Untitled
Transkrypt
Untitled
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie SPIS TREŚCI: 1. WSTĘP ...........................................................................................................................................................................4 2. RODZAJ I ZAKRES WYKONANYCH PRAC I BADAŃ ........................................................................................4 3. 4. 5. 6. 7. 2.1. WIERCENIA ..............................................................................................................................................................5 2.2. SONDOWANIA ..........................................................................................................................................................6 2.3. BADANIA LABORATORYJNE .....................................................................................................................................7 2.4. PRACE GEODEZYJNE .................................................................................................................................................7 2.5. KARTOWANIE GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKIE............................................................................................................8 2.6. PRACE DOKUMENTACYJNE .......................................................................................................................................9 CHARAKTERYSTYKA TERENU BADAŃ ..............................................................................................................9 3.1. LOKALIZACJA, MORFOLOGIA I HYDROGRAFIA ........................................................................................................10 3.2. ZAGOSPODAROWANIE TERENU...............................................................................................................................11 3.3. BUDOWA GEOLOGICZNA ........................................................................................................................................11 3.4. WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE ............................................................................................................................12 OCENA WARUNKÓW GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKICH.............................................................................13 4.1. CHARAKTERYSTYKA PAKIETÓW GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKICH ...........................................................................13 4.2. WPŁYW PLANOWANEJ INWESTYCJI NA ŚRODOWISKO .............................................................................................15 OCENA STATECZNOŚCI SKARPY (OBLICZENIOWA)....................................................................................15 5.1. ZAŁOŻENIA ............................................................................................................................................................15 5.2. METODY OBLICZEŃ ................................................................................................................................................16 5.3. OCENA STATECZNOŚCI SKARPY .............................................................................................................................17 5.4. PODSUMOWANIE WYNIKÓW OBLICZEŃ STATECZNOŚCI SKARPY .............................................................................18 PROPOZYCJE ZABEZPIECZENIA SKARPY.......................................................................................................18 6.1. OCENA RYZYKA GEOLOGICZNEGO .........................................................................................................................19 6.2. UWAGI KOŃCOWE ..................................................................................................................................................20 SPIS WYKORZYSTANYCH MATERIAŁÓW ARCHIWALNYCH ....................................................................21 Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 2 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie SPIS ZAŁĄCZNIKÓW Załączniki tekstowe: A. Kopia decyzji zatwierdzającej projekt robót geologicznych. B. Karta informacyjna dokumentacji geologiczno-inżynierskiej. C. Tabela parametrów geotechnicznych. Załączniki graficzne: 1. Wycinek mapy topograficznej w skali: 1:10 000. 2. Wycinek Szczegółowej mapy geologicznej Polski, skala 1:50 000, arkusz Ożarów (819). 3. Wycinek Mapy hydrogeologicznej Polski, skala 1:50 000, arkusz Ożarów (819). 4. Wycinek Mapy geośrodowiskowej Polski, plansza A, skala 1:50 000, arkusz Ożarów (819). 5. Mapa dokumentacyjna w skali 1:1 000. 6. Mapa geologiczno – inżynierska w skali 1:1 000. 7.1-7-8. Karty otworów geologiczno – inżynierskich. 8.1-8.5. Karty sondowań dynamicznych. 9.1-9.3. Przekroje geologiczno-inżynierskie. 10. Zestawienie wyników badań laboratoryjnych gruntów. 11. Obliczeniowy model geologiczno-inżynierski. 12. Dokumentacja fotograficzna terenu osuwiska. 13. Dokumentacja fotograficzna rdzeni wiertniczych. 14. Karta dokumentacyjna osuwiska. 15. 1-15.2. Sprawozdania z badań laboratoryjnych gruntów. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 3 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie 1. WSTĘP Dokumentację geologiczno-inżynierską… opracowano na podstawie umowy nr Or.I.032.131.2015, zawartej w dniu 22.05.2015 r. między Powiatem Ostrowieckim - Zarządem Powiatu, a Przedsiębiorstwem Geologicznym Sp. z o. o. w Kielcach. Przedmiotem umowy jest wykonanie dokumentacji geologiczno-inżynierskiej w ramach zadania pn.: Stabilizacja skarpy wzdłuż drogi powiatowej nr 0689T Ćmielów-Krzczonowice-Przeuszyn w miejscowości Ćmielów od km 0+000 do km 0+800 wraz z budową kanalizacji deszczowej i odtworzeniem ulicy Opatowskiej. Dokumentację opracowano na podstawie wyników robót terenowych i laboratoryjnych wykonanych według Projektu robót geologicznych dla rozpoznania warunków geologicznoinżynierskich osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie”, zatwierdzonego decyzją Marszałka Województwa Świętokrzyskiego z dnia 04.09.2015 r. (znak OWŚ.V.7440.I.2015). Projekt uzyskał również pozytywną opinię Państwowego Instytutu Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego (opinia z 27.07.2015 r.). Dokumentację wykonano w oparciu o obowiązujące akty prawne: − ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. - Prawo geologiczne i górnicze (t.j. Dz.U. 2015, poz. 196); − rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 8 maja 2014 r. w sprawie dokumentacji hydrogeologicznej i dokumentacji geologiczno-inżynierskiej (Dz.U. 2014, poz. 596); − rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 15 grudnia 2011 r. w sprawie gromadzenia i udostępniania informacji geologicznej (Dz. U. Nr 282, poz. 1657); − rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 kwietnia 2014 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących prowadzenia ruchu zakładów górniczych wydobywających kopaliny otworami wiertniczymi (Dz. U. 2014 poz. 812). 2. RODZAJ I ZAKRES WYKONANYCH PRAC I BADAŃ Prace geologiczne realizowane były według Projektu robót geologicznych…, zatwierdzonego decyzją Marszałka Województwa Świętokrzyskiego z dnia 04.09.2015 r. (znak OWŚ.V.7440.I.2015). W ich zakres weszły prace terenowe, laboratoryjne i dokumentacyjne. Prace terenowe obejmowały: • wytyczenie otworów w terenie, • odwiercenie otworów, • opis profilu litologicznego, • pobranie próbek gruntu do badań laboratoryjnych, Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 4 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie • wykonanie sondowań dynamicznych SPT i SLVT, • prace geodezyjne – pomiary współrzędnych otworów, • likwidacja wyrobisk. Prace laboratoryjne: • badania identyfikacyjne gruntów, • badania właściwości fizyczno-mechanicznych gruntów. Prace dokumentacyjne objęły opracowanie wyników prac terenowych i laboratoryjnych. Wyniki przeprowadzonych prac zestawiono w formie dokumentacji geologiczno-inżynierskiej, sporządzonej zgodnie z rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 8 maja 2014 r. w sprawie dokumentacji hydrogeologicznej i dokumentacji geologiczno-inżynierskiej (Dz.U. 2014, poz. 596); Cel prac geologicznych przedstawiony w Projekcie… został osiągnięty. W tabeli 1 porównano zakres prac projektowanych z wykonanymi. Tabela 1. Zestawienie projektowanych i wykonanych robót geologicznych Projektowane Wykonane Zakres prac ilość metraż* ilość metraż Wiercenia badawcze 8 72 8 75,5 Sondowania SLVT 5 40 5 39,0 Sondowania SPT 10 10 * bez projektowanej rezerwy 5% Założony metraż wierceń został zwiększony w ramach istniejącej rezerwy o 3,5 m (5%). Zakładane w Projekcie osiągnięcie spągu osadów lessowych uzyskano w jednym otworze (sonda penetracyjna p3) na rzędnej 170,77 m n.p.m., czyli na głębokości ponad 5 m poniżej poziomu drogi i spodziewanej powierzchni poślizgu. Nie zbadano wody podziemnej pod kątem agresywności w stosunku do betonu ze względu na brak warstwy wodonośnej; nieznaczne sączenie występujące w otworze p-3 było niewystarczające do pozyskania odpowiedniej objętości wody do badań. 2.1. Wiercenia Wiercenia i sondowania prowadzono w czasie od 14 do 23 września 2015 r. Do prac terenowych przystąpiono po uprzednim zgłoszeniu zamiaru ich wykonywania do właściwych organów administracji geologicznej i samorządowej. Przed rozpoczęciem prac terenowych uzyskano zgody właścicieli / użytkowników poszczególnych działek na czasowe zajęcie terenu. Lokalizację otworów wiertniczych w terenie wyznaczano metodą domiarów prostokątnych w dowiązaniu do istniejących szczegółów topograficznych przedstawionych na mapie sytuacyjnowysokościowej w skali 1:1 000 (zał. 5). Współrzędne (x, y, h) poszczególnych otworów określono urządzeniem GPS. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 5 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie Wykonanie i metodyka wierceń Otwory rdzeniowane (oznaczone na mapie dokumentacyjnej symbolami R-1÷R-5) wykonano samobieżną wiertnicą Beretta T47/S używając świdrów ślimakowych przelotowych o średn. 194 mm (7 5/8″) z cylindrem dwudzielnym (rdzeniówką) o średnicy 152 mm i długości 1,5 m (bez płuczki). Otwory u podnóża skarpy (p-1÷p-3) wykonano zestawem do wierceń ręcznych Eijkelkamp przy użyciu świdra okienkowego o średnicy 56 mm. Prace wiertnicze były prowadzone pod kierunkiem geologa posiadającego odpowiednie uprawnienia oraz przy stałym dozorze geologicznym. Po zakończeniu wiercenia, otwory zlikwidowano przez wypełnienie gruntem rodzimym z odpowiednim zagęszczeniem. Ze względu na małą wilgotność gruntów w całym profilu, odstąpiono od wypełniania zawiesiną iłową na rzecz gruntu rodzimego. Lokalizację wykonanych otworów przedstawiono na mapie dokumentacyjnej (zał. 5). W trakcie wiercenia wykonywano: opis makroskopowy przewiercanych gruntów, obejmujący określenie: rodzaju i barwy gruntu, stanu i wilgotności. Badania polowe przeprowadzono według norm: PN-81/B-03020, PN-B04452:2002 i PN-88/B-04481. W otworach (poza jednym wyjątkiem) nie stwierdzono występowania wód podziemnych. Jedynie w otworze P-3, na głębokości 4,3 m (170,8 m n.p.m.) stwierdzono występowanie sączenia w piaskach gliniastych pobór uzyskanego rdzenia do skrzynek drewnianych w odcinkach o długości 1 m. Skrzynki zostały zabezpieczone przed wpływem czynników atmosferycznych i złożone w magazynie (próbki czasowego przechowywania); rdzeń został udokumentowany fotograficznie w zał. 13; pobór próbek gruntu: - o naturalnej wilgotności – NW (kategoria B) – do pojemników foliowych, zabezpieczających grunty przed zmianami wilgotności; - o nienaruszonej strukturze – NNS (kategoria A) – do stalowych cylindrów, zabezpieczonych następnie folią przed zmianami wilgotności 2.2. Sondowania W ramach badań polowych wykonano 10 sondowań SPT w celu określenia stanu gruntów spoistych oraz 39 mb sondowań SLVT w celu określenia wytrzymałości lessów na ścinanie (tfu) oraz pośrednio stopnia plastyczności. Wykonano po 2 sondowania SPT w każdym otworze rdzeniowanym. Sondowania dynamiczne sondą z końcówką krzyżakową (SLVT) wykonano przy otworach P-1, P-2, P-3, R-2 i R-5. Sondowania wykonywano w odległości około 2 m od otworu. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 6 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie Parametry zastosowanych sond oraz sposób wykonania sondowań jest zgodny z PN–B-04452.2002. Wyniki sondowań dynamicznych wraz z interpretacją przedstawiono na kartach otworów (zał. 7) i kartach sondowań (zał. 8). 2.3. Badania laboratoryjne Badania gruntów wykonano w Pracowni Badań Geotechnicznych Laboratorium Badań Środowiskowych Przedsiębiorstwa Geologicznego w Kielcach oraz w Laboratorium Instytutu Geotechniki Politechniki Krakowskiej. Badania wykonano zgodnie z metodyką określoną w Polskich Normach oraz wewnętrznymi procedurami badawczymi (przywołanymi w zał. 15). Badania gruntów Badania laboratoryjne próbek gruntów wykonano w następującym zakresie (w nawiasach podano projektowaną ilość oznaczeń): a. badania makroskopowe – 19 (19), b. analiza uziarnienia – 19 (19), c. gęstość objętościowa – 5 (5), d. wilgotność naturalna – 19 (19), e. zawartość części organicznych – 19 (19), f. granica płynności – 11 (10), g. granica plastyczności – 11 (10), h. kąt tarcia wewnętrznego – 5 (5), i. spójność – 5 (5). Zestawienie wyników badan laboratoryjnych przedstawiono w zał. 10. Sprawozdania z badań przedstawiono w załącznikach 15.1 i 15.2. 2.4. Prace geodezyjne Otwory wiertnicze zostały wyznaczone w terenie metodą domiarów prostokątnych od stałych punktów, na podstawie mapy sytuacyjno-wysokościowej w skali 1:1 000. Dla każdego otworu określono współrzędne X, Y w układzie 2000 oraz rzędną wysokościową (H) w m n.p.m. Pomiary wykonano przy wykorzystaniu techniki Geograficznego Systemu Pozycjonowania Satelitarnego (GPS). W celu uzyskania geodezyjnych dokładności zastosowano odbiornik GPS PM 700 sn:5312430761 z MM10 sn:0204124507463 pracujący w trybie RTK (Real Time Kinematic), w układzie państwowym 2000, pobierając poprawki z systemu precyzyjnego pozycjonowania ASGEUPOS. Dokładność pomiarów (pozioma i pionowa) wynosi 5 mm. Wyniki pomiarów zestawiono w tabeli 2. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 7 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie Tabela 2. Współrzędne otworów wiertniczych wykonanych na terenie osuwiska przy ul. Opatowskiej w Ćmielowie Data pomiarów / współrzędne L. p. Nr otworu 17.09.2015 r. Układ współrzędnych „2000” X Y Wysokość [m n.p.m.] Z 1. R-1 5639131,97 7535694,31 197,13 2. R-2 5639174,26 7535709,44 195,71 3. R-3 5639210,98 7535710,99 194,72 4. R-4 5639241,83 7535727,74 193,13 5. R-5 5639266,07 7535748,29 190,82 6. P-1 5639116,29 7535686,98 197,33 7. P-2 5639208,69 7535746,31 181,74 8. P-3 5639299,23 7535790,09 175,07 2.5. Kartowanie geologiczno-inżynierskie Po odwierceniu wszystkich otworów geologiczno-inżynierskich i wstępnym przeanalizowaniu wyników wierceń, przeprowadzono kartowanie geologiczno-inżynierskie skarpy wraz z terenem przyległym. Do opisu osuwiska wykorzystano informacje zawarte w karcie osuwiska (Rubinkiewicz J., 2014) uzupełnione o bieżące obserwacje. Osuwisko rozwija się w zachodniej skarpie wąwozu lessowego, w którego dnie biegnie droga powiatowa. Wysokość skarpy sięga w środkowej części 13 m i zmniejsza się stopniowo w kierunkach północnym i południowym. Widoczne są trzy większe nisze, gdzie materiał koluwialny osunął się na pobocze drogi. W pozostałej części osuwiska następuje spełzywanie i spływanie materiału, szczególnie po ulewnych deszczach i gwałtownych roztopach. Osuwisko jest aktywne, rozwinięte w lessach. W morfologii wyraźnie widoczne są dwie nisze: Większa położona w części środkowej wąwozu (nieaktywna) powstała wiele lat temu, obecnie ustabilizowana, pokryta roślinnością. Stok na tym odcinku jest dość łagodny. Druga, mniejsza nisza powstała w najwyższej części skarpy, w pobliżu południowego wylotu wąwozu. Powstanie niszy jest zapewne konsekwencją rozwoju kanału (leja) sufozyjnego. Powyżej osuwiska, w jego północnej części występują dwie szczeliny (rowy) o głębokości do 5 m powstałe w wyniku wypłukiwania lessów podczas opadów. W części południowej znajduje się podobna, mniejsza forma o głębokości około 3 m na koronie skarpy, zakończona wylotem na poziomie drogi. Lokalizację tych (i innych) form osuwiskowych przedstawiono na mapie geologicznoinżynierskiej (zał. 6) z odniesieniami do odpowiednich fotografii zamieszczonych w załączniku 12. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 8 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie Koluwium to przede wszystkim less, lokalnie na powierzchni koluwiów występują utwory antropogeniczne (w postaci odpadów komunalnych) o miąższości do 0,9 m. Zasięg osuwiska przedstawiono na karcie dokumentacyjnej osuwiska (wykonanej przez PIG-PIB (zał. 12), na mapie dokumentacyjnej (zał. 5) oraz na mapie geologiczno-inżynierskiej (zał. 6); na te ostatniej zaznaczono również obszar uznany jako zagrożony ruchami masowymi. Na powierzchni terenu powyżej skarpy nie zaobserwowano innych pęknięć ani szczelin prócz wyżej wymienionych. W istniejących szczelinach występują prowizoryczne przegrodzenia z drewnianych kołków i gałęzi w celu ograniczenia erozji. W profilach wykonanych wierceń (rdzeniach wiertniczych) nie zidentyfikowano płaszczyzny poślizgu. Pokrywa lessowa jest jednorodna zarówno pod względem litologii jak właściwości fizycznych. Ruchy osuwiskowe mają formę obrywów lub spływów (tylko podczas intensywnych opadów). Nie wykazano także obecności stref osłabień gruntu - ani podczas makroskopowej obserwacji rdzenia wiertniczego, ani w badaniach laboratoryjnych, ani podczas sondowań dynamicznych. Teren sąsiadujący z osuwiskiem to pola uprawne powyżej skarpy (na zachód) oraz droga powiatowa biegnąca w wąwozie u jej podnóża. Po zachodniej stronie drogi, u podnóża skarpy, w ramach działań naprawczych, zarządca drogi wykonał 3 doły osadnikowe o głębokości około 1,5 m mających za zadanie zbierania migrującej podczas opadów zawiesiny w kierunku drogi wojewódzkiej. 