Spis treści: 1.Podstawa, cel i zakres opracowania

Spis treści: 1.Podstawa, cel i zakres opracowania

EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Spis treści:
1.Podstawa, cel i zakres opracowania .................................................................................................. 2
2.Lokalizacja obiektu ........................................................................................................................... 2
3.Charakterystyka ogólna oraz podstawowe dane techniczne obiektu ................................................ 3
a.Rzędna bezpiecznego wzniesienia korony wału ............................................................................... 3
b.Podstawowe dane techniczne obwałowania ..................................................................................... 6
c.Główne i towarzyszące budowle wałowe ......................................................................................... 7
d.Drogi technologiczne ........................................................................................................................ 7
e.Inne .................................................................................................................................................... 7
4.Dokumentacja geotechniczna ........................................................................................................... 8
5.Filtracja ............................................................................................................................................. 8
a.Gradienty kontrolne........................................................................................................................... 8
b.Filtracja nieustalona – wg wzoru Thiema ......................................................................................... 9
c.Obliczanie czasu ustalenia się przepływu filtracyjnego wg Erba ................................................... 10
d.Obliczenie filtracji dla walu bez drenażu z przesłoną przeciwfiltracyjną w podłożu ..................... 10
e.Natężenie przepływu jednostkowego przez korpus wału ............................................................... 11
f.Natężenie przepływu jednostkowego przez podłoże wału .............................................................. 12
g.Stateczność obwałowania ............................................................................................................... 13
6.Wnioski i zalecenia ......................................................................................................................... 14
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
str. 1
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
1.
Podstawa, cel i zakres opracowania
Niniejsze opracowanie sporządzono w celu określenia stanu technicznego prawego wału
przeciwpowodziowego rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w msc. Ujście Jezuickie, Okręg,
Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Stanowi ono część składową dokumentacji projektowej pn.: ” „Usuwanie szkód powodziowych
– Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice,
gm. Gręboszów pow. dąbrowski. Etap I - sporządzenie dokumentacji” i posłuży jako podstawa do
przyjęcia rozwiązań projektowych.
2.
Lokalizacja obiektu
Przedmiotowy wał przeciwpowodziowy rzeki Dunajec zlokalizowany jest w miejscowościach
Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, w gminie Gręboszów, w północno-zachodniej części
powiatu dąbrowskiego, w województwie małopolskim, na obszarze Niziny Nadwiślańskiej.
Odległość istniejącego wału od koryta rzeki Dunajec wynosi ok. 20-300m. Długość
remontowanego wału wynosi 2.2km, a jego wysokość jest zróżnicowana i wynosi 3.0–4.5m.
Nachylenie skarp waha się w granicach 1:1.9 – 1:2.8. Powierzchnia istniejącego wału
przeciwpowodziowego wynosi ok. 5ha.
Początek opracowania znajduje się na rampie wałowej w miejscowości Ujście Jezuickie (dojazd
do promu), a kończy się 30m za przejazdem wałowym zlokalizowanym w km 2+170 w
miejscowości Okręg. Korona wału na całej długości omawianego odcinka jest utwardzona
i porośnięta trawą. Na omawianym odcinku znajdują się trzy przejazdy wałowe (w km 0+694,
1+864, 2+170) oraz dwie śluzy wałowe (w km 0+127, 1+393). W międzywalu dominują liczne
zakrzaczenia wraz z lokalnie występującymi drzewami oraz wysoką roślinnością trawiastą. Od
strony odpowietrznej zlokalizowana jest ławeczka przywałowa, na której znajduje się zaniedbana
droga powodziowa. Ławeczka zanika lokalnie w km ok 0+636 oraz 1+900. W stanie istniejącym
teren zawala wykorzystywany jest jako teren rolniczy, część stanowią nieużytki, występują tu
również zabudowania mieszkalne miejscowości Ujście Jezuickie i Okręg. Podczas wizji w terenie
zaobserwowano obecność worków z piaskiem po stronie odpowietrznej wału, które są dowodem na
niedostateczną szczelność korpusu wału na wysokie stany wód rzeki Dunajec.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
2
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
3.
Charakterystyka ogólna oraz podstawowe dane techniczne obiektu
a. Rzędna bezpiecznego wzniesienia korony wału
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007r. w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie
(Dz. U. 2007, nr 86 poz. 579) przedmiotowy wał posiada II klasę budowli. Stanem
charakterystycznym dla w/w klasy jest stan o prawdopodobieństwie występowania p=1% (przepływ
miarodajny Qm) oraz stan o prawdopodobieństwie występowania p=0.3% (przepływ kontrolny
Qk). Zgodnie z ustaleniami z Inwestorem, do wyznaczenia bezpiecznego wzniesienia korony
obwałowania, przyjęto obliczenia wody miarodajnej i kontrolnej z opracowania IMGW „Ocena
stanu technicznego i stanu bezpieczeństwa wałów przeciwpowodziowych”. Zgodnie z w/w
Rozporządzeniem, rzędna bezpiecznego wzniesienia korony obwałowania powinna wynosić 1.0m
powyżej rzędnej stanu o prawdopodobieństwie p=1% lub 0,3m powyżej rzędnej stanu
o prawdopodobieństwie p=0,3%. Zgodnie z powyższym, w oparciu o opracowanie IMGW
wyznaczono w/w rzędne na początku i końcu opracowania, tj.:
km ewid. 0+000
Istn. rzędna korony wału – 178.91 m n.p.m.
Qm = 177.78 m n.p.m.
Qm+1m = 178.78 m n.p.m.
Qk = 178.1 m n.p.m.
Qk+0,3m = 178.4 m n.p.m.
Bezpieczne wzniesienie korony wału – 178.78 m n.p.m.
km ewid. 2+200
Istn. rzędna korony wału – 179.72 m n.p.m.
Qm = 178.43 m n.p.m.
Qm+1m = 179.43 m n.p.m.
Qk = 179.26 m n.p.m.
Qk+0,3m = 179.56 m n.p.m.
Bezpieczne wzniesienie korony wału – 179.56 m n.p.m.
W związku z powyższym stwierdzić można, iż omawiany wał przeciwpowodziowy spełnia
wymogi odnośnie wymaganej wysokości wzniesienia. Należy jedynie przewidzieć wyrównanie
korony, poprzez likwidację ubytków i odcinkowych zapadlisk.
Poniżej przedstawiono rzędne korony istniejącej oraz porównano je do wymaganych rzędnych
bezpiecznego wzniesienia (interpolacja danych przyjętych z opracowania IMGW).
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
3
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L.p
Km wału
H1 Rzędna
istniejącej
korony
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
0+000
0+006
0+032
0+057
0+074
0+097
0+197
0+314
0+384
0+425
0+468
0+508
0+559
0+601
0+636
0+694
0+758
0+820
0+876
0+980
1+049
1+089
1+177
1+264
1+356
1+393
1+438
1+482
1+532
1+579
1+628
1+711
1+789
1+903
1+979
2+020
2+082
178,91
178,84
178,62
178,64
178,68
178,59
178,84
178,72
178,76
178,66
178,66
178,65
178,84
178,8
178,75
178,94
178,86
178,79
178,93
178,85
178,85
179,01
179,05
179,18
179,13
179,16
179,23
179,25
179,33
179,33
179,29
179,35
179,32
179,31
179,36
179,53
179,73
H3
H2
Rzędna wymaganego
Różnica
Rzędna
wzniesienia korony wału wysokości
zwierciadła Qk
H3 - H1 [m]
(Qk+0,3m) = rzędna
(Q0,3%)
remontowanego wału
178,61
178,91
0
178,61
178,91
0,07
178,61
178,91
0,29
178,61
178,91
0,27
178,61
178,91
0,23
178,61
178,91
0,32
178,61
178,91
0,07
178,61
178,91
0,19
178,61
178,91
0,15
178,61
178,91
0,25
178,61
178,91
0,25
178,61
178,91
0,26
178,61
178,91
0,07
178,61
178,91
0,11
178,61
178,91
0,16
178,61
178,94
0
178,63
178,95
0,09
178,65
178,95
0,16
178,68
178,99
0,06
178,75
179,05
0,2
178,77
179,07
0,22
178,79
179,09
0,08
178,82
179,12
0,07
178,84
179,18
0
178,88
179,18
0,05
178,89
179,19
0,03
178,90
179,23
0
178,92
179,25
0
178,94
179,33
0
178,96
179,33
0
178,96
179,29
0
179,01
179,35
0
179,06
179,36
0,04
179,13
179,43
0,12
179,15
179,45
0,09
179,17
179,56
0,03
179,21
179,73
0
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
4
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L.p
Km wału
H1 Rzędna
istniejącej
korony
38
39
2+140
2+200
179,64
179,72
H2
H3
Różnica
Rzędna
Rzędna wymaganego
wysokości
zwierciadła Qk wzniesienia korony wału
H3 - H1 [m]
(Q0,3%)
(Qk+0,3m)
179,24
179,26
179,64
179,72
0
0
b. Podstawowe dane techniczne obwałowania
Przekrój poprzeczny wału jest w kształcie zbliżonym do trapezu i posiada następujące
parametry geometryczne:
L.p.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Szerokość
Km wału
korony (m)
0+000
0+006
0+032
0+057
0+074
0+097
0+197
0+314
0+384
0+425
0+468
0+508
0+559
0+601
0+636
0+694
0+758
0+820
0+876
0+980
1+049
1+089
1+177
1+264
1+356
1+393
1+438
Nachylenie
skarpy
odwodnej
(1:n)
-
3,2
2,8
3,3
3,0
4,0
2,6
2,7
3,0
3,2
3,5
3,1
3,2
2,7
2,9
3,6
2,7
2,7
2,8
2,8
2,9
2,6
2,4
2,6
2,8
2,7
3,0
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
2,6 2,7
2,7
2,7
2,3
2,6
2,4
2,7
2,4
2,4
2,5
2,5
2,5
2,7
2,9
2,6
2,7
2,6
2,7
2,6
2,6
2,7
2,7
2,7
2,3
2,6
Nachylenie
skarpy
odpowietrznej
(1:n)
2,1
2,4
2,2
2,2
1,9
2,2
2,0
2,2
2,1
2,1
2,1
2,0
2,2
1,9
2,7
2,0
2,1
2,0
2,4
2,1
2,1
2,1
2,1
1,9
2,0
5
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L.p.
