DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO

Transkrypt

DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO
Zleceniodawca:
Urząd Miasta i Gminy w Starym Sączu
ul. Batorego 25, 33-340 Stary Sącz
Wykonawca:
PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A.
30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
Rok załoŜenia 1951
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO-INśYNIERSKA
dla stabilizacji osuwiska w ciągu drogi lokalnej nr 294279K „CyganowicePopowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Q-5434
Miejscowość:
Popowice
Gmina:
Stary Sącz
Powiat:
nowosądecki
Województwo: małopolskie
Opracowali:
................................
Zbigniew Jaskólski
upr. nr 070965
..................................
mgr inŜ. Jarosław Kos
nr upr. geol. MŚ VI-0402, V-1614
Przedstawia do przyjęcia:
................................
mgr inŜ. Łukasz Cempura
nr upr. geol. XI-0085
……………………
mgr inŜ. Agnieszka Przybycień
................................
mgr inŜ. Jakub śmuda
Uzgodniono z PIG-PIB
Oddział Karpacki w Krakowie
Kraków, październik 2010
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Karta informacyjna
dokumentacji geologiczno-inŜynierskiej
Tytuł dokumentacji: Dokumentacja geologiczno-inŜynierska dla stabilizacji osuwiska
w ciągu drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km
0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Data rozpoczęcia badań: 16.09.2010
Data zakończenia badań: 23.09.2010
Liczba wykonanych wierceń: 3; Łączny metraŜ: 45,0 m; wykonawca:
Przedsiębiorstwo Geologiczne S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
Liczba wykonanych odkrywek: 3; Łączny metraŜ: 9,0 m;
Opróbowanie otworów: Jarosław Kos nr upr. geol. MŚ VI-0402, V-1614
Jakub śmuda
Miejsce przechowywania próbek gruntu, rdzeni wiertniczych:
Laboratorium Przedsiębiorstwa Geologicznego w Krakowie
Badania laboratoryjne:
opis makroskopowy
analiza granulometryczna
wilgotność naturalna
gęstość objętościowa
granica płynności
granica plastyczności
stopień plastyczności
kąt tarcia wewnętrznego
kohezja
wskaźnik pęcznienia
analiza wody na agresywność
w stosunku do betonu i stali
- 29
-7
-6
-6
-5
-5
-6
-6
-6
-2
-1
Wykonawca badań: Samodzielny Geolog Zespołu Laboratorium PG Krzysztof Kmiecik
Autorzy dokumentacji:
Zbigniew Jaskólski,
nr upr. 070965
mgr inŜ. Jarosław Kos,
nr upr. MŚ VI-0402, V-1614
mgr inŜ. Łukasz Cempura, nr upr. geol. XI-0085
mgr inŜ. Agnieszka Przybycień
mgr inŜ. Jakub śmuda
Kraków, październik 2010
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
2
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Spis treści:
1. Wstęp................................................................................................................. 5
2. Realizacja projektu prac geologicznych ........................................................... 6
2.1. Zakres rzeczowy ..............................................................................................................6
2.2. Prace geodezyjne .............................................................................................................6
2.3. Roboty wiertnicze oraz wykonanie wkopów...................................................................7
2.4. Prace i badania terenowe .................................................................................................7
2.5. Badania laboratoryjne ......................................................................................................8
3. Charakterystyka osuwiska................................................................................. 8
3.1. Lokalizacja i sposób uŜytkowania terenu ........................................................................8
3.2. Morfologia i hydrografia ...............................................................................................10
3.3. Budowa geologiczna......................................................................................................10
3.4. Warunki hydrogeologiczne............................................................................................12
3.5. Warunki geologiczno - inŜynierskie i własności fizyczno - mechaniczne gruntów......14
3.6. Agresywność wody gruntowej.......................................................................................19
4. Obliczenia stabilności stoku metodą Sarmy–Hoeka i Bishopa ...................... 19
5. Ocena warunków gruntowo – wodnych i zalecenia projektowe ................... 23
6. Ocena moŜliwości realizacji zabezpieczenia osuwiska .................................. 25
7. Określenie oddziaływania projektowanych prac budowlanych na
środowisko ...................................................................................................... 25
8. Wnioski i uwagi końcowe............................................................................... 25
9. Spis literatury i materiałów pomocniczych..................................................... 27
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
3
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Spis załączników:
1A. Wycinek mapy topograficznej z lokalizacją wykonanych prac, skala 1 : 25 000
1B. Wycinek mapy topograficznej z lokalizacją oraz stopniem aktywności
osuwiska, skala 1 : 10 000
2.
Mapa geologiczno-inŜynierska, skala 1: 1 000
3.1-3.4 Karty dokumentacyjne otworów geologiczno-inŜynierskich, skala 1 : 100
4.1-4.4 Profile wkopów badawczych, skala 1:50
5.
Objaśnienia do przekrojów geologiczno – inŜynierskich
6.1-6.4 Przekroje geologiczno – inŜynierskie, skala 1: 100/200, 1: 200/500
7.
Zbiorcze zestawienie wyników badań laboratoryjnych gruntów
8.
Wyniki badań laboratoryjnych gruntów i agresywności wody gruntowej
9.
Zestawienie
parametrów
uogólnionych
dla
wydzielonych
warstw
geotechnicznych
10. Wyniki obliczeń stabilności stoku metodą Sarmy-Hoeka i Bishopa
11. Dokumentacja fotograficzna rejonu osuwiska i rdzeni
12. Kserokopia decyzji zatwierdzającej projekt prac geologicznych
13. Opinia Państwowego Instytutu Geologicznego - Państwowego Instytutu
Badawczego, Oddział Karpacki w Krakowie
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
4
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
1. Wstęp
Urząd Miasta i Gminy w Starym Sączu, ul. Batorego 25, 33-340 Stary Sącz,
zlecił Przedsiębiorstwu Geologicznemu S.A. w Krakowie wykonanie dokumentacji
geologiczno – inŜynierskiej dla stabilizacji osuwiska w ciągu drogi lokalnej nr 294279K
w miejscowości Popowice.
Dokumentacja
geologiczno-inŜynierska
jest
opracowaniem
wynikowym
z rozpoznania geologicznego wykonanego dla potrzeb opracowania projektu
budowlanego zabezpieczenia osuwiska.
W niniejszej dokumentacji geologiczno-inŜynierskiej zostały uwzględnione
uwagi przedstawione w opinii Prof. A. Wójcika.
Wykonane w ramach niniejszej dokumentacji prace objęły:
wykonanie kartowania geologiczno – inŜynierskiego
odwiercenie otworów geologiczno-inŜynierskich oraz wykonanie wkopów
badawczych
wykonanie badań laboratoryjnych
opracowanie dokumentacji geologiczno – inŜynierskiej
dokonanie niezbędnych opinii uzgodnień projektu i dokumentacji geologiczno
- inŜynierskiej
Prace geologiczne zostały wykonane na podstawie uzgodnionego w PIG
O/Kraków
i
zatwierdzonego
decyzją
Starosty
Nowosądeckiego,
znak
ORL.IV.7531-1/11/10 z dnia 08.09.2010 r. „Projekt prac geologicznych dla stabilizacji
osuwiska w ciągu drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice – Popowice” w km 0+600 –
0+900 w miejscowości Popowice”. Niniejsza dokumentacja wykonana została zgodnie
z przepisami ustawy z dnia 4.02.1994 r. „Prawo geologiczne i górnicze” (Dz.U. 2005 nr
228 poz. 1947 z późniejszymi zmianami), oraz rozporządzeniem Ministra Środowiska
z dnia 3.10.2005 roku „W sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny
odpowiadać dokumentacje hydrogeologiczne i geologiczno-inŜynierskie”. (Dz. U. nr
201, poz. 1673 z dnia 14.10.2005).
