WYKŁAD XIII - 26.01.2011

1. Kryteria wydzielenia przestrzennych jednostek gruntów budowlanych stosowanych w praktyce:

1. Regiony geologiczne, kryteria wydzieleń

1. Budowa geologiczna

2. Litologia skał

3. Zawodnienie

4. Geomorfologia

Cel wydzielenia: ogólna ocena możliwości zabudowy przestrzennej i lokalizacji projektowanych obiektów

2. Obszar gruntów budowlanych, kryteria wydzieleń:

1. Zróżnicowanie litologiczne osadów i ich geneza

2. Głębokość podłoża skał litych

3. Rzeźba powierzchni terenu

Cel wydzielenia: koncepcja projektowa

3. Rejon gruntów budowlanych

1. Geneza i litologia dominujących zespołów gruntów w zasięgu oddziaływania obiektów budowlanych

2. Warunki hydrogeologiczne

3. Procesy geologiczne i antropogeniczne

4. Urzeźbienie powierzchni

5. Właściwości fizyczne i mechaniczne gruntów

4. Teren budowlany

5. Podłoże zlokalizowanego projektu

2. Wydzielone obszary na mapie Polski mówią nam o tym, gdzie jesteśmy: w górach, na wyżynach, na niżu itp.

3. Mapy geologiczno-inżynierskie (zasady opracowania).

1. Mapy geologiczno inżynierskie - kartograficzne odwzorowanie warunków inżyniersko-geologicznch danego obszaru

2. Warunki geologiczno-inżynierskie ustala się na podstawie 4 elementów:

1. Rzeźby terenu

2. Budowy geologicznej

3. Warunków hydrogeologicznych

4. Czynnych procesów geodynamicznych (np. abrazja morska, procesy osuwiskowe, podcinanie brzegu przez rzekę, obszary sejsmiczne, geotektoniczne)

4. Ocena stopnia jednorodności warunków geomorfologicznych.

1. Jednorodne geomorfologicznie, ocena - 1, warunki środowiska:

1. Powierzchnia terenu pozioma lub słabo pochylona, z płytkimi i odległymi od siebie wcięciami erozyjnymi

2. Niejednorodne geomorfologicznie, ocena - 2, warunki:

1. Powierzchnia terenu falista lub wyraźnie pochylona z głębszymi, względnie głębokimi wcięciami erozyjnymi

3. Bardzo niejednorodne geomorfologicznie, ocena - 3, warunki:

1. Strome zbocza, wysokie stopnie tarasowe, głębokie wcięcia erozyjne, przede wszystkim formy rzeźby górskiej, podgórskiej, lodowcowe

Warunki/Kryterium	Proste	Złożone	Skomplikowane
Geomorfologia	1	2	3
Hydrogeologia	1	2	3
Budowa geologiczna	1	2	3
Geodynamika	1	2	3

Gdy mamy np. geomorfologię prostą (1), hydrogeologię złożoną (2), budowę prostą (1) i geodynamikę prostą (1), to warunki geologiczno-inżynierskie są proste
(1+2+1+1)/4 = 5/4 = 1,25

5. Warunki geologiczne - prosto!

6. Ocena stopnia jednorodności warunków hydrogeologicznych:

1. Jednorodne hydrogeologicznie, ocena - 1, warunki:

1. Może występować tylko jeden ciągły poziom wodonośny o jednakowym składzie chemicznym wód podziemnych, o stałej miąższości i rozciągłości w litostratygraficznie jednorodnych warstwach skalnych

2. niejednorodne hydrogeologicznie, ocena - 2, warunki:

1. może występować jeden do trzech poziomów wodonośnych o zróżnicowanych składach chemicznych, o zmiennych warstwach skalnych, w masywach krystalicznych, w utworach polodowcowych

3. bardzo niejednorodne hydrogeologicznie, ocena - 3, warunki:

1. kilka poziomów wodonośnych różniących się składem chemicznym, o różnych związkach hydraulicznych między sobą; wody krasowe; wody terenów kopalnianych

7. Rzeźba terenu:

1. Geologiczno-inżynierskie mapy spadków terenu (ocena złożoności rzeźby terenu):

1. 0-8% - warunki proste

2. 9-30% - średnio złożone

3. >30% - złożone

2. aplikacyjne przełożenie złożoności rzeźby terenu

1. 2-5% - trudności z prowadzeniem sieci kanalizacyjnej, budową lotnisk

2. 12-30% - bez możliwości prowadzenia zwartej zabudowy

3. >30% - działalność budowlana bardzo utrudniona

4. 100% = 45 stopni!