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
Szerokość
Km wału
korony (m)
1+482
1+532
1+579
1+628
1+711
1+789
1+903
1+979
2+020
2+082
2+140
2+200
Nachylenie
skarpy
odwodnej
(1:n)
2,8
2,6
2,8
2,8
2,8
2,8
3,0
3,1
3,0
2,9
2,8
2,7
Nachylenie
skarpy
odpowietrznej
(1:n)
2,5
2,6
2,4
2,6
2,4
2,6
2,2
2,5
2,4
2,4
2,5
2,2
2,1
2,0
2,0
2,1
2,1
2,1
2,2
2,4
2,1
2,2
2,2
1,9
c. Główne i towarzyszące budowle wałowe
Na przedmiotowym odcinku obwałowania zinwentaryzowano:
- istniejący przejazdy wałowe szt. 3 (w km 0+694, 1+864, 2+170) w dobrym stanie – wymaga
jedynie utwardzenia,
- istniejące śluzy wałowe szt. 2 (w km 0+127, 1+393) wymagające remontu.
d. Drogi technologiczne
Trasa dróg dojazdowych do remontowanego odcinka wału przebiegać będzie po trasie
istniejących dróg gminnych i powiatowych utwardzonych tłuczniem lub asfaltem. Odcinki tych
dróg, po których będzie odbywał się bezpośredni transport materiałów do wału, przewidziano do
remontu, które po wykonaniu inwestycji Wykonawca zgłosi do odbioru po zakończeniu robót.
e. Inne
Podczas inwentaryzacji zaobserwowano sporadyczne zadrzewienia i zakrzaczenia po stronie
odwodnej obwałowania.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
6
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
4.
Dokumentacja geotechniczna
W ramach opracowania przedmiotowej dokumentacji wykonano badania podłoża gruntowego
i korpusu obwałowania w czterech przekrojach geotechnicznych. Wodę gruntową nawiercono na
głębokości:
L.p.
Km przekroju
1
2
3
4
5
6
0+071
0+500
0+900
1+300
1+700
2+100
Głębokość zw. wody na zawalu
Głębokość zw. wody na
(ustalona/nawiercona)
międzywalu (ustalona/nawiercona)
2,4 / 2,4
2,8 / 2,4
2,3 / 2,2
2,5 / 2,2
3,1 / 2,8
4,8 / 4,5
2,7 / 2,6
3,1 / 2,8
1,4 / 2,2
2,9 / 2,7
2,1 / 2,2
4,9 / 4,7
Wykazano, iż korpus wału zbudowany jest z materiałów jednorodnych, spoistych – z glin
pylastych zwięzłych glin pylastych i pyłów, których konsystencja przechodzi od twardoplastycznej
(korona wału) do twardoplastycznej i plastycznej (podstawa wału). Wskaźnik zagęszczenia korpusu
wału spełnia wymagania dla II klasy obwałowania – wynosi IS = 0.95 do 0.97. Grunty w korpusie
wału stanowią dobrą barierę przeciwfiltracyjną przy wysokich stanach wód rzeki Dunajec.
Podłoże wału zbudowane jest z gruntów spoistych i sypkich - gliny pylaste (IL = 0.32-0.36),
pyły, piaski średnie. Warstwy glin pylastych w stropie otworów wiertniczych mogą posiadać
„okna”, przez które wody powodziowe z międzywala będą podtapiać tereny przywala. Również
cienka warstwa glin pylastych rozmięknie i będzie przepuszczać wodę pod korpusem wału.
Występujące pod glinami piaski średnie i grube są dobrze wysortowane, nie zawierają części
pylastych i dobrze przewodzą wodę.
5.
Filtracja
a. Gradienty kontrolne
Gradient kontrolny dopuszczalny dla II klasy obwałowania dla korpusu wału Jk zawiera się
w granicach 1,15-1,65 (do obliczeń przyjęto wartość 1,15), natomiast gradient kontrolny dla
podłoża Jp zawiera się w granicach 0,33-0,50 (do obliczeń przyjęto wartość 0.33).
Obliczenia gradientów przedstawiono w tabeli poniżej:
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
7
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Numer
Kilometraż
przekroju
P1
P2
P3
P4
P5
P6
0+071
0+500
0+900
1+300
1+700
2+100
H1
Lrz
m
L0
0.4H
T=0.5L
3,67
4,40
3,77
3,88
4,37
3,79
22,02
23,30
20,52
21,22
22,47
20,33
2,7
2,4
2,6
2,7
2,1
2,0
12,11
12,74
10,72
10,75
13,29
12,75
1,47
1,76
1,51
1,55
1,75
1,52
11,01
11,65
10,26
10,61
11,23
10,17
Numer
0.88T L0+0.4H L+0.88T Jk=H/(L0+0.4H) Jp=H/(L+0.88T)
przekroju
P1
P2
P3
P4
P5
P6
9,69
10,25
9,03
9,34
9,88
8,95
13,58
14,50
12,23
12,30
15,04
14,27
31,70
33,55
29,55
30,56
32,35
29,28
0,12
0,13
0,13
0,13
0,14
0,13
0,12
0,13
0,13
0,13
0,14
0,13
Średnia
1.2Jk
1.2Jp
0,14
0,16
0,15
0,15
0,16
0,16
0,15
0,14
0,16
0,15
0,15
0,16
0,16
0,15
Gradienty kontrolne zarówno dla korpusu jak i dla podłoża są mniejsze od przyjętych
granicznych.
b. Filtracja nieustalona – wg wzoru Thiema
Numer
H1
Kilometraż
przekroju
[m]
P1
P2
P3
P4
P5
P6
0+071
0+500
0+900
1+300
1+700
2+100
3,67
4,40
3,77
3,88
4,37
3,79
Lrz
[m]
n
L1 [m]
k [m/s]
np.
T [s]
T [h] T [d]
22,02
23,30
20,52
21,22
22,47
20,33
0,21
0,22
0,24
0,24
0,24
0,24
21,62
22,83
20,06
20,75
21,94
19,88
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,08
0,08
0,10
0,09
0,09
0,09
62578
58222
64400
66089
63702
60803
17,4
16,2
17,9
18,4
17,7
16,9
0,7
0,7
0,7
0,8
0,7
0,7
T – czas po którym przesiąki osiągną spód skarpy
n – porowatość gruntu
np – objętość porów wypełnionych powietrzem
Lrz – długość podstawy korpusu wału
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
8
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L1 – zastępcza długość podstawy korpusu wału
k – współczynnik filtracji
Czas trwania fali powodziowej wynosi około 10-14 dni. We wszystkich rozpatrywanych
przypadkach czas przesiąkania wody przez podłoże i korpus wału jest zbyt krótki (poniżej 1 dnia).
Wiąże się to z niebezpieczeństwem utraty stateczności obwałowania oraz wystąpieniem lokalnych
przebić wody przez wał.
c. Obliczanie czasu ustalenia się przepływu filtracyjnego wg Erba
Numer
H1
Kilometraż
[m]
przekroju
P1
0+071
3,67
P2
0+500
4,40
P3
0+900
3,77
P4
1+300
3,88
P5
1+700
4,37
P6
2+100
3,79
Lrz
[m]
22,02
23,30
20,52
21,22
22,47
20,33
n
0,21
0,22
0,24
0,24
0,24
0,24
L1
[m]
21,62
22,83
20,06
20,75
21,94
19,88
k [m/s]
np.
T [s]
T [h]
T [d]
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,08
0,08
0,10
0,09
0,09
0,09
187734
174666
193200
198267
191107
182408
52,1
48,5
53,7
55,1
53,1
50,7
2,2
2,0
2,2
2,3
2,2
2,1
T – czas po którym przesiąki osiągną spód skarpy
n – porowatość gruntu
np – objętość porów wypełnionych powietrzem
Lrz – długość podstawy korpusu wału
L1 – zastępcza długość podstawy korpusu wału
k – współczynnik filtracji
d. Obliczenie filtracji dla walu bez drenażu z przesłoną przeciwfiltracyjną w podłożu
Obliczenia przeprowadzono dla odpowiednio przyjętych długości przesłon: 6m, 8m, 10m
i 12m. Do dalszych obliczeń przyjęto wzór Erba, w którym do długości drogi filtracji dodano
długość drogi wynikającej z zastosowania przesłony.
Numer
Kilometraż
przekroju
P1
0+071
P2
0+500
P3
0+900
P4
1+300
P5
1+700
P6
2+100
H1
k [m/s]
np.