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
5
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
z dnia 24.09.1998 r. „W sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia
obiektów budowlanych”, oraz Polską Normą PN-B-02479 „Dokumentowanie
geotechniczne - Zasady ogólne”. Na omawianym terenie występują „skomplikowane
warunki gruntowe” i proponuje się przyjęcie „III kategorii geotechnicznej”. Kategorię
geotechniczną określi Projektant (Konstruktor) prac zabezpieczających.
Rozpoznane i udokumentowane w niniejszym opracowaniu warunki gruntowo wodne będą podstawą do zaprojektowania rozwiązań inŜynierskich.
2. Realizacja projektu prac geologicznych
2.1. Zakres rzeczowy
Zakres rzeczowy dokumentacji w odniesieniu do projektu prac geologicznych
został w pełni zrealizowany.
Prognozowane, zgeneralizowane warunki geologiczne zawarte w projekcie prac
geologicznych zostały potwierdzone w trakcie wierceń, w związku z czym głębokość
poszczególnych otworów nie uległa zmianom.
Zgodnie z projektem wykonano trzy otwory geologiczno – inŜynierskie
o łącznym metraŜu 45,0 mb oraz trzy wkopy badawcze o łącznej głębokości 9,0 m, jak
równieŜ badania laboratoryjne gruntów
2.2. Prace geodezyjne
Prace geodezyjne obejmowały wytyczenie i zaniwelowanie w terenie otworu
i wkopu badawczego zgodnie z ich lokalizacją przedstawioną na mapie sytuacyjnowysokościowej w skali 1:1 000 (załącznik 2).
Rzędne wyznaczono metodą bezpośrednich pomiarów geodezyjnych w terenie,
w nawiązaniu do układu państwowego i w oparciu o mapę sytuacyjno - wysokościową.
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
6
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
2.3. Roboty wiertnicze oraz wykonanie wkopu
W ramach robót geologicznych wykonano 3 otwory geologiczno-inŜynierskie do
maksymalnej głębokości 15,0 m p.p.t. i łącznym metraŜu 45,0 mb. Wiercenie otworów
wykonano mechanicznie-obrotowo, na płuczkę wodną, podwójnym aparatem
rdzeniowym ∅ 112 milimetrów. Wykonano równieŜ 3 wkopy badawcze do
maksymalnej głębokości 3,0 m p.p.t., ich łączny metraŜ wynosi 9,0 mb.
Otwory i wkopy zlikwidowano po sprofilowaniu i pobraniu próbek z urobkiem,
ubijając warstwowo, z zachowaniem następstwa litologicznego i stratygraficznego
warstw.
Wyniki wiercenia – karty otworów geologiczno-inŜynierskich przedstawiono na
załączniku 3, natomiast karty wkopów badawczych – na załączniku nr 4.
Lokalizację otworu oraz wkopu przedstawiono na mapie geologicznoinŜynierskiej w skali 1 : 1 000 stanowiącej załącznik nr 2.
2.4. Prace i badania terenowe
W trakcie wykonywania wierceń prowadzono:
•
ciągłe profilowanie przewiercanych warstw,
•
pobór rdzenia do drewnianych skrzynek,
•
badania makroskopowe gruntów.
Wykonano równieŜ kartowanie geologiczno-inŜynierskie rejonu osuwiska.
Przeprowadzono kartowanie, na podstawie którego określono zasięg osuwiska,
rozpoznano
jego
morfologię,
zinwentaryzowano
podmokłości
na
koluwiach
osuwiskowych, a wyniki kartowania naniesiono na mapę w skali 1:1 000.
Podczas wiercenia podwójną rdzeniówką z przelotu warstw pobierano rdzeń.
Z pobranych próbek rdzenia część została wytypowana do badań laboratoryjnych.
Po wykonaniu wkopu badawczego odsłonięte utwory zostały sprofilowane, a następnie
wybrane próbki o nienaruszonej strukturze zostały równieŜ wytypowane do badań
laboratoryjnych.
Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 19 grudnia 2001 r.
„W sprawie gromadzenia prób i dokumentacji geologicznych” (Dz. U. 153 poz. 1780)
wszystkie pobrane próbki kwalifikują się jako próbki czasowego przechowywania
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
7
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
i dlatego nie podlegają przekazaniu właściwemu organowi państwowej administracji
geologicznej. Będą one przechowywane w laboratorium do czasu przyjęcia niniejszej
dokumentacji powykonawczej przez właściwy organ administracji geologicznej,
a następnie zlikwidowane.
2.5. Badania laboratoryjne
Wytypowane próby gruntu zostały przekazane do laboratorium geotechnicznego
w celu wykonania badań laboratoryjnych. Badania przeprowadzono w oparciu o normę
PN-88/B-04481 „Grunty budowlane - Badania próbek gruntu”. Badania kąta tarcia
wewnętrznego i spójności przeprowadzono w aparacie AB. Wyniki badań
laboratoryjnych zostały przedstawione na załącznikach nr 7 i 8.
3. Charakterystyka osuwiska
3.1. Lokalizacja i sposób uŜytkowania terenu
Obszar na którym znajduje się osuwisko połoŜone jest na terenie gminy Stary
Sącz w miejscowości Popowice. Osuwisko zlokalizowane jest przy drodze gminnej nr
294279K „Cyganowice - Popowice”.
Osuwisko znajduje się na skarpie przykorytowej potoku Korzeczków, poniŜej
częściowo uszkadza podbudowę i nawierzchnię drogi gminnej. Obszar osuwiska oraz
tereny przyległe poniŜej drogi są porośnięte krzewami i drzewami. W obrębie osuwiska
nie znajdują się Ŝadne budynki, nie biegną równieŜ Ŝadne elementy infrastruktury
przesyłowej.
WzdłuŜ górnej granicy osuwiska biegnie droga lokalna nr 294279K. W dwóch
miejscach, na łącznej długości około 25 m, skarpa główna weszła w obręb pasa
drogowego. W pozostałym obszarze, teren pomiędzy pasem drogowym, a skarpą
główną łagodnie opada w kierunku zgodnym z morfologią stoku po czym gwałtownie
urywa się przechodząc w niszę osuwiskową.
Obecnie, jedynym
elementem zabudowy realnie zagroŜonym
ruchami
masowymi jest droga lokalna. We wschodniej i zachodniej części osuwiska znajdują się
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
8
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
widoczne zniszczenia nawierzchni. W tych miejscach droga do połowy swojej
szerokości zapadła się o kilkadziesiąt centymetrów i bez doraźnej naprawy nie była by
juŜ przejezdna. W wielu innych miejscach, szczególnie tam gdzie nisza osuwiskowa
znajduje się najbliŜej drogi, stwierdzono liczne spękania nawierzchni. W przypadku
braku prac stabilizacyjnych na analizowanym osuwisku, całkowite zerwanie
przejezdności jest bardzo prawdopodobne.
Wody opadowe z obszarów połoŜonych powyŜej obszaru osuwiska są
prowadzone jedynie nieizolowanym rowem melioracyjnym biegnącym wzdłuŜ
osuwiska, powyŜej drogi.
