Poznań, dnia 31 października 2016 r. Opinia geotechniczna. Nowy Magazyn Opon Bridgestone Poznań Sp. z o.o. Ściana szczelinowa WNIOSKI Prezentowana Opinia geotechniczna została wykonana w celu określenia geotechnicznych warunków posadowienia ściany szczelinowej, która ma stanowić element o podstawowym znaczeniu dla konstrukcji Hali planowanego Nowego Magazynu Opon Zakładów Bridgestone Poznań Sp. z o.o. Przedmiotowa ściana szczelinowa zostanie wybudowana w celu: a) wykonania prac ziemnych, polegających na usunięciu z obszaru Inwestycji zalegających tu obecnie gruntów nasypowych, w tym popiołów pochodzących z pobliskiej Elektrociepłowni. Efektem omawianych prac ziemnych będzie obniżenie wysokości powierzchni terenu przewidzianego pod budowę Hali z obecnej wysokości około 78,0 metra n.p.m. do wysokości położenia stropu wystarczająco nośnych i mało odkształcalnych warstw gruntów rodzimych; b) stworzenia podparcia dla konstrukcji nośnej planowanej Hali, wzdłuż jej wschodniego i południowego boku. Aktualnie wykonane geotechniczne badania podłoża planowanej ściany szczelinowej mają umożliwić wykonanie jej Projektu Budowlanego. Po wykonaniu Projektu Budowlanego a więc po zwymiarowaniu ściany odbędzie się drugi etap badań podłoża ściany szczelinowej. Taki stopień realizacji badań podłoża jest w pełni zgodny z zaleceniami zawartymi w tym względnie w treści Norm PN EN Eurokod 7. Przyjęcie dwuetapowej metody określania geotechnicznych warunków posadowienia ściany szczelinowej skutkowało przyjęciem obecnie stosukowo dużych odległości pomiędzy poszczególnymi punktami badań podłoża. W drugim etapie badań odległości pomiędzy punktami badań podłoża zostaną zmniejszone o połowę poprzez wykonanie badań w punktach usytuowanych pomiędzy punktami obecnie wykonanych badań. Widomym skutkiem przyjęcia dwuetapowej metody badań podłoża było zastosowanie szczególnej numeracji punktów badawczych, tj. użycia numerów: 1, 2 a następnie 4, 6, 8, 10, 12, 14 i 16. Położenie punktów badań podłoża przedstawiono na mapie dokumentacyjnej zał. nr 1. Zaznaczone na mapie przekroje geotechniczne I I i II II przebiegają dokładnie po linii planowanej ściany szczelinowej. Należy dodać, że prezentowane 1
położenie odcinka północ południe planowanej ściany szczelinowej było aktualne w chwili rozpoczęcia geotechnicznych prac terenowych, wykonywanych dla opracowania niniejszej Opinii. Już po wykonaniu prac terenowych, wykonawca Opinii otrzymał informację o kolejnym przesunięciu planowanej Hali o 10 metrów w kierunku wschodnim. Fakt przesunięcia Hali o 10 metrów na wschód zostanie uwzględniony przy opracowywaniu planu rozmieszczenia punktów badań podłoża w drugim etapie badań. Na podstawie ogólnej wiedzy o geotechnicznych warunkach posadowienia w obrębie terenu planowanej Inwestycji można przyjąć, że przesunięcie Hali o 10 metrów na wschód będzie skutkowało poprawą geotechnicznych warunków posadowienia odcinka północ południe planowanej ściany szczelinowej. W ramach wykonanych badań terenowych wykonano 9 otworów badawczych oraz 8 sondowań statycznych CPTU, przy każdym otworze badawczym, prócz otworu nr 1. Na podstawie wyników geotechnicznych badań podłoża gruntowego, wykonanych w związku z planowaną budową Hali Nowego Magazynu Opon Zakładów Bridgestone Poznań Sp. z o.o., stwierdzono, że: 1. Strop rodzimego podłoża gruntowego znajduje się na wysokości około 69,1 metra n.p.m. w północnej części ściany i wznosi się do około 73,3 metra n.p.m. w jej części zachodniej. 2. Rodzime podłoże gruntowe tworzą głównie gliny zwałowe zlodowacenia środkowopolskiego, w stanie twardoplastycznym oraz w stanie twardoplastycznym na pograniczu stanu półzwartego. Lokalnie w glinach występują niewielkie przewarstwienia piasków zwałowych w stanie bardzo zagęszczonym. 3. W podłożu południowo wschodniej części ściany, od wysokości około 64,3 metra n.p.m. występują iły plioceńskie, również w stanie twardoplastycznym oraz w stanie twardoplastycznym na pograniczu stanu półzwartego. 4. Grunty nasypowe zalegające ponad stropem gruntów rodzimych, jako grunty niejednorodne, o wątpliwej nośności i najczęściej nadmiernej ściśliwości muszą zostać w całości usunięte z podłoża planowanej Hali. 5. W obrębie gruntów nasypowych występuje zwierciadło wody gruntowej, stabilizowało się ono na wysokości od około 71,4 metra n.p.m. do około 73,3 metra n.p.m. Na podkreślenie zasługuje fakt, że na podstawie wyników sondowań statycznych w niewielkich piaszczystych przewarstwieniach w obrębie glin zwałowych nie występuje woda gruntowa wolna. W części północnej terenu badań, na poziom zwierciadła wody gruntowej może mieć wpływ drenaż przebiegający wzdłuż południowej ściany istniejącej Hali 2
