Dokumentacja geologiczno-inżynierska

Wykonanie:

Elżbieta Owczarczyk, nr albumu 126634

Justyna Serwik, nr albumu 126619

Wrocław, grudzień 2006r.

1. Wstęp

Celem dokumentacji geotechnicznej jest posadowienie Zakładu Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych w Bielsku-Białej - Lipniku przez:

„EKO-FUTURE”

ul. Sixta 20

43-300 Bielsko Biała.

2. Charakterystyka obiektu

Zakład Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych będzie się skła­dać z:

• kompostowni odpadów komunalnych,

• zakładu gdzie będzie prowadzony odzysk surowców wtórnych, takich jak: szkło, metale oraz tworzywa sztuczne. Odzyskane surowce będą kierowane do czyszczenia i ponownego przetworzenia.

Odpady po przywiezieniu będą wysypywane z samochodów do specjalnych zsy­pów, z których będą bezpośrednio przenoszone na taśmociągi, a dalej do zbiornika. W pierwszej fazie sortowania odzyskaniu poddawane będą metale żelazne. Będzie się to odbywało poprzez „wyciąganie” metali z masy odpadowej przy pomocy trzech elektromagne­sów umieszczonych nad poruszającym się taśmociągiem. Elektromagnesy umiesz­czone są na suwnicach, po których poruszają się w bok, by zebrane metale prze­nieść do pojemników. Metale wyłapane przez elektromagnes są najpierw groma­dzone w pojemnikach, a następnie w magazynie surowców wtórnych.

Do segregacji elektromagnetycznej odpady będą podawane przy pomocy dźwigu z tzw. poli­pem o pojemności 1 m³. Dźwig będzie obsługiwany przez komputer, którego zada­niem jest również sterowanie częstotliwością poruszania się elektromagnesów.

Po odzyskaniu z masy odpadowej metali nastąpi zatrzymanie taśmociągów i w trakcie sepa­racji ręcznej z odpadów odzyskiwane będzie szkło oraz tworzywa sztuczne. Odzy­skane surowce będą gromadzone w pojemnikach ustawionych w pobliżu taśmocią­gów, a następnie w magazynie surowców wtórnych.

Po separacji ręcznej pozostała masa odpadów będzie kierowana do magazynu materii organicznej, skąd odpady będą ładowane do biostabilizatora i poddawane kompostowaniu. W magazynie tym będą również gromadzone odpady „zielone” tzn. liście, trawa i inna substancja organiczna, przeznaczona do kompostowania.

Procesom segregacji będzie poddawany również materiał balastowy uzyskany po oczyszczaniu kompostu na sicie wielokątnym. Balast z sita będzie przenoszony bez­pośrednio na poruszające się taśmociągi. Gdy odpady zostaną rozłożone na całej długości taśmociągu nastąpi jego zatrzymanie, a pracownicy przystąpią do segrega­cji ręcznej odpadów.

Z balastu odzyskiwane będą metale (te których nie wyłapał elektromagnes), szkło, tworzywa sztuczne oraz większe kawałki kompostu, które zostały na sicie. Od­zyskane surowce będą kierowane do magazynu surowców wtórnych, natomiast cząstki kompostu będą zawracane do magazynu materii organicznej, a dalej do bio­stabilizatora.

Pozostałe odpady będą gromadzone w zbiorniku, a następnie wywożone na pobliskie składowisko odpadów.

Nie odzyskuje się papieru oraz tektury z ogólnej masy odpadów ze względu na jego za­nieczyszczenie różnorodnymi substancjami np. materią organiczną (odpady ku­chenne), olejami itp.

Obecne w odpadach komunalnych opony będą składowane w magazynie su­rowców wtórnych, w boksie tworzyw sztucznych. Po zgromadzeniu dużej ilości będą wywożone do unieszkodliwiania , do odpowiedniego zakładu.

