dokumentacja geotechniczna

DOKUMENTACJA GEOTECHNICZNA
dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i
Józefowskiej – etap I
w Sosnowcu
Opracował:
Dąbrowa Górnicza, sierpień 2006r.
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
SPIS TREŚCI:
1. WSTĘP
2. CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA INWESTYCJI
3. PRZEBIEG PRAC
3.1. Prace polowe
3.2. Prace kameralne
4. OPIS TERENU BADAŃ
4.1. Lokalizacja
4.2. Morfologia i hydrografia
4.3. Użytkowanie terenu badań
5. CHARAKTERYSTYKA GEOLOGICZNA TERENU BADAŃ
5.1. Budowa geologiczna i warunki wodne
5.2. Warunki geologiczno-inżynierskie podłoża
6. WNIOSKI
SPIS TREŚCI:
1. Mapa dokumentacyjna w skali 1:2 000
2. Kary otworów geotechnicznych wraz z kattami otworów archiwalnych w skali 1:50
3. Przekroje geologiczno-inżynierskie w skali 1:2000/100
4. Legenda do przekrojów wraz z tabelą parametrów geotechnicznych
5. Objaśnienia geotechniczne
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
2
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
1. WSTĘP
Urząd Miejski w Sosnowcu pismem znak WIM.3420-45/374/06 zlecił Przedsiębiorstwu
„MORION” Sp. z o.o. opracowanie dokumentacji geotechnicznej dla potrzeb budowy
kanalizacji sanitarnej.
Charakterystyka warunków gruntowo-wodnych została przeprowadzona w oparciu o
wiercenia badawcze.
Niniejsze
opracowanie
zostało
wykonane
zgodnie
z
przepisami
zawartymi
w Rozporządzeniu Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24.09.1998 w
sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz.U.
Nr 126 poz. 839).
Dla pracowania niniejszej dokumentacji wykorzystano materiały zawarte w:
- „Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb modernizacji ul. Banacha w Sosnowcu wraz
z rozbudową kanalizacji”. – Morion - 2004
2. CHARAKTERYTSYKA TECHNICZNA INWESTYCJI
Przedmiotem inwestycji jest budowa kanalizacji sanitarnej. Projektowana budowa
obejmować będzie położenie ciągu kanalizacyjnego w rejonie ulic Józefowskiej, Sokolskiej i
Niemojewskiego. Ponadto planuje się budowę dwóch przepompowni posadowionych na
głębokości 5 m ppt.
3. PRZEBIEG PRAC
3.1. Prace polowe
W dniach 14 i 16 sierpnia 2006r. zostało wykonanych 11 otworów penetracyjnych z
czego:
- 1 otworu
do głębokości 3,5 m ppt.
- 7 otworów
do głębokości 5,0 m ppt.
- 1 otworu
do głębokości 5,5 m ppt.
- 2 otworów
do głębokości 7,0 m ppt.
Łącznie udokumentowano 58,0 mb.
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
3
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
Różnice pomiędzy ilością metrów wykonanych a zatwierdzonych w umowie wynika z
wykorzystania materiałów archiwalnych dostatecznie rozpoznających podłoże gruntowe w
południowej części ulicy Sokolskiej.
Otwór nr 2 został spłycony z planowanych 5,0 m ppt. do poziomu 3,5 m ppt. z uwagi na brak
możliwości przewiercenia karbońskich osadów skalistych.
Otwory zostały wykonane systemem mechaniczno-obrotowym przy użyciu wiertnicy H25SG
oraz (otwór nr 8) przy użyciu zestawu ręcznego.
W trakcie wiercenia prowadzono obserwacje i badania makroskopowe zgodnie z
wymogami normy PN-86/B-04452. Badania polowe.
Po zakończeniu wierceń otwory zlikwidowano przez zasypanie urobkiem z
zachowaniem kolejności przewiercanych warstw.