W okresie intensywnych opadów atmosferycznych
przepustowość rowu oraz konfiguracja terenu powodują, iŜ znaczna ilość wód
opadowych z terenów powyŜej osuwiska płynie po jego powierzchni i nawadnia utwory
koluwialne. Oprócz opisanego rowu, brak jest jakichkolwiek innych elementów
infrastruktury, regulujących gospodarkę wodną w obszarze osuwiska.
W ciągu drogi lokalnej nr 294279K, zarówno powyŜej, jak i poniŜej pasa
drogowego, znajduje się wiele ustabilizowanych oraz wciąŜ aktywnych osuwisk.
Problem ten w tym rejonie jest więc powszechny, co wynika z niekorzystnych
warunków gruntowo – wodnych. W związku z tym nie moŜna wykluczyć dalszego
rozwoju procesów osuwiskowych nie tylko w naturalnym kierunku powyŜej skarpy
głównej, ale równieŜ w kierunku zachodnim oraz w obrębie stoku znajdującego się
powyŜej drogi.
PowyŜej drogi lokalnej, w odległości około 30 m w linii prostej od osuwiska, na
stoku znajdują się budynki mieszkalne i gospodarcze. W trakcie wizji lokalnej nie
stwierdzono Ŝadnych wpływów ruchów masowych na ich konstrukcję. Charakterystyka
analizowanego osuwiska, w tym głównie jego jak dotąd ograniczony zasięg wskazują,
Ŝe zagroŜenie dla budynków jest obecnie niewielkie.
Działki znajdujące się na obszarze osuwiska są własnością Miasta i Gminy
w Starym Sączu oraz osób prywatnych.
Ogólną lokalizację terenu przedstawiono na mapie topograficznej w skali
1: 25 000 (zał. 1A), obszar osuwiska na mapie topograficznej w skali 1: 10 000
(zał. 1B), natomiast miejsca wykonanych wierceń zostały przedstawione na mapie
geologiczno - inŜynierskiej w skali 1: 1 000 (zał. 2).
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
9
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
3.2. Morfologia i hydrografia
Teren osuwiska pod względem geograficznym zalicza się do podprowincji
Karpat Zachodnich, makroregion Zachodnie Karpaty Zewnętrzne w obrębie którego
wyróŜnia się Kotlinę Sądecką (1.2.1.5).
Analizowane osuwisko jest czynne okresowo, obejmuje zasięgiem stok
o ekspozycji południowej, w obrębie którego ruchom osuwiskowym podlega materiał
skalno – zwietrzelinowy. Rozpoczyna się ono na rzędnej około 345,0 m n.p.m., zaś
kończy na 325,0 m n.p.m. Całkowita rozpiętość pionowa osuwiska wynosi 20 m,
szerokość osuwiska wynosi 230 m, długość 48 m, zaś całkowita powierzchnia 0,8 ha.
Skarpa główna ma wysokość 2-6 m i jest nachylona pod kątem 21o. W obrębie
osuwiska stwierdzono występowanie skarp wtórnych oraz pęknięć powyŜej skarpy
głównej. Stok o ekspozycji południowej, w obrębie którego wykształciło się osuwisko
jest nachylony pod kątem 12o, jego długość wynosi 250 m, zaś wysokość 56 m.
Osuwisko uaktywniło się w roku 2009 na szerokości około 70 m. Ponowny
rozwój osuwiska nastąpił w maju 2010 tj. w okresie intensywnych opadów
atmosferycznych. W tym okresie osuwisko poszerzyło się do 230 m. Przyczyn rozwoju
ruchów masowych naleŜy upatrywać przede wszystkim w zjawiskach naturalnych tj.
infiltracji wód opadowych oraz roztopowych wgłąb utworów budujących osuwisko oraz
podcinaniu czoła osuwiska przez potok. Nie bez znaczenia są równieŜ zaniedbania
związane z regulacją gospodarki wodnej oraz wstrząsy wywoływane poprzez ruch
cięŜkich pojazdów transportowych tuŜ nad skarpą główną.
U podnóŜa osuwiska przepływa potok Korzeczków będący prawobrzeŜnym
dopływem Popradu, który z kolei uchodzi do rzeki Dunajec. Potok w rejonie osuwiska
nie jest uregulowany. Skarpy brzegowe w centralnej i wschodniej części osuwiska są
wyraźnie podcinane przez potok, gdzie osiągają wysokość około 1,0 m.
W obrębie osuwiska nie stwierdzono wypływów wody z warstw koluwialnych.
Prace geologiczne prowadzono w okresie suchym i naleŜy przypuszczać, Ŝe w okresach
mokrych takie wypływy się pojawiają.
3.3. Budowa geologiczna
Ogólne
informacje
o
budowie
geologicznej
podłoŜa zaczerpnięto
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
ze
10
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Szczegółowej
Mapy Geologicznej Polski, arkusz Nowy Sącz oraz opracowań
archiwalnych.
Obszar badań znajduje się w południowej części Karpat Zewnętrznych,
w obrębie płaszczowiny magurskiej, w jej wschodniej części. Płaszczowina ta stanowi
najwyŜsze ogniwo Karpat. MiąŜszość utworów płaszczowiny zmienia się od kilku
tysięcy metrów w części południowej do całkowitej redukcji w części północnej. Wiek
utworów oceniany jest od górnej kredy do górnego eocenu. Rejon wykonanych prac
geologicznych znajduje w obrębie bystrzyckiej strefy facjalnej.
Strefa facjalna bystrzycka cechuje się występowaniem
m.in.
warstw
beloweskich, których stropowe partie zostały rozpoznane w otworach geologiczno –
inŜynierskich. Warstwy te cechuje występowanie silnie zdiagenezowanych, czerwonowiśniowych i zielono marglistych łupków pstrych, a takŜe piaskowców cienko
ławicowych, wapnistych z przeławiceniami łupków marglistych.
W trakcie prac geologicznych rozpoznano następujące utwory:
Paleogen
Iłołupki – ich występowanie stwierdzono w otworach O-1 – O-3, a takŜe we wkopach
badawczych W1 – W-3. Rozpoznane utwory występują w stanie od twardego do silnie
zwietrzałego, są barwy popielatej, popielato - zielonkawej, wiśniowej i popielato –
wiśniowej. W ich obrębie wyróŜniono cienkie wkładki piaskowców szarych oraz
popielatych łupków. W otworach wiertniczych utwory te rozpoczynają się na głębokościach
od 4,5 do 5,5 m p.p.t.. Wkopy badawcze, które wykonano u podstawy osuwiska, pozwoliły
stwierdzić występowanie tych utworów na głębokości 0,7 – 1,5 m poniŜej powierzchni
koluwium, tj. około 1,2 – 2,3 m powyŜej potoku.
Rozpoznane podłoŜe skalne to strop warstw beloweskich. Warstwy te cechuje
występowanie łupków zielonych i niebieskawych, zwykle marglistych, przekładanych
piaskowcami mikowymi, niebieskawymi, cienkoławicowymi, płytowo pękającymi,
konwolutnymi (Sikora 1970). W dolnej części występują wkładki łupków pstrych, a w
górnej — margle szare, twarde, typu łąckiego. Lokalnie występują piaskowce wapniste,
gruboławicowe, gruboziarniste (piaskowce krynickie), przechodzące czasami w
zlepieńce oraz mułowce piaszczyste przepełnione detrytusem roślinnym. Liczne są
bioglify. MiąŜszość tej warstwy wynosi do 300 m.