Zakład Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych przekazuje odzyskane surowce następującym odbiorcom:

• Szkło - Huta „Orzesze”

• Tworzywa sztuczne - firma przetwarzająca polietylen w Wałbrzychu

• Opony - Zakład Cementowo - Wapienniczy w Górażdży - metoda termiczna

• Metale żelazne - skup złomu żelaznego

• Inne metale - odpowiednie skupy złomu

Kompost dojrzały jest sprzedawany odbiorcom na podstawie podpisanych umów. Odbiorcą kompostu jest głównie Zakład Zieleni Miejskiej w Bielsku-Białej oraz osoby prywatne.

3. Zakres wykonywanych prac

• Prace polowe: wiercenia

• otwory wiertnicze wiercimy w siatce trójkątnej

• głębokość wiercenia dla potrzeb projektu 10 m

• średnica otworu 80-105 (115) mm

• Badania laboratoryjne:

• analize makroskopowa,

• Prace kameralne:

• mapa dokumentacyjna w skali 1:200

• mapa gruntów budowlanych w skali 1:400

• mapa geologiczna 1:250 000

• przekroje geologiczno-inżynierskie w skali 1:....

• karty otworów geologicznych w skali 1:5-

• część tekstowa

4. Opis terenu badań

1. Lokalizacja

Projektowany Zakład Kompleksowego Unieszkodliwiania Odpadów Komunal­nych w Bielsku-Białej zlokalizowany jest we wschodniej części miasta, pomiędzy ulicą Krakowską (od strony południowej), a linią kolejową relacji Bielsko-Biała - Kraków (od strony północnej).

Zakład oddalony jest od ulicy Krakowskiej o 260 m oraz od linii kolejowej o ok. 160 m.

Od strony zachodniej teren Zakładu graniczy z istniejącym wysypiskiem odpadów komunalnych, a od strony wschodniej z nieużytkami zielonymi.

Teren przeznaczony pod ten Zakład posiada długość ok. 850 m, a szerokość ok. 400 m. Od strony północnej teren jest ograniczony rurociągiem wody pitnej ∅ 1200 mm, a dalej torami PKP. Od strony południowej znajduje się wierzchołek wyniosłości, a dalej ulica Krakowska.

Rozpatrywany teren stanowią głównie ogródki działkowe, za wyjątkiem wschod­niej części, którą stanowią pola uprawne.

2. Morfologia

Pod względem morfologicznym teren ten jest bardzo urozmaicony. Położony jest on na północnym stoku lokalnego wyniesienia o wys. 445 m n.p.m.

Rzędne terenu parceli zakładu wahają się od 370 m n.p.m. do 425 m n.p.m. De­niwelacja terenu wynosi więc 55 m.

3. Hydrografia

Pod względem hydrograficznym teren ten jest również urozmaicony. Jest on poprzecinany kilkoma niewielkimi ciekami o kierunku przepływu z południa na północ, które stanowią dopływy potoku Krzywa. Potok Krzywa (dopływ rzeki Białej) przepływa w odległości ok. 420 m na północ od projektowanego zakładu unieszkodliwiania od­padów komunalnych. Wymienione cieki miejscami płyną w dość głęboko wciętych jarach. W okresach suchych niektóre z nich wysychają.

5. Charakterystyka geologiczna terenu badań

1. Budowa geologiczna

Teren badań leży w obrębie Karpat Zewnętrznych - jednostki tektonicznej zwa­nej płaszczowiną śląską.

W budowie geologicznej tego terenu wyróżniamy utwory kredy dolnej (część po­łudniowa) i nierozdzielnej jury - kredy (część północna). Utwory kredy dolnej to łupki cieszyńskie górne wykształcone w postaci łupków z wkładkami piaskowców cienko ławicowych.

Utwory nierozdzielne jury - kredy to wapienie cieszyńskie. Budowę geologiczną przedstawia Mapa Geologiczna rejonu Bielska-Białej na podstawie mapy geologicznej Polski w skali 1 : 250 000.

Zarówno wapienie cieszyńskie, jak i łupki cieszyńskie górne w stropowej części wykształcone są w postaci zwietrzelin spoistych i kamienistych. Zalegają one płycej w zachodniej i środkowej części terenu zakład, natomiast w części wschodniej znaj­dują się dużo głębiej (poniżej 11 m p.p.t.).