L0
Lp1
Lp2
Lp3
Lp4
3,67
4,40
3,77
3,88
4,37
3,79
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,08
0,08
0,10
0,09
0,09
0,09
12,1
12,7
10,7
10,7
13,3
12,8
30,1
30,7
28,7
28,7
31,3
30,8
36,1
36,7
34,7
34,7
37,3
36,8
42,1
42,7
40,7
40,7
43,3
42,8
48,1
48,7
46,7
46,7
49,3
48,8
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
9
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Lp1 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 6m
Lp2 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 8m
Lp3 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 10m
Lp4 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 12m
PRZESŁONA
Numer
Kilometraż
przekroju
P1
0+071
P2
0+500
P3
0+900
P4
1+300
P5
1+700
P6
2+100
6m
8m
10 m
12 m
T1 [d]
T2 [d]
T3 [d]
T4 [d]
9
7
9
9
9
10
12
11
14
13
13
15
17
14
19
18
17
20
22
19
25
24
23
26
Założono, iż czas trwania fali powodziowej wynosi 10-14 dni. Przy zastosowaniu przesłony
8m czas trwania przesiąków zostanie dostatecznie wydłużony, a względy ekonomiczne zostaną
zachowane.
e. Natężenie przepływu jednostkowego przez korpus wału
q k =k k
H
√
2
2
L0 + L ( mH ) 2
0
1
β = ------------------------2+1/m
gdzie:
kk - współczynnik filtracji w korpusie wału
H - głębokość wody przy stopie wału
m – nachylenie skarpy odwodnej
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
10
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Lp
H
m
β
L0
d Lo Lo = L0 + d Lo q
P1 3,67 2,7 0,42 12,11 1,55
14
0,4
P2 4,40 2,4 0,41 12,74 1,82
15
0,7
P3 3,77 2,6 0,42 10,72 1,58
12
0,5
P4 3,88 2,7 0,42 10,75 1,64
12
0,4
P5 4,37 2,4 0,41 13,29 1,81
P6 3,79 2,4 0,41 12,75 1,57
15
14
0,2
0,3
W związku z powyższym widać że przepływ jednostkowy przez korpus wału jest niższy od
dopuszczalnego tj. od 5 m3/d/m.
f. Natężenie przepływu jednostkowego przez podłoże wału
Do obliczeń wykorzystano wzór:
gdzie:
kp - współczynnik filtracji gruntu w podłożu
H - maksymalna głębokość wody przy stopie wału
T- miąższość przepuszczalnego podłoża
L- szerokość stopy wału
α – współczynnik zależny od stosunku L:T
L/T 20 15 10
5
4
3
2
1
α 1,15 1,16 1,17 1,18 1,23 1,3 1,44 1,87
Lp
H
T
L
L/T
α
q
P1 3,67 6,00 18,8 3,13 1,30
6,8
P2 4,40 6,00 23,6 3,93 1,23
11,1
P3 3,77 6,00 25,5 4,25 1,23
7,5
P4 3,88 6,00 23,2 3,87 1,23
7,0
P5 4,37 6,00 24,1 4,02 1,23
P6 3,79 5,00 29,4 5,88 1,18
8,3
1,4
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
11
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
g. Stateczność obwałowania
Stateczność prawego wału rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w miejscowości Ujście
Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice wyznaczono w trzech przekrojach zgodnie z wykonaną
dokumentacją geotechniczną. Obliczenia przeprowadzono w programie GEO5 posługując się
pięcioma metodami. Wyniki przedstawiono poniżej:
Współczynnik Fs wg danej metody
Numer
Kilometraż
przekroju
Fellenius/Petterson Bishop Spencer Janbu
Morgenstern-Price
P1
0+071
26,07
26,15
26,13
26,14
P2
0+900
19,36
19,25
19,35
19,36
1+300
15,74
15,85
15,83
15,83
Zgodnie z otrzymanymi wynikami według wszystkich metod stateczność obwałowania
spełnia wymagania w każdym przekroju, gdyż otrzymane wartości współczynników Fs są większe
od współczynnika bezpieczeństwa wynoszącego 1,50.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
12
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
6.
Wnioski i zalecenia
Skarpy odwodne
i odpowietrzne wału
w większości spełniają
warunek min. nachylenia 1:2,0
Zagęszczenie korpusu wału
jest wystarczające i wynosi
średnio IS = 0,96-0,97
W podłożu wału występują
piaski, w większości
nawodnione, doskonale
przewodzące wodę, co
może skutkować lokalnymi
przebiciami wody na
zawale; czas przesiąków
wynosi około 1 dzień
stateczność
inne
filtracja
zagęszcze
nie gruntu
1.Korpus wału
skarp
odwodnych
i odpwietrznyc
wysokość wałów
Elementy
obwałowania
Stan obwałowania przeciwpowodziowego w zależności od stanu poszczególnych jego
elementów
stan mogący
stan techniczny dobry
stan zagrażający
zagrażać
niezagrażający
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
Rzędna istniejącej
korony nie spełnia
wymagania
bezpiecznego
wzniesienia ponad
poziom wody
miarodajnej –
wymaga tylko
wyrównania oraz
uzupełnienia
lokalnych
ubytkówc
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
stateczność obwałowania
spełnia wymagania
13
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
osiadanie
Elementy
obwałowania
Stan obwałowania przeciwpowodziowego w zależności od stanu poszczególnych jego
elementów
stan mogący
stan techniczny dobry
stan zagrażający
zagrażać
niezagrażający
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
2.Podłoże
wału
Nie zaobserwowano osiadania
terenu
Lokalnie zaobserwowano
przecieki przez podłoże
wału
Dojazd do wału drogami
publicznymi jest
wystarczający
3.Budowle
towarzyszące
- Rzeka
w odległości ok.
20-500m od stopy
wału
- Zadrzewienia
i zakrzaczenia na
międzywalu,
wysokie trawy
4.Międzywale,
zawale
i obszar
chroniony
STWIERDZONA KATEGORIA STANU TECHNICZNEGO I BEZPIECZEŃSTWA
1 – stan zagrożenia bezpieczeństwa
2 – stan mogący zagrażać bezpieczeństwu
3 – stan techniczny dobry, niezagrażający bezpieczeństwu
Zalecenia:
Utrzymanie prawego wału rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w msc. Ujście Jezuickie, Okręg,
Bieniaszowice, gm. Gręboszów we właściwym stanie technicznym bezpieczeństwa wymagać
będzie:
Wykonania projektu remontu wału obejmującego:
wyrównanie korony obwałowania (likwidacja ubytków i odcinkowych zapadlisk) wraz z jej
utwardzeniem – zaleca się utrzymanie szerokości korony (3.0m) oraz nachyleń skarp: odwodnej
(1:2,5) i odpowietrznej (1:2);
wykonanie przesłony przeciwfiltracyjnej
w stopie obwałowania na całej długości
przedmiotowego wału na głębokości średniej około 8.0m;
w ramach doszczelnienia korpusu obwałowania zaleca się zastosowanie bentomaty na skarpie
odwodnej.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
14
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Spis treści:
1.Podstawa, cel i zakres opracowania .................................................................................................. 2
2.Lokalizacja obiektu ........................................................................................................................... 2
3.Charakterystyka ogólna oraz podstawowe dane techniczne obiektu ................................................ 3
a.Rzędna bezpiecznego wzniesienia korony wału ............................................................................... 3
b.Podstawowe dane techniczne obwałowania ..................................................................................... 6
c.Główne i towarzyszące budowle wałowe ......................................................................................... 7
d.Drogi technologiczne ........................................................................................................................ 7
e.Inne .................................................................................................................................................... 7
4.Dokumentacja geotechniczna ........................................................................................................... 8
5.Filtracja ............................................................................................................................................. 8
a.Gradienty kontrolne........................................................................................................................... 8
b.Filtracja nieustalona – wg wzoru Thiema ......................................................................................... 9
c.Obliczanie czasu ustalenia się przepływu filtracyjnego wg Erba ................................................... 10
d.Obliczenie filtracji dla walu bez drenażu z przesłoną przeciwfiltracyjną w podłożu ..................... 10
e.Natężenie przepływu jednostkowego przez korpus wału ............................................................... 11
f.Natężenie przepływu jednostkowego przez podłoże wału .............................................................. 12
g.Stateczność obwałowania ............................................................................................................... 13
6.Wnioski i zalecenia ......................................................................................................................... 14
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
str. 1
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
1.
Podstawa, cel i zakres opracowania
Niniejsze opracowanie sporządzono w celu określenia stanu technicznego prawego wału
przeciwpowodziowego rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w msc. Ujście Jezuickie, Okręg,
Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Stanowi ono część składową dokumentacji projektowej pn.: ” „Usuwanie szkód powodziowych
– Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice,
gm. Gręboszów pow. dąbrowski. Etap I - sporządzenie dokumentacji” i posłuży jako podstawa do
przyjęcia rozwiązań projektowych.
2.
Lokalizacja obiektu
Przedmiotowy wał przeciwpowodziowy rzeki Dunajec zlokalizowany jest w miejscowościach
Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, w gminie Gręboszów, w północno-zachodniej części
powiatu dąbrowskiego, w województwie małopolskim, na obszarze Niziny Nadwiślańskiej.
Odległość istniejącego wału od koryta rzeki Dunajec wynosi ok. 20-300m. Długość
remontowanego wału wynosi 2.2km, a jego wysokość jest zróżnicowana i wynosi 3.0–4.5m.
Nachylenie skarp waha się w granicach 1:1.9 – 1:2.8. Powierzchnia istniejącego wału
przeciwpowodziowego wynosi ok. 5ha.
Początek opracowania znajduje się na rampie wałowej w miejscowości Ujście Jezuickie (dojazd
do promu), a kończy się 30m za przejazdem wałowym zlokalizowanym w km 2+170 w
miejscowości Okręg. Korona wału na całej długości omawianego odcinka jest utwardzona
i porośnięta trawą. Na omawianym odcinku znajdują się trzy przejazdy wałowe (w km 0+694,
1+864, 2+170) oraz dwie śluzy wałowe (w km 0+127, 1+393). W międzywalu dominują liczne
zakrzaczenia wraz z lokalnie występującymi drzewami oraz wysoką roślinnością trawiastą. Od
strony odpowietrznej zlokalizowana jest ławeczka przywałowa, na której znajduje się zaniedbana
droga powodziowa. Ławeczka zanika lokalnie w km ok 0+636 oraz 1+900. W stanie istniejącym
teren zawala wykorzystywany jest jako teren rolniczy, część stanowią nieużytki, występują tu
również zabudowania mieszkalne miejscowości Ujście Jezuickie i Okręg. Podczas wizji w terenie
zaobserwowano obecność worków z piaskiem po stronie odpowietrznej wału, które są dowodem na
niedostateczną szczelność korpusu wału na wysokie stany wód rzeki Dunajec.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
2
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
3.
