15. geologi czesc opisowa

NACZELNA ORGANIZACJA TECHNICZNA
Rada w Rzeszowie
ZESPÓŁ USŁUG TECHNICZNYCH NOT
35-959 Rzeszów, ul. Kopernika1, tel. 86-21-391, fax. 85-34-429
Konto w PEKAO S.A. II O/Rz-w 10701526-1818-2221-0100
NIP 813-02-68-679
KARTA PRZEWODNIA
Zamawiający: Podkarpacki Zarząd Melioracji i Urządzeń Wodnych
ul. Hetmańskiej 9 (35-959 Rzeszów)
Umowa z dnia: .
Nr.
/
Przedmiot opracowania: Remont skarpy lewego brzegu rzeki Bukowej w km 6+970 – 7+070
– zabezpieczenie. Gmina Pysznica w powiecie Stalowa Wola.
Stadium: Dokumentacja geotechniczna
egz.
1234
Autorzy:
Imię i NAZWISKO:
mgr inż. Mikołaj BOJARSKI
Autorzy:
upr. bud. MAZ/0126/PWOK/06
upr. geol. VI-0387, V-1521;
upr.hydrologiczne 1/2005
XI
2007 r.
dr inż. Piotr KRÓL
XI
2007 r.
upr. bud. St-72/89, Wa-1246/94
upr. geol. VI-0349
Weryfikator:
Kierownik
ZUT
NOT
Data:
upr. bud. 21/65/Rz
XI
2007 r.
Dyrektor
mgr inż. Bogdan RYBICKI
XI
2007 r.
mgr inż. Stefan PACUŁA
Podpis:
ZESPÓŁ USŁUG TECHNICZNYCH NOT – Grupa SITWiM w Rzeszowie
Spis treści
1
WSTĘP................................................................................................................................................ 2
1.1
Podstawa i przedmiot opracowania............................................................................................. 2
1.2
Wykaz wykorzystanych materiałów ........................................................................................... 2
1.2.1
Akty prawne
2
1.2.2
Normy i podręczniki
3
1.3
Ustalenie kategorii geotechnicznej inwestycji ............................................................................ 3
2 LOKALIZACJA OBIEKTU ............................................................................................................... 3
3
METODYKA PRAC........................................................................................................................... 4
3.1
Materiały archiwalne................................................................................................................... 4
3.2
Prace terenowe ............................................................................................................................ 4
3.3
Badania laboratoryjne ................................................................................................................. 4
4 WARUNKI GEOLOGICZNE ............................................................................................................ 4
4.1
Morfologia terenu........................................................................................................................ 4
4.2
Budowa geologiczna ................................................................................................................... 5
4.3
Warunki hydrogeologiczne ......................................................................................................... 5
4.4
Złoża surowców .......................................................................................................................... 6
5 CHARAKTERYSTYKA GEOTECHNICZNA ................................................................................. 6
6
WNIOSKI............................................................................................................................................ 7
Spis rysunków
1 – Wycinek Mapy Topograficznej Polski; Skala 1:25 000; Arkusza 155.23 Stalowa Wola, skala
1:25 000, 1:100 000
2 – Wycinek ze Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski; Skala 1:50 000; Arkusza 890 Nisko; B.
Kwapisz 1985 r., skala 1:10 000
3 – Lokalizacja otworów badawczych geologicznych i przekrojów geodezyjnych, skala 1:1 000
4 – Przekrój geologiczny i profile otworów badawczych, skala 1:100
Spis załączników
1 – Krzywa uziarnienia pisków średnich
Remont skarpy lewego brzegu rzeki Bukowej w km 6+970 – 7+070 – zabezpieczenie
Dokumentacja geotechniczna.
Opracowanie dr inż. Piotr Król, mgr inż. Mikołaj Bojarski, weryfikacja mgr inż. Stefan Pacuła
-1-
ZESPÓŁ USŁUG TECHNICZNYCH NOT – Grupa SITWiM w Rzeszowie
1
WSTĘP
1.1
Podstawa i przedmiot opracowania
Niniejsze opracowanie zostało wykonane przez Naczelną Organizację Techniczną
Stowarzyszenie Naukowo-Techniczne z siedzibą przy ul. Kopernika 1 w Rzeszowie, na
zlecenie Podkarpackiego Zarządu Melioracji i Urządzeń Wodnych Oddziału Tarnobrzeg z
siedzibą ul. Sienkiewicza 86 (39-400 Tarnobrzeg). Przedmiotem opracowania jest remont
skarpy lewego brzegu rzeki Bukowej w km 6+970 – 7+070 – zabezpieczenie osuwiska.
Obiekt znajduje się w gminie Pysznica w powiecie Stalowa Wola.
