameralne, związane z opracowaniem dokumentacji obejmują: analizę i ocenę wyników badań polowych i materiałów archiwalnych, rozpoznanie przestrzenne układu warstw geologicznych podłoża, wydzielenie warstw litologicznych oraz geotechnicznych, ustalenie wartości wiodących parametrów geotechnicznych, wydzielonych warstw metodą A, B wg normy PN-81/B- 03020, określenie głębokości zalegania zwierciadła wody gruntowej, opracowanie graficzne tych wyników w formie map, kart sondowań oraz przekrojów geotechnicznych, opracowanie tekstu z oceną warunków geotechnicznych i wnioskami. 4
II Budowa geologiczna Do głębokości stwierdzonej wierceniami, maksymalnie do 4,0m ppt. (głębokość wiercenia ustalona przez Zleceniodawcę) stwierdzono występowanie utworów kenozoicznych z okresu czwartorzędu, epoki holocenu oraz starszego plejstocenu. Osady czwartorzędowe holoceńskie reprezentowane są przez: - nasypy niebudowlane (NN) nasypy złożone z mieszaniny piasków różnoziarnistych, glin piaszczystych, poziomu glebowego oraz miejscami gruzu i żużla. - poziom glebowy (Gb) złożony z mieszaniny piasków mineralnych oraz znacznej części substancji organicznych, humusowych, barwy brunatnej. Osady czwartorzędowe plejstoceńskie utwory niespoiste reprezentowane są przez: - piaski średnioziarniste na pograniczu drobnoziarnistych (PS/Pd) mineralne, wykształcone jako pokrywowe na glinach, w stanie małowilgotnym, średniozagęszczone, barwy brązowej i szarej, miąższość warstwy waha się od 0,3 do 0,8m. Osady czwartorzędowe plejstoceńskie utwory spoiste reprezentowane są przez: - gliny piaszczyste (Gp) mineralne, oznaczone symbolem skonsolidowania B, w stanie wilgotnym, plastyczne i miękkoplastyczne, średniospoiste, barwy brązowej i szarej. Wykształcone w postaci ciągłej warstwy, wierceniami do 4,0m ppt spągu warstwy nie przewiercono. Szczegółowy obraz budowy geologicznej, układu warstw dokumentowanego terenu przedstawiono na załącznikach graficznych metrykach otworów geologicznych załącznik 2.1 2.3 oraz na przekrojach geotechnicznych załącznik 3.1 3.3 5
III Warunki hydrogeologiczne W dokumentowanym podłożu w obrębie objętym badaniami stwierdzono występowanie wody gruntowej w postaci sączeń śródglinowych. Po zakończeniu wierceń i stabilizacji wody w otworach pomierzono jej zaleganie, pomiary przedstawiono w tabeli poniżej. Numer otworu Pomierzony poziom zwierciadła wody gruntowej m [ppt.] m n.p.m. 1 1,70 89,93 2 1,60 90,04 3 1,40 89,91 4 1,60 89,76 5 1,40 89,90 Poziom zwierciadła wody gruntowej może ulegać okresowym wahaniom związanym z porą roku, intensywnością opadów i roztopów. W okresie intensywnych opadów woda może okresowo zalegać w poziomie utworów niespoistych (piaski i nasypy) zalegających na glinach. Na załącznikach graficznych metrykach otworów 2.1 2.3 oraz na przekrojach geotechnicznych załącznik 3.1 3.3 przedstawiono występowanie wody gruntowej na dokumentowanym terenie. IV Geotechniczna charakterystyka gruntów Grunty budowlane występujące na dokumentowanym terenie, należą zgodnie z normą PN-86/B-02480 do mineralnych rodzimych, nieskalistych, niespoistych oraz spoistych. Nasypy (NN), które zakwalifikowano do nasypów niebudowlanych ze względu na wskaźnik zagęszczenia (IS=91), niejednorodność budowy i sposób budowy niekontrolowany, wyłączono z charakterystyki geotechnicznej gruntów. Grunty te nie nadają się do bezpośredniego posadowienia fundamentów i wymagają bezwzględnego usunięcia z podłoża do gruntu rodzimego. Grunty rodzime podzielono na warstwy geotechniczne różniące się genezą, litologią, rodzajem i stanem oraz przestrzenną zmienność zalegania. Wartość parametru wiodącego ID - stopień zagęszczenia (oznaczono na podstawie sondowań dynamicznych) oraz IL - stopień plastyczności gruntów spoistych ustalono metodą A, B. Inne niezbędne parametry (Wn, q, ϕ, C, Mo) ustalono metodą B z tabel i wykresów zależności podanych w normie PN-81/B 03020 oraz literaturze Z. Wiłun Zarys geotechniki. 6
