Číslo zakázky : 15/054 Křemže, květen 2015 Název zakázky : Kaplice DPS. y = x =

Transkript

1 Závěrečná zpráva o výsledcích inženýrskogeologického průzkumu pro přístavbu objektu domova pro seniory v ulici Míru na pozemcích 1985/1, 1985/2, 1985/3 a 1986/2 v katastrálním území Kaplice (663069). y = x = Číslo zakázky : 15/054 Křemže, květen 2015 Název zakázky : Kaplice DPS výtisk: elektronický

2 OBSAH: 1. Úvod Průzkumné práce Vrtné práce Odběr vzorků Zaměření Geologické a hydrogeologické poměry Geologické poměry Hydrogeologické poměry Geotechnické vlastnosti Základová půda Komunikace, parkoviště Podklady pro projekt Založení Komunikace, odstavné plochy Těžitelnost Závěr Tabulky: tabulka 1 - Přehled provedených sond...4 tabulka 2 - Zastižené zeminy a horniny...5 tabulka 3 - Charakteristiky zemin dle staré ČSN tabulka 4 - Charakteristiky skalních hornin dle staré ČSN tabulka 5 - Zařazení zemin podle vhodnosti do násypů a pro podloží...7 tabulka 6 - Namrzavost zemin...7 tabulka 7 - Sklony svahů...8 PŘÍLOHY: 1. Situace sond cca 1 : Dokumentace sond 3. Vysvětlivky ke geologickým řezům 3.1. Geologický řez : 200/ Geologický řez : 200/100

3 1. Úvod Účel průzkumu : Cílem inženýrskogeologického průzkumu bylo zjistit sled a složení zemin v podloží projektované stavby přístavby domu pro seniory v ulici Míru na pozemcích 1985/1, 1985/2, 1985/3 a 1986/2 v katastrálním území Kaplice. Objednatel : ALFAPLAN s.r.o. Umístění stavby : Areál domu pro seniory se nachází na severním okraji Kaplice v ulici Míru, která jej ohraničuje z jižní a západní strany. Na severu je areál omezen strmým svahem k vodní nádrži Pentle, na východě sousedí s bytovými domy. Přístavba je navržena na západní stranu stávající budovy. Podklady : Situace zájmového území se zakreslením stávajících a projektovaných objektů se zakreslením tras vedení inženýrských sítí v digitální podobě, geologická mapa České republiky v měřítku 1:50000, list Současný stav : V době provádění průzkumných prací byla plocha určená k umístění přístavby domu pro seniory upravena jako park s udržovanými zpevněnými cestami a upravenými travními plochami. Povrch terénu v místě přístavby byl téměř rovinný s minimálním převýšením. Od linie procházející přibližně v místě jižní části přístavby ve východo-západním směru se povrch terénu svažuje mírně k jihu, směrem k severu nejprve mírně později strmě k nádrži Pentle. Technické údaje o stavbě : Projektována je vícepodlažní přístavba se spojovacím krčkem ke staré budově. Půdorysné rozměry nové části budovy jsou přibližně 17,4 x 36,4, od staré budovy bude vzdálena cca 11 metrů. Konstrukční systém přístavby nebyl specifikován, předpokládá se, že budova bude zděná. Metodika průzkumu : Podkladem pro vyhodnocení provedeného inženýrskogeologického průzkumu byly poznatky z pěti jádrových vrtů, zaměření sond. Vyhodnocení a popis zemin je proveden v souladu s ČSN Navrhování a provádění zemního tělesa pozemních komunikací, ČSN EN 1997 Navrhování geotechnických konstrukcí, ISO EN Pojmenování a zatřiďování zemin, starou ČSN Základová půda pod plošnými základy. Evidence : Zakázka podléhá evidenční povinnosti u České geologické služby Geofondu. 2. Průzkumné práce 2.1. Vrtné práce Technické práce na lokalitě byly provedeny dne V prostoru budoucí přístavby bylo vyhloubeno celkem 5 jádrových sond do hloubky 1,5 až 2,5 metrů. Celkem bylo vyhloubeno 9,5 bm sond. Poloha sond byla volena po obvodu budoucí stavby tak, aby sondy popsaly složení zemin v podloží. Sonda J5 byla doplněna kvůli ověření polohy povrchu skalního podkladu v blízkosti trasy parovodu. K hloubení sond byla použita vrtná souprava Wacker BH 24, kde je vrtné soutyčí s odběrnými jádrovkami o průměru od 40 do 70 mm údery zaráženo do podloží. Po vynesení na povrch jsou zastižené zeminy dokumentovány v drážce vyfrézované Ing. Janda, ing. Šetina strana 3 z 10