Charakterystyka ogólna oraz podstawowe dane techniczne obiektu
a. Rzędna bezpiecznego wzniesienia korony wału
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007r. w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie
(Dz. U. 2007, nr 86 poz. 579) przedmiotowy wał posiada II klasę budowli. Stanem
charakterystycznym dla w/w klasy jest stan o prawdopodobieństwie występowania p=1% (przepływ
miarodajny Qm) oraz stan o prawdopodobieństwie występowania p=0.3% (przepływ kontrolny
Qk). Zgodnie z ustaleniami z Inwestorem, do wyznaczenia bezpiecznego wzniesienia korony
obwałowania, przyjęto obliczenia wody miarodajnej i kontrolnej z opracowania IMGW „Ocena
stanu technicznego i stanu bezpieczeństwa wałów przeciwpowodziowych”. Zgodnie z w/w
Rozporządzeniem, rzędna bezpiecznego wzniesienia korony obwałowania powinna wynosić 1.0m
powyżej rzędnej stanu o prawdopodobieństwie p=1% lub 0,3m powyżej rzędnej stanu
o prawdopodobieństwie p=0,3%. Zgodnie z powyższym, w oparciu o opracowanie IMGW
wyznaczono w/w rzędne na początku i końcu opracowania, tj.:
km ewid. 0+000
Istn. rzędna korony wału – 178.91 m n.p.m.
Qm = 177.78 m n.p.m.
Qm+1m = 178.78 m n.p.m.
Qk = 178.1 m n.p.m.
Qk+0,3m = 178.4 m n.p.m.
Bezpieczne wzniesienie korony wału – 178.78 m n.p.m.
km ewid. 2+200
Istn. rzędna korony wału – 179.72 m n.p.m.
Qm = 178.43 m n.p.m.
Qm+1m = 179.43 m n.p.m.
Qk = 179.26 m n.p.m.
Qk+0,3m = 179.56 m n.p.m.
Bezpieczne wzniesienie korony wału – 179.56 m n.p.m.
W związku z powyższym stwierdzić można, iż omawiany wał przeciwpowodziowy spełnia
wymogi odnośnie wymaganej wysokości wzniesienia. Należy jedynie przewidzieć wyrównanie
korony, poprzez likwidację ubytków i odcinkowych zapadlisk.
Poniżej przedstawiono rzędne korony istniejącej oraz porównano je do wymaganych rzędnych
bezpiecznego wzniesienia (interpolacja danych przyjętych z opracowania IMGW).
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
3
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L.p
Km wału
H1 Rzędna
istniejącej
korony
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
0+000
0+006
0+032
0+057
0+074
0+097
0+197
0+314
0+384
0+425
0+468
0+508
0+559
0+601
0+636
0+694
0+758
0+820
0+876
0+980
1+049
1+089
1+177
1+264
1+356
1+393
1+438
1+482
1+532
1+579
1+628
1+711
1+789
1+903
1+979
2+020
2+082
178,91
178,84
178,62
178,64
178,68
178,59
178,84
178,72
178,76
178,66
178,66
178,65
178,84
178,8
178,75
178,94
178,86
178,79
178,93
178,85
178,85
179,01
179,05
179,18
179,13
179,16
179,23
179,25
179,33
179,33
179,29
179,35
179,32
179,31
179,36
179,53
179,73
H3
H2
Rzędna wymaganego
Różnica
Rzędna
wzniesienia korony wału wysokości
zwierciadła Qk
H3 - H1 [m]
(Qk+0,3m) = rzędna
(Q0,3%)
remontowanego wału
178,61
178,91
0
178,61
178,91
0,07
178,61
178,91
0,29
178,61
178,91
0,27
178,61
178,91
0,23
178,61
178,91
0,32
178,61
178,91
0,07
178,61
178,91
0,19
178,61
178,91
0,15
178,61
178,91
0,25
178,61
178,91
0,25
178,61
178,91
0,26
178,61
178,91
0,07
178,61
178,91
0,11
178,61
178,91
0,16
178,61
178,94
0
178,63
178,95
0,09
178,65
178,95
0,16
178,68
178,99
0,06
178,75
179,05
0,2
178,77
179,07
0,22
178,79
179,09
0,08
178,82
179,12
0,07
178,84
179,18
0
178,88
179,18
0,05
178,89
179,19
0,03
178,90
179,23
0
178,92
179,25
0
178,94
179,33
0
178,96
179,33
0
178,96
179,29
0
179,01
179,35
0
179,06
179,36
0,04
179,13
179,43
0,12
179,15
179,45
0,09
179,17
179,56
0,03
179,21
179,73
0
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
4
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L.p
Km wału
H1 Rzędna
istniejącej
korony
38
39
2+140
2+200
179,64
179,72
H2
H3
Różnica
Rzędna
Rzędna wymaganego
wysokości
zwierciadła Qk wzniesienia korony wału
H3 - H1 [m]
(Q0,3%)
(Qk+0,3m)
179,24
179,26
179,64
179,72
0
0
b. Podstawowe dane techniczne obwałowania
Przekrój poprzeczny wału jest w kształcie zbliżonym do trapezu i posiada następujące
parametry geometryczne:
L.p.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Szerokość
Km wału
korony (m)
0+000
0+006
0+032
0+057
0+074
0+097
0+197
0+314
0+384
0+425
0+468
0+508
0+559
0+601
0+636
0+694
0+758
0+820
0+876
0+980
1+049
1+089
1+177
1+264
1+356
1+393
1+438
Nachylenie
skarpy
odwodnej
(1:n)
-
3,2
2,8
3,3
3,0
4,0
2,6
2,7
3,0
3,2
3,5
3,1
3,2
2,7
2,9
3,6
2,7
2,7
2,8
2,8
2,9
2,6
2,4
2,6
2,8
2,7
3,0
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
2,6 2,7
2,7
2,7
2,3
2,6
2,4
2,7
2,4
2,4
2,5
2,5
2,5
2,7
2,9
2,6
2,7
2,6
2,7
2,6
2,6
2,7
2,7
2,7
2,3
2,6
Nachylenie
skarpy
odpowietrznej
(1:n)
2,1
2,4
2,2
2,2
1,9
2,2
2,0
2,2
2,1
2,1
2,1
2,0
2,2
1,9
2,7
2,0
2,1
2,0
2,4
2,1
2,1
2,1
2,1
1,9
2,0
5
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L.p.
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
Szerokość
Km wału
korony (m)
1+482
1+532
1+579
1+628
1+711
1+789
1+903
1+979
2+020
2+082
2+140
2+200
Nachylenie
skarpy
odwodnej
(1:n)
2,8
2,6
2,8
2,8
2,8
2,8
3,0
3,1
3,0
2,9
2,8
2,7
Nachylenie
skarpy
odpowietrznej
(1:n)
2,5
2,6
2,4
2,6
2,4
2,6
2,2
2,5
2,4
2,4
2,5
2,2
2,1
2,0
2,0
2,1
2,1
2,1
2,2
2,4
2,1
2,2
2,2
1,9
c. Główne i towarzyszące budowle wałowe
Na przedmiotowym odcinku obwałowania zinwentaryzowano:
- istniejący przejazdy wałowe szt. 3 (w km 0+694, 1+864, 2+170) w dobrym stanie – wymaga
jedynie utwardzenia,
- istniejące śluzy wałowe szt. 2 (w km 0+127, 1+393) wymagające remontu.
d. Drogi technologiczne
Trasa dróg dojazdowych do remontowanego odcinka wału przebiegać będzie po trasie
istniejących dróg gminnych i powiatowych utwardzonych tłuczniem lub asfaltem. Odcinki tych
dróg, po których będzie odbywał się bezpośredni transport materiałów do wału, przewidziano do
remontu, które po wykonaniu inwestycji Wykonawca zgłosi do odbioru po zakończeniu robót.
e. Inne
Podczas inwentaryzacji zaobserwowano sporadyczne zadrzewienia i zakrzaczenia po stronie
odwodnej obwałowania.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
6
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
4.
Dokumentacja geotechniczna
W ramach opracowania przedmiotowej dokumentacji wykonano badania podłoża gruntowego
i korpusu obwałowania w czterech przekrojach geotechnicznych. Wodę gruntową nawiercono na
głębokości:
L.p.
Km przekroju
1
2
3
4
5
6
0+071
0+500
0+900
1+300
1+700
2+100
Głębokość zw. wody na zawalu
Głębokość zw. wody na
(ustalona/nawiercona)
międzywalu (ustalona/nawiercona)
2,4 / 2,4
2,8 / 2,4
2,3 / 2,2
2,5 / 2,2
3,1 / 2,8
4,8 / 4,5
2,7 / 2,6
3,1 / 2,8
1,4 / 2,2
2,9 / 2,7
2,1 / 2,2
4,9 / 4,7
Wykazano, iż korpus wału zbudowany jest z materiałów jednorodnych, spoistych – z glin
pylastych zwięzłych glin pylastych i pyłów, których konsystencja przechodzi od twardoplastycznej
(korona wału) do twardoplastycznej i plastycznej (podstawa wału). Wskaźnik zagęszczenia korpusu
wału spełnia wymagania dla II klasy obwałowania – wynosi IS = 0.95 do 0.97. Grunty w korpusie
wału stanowią dobrą barierę przeciwfiltracyjną przy wysokich stanach wód rzeki Dunajec.