Rzędne otworów częściowo określone zostały według rzędnych zamieszczonych na
mapie
dostarczonej
przez
jednostkę
Zamawiającą
a
w
miejscach
braku
pikiet
wysokościowych na podstawie przeprowadzonej niwelacji. Niwelacja dowiązana została do
rzędnej określonej na pokrywie studzienki kanalizacyjnej zaznaczonej na zał. nr 1.
3.2. Prace kameralne
W oparciu o wykonane prace terenowe oraz materiały archiwalne została opracowana
dokumentacja wynikowa, na którą składają się:
- mapa dokumentacyjna w skali 1:2000
- karty otworów geotechnicznych i otworów archiwalnych w skali 1:50
- przekroje geologiczno-inżynierskie w skali 1:2000 / 100
- legenda do przekrojów wraz z tabelą parametrów geotechnicznych
- część tekstowa.
4. OPIS TERENU BADAŃ
4.1. Lokalizacja
Przedmiotowy teren położony jest w granicach administracyjnych miasta Sosnowca, w
jego północno-wschodniej części. Badania były wykonywane w rejonie ulic Józefowskiej,
Sokolskiej, Niemojewskiego i okolic ul. Banacha.
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
4
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
4.2. Morfologia i hydrografia
Według podziału fizyczno-geograficznego przedmiotowy teren położony jest w
makroregionie – Wyżyna Śląska w obrębie podjednostki niższego rzędu zwanej
Płaskowzgórzem Dańdówki.
Teren badań stanowi łagodnie nachylony w kierunku południowym stok lokalnego
wzniesienia pochodzenia karbońskiego. Rzędne terenu wynoszą od około 274,0 do
288,5 m npm. Na terenie badań nie występują zbiorniki i cieki wód powierzchniowych.
Jedynie w rejonie otworów nr 8 i 9 zlokalizowany jest lokalny rów długości kilkudziesięciu
metrów.
Wody opadowe w większości spływają zgodnie z kierunkiem nachylenia terenu w
stronę południową.
4.3. Użytkowanie terenu
Teren badań stanowią asfaltowe i gruntowe ulice z obustronną zabudową
o przeznaczeniu mieszkalno-gospodarczym.
Okolice istniejących budynków stanowią sady, ogrody i place przydomowe.
5. CHARAKTERYSTYKA GEOLOGICZNA TERENU BADAŃ
5.1. Budowa geologiczna i warunki wodne
Do głębokości rozpoznania wynoszącej maksymalnie 7,0 m podłoże geologiczne
stanowią:
- utwory karbonu
- utwory czwartorzędu.
Karbon – reprezentowany jest przez kompleks skał iłowcowo-mułowcowopiaskowcowych z pokładami węgla warstw orzeskich. Strop karbonu zalega na głębokości od
0,2 m ppt. (otwór nr 8) do 4,5 m ppt. (otwór nr 10). Karbońskie skały zapadają w kierunku
SW pod kątem około 10-150.
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
5
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
Dolną część profili wiertniczych w większości otworów wiertniczych stanowią
iłowcowe skały miękkie. Osady te nawiercono na głębokościach od 2,2 do 3,5 m ppt.
Stropową partię karbońskiego kompleksu skalnego stanowią gliniaste i lokalnie
piaszczysto-kamieniste wietrzeliny skał macierzystych.
Dominującym elementem profilu wietrzeliskowego są spoiste osady iłołupków barwy
szarej i brązowej. Występują one praktycznie na całym omawianym terenie przykrywając
ilaste skały karbonu. Miejscami w obrębie opisywanych iłołupków nawiercone zostały
niewielkie przewarstwienia gruntów litologicznie odpowiadających pyłom piaszczystym i
piaskom gliniastym.
Lokalnie w rejonie archiwalnego otworu nr A-1/04 nawiercona została wietrzelina kamienista
wykształcona w postaci piasków drobnych z gliną i kamieniami zwietrzałej skały
piaskowcowej.
Miąższość strefy wietrzeliskowej jest zróżnicowana i waha się od ok. 1,0 do ponad 2,5 m.