Na dokumentowanym obszarze wydzielono cztery warstwy gruntów: WARSTWA I Nasypy (NN) o wskaźniku zagęszczenia IS = 0,91 nie nadają się do bezpośredniego posadowienia obiektu ze względu na zbyt niskie parametry wskaźnika zagęszczenia. Nasyp budowlany zgodnie z polską normą powinien mieć wskaźnik minimum IS = 0,97 wg PN-B-06050. Nasyp złożony z mieszaniny piasków różnoziarnistych, gliny piaszczystej, gruzu oraz żużla nie nadaje się do bezpośredniego posadowienia obiektów inżynierskich ze względu na niejednorodność materiału, z którego został zbudowany oraz niekontrolowany sposób, w jaki został wykonany. WARSTWA II Poziom glebowy (Gb) wyłączono z charakterystyki geotechnicznej gruntów. Grunt ten nie nadaje się do bezpośredniego posadowienia obiektów inżynierskich i wymaga bezwzględnego usunięcia z podłoża do gruntu rodzimego. Poniżej przedstawiono parametry wydzielonych warstw gruntów rodzimych nadających się do bezpośredniego posadowienia: WARSTWA III Piaski średnioziarniste na pograniczu drobnoziarnistych (Ps/Pd) małowilgotny, grunt rodzimy nośny średniozagęszczone, wyróżniono dwie podgrupy różniące się stopniem zagęszczenia: Warstwa IIIa ID = 0,45 oznaczono na podstawie sondowania dynamicznego. LITOLOGIA PARAMETR WIODĄCY Ps/Pd ID = 0,45 - średniozagęszczony małowilgotny wilgotny PARAMETRY GEOTECHNICZNE wartość jednostka gęstość właściwa ρ S 2,65 2,65 t/m 3 gęstość objętościowa ρ 1,65 1,75 t/m 3 wilgotność naturalna w n 6 16 % kąt tarcia wewnętrznego ф u 30,2 30,2 st. stopień zagęszczenia gruntu ID 0,45 0,45 - moduł pierwotnego odkształcenia 42080 42080 kpa gruntu E 0 enometryczny moduł ściśliwości pierwotnej 56357 56357 kpa M 0 enometryczny moduł ściśliwości 70446 70446 kpa wtórnej M 7
Warstwa IIIb ID = 0,58 oznaczono na podstawie sondowania dynamicznego. LITOLOGIA PARAMETR WIODĄCY Ps/Pd ID = 0,58- średniozagęszczony małowilgotny wilgotny PARAMETRY GEOTECHNICZNE wartość jednostka gęstość właściwa ρ S 2,65 2,65 t/m 3 gęstość objętościowa ρ 1,65 1,75 t/m 3 wilgotność naturalna w n 6 16 % kąt tarcia wewnętrznego ф u 30,8 30,8 st. stopień zagęszczenia gruntu ID 0,58 0,58 - moduł pierwotnego odkształcenia 53448 53448 kpa gruntu E 0 enometryczny moduł ściśliwości pierwotnej 71732 71732 kpa M 0 enometryczny moduł ściśliwości 89665 89665 kpa wtórnej M WARSTWA IV Gliny piaszczyste (Gp) małowilgotne, średnio spoiste, grunty rodzime nośne oznaczone symbolem skonsolidowania B, wyróżniono trzy podgrupy różniące się stopniem plastyczności: Warstwa IVa IL = 0,50 miękkoplastyczne, wilgotne. LITOLOGIA TYP KONSOLIDACJI PARAMETR WIODĄCY Gp B IL = 0,50 - miękkoplastyczny PARAMETRY GEOTECHNICZNE wartość jednostka gęstość właściwa ρ S 2,67 t/m 3 gęstość objętościowa ρ 1,95 t/m 3 wilgotność naturalna w n 27 % kąt tarcia wewnętrznego ф u 12,7 st. stopień plastyczności gruntu IL 0,50 - Spójność gruntu c u 21,76 kpa moduł pierwotnego odkształcenia 14717 kpa gruntu E 0 enometryczny moduł ściśliwości pierwotnej 19365 kpa M 0 enometryczny moduł ściśliwości 25813 kpa wtórnej M 8