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
11
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Czwartorzęd
Gliny – w trakcie prac geologicznych rozpoznano gliny piaszczyste zwięzłe, gliny pylaste i
gliny zwięzła. Gliny piaszczyste zwięzłe barwy jasnobrązowej stwierdzono w otworze
wiertniczym O-2 na głębokości 1,5 – 4,5 m p.p.t. Gliny pylaste barwy jasnobrązowej do
brunatnej rozpoznano w otworze O-3 do głębokości 3,4 m p.p.t., gdzie zalegają
bezpośrednio pod nasypem drogowym. Budują one równieŜ koluwium osuwiska, a ich
obecność pozwoliły stwierdzić wkopy badawcze W-1 oraz W-2, w których ich stwierdzona
miąŜszość wynosi od 0,7 do 0,9 m. Z kolei we wkopie badawczym W-3 rozpoznano gliny
zwięzłe o miąŜszości 0,5 m .Gliny u podstawy osuwiska są podściełane przez podłoŜe
skalne (iłołupki) lub iły pylaste (tylko W-3). W obrębie glin często występują drobne
okruchy piaskowca.
świry gliniaste – Ŝwiry gliniaste stwierdzono jako wierzchnią warstwę w otworach O-1 (do
2,5 m p.p.t.) i O-2 (do 1,5 m p.p.t.). Są one barwy jasnobrunatnej i brunatnej, zawierają w
sobie duŜą ilość okruchów i otoczaków piaskowca o rozmiarze do 5 cm. Podściełające je
utwory to iły pylaste (O-1) lub gliny piaszczyste (O-2).
Iły – w trakcie prac geologicznych stwierdzono występowanie iłów i iłów pylastych.
Zalegają one bezpośrednio powyŜej warstw iłołupka lub jego zwietrzeliny. Iły pylaste,
rozpoznane w otworze O-1 (2,5 – 4,5 m p.p.t.) oraz we wkopie badawczym W-3 (0,5 – 1,5
m p.p.t.) są barwy wiśniowej i wiśniowo – popielatej. Iły rozpoznano w otworze
wiertniczym O-3 poniŜej warstw gliniastych, natomiast powyŜej zwietrzeliny iłołupka.
MiąŜszość tej warstwy wynosi 1,9 m.
3.4. Warunki hydrogeologiczne
Omawiany teren znajduje się w obszarze zlewni rzeki Dunajec (zlewnia
drugiego rzędu). W bezpośredniej bliskości przedmiotowego osuwiska płynnie potok
Korzeczków, będący prawobrzeŜnym dopływem Popradu.
W rejonie wykonanych prac geologicznych wyróŜnia się dwa poziomy
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
12
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
wodonośne, które pozostają w łączności hydraulicznej.
Czwartorzędowy poziom wodonośny związany jest z utworami budującymi
terasy potoków oraz z osadami korytowymi zalegającymi w dnach dolin, a takŜe
z utworami występującymi na zboczach wzniesień (deluwia, koluwia).
Czwartorzędowe osady wodonośne leŜą na utworach fliszowych. Poziom
czwartorzędowy zasilany jest głównie drogą infiltracji opadów atmosferycznych.
Omawiany poziom wykazuje związek hydrauliczny z ciekami powierzchniowymi, które
spełniają rolę drenaŜu poziomu czwartorzędowego. W obrębie tego poziomu
zwierciadło wody jest swobodne.
Poziom wodonośny w utworach fliszowych związany jest z piaskowcami, przy
czym ich wodonośność zaleŜy od intensywności występowania szczelin zwłaszcza
w rejonach o silnie rozwiniętej tektonice. Wody podziemne w warstwach wodonośnych
poszczególnych ogniw stratygraficzno – facjalnych fliszu łączą się ze sobą dzięki
licznym spękaniom, dlatego moŜna mówić o jednym poziomie wodonośnym
w utworach fliszowych. Najbardziej zawodnione są utwory fliszowe w strefie
przypowierzchniowej dzięki zwietrzeniu skał oraz zasilaniu z opadów atmosferycznych.
Poziom wodonośny w utworach fliszowych jest zasilany na drodze infiltracji
opadów atmosferycznych poprzez pokrywę zwietrzelinową lub bezpośrednio na
wychodniach, lokalnie w strefach kontaktu równieŜ z czwartorzędowej warstwy
wodonośnej. Spływ wód podziemnych w utworach fliszowych jest zgodny z morfologią
terenu.
Ukształtowanie morfologiczne terenu głównie dzięki głębokim wcięciom
erozyjnym rzek i potoków, powoduje silne drenowanie górotworu fliszowego, co
objawia się występowaniem licznych źródeł, wysięków i sączeń.
W trakcie prac geologicznych nie natrafiono na paleogeński poziom wód
gruntowych. Napotkano jedynie sączenia w obrębie utworów czwartorzędowych.
W otworach O-1 i O-2 napotkano sączenia wody, które w obydwu przypadkach
wystąpiło w spągu utworów aluwialnych Ŝwirów gliniastych. Sączenia stwierdzono na
głębokości 1,5 m p.p.t. (O-1) i 2,5 m p.p.t. (O-2). W otworze O-3, w obrębie glin
pylastych, stwierdzono występowanie sączeń na dwóch głębokościach – 1,8 i 3,4
m p.p.t. W Ŝadnym z wykonanych wkopów badawczych nie natrafiono na przejawy
aktywności wód gruntowych.
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
13
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
PoniŜej w tabeli przedstawiono głębokość występowania sączeń w wykonanych
otworach wiertniczych. Pomiarów dokonano w trakcie prac geologicznych.
Numer otworu
Rzędna terenu
[m n.p.m.]
Głębokość
sączenia wody
[m p.p.t.]
O-1
333,0
2,5
O-2
337,0
1,5
O-3
343,0
1,8; 3,4
3.5. Warunki geologiczno - inŜynierskie i własności fizyczno - mechaniczne
gruntów
Klasyfikację i charakterystykę gruntów podłoŜa przeprowadzono na podstawie
prac polowych, kontrolnych badań laboratoryjnych próbek gruntów, analizy materiałów
archiwalnych oraz analiz i obliczeń inŜynierskich zgodnie z obowiązującymi normami
gruntowymi.
Wydzielono warstwy geologiczno - inŜynierskie, a kryteriami wydzielenia były:
geneza, rodzaj gruntów oraz stany konsystencji. Parametry uogólnione wydzielonych
warstw geotechnicznych ustalono metodami A, B w rozumieniu normy PN-81/B-03020.
Wartości stopnia plastyczności IL zostały oznaczone metodą laboratoryjną oraz metodą
polową w oparciu o wyniki przeprowadzonych badań terenowych.
Wartości kąta tarcia wewnętrznego i spójności gruntu zostały określone
metodą A w aparacie bezpośredniego ścinania AB.
Przestrzenny układ warstw geotechnicznych ilustruje przekrój geologiczno inŜynierski - załącznik nr 6. Na załączniku nr 7 zestawiono zbiorcze wyniki badań
laboratoryjnych.
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
14
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Czwartorzęd - koluwia
Warstwa I – warstwa koluwialna zbudowana jest z utworów gliniastych oraz ilastych.
Oprócz wkopów badawczych, nawiercono ją jedynie w otworze O-3 poniŜej warstwy
nasypu budowlanego o grubości 0,3 m. gdzie jej miąŜszość wynosi 5,8 m. Ze względu
na zróŜnicowanie litologiczne, utwory koluwialnej warstwy I zostały podzielone na
warstwy Ia i Ib.