W obrębie serii karbońskiej stwierdzono lokalne domieszki i warstwy zwietrzałego węgla
miąższością dochodzące do 0,7 m.
Nie nierównej zerodowanej powierzchni utworów karbońskich zalegają utwory
czwartorzędowe, w obrębie których wyróżnia się serie genetyczne:
- seria plejstoceńskiej akumulacji wodnolodowcowej
- holoceńskie grunty organiczne
- współczesne utwory antropogeniczne
Utwory plejstoceńskiej akumulacji wodnolodowcowej mają podrzędne. Zostały one
stwierdzone jedynie w formie niewielkich soczewek w rejonie otworów nr 5, 9 i 10 oraz w
otworach archiwalnych nr A-1/04, A-5/04. Dominującym elementem osadów plejstocenu są
niespoiste osady piasków drobnych, średnich i grubych z domieszką żwiru. Jedynie w
otworze nr 5 na głębokości 0,5 m ppt. nawiercono warstwę gliny zwięzłej o miąższości 0,7 m.
W rejonie otworów nr 9 i 10 strop omówionych wyżej wodnolodowcowych osadów
piaszczystych przykrywa soczewka zastoiskowych (holocen) gruntów organicznych
litologicznie reprezentowanych przez torfy. Strop tych osadów zalega na poziomie 2,0 m ppt.
a ich miąższość wynosi 1,0 m (otwór nr 10) i 0,2 m (otwór nr 9).
Na gruntach rodzimych pochodzenia karbońskiego i czwartorzędowego występują
współczesne utwory antropogeniczne. Są to grunty nasypowe, litologicznie stanowiące
mieszaninę piasków, iłów, glin, kamieni i gruzu rozmaitego pochodzenia. Lokalnie w
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
6
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
materiale nasypowym występują również domieszki humusu. Miąższość nasypów wynosi od
0,4 do 2,0 m.
Przeprowadzone w sierpniu 2006 r wiercenia geotechniczne oraz dane zawarte w
materiałach archiwalnych potwierdzają występowanie w podłożu gruntowym lokalnych i
nieregularnych przejawów wody. Wodę gruntową w postaci sączeń oraz zwierciadła
swobodnego i lekko napiętego nawiercono w przewarstwieniach węgla kamiennego, w
niespoistych osadach wietrzeliskowych oraz w wodnolodowcowych gruntach piaszczystych i
nasypach.
Wystąpienia wody gruntowej przedstawia poniższa tabela:
Tabela nr 1
Zwierciadło wody
[m ppt.]
nawierconego
ustalonego
Rzędna
zwierciadła wody
ustalonej
[m npm.]
Nr otworu
Rodzaj gruntu
1
nN
Sączenie 1,7
286,78
2
KWg (Pg)
Sączenie 1,0
282,18
3
ck
4,7
3,9
274,49
7
SM (ic//ck)
3,5
3,5
270,35
9
Ps+G//Pg
10
Pr (+Ż)
3,0
3,0
274,00
A-1/04
KW (Pd+Kpc)
2,2
2,2
271,10
A-3/04
nB
0,7
0,7
276,18
A-4/04
KWg (I//)
2,3
2,3
277,00
A-5/04
Pd/Ps
Sączenie 2,2
274,80
Sączenie 1,3
278,36
Wody podziemne są zasilane drogą infiltracji opadów atmosferycznych.
Badania archiwalne tego obszaru wykazują, że wody gruntowe mają agresywność typu
siarczanowego w stopniu słabym.
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
7
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
5.2. Warunki geologiczno-inżynierskie
Na podstawie wykonanych badań i obserwacji grunty podłoża podzielono na warstwy
geotechniczne przyjmując za kryterium podziału pochodzenie, wykształcenie litologiczne
gruntów oraz odmienność parametrów geotechnicznych. Parametry geotechniczne gruntów
zostały określone metodą C wg PN-81/B-03020. Wartości charakterystyczne zestawiono w
tabeli na zał. nr 4.