4 ve stěně odběrné jádrové sondy. K vrtání nebyl použit výplach. Výnos jádra byl cca 95%. Sondy byly po dokončení likvidovány záhozem vytěžené zeminy. tabulka 1 - Přehled provedených sond sonda výška (m) hloubka (m) naražená hladina (m) ustálená hladina (m) výška hladiny (m) J1 99,38 1,5 nezjištěna - - J2 99,61 2,5 nezjištěna - - J3 100,31 1,5 nezjištěna - - J4 99,72 2,5 nezjištěna - - J5 99,82 1,5 nezjištěna Odběr vzorků Z vyhloubených sond nebyly odebrány žádné vzorky zemin k dalšímu laboratornímu zpracování. Podzemní vodu nebyla na lokalitě zastižena. Proto nebyly odebrány její vzorky Zaměření Polohově byly sondy zaměřeny k rohům stavebních objektů na lokalitě. Souřadnice všech průzkumných bodů a bodů řezů jsou v místním souřadném systému, jehož orientace os (mimo pootočení) odpovídá orientaci os v systému JTSK. Výškové zaměření je vztaženo k výšce nivelačního bodu osazeného u rohu západního štítu stávající budovy. Výška tohoto bodu mi nebyla v době zpracování známá, proto byla stanovena hodnotou 100 m a výškový systém označen jako místní. Poloha tohoto bodu je znázorněna v příloze č.1 Situace sond. Povrch terénu byl zaměřen ve dvou řezech vedených vyhloubenými sondami. 3. Geologické a hydrogeologické poměry 3.1. Geologické poměry Z regionálně-geologického hlediska náleží posuzovaná lokalita k Českému masívu, k oblasti tvořené moldanubickými horninami jednotvárné série kaplické jednotky a moldanubickým plutonem. Skalní podloží v širším okolí zájmového území tvoří migmatitizovaná sillimanit biotitická pararula proterozoického stáří. Později v době mladších prvohor byly prostoupeny tyto horniny mladšími granity, které vytváří na povrchu oddělené masívy. Západně od Kaplice jsou dokumentovány relikty neogenních sedimentů mydlovarského souvrství. V prostoru budoucí stavby je skalní podloží tvořeno granitem. Granit je odolný procesům zvětrávání, s přibývající hloubkou poměrně rychle zpevňuje. Mocnost zcela rozložených eluvií písčitého charakteru je velmi malá, místy eluvia zcela chybí. Kvartérní pokryv je velmi malé mocnosti. Jedná se především o zeminy písčité, místy hlinitopísčité. Povrch terénu modelují navážky, některé jsou místního původu a tedy velmi málo rozlišitelné od rostlých zemin. Půdorys stavby křižuje trasa parovodu s navezeným zpětným zásypem výkopu. Geologické vrstvy zastižené při průzkumných pracích jsou popsány v následujícím textu. Každá vrstva je označena symbolem, který je rovněž uveden v přílohách č.2 - Dokumentace sond a č.3 - Geologické řezy. Ing. Janda, ing. Šetina strana 4 z 10