Warstwa Ia – reprezentują ją gliny występujące w postaci gliny pylastej i gliny
zwięzłej. KaŜdorazowo występują one bezpośrednio od powierzchni terenu. Glinę
pylastą, wilgotną, w stanie miękkoplastycznym stwierdzono w otworze O-3 na
głębokości 0,3 – 3,6 m p.p.t. Jest ona barwy jasnobrązowej, w jej obrębie występuje
domieszka okruchów piaskowca drobnoziarnistego, szarego, o rozmiarze do 3 cm.
Warstwa ta podściełana jest iłem popielatym, który równieŜ stanowi część utworów
koluwialnych. Gliny pylaste barwy brunatnej i jasnobrunatnej stwierdzono równieŜ we
wkopach badawczych W-1 oraz W-2, gdzie zalegają one bezpośrednio na podłoŜu
skalnym reprezentowanym przez iłołupki. Ich miąŜszość wynosi odpowiednio 0,9 m i
0,7 m. Są one wilgotne, występują w stanie plastycznym z domieszką drobnych
nieobtoczonych okruchów piaskowca i łupka. Z kolei we wkopie badawczym W-3
wyróŜniono występowanie warstwy gliny zwięzłej, wilgotnej w stanie plastycznym, z
nielicznymi okruchami piaskowca i łupka, która podściełana jest przez koluwilane iły
pylaste. MiąŜszość warstwy gliny zwięzłej wynosi 0,5 m.
Warstwa Ia – w stanie miękkoplastycznym, charakteryzuje się następującymi
parametrami:
- wilgotność naturalna
- gęstość objętościowa
- stopień plastyczności
- kąt tarcia wewnętrznego
- kohezja
wn
ρ
IL
φu
Cu
=
=
=
=
=
26,6 %
1,935 g/cm3
0,62
5,0°
9,0 kPa
Warstwa Ib – reprezentowana jest przez iły popielate ze zwietrzeliną iłołupka szarego,
która przy podstawie osuwiska przechodzi w ił pylasty, brunatono – wiśniowy
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
15
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
z domieszką zwietrzałego łupka barwy wiśniowej. Utwory tej warstwy występują w
stanie plastycznym, są wilgotne. Występowanie tej warstwy stwierdzono jedynie
w otworze O-3, który jako jedyny został wywiercony w obrębie koluwium
osuwiskowego. W obrębie otworu O-3 iły rozpoczynają się na głębokości 3,6 m p.p.t.,
tj. poniŜej glin pylastych, i kontynuują się do głębokości 6,7 m p.p.t., gdzie znajduje się
strop zwietrzeliny iłołupka. Ich miąŜszość wynosi 1,9 m. We wkopie badawczym W-3
iły pylaste rozpoczynają się na głębokości 0,5 m p.p.t., poniŜej warstwy gliny zwięzłej,
natomiast ich spąg zalega się na głębokości 1,5 m p.p.t., gdzie zarazem znajduje się
strop podłoŜa skalnego reprezentowanego przez iłołupki.
Warstwa Ib – w stanie plastycznym, charakteryzuje się następującymi parametrami:
- wilgotność naturalna
- gęstość objętościowa
- stopień plastyczności
- kąt tarcia wewnętrznego
- kohezja
wn
ρ
IL
φu
Cu
=
=
=
=
=
38,9 %
1,962 g/cm3
0,44
3,0°
40,0 kPa
Czwartorzęd – grunty rodzime
Warstwa II – reprezentowana jest przez Ŝwiry gliniaste. Utwory te rozpoznano
bezpośrednio pod powierzchnią terenu w otworach O-1 i O-2, ich spąg nawiercono na
głębokościach 2,5 m p.p.t. (O-1) i 1,5 m p.p.t. (O-2). W otworze O-1 podściełają je iły
pylaste, natomiast w otworze O-2 – gliny piaszczyste zwięzłe. Rozpoznane Ŝwiry
gliniaste są wilgotne, występują w stanie plastycznym. Są barwy brunatnej do
jasnobrunatnej. Występujące w nich okruchy piaskowca są obtoczone, ich rozmiar nie
przekracza 5 cm. W obydwu otworach w ich spągu natrafiono na sączenia wód
gruntowych.
Warstwa II – w stanie plastycznym, charakteryzuje się następującymi parametrami:
- wilgotność naturalna
- gęstość objętościowa
- stopień plastyczności
- kąt tarcia wewnętrznego
- kohezja
wn
ρ
IL
φu
Cu
=
=
=
=
=
15,0 %
2,15 g/cm3
0,45
10,0°
10,0 kPa
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
16
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Warstwa III – reprezentowana jest przez gliny piaszczyste zwięzłe, utwory tej warstwy
rozpoznano jedynie w otworze O-2, gdzie występuje bezpośrednio pod warstwą II. Jej
strop znajduje się na głębokości 1,5 m p.p.t., natomiast spąg zalega bezpośrednio na
zwietrzelinie iłołupka, na głębokości 4,5 m p.p.t. Jej miąŜszość wynosi 3,0 m. Utwory
tej warstwy występują w stanie twardoplastycznym, są wilgotne. Opisywane utwory są
barwy beŜowo – brunatnej, niekiedy z bordowymi przebarwieniami. W ich obrębie
znajdują się nieobtoczone fragmenty okruchów piaskowca i łupka o rozmiarach do 5
cm.
Warstwa III – w stanie twardoplastycznym, charakteryzuje się następującymi
parametrami:
- wilgotność naturalna
- gęstość objętościowa
- stopień plastyczności
- kąt tarcia wewnętrznego
- kohezja
wn
ρ
IL
φu
Cu
=
=
=
=
=
22,3 %
2,170 g/cm3
0,04
10,0°
35,0 kPa
Warstwa IV – reprezentowana jest przez iły pylaste. Strop utworów tej warstwy
stwierdzono jedynie w otworze O-1 na głębokości 2,5 m p.p.t., tj. poniŜej spągu Ŝwirów
gliniastych. Spąg utworów warstwy IV znajduje się na głębokości 4,5 m p.p.t., powyŜej
zwietrzeliny iłołupka. MiąŜszość iłów pylastych wynosi 2,0 m. Występują one w stanie
twardoplastycznym, są wilgotne. Ich barwa jest zmienna, z reguły wiśniowo – brązowa,
niekiedy w postaci wkładek występują przebarwienia popielato – zielonkawe. W
obrębie iłów pylastych stwierdzono nikłą domieszkę bardzo drobnych okruchów
piaskowca.
Warstwa IV – w stanie twardoplastycznym, charakteryzuje się następującymi
parametrami:
- wilgotność naturalna
- gęstość objętościowa
- stopień plastyczności
- kąt tarcia wewnętrznego
- kohezja
wn
ρ
IL
φu
Cu
=
=
=
=
=
25,9 %
1,994 g/cm3
0,072
7,0°
55,0 kPa
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
17
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Paleogen
Warstwa V – reprezentowana jest przez zwietrzelinę iłołupka. Utwory tej warstwy
rozpoznano we wszystkich otworach wiertniczych, gdzie jej strop nawiercono na
głębokości od 4,5 (O-1, O-2) do 6,1 m p.p.t (O-3). MiąŜszość zwietrzeliny iłołupka jest
niewielka i waha się od 0,6 m (O-3), poprzez 1,2 (O-1) do 1,5 m (O-2). Występuje ona
z reguły w stanie półzwartym, jest sucha, niekiedy jest twardoplastyczna i wilgotna
(tylko O-1). Barwa tych utworów jest zmienna. W otworze O-1 zwietrzelina jest
wiśniowa, niekiedy popielato – zielonkawa, natomiast w pozostałych otworach –
popielata. W jej obrębie wyróŜniono domieszkę nieobtoczonych okruchów piaskowca
barwy popielatej o maksymalnym rozmiarze 3-5 cm.
