Politechnika Krakowska Kraków, dn. 27.05.2010

Instytut Geotechniki

ul. Warszawska 24

31-155 Kraków

Uproszczona dokumentacja geotechniczna

ćwiczenia terenowe z geotechniki

opiekun: skład zespołu:

mgr inż. Maria Broniatowska Anna Koczur

Bartosz Michałek

Krzysztof Utnik

Marcin Petynia

Piotr Tyc

Paulina Włoch

Uproszczona dokumentacja geotechniczna
do projektu budowy magazynu

Spis treści

1. Wstęp

1. Cel i zakres opracowania

2. Materiały archiwalne i dokumenty

2. Położenie i rzeźba terenu

3. Rodzaj i charakterystyka inwestycji

4. Budowa geologiczna

5. Warunki hydrogeologiczne

6. Opis wykonywanych prac

7. Analiza uzyskanych wyników badań oraz ocena właściwości gruntów zalegających w podłożu

8. Wnioski

Spis załączników

1. Szkic sytuacyjno - wysokościowy

2. Dziennik niwelacji

3. Szkic projektowanej inwestycji

4. Profile geologiczno inżynierskie

5. Przekroje geologiczne w skali:

6. Objaśnienie symboli i znaków na przekrojach

7. Wyniki sondowań sondą statyczną Viktsond

8. Wyniki badań sondą ITB - ZW (formularz sondowania i wyniki ścinania)

1. Wstęp

1.1 Cel i zakres badania

Celem badań wykonywanych w ramach ćwiczeń terenowych z przedmiotu geotechniczne badania polowe było rozpoznanie podłoża pod budowę magazynu. W ramach rozpoznania podłoża wykonano dwa otwory świdrem ręcznym - jeden na głębokość 2,90m a drugi 2,55m. Wykonano także dwa sondowania. Jedno sondą dynamiczną ITB, a drugie sondą statyczna Viktsond. Podczas wykonywania otworów wiertniczych wykonywano analizę makroskopową gruntów uzupełniając dane o pomiary z użyciem penetrometru i ścinarki obrotowej.

1.2. Materiały archiwalne

Szkic sytuacyjno - wysokościowy dołączony w załącznikach.

2. Położenie i rzeźba terenu

Planowana inwestycja mieści się przy ul. Skarżyńskiego w Krakowie przy starym pasie lotniczym z II wojny światowej w XIV dzielnicy Czyżyny. Jest to teren płaski, wyrównany przez człowieka. W okolicy znajdują się akademiki Politechniki Krakowskiej oraz bloki mieszkalne z drugiej połowy dwudziestego wieku.

3. Rodzaj i charakterystyka inwestycji

3.1. Rodzaj inwestycji

Budowa magazynu 31 - 866 Kraków ul. Skarżyńskiego 17, woj. małopolskie.

3.2. Lokalizacja

województwo: małopolskie

powiat: krakowski

gmina: Kraków

miejscowość: Kraków

część powierzchni działki nr: 5871/4

3.3. Opis stanu istniejącego:

Teren, na którym jest zlokalizowana inwestycja jest niezabudowany i nie ogrodzony. Teren ten jest płaski, porośnięty trawą. Na sąsiedniej działce znajduje się budynek pełniący funkcje biurowe i rozrywkowe.

3.4. Zakres przewidywanych robót

Zakres przewidywanych robót obejmuje:
- Opracowanie projektu koncepcyjnego przedstawiającego usytuowanie na działce budowlanej nr 370/15 1 szt. magazynu, zagospodarowaniem terenu z rampą załadunkową (na zewnątrz magazynu), podłożem pod magazyn i drogami dojazdowo -manewrowymi.
- Opracowanie projektu wykonawczego oraz specyfikacji technicznej.
- Uzyskania pozwolenia na budowę.
- Wykonania magazynu zgodnie z zatwierdzonym projektem budowlanym..