Podłoże wału zbudowane jest z gruntów spoistych i sypkich - gliny pylaste (IL = 0.32-0.36),
pyły, piaski średnie. Warstwy glin pylastych w stropie otworów wiertniczych mogą posiadać
„okna”, przez które wody powodziowe z międzywala będą podtapiać tereny przywala. Również
cienka warstwa glin pylastych rozmięknie i będzie przepuszczać wodę pod korpusem wału.
Występujące pod glinami piaski średnie i grube są dobrze wysortowane, nie zawierają części
pylastych i dobrze przewodzą wodę.
5.
Filtracja
a. Gradienty kontrolne
Gradient kontrolny dopuszczalny dla II klasy obwałowania dla korpusu wału Jk zawiera się
w granicach 1,15-1,65 (do obliczeń przyjęto wartość 1,15), natomiast gradient kontrolny dla
podłoża Jp zawiera się w granicach 0,33-0,50 (do obliczeń przyjęto wartość 0.33).
Obliczenia gradientów przedstawiono w tabeli poniżej:
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
7
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Numer
Kilometraż
przekroju
P1
P2
P3
P4
P5
P6
0+071
0+500
0+900
1+300
1+700
2+100
H1
Lrz
m
L0
0.4H
T=0.5L
3,67
4,40
3,77
3,88
4,37
3,79
22,02
23,30
20,52
21,22
22,47
20,33
2,7
2,4
2,6
2,7
2,1
2,0
12,11
12,74
10,72
10,75
13,29
12,75
1,47
1,76
1,51
1,55
1,75
1,52
11,01
11,65
10,26
10,61
11,23
10,17
Numer
0.88T L0+0.4H L+0.88T Jk=H/(L0+0.4H) Jp=H/(L+0.88T)
przekroju
P1
P2
P3
P4
P5
P6
9,69
10,25
9,03
9,34
9,88
8,95
13,58
14,50
12,23
12,30
15,04
14,27
31,70
33,55
29,55
30,56
32,35
29,28
0,12
0,13
0,13
0,13
0,14
0,13
0,12
0,13
0,13
0,13
0,14
0,13
Średnia
1.2Jk
1.2Jp
0,14
0,16
0,15
0,15
0,16
0,16
0,15
0,14
0,16
0,15
0,15
0,16
0,16
0,15
Gradienty kontrolne zarówno dla korpusu jak i dla podłoża są mniejsze od przyjętych
granicznych.
b. Filtracja nieustalona – wg wzoru Thiema
Numer
H1
Kilometraż
przekroju
[m]
P1
P2
P3
P4
P5
P6
0+071
0+500
0+900
1+300
1+700
2+100
3,67
4,40
3,77
3,88
4,37
3,79
Lrz
[m]
n
L1 [m]
k [m/s]
np.
T [s]
T [h] T [d]
22,02
23,30
20,52
21,22
22,47
20,33
0,21
0,22
0,24
0,24
0,24
0,24
21,62
22,83
20,06
20,75
21,94
19,88
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,08
0,08
0,10
0,09
0,09
0,09
62578
58222
64400
66089
63702
60803
17,4
16,2
17,9
18,4
17,7
16,9
0,7
0,7
0,7
0,8
0,7
0,7
T – czas po którym przesiąki osiągną spód skarpy
n – porowatość gruntu
np – objętość porów wypełnionych powietrzem
Lrz – długość podstawy korpusu wału
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
8
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L1 – zastępcza długość podstawy korpusu wału
k – współczynnik filtracji
Czas trwania fali powodziowej wynosi około 10-14 dni. We wszystkich rozpatrywanych
przypadkach czas przesiąkania wody przez podłoże i korpus wału jest zbyt krótki (poniżej 1 dnia).
Wiąże się to z niebezpieczeństwem utraty stateczności obwałowania oraz wystąpieniem lokalnych
przebić wody przez wał.
c. Obliczanie czasu ustalenia się przepływu filtracyjnego wg Erba
Numer
H1
Kilometraż
[m]
przekroju
P1
0+071
3,67
P2
0+500
4,40
P3
0+900
3,77
P4
1+300
3,88
P5
1+700
4,37
P6
2+100
3,79
Lrz
[m]
22,02
23,30
20,52
21,22
22,47
20,33
n
0,21
0,22
0,24
0,24
0,24
0,24
L1
[m]
21,62
22,83
20,06
20,75
21,94
19,88
k [m/s]
np.
T [s]
T [h]
T [d]
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,08
0,08
0,10
0,09
0,09
0,09
187734
174666
193200
198267
191107
182408
52,1
48,5
53,7
55,1
53,1
50,7
2,2
2,0
2,2
2,3
2,2
2,1
T – czas po którym przesiąki osiągną spód skarpy
n – porowatość gruntu
np – objętość porów wypełnionych powietrzem
Lrz – długość podstawy korpusu wału
L1 – zastępcza długość podstawy korpusu wału
k – współczynnik filtracji
d. Obliczenie filtracji dla walu bez drenażu z przesłoną przeciwfiltracyjną w podłożu
Obliczenia przeprowadzono dla odpowiednio przyjętych długości przesłon: 6m, 8m, 10m
i 12m. Do dalszych obliczeń przyjęto wzór Erba, w którym do długości drogi filtracji dodano
długość drogi wynikającej z zastosowania przesłony.
Numer
Kilometraż
przekroju
P1
0+071
P2
0+500
P3
0+900
P4
1+300
P5
1+700
P6
2+100
H1
k [m/s]
np.
L0
Lp1
Lp2
Lp3
Lp4
3,67
4,40
3,77
3,88
4,37
3,79
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,08
0,08
0,10
0,09
0,09
0,09
12,1
12,7
10,7
10,7
13,3
12,8
30,1
30,7
28,7
28,7
31,3
30,8
36,1
36,7
34,7
34,7
37,3
36,8
42,1
42,7
40,7
40,7
43,3
42,8
48,1
48,7
46,7
46,7
49,3
48,8
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
9
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Lp1 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 6m
Lp2 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 8m
Lp3 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 10m
Lp4 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 12m
PRZESŁONA
Numer
Kilometraż
przekroju
P1
0+071
P2
0+500
P3
0+900
P4
1+300
P5
1+700
P6
2+100
6m
8m
10 m
12 m
T1 [d]
T2 [d]
T3 [d]
T4 [d]
9
7
9
9
9
10
12
11
14
13
13
15
17
14
19
18
17
20
22
19
25
24
23
26
Założono, iż czas trwania fali powodziowej wynosi 10-14 dni. Przy zastosowaniu przesłony
8m czas trwania przesiąków zostanie dostatecznie wydłużony, a względy ekonomiczne zostaną
zachowane.
e. Natężenie przepływu jednostkowego przez korpus wału
q k =k k
H
√
2
2
L0 + L ( mH ) 2
0
1
β = ------------------------2+1/m
gdzie:
kk - współczynnik filtracji w korpusie wału
H - głębokość wody przy stopie wału
m – nachylenie skarpy odwodnej
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
10
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Lp
H
m
β
L0
d Lo Lo = L0 + d Lo q
P1 3,67 2,7 0,42 12,11 1,55
14
0,4
P2 4,40 2,4 0,41 12,74 1,82
15
0,7
P3 3,77 2,6 0,42 10,72 1,58
12
0,5
P4 3,88 2,7 0,42 10,75 1,64
12
0,4
P5 4,37 2,4 0,41 13,29 1,81
P6 3,79 2,4 0,41 12,75 1,57
15
14
0,2
0,3
W związku z powyższym widać że przepływ jednostkowy przez korpus wału jest niższy od
dopuszczalnego tj. od 5 m3/d/m.
f. Natężenie przepływu jednostkowego przez podłoże wału
Do obliczeń wykorzystano wzór:
gdzie:
kp - współczynnik filtracji gruntu w podłożu
H - maksymalna głębokość wody przy stopie wału
T- miąższość przepuszczalnego podłoża
L- szerokość stopy wału
α – współczynnik zależny od stosunku L:T
L/T 20 15 10
5
4
3
2
1
α 1,15 1,16 1,17 1,18 1,23 1,3 1,44 1,87
Lp
H
T
L
L/T
α
q
P1 3,67 6,00 18,8 3,13 1,30
6,8
P2 4,40 6,00 23,6 3,93 1,23
11,1
P3 3,77 6,00 25,5 4,25 1,23
7,5
P4 3,88 6,00 23,2 3,87 1,23
7,0
P5 4,37 6,00 24,1 4,02 1,23
P6 3,79 5,00 29,4 5,88 1,18
8,3
1,4
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
11
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
g. Stateczność obwałowania
Stateczność prawego wału rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w miejscowości Ujście
Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice wyznaczono w trzech przekrojach zgodnie z wykonaną
dokumentacją geotechniczną. Obliczenia przeprowadzono w programie GEO5 posługując się
pięcioma metodami. Wyniki przedstawiono poniżej:
Współczynnik Fs wg danej metody
Numer
Kilometraż
przekroju
Fellenius/Petterson Bishop Spencer Janbu
Morgenstern-Price
P1
0+071
26,07
26,15
26,13
26,14
P2
0+900
19,36
19,25
19,35
19,36
1+300
15,74
15,85
15,83
15,83
Zgodnie z otrzymanymi wynikami według wszystkich metod stateczność obwałowania
spełnia wymagania w każdym przekroju, gdyż otrzymane wartości współczynników Fs są większe
od współczynnika bezpieczeństwa wynoszącego 1,50.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
12
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
6.