2.6. Prace dokumentacyjne Po wykonaniu projektowanych prac terenowych i badań laboratoryjnych, w pracach kameralnych opracowano mapę dokumentacyjną, karty otworów geologiczno-inżynierskich, przekroje geologicznoinżynierskie, mapę geologiczno-inżynierską; przeprowadzono ocenę stateczności skarpy z zastosowaniem metody pasków. Do dokumentacji geologiczno-inżynierskiej dołączono dokumentację fotograficzną rdzeni wiertniczych oraz skarpy (zał. 13, 14). 3. CHARAKTERYSTYKA TERENU BADAŃ Dla zamierzenia inwestycyjnego pn. Stabilizacja skarpy wzdłuż drogi powiatowej nr 0689T Ćmielów-Krzczonowice-Przeuszyn w miejscowości Ćmielów od km 0+000 do km 0+800 wraz z budową kanalizacji deszczowej i odtworzeniem ulicy Opatowskiej, na obecnym etapie nie określono parametrów techniczno-budowlanych. Biorąc jednak pod uwagę warunki geologiczno-inżynierskie obiekt należy zaliczyć do III kategorii geotechnicznej. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 9 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie 3.1. Lokalizacja, morfologia i hydrografia Teren dokumentowanego osuwiska zlokalizowany jest w granicach miasta Ćmielowa, na południe od ostatnich zabudowań ulicy Opatowskiej. Badana skarpa ciągnie się wzdłuż drogi powiatowej nr 0689T; rozpoczyna się w odległości około 300 m na południe od drogi wojewódzkiej nr 755 (zał. 1). Wykonane wiercenia zlokalizowano na następujących działkach: L.p. 1. Nr otworu R-4, R-5, P-1 Nr działki 2205/1 Charakter własności własność prywatna Powierzchnia działki [ha] 0,3375 2. R-1;R-2; R-3 2206 własność prywatna 0,3527 3. P-3 2207 własność prywatna 0,7085 4. P-2 2246 własność prywatna 1,7739 Pod względem fizycznogeograficznym (Kondracki, 2009) Ćmielów wchodzi w skład mezoregionu Wyżyna Sandomierska (342.36) leżąc przy jego północno wschodniej granicy z mezoregionem Przedgórze Iłżeckie (342.33) wchodzących w skład Wyżyny Kieleckiej (342.3). Cała powierzchnia Wyżyny Sandomierskiej jest pokryta pokrywą lessową o znacznej miąższości, miejscami przekraczającej 30 m. Powierzchnia terenu jest dosyć płaska, choć porozcinana dolinami rzecznymi oraz siecią wąwozów w podatnych na erozję lessach. W takim lessowym wąwozie biegnie odcinek drogi powiatowej nr 0689T, na którego zachodniej skarpie rozwinęły się ruchy masowe. Głębokość wąwozu osiąga w części środkowej około 13 m. Rzędne terenu wahają się od 173,4÷190,3 m n.p.m. na powierzchni drogi u podnóża skarpy do 179,5÷198,2 m n.p.m. w górnej części skarpy. Na wschód i południowy wschód od badanej skarpy znajduje się obniżenie terenu w formie dolinki o stromych ścianach i głębokości od 3,5 m w części południowej do 8÷9 m w części północnej. Ma ona przebieg zbliżony do SW-NE; jej łączna długość wynosi około 1,6 km. W dnie doliny, miejscami występują trwałe podmokłości z roślinnością bagienną; u wylotu w części północnej wypływa niewielki ciek, który na terenie miasta jest ujęty w system kanalizacyjny. Powierzchnia terenu nachylona jest generalnie ku północy - do doliny rzeki Kamiennej osiągając poziom 160 m n.p.m. Rzeka Kamienna przepływa w odległości około 1,2 km na północny wschód od badanej skarpy. Obszar Ćmielowa jest odwadniany przez rzekę Kamienną, jej dopływ Przepaść oraz rowy melioracyjne. Rzeka Kamienna jest lewobrzeżnym dopływem Wisły; do której wpada około 40 km na północny wschód od Ćmielowa. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 10 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie Na obszarze dokumentowanych robót geologicznych nie znajdują się obiekty ani obszary chronione. Najbliżej położony obszar Natura 2000 (Dolina Kamiennej PLH260019) znajduje się w odległości około 600 m na północ od wąwozu; obszar Natura 2000 oraz pozostałe elementy chronione (archeologiczne, sakralne, architektoniczne), przedstawiono na wycinku Mapy geośrodowiskowej Polski (Nowak, 2006) - załącznik 4. 3.2. Zagospodarowanie terenu Wąwóz, w którym rozwija się osuwisko znajduje się na południe od ostatnich zabudowań ulicy Opatowskiej w Ćmielowie. W dnie wąwozu biegnie droga powiatowa Ćmielów – Krzczonowice. Skarpy w większości są gęsto porośnięte drzewami i krzewami. Po obu stronach wąwozu rozciągają się pola uprawne. Zagospodarowanie terenu wraz z infrastrukturą przedstawiono na mapie dokumentacyjnej w skali 1:1 000 (zał. 5). 3.3. Budowa geologiczna Na tle budowy geologicznej Polski, Ćmielów leży w południowo wschodniej części antyklinorium środkowopolskiego. Pod względem tektonicznym obszar badań leży w obrębie mezozoicznego piętra strukturalnego obejmującego skały dolnej i środkowej jury (reprezentowane głównie przez piaskowce, mułowce i iłowce). Warstwy osadowe tego piętra są lekko nachylone ku północnemu wschodowi. Na południe i południowy wschód od Ćmielowa jurajskie podłoże wykazuje obecność uskoków poprzecznych zrzutowo-przesuwczych (Złonkiewicz, 1994). W rejonie planowanych robót, osady jurajskie pokrywa warstwa osadów czwartorzędowych o miąższości rzędu 20 m. Utwory jury dolnej (liasu) reprezentowane są przez piaskowce, mułowce i iłowce o łącznej miąższości rzędu 350 m. Jura środkowa – piaski, iłowce i mułowce oraz piaskowce wapniste i wapienie detrytyczne. Strop utworów jurajskich nawiercono na rzędnej 152 m n.p.m. (Złonkiewicz, 1992). Czwartorzęd reprezentowany jest przede wszystkim przez lessy powstałe w okresie stadiału głównego zlodowacenia bałtyckiego. Podrzędnie, w erozyjnych dolinach i wąwozach występują osady deluwialne (mułki, piaski i gliny) oraz piaski i żwiry rzeczno-wodnolodowcowe zlodowacenia Odry. Prawdopodobnie zalegają one bezpośrednio na skałach środkowej jury. Miąższość czwartorzędu w rejonie osuwiska przekracza 15 m; szacuje się ją na 20÷30 m. Historia geologiczna pokrywy lessowej rejonu Ćmielowa wskazuje, że nie podlegały one obciążeniom od lądolodów, mogły zostać nieznacznie