5 tabulka 2 - Zastižené zeminy a horniny Symbol R Q0 Q1 Popis navážka hlinitý písek se zbytky stavebního rumu, úlomky cihel, kameny granitu převážně do 50 mm, místy slabě humosní, navezeno při úpravě terénu nebo zásyp výkopu (J4) písek hlinitý humosní povrchová obhospodařovaná vrstva, místy může být také navezena písek slabě hlinitý, zavlhlý, středně ulehlý, střednozrnný až hrubozrnný, obsahuje úlomky podložního granitu převážně velikosti do 50 mm ČSN ČSN mocnost (m) stáří S4/SM+GY 0,4-1,9 S4/SMO 0,1-0,2 S3/S-F(+G) 0,4-0,5 recent kvartér Q2 písek hlinitý zavlhlý, středně ulehlý, střednozrnný až hrubozrnný S4/SM 0,6-0,8 Y1 Y2 eluvium granitu zcela rozložený granit na zeminu charakteru ulehlého až velmi ulehlého slabě hlinitého písku střednozrnného až hrubozrnného, místy eluvia chybí granit zcela až silně zvětralý, hustota diskontinuit extrémně velká, vrtáním se rozpadá na písčitý štěrk, použitou metodou dále nevrtatelné, pod počvou vrtů místy až R4 S3/S-F do 1,7 R5 sondy ukončeny před dosažením báze vrstvy Uvedené údaje o zastižených horninách a jejich mocnostech se vztahují pouze k místům, kde byly sondy provedeny. V jiných polohách může být složení zemin v podloží odlišné. Při popisu vynesených zemin bylo patrné, že rozhraní mezi jednotlivými zeminami nejsou zcela ostrá, zeminy se vzájemně prolínají, mohou vytvářet tenké mezivrstvy s odlišným zrnitostním složením. Také stupeň zvětrání skalního podkladu se může výrazně měnit ve vertikálním i horizontálním směru. Popsané mocnosti vrstev zemin je proto lépe považovat za orientační. moldanubikum 3.2. Hydrogeologické poměry Hydrogeologické poměry jsou podmíněny zejména geologickou stavbou. Horniny krystalinika mají sníženou puklinovou propustnost, která v dosahu zvětrávacích procesů závisí hlavně na charakteru zvětralin. Relativně lepší puklinovou propustnost mají granitoidy moldanubického plutonu. Z kvartérních hornin mají větší hydrogeologický význam fluviální akumulace sedimentů údolních niv a některá mocnější písčitá eluvia. Propustnost kvartéru se mění podle charakteru uloženin. Pro dané území jsou charakteristické mělké zvodně vázané na povrchovou zónu kvartérních uloženin, zónu zvětrávání, případně přípovrchového rozpojení hornin. Oběh podzemních vod má většinou lokální charakter. K drenáži podzemních vod dochází jednak pozvolnými výrony do povrchových toků nebo prameny s charakterem vývěrů a mokřin, převážně s malou vydatností. Provedenými mělkými průzkumnými sondami nebyly detailní hydrogeologické poměry ověřeny a výše popsané hydrogeologické poměry je třeba považovat za obecné pro širší oblast lokality. Zájmová lokalita je z hydrogeologického hlediska spíše místem infiltrace srážkové vody do podloží. Drenážní bázi vytváří východně protékající Malše s bočními přítoky, v našem případě Žďárským potokem a údolní nádrží Pentle. Podzemní voda nebyla ve vyhloubených sondách do jejich konečné hloubky zastižena. Lze očekávat, že je zakleslá v systému tektonických poruch s písčitou výplní ve větších hloubkách a že neovlivní návrh či postup zakládání stavby. Místní hydrogeologické poměry mohou být ovlivněny také výkopy pro podzemní inženýrské sítě. Jejich propustné zpětné zásypy mohou převádět vodu i na poměrně velké vzdálenosti. Ing. Janda, ing. Šetina strana 5 z 10

6 4. Geotechnické vlastnosti 4.1. Základová půda Následující tabulka uvádí hodnoty charakteristik zastižených zemin tak, jak je uváděla stará norma ČSN Základová půda pod plošnými základy. Zastižené vrstvy základové půdy jsem označil symboly a čísly, která jsou shodná s čísly uváděnými v příloze č. 2 - Dokumentace sond a číslo 3. - Geologické řezy, kde je v popisu jednotlivých vrstev uvedeno zatřídění dle ČSN Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací, dle ČSN Základová půda pod plošnými základy, dle ISO EN Geotechnický průzkum a zkoušení Pojmenování a zatřiďování zemin. Vrstvy základové půdy jsem zatřídil podle makroskopické prohlídky vytěžených hornin. tabulka 3 - Charakteristiky zemin dle staré ČSN Symbol Q1 Q2 Y1 Popis písek hlinitý písek eluvium granitu písek Konzistence ulehlost středně ulehlý středně ulehlý ČSN EDEF cu u cef ef Rdt m kn/m 3 MPa kpa kpa kpa S3/S-F 0,30 0,74 17, ,3 S4/SM 0,30 0, ,3 ulehlý S3/S-F 0,30 0,74 17, ,3 V tabulce uvedené hodnoty tabulkové výpočtové únosnosti jsou uvedeny pouze pro předběžný návrh stavební konstrukce a snazší orientaci při návrhu základů. Pro statické posouzení se doporučuje postupovat dle zásad II. geotechnické kategorie (viz dále v textu). U nesoudržných zemin třídy S4 platí hodnoty tabulkové výpočtové únosnosti pro zeminy s tuhou až pevnou konzistencí (týká se výplně). U ostatních tříd nesoudržných zemin odpovídají hodnoty příslušné míře ulehlosti. Tyto hodnoty platí pro hloubku založení 1 metr a šířku základu 1 metr. Zvýšení hodnot tabulkové výpočtové únosnosti je možné uvažovat, je-li hloubka založení a šířka základu větší než 1 m (viz dále v textu). Hodnoty charakteristik neuvádím pro navážky, které jsou obvykle bez úprav pro zakládání nevhodné. tabulka 4 - Charakteristiky skalních hornin dle staré ČSN Číslo vrstvy. ČSN Skalní hornina Pevnost v prostém tlaku c Klasifikace pevnosti Přetváření Edef m Rozměr Symbol - MPa - - MPa - Y2 R5 Zvětralý granit. Hustota diskontinuit extrémně velká 3 velmi nízká střední 0, , Komunikace, parkoviště Vlastnosti zastižených zemin pro použití do hutněných násypů a jako pláň komunikace podle ČSN Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací na základě makroskopického popisu a zatřídění hornin uvádí následující tabulka: Ing. Janda, ing. Šetina strana 6 z 10