Wnioski i zalecenia
Skarpy odwodne
i odpowietrzne wału
w większości spełniają
warunek min. nachylenia 1:2,0
Zagęszczenie korpusu wału
jest wystarczające i wynosi
średnio IS = 0,96-0,97
W podłożu wału występują
piaski, w większości
nawodnione, doskonale
przewodzące wodę, co
może skutkować lokalnymi
przebiciami wody na
zawale; czas przesiąków
wynosi około 1 dzień
stateczność
inne
filtracja
zagęszcze
nie gruntu
1.Korpus wału
skarp
odwodnych
i odpwietrznyc
wysokość wałów
Elementy
obwałowania
Stan obwałowania przeciwpowodziowego w zależności od stanu poszczególnych jego
elementów
stan mogący
stan techniczny dobry
stan zagrażający
zagrażać
niezagrażający
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
Rzędna istniejącej
korony nie spełnia
wymagania
bezpiecznego
wzniesienia ponad
poziom wody
miarodajnej –
wymaga tylko
wyrównania oraz
uzupełnienia
lokalnych
ubytkówc
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
stateczność obwałowania
spełnia wymagania
13
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
osiadanie
Elementy
obwałowania
Stan obwałowania przeciwpowodziowego w zależności od stanu poszczególnych jego
elementów
stan mogący
stan techniczny dobry
stan zagrażający
zagrażać
niezagrażający
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
2.Podłoże
wału
Nie zaobserwowano osiadania
terenu
Lokalnie zaobserwowano
przecieki przez podłoże
wału
Dojazd do wału drogami
publicznymi jest
wystarczający
3.Budowle
towarzyszące
- Rzeka
w odległości ok.
20-500m od stopy
wału
- Zadrzewienia
i zakrzaczenia na
międzywalu,
wysokie trawy
4.Międzywale,
zawale
i obszar
chroniony
STWIERDZONA KATEGORIA STANU TECHNICZNEGO I BEZPIECZEŃSTWA
1 – stan zagrożenia bezpieczeństwa
2 – stan mogący zagrażać bezpieczeństwu
3 – stan techniczny dobry, niezagrażający bezpieczeństwu
Zalecenia:
Utrzymanie prawego wału rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w msc. Ujście Jezuickie, Okręg,
Bieniaszowice, gm. Gręboszów we właściwym stanie technicznym bezpieczeństwa wymagać
będzie:
Wykonania projektu remontu wału obejmującego:
wyrównanie korony obwałowania (likwidacja ubytków i odcinkowych zapadlisk) wraz z jej
utwardzeniem – zaleca się utrzymanie szerokości korony (3.0m) oraz nachyleń skarp: odwodnej
(1:2,5) i odpowietrznej (1:2);
wykonanie przesłony przeciwfiltracyjnej
w stopie obwałowania na całej długości
przedmiotowego wału na głębokości średniej około 8.0m;
w ramach doszczelnienia korpusu obwałowania zaleca się zastosowanie bentomaty na skarpie
odwodnej.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
14
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Spis treści:
1.Podstawa, cel i zakres opracowania .................................................................................................. 2
2.Lokalizacja obiektu ........................................................................................................................... 2
3.Charakterystyka ogólna oraz podstawowe dane techniczne obiektu ................................................ 3
a.Rzędna bezpiecznego wzniesienia korony wału ............................................................................... 3
b.Podstawowe dane techniczne obwałowania ..................................................................................... 6
c.Główne i towarzyszące budowle wałowe ......................................................................................... 7
d.Drogi technologiczne ........................................................................................................................ 7
e.Inne .................................................................................................................................................... 7
4.Dokumentacja geotechniczna ........................................................................................................... 8
5.Filtracja ............................................................................................................................................. 8
a.Gradienty kontrolne........................................................................................................................... 8
b.Filtracja nieustalona – wg wzoru Thiema ......................................................................................... 9
c.Obliczanie czasu ustalenia się przepływu filtracyjnego wg Erba ................................................... 10
d.Obliczenie filtracji dla walu bez drenażu z przesłoną przeciwfiltracyjną w podłożu ..................... 10
e.Natężenie przepływu jednostkowego przez korpus wału ............................................................... 11
f.Natężenie przepływu jednostkowego przez podłoże wału .............................................................. 12
g.Stateczność obwałowania ............................................................................................................... 13
6.Wnioski i zalecenia ......................................................................................................................... 14
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
str. 1
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
1.
Podstawa, cel i zakres opracowania
Niniejsze opracowanie sporządzono w celu określenia stanu technicznego prawego wału
przeciwpowodziowego rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w msc. Ujście Jezuickie, Okręg,
Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Stanowi ono część składową dokumentacji projektowej pn.: ” „Usuwanie szkód powodziowych
– Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice,
gm. Gręboszów pow. dąbrowski. Etap I - sporządzenie dokumentacji” i posłuży jako podstawa do
przyjęcia rozwiązań projektowych.
2.
Lokalizacja obiektu
Przedmiotowy wał przeciwpowodziowy rzeki Dunajec zlokalizowany jest w miejscowościach
Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, w gminie Gręboszów, w północno-zachodniej części
powiatu dąbrowskiego, w województwie małopolskim, na obszarze Niziny Nadwiślańskiej.
Odległość istniejącego wału od koryta rzeki Dunajec wynosi ok. 20-300m. Długość
remontowanego wału wynosi 2.2km, a jego wysokość jest zróżnicowana i wynosi 3.0–4.5m.
Nachylenie skarp waha się w granicach 1:1.9 – 1:2.8. Powierzchnia istniejącego wału
przeciwpowodziowego wynosi ok. 5ha.
Początek opracowania znajduje się na rampie wałowej w miejscowości Ujście Jezuickie (dojazd
do promu), a kończy się 30m za przejazdem wałowym zlokalizowanym w km 2+170 w
miejscowości Okręg. Korona wału na całej długości omawianego odcinka jest utwardzona
i porośnięta trawą. Na omawianym odcinku znajdują się trzy przejazdy wałowe (w km 0+694,
1+864, 2+170) oraz dwie śluzy wałowe (w km 0+127, 1+393). W międzywalu dominują liczne
zakrzaczenia wraz z lokalnie występującymi drzewami oraz wysoką roślinnością trawiastą. Od
strony odpowietrznej zlokalizowana jest ławeczka przywałowa, na której znajduje się zaniedbana
droga powodziowa. Ławeczka zanika lokalnie w km ok 0+636 oraz 1+900. W stanie istniejącym
teren zawala wykorzystywany jest jako teren rolniczy, część stanowią nieużytki, występują tu
również zabudowania mieszkalne miejscowości Ujście Jezuickie i Okręg. Podczas wizji w terenie
zaobserwowano obecność worków z piaskiem po stronie odpowietrznej wału, które są dowodem na
niedostateczną szczelność korpusu wału na wysokie stany wód rzeki Dunajec.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
2
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
3.
Charakterystyka ogólna oraz podstawowe dane techniczne obiektu
a. Rzędna bezpiecznego wzniesienia korony wału
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 20 kwietnia 2007r. w sprawie
warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budowle hydrotechniczne i ich usytuowanie
(Dz. U. 2007, nr 86 poz. 579) przedmiotowy wał posiada II klasę budowli. Stanem
charakterystycznym dla w/w klasy jest stan o prawdopodobieństwie występowania p=1% (przepływ
miarodajny Qm) oraz stan o prawdopodobieństwie występowania p=0.3% (przepływ kontrolny
Qk). Zgodnie z ustaleniami z Inwestorem, do wyznaczenia bezpiecznego wzniesienia korony
obwałowania, przyjęto obliczenia wody miarodajnej i kontrolnej z opracowania IMGW „Ocena
stanu technicznego i stanu bezpieczeństwa wałów przeciwpowodziowych”. Zgodnie z w/w
Rozporządzeniem, rzędna bezpiecznego wzniesienia korony obwałowania powinna wynosić 1.0m
powyżej rzędnej stanu o prawdopodobieństwie p=1% lub 0,3m powyżej rzędnej stanu
o prawdopodobieństwie p=0,3%. Zgodnie z powyższym, w oparciu o opracowanie IMGW
wyznaczono w/w rzędne na początku i końcu opracowania, tj.:
km ewid. 0+000
Istn. rzędna korony wału – 178.91 m n.p.m.
Qm = 177.78 m n.p.m.
Qm+1m = 178.78 m n.p.m.
Qk = 178.1 m n.p.m.
Qk+0,3m = 178.4 m n.p.m.
Bezpieczne wzniesienie korony wału – 178.78 m n.p.m.
km ewid. 2+200
Istn. rzędna korony wału – 179.72 m n.p.m.
Qm = 178.43 m n.p.m.
Qm+1m = 179.43 m n.p.m.
Qk = 179.26 m n.p.m.
Qk+0,3m = 179.56 m n.p.m.
Bezpieczne wzniesienie korony wału – 179.56 m n.p.m.
W związku z powyższym stwierdzić można, iż omawiany wał przeciwpowodziowy spełnia
wymogi odnośnie wymaganej wysokości wzniesienia. Należy jedynie przewidzieć wyrównanie
korony, poprzez likwidację ubytków i odcinkowych zapadlisk.
Poniżej przedstawiono rzędne korony istniejącej oraz porównano je do wymaganych rzędnych
bezpiecznego wzniesienia (interpolacja danych przyjętych z opracowania IMGW).