Warstwa IVb IL = 0,40 plastyczne, wilgotne. LITOLOGIA TYP KONSOLIDACJI PARAMETR WIODĄCY Gp B IL = 0,50 - miękkoplastyczny PARAMETRY GEOTECHNICZNE wartość jednostka gęstość właściwa ρ S 2,67 t/m 3 gęstość objętościowa ρ 2,05 t/m 3 wilgotność naturalna w n 21 % kąt tarcia wewnętrznego ф u 14,5 st. stopień plastyczności gruntu IL 0,40 - Spójność gruntu c u 24,76 kpa moduł pierwotnego odkształcenia 17968 kpa gruntu E 0 enometryczny moduł ściśliwości pierwotnej 23643 kpa M 0 enometryczny moduł ściśliwości 31515 kpa wtórnej M Warstwa IVc IL = 0,32 plastyczne, wilgotne. LITOLOGIA TYP KONSOLIDACJI PARAMETR WIODĄCY Gp B IL = 0,50 - miękkoplastyczny PARAMETRY GEOTECHNICZNE wartość jednostka gęstość właściwa ρ S 2,67 t/m 3 gęstość objętościowa ρ 2,05 t/m 3 wilgotność naturalna w n 21 % kąt tarcia wewnętrznego ф u 16,0 st. stopień plastyczności gruntu IL 0,32 - Spójność gruntu c u 27,33 kpa moduł pierwotnego odkształcenia 21276 kpa gruntu E 0 enometryczny moduł ściśliwości pierwotnej 27995 kpa M 0 enometryczny moduł ściśliwości 37317 kpa wtórnej M Zgodnie z normą PN-86/B-02480: Nasypy należą do gruntów antropogenicznych. Poziom glebowy należy do gruntów organicznych. Piaski należą do gruntów rodzimych mineralnych, niespoistych. Gliny należą do gruntów rodzimych mineralnych, plastycznych, średniospoistych. 9
Szczegółowy obraz budowy geologicznej, układu warstw dokumentowanego terenu przedstawiono na załącznikach graficznych metrykach otworów geologicznych 2.1 2.3 oraz na przekrojach geotechnicznych załącznik 3.1 3.2. V Ocena warunków geologiczno inżynierskich 1. Na podstawie wykonanych badań stwierdza się, że w dokumentowanym podłożu, poniżej wydzielonej warstwy nasypów oraz poziomu glebowego występują grunty nośne nadające się do bezpośredniego posadowienia obiektu warstwa piasków średnioziarnistych na pograniczu drobnoziarnistych i warstwa glin piaszczystych przy uwzględnieniu parametrów geotechnicznych podanych w rozdziale IV. 2. Nasypy oraz poziom glebowy nie nadają się do bezpośredniego posadowienia i należy je bezwzględnie usunąć z poziomu posadowienia fundamentów. 3. Wstępowanie wody gruntowej w przypadku głębszego posadowienia fundamentów może stanowić utrudnienie podczas prac ziemnych jak i przy pracach fundamentowych należy uwzględnić konieczność zabezpieczenia wykopu przed napływającymi wodami gruntowymi. W gruntach spoistych (gliny piaszczyste) należy zebrać wodę do studni zbiorczej i odpompować ją poza wykop. VI Wnioski i zalecenia 1. Warunki geotechniczne na dokumentowanym terenie są proste przy założeniu posadowienia fundamentów powyżej występowania zwierciadła wody gruntowej. Poniżej poziomu glebowego i nasypów, które należy usunąć z poziomu posadowienia, występują utwory które mogą stanowić bezpośrednie podłoże nośne projektowanych fundamentów obiektu. Jest to warstwa piasków oraz warstwa glin piaszczystych. 2. Nasypy nie nadają się do bezpośredniego posadowienia fundamentów obiektu. Należy ją dokładnie wybrać z wykopu aż do stropu gruntów rodzimych piasków lub glin piaszczystych. 3. Poziom posadowienia fundamentu powinien znajdować się poniżej strefy przemarzania, która wynosi dla tego obszaru Hz=0,8m ppt. 10
4. W przypadku wymiany gruntów w miejscu występowania miąższej warstwy gruntów nienośnych ubytek należy uzupełnić zasypką piaszczystą zagęszczoną mechanicznie do stopnia zagęszczenia minimum IS = 0,97 zgodnie z PN-B-06050. Wymiana gruntu powinna być wykonana przy obniżonym zwierciadle wody gruntowej, gdyż zagęszczanie gruntu w środowisku wodnym jest mało efektywne. 5. Środowisko zewnętrzne gruntowe jest nieagresywne w przypadku posadowienia fundamentów w rodzimych gruntach niespoistych i spoistych powyżej lustra wody gruntowej. 6. Prace ziemne i fundamentowe należy prowadzić zgodnie z polskimi normami PN-68/B-06050 i PN/B-03020, zwracając szczególną uwagę na wybranie do spągu gruntów nasypowych. 