Magazynu Opon. Na pozostałych częściach terenu badań poziom zwierciadła wody gruntowej może zależeć od intensywności opadów atmosferycznych, można jednak przyjąć z uwagi na ogólną budowę omawianego podłoża że nawet w okresie wysokich stanów wód gruntowych, zwierciadło wód gruntowych nie podniesie się ponad wysokość około 74,0 metra n.p.m. Wyniki geotechnicznych prac badawczych przedstawiono na mapie dokumentacyjnej (zał. nr 1), w postaci przekrojów geotechnicznych I I i II II (zał. nr 4.1; 4.2), metryk otworów badawczych (zał. nr 5.1 5.9) oraz wykresów wartości wielkości, mierzonych w trakcie sondowań statycznych CPTU (zał. nr 6.1 6.8). Należy podkreślić, że układy warstw geotechnicznych, przedstawione na przekrojach geotechnicznych, są wynikiem interpolacji wyników badań geotechnicznych w poszczególnych punktach badawczych. Są to przybliżone obrazy budowy podłoża gruntowego. Uwaga ta dotyczy wyłącznie układu warstw gruntów rodzimych. W odniesieniu do gruntów nasypowych uznano, że wyrysowanie jakichkolwiek przekrojów z uwagi na brak praktycznych możliwości określenia rzeczywistego układu warstw gruntów nasypowych byłoby nadinterpretacją uzyskanej wiedzy o budowie podłoża gruntowego. Z tego powodu, w odniesieniu do gruntów nasypowych, poprzestano na przedstawieniu w formie graficznej, na przekrojach geotechnicznych (zał. nr 4.1 i 4.2) wyłącznie profili geotechnicznych w poszczególnych punktach badawczych. Zestawienia wyników badań laboratoryjnych zostaną przedstawione w treści planowanych opracowań, które zostaną wykonane po zakończeniu drugiego etapu badań podłoża. Wartości parametrów geotechnicznych zostały przedstawione w dwóch ujęciach, w dwóch tabelach: a) w tabeli będącej załącznikiem nr 3.1 zawierającej wartości parametrów geotechnicznych określone z uwzględnieniem oznaczeń rodzajów i stanów gruntów na podstawie wyników badań laboratoryjnych oraz oznaczeń rodzajów i stanów gruntów na podstawie wyników sondowań statycznych CPTU i ostatecznie na podstawie zależności korelacyjnych, podanych w treści Normy PN 81/B 03020. Podane wartości charakterystyczne parametrów geotechnicznych można traktować jako charakterystyczne wartości wyprowadzone, w rozumieniu treści Normy PN EN 1997 1:2008, Eurokod 7, Projektowanie geotechniczne, Część 1; b) w tabeli będącej załącznikiem nr 3.2 zawierającej wartości parametrów mechanicznych poszczególnych warstw podłoża (tj. wartości kątów tarcia wewnętrznego, spójności i modułu ściśliwości pierwotnej), określone wprost z wyników sondować statycznych CPTU. 3
W treści omawianej tabeli przedstawiono wartości średnie z wyznaczonych wartości parametrów mechanicznych oraz wartości minimalne, które można traktować jako wartości bezpiecznie oszacowane, zgodnie z treścią pkt. 2.4.5.2 Normy PN EN 1997 1:2008 Eurokod 7 Projektowanie geotechniczne Część 1, tj. z prawdopodobieństwem 95%. W kontekście wyników geotechnicznych badań podłoża proponuje się przyjąć, że planowana ściana szczelinowa jest obiektem drugiej kategorii geotechnicznej, stojącym w złożonych warunkach gruntowych. Biorąc pod uwagę geotechniczne warunki posadowienia występujące w podłożu planowanej ściany szczelinowej oraz biorąc pod uwagę szczególny charakter jej konstrukcji, można przedstawić następujące spostrzeżenia, dotyczące sposobu jej projektowania: 1. Planowaną ścianę szczelinową należy zaprojektować w schemacie wspornikowym w fazie wykonywania prac ziemnych oraz w schemacie ściany podpartej konstrukcją Hali w fazie użytkowania Hali. Określając warunki podparcia ściany szczelinowej, proponuje się przyjąć w poszczególnych punktach położonych na długości planowanej ściany poziom dna wykopu na wysokości minimum 0,5 metra poniżej poziomu stropu gruntów rodzimych. 