Warstwa V – w stanie twardoplasytcznym, charakteryzuje się następującymi
parametrami:
- wilgotność naturalna
- gęstość objętościowa
- stopień plastyczności
- kąt tarcia wewnętrznego
- kohezja
wn
ρ
IL
φu
Cu
=
=
=
=
=
29,9 %
2,034 g/cm3
0,11
8,0°
65,0 kPa
Warstwa VI – reprezentowana jest przez iłołupki. Utwory tej warstwy stwierdzono we
wszystkich otworach wiertniczych, a takŜe we wkopach badawczych. W otworach
wiertniczych strop iłołupków znajduje się poniŜej warstw zwietrzelin iłołupka na
głębokości od 5,7 m p.p.t. (O-1), poprzez 6,0 m p.p.t. (O-2) do 6,7 m p.p.t. (O-3). We
wkopach badawczych iłołupek został rozpoznany bezpośrednio poniŜej utworów
koluwialnych na głębokościach od 0,7 m p.p.t. (O-2) do 1,5 m p.p.t. (O-3). W Ŝadnym z
otworów wiertniczych oraz wkopów badawczych nie osiągnięto spągu tej warstwy
Iłołupek wraz ze wzrostem głębokości przechodzi ze stanu półzwartego w zwarty, jest
suchy. Jego barwa ulega wahaniom w sposób zbliŜony do wahań barwy dla zwietrzeliny
iłołupka. W otworze O-1, iłołupek w przelocie 5,7 – 9,5 m p.p.t. jest barwy wiśniowej
i dopiero na głębokości 9,5 m p.p.t. przechodzi w iłołupek popielaty. Iłołupek barwy
wiśniowo – brunatnej stwierdzono równieŜ we wkopie badawczym W-3. W pozostałych
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
18
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
otworach i we wkopach natrafiano juŜ jedynie na iłołupek barwy popielatej. Niekiedy w
obrębie iłołupków, szczególnie w otworze O-3, stwierdzano występowanie okruchów
łupka popielatego oraz piaskowca szarego o rozmiarze do 5 cm. Opisane warstwy
Warstwa VI – w stanie półzwartym, charakteryzuje się następującymi parametrami:
- wilgotność naturalna
- gęstość objętościowa
- stopień plastyczności
- kąt tarcia wewnętrznego
- kohezja
wn
ρ
IL
φu
Cu
=
=
=
=
=
15,7 %
2,156 g/cm3
-0,34
12,0°
110,0 kPa
Do dalszych obliczeń zgodnie z normą PN-81, B-03020 naleŜy stosować
współczynnik materiałowy γm równy 0.9 lub 1.1 przyjmując wartość obliczeniową
bardziej niekorzystną.
3.6. Agresywność wody gruntowej
Z otworu O-3 pobrano próbkę wody do analizy na agresywność w stosunku do
betonu i stali. Na podstawie uzyskanych wyników w obydwu otworów, analizowaną
wodę naleŜy określić jako słabo agresywną w stosunku do betonu z cementu
portlandzkiego o zawartości 300 kg/m3 oraz stopniu wodoszczelności W-4 wg BN62/6738-07.
Zgodnie z wymaganiami normy EN 206-1:2000 wyniki analiz kwalifikują
analizowane wody do klasy XA1.
Wyniki badań agresywności wody zostały przedstawione na załączniku
graficznym nr 7.
4. Obliczenia stabilności stoku metodą Sarmy–Hoeka i Bishopa
Dla terenu osuwiska w Barcicach Górnych została wykonana analiza i ocena
stateczności uwarstwionego zbocza.
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
19
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Obliczenia przeprowadzono za pomocą oprogramowania GEO5. Program GEO5
słuŜy do analizy i projektowania zagadnień geotechnicznych. Zawiera pakiet
programów do projektowania i analizy róŜnorodnych konstrukcji geotechnicznych.
Poszczególne moduły umoŜliwiają projektowanie zagadnień takich jak: ściany
oporowe, ściany głębokich wykopów, fundamenty, stateczność zboczy, grunt zbrojony
czy tunele z zastosowaniem zarówno metod analitycznych jak i metody elementów
skończonych.
Moduł – Stateczność zbocza- umoŜliwia wykonanie analiz stateczności
uwarstwionych zboczy o róŜnorodnych formach, z załoŜeniem kołowej (Bishop,
Petterson) lub łamanej (Sarmy zmodyfikowany przez Hoeka) powierzchni poślizgu.
MoŜe być równieŜ wykorzystywany do weryfikacji stateczności nasypów, wykopów,
konstrukcji oporowych czy obudów głębokich wykopów.
Dla oceny stateczności zbocza rozpatrywanego osuwiska wykonano obliczenia
metodą Sarmy zmodyfikowanej przez Hoeka oraz metodą Bishopa.
Metoda Sarmy zmodyfikowana przez Hoeka zawiera się w kategorii ogólnych
metod segmentowych stanów granicznych. Metoda oparta jest na spełnieniu warunków
siły i momentu równowagi na poszczególnych segmentach. Segmenty są tworzone
przez podział obszaru gruntu nad potencjalną powierzchnią poślizgu na płaszczyzny,
które mogą posiadać róŜne nachylenie. Siły działające na poszczególne segmenty
zostały przedstawione na rysunku.
Ei, Xi, reprezentuje siły normalną i ścinająca pomiędzy segmentami.
Ni, Ti są siłami normalną i ścinająca na segmentach powierzchni poślizgu.
Wi jest cięŜarem segmentu.
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
20
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
K*Wi jest siłą poziomą stosowaną w metodzie Sarmy-Hoeka do uzyskania stanu
granicznego.
Proces analizy
Obliczenia równowagi granicznej wymaga rozwiązania 6n-1 niewiadomych,
gdzie n oznacza liczbę segmentów dzielących obszar gruntu nad potencjalną
powierzchnią poślizgu. Ponadto:
E – siły pomiędzy segmentami
N – Normalne siły działające na powierzchnię poślizgu
T – siły ścinające działające na powierzchnię poślizgu
X – siły ścinające pomiędzy segmentami
z – połoŜenie punktów przyłoŜenia sił
li – połoŜenie punktów przyłoŜenia sił
K – współczynnik przyśpieszenia poziomego
5n-1 równania dostępne są dla wymaganych nieznanych. W szczególności, mamy:
a) równania siły poziomej równowagi na segmentach:
b) równania siły pionowej równowagi na segmentach:
c) równania momentu równowagi na segmentach
gdzie rx i ry są ramionami sił Fx i Fy
d) związek pomiędzy siłami normalną a ścinającą zgodnie z teorią Mohr’a-Coulomb’a:
Metoda Bishop’a jest jedną z klasycznych metod opartych na teorii stanów
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
21
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
granicznych. Metoda polega na załoŜeniu kołowej płaszczyzny poślizgu i wyznaczeniu
równania momentu spełniającego równowagę zapisanego w kierunku pionowym.
Płaszczyzny dzielące obszar na kołową płaszczyzną poślizgu są zawsze pionowe. Siły
działające na dany segment zostały nakreślone na rysunku.
Schemat statyczny – metoda Bishop’a
Xi są siłami ścinającymi pomiędzy poszczególnymi segmentami.
Ni są normalnymi siłami na poszczególnych segmentach powierzchni poślizgu.
Wi są cięŜarami poszczególnych segmentów.