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
3
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L.p
Km wału
H1 Rzędna
istniejącej
korony
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
0+000
0+006
0+032
0+057
0+074
0+097
0+197
0+314
0+384
0+425
0+468
0+508
0+559
0+601
0+636
0+694
0+758
0+820
0+876
0+980
1+049
1+089
1+177
1+264
1+356
1+393
1+438
1+482
1+532
1+579
1+628
1+711
1+789
1+903
1+979
2+020
2+082
178,91
178,84
178,62
178,64
178,68
178,59
178,84
178,72
178,76
178,66
178,66
178,65
178,84
178,8
178,75
178,94
178,86
178,79
178,93
178,85
178,85
179,01
179,05
179,18
179,13
179,16
179,23
179,25
179,33
179,33
179,29
179,35
179,32
179,31
179,36
179,53
179,73
H3
H2
Rzędna wymaganego
Różnica
Rzędna
wzniesienia korony wału wysokości
zwierciadła Qk
H3 - H1 [m]
(Qk+0,3m) = rzędna
(Q0,3%)
remontowanego wału
178,61
178,91
0
178,61
178,91
0,07
178,61
178,91
0,29
178,61
178,91
0,27
178,61
178,91
0,23
178,61
178,91
0,32
178,61
178,91
0,07
178,61
178,91
0,19
178,61
178,91
0,15
178,61
178,91
0,25
178,61
178,91
0,25
178,61
178,91
0,26
178,61
178,91
0,07
178,61
178,91
0,11
178,61
178,91
0,16
178,61
178,94
0
178,63
178,95
0,09
178,65
178,95
0,16
178,68
178,99
0,06
178,75
179,05
0,2
178,77
179,07
0,22
178,79
179,09
0,08
178,82
179,12
0,07
178,84
179,18
0
178,88
179,18
0,05
178,89
179,19
0,03
178,90
179,23
0
178,92
179,25
0
178,94
179,33
0
178,96
179,33
0
178,96
179,29
0
179,01
179,35
0
179,06
179,36
0,04
179,13
179,43
0,12
179,15
179,45
0,09
179,17
179,56
0,03
179,21
179,73
0
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
4
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L.p
Km wału
H1 Rzędna
istniejącej
korony
38
39
2+140
2+200
179,64
179,72
H2
H3
Różnica
Rzędna
Rzędna wymaganego
wysokości
zwierciadła Qk wzniesienia korony wału
H3 - H1 [m]
(Q0,3%)
(Qk+0,3m)
179,24
179,26
179,64
179,72
0
0
b. Podstawowe dane techniczne obwałowania
Przekrój poprzeczny wału jest w kształcie zbliżonym do trapezu i posiada następujące
parametry geometryczne:
L.p.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Szerokość
Km wału
korony (m)
0+000
0+006
0+032
0+057
0+074
0+097
0+197
0+314
0+384
0+425
0+468
0+508
0+559
0+601
0+636
0+694
0+758
0+820
0+876
0+980
1+049
1+089
1+177
1+264
1+356
1+393
1+438
Nachylenie
skarpy
odwodnej
(1:n)
-
3,2
2,8
3,3
3,0
4,0
2,6
2,7
3,0
3,2
3,5
3,1
3,2
2,7
2,9
3,6
2,7
2,7
2,8
2,8
2,9
2,6
2,4
2,6
2,8
2,7
3,0
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
2,6 2,7
2,7
2,7
2,3
2,6
2,4
2,7
2,4
2,4
2,5
2,5
2,5
2,7
2,9
2,6
2,7
2,6
2,7
2,6
2,6
2,7
2,7
2,7
2,3
2,6
Nachylenie
skarpy
odpowietrznej
(1:n)
2,1
2,4
2,2
2,2
1,9
2,2
2,0
2,2
2,1
2,1
2,1
2,0
2,2
1,9
2,7
2,0
2,1
2,0
2,4
2,1
2,1
2,1
2,1
1,9
2,0
5
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L.p.
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
Szerokość
Km wału
korony (m)
1+482
1+532
1+579
1+628
1+711
1+789
1+903
1+979
2+020
2+082
2+140
2+200
Nachylenie
skarpy
odwodnej
(1:n)
2,8
2,6
2,8
2,8
2,8
2,8
3,0
3,1
3,0
2,9
2,8
2,7
Nachylenie
skarpy
odpowietrznej
(1:n)
2,5
2,6
2,4
2,6
2,4
2,6
2,2
2,5
2,4
2,4
2,5
2,2
2,1
2,0
2,0
2,1
2,1
2,1
2,2
2,4
2,1
2,2
2,2
1,9
c. Główne i towarzyszące budowle wałowe
Na przedmiotowym odcinku obwałowania zinwentaryzowano:
- istniejący przejazdy wałowe szt. 3 (w km 0+694, 1+864, 2+170) w dobrym stanie – wymaga
jedynie utwardzenia,
- istniejące śluzy wałowe szt. 2 (w km 0+127, 1+393) wymagające remontu.
d. Drogi technologiczne
Trasa dróg dojazdowych do remontowanego odcinka wału przebiegać będzie po trasie
istniejących dróg gminnych i powiatowych utwardzonych tłuczniem lub asfaltem. Odcinki tych
dróg, po których będzie odbywał się bezpośredni transport materiałów do wału, przewidziano do
remontu, które po wykonaniu inwestycji Wykonawca zgłosi do odbioru po zakończeniu robót.
e. Inne
Podczas inwentaryzacji zaobserwowano sporadyczne zadrzewienia i zakrzaczenia po stronie
odwodnej obwałowania.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
6
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
4.
Dokumentacja geotechniczna
W ramach opracowania przedmiotowej dokumentacji wykonano badania podłoża gruntowego
i korpusu obwałowania w czterech przekrojach geotechnicznych. Wodę gruntową nawiercono na
głębokości:
L.p.
Km przekroju
1
2
3
4
5
6
0+071
0+500
0+900
1+300
1+700
2+100
Głębokość zw. wody na zawalu
Głębokość zw. wody na
(ustalona/nawiercona)
międzywalu (ustalona/nawiercona)
2,4 / 2,4
2,8 / 2,4
2,3 / 2,2
2,5 / 2,2
3,1 / 2,8
4,8 / 4,5
2,7 / 2,6
3,1 / 2,8
1,4 / 2,2
2,9 / 2,7
2,1 / 2,2
4,9 / 4,7
Wykazano, iż korpus wału zbudowany jest z materiałów jednorodnych, spoistych – z glin
pylastych zwięzłych glin pylastych i pyłów, których konsystencja przechodzi od twardoplastycznej
(korona wału) do twardoplastycznej i plastycznej (podstawa wału). Wskaźnik zagęszczenia korpusu
wału spełnia wymagania dla II klasy obwałowania – wynosi IS = 0.95 do 0.97. Grunty w korpusie
wału stanowią dobrą barierę przeciwfiltracyjną przy wysokich stanach wód rzeki Dunajec.
Podłoże wału zbudowane jest z gruntów spoistych i sypkich - gliny pylaste (IL = 0.32-0.36),
pyły, piaski średnie. Warstwy glin pylastych w stropie otworów wiertniczych mogą posiadać
„okna”, przez które wody powodziowe z międzywala będą podtapiać tereny przywala. Również
cienka warstwa glin pylastych rozmięknie i będzie przepuszczać wodę pod korpusem wału.
Występujące pod glinami piaski średnie i grube są dobrze wysortowane, nie zawierają części
pylastych i dobrze przewodzą wodę.
5.
Filtracja
a. Gradienty kontrolne
Gradient kontrolny dopuszczalny dla II klasy obwałowania dla korpusu wału Jk zawiera się
w granicach 1,15-1,65 (do obliczeń przyjęto wartość 1,15), natomiast gradient kontrolny dla
podłoża Jp zawiera się w granicach 0,33-0,50 (do obliczeń przyjęto wartość 0.33).
Obliczenia gradientów przedstawiono w tabeli poniżej:
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
7
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Numer
Kilometraż
przekroju
P1
P2
P3
P4
P5
P6
0+071
0+500
0+900
1+300
1+700
2+100
H1
Lrz
m
L0
0.4H
T=0.5L
3,67
4,40
3,77
3,88
4,37
3,79
22,02
23,30
20,52
21,22
22,47
20,33
2,7
2,4
2,6
2,7
2,1
2,0
12,11
12,74
10,72
10,75
13,29
12,75
1,47
1,76
1,51
1,55
1,75
1,52
11,01
11,65
10,26
10,61
11,23
10,17
Numer
0.88T L0+0.4H L+0.88T Jk=H/(L0+0.4H) Jp=H/(L+0.88T)
przekroju
P1
P2
P3
P4
P5
P6
9,69
10,25
9,03
9,34
9,88
8,95
13,58
14,50
12,23
12,30
15,04
14,27
31,70
33,55
29,55
30,56
32,35
29,28
0,12
0,13
0,13
0,13
0,14
0,13
0,12
0,13
0,13
0,13
0,14
0,13
Średnia
1.2Jk
1.2Jp
0,14
0,16
0,15
0,15
0,16
0,16
0,15
0,14
0,16
0,15
0,15
0,16
0,16
0,15
Gradienty kontrolne zarówno dla korpusu jak i dla podłoża są mniejsze od przyjętych
granicznych.
b. Filtracja nieustalona – wg wzoru Thiema
Numer
H1
Kilometraż
przekroju
[m]
P1
P2
P3
P4
P5
P6
0+071
0+500
0+900
1+300
1+700
2+100
3,67
4,40
3,77
3,88
4,37
3,79
Lrz
[m]
n
L1 [m]
k [m/s]
np.
T [s]
T [h] T [d]
22,02
23,30
20,52
21,22
22,47
20,33
0,21
0,22
0,24
0,24
0,24
0,24
21,62
22,83
20,06
20,75
21,94
19,88
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,08
0,08
0,10
0,09
0,09
0,09
62578
58222
64400
66089
63702
60803
17,4
16,2
17,9
18,4
17,7
16,9
0,7
0,7
0,7
0,8
0,7
0,7
T – czas po którym przesiąki osiągną spód skarpy
n – porowatość gruntu
np – objętość porów wypełnionych powietrzem
Lrz – długość podstawy korpusu wału
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
8
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
L1 – zastępcza długość podstawy korpusu wału
k – współczynnik filtracji
Czas trwania fali powodziowej wynosi około 10-14 dni. We wszystkich rozpatrywanych
przypadkach czas przesiąkania wody przez podłoże i korpus wału jest zbyt krótki (poniżej 1 dnia).