Stopień spękania i zwietrzenia jest różny. Miejscami łupek jest bardzo kruchy, stąd też granica między skałą a zwietrzeliną kamienistą nie jest ostra. Nad zwietrzeli­nami kamienistymi występują zwietrzeliny spoiste wykształcone jako gliny pylaste zwięzłe, iły, iły pylaste z okruchami kamienistymi. Miąższość tych zwietrzelin jest zróżnicowana i średnio wynosi 1,5 - 2,0 m.

Lokalnie na utworach kredy we wschodniej części zakładu występują utwory czwartorzędowe. Są to utwory zboczowe oraz utwory związane z akumulacyjną działalnością lokalnych cieków - utwory rzeczne. Utwory zboczowe to głównie wy­kształcone gliny piaszczyste, gliny pylaste i pylaste zwięzłe oraz iły. Grunty te zawie­rają ok. 40-50 % domieszki okruchów kamienistych drobnych oraz większych, do­chodzących do średnicy ok. 15-20 cm, okruchów piaskowca. Oprócz utworów spo­istych występują również zaglinione rumosze wapienia.

Utwory zboczowe charakteryzują się dużą zmiennością litologiczną, dużą za­wartością domieszek kamienistych różnej wielkości, o różnym stopniu obtoczenia i nieregularnym zawodnieniu w przypadku występowania wody gruntowej.

W dwóch nawierconych otworach stwierdzono obecność osadów akumulacyj­nych. Są to grunty organiczne wykształcone jako gliny pylaste próchnicze i namuły spoiste z domieszką drewna oraz gliny pylaste zwięzłe. Grunty te związane są z działalnością lokalnych cieków powierzchniowych.

Powierzchnię terenu pokrywa cienka warstwa gleby (0,4 m) oraz warstwa nasypu kamienisto - gliniastego.

2. Warunki wodne

Pod względem hydrogeologicznym teren badań położony jest w Regionie Kar­packim, Podregionie Zewnętrzno Karpackim. Wody podziemne tego terenu można podzielić na trzy poziomy wodonośne: czwartorzędowy, trzeciorzędowy i kredowy.

Poziom czwartorzędowy

Występuje on wśród żwirów i piasków aluwialnych w dolinach rzek i potoków, a także w glinach zwietrzelinowych. Zwierciadło wody najczęściej stabilizuje się na głębokościach do 5 m p.p.t. Warstwy wodonośne zasilane są przede wszystkim w wyniku bezpośredniej infiltracji i w tych wypadkach zwierciadło wody jest swobodne. Woda bardzo często zawiera zbyt dużą ilość żelaza i manganu, nieraz w ilościach ponadnormatywnych, i stąd niezbyt dobra jej jakość.

Poziom trzeciorzędowy

Znajduje on się w szczytowych partiach gór, gdzie zalegają grubo ławicowe pia­skowce magurskie. Na wskutek inwersji rzeźby są to z reguły strefy synklinalne. Warstwy magurskie podścielone są warstwami łupkowo - marglistymi. Otwarte struktury ułatwiają pojawienie się na powierzchni terenu wód mineralizowanych, po­chodzących z dużych głębokości, ok. 1000m.

Poziom kredowy

Tworzą go piaskowce i zlepieńce z wkładkami łupków. Duży wpływ na możli­wość krążenia wód w obrębie tych utworów mają spękania skał. Mineralizacja tych wód podziemnych jest niewielka, lokalnie może być podwyższona wskutek dopływu wód z głębszego podłoża. Na obszarze zbudowanym z warstw cieszyńskich (dolna kreda) stwierdzono poziom wodonośny związany z wkładkami piaskowców i mułow­ców w obrębie czarnych łupków wapnistych i wapieni cieszyńskich.

Przepuszczalność podłoża

Analiza wyników badań wykonanych w Laboratorium Przedsiębiorstwa Geolo­giczno-Geodezyjnego „Geoprojekt-Śląsk” Sp. z o. o. w Katowicach pozwoliła podzie­lić rozpatrywany teren na trzy warstwy:

• warstwa I - praktycznie nie izolująca, współczynnik filtracji wynosi więcej niż 1,1*10^-6 m/s,

• warstwa II - bardzo słabo izolująca, współczynnik filtracji wynosi od 1,1*10^-6 do 1,1*10^-8 m/s,

• warstwa III - słabo izolująca, współczynnik filtracji wynosi od 1,1*10^-8 do 1,1*10-10 m/s.