Warstwa I – obejmuje antropogeniczne grunty nasypowe zaklasyfikowane jako nasypy
niekontrolowane i lokalnie budowlane. Dla potrzeb niniejszej dokumentacji
grunty te rozpatrzono łącznie. Litologicznie wykształcone są one jako
mieszanina piasków, iłów i glin z materiałem kamienistym. Nasypy często
zawierają domieszki humusu. Z przeprowadzonych wierceń oraz z materiałów
archiwalnych wynika, ze warstwa nasypowa tworzy w rejonie projektowanej
kanalizacji praktycznie ciągłą pokrywę (poza rejonem otworów nr 7 i 8) o
miąższości od 0,4 do 2,0 m ppt. Ze względu na znaczą zmienność w
litologicznym wykształceniu oraz prawdopodobne zróżnicowanie stanu
zagęszczenia materiał nasypowy należy zaliczyć do gruntów nienośnych, nie
nadających się do bezpośredniego posadowienia ciągu kanalizacyjnego.
Warstwa II – obejmuje występującą jedynie w rejonie otworów nr 9 i 10 warstwę
holoceńskich osadów organicznych. Litologicznie reprezentowana jest ona
przez czarne torfy. Według przeprowadzonych badań wilgotność torfów
wynosi od 62,2-68,0 %. Miąższość osadów organicznych wynosi 1,0 m
(otwór nr 10) i 0,2 m (otwór nr 9). Pod względem przydatności pod zabudowę
grunty warstwy II należy uznać za nienośne, nie nadające się pod zabudowę.
Pakiet III – obejmuje wodnolodowcowe osady czwartorzędu podzielone na trzy warstwy.
Warstwy IIIa i IIIb – zaliczono tu osady niespoiste litologicznie wykształcone w postaci
piasków drobnych – warstwa IIIa oraz piasków średnich zaglinionych i
piasków grubych z domieszką żwirów – warstwa IIIb. Omawiane osady
występują w postaci lokalnych soczewek jedynie w otworach nr 9 i 10 oraz w
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
8
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
profilach otworów archiwalnych nr A-1/04 i A-5/04. Uogólniony stopień
zagęszczenia gruntów warstw IIIa i IIIb wynosi ID0,50 co odpowiada
wskaźnikowi zagęszczenia IS=0,94. Osady omawianych warstw często
prowadzą wody gruntowe. Współczynnik filtracji dla gruntów warstwy IIIa
wynosi szacunkowo k2,5*10-5-1*10-4 m/s, natomiast dla piasków warstwy
IIIb k1*10-4-9*10-4 m/s Pod względem przydatności pod zabudowę
omawiane osady stanowią ośrodek nośny, małościśliwy.
Warstwa IIIc – obejmuje warstwę wodnolodowcowej gliny zwięzłej występującej jedynie w
otworze nr 5 na głębokości od 0,5 do 1,2 m ppt. Uogólniony stopień
plastyczności dla gruntu warstwy IIIc określono na poziomie IL 0,15
(symbol geologicznej konsolidacji „C”). Z uwagi na niewielki zasięg i
poziom zalegania osady wydzielenia IIIc nie będą miały większego wpływu
na warunki posadowienia projektowanej kanalizacji, nie mniej jednak należy
uznać omawiane grunty jako nośne, nadające się pod posadowienie.
Pakiet IV – obejmuje karbońskie skały iłowcowo-piaskowcowo-mułowcowe oraz ich
wietrzeliny. Z uwagi na zróżnicowanie w ich litologicznym wykształceniu
pakiet IV podzielono na trzy warstwy.