Wiąże się to z niebezpieczeństwem utraty stateczności obwałowania oraz wystąpieniem lokalnych
przebić wody przez wał.
c. Obliczanie czasu ustalenia się przepływu filtracyjnego wg Erba
Numer
H1
Kilometraż
[m]
przekroju
P1
0+071
3,67
P2
0+500
4,40
P3
0+900
3,77
P4
1+300
3,88
P5
1+700
4,37
P6
2+100
3,79
Lrz
[m]
22,02
23,30
20,52
21,22
22,47
20,33
n
0,21
0,22
0,24
0,24
0,24
0,24
L1
[m]
21,62
22,83
20,06
20,75
21,94
19,88
k [m/s]
np.
T [s]
T [h]
T [d]
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,08
0,08
0,10
0,09
0,09
0,09
187734
174666
193200
198267
191107
182408
52,1
48,5
53,7
55,1
53,1
50,7
2,2
2,0
2,2
2,3
2,2
2,1
T – czas po którym przesiąki osiągną spód skarpy
n – porowatość gruntu
np – objętość porów wypełnionych powietrzem
Lrz – długość podstawy korpusu wału
L1 – zastępcza długość podstawy korpusu wału
k – współczynnik filtracji
d. Obliczenie filtracji dla walu bez drenażu z przesłoną przeciwfiltracyjną w podłożu
Obliczenia przeprowadzono dla odpowiednio przyjętych długości przesłon: 6m, 8m, 10m
i 12m. Do dalszych obliczeń przyjęto wzór Erba, w którym do długości drogi filtracji dodano
długość drogi wynikającej z zastosowania przesłony.
Numer
Kilometraż
przekroju
P1
0+071
P2
0+500
P3
0+900
P4
1+300
P5
1+700
P6
2+100
H1
k [m/s]
np.
L0
Lp1
Lp2
Lp3
Lp4
3,67
4,40
3,77
3,88
4,37
3,79
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,00005264
0,08
0,08
0,10
0,09
0,09
0,09
12,1
12,7
10,7
10,7
13,3
12,8
30,1
30,7
28,7
28,7
31,3
30,8
36,1
36,7
34,7
34,7
37,3
36,8
42,1
42,7
40,7
40,7
43,3
42,8
48,1
48,7
46,7
46,7
49,3
48,8
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
9
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Lp1 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 6m
Lp2 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 8m
Lp3 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 10m
Lp4 – całkowita długość drogi filtracji dla przesłony 12m
PRZESŁONA
Numer
Kilometraż
przekroju
P1
0+071
P2
0+500
P3
0+900
P4
1+300
P5
1+700
P6
2+100
6m
8m
10 m
12 m
T1 [d]
T2 [d]
T3 [d]
T4 [d]
9
7
9
9
9
10
12
11
14
13
13
15
17
14
19
18
17
20
22
19
25
24
23
26
Założono, iż czas trwania fali powodziowej wynosi 10-14 dni. Przy zastosowaniu przesłony
8m czas trwania przesiąków zostanie dostatecznie wydłużony, a względy ekonomiczne zostaną
zachowane.
e. Natężenie przepływu jednostkowego przez korpus wału
q k =k k
H
√
2
2
L0 + L ( mH ) 2
0
1
β = ------------------------2+1/m
gdzie:
kk - współczynnik filtracji w korpusie wału
H - głębokość wody przy stopie wału
m – nachylenie skarpy odwodnej
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
10
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
Lp
H
m
β
L0
d Lo Lo = L0 + d Lo q
P1 3,67 2,7 0,42 12,11 1,55
14
0,4
P2 4,40 2,4 0,41 12,74 1,82
15
0,7
P3 3,77 2,6 0,42 10,72 1,58
12
0,5
P4 3,88 2,7 0,42 10,75 1,64
12
0,4
P5 4,37 2,4 0,41 13,29 1,81
P6 3,79 2,4 0,41 12,75 1,57
15
14
0,2
0,3
W związku z powyższym widać że przepływ jednostkowy przez korpus wału jest niższy od
dopuszczalnego tj. od 5 m3/d/m.
f. Natężenie przepływu jednostkowego przez podłoże wału
Do obliczeń wykorzystano wzór:
gdzie:
kp - współczynnik filtracji gruntu w podłożu
H - maksymalna głębokość wody przy stopie wału
T- miąższość przepuszczalnego podłoża
L- szerokość stopy wału
α – współczynnik zależny od stosunku L:T
L/T 20 15 10
5
4
3
2
1
α 1,15 1,16 1,17 1,18 1,23 1,3 1,44 1,87
Lp
H
T
L
L/T
α
q
P1 3,67 6,00 18,8 3,13 1,30
6,8
P2 4,40 6,00 23,6 3,93 1,23
11,1
P3 3,77 6,00 25,5 4,25 1,23
7,5
P4 3,88 6,00 23,2 3,87 1,23
7,0
P5 4,37 6,00 24,1 4,02 1,23
P6 3,79 5,00 29,4 5,88 1,18
8,3
1,4
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
11
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
g. Stateczność obwałowania
Stateczność prawego wału rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w miejscowości Ujście
Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice wyznaczono w trzech przekrojach zgodnie z wykonaną
dokumentacją geotechniczną. Obliczenia przeprowadzono w programie GEO5 posługując się
pięcioma metodami. Wyniki przedstawiono poniżej:
Współczynnik Fs wg danej metody
Numer
Kilometraż
przekroju
Fellenius/Petterson Bishop Spencer Janbu
Morgenstern-Price
P1
0+071
26,07
26,15
26,13
26,14
P2
0+900
19,36
19,25
19,35
19,36
1+300
15,74
15,85
15,83
15,83
Zgodnie z otrzymanymi wynikami według wszystkich metod stateczność obwałowania
spełnia wymagania w każdym przekroju, gdyż otrzymane wartości współczynników Fs są większe
od współczynnika bezpieczeństwa wynoszącego 1,50.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
12
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
6.
Wnioski i zalecenia
Skarpy odwodne
i odpowietrzne wału
w większości spełniają
warunek min. nachylenia 1:2,0
Zagęszczenie korpusu wału
jest wystarczające i wynosi
średnio IS = 0,96-0,97
W podłożu wału występują
piaski, w większości
nawodnione, doskonale
przewodzące wodę, co
może skutkować lokalnymi
przebiciami wody na
zawale; czas przesiąków
wynosi około 1 dzień
stateczność
inne
filtracja
zagęszcze
nie gruntu
1.Korpus wału
skarp
odwodnych
i odpwietrznyc
wysokość wałów
Elementy
obwałowania
Stan obwałowania przeciwpowodziowego w zależności od stanu poszczególnych jego
elementów
stan mogący
stan techniczny dobry
stan zagrażający
zagrażać
niezagrażający
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
Rzędna istniejącej
korony nie spełnia
wymagania
bezpiecznego
wzniesienia ponad
poziom wody
miarodajnej –
wymaga tylko
wyrównania oraz
uzupełnienia
lokalnych
ubytkówc
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
stateczność obwałowania
spełnia wymagania
13
EKSPERTYZA GEOTECHNICZNA
Usuwanie szkód powodziowych – Prawy wał rzeki Dunajec w km 0+000-2+200
w msc. Ujście Jezuickie, Okręg, Bieniaszowice, gm. Gręboszów pow. dąbrowski.
Etap I - sporządzenie dokumentacji.
osiadanie
Elementy
obwałowania
Stan obwałowania przeciwpowodziowego w zależności od stanu poszczególnych jego
elementów
stan mogący
stan techniczny dobry
stan zagrażający
zagrażać
niezagrażający
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
bezpieczeństwu
2.Podłoże
wału
Nie zaobserwowano osiadania
terenu
Lokalnie zaobserwowano
przecieki przez podłoże
wału
Dojazd do wału drogami
publicznymi jest
wystarczający
3.Budowle
towarzyszące
- Rzeka
w odległości ok.
20-500m od stopy
wału
- Zadrzewienia
i zakrzaczenia na
międzywalu,
wysokie trawy
4.Międzywale,
zawale
i obszar
chroniony
STWIERDZONA KATEGORIA STANU TECHNICZNEGO I BEZPIECZEŃSTWA
1 – stan zagrożenia bezpieczeństwa
2 – stan mogący zagrażać bezpieczeństwu
3 – stan techniczny dobry, niezagrażający bezpieczeństwu
Zalecenia:
Utrzymanie prawego wału rzeki Dunajec w km 0+000-2+200 w msc. Ujście Jezuickie, Okręg,
Bieniaszowice, gm. Gręboszów we właściwym stanie technicznym bezpieczeństwa wymagać
będzie:
Wykonania projektu remontu wału obejmującego:
wyrównanie korony obwałowania (likwidacja ubytków i odcinkowych zapadlisk) wraz z jej
utwardzeniem – zaleca się utrzymanie szerokości korony (3.0m) oraz nachyleń skarp: odwodnej
(1:2,5) i odpowietrznej (1:2);
wykonanie przesłony przeciwfiltracyjnej
w stopie obwałowania na całej długości
przedmiotowego wału na głębokości średniej około 8.0m;
w ramach doszczelnienia korpusu obwałowania zaleca się zastosowanie bentomaty na skarpie
odwodnej.
ATEiRI „mkm PERFEKT” sp. z o.o.
14