2. Obliczenia geotechniczne dla ściany szczelinowej, w obu fazach pracy ściany, należy wykonać przyjmując model spoczynkowego parcia gruntu. Przyjęcie modelu spoczynkowego parcia gruntu w fazie wykonywania prac ziemnych stworzy podstawy do zminimalizowania wpływu prowadzonych prac na otoczenie, przede wszystkim na stateczność podłoża ulicy prowadzącej do Spalarni Śmieci oraz podłoża drogi dojazdowej do istniejącego Magazynu Opon. Przyjęcie modelu spoczynkowego parcia gruntu w fazie użytkowania Hali stworzy podstawy do zminimalizowania oddziaływania ściany szczelinowej na konstrukcję Hali. Należy tu zresztą podkreślić, że bezpieczne oszacowanie wzajemnych relacji pomiędzy planowaną ścianą szczelinową oraz stosunkowo wiotką konstrukcją Hali jest prawdopodobnie najtrudniejszym zadaniem stojącym przed Projektantem ściany szczelinowej i Hali. Oznacza to, że omawiane elementy nie powinny być projektowane oddzielnie, inaczej mówiąc, w toku prac projektowych musi być stworzony model obliczeniowy Hali połączonej ze ścianą szczelinową. 3. W toku prac projektowych, Projektant ściany szczelinowej musi przeprowadzić wszechstronną analizę możliwych do zdefiniowania modeli podłoża, uwzględniając: a) możliwość wystąpienia różnorodnych warstw gruntów nasypowych; 4
b) możliwość określenia bezpiecznych oszacowań wartości parametrów wytrzymałościowych, uwzględniając dwa ujęcia omawianego zagadnienia, zastosowane w treści prezentowanej Opinii (zał. nr 3.1 i 3.2). 4. W toku prac projektowych, już na etapie wykonywania Projektu Budowlanego ściany szczelinowej, Projektant jest zobowiązany zgodnie z treścią Rozporządzenia MTBiGM z dnia 25 kwietnia 2012 r. oraz zgodnie z treścią Rozdziału 4 Normy PN EN 1997 1:2008 Eurokod 7 Projektowanie geotechniczne Część 1 do zaprojektowania programu monitoringu planowanej ściany szczelinowej. Zaleca się rozważenie możliwości zamontowania minimum trzech stanowisk do wykonywania pomiarów inklinometrem oraz minimum 8 reperów, zamontowanych na koronie ściany szczelinowej, umożliwiających wykonywanie pomiarów zarówno osiadań ściany jak i jej przemieszczeń poziomych w rytmie pomiarów zależnym od charakteru zdarzeń przewidywanych i zachodzących w trakcie budowy ściany szczelinowej i Hali. 5. Należy z naciskiem podkreślić, że z bardzo dużym prawdopodobieństwem, planowana ściana szczelinowa może okazać się konstrukcją nieszczelną (nazwa ściana szczelinowa jest następstwem charakteru technologii wykonywania ściany w szczelinie, głębionej w szczególny sposób w podłożu). Oznacza to, że niezależnie od konieczności wykonania niezbędnych uszczelnień ściany przez jej Wykonawcę dla zapewnienia trwałości ściany, bezawaryjnej pracy Magazynu Opon oraz estetyki planowanej konstrukcji, w Projekcie ściany szczelinowej należy przewidzieć: a) wykonanie ciągłej izolacji wewnętrznej powierzchni ściany szczelinowej. Izolacja powinna sięgać poziomu ułożenia drenażu wewnątrz Hali o czym dalej i powinna być położona na całej wysokości ściany. Izolacja ta musi być osłonięta żelbetowa ścianą osłonową o grubości minimum 20 cm; b) wykonanie, wzdłuż całej ściany szczelinowej, od wewnątrz Hali, drenażu zabezpieczającego wnętrze Hali przed wodą gruntową mogącą przepływać przez nieszczelności w ścianie szczelinowej; c) wykonanie pod powierzchnią Hali ciągów drenarskich, zabezpieczających obszar Hali przed wypływem wód gruntowych z rodzimych gruntów podłoża (glin zwałowych) nawet jeśli obecnie to podłoża można uznać za nieprzepuszczalne. 6. Wykonywanie prac ziemnych w obrębie terenu przewidzianej budowy planowanej Hali może się rozpocząć wyłącznie po: a) wykonaniu drenaży całkowicie odcinających w trakcie budowy Hali oraz w trakcie jej eksploatacji dopływ wody gruntowej w podłoże Hali, placu manewrowego i drogi dojazdowej od strony północnej i zachodniej; b) wykonaniu ścian szczelinowych. 5
7. Wszystkie prace ziemne i fundamentowe powinny przebiegać pod nadzorem geotechnicznym. dr inŝ. Sławomir upr. geolog. MOŚŻNiL nr VII 1151 certyfikat geotechniczny PKG nr 0049 6