Warstwa IVa– obejmuje spoiste osady powstałe na skutek procesów wietrzenia
macierzystych skał iłowcowych i lokalnie mułowcowych. Grunty warstwy
IVa a występują w podłożu projektowanej kanalizacji powszechnie,
praktycznie we wszystkich profilach otworów wiertniczych. Litologicznie
wykształcone są one jako iłołupki z lokalnymi przewarstwieniami pyłów
piaszczystych i piasków gliniastych. Ponadto osady te lokalnie zawierają
przewarstwienia i domieszki węgla kamiennego. Uogólniony stopień
plastyczności dla warstwy IVa przyjęto IL≤0,00 (stan półzwarty). Ze względu
na znaczną przewagę materiału ilastego symbol geologicznej konsolidacji
przyjęto jako „D”. Jako podłoże projektowanej kanalizacji i przepompowni
grunty warstwy IVa należy uznać za dobre, nadające się do posadowienia.
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
9
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
Warstwa IVb– zaliczono tu karbońskie wietrzeliny kamieniste nawiercone jedynie w otworze
archiwalnym nr A-1/04 na głębokości 1,5 m ppt. Litologicznie stanowią one
piaski drobne zaglinione oraz występujące w dolnej i środkowej części profilu
piaski drobne z okruchami i kamieniami zwietrzałego piaskowca. Ich stan
określono jako zagęszczony o ID0,70. Grunty warstwy IVb należą do nośnych
i małościśliwych.
Warstwa IVc– nalezą tu skały miękkie - zwietrzałe iłowce. Występują one w większości
otworów wiertniczych ze stropem na poziomie od 2,2 m ppt. do 3,0 m ppt.
Grunty skaliste warstwy IVc nalezą do nośnych i małoodkształcalnych.
Zwraca się uwagę jednak na możliwe trudności podczas prowadzenia
wykopów planowanej kanalizacji prowadzonych w omawianych utworach –
klasa urabialności VI.
6. WNIOSKI
1. Podłoże budowlane do głębokości rozpoznania wynoszącej maksymalnie 7,0 m ppt ma
charakter niejednorodny i warstwowany. Budują je nośne utwory warstw III i IV oraz
nienośne grunty warstwy I i II.
2. Woda gruntowa na przedmiotowym terenie do głębokości wierceń występuje
nieregularnie w postaci sączeń oraz zwierciadła swobodnego i lekko napiętego. Z uwagi
na nośne grunty występujące w podłożu projektowanej kanalizacji oraz jedynie lokalne
przejawy wody gruntowej warunki gruntowe należy uznać za proste.
3. Posadowienie ciągu kanalizacyjnego i pompowni P-I i P-II
Projektowaną kanalizację sanitarną oraz przepompownie P-I i P-II posadowić można na
dowolnej głębokości w obrębie gruntów warstw III i IV. W miejscach ewentualnych
przegłębień nienośnych utworów nasypowych (warstwa I) oraz organicznych osadów
(warstwa II) pod rurą kanalizacyjną należy zastosować posypkę piaskową miąższości
30 cm. zagęszczoną do ID=0,50. Podobnie gdy w podłożu ciągu kanalizacyjnego lub
przepompowni pojawiać się będą warstwy węgla kamiennego pod rurą kanalizacyjną
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
10
Dokumentacja geotechniczna dla potrzeb budowy kanalizacji sanitarnej w ul. Sokolskiej i Józefowskiej – etap I
należy wykonać podsypkę piaskową. Prowadzenie wykopów kanalizacji wymagać będzie
wykonania lokalnych odwodnień podłoża.
.
4. Podczas wykonywanych prac ziemnych (wykopy) związanych z projektowaną kanalizacją
należy spodziewać się wystąpienia trudno urabialnych gruntów skalistych zaliczonych do
kategorii urabialności VI.
5. Głębokie wykopy (Hw > 3 m) o ścianach pionowych wymagać będą obudowy
zabezpieczającej przed utratą stateczności.
Zasięg strefy oddziaływań należy przyjmować
-
w piaskach SI = 0,5 Hw
-
w glinach SI = 0,75 Hw
-
w iłach SI = 1 Hw.
Przedsiębiorstwo „MORION” Sp. z o.o.
11