Analizowane podłoże stanowią warstwy bardzo słabo izolujące, dlatego też ko­nieczne jest dodatkowe uszczelnienie podłoża składowiska, aby tworzące się odcieki nie przedostawały się do gleby i wód podziemnych.

1. Warunki geologiczno-inżynierskie

Na podstawie wydzieleń stratygraficznych, genetycznych, litologicznych i fi­zyko-mechanicznych dokonano podziału podłoża na warstwy geotechniczne. Wy­dzielono trzy typy gruntów:

• I grupa - utwory czwartorzędowe akumulacji rzecznej, spoiste organiczne,

• II grupa - utwory czwartorzędowe, zboczowe spoiste, oraz kamieniste (rumosze luźne, średnio zagęszczone),

• III grupa - utwory kredy (zwietrzeliny spoiste i skaliste, spękane)

1. Stateczność masywu skalnego

Stateczność związana jest z przemieszczaniem się mas ziemnych i odpadowych. Wysypisko jest stateczne wtedy, gdy cechę tę posiada zarówno podłoże jak i zmaga­zynowana masa odpadów. Stabilność podłoża można poprawić stosując zabiegi wzmacniające, natomiast w celu poprawy stabilności odpadów należy przeprowa­dzać właściwe zagęszczenie i ukształtowanie skarp zewnętrznych.

Analiza statyczno-wytrzymałościowa zbocza w Bielsku-Białej przewidywanego do zagospodarowania na Zakład Unieszkodliwiania Odpadów Komu­nalnych, została przeprowadzona dla najbardziej niekorzystnych schematów oblicze­niowych uwzględniających

• największe nachylenie zbocza,

• występowanie w podłożu najsłabszych warstw geotechnicznych,

• przyjęcie minimalnych parametrów spójności i kąta tarcia wewnętrznego gruntów spoistych, charakteryzujących ich trwałą wytrzymałość na ścinanie,

• dla gruntów zawodnionych przyjęto ciężary objętościowe z uwzględnieniem wy­poru wody,

Analiza wykazała, że zjawiska osuwiskowe mogą sporadycznie zaistnieć, ale będą one miały charakter lokalny i marginalny. Z punktu widzenia występowania zja­wisk osuwiskowych analizowane zbocze nie powinno stwarzać problemów przy jego zagospodarowaniu jako Zakład Unieszkodliwiania Odpadów.

6. Zalecenia i wnioski

Zaleca się wykonanie badania składu chemicznego gruntów i wód. Na próbkach gruntu powinno się wykonać następujące oznaczenia: wilgotność, cynk (Zn), miedź (Cu), chrom (Cr), nikiel (Ni), ołów (Pb), kadm (Cd), rtęć (Hg), arsen (As), bar (Ba), glin (Al), molibden (Mo).

Analizy wody powinny objąć następujące oznaczenia: pH, twardość, wapń (Ca), magnez (Mg), związki azotu, chlorki (Cl), siarczany (SO₄), zawiesina, żelazo (Fe), mangan (Mn), cynk (Zn), miedź (Cu), chrom (Cr), nikiel (Ni), ołów (Pb), kadm (Cd), rtęć (Hg), arsen (As), bar (Ba), glin (Al), molibden (Mo).

Podłoże budowlane do głębokości rozpoznania wynoszącej od 5-10 m ma charakter niejednorodny i warstwowany.

Woda gruntowa na terenie badań występuje we wszystkich otworach badawczych (oprócz otworu 28) na głębokości 1,0-1,7 m. Z uwagi na konieczność wybudowania zbiornika na odpady oraz poletek na dojrzewający kompost należy uwzględnić zabezpieczenie gruntu i wód gruntowych przed zanieczyszczeniem powstałym poprzez infiltrację wód opadowych przez odpady i kompost.

Głębokie wykopy (poniżej 3m) należy wykonać w obudowie zabezpieczającej przed utratą stateczności i po wykonaniu lokalnego odwodnienia terenu.

---