4. Budowa geologiczna

Pod względem budowy geologicznej teren ten należy do obszaru monokliny śląsko - krakowskiej (zbudowanej głównie z wapieni z wkładkami margli), która powstała na przełomie kredy i trzeciorzędu. W miocenie nasunięte zostały na nią od południa płaszczowiny Karpat fliszowych. W interesującym nas poziomie teras niskich, na osadach fluwioglacjalnych zalegających osady rzeczne o miąższości 3-5 m wykształcone jako piaski i żwiry piaskowcowe. Na tych osadach późnoglacjalnych zalegają piaski, mułki i iły piaszczyste naniesione w okresie holoceńskim, czego efektem jest obecność wyżej wymienionych piasków i żwirów na tym terenie.

5. Warunki hydrogeologiczne

Warstwę wodonośną budują czwartorzędowe utwory piaszczysto-żwirowe o

miąższości ok. 6,5-8,7 m. Średni współczynnik filtracji czwartorzędowej w-wy

wodonośnej wynosi 6,08x10-4 m/s.

Głębokość występowania wody gruntowej jest zmienna i zależy od stanów wody

w Wiśle i intensywności opadów. Wg materiałów archiwalnych zwierciadło wody nawiercono (V 2010) na głębokości 3,7÷4,4 m p.p.t. na rzędnej ok. 200 m. n.p.m.,

Wahania zwierciadła wody gruntowej są znaczne i mogą dochodzić nawet do 3m w

górę od podanych powyżej.

Wisła przepływająca ok.300 m w kierunku północno - zachodnim, zachodnim i

południowym i ok. 700 m w kierunku południowo wschodnim i wschodnim od

przedmiotowej działki posiada charakter drenujący, ale przy wysokich, powodziowych

stanach na rzece Wiśle następuje zamknięcie śluz wałowych i na terenach zawala

następuje znaczne podniesienie poziomu wód gruntowych, nawet powyżej powierzchni

terenu. Problem ten należy we właściwy sposób uwzględnić przy projektowaniu ZTPO.

Wody gruntowe wykazują agresywność w stosunku do betonu z cementu

Portlandzkiego.

6. Opis wykonywanych prac

Podczas badań polowych, które wykonywaliśmy niedaleko akademików Politechniki Krakowskiej na Czyżynach wykonywaliśmy następujące prace:

 

1. Otwory badawcze wykonywane ręcznym zestawem wiertniczym.

Liczba otworów: 2

Otwory oddalone od siebie o ok. 5 metrów.

Opis:

Pierwsze wiercenie wykonaliśmy na około 20 cm wyciągnęliśmy świder łyżkowy i odrzuciliśmy glebę. Następnie wykonaliśmy odwiert wyciągnęliśmy próbkę gruntu i przeprowadziliśmy badanie: penetrometrem, ścinarką, wykonaliśmy również próbę wałeczkowania oraz próbę wilgotności gruntu. Próbki gruntu pobieraliśmy, co 20 cm aż do napotkania wody. (W naszym przypadku nie natknęliśmy się na zwierciadło wody gruntowej, pomimo, że otwór wykonaliśmy na około 3m). Głębokość otworów została zapisana w dzienniku pomiarów.

 

Do wykonania odwiertu potrzebny był nam następujący sprzęt:

 

 

 

Opis wykonywanych badań:

 

Penetrometr tłoczkowy:

Celem badania przy użyciu penetrometru tłoczkowego jest oznaczenie stopnia plastyczności (a także spójności gruntu). Spójność gruntu określa się z oznaczonej w umownych warunkach pomiaru granicznej siły Q, która jest uznawana za wytrzymałość gruntu na ściskanie jednoosiowe.

Penetrometr zagłębialiśmy w gruncie do danej wysokości i odczytywaliśmy pomiar na podziałce, który określał pośrednio charakterystykę oporu gruntu.

 

Ścinarka obrotowa:

Celem badania ścinarką obrotową jest szybki pomiar wytrzymałości na ścinanie gruntu. Wytrzymałość na ścinanie gruntu τ_f wyznacza się na podstawie oznaczonej wartości momentu granicznego M_f przy ścinaniu gruntu, tzn. momentu w chwili osiągnięcia wytrzymałości gruntu na ścianie. Ścinarka obrotowa musi być wyposażona w końcówkę skrzydełkową i urządzenie do pomiaru momentu. Badanie polega na przyłożeniu ścinarki obrotowej i wciśniecie w niego końcówki skrzydełkowej. Końcówkę należy obracać powoli i równomiernie aż do uzyskania największego oporu gruntu i odczytać wartość τ_f.