Przeprowadzone obliczenia
Badania pomiarowe objął przekrój II-II`. Przekrój swym zasięgiem obejmuje
otwory O-2 oraz wkop W-2 rozpoczynając się na wysokości 337,0 m n.p.m., a kończąc
na 326,0 m n.p.m. Do obliczeń przyjęto parametry uogólnione. Obliczenia wykonano
metodą Sarmy-Hoeka i Bishopa.
Do obliczeń przyjęto współczynnik bezpieczeństwa zalecany przez program
obliczeniowy GEO5 F>1,3.
W wyniku przeprowadzonych obliczeń, które wykonano w oparciu o warunki
gruntowe stwierdzone w okresie wykonywania prac geologicznych, uzyskano wielkości
współczynnika bezpieczeństwa rzędu F = 1,32 dla metody Sarmy-Hoeka oraz F = 1,09
dla metody Bishopa.
Wyniki przeprowadzonych obliczeń znajdują się w przedziale granicznym
współczynnika bezpieczeństwa i stok wykazuje tymczasową stabilność. W przypadku
zaistnienia niekorzystnych zjawisk hydrometeorologicznych, moŜe dojść do utraty
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
22
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
stateczności stoku.
Szczegółowe dane dotyczące przeprowadzonych obliczeń zostały przedstawione
na załączniku graficznym nr 10.
5. Ocena warunków gruntowo – wodnych i zalecenia projektowe
Na podstawie wykonanych prac geologicznych rozpoznano warunki gruntowowodne na terenach występowania masowych ruchów ziemi, w ciągu drogi nr 294279K
„Cyganowice – Popowice” w miejscowości Popowice.
Wskutek
niekorzystnych
warunków
hydrometeorologicznych
oraz
nieuregulowanej gospodarki wodnej, badane osuwisko uaktywniło się w roku 2009, zaś
jego dalszy gwałtowny rozwój nastąpił w maju 20101. Doprowadziło to do sytuacji,
w której istnieje ryzyko zerwania przejezdności na drodze lokalnej biegnącej powyŜej
osuwiska. Osuwisko nie zostało dotąd w Ŝaden sposób zabezpieczone. Charakter
osuwiska oraz jego dynamiki wskazują na prawdopodobieństwo wystąpienia dalszych
ruchów masowych. Zabezpieczenie osuwiska umoŜliwi zachowanie dotychczasowego
śladu drogi.
Celem zabezpieczenia osuwiska zaleca się:
•
usunąć w całości grunty nasypowe objęte osuwiskiem (glina, otoczaki) i zastąpić
je gruntami dobrze zagęszczalnymi, wbudowując je warstwami 0,5 m i
zagęszczając,
•
zmodernizować (pogłębić, zaizolować) rowy przy drodze dla przejęcia wód
opadowych i roztopowych, odprowadzenie tych wód naleŜy wykonać szczelnym
korytem do doliny potoku,
•
ze względu na miąŜszość koluwium rzędu 5 metrów naleŜy rozwaŜyć
wykonanie muru oporowego do zabezpieczenia osuwiska
•
ewentualnie po analizie stateczności zbocza naleŜy rozwaŜyć wykonanie narzutu
kamiennego od strony potoku w celu zmiany geometrii skarpy i utworzenia
przypory,
•
wykonać regulację koryta potoku, który podmywa skarpę.
W czasie prowadzenia robót ziemnych wszelkie grunty wbudowywane celem
uzupełnienia podbudowy i korpusu nasypu drogowego naleŜy zagęścić do osiągnięcia
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
23
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
parametrów geotechnicznych zgodnych z normą PN - S - 02205 „Drogi samochodowe.
Roboty ziemne. Wymagania i badania” dla danej kategorii ruchu.
Stwierdzone warunki geologiczno – inŜynierskie na omawianym terenie są
trudne. Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji
z dnia 24 września 1998 roku w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków
posadowienia
obiektów
budowlanych
oraz
Polską
Normę
PN-B-02479
„Dokumentowanie geotechniczne - Zasady ogólne” są to „skomplikowane warunki
gruntowe” ze względu na występowanie czynnych procesów geodynamicznych.
Proponuje się przyjęcie „III kategorii geotechnicznej”. Kategorię geotechniczną
określi Projektant (Konstruktor) prac zabezpieczających drogę.
Na czas trwania robót ziemnych niezbędne jest ustanowienie nadzoru
geologicznego. Nadzór geologiczny w trakcie realizacji inwestycji będzie wykonywał:
•
potwierdzanie zgodności rzeczywistych warunków geotechnicznych podłoŜa
z opisami
w
profilach
geologicznych
„Dokumentacji
geologiczno
-
inŜynierskiej”,
•
odbiór podłoŜa rodzimego,
•
bieŜące sprawdzanie uzyskiwanych parametrów gruntów zagęszczanych, które
będą wbudowywane.
Roboty ziemne naleŜy prowadzić wg poniŜszych zaleceń:
•
wszelkie wypływy wody (sączenia) stwierdzone w czasie wykonywania prac
ziemnych naleŜy ująć indywidualnie i wody odprowadzić poza tereny
osuwiskowe, docelowo naleŜy zabezpieczyć skarpy i podłoŜe przed moŜliwymi
późniejszymi wypływami wody,
•
unikać prowadzenia robót w trakcie okresów o duŜym nasileniu opadów oraz
wykonywania wykopów na długi czas przed przystąpieniem do właściwych
prac, wykop naleŜy chronić przed dopływem wód powierzchniowych,
•
nie naleŜy formować nasypów przy ujemnych temperaturach (zima),
•
wszystkie wbudowywane materiały, zarówno grunty jak i geosyntetyki, winny
posiadać odpowiednie atesty.
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
24
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
6. Ocena moŜliwości realizacji zabezpieczenia osuwiska
Dla terenu osuwiska w rejonie drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice –
Popoiwce” w miejscowości Popowice zostały wykonane roboty geologiczne polegające
na wierceniu trzech otworów badawczych oraz wykonaniu trzech wkopów badawczych,
a takŜe badania laboratoryjne. W wyniku przeprowadzonych prac i badań naleŜy
stwierdzić, Ŝe analizowane osuwisko jest aktywne na całym obszarze terenu badań.
Głębokość płaszczyzny poślizgu w obszarze osuwiska waha się w najgłębszych
miejscach od 3,0 do 6,0 m.
Biorąc pod uwagę rozpoznane warunki geologiczne i hydrogeologiczne terenu
lokalizacji osuwiska stwierdza się, Ŝe istnieje moŜliwość zastosowania do realizacji
planowanego przedsięwzięcia, dostępnych
najlepszych technik i technologii, które
pozwolą ustabilizować osuwisko z dotrzymaniem wszystkich wymogów prawnych
i administracyjnych w zakresie ochrony środowiska.
Szczegółowa analiza dotycząca załoŜeń konstrukcyjnych i kosztów trwałego
zabezpieczenia osuwiska zostanie przedstawiona na podstawie niniejszej dokumentacji
geologiczno-inŜynierskiej w projekcie budowlanym.
7. Określenie oddziaływania projektowanych prac budowlanych na
środowisko
W oparciu o niniejszą dokumentację geologiczno – inŜynierską zostanie
wykonany projekt budowlany zabezpieczenia osuwiska. Prace budowlane, które zostaną
zaprojektowane nie wpłyną niekorzystnie na stan środowiska. W związku z tym
zamierzone zadanie, nie kwalifikuje się jako planowane przedsięwzięcie mogące
znacząco oddziaływać na środowisko.