8. Rodzaje map wykorzystywanych w geologii inżynierskiej:

1. Podstawowe - geologiczne, topograficzne, klimatyczne, hydrograficzne itp.

2. Parametryczne - gruntów budowlanych, współczynnika filtracji, Rc

3. Bonitacyjne - przydatności gruntów do budownictwa: jedno i wielokondygnacyjnego, przemysłowego, podziemnego zbrojenia, mapy urabialności gruntów, przydatności do zabudowy zielonej, mapy zagrożeń procesami geodynamicznymi, mapy obszarów chronionych, mapy surowców budowlanych

4. Zagospodarowania przestrzennego - mapy proponowanego użytkowania budowlanego obszaru

5. Czynne procesy geodynamiczne eliminują dany obszar w aspekcie zabudowy.

9. Geologiczno-inżynierskie badania zboczy (powierzchniowe ruchy mas) jako przykład procesów geodynamicznych.

1. Skarpa - sztucznie uformowane powierzchnie

2. Zbocze - naturalnie uformowana powierzchnia terenu

3. Stateczność zboczy - jest zachowana, jeżeli siły reakcji (spoistość gruntu oraz tarcie wewnętrzne i międzywarstwowe) równoważą równoległą do zbocza składową siły ciężkości. Wartość tej składowej jest zależna m.in. od kąta nachylenia zbocze.

4. Na każde ziarno (wyidealizowane, z których składa się zbocze) działa siła grawitacji działająca zawsze pionowo w dół. Można ją rozłożyć na dwie składowe: S - suw oraz N - nacisk. Zależne są one od kąta alfa, który jest dokładnie tym samym kątem alfa, pod którym nachylone jest zbocze. Im większa wartość kąta alfa, tym większa wartość składowej suwu i mniejsza składowej nacisku. R to siły reakcji. R + N musi być nieco większe od S.

5. Morfologia osuwisk:

1. Język osuwiskowy, urzeźbiony garbami osuwiskowymi

2. Nisza pierwotna

3. Nisza wtórna

6. Jeżeli powierzchnia, po której przemieszcza się materiał na zboczu jest zakrzywiona, cylindryczna, dochodzi do przemieszczeń rotacyjnych.

7. Jeżeli powierzchnia, po której przemieszcza się materiał na zboczu jest płaska, to mamy do czynienia ze zsuwami.

10. Podział powierzchniowych ruchów mas:

1. Osiadanie - ruch odbywa się pionowo i polega na obniżaniu powierzchni

2. Spełzywanie - powolny ruch mas powierzchniowych w kierunku spadku zbocza

3. Staczanie - szybki ruch fragmentów skalnych po zboczu; efektem jest usypisko

4. Osuwanie - warunki sprzyjające ruchowi dojrzewają stopniowo i dopiero jakaś drugorzędna przyczyna wprawia masy gruntu w ruch, efektem są osuwiska

5. Spływanie - gdy przy osuwaniu znaczny udział odgrywa woda, efektem czego są spływy błotne

6. Obrywy - katastrofalny charakter osuwań, przemieszczenie gruntów bez ich kontaktu z powierzchnią

11. Czynniki powstawania ruchów masowych:

1. Działanie wody:

1. Fizyczno-geologiczne - infiltracja wód atmosferycznych, wahania zwierciadła wody, woda kapilarna, przepływ wody w skałach

2. Geologiczno-dynamiczne - erozja wód powierzchniowych rzek, jezior, morza, źródła

3. Antropogeniczne - spiętrzenie wód powierzchniowych i podziemnych, powstanie ciśnienia wody w porach, uszkodzenie kanałów i przewodów

2. działanie innych czynników:

1. fizyczno-geologiczne - nachylenie warstw, spękania i uskoki, wietrzenie fizyczne (wpływ temperatury, skurcz i pęcznienie), erozja wiatrowa: deflacja i korazja, promieniowanie,

2. geologiczno-dynamiczne - wietrzenie chemiczne (solucja, oksydacja, karbonatyzacja, hydracja, hydroliza), ruchy tektoniczne, wstrząsy sejsmiczne, działania biologiczne: zwierząt, roślin, bakterii

3. antropogeniczne - obciążenia statyczne i dynamiczne, zabiegi techniczne: iniekcja, kotwienie, wykopy, instalacje, uprawa roli