7 tabulka 5 - Zařazení zemin podle vhodnosti do násypů a pro podloží Symbol Název zeminy ČSN Zařazení do násypů Pro podloží vozovky (pro aktivní zónu) Q1 písek S3/S-F vhodná podmínečně vhodná Q2 hlinitý písek S4/SM podmínečně vhodná podmínečně vhodná Y1 eluvium granitu - písek S3/S-F vhodná podmínečně vhodná Namrzavost zemin je stanovena jen podle makroskopického popisu a zatřídění zemin a popsána v následující tabulce. tabulka 6 - Namrzavost zemin Symbol Název zeminy ČSN Obsah jemných částic f (%) Mez tekutosti wl (%) Namrzavost zeminy podle obr.1, ČSN Q1 písek S3/S-F nenamrzavé až mírně namrzavé Q2 hlinitý písek S4/SM mírně namrzavé až namrzavé Y1 eluvium granitu - písek S3/S-F nenamrzavé až mírně namrzavé 5. Podklady pro projekt 5.1. Založení Základové poměry zjištěné geologickým průzkumem klasifikuji dle ČSN článku 20b) jako složité. Základovou půdu tvoří na lokalitě skalní horniny, kvartérní pokryv nemá rovnoměrnou mocnost. V případě, že se bude jednat o konstrukci zděnou, necitlivou na nerovnoměrné sedání a že bude mít dostatečnou rezervu v plastické oblasti přetvoření, považuji za možné ji v souladu s normou ČSN , článek 21a) klasifikovat jako konstrukci nenáročnou. Při návrhu základových konstrukcí lze proto v tomto případě postupovat dle zásad 2. geotechnické kategorie (článek 24a normy). Pro výpočet se použijí směrné normové charakteristiky základové půdy a základové konstrukce budou posuzovány dle I. a II. mezního stavu. Také podle ČSN EN Navrhování geotechnických konstrukcí lze základové konstrukce posuzovat podle 2. geotechnické kategorie, protože základové poměry nejsou nijak výjimečné nebo neobvyklé a z pohledu konstrukčního se jedná o běžný typ konstrukce. V případě, že statik nebude souhlasit s klasifikací stavby jako nenáročné, bude zapotřebí provést návrh založení dle zásad pro 3. geotechnikou kategorii. Do výpočtů pak vstupují normové charakteristiky základové půdy stanovené podle výsledků zkoušek uskutečněných při průzkumu staveniště. To by si vyžádalo provedení doplňkového průzkumu spojeného s terénními zkouškami nebo odběrem vzorků pro laboratorní zkoušky. První mezní stav se vypočte podle vzorce 12 či 24 normy ČSN s dosazením výpočtových hodnot. Výsledná hodnota R d musí být větší nebo rovna účinkům extrémního výpočtového zatížení v nejnepříznivější základní, popř. i mimořádné kombinaci. Druhý mezní stav (přetvoření) se vypočte postupnou sumací podle vzorce 27 normy, přitom opravný součinitel přitížení m uvádí tabulka 3 - Charakteristiky zemin na straně 6. Ve vzorci 27 počítáme z,i z přitížení f, což je rozdíl provozního výpočtového zatížení v upravené základní kombinaci (sestávající ze zatížení stálých, nahodilých dlouhodobých a trvalých složek krátkodobých zatížení uvažovaných bez přihlédnutí k Ing. Janda, ing. Šetina strana 7 z 10