odciążone wskutek erozji lub wysychania Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 11 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie nadkładu. Badane grunty (lessy), według PN-86/B-02480 sklasyfikowano jako pyły i pyły piaszczyste. W składzie granulometrycznym przeważa frakcja pyłowa, która stanowi od 39 do 87%, udział frakcji ilastej wynosi od 4 do 8%, frakcja piaskowa zawiera się w przedziale 8÷54 %. Wilgotność naturalna badanych lessów jest stosunkowo niska: do głębokości 8 m, nie przekraczała 11%, poniżej osiągając wartości 11,35÷15,65% (zał. 10). Wartości granic konsystencji: plastyczności Wp i płynności WL w całym profilu zawierają się w przedziałach: Wp=17,11÷20,13% i WL=20,50÷25,69%. Wyznaczona wartość wskaźnika plastyczności Ip mieści się w przedziale 1,93÷7,57, co pozwala je zaliczyć (wg nomogramu Casagrande’a) do gruntów o niskiej plastyczności (grupa ML). Stan gruntu określono jako półzwarty – IL ≤ 0 (zał. 10). Zestaw danych uzyskanych w trakcie prac geologicznych oraz wywiadu terenowego pozwala na twierdzenie, że ruchy masowe gruntu w obrębie skarpy zachodziły (i zachodzą) przy współudziale co najmniej kilku czynników, takich jak: − naturalnego ukształtowania terenu – duża wysokość skarp wąwozu; − stosunkowo niewielka wytrzymałość gruntu; − naturalne spękania skośne do krawędzi skarpy – to w nich prawdopodobnie rozwinęły się głębokie formy sufozyjne (leje, kanały); − działalność organizmów drążących tunele i gniazda w skarpie; − czynników antropogenicznych - podcięcie skarp podczas budowy drogi; − drgania wywołane przez pojazdy. Budowę geologiczną rejonu osuwiska ilustrują karty otworów geologiczno-inżynierskich wykonanych i archiwalnych (zał. 7, 8) oraz przekroje geologiczno-inżynierskie (zał. 9.1-9.3). 3.4. Warunki hydrogeologiczne W rejonizacji hydrogeologicznej przedstawionej na Mapie hydrogeologicznej Polski, teren osuwiska należy do jednostki hydrogeologicznej oznaczonej symbolem 6bcJ2I. Wydzielono ją w środkowojurajskim kompleksie skalnym obejmującym głównie piaskowce z przewarstwieniami mułowców i iłowców tworzących porowo-szczelinowy zbiornik wód podziemnych. W tej części jednostki, główny użytkowy poziom wodonośny jest dość dobrze izolowany przez ciągłą i miąższą pokrywę lessową (Kos, 2000). Jej miąższość dochodzi do 20÷30 m. Wartość współczynnika filtracji utworów lessowych, (obliczony wg. wzoru USBSC) zawiera się w przedziale 1,84×10-7÷9,66×10-6 m/s; kśr = 2,98×10-6 m/s. Strop warstwy wodonośnej w rejonie Ćmielowa znajduje się na rzędnych 119÷157 m n.p.m. (według MhP). Zatem głębokość do stropu użytkowego poziomu wodonośnego na terenie Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 12 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie dokumentowanych prac wynosi około 35÷70 m ppt. Napięte zwierciadło wody, według danych z lat wykonania studni (1956-81), stabilizowało się na rzędnej około 160 m n.p.m. Według mapy głównych zbiorników wód podziemnych (GZWP) w Polsce (Skrzypczyk, 2009; Witczak, 2011), omawiany rejon leży poza granicami udokumentowanych głównych zbiorników wód podziemnych. Teren dokumentowanych robót zaznaczono na wycinku Mapy hydrogeologicznej Polski (Kos, 2000) - załącznik 3. Pierwszym objawem wód podziemnych w podłożu osuwiska jest niewielkie sączenie związane z czwartorzędowymi piaskami gliniastymi podścielającymi pokrywę lessową na skłonie doliny rzeki Kamiennej. Sączenie nawiercono tylko w jednym punkcie - w otworze p-3 na głębokości 4,3 m ppt (170,8 m n.p.m.). 4. OCENA WARUNKÓW GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKICH W celu scharakteryzowania geologiczno–inżynierskich właściwości lessów wykonano następujące badania laboratoryjne: składu granulometrycznego, wilgotności, wilgotności optymalnej, gęstości właściwej, gęstości objętościowej, gęstości szkieletu gruntowego, stanu, konsystencji, jak również przeprowadzono badania wytrzymałości pierwotnej i resztkowej na ścinanie. Niska wilgotność badanych lessów jest charakterystyczna dla lessów o nietrwałej strukturze, wrażliwych na działanie wody, w których jej obecność powoduje gwałtowną erozję o dużej dynamice. 4.1. Charakterystyka pakietów geologiczno-inżynierskich Charakterystykę geologiczno-inżynierską wykonano w oparciu o wyniki wierceń, interpretację sondowań dynamicznych, wyniki badań laboratoryjnych oraz wytyczne norm: PN-EN 1997-1 Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne, PN-EN 1997-2 Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego a także PN-88/B-04481 Grunty budowlane. Badania próbek gruntu; PN/B-04452 Geotechnika. Badania polowe. Na podstawie cech litologicznych i genetycznych, w podłożu badanego terenu wydzielono następujące warstwy geologiczno-inżynierskie: 0 - koluwia I - czwartorzęd – holocen – nasypy; II - czwartorzęd – plejstocen – osady eoliczne – lessy; III - czwartorzęd – plejstocen – osady lodowcowe – piaski gliniaste. Parametry geotechniczne wydzielonych warstw zestawiono w tabeli (zał. C). Przestrzenny układ warstw przedstawiono na przekrojach geologiczno-inżynierskich (zał. 10.1÷10.3). Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 13 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie Pakiet 0 – koluwia – zbudowane (podobnie jak grunty warstwy II) z pyłów, pyłów piaszczystych i piasków gliniastych, mało wilgotne, w stanie półzwartym. Pod względem struktury zalegające koluwia są gruntami nieznacznie rozluźnionymi lecz już ustabilizowanymi przez roślinność (chwasty, krzewy i młode drzewa). Koluwia „nowe” przemieszczają się do podnóża skarpy, gromadzą się na poboczu drogi a podczas intensywnych opadów deszczu spływają drogą zgodnie ze spadkiem terenu, czyli na północ w kierunku zabudowań oraz drogi wojewódzkiej. Pakiet I – grunty antropogeniczne Grunty antropogeniczne to głównie odpady komunalne zdeponowane w północnej części skarpy. W ich składzie stwierdzono żużel, popiół, szkło tworzywa sztuczne itp. Odpady te zalegają w dolnej części skarpy tworząc warstwę o miąższości