Opracowanie stanowi kompletną dokumentację projektową. Składa się on z
następujących części:
- Dokumentacja geotechniczna
- Opracowanie hydrologiczne
- Projekt architektoniczno-budowlany
- Przedmiar robót
- Kosztorys inwestorski
- Szczegółowa specyfikacja techniczna wykonania i odbioru robót
- Informacja o planie BIOZ
Niniejsza część stanowi dokumentację geotechniczną wykonaną na potrzeby projektu
remontu skarpy.
1.2
Wykaz wykorzystanych materiałów
1.2.1
•
Akty prawne
Ustawa z dnia 4 lutego1994 r. - Prawo geologiczne i górnicze (jedn. tekst:
Dz.U. 2005 r. Nr 228, poz. 1947 z późn. zm.)
•
Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. - Prawo wodne (jedn. tekst: Dz.U. 2005 r. Nr 239,
poz. 2019 z późn. zm.);
•
Ustawa z dnia 7 lipca 1994 r. - Prawo budowlane (jedn. tekst: Dz.U. 2006 r. Nr 156,
poz. 1118);
•
Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007 r. w sprawie warunków,
jakim
powinny
odpowiadać
budowle
hydrotechniczne
i
ich
usytuowanie
(Dz.U. 2007 Nr 86, poz. 579);
Remont skarpy lewego brzegu rzeki Bukowej w km 6+970 – 7+070 – zabezpieczenie
Dokumentacja geotechniczna.
Opracowanie dr inż. Piotr Król, mgr inż. Mikołaj Bojarski, weryfikacja mgr inż. Stefan Pacuła
-2-
ZESPÓŁ USŁUG TECHNICZNYCH NOT – Grupa SITWiM w Rzeszowie
Rozporządzenie MSWiA z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalania
•
geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych (Dz.U. Nr 126,
poz. 839).
Rozporządzenie ministra Transportu i Gospodarki Morskiej z dnia 30 maja 2000 r. w
•
sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać drogowe obiekty
inżynierskie i ich usytuowanie (Dz.U. Nr 63, poz. 735).
1.2.2
Normy i podręczniki
• Zaopatrzenie w wodę i kanalizacja wsi – Adam Szpindor, Warszawa 1992.
•
Odwodnienia budowlane i osiedlowe – Janusz Sokołowski, Armand Żbikowski
Warszawa 1993.
•
Podstawy melioracji rolnych tom I i II - Praca zbiorowa pod red. Prochala –
Warszawa 1987.
•
Odwodnienia dróg – Roman Edel, Warszawa 2002.
•
Hydrologia inżynierska – J. Lambor, Warszawa 1971.
•
Tablice inżynierskie, tom V Budownictwo wodne.
•
Opracowanie GDDP „Światła mostów i przepustów” – autorstwa IBDIM Wrocław,
Żmigród 2000 r.
1.3
Cel opracowania
Niniejszy dokument stanowi dokumentacje geologiczną określającą parametry gruntowe
materiału wchodzącego w budowę skarpy i jej podłoża oraz próbę określenia mechanizmu
procesów które doprowadziły do stanu istniejącego.
1.4
Ustalenie kategorii geotechnicznej inwestycji
Podłoże obiektu stanowią proste warunki gruntowe (grunty akumulacji rzecznej).
Projektant obiektu zgodnie z przepisami ustalił pierwszą kategorię geotechniczną. Dla zadania
nie jest wymagane opracowanie dokumentacji geologiczno-inżynierskiej.
2
LOKALIZACJA OBIEKTU
Teren objęty projektem leży w gminie Pysznica w pobliżu miejscowości Jastkowie i
Moskale. Gmina należy do powiatu Stalowowolskiego (por. rys.1).
Remont skarpy lewego brzegu rzeki Bukowej w km 6+970 – 7+070 – zabezpieczenie
Dokumentacja geotechniczna.
Opracowanie dr inż. Piotr Król, mgr inż. Mikołaj Bojarski, weryfikacja mgr inż. Stefan Pacuła
-3-
ZESPÓŁ USŁUG TECHNICZNYCH NOT – Grupa SITWiM w Rzeszowie
Przedmiotowa skarpa znajduje się w pobliżu drogi Majdan tuż przy rzece Bukowej
między kilometrem rzeki Bukowej 6+790 a 7+070.
W jego zasięgu znajdują się działki 3057/11, 3057/2, 3060/7, 3060/8, 3061/5, 3061/6,
3067/7, 3067/11
3
3.1
METODYKA PRAC
Materiały archiwalne
Na terenie inwestycji
autorzy
nie
dotarli
do
opracowań
geotechnicznych
poprzedzających niniejsze. Informacje o gruntach w okolicy czerpano z mapy geologicznej
(por. rys.2).