7. Do obliczeń statycznych wg I stanu granicznego przyjąć należy wartości obliczeniowe parametrów geotechnicznych, podane w tabelach w rozdziale IV. Geotechniczna charakterystyka gruntów, traktując podłoże rodzime jako jednorodne w przypadku zalegania w podłożu do głębokości Z=3D ( D - szerokość fundamentu ) gruntów tej samej warstwy. W przypadku niespełnienia tego kryterium należy podłoże przyjąć jako uwarstwione a rejon zalegania gruntów spoistych plastycznych należy sprawdzić II stopnień graniczny osiadanie. Norma PN 81/B-03020. 8. W przypadku posadowienia fundamentów w poziomie gruntów spoistych bardzo podatnych na zmiany wilgotności, uplastyczniających się pod wpływem zwiększonej wilgotności zachodzi konieczność niezwykle starannego prowadzenia robót ziemnych i fundamentowych zapewniających zachowanie naturalnej struktury gruntu i podłoża, które będą decydować w szczególności o bezpiecznej i bezawaryjnej eksploatacji obiektów projektowanych i istniejących. Należy przestrzegać następujących zaleceń: wykopy należy prowadzić tak aby zachować warstwę ochronną gruntu o miąższości ca 0,1m ponad projektowanym poziomem posadowienia i usunąć ją ręcznie łopatami bezpośrednio przed przystąpieniem do wylewania chudego betonu, wykopy chronić przed dopływem wody opadowej i z sączeń. Wodę gromadzącą się w dnie wykopu odprowadzić drenażem do studzienki zbiorczej usytuowanej w narożach i wypompować poza obszar wykop, z dna wykopu należy usunąć wszelkie naruszone i rozmoczone partie gruntu zastępując je chudym betonem, fundamenty układać na warstwie chudego betonu o grubości ca 0,10m na wyrównane dno wykopu, 11
ze względu na podatność gruntów na rozmakanie, natychmiast po wykonaniu stóp fundamentowych należy je niezwłocznie obsypać gruntem sypkim warstwami ubijanymi, gniazda nasypów niebudowlanych występujące poniżej poziomu posadowienia należy wybrać i zastąpić chudym betonem, roboty ziemne prowadzić w okresach suchych z dodatnimi temperaturami. Pozostawienie otworu niezabezpieczonego wykopu na okres zimowy jest niedopuszczalne. Przemarznięte lub rozmoczone ewentualnie w dnie wykopu grunty należy wybrać i zastąpić materiałem odpowiednio wytrzymałym. 9. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Transportu, Budownictwa i Gospodarki Morskiej w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych z dn. 25.04.2012r. (Dz. U. poz. 463) pod względem stopnia skomplikowania warunków gruntowo-wodnych, dokumentowany teren mieści się w kategorii prostych warunków przy założeniu posadowienia fundamentów powyżej występowania zwierciadła wody gruntowej. dokumentował i opracował: Jacek Świst geolog nr upr. V-1758 VII-1549 XI/10/2010 XII/11/2010 12
VII Uprawnienia JACEK ŚWIST GEOLOG UPRAWNIONY upr. nr V-1758 VII-1549 XI/10/2010 XII/11/2010 kontakt: ul. Ogrodowa 3 64-800 Chodzież tel. 606 198 507 e-mail: swistak-1702@o2.pl wykonuję: - dokumentacje geotechniczne dla potrzeb posadowienia obiektów budowlanych, przydomowych oczyszczalni ścieków, obiektów liniowych sieci wodociągowych, kanalizacyjnych, gazowych i dróg; - projekty robót geologicznych, dokumentacje geologiczno inżynierskie, dokumentacje hydrogeologiczne; opinie i dokumentacje geotechniczne, opinie hydrogeologiczne, - badania geologiczne gruntu w celu wstępnego rozpoznania warunków gruntowo-wodnych, pod kątem przydatności badanego terenu do celów budowlanych; - nadzór geologiczny - geotechniczne odbiory wykopów i nasypów, - sondowania dynamiczne sondą lekką DPL badania stopnia zagęszczenia gruntów zarówno rodzimych jak i nasypów; 13