od kilkunastu cm do około 1m, przy czym większe miąższości zanotowano w północnej części osuwiska (p. zał. 6). Pakiet II – osady eoliczne W skład pakietu wchodzą utwory genetycznie związane z depozycją osadów drobnopiaszczysto pylastych na powierzchni ziemi. W obrębie pakietu wydzielono 1 warstwę geologiczno-inżynierską (II). Parametry geotechniczne dla tych warstw ustalono metodą A - na podstawie wyników sondowań SPT i SLVT, badań laboratoryjnych oraz metodą B - według zależności korelacyjnych podanych w normie PN-81/B03020. W skład pakietu wchodzą lessy; ze względu na uziarnienie określone jako pyły i pyły piaszczyste. Grunty te są mało wilgotne, w stanie półzwartym. Charakterystycznymi parametrami są: - wilgotność naturalna Wn = 8,8 % - stopień plastyczności IL ≤ 0, - gęstość objętościowa ρ = 1,65 g/cm3, - spójność c’ = 4,1 kPa, - kąt tarcia wewnętrznego φ’ = 32,3º. Parametry geotechniczne zestawiono w załączniku C. Pakiet III – osady wodnolodowcowe Grunty zaliczone do tego pakietu stwierdzono w jednym tylko otworze (p-3), który osiągnął najniższy poziom (170 m n.p.m.). Reprezentowane są przez piaski gliniaste, mokre ze względu na sączenie wody, w stanie półzwartym. Charakterystycznymi parametrami są: - wilgotność naturalna Wn = 13,0% - stopień plastyczności IL = 0, Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 14 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie - gęstość objętościowa ρ = 2,15 g/cm3, - spójność c’ = 30 kPa, - kąt tarcia wewnętrznego φ’ = 18,2º. Parametry wyprowadzone zestawiono w załączniku C. 4.2. Wpływ planowanej inwestycji na środowisko Planowana inwestycja ma na celu zabezpieczenie skarpy przed powtórnym osunięciem. Podjęte działania nie powinny mieć ujemnego wpływu na otaczające środowisko, wpłyną natomiast na poprawę bezpieczeństwa użytkowników dróg. Zabezpieczenie skarpy powinno zostać wykonane przy pomocy materiałów, które są przyjazne dla środowiska i posiadają niezbędne atesty. Zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie przedsięwzięć mogących znacząco oddziaływać na środowisko (Dz.U. 2010 nr 213 poz. 1397), inwestycja tego typu nie wymaga sporządzenia raportu o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko. 5. OCENA STATECZNOŚCI SKARPY (obliczeniowa) 5.1. Założenia Ocena stateczności warta jest rozważenia w kilku wariantach: a. jako stateczność wewnętrzna, b. jako stateczność zewnętrzna w przypadku wystąpienia powierzchniowego osłabienia np. w wyniku opadów deszczu, c. jako analiza porównawcza - wyliczona z wyników szczegółowych badań wytrzymałościowych oraz przy użyciu parametrów geotechnicznych zaczerpniętych z normy PN-81/B-03020. Przyjęto następujące założenia: - zagadnienie jest płaskie, - dynamika procesu przemieszczania mas jest skoncentrowana wzdłuż linii przekrojów II-II’ oraz III-III’, - stosuje się metodę paskową obliczeń stateczności, - nie uwzględnia się obciążeń skarpy, - nie uwzględnia się drgań. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 15 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie 5.2. Metody obliczeń Obliczenia stateczności wewnętrznej wykonano metodą paskową. Zastosowano metodę Bishopa. Poprzez współczynnik stateczności F skarpy rozumie się stosunek maksymalnego oporu na ścinanie do wytrzymałości gwarantującej zachowanie równowagi skarpy. Współczynnik ten określono z warunku równowagi momentów, względem środka okręgu, tworzącego linię poślizgu (F = stosunek sumy momentów sił utrzymujących do sumy momentów sił obracających). Po podzieleniu bryły górotworu na paski, zakładano współrzędne punku obrotu hipotetycznej powierzchni poślizgu (Xo, Yo) i hipotetyczny promień obrotu R. Następnie wyliczano współczynnik stateczności F. Dalsze obliczenia polegały na badanu ekstremum funkcji F(X,Y,R) w celu poszukiwania minimalnych wartości F. Jest to znana tradycyjna metoda iteracyjna upowszechniana przez prof. J. Madeja1. W obliczeniach posługiwano się klasycznymi metodami numerycznymi w systemie operacyjnym DOS (nadal) oraz przeliczeniami przy użyciu arkusza kalkulacyjnego Excel, co daje możliwość prostego, ręcznego sprawdzenia setek kół poślizgu. Zadanie ma charakter stricte inżynierski i nie ma potrzeby sięgania po programy oparte na metodach MES, ani po skomplikowane metody teoretyczne. W inżynierii za bezpieczny uważa się warunek F ≥ 1,3. Obliczenia stateczności zewnętrznej wykonano poprzez klasyczne sprawdzenie warunku równowagi na zsuw. Przyjęto, że jakaś miąższość gruntu uległa osłabieniu np. w wyniku opadu atmosferycznego i sprawdzano jaka może to być miąższość, aby do zsuwu nie doszło. Metoda geomorfologiczna Jest to w zasadzie analiza obecnej morfologii powierzchni skarpy w świetle otrzymanych wyników obliczeniowych i informacji wynikających z wierceń, w aspekcie zaistnienia możliwego geometrycznie stanu pokrytycznego. W oparciu o tę metodę stwierdzono dominację procesów erozyjnych powodujących obsypy i zsuwy, często występujące po deszczach. Także ta metoda posłużyła do wybrania dwóch przekrojów obliczeniowych II-II’ i III-III’. Przekrój II-II’ ukazuje skarpę o wysokości 8,4 m i kącie nachylenia 54 stopnie. Przekrój III-III’ ukazuje skarpę o wysokości 12,7 m i kącie nachylenia 33 do 38 stopni. Ta skarpa jest wyższa, ale dwuspadkowa i co za tym idzie wykazuje mniejszy średni spadek. Półka w jej ścianie znajduje się na rzędnej ca 190 m n.p.m. Być może półka ta powstała w efekcie obrotu klina odłamu. Z punktu widzenia zagrożeń bardziej niebezpieczna jest skarpa przekroju II-II’. 1 Madej J. [1981] – Metody sprawdzania stateczności zboczy. Wyd. Komunikacji i łączności. 1981. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 16 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie 5.3. Ocena stateczności skarpy Stateczność wewnętrzna Skarpa w przekroju II-II’ (vide zał.11 a) Współczynnik stateczności skarpy z przekroju II-II’ F wynosi 1,23 dla parametrów geotechnicznych wyznaczonych laboratoryjnie na próbkach o nienaruszonej strukturze (c=4,2 kPa, f=32,3º, r=1,66 g/cm3), dla założenia przypadkowej powierzchni poślizgu. Dla wymuszonej powierzchni poślizgu w linii krawędzi u podstawy skarpy, dla tych samych parametrów geotechnicznych, F wynosi 1,37. Tę różnicę niewielką i z pozoru nielogiczną różnicę można wytłumaczyć ułomnościami programu. Co ciekawe po przyjęciu parametrów z normy dla stanu tpl/pzw (c=30 kPa, f=18º, r=2,10 g/cm3) współczynnik stateczności nie wzrósł radykalnie, ale wzrósł do wartości F=1,34. Jak widać przy tak dużym nachyleniu skarpy geometria stateczności skarpy ma większe wpływ na zmianę stateczności skarpy aniżeli parametry geotechniczne. Skarpa w przekroju III-III’ (vide zał.11b) Współczynnik stateczności skarpy z przekroju II-II’ F wynosi 1,43 dla parametrów geotechnicznych wyznaczonych laboratoryjnie na próbkach o nienaruszonej strukturze (c=4,2 kPa, f=32,3º, r=1,66 g/cm3), dla założenia przypadkowej powierzchni poślizgu. Dla wymuszonej powierzchni poślizgu w linii krawędzi u podstawy skarpy, dla tych samych parametrów geotechnicznych, F wynosi 1,31. Tę różnicę niewielką i z pozoru nielogiczną różnicę można wytłumaczyć ułomnościami programu. Co ciekawe po przyjęciu parametrów z normy dla stanu tpl/pzw (c=30 kPa, f=18º, r=2,10 g/cm3) współczynnik stateczności nie wzrósł radykalnie, ale wzrósł do wartości F=1,75. Jak widać ta skarpa jest bardziej stateczna aniżeli skarpa w przekroju II-II’. Stateczność zewnętrzna Skarpa w przekroju II-II’ (vide zał. 11a1) Jeżeli przyjąć, że zewnętrzna powłoka skarpy ulega osłabieniu np. wskutek opadu atmosferycznego do głębokości 0,5 m, to okazuje się, że dojdzie do zsuwu. Bezpieczna miąższość (czyli aby zsuw nie wystąpił) mokrego gruntu wynosi zaledwie 0,47 m. Obliczenia wykonano zakładając, że spójność gruntu spada o 50% . Założono parametry (c=2,1 kPa tj. 50% spójności pierwotnej, f=32,3º, r=1,66 g/cm3). Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 17 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie Skarpa w przekroju III-III’ (vide zał. 11b1) Jeżeli przyjąć, że zewnętrzna powłoka skarpy ulega osłabieniu np. wskutek opadu atmosferycznego do głębokości 0,5 m, to okazuje się, że dla tej skarpy nie dojdzie do zsuwu. Bezpieczna miąższość mokrego gruntu wynosi aż 1,3 m. Obliczenia wykonano, że spójność gruntu spada o 50% . Obliczenia wykonano zakładając, że spójność gruntu spada o 50%. Założono parametry (c=2,1 kPa tj. 50% spójności pierwotnej, f=32,3º, r=1,66 g/cm3). 5.4. Podsumowanie wyników obliczeń stateczności skarpy Skarpa jest trwale stateczna w aspekcie tzw. stateczności wewnętrznej czyli utraty stateczności poprzez poślizg po głębokiej powierzchni poślizgu. Współczynnik stateczności F jest większy od 1,3. Prawdopodobne hipotetyczne powierzchnie poślizgu znajdują się w odległości 3 do 5 m mierząc od czoła skarpy w głąb górotworu. W obliczeniach nie uwzględniano drgań wzbudzanych ruchem kołowym. Przyjęcie, że przyspieszenie spowodowane tym ruchem stanowi 10% przyspieszenia ziemskiego powoduje spadek wartości F do F=1,1. Skarpa jest trwale stateczna w aspekcie tzw. stateczności zewnętrznej tj. po płytkiej powierzchni poślizgu o ile nie dojdzie do namoknięcia warstwy powierzchniowej. Wówczas gdy namoknie warstwa powierzchniowa gruntu o miąższości od 50 cm do 120 cm, zsuw następuje z intensywnością tym większą, im większy będzie kąt nachylenia skarpy. We wszystkich sytuacjach kiedy jest sucho skarpie nie zagraża utarta stateczności. 6. PROPOZYCJE ZABEZPIECZENIA SKARPY Zabezpieczenie skarpy musi uwzględniać 2 aspekty: ochronę w zakresie stateczności zewnętrznej oraz zabezpieczenie przed erozją i wypłukiwaniem pyłów, które zalegając na drodze powiatowej, mogą stwarzać zagrożenie dla użytkowników drogi. Istnieją dwie racjonalne możliwości zabezpieczenia przedmiotowej skarpy: zmiana ukształtowania połączona z nasadzeniami roślinnymi o charakterze tzw. rusztu biologicznego polegająca na pokryciu powierzchni skarpy warstwą ochronną – przeciwerozyjną . Powyższe rozwiązania nastawione są na zabezpieczenia tzw. płytkie (stateczność zewnętrzna). W pierwszym przypadku rozwiązanie będzie polegać na zmniejszeniu kąta nachylenia skarpy i wprowadzeniu tzw. półek o szerokości ok. 0,5 m, wykonanych wzdłuż skarpy (trawersem). Ponadto należy wspomóc ww. rozwiązanie poprzez wprowadzenie nasadzeń biologicznych (np. berberys itp.). W miejsce półek można wprowadzić płotki faszynowe, które w sposób samoistny wbudują się w podłoże. Tę metodę można praktykować jako zabezpieczenie doraźne. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 18 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie W drugim przypadku rozwiązaniem może być geokrata wyposażona w solidny drenaż denny, przytwierdzona do podłoża (tj. do lica i korony skarpy) za pomocą gwoździ (głębokość ok. 2,5 m), a nawet za pomocą kotew na głębokość ok. 6 do 9 m. Odrzuca się inne rozwiązania polegające na wprowadzeniu konstrukcji utrudniających odprowadzanie wilgoci z lessów (nawet przez parowanie) jak na przykład ściany oporowe, co jest obecnie często błędnie praktykowane. Każde z ww. zabezpieczeń powinno być zaprojektowane w formie tzw. projektu zabezpieczenia, który określi m. in. rozstaw i głębokość gwoździ, rodzaj i ilość nasadzeń, wpływ ruchu kołowego (drgań) na stateczność konstrukcji wzmacniającej itd. Projektując rozwiązanie należy pamiętać, że w lessach zbyt małe kąty nachylenia skarpy mogą być równie niebezpieczne jak kąty za duże. Praktyka dowodzi, że w skarpach przesadnie łagodnych zachodzi wzmożona infiltracja wody w głąb podłoża, co prowadzi do spadku parametrów wytrzymałościowych gruntów. Natomiast w skarpach stromych wprawdzie infiltracja jest mniejsza, to jednak mobilizacja sił masowych obejmuje większy klin odłamu i stwarza duże i nagłe zagrożenie utraty stateczności przez jego odspojenie (osuw, zsuw, a nawet obryw). 6.1. Ocena ryzyka geologicznego Zestawienie możliwych ryzyk zestawiono w postaci tabeli (tabela 3) z uwzględnieniem dwóch metod zabezpieczających. W tabeli tej porównano także dwie ww. metody zabezpieczające poprzez porównanie oszacowania ryzyka w aspekcie niezawodności systemów zabezpieczających. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 19 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie Tabela 3. Ocena ryzyka w aspekcie proponowanych systemów zabezpieczających Ocena ryzyka Wykaz ryzyk: utrata stateczności wewnętrznej (nadmierne przemieszczenie kotew lub gwoździ), utrata stateczności zewnętrznej (spływ lub zsuw powierzchniowy) jako efekt opadu atmosferycznego lub innych procesów egzogenicznych np.: wysadziny mrozowe, wybicie wody na lico skarpy i sufozja, wiatr i wahania temperatur, zastoiny wody i śniegu w koronie skarpy lub na jej licu, w tym przesuszenie, niepożądane rozsadzające działanie korzeni roślin, sufozja powodująca roznoszenie pyłów po drodze, dodatkowe siły pochodzące od drgań wzbudzonych ruchem kołowym, itd. Technologia (rodzaj systemu zabezpieczającego) Prawdopodobieństwo wystąpienia ryzyka Podatność zabezpieczonej skarpy na ryzyko tj. odporność konstrukcji na negatywne oddziaływania zewnętrzne Ekspozycja zabezpieczonej skarpy na ryzyko tj. warunki geologicznoinżynierskie przekształcone w wyniku wykonania zabezpieczenia Ocena ryzyka tj. pkt. razem Wariant 1: Zmiana ukształtowania skarpy połączona z wprowadzeniem rusztu biologicznego itd. – technologia dość prosta technicznie 2 - prawdopodobieństwo wystąpienia ryzyka jako skutku procesów egzogenicznych takie samo dla obu wariantów. Ryzyko zmniejszone w zakresie rozwiązań inżynierskich. 2 - Oba warianty podobnie odporne na negatywne oddziaływania zewnętrzne. 3 - Nowe warunki geologicznoinżynierskie mniej stabilne, bo np. bardziej zależne od długotrwałych opadów 7 Wariant 2: Pokrycie skarpy geokratą utwierdzoną w skarpie np. gwoździami lub/i kotwami – technologia zaawansowana technicznie 3 - Prawdopodobieństwo wystąpienia ryzyka jako skutku procesów egzogenicznych takie samo dla obu wariantów. Ryzyko zwiększone w zakresie rozwiązań inżynierskich. 2 - Oba warianty podobnie odporne na negatywne oddziaływania zewnętrzne 2 - Nowe warunki geologicznoinżynierskie bardziej stabilne 7 Uwaga: Oszacowanie ryzyka: duże 3 pkt; średnie 2 kpt; małe 1 pkt. Reasumując, wyniki analizy porównawczej są podobne (umowne 7 pkt.). Bardziej szczegółową analizę wykonuje się na etapie projektu budowlanego. 6.2. Uwagi końcowe Działania mające na celu osiągnięcie ustabilizowania skarpy, powinny objąć w pierwszej kolejności powstrzymanie dalszego rozwoju form sufozyjnych (rynien, szczelin, dołów) położonych w skarpie oraz na obszarze powyżej skarpy. Powstałe dotychczas doły i szczeliny należałoby zasypać a na powierzchni terenu przeprowadzić działania, których celem będzie uniemożliwienie powstawania takich form w przyszłości; jednocześnie należy pamiętać aby nie doprowadzić do nadmiernego zawilgocenia gruntów budujących skarpę. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 20 Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie 7. SPIS WYKORZYSTANYCH MATERIAŁÓW ARCHIWALNYCH 1. Bażyński J., Drągowski A., Frankowski Z., Kaczyński R., Rybicki S., Wysokiński L., 1999 Zasady sporzadzania dokumentacji geologiczno-inżynierskich. Panstwowy Instytut Geologiczny. Warszawa. 2. Borecka A., Kaczmarczyk R., 2007 - Geologiczno-inżynierska ocena zagrożeń osuwiskowych w utworach lessowych południowo-wschodniej Polski. Geologos, 11, s. 347–356. 3. Fajka T., Rybka A., 1975 – Dokumentacja hydrogeologiczna ujęcia wody podziemnej w miejscowości Ćmielów dla bloków mieszkalnych Zakładów Porcelany „Ćmielów” przy ul. Sandomierskiej 112. Przedsiebiorstwo hydrogeologiczne w Łodzi Zakład w Kielcach. 4. Grabowski D., Marciniec P., Mrozek T., Neścieruk P., Rączkowski W., Wójcik A., Zimnal Z., 2008 - Instrukcja opracowania mapy osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi w skali 1:10 000. Panstwowy Instytut Geologiczny. Warszawa. 5. Kolano M, Cała M., 2011 - Lessy okolic Sandomierza w świetle badań geologiczno-inżynierskich. Górnictwo i Geoinżynieria, Rok 35, Zeszyt 2, 2011, str. 349-358. 6. Kondracki J., 2009 – Geografia regionalna Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa. 7. Kos M., 2000 – Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Ożarów (819). Państwowy Instytut Geologiczny Oddział Świętokrzyski. Kielce. 8. Kos M., 2000 – Objaśnienia do Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000, arkusz Ożarów (819). Państwowy Instytut Geologiczny Oddział Świętokrzyski. Kielce. 9. Nowacki J., Naborczyk J., Petrasz J., Sala A. i in., 1999 - Instrukcja obserwacji i badań osuwisk drogowych. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad. Warszawa. 10. Nowak M. 2006 – Mapa geośrodowiskowa Polski 1:50 000, arkusz – Ożarów (819). Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa. 11. Nowak M. i in., 2006 – Objaśnienia do mapy geośrodowiskowej Polski 1:50 000, arkusz – Ożarów (819). Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa. 12. Rzęsista T., 1982 – Aneks do „Dokumentacji hydrogeologicznej w kat.B ujęcia wody podziemnej z utworów jurajskich dla Zakładów Porcelany w Ćmielowie. Przedsiebiorstwo Geologiczne w Kielcach. 13. Skrzypczyk L., i in., 2009 – Mapa głównych zbiorników wód podziemnych w Polsce w skali 1 : 500 000. Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy. Warszawa. 14. Szafarczyk A., 2011 – Geodezyjne metody monitoringu osuwisk. Zeszyty naukowe Stow. Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 2/2011, str 293-300. Polska Akademia Nauk Odzział w Krakowie. 15. Witczak S. (red.), 2011 - Mapa wrażliwości wód podziemnych Polski na zanieczyszczenie 1:500 000. Wyd. AGH Kraków. 16. Złonkiewicz Zb., 1992 – Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Ożarów (819). Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa. 17. Złonkiewicz Zb., 1994 – Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000, arkusz Ożarów (819). Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa. Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce 21