3.2
Prace terenowe
Podłoże obszaru rozpoznano dwoma otworami do głębokościach 6,5 m i 6,0 m oraz
jedną odkrywką, w wszystkich punktach osiągając strop utworów małoprzepuszczalnych.
Lokalizację wierceń przedstawiono na rys. 3.
W badaniach zastosowano lekką, przewoźną wiertnicę mechaniczną małośrednicową, ze
świdrami spiralnymi w gruntach spoistych i okienkowymi w gruntach niespoistych. Rodzaj
i stan gruntów określono makroskopowo. Dodatkowo pobrano próby typu NU i NW do badań
laboratoryjnych. Profile otworów przedstawiono przekroju na rys. 4. Po zakończeniu prac
wszystkie nierurowane otwory zlikwidowano poprzez zasyp wydobytym urobkiem
z odtworzeniem nawiercanych warstw. Podobnie postąpiono z odkrywką.
3.3
Badania laboratoryjne
Dla pobranych prób NU wykonano badania uziarnienia. Wyniki w postaci krzywych
uziarnienia przedstawiono w załączeniu.
4
4.1
WARUNKI GEOLOGICZNE
Morfologia terenu
Teren omawiany należy do doliny Sanu i dzięki tej rzece został uformowany. W rejonie
inwestycji koryto Sanu wielokrotnie zmieniało swój przebieg. Na linii rzeki powyżej ujścia
rzeki Bukowej na wysokości omawianej działki występują starorzecza. Często są to
pozostałości geologiczne, świadczą jednak one o tym, że podłoże terenu zbudowane jest
Remont skarpy lewego brzegu rzeki Bukowej w km 6+970 – 7+070 – zabezpieczenie
Dokumentacja geotechniczna.
Opracowanie dr inż. Piotr Król, mgr inż. Mikołaj Bojarski, weryfikacja mgr inż. Stefan Pacuła
-4-
ZESPÓŁ USŁUG TECHNICZNYCH NOT – Grupa SITWiM w Rzeszowie
głównie z gruntów pochodzenia rzecznego zarówno akumulacji korytowej jak i powodziowozastoiskowej.
Degradacja skarpy wystąpiła na wysokim brzegu rzeki Bukowej. Na odległości 10 m
teren wspina się na 4,5 m. Korona skarpy brzegu jest płaska. Dominuje tu powierzchnia o
rzędnej 161,00 m n.p.m. Zaraz za miejscem zagrożonym osuwiskiem teren zaczyna opadać z
biegiem rzeki zmniejszając różnicę wysokości między lustrem wody, a brzegiem do 1-2 m.
4.2
Budowa geologiczna
W okolicy skarpy objętej opracowaniem występują piaski humusowe starorzeczy i
zagłębień bezodpływowych, oraz piaski i żwiry rzeczne nadzalewowych tarasów rzecznych.
Poniżej rozpoznano mułki piaszczyste, zastoiskowe. Znajdują się one około 2 do 4 m p.p.t.
Poniżej nich występują osady z neogenu wykształcone w postaci iłów krakowieckich.
Opisane w tym akapicie informacje pochodzą z materiałów archiwalnych. (przekrój opisany
powyżej został wykonany w znacznej odległości od badanego terenu).
Budowa omawianego terenu jest jednak zgodna z upadem terenu i mało zmienna.
Można więc odnieść omawiany przekrój (otwór 12 na wycinku z mapy geologicznej) to
sytuacji pod terenem badanym.
Na terenie wykonano dwa odwierty kontrolne i jedną odkrywkę. W tych badaniach
rozpoznano trzy główne warstwy gruntu.
Pierwszą przypowierzchniową warstwę oznaczono jako warstwę piasków drobnych.
Miąższość jej wynosi 50 cm.
Podścielona jest warstwa drugą – piaskami średnimi. Miąższość piasków średnich
wynosi średnio 3,5 m.
Jednakże w pobliżu obecnego koryta Bukowej warstwa ta jest w całości wyerodowania.
Poniżej piasków średnich występują grunty spoiste w postaci iłów krakowieckich
zbudowanych z glin pylastych i iłów. Makroskopowo rozpoznano stan iłów jako
twardoplastyczny. Warstwy tej nie przewiercono.
4.3
Warunki hydrogeologiczne
Na analizowanym obszarze występuje jeden poziom wodonośny, wspólny dla piasków
holoceńskich. Zasilany jest on infiltracyjnie i drenowany przez koryto rzeki. Jedynie w trakcie
Remont skarpy lewego brzegu rzeki Bukowej w km 6+970 – 7+070 – zabezpieczenie
Dokumentacja geotechniczna.