 

 

Wałeczkowanie:

Z próbki gruntu formowaliśmy kulkę o średnicy około 1 cm, następnie w odpowiedni sposób wałeczkowaliśmy ją, aż do momentu, gdy wałeczek nie osiągnął średnicy 3 mm, jeżeli podczas wykonywania badania próbka gruntu nie rozpadała się (łamała podłużnie albo poprzecznie) ponownie formowaliśmy kulkę i czynność te powtarzaliśmy. Zapisywaliśmy ilość wykonanych wałeczków.

Całe badanie powtarzaliśmy na pięciu próbkach.

 

Badanie wilgotności:

Z próbki gruntu formowaliśmy kulkę następnie ściskając ją określaliśmy jej wilgotność: mało, średnio, bardzo wilgotna.

 

   

2. Sondowanie sondą typu ITB-ZW

Sondowanie polega na wbijaniu w podłoże gruntowe końcówki sondy uderzeniami bijaka o masie 22 kg przy wysokości opadania 25 cm. Stopień zagęszczenia i stan gruntu określa się na podstawie liczby uderzeń bijaka na 10cm zagłębienia aż do głębokości badanego otworu.

 

 

3. Sondowanie sondą wkręcaną

Sondowanie polega na zagłębianiu w gruncie końcówki sondy pod wpływem stopniowego obciążenia (obciążniki talerzowe o łącznej masie 100 kg)

Jeżeli sonda nie zagłębia się samoczynnie pod wpływem obciążenia - rozpoczyna się jej wkręcanie i liczenie półobrotów na każde 10 cm wpędu sondy.

Sondowanie kończy się na głębokości otworu badawczego.

7. Analiza uzyskanych wyników badań oraz ocena właściwości gruntów zalegających w podłożu.

Wyniki badań wskazują na występowanie gruntów zarówno spoistych, jak i niespoistych. Przeważają grunty niespoiste. Grunty niespoiste reprezentowane są głównie przez piasek gliniasty, który wykazywał różne właściwości w poszczególnych próbkach.

Grunty spoiste zaś stanowi glina piaszczysta i pylasta oraz pył.

Warunki gruntowe są złożone - występują warstwy gruntów słabonośnych (glina, będąca mieszaniną iłu i pyłu, które są bardzo plastyczne). Biorąc pod uwagę fakt, że planowana inwestycja to dom jednorodzinny, w trosce o długotrwałe użytkowanie budynku zaleca się zagęszczenie gruntu, aby uniknąć pojawienia się osuwisk. Teren ten jest terenem dawnego torfowiska, więc wykopy fundamentowe należy osuszyć (poziom zwierciadła wody gruntowej waha się w tym rejonie i wynosi ok.3 m).

Dokładne dane charakterystyczne dla poszczególnych warstw gruntu zawarte są w dołączonej tabeli nr1.

8. Wnioski

Na podstawie przeprowadzonych badań można stwierdzić, że większą część gruntów stanowią grunty plastyczne. Niestety na wyniki charakterystyk mogły wpłynąć długotrwałe opady deszczu, w związku z czym ich plastyczność była większa, od naturalnej (ostatnie tak intensywne opady deszczu miały miejsce 13 lat temu). Jednakże z drugiej strony, dzięki opadom atmosferycznym mogliśmy wywnioskować, że na tym terenie mogą występować osuwiska (świadczyć może o tym fakt, że zapadaliśmy się w grunt).

Należy również zauważyć, że miejsca pomiaru są usytuowane obok dawnego lotniska na Czyżynach, które zostało wybudowane w 1912 roku, a po II wojnie światowej sukcesywnie likwidowane. Grunty, które znajdują się w jego pobliżu, są to grunty nawieziona na potrzebę budowy lotniska. W przypadku planowania wybudowania w tym miejscu obiektów budowlanych należałby więc przeprowadzić dokładniejsze sondowania gruntów w celu określenia dokładniejszej struktury geologicznej.

Na wyniki naszych badań mogła wpłynąć niedokładność ich wykonania i błędy w obsłudze sprzętu (np. w przypadku ścinarki obrotowej czy penetrometru).

---