8. Wnioski i uwagi końcowe
1. Niniejsze opracowanie wykonano na zlecenie Urzędu Miasta i Gminy w Starym
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
25
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
Sączu, ul. Batorego 25, 33-340 Stary Sącz..
2. Dokumentuje ono prace geologiczne, jakie zostały wykonane w celu
rozpoznania budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych terenów, na
których występują ruchy masowe ziemi, przy drodze lokalnej nr 294279K
„Cyganowice – Popowice” w miejscowości Popowice.
3. Wykonano 3 otwory geologiczno-inŜynierskie do maksymalnej głębokości 15,0
m p.p.t. oraz 3 wkopy badawcze do maksymalnej głębokości 3,0 m p.p.t.
Lokalizacje otworów i wkopów przedstawiono na mapie geologicznoinŜynierskiej, którą stanowi załącznik 2.
4. Na omawianym terenie warunki geologiczno – inŜynierskie są trudne. Zgodnie
z Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24
września 1998 r w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia
obiektów budowlanych są to „skomplikowane warunki gruntowe” ze względu
na występowanie czynnych procesów geodynamicznych. Proponuje się
przyjęcie „III kategorii geotechnicznej”. Ostateczną kategorię geotechniczną
określi Projektant (Konstruktor) prac zabezpieczających.
5. Charakterystykę
osuwiska
i
przyczyny
jego
powstania
przedstawiono
w rozdziale 3.
6. Zalecenia projektowe wraz z oceną warunków gruntowo-wodnych zawarto
w rozdziale 5.
7. Niniejszą dokumentację w czterech egzemplarzach naleŜy przedłoŜyć celem
przyjęcia do zasobów w Starostwie Powiatowym w Nowym Sączu - Wydział
Ochrony Środowiska, Rolnictwa i Leśnictwa, ul. Jagiellońska 33, 33-300 Nowy
Sącz.
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
26
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
9. Spis literatury i materiałów pomocniczych
1. Instrukcja opracowania mapy osuwisk i terenów zagroŜonych ruchami
masowymi – PIG, 2008.
2. Jaskólski Z. i in., Dokumentacja geologiczno-inŜynierska dla stabilizacji
osuwisk w miejscowościach Popowice, Przysietnica i Barcice. PG Kraków,
2005.
3. Jaskólski Z. i in., Projekt prac geologicznych dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294297K „Cyganowice – Popowice w km 0+600-0+900” w
miejscowości Popowice. PG Kraków, 2005.
4. Klimaszewski M. red., Geomorfologia Polski tom 1. PWN, 1972.
5. Koluch Z., Karta rejestracyjna osuwiska nr P-1 w Popowicach. Geotester Z.Koluch, 2010.
6. Koluch Z., Karta rejestracyjna osuwiska nr P-1 w Popowicach. Geotester Z.Koluch, 2009.
7. Kondracki J. Geografia fizyczna Polski. PWN Warszawa 1981 r.
8. Kurdziel J. i inni,; Dokumentacja hydrogeologiczna zasobów wód podziemnych
rozpoznanych w kategorii „C” w rejonie dorzecza Górnego Dunajca PG
Kraków, 1983.
9. Kurdziel J., Kowalski J.; Dokumentacja hydrogeologiczna zasobów wód
podziemnych w dorzeczu Popradu. PG Kraków, 1974.
10. Limanówka Z., Inwentaryzacja złóŜ kopalin stałych do lokalnej produkcji
materiałów budowlanych na terenie gminy i miasta Stary Sącz. PG Kraków,
1994.
11. Myślińska E., Laboratoryjne badania gruntów. Warszawa 1998.
12. Normy gruntowe: PN-74/B-04452, PN-81/B-03020, PN-B-02481, PN-88/B04481, PN-80/B-01800, PN-S-02205, PN-B-02479.
13. Nowacki J., Naborczyk J., Petrasz J., Sala A. Instrukcja obserwacji i badań
osuwisk drogowych, Generalna Dyrekcja Dróg Publicznych Warszawa 1999 r.
14. Oszczypko N., Wójcik A. Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski arkusz Nowy
Sącz (1035) w skali 1: 50 000, PIG, 1989.
15. Oszczypko N., Wójcik A., Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej
Polski, Arkusz Nowy Sącz (1035). Państwowy Instytut Geologiczny Warszawa,
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
27
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
1993.
16. Praca zbiorowa, Katalog osuwisk województwa krakowskiego. Instytut
Geologiczny Oddział Karpacki, Kraków 1975 r.
17. Rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie
wymagań, jakim powinny
odpowiadać dokumentacje hydrogeologiczne i geologiczno- inŜynierskie
z dnia 3 października 2005 r. (Dz. U. Nr 201, poz. 1673).
18. Rozporządzenie Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24
września 1998 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia
obiektów budowlanych (Dz.U. z dnia 8 października 1998).
19. Rozporządzenie
Ministra
Środowiska
w
sprawie
gromadzenia
i udostępniania próbek i dokumentacji geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz.
1780).
20. Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie projektów prac geologicznych.
(Dz.U. Nr 153, poz. 1777).
21. Rozporządzenie
Ministra
wykonywania obowiązku
próbek
organom
Środowiska
w
sprawie
sposobu
i
zakresu
udostępniania i przekazywania informacji oraz
administracji
geologicznej
przez
wykonawcę
prac
geologicznych (Dz. U. Nr 153, poz. 1781).
22. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 19 czerwca 2006 r. w sprawie
kategorii prac geologicznych, kwalifikacji do wykonywania, dozorowania
i kierowania tymi pracami oraz sposobu postępowania w sprawach stwierdzenia
kwalifikacji (Dz. U. z 2006 r. Nr 124, poz. 865).
23. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 20 czerwca 2007 r. w sprawie
informacji dotyczących ruchów masowych ziemi (Dz. U. z 2007 r. Nr 121, poz.
840).
24. Sikora W., Budowa geologiczna płaszczowiny magurskiej między Szymbarkiem
Ruskim a Nawojową. Biul. IG 235, T. XIII., 1970.
25. Starkel L., Charakterystyka rzeźby polskich Karpat (i jej znaczenie dla
gospodarki ludzkiej). Problemy Zagospodarowania Ziem Górskich, Z. 10, s. 75150, Kraków 1972.
26. Stupnicka E., Geologia regionalna Polski - Wydawnictwo Geologiczne,
Warszawa 1989 r.
27. Ustawa z dnia 4 lutego 1994r. Prawo geologiczne i górnicze (Dz.U. 2005 nr 228
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
28
DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO - INśYNIERSKA dla stabilizacji osuwiska w ciągu
drogi lokalnej nr 294279K „Cyganowice-Popowice w km 0+600-0+900” w miejscowości Popowice
poz. 1947 z późniejszymi zmianami).
28. Wiłun Z., Zarys geotechniki. WKiŁ, Warszawa 1987.
29. Wójcik Z., Jankowski L., Kopcikowski R., Malata T., Marciniec P.,
Nescieruk P., Opracowanie formalnych jednostek litostratygraficznych Karpat
zewnętrznych i zapadliska przedkarpackiego dla celów Szczegółowej Mapy
Geologicznej Polski. Archiwum CAG, PIG, Warszawa. 1995
30. Zasady sporządzania dokumentacji geologiczno-inŜynierskiej. Ministerstwo
Środowiska; Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa 1999 r.
Wykonawca: PRZEDSIĘBIORSTWO GEOLOGICZNE S.A., 30-079 Kraków, al. Kijowska 16a
29

Podobne dokumenty