12. Przeciwdziałanie szkodliwym skutkom obrywów:

1. Nie pchać się tam, gdzie coś nam może na głowę spaść :)

2. Budowanie murów oporowych

3. Nasypy oporowe, kotwy, przegrody, które wyhamowują elementy zbocza, które spadając mogą nabierać szybkości i energii

4. Terasowanie powierzchni zboczowych

13. Wymycia filtracyjno-sufozyjne gruntów sypkich, połączone z obrywami gruntów spoistych

14. Rozmycia erozyjne gruntów sypkich i spoistych

15. Podcięcia erozyjne dolnej części skarp wykopów

16. Kategoria geotechniczna - kategorie geotechniczne wprowadzono do polskiego systemu prawnego i normalizacyjnego Rozporządzeniem Ministra Spraw Wewnętrznych i Administracji z dnia 24 września 1998 roku (Dz. U. nr 125 poz. 839). Norma PN/B02479

Systematyzuje zakres i rodzaj badań geotechnicznych oraz sposób ich dokumentowania.

Dotyczy konkretnego projektowanego lub budowanego obiektu i jest ustalana w zależności od rodzaju obiektu i stopnia złożoności warunków jego podłoża.

Warunku metody obliczeń projektowych oraz badań kontrolnych w czasie budowy.

17. Kategoria geotechniczna:

1. Pierwsza - do kategorii tej zaliczono proste konstrukcje w niewielkich obiektach budowlanych i prostych warunkach gruntowych. Należą do niej jedno- lub dwukondygnacyjne budynki, dla których maksymalne obciążenie słupa = 250 kN, a ścian = 100 kN/m, posadowione na fundamentach bezpośrednich, palowych lub na studniach.

2. Trzecia - zaliczono do niej obiekty bardzo duże albo rzadko występujące (np. zapory wodne, duże mosty, konstrukcje reaktorów jądrowych), wrażliwe na osiadania, konstrukcje w skomplikowanych warunkach gruntowych lub konstrukcje obarczone nadzwyczajnym ryzykiem nawet w prostych lub złożonych warunkach gruntowych oraz obiekty na obszarach działania czynnych procesów geologicznych (np. osuwiskach) czy terenach szkód górniczych.

Poniżej przedstawiono konstrukcje, które mogą być zaliczone do trzeciej kategorii geotechnicznej, nawet w przypadku prostych warunków gruntowych:

• Budynki o szczególnie dużych obciążeniach, budynki wysokie

• Budynki z wielokondygnacjowymi podziemiami

• Zapory i inne konstrukcje działające w warunkach dużych różnic ciśnień wody

• Przejścia komunikacyjne pod drogami o dużym natężeniu ruchu

• Duże mosty, wiadukty, estakady

• Fundamenty maszyn o znacznym obciążeniu dynamicznym

18. Od tego się zaczęło - prawo budowlane 07.07.1994

1. W zależności od potrzeb, wyniki badań geologiczno-inżynierskich oraz geotechniczne warunki posadowienia obiektów budowlanych

2. Akty prawne:

1. Ustawa - Prawo Geologiczne i Górnicze

2. Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie kategorii prac geologicznych

3. Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać dokumentacje hydrogeologiczne i geologiczno-inżynierskie (z dnia 3. 10. 2005)

4. Rozporządzenie Ministra Środowiska w sprawie projektów prac geologicznych z dnia 19.12.2001

5. Inne rozporządzenia:

1. w sprawie określania przypadków, w których jest konieczne sporządzenie innej dokumentacji geologicznej

2. w sprawie opracowań ekofizjograficznych

3. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych

4. w sprawie szczegółowych warunków, jakim powinna odpowiadać prognoza oddziaływania na środowisko dotycząca projektów miejscowych planów zagospodarowania przestrzennego

19. Opracowania geologiczno-inżynierskie wykonuje się w oparciu o przygotowany i przedstawiony do zatwierdzenie „Projekt prac geologicznych”, który jest dokumentem przedstawiającym dane dotyczące projektowanej budowy.

Szczególnie istotna jest wielkość i rodzaj budowli oraz sposób i głębokość posadowienia.

20. Projekt składa się z części tekstowej i części graficznej. Szczegółowe
    informacje - Dz. U. Nr 201, poz. 1673 z dnia 14.10.2005. Wyszukiwanie aktów prawnych na stronie: http://isap.sejm.gov.pl/search.jsp

21. Stadia rozpoznania środowiska geologiczno-inżynierskiego:

1. Przekrój hipotetyczny - zebrane informacje ogólne

2. Przekrój prawdopodobny - na podstawie np. paru odwiertów

3. Przekrój ogólnie-wiarygodny - jest na tyle informacji, że możemy mówić
   o w miarę dokładnym przekroju

---