Opracowanie dr inż. Piotr Król, mgr inż. Mikołaj Bojarski, weryfikacja mgr inż. Stefan Pacuła
-5-
ZESPÓŁ USŁUG TECHNICZNYCH NOT – Grupa SITWiM w Rzeszowie
wezbrania rzeka zasila warstwę piasków. Położenie zwierciadła wód gruntowych jest ściśle
zależne od położenia zwierciadła wody w rzece. I w bezpośrednim sąsiedztwie w chwili
badań terenowych nie zostało zaobserwowane w gruncie, ponieważ stan wody w Bukowej
znajdował się poniżej rzędnej stropu gruntów słaboprzepuszczalnych.
Woda w okolicy nie znajduje się głębiej niż na 2 m p.p.t. Ujęcia wody w Pysznicy i
Ujęcie Wody Tarnobrzeg posiadają wody na głębokości 1,4 – 1,5 m p.p.t. Głębokość
otworów wiertniczych w obu przypadkach wynosi ponad 17,0 m.
4.4
Złoża surowców
Jedyne złoża surowcowe występujące w pobliżu terenu objętego opracowaniem to
surowce ilaste ceramiki budowlanej. Są one jednak zgrupowane około 8 km poniżej z biegiem
rzeki Bukowej. Poza nimi w okolicach Jastkowie około 10 km powyżej występują piaski
budowlane
5
CHARAKTERYSTYKA GEOTECHNICZNA
Dla potrzeb projektowania w podłożu osuwiska wydzielono następujące warstwy
geotechniczne, charakteryzujące się ujednoliconymi parametrami geotechnicznymi.
Warstwa I. Tworzą ją grunty przypowierzchniowe. Są to piaski drobne o miąższości
około 0,5 m. Ich stan oceniono na luźny.
Warstwa II. W tej warstwie występują piaski średnie akumulacji rzecznej o stopniu
zagęszczenia 0,4. Występują one w całym profilu gruntowym. Ich miąższość wynosi około
3,5 m i jest praktycznie stała.
Warstwa III. Zakwalifikowano do tej warstwy pyły w stanie twardoplastycznym oraz
iły w stanie twardoplastycznym Zostały one rozpoznane bezpośrednio pod obszarem
osuwiska. Warstwy tej nie przewiercono.
Niezbędne do projektowania parametry geotechniczne wyznaczono metodą „B” zgodnie
z PN-81/B-03020. Jako cechy wiodące przyjęto rodzaj i stan gruntu. Są to więc parametry
normowe. Zestawiono je w tabeli I. Przejście do parametrów obliczeniowych (wielkości
charakterystycznych) wymaga zastosowania współczynników redukcyjnych (γm = 0.9 lub 1,1)
Remont skarpy lewego brzegu rzeki Bukowej w km 6+970 – 7+070 – zabezpieczenie
Dokumentacja geotechniczna.
Opracowanie dr inż. Piotr Król, mgr inż. Mikołaj Bojarski, weryfikacja mgr inż. Stefan Pacuła
-6-
ZESPÓŁ USŁUG TECHNICZNYCH NOT – Grupa SITWiM w Rzeszowie
Tabela I. Zestawienie geotechnicznych parametrów normowych
Nr
Rodzaj gruntu
warstwy
6
Stan
Kąt tarcia
Spójność
Ciężar
gruntu
wewnętrznego
(IL)/ID
φ [º]
Cu [kPa]
γ [kN/m3]
I
Piasek drobny (Pd)
0,3
30
-
17,5
II
Piasek średni (Ps)
0,4
33
-
18,5
III
Glina pylasta (Gπ)
(0,25)
10
13
20,5
IV
Ił
(0,20)
10
13
20,0
WNIOSKI
W budowie skarpy nie stwierdzono gruntów koluwialnych. Występują jedynie grunty
rodzime budujące skarpę.
W trakcie analizy danych topograficznych i geologicznych rozpatrywano różne
przyczyny degradacji skarpy. Brano pod uwagę wystąpienie zsuwu skarpy pod wpływem
obciążeń, szybkiego odwodnienia skarpy, słabych warstw gruntowych, podmycia skarpy
przez rzekę Bukową. Po zebraniu wniosków autorzy stwierdzili, ze najbardziej
prawdopodobne jest podmycie skarpy przez rzekę. Przyczyny które wpłynęły na obsunięcie
się powierzchni skarpy wynikające z geotechniki autorzy stwierdzili za mało prawdopodobne.
Jednakże w celu dociążenia podstawy skarpy i odseparowania jej od nurtu Bukowej
proponuje się podbudowanie podstawy skarpy gabionami.
Remont skarpy lewego brzegu rzeki Bukowej w km 6+970 – 7+070 – zabezpieczenie
Dokumentacja geotechniczna.
Opracowanie dr inż. Piotr Król, mgr inż. Mikołaj Bojarski, weryfikacja mgr inż. Stefan Pacuła
-7-