8 součiniteli kombinace) a původního zatížení v úrovni základové spáry před hrubými terénními úpravami a vyhloubením základových jam. Výpočtové hodnoty charakteristik základové půdy obdržíme z normových postupem podle článků 92 a 115. Založení objektu přístavby lze provést plošně na základových pasech, základové desce nebo základových patkách. Základovou spáru doporučuji navrhnout do hloubky minimálně 80 cm tak, aby základovou půdu tvořila eluvia granitu třídy S3/S-F případně zcela zvětralý granit třídy R5. Podzemní voda neovlivní návrh založení ani postup výstavby. Základovou spáru je nutné ručně očistit od napadané nebo nakypřené zeminy. Pozornost je nutné věnovat místům, kde se v polohách eluvií granitů dostává k povrchu méně zvětralý granit a kde bude základ ležet přímo na tomto skalním podkladu. Těmto místům je třeba věnovat zvláštní pozornost. Při návrhu založení doporučuji přijmout taková opatření, která zamezí zlomení konstrukce základů nad méně zvětralou částí skalního podloží. Takovým opatřením může být odtěžení části méně zvětralých hornin v podloží základu a její nahrazení hutněnými zeminami podobného charakteru jako jsou okolní více zvětralé horniny. Při posuzování druhého mezního stavu doporučuji posoudit rozdíly v sedání objektu, kdy jedna strana bude založena na téměř nestlačitelných zvětralých granitech a druhá strana na ulehlých eluviálních píscích. Zvláštní pozornost je nutné věnovat místům, kde se dnes nachází trasy vedení podzemních inženýrských sítí. Zpětné zásypy jsou většinou jen kypré a špatně zhutněné. Dokumentováno je to například v sondě J4, kde byly kypré navážky zastiženy až do hloubky 1,9 metru. Svahy stavební jámy se dnem nad hladinou podzemní vody a maximální hloubkou dva metry je možné na přechodnou dobu upravit do následujících maximálních sklonů. tabulka 7 - Sklony svahů symbol popis sklon Q1, Y1 písek, eluvium granitu 1 : 1,5 Q2 hlinitý písek 1 : 1 Svahy hlubších stavebních jam je nutno individuálně posoudit statickým výpočtem. Při budování podloží podlahových konstrukcí bývá obvykle požadováno, aby na povrchu štěrkových násypů bylo dosaženo hodnoty deformačního modulu E DEF,2 > MPa při postupu dle normy , příloha D. Poměr druhého a prvního deformačního modulu z příslušného zatěžovacího stupně statické zatěžovací zkoušky deskou by měl být menší než 2,5. S ohledem na předpokládané zatížení podlahových konstrukcí je možné tyto hodnoty ještě upravit. Mocnost násypu z podkladní štěrkodrti bude závislá na výšce usazení stavby v terénu a volbě zemin násypu. Pokud budou zemní pláň pod konstrukcemi podlah tvořit zeminy charakteru zastižených středně ulehlých písků či hlinitých písků, předpokládám, že k dosažení výše uvedené hodnoty 45 MPa bude zapotřebí navézt polštář ze štěrkodrti s frakcí např mm o mocnosti cca 20 cm. Mocnost vrstvy štěrkodrtí však doporučuji s předstihem ověřit hutnicím pokusem. Zeminy vytěžené z podloží stavby budou většinou vhodné pro uložení do hutněných zpětných zásypů. Při jejich dočasném uložení na mezideponii doporučuji její zabezpečení, aby nedošlo ke znehodnocení zemin srážkovou vodou. Ing. Janda, ing. Šetina strana 8 z 10

9 5.2. Komunikace, odstavné plochy Hladina podzemní vody nebyla zastižena. Kapilární vzlínavost podložních zemin dosahuje hodnot v řádu několika decimetrů. S ohledem na tyto skutečnosti a při uvážení malé vlhkosti přípovrchových vrstev považuji při nezměněných geologických poměrech za možné klasifikovat vodní režim v prostoru budoucího staveniště jako příznivý difúzní. Pláň vozovek a parkovišť doporučuji upravit tak, aby bylo dosaženo deformačního modulu E DEF,2 MPa z druhé zatěžovací větve při provedení metodikou dle ČSN metoda dle přílohy A, poměr E DEF,2/E DEF,1 2,5. Nedosáhne-li se uvedeného modulu ani po přehutnění povrchu pláně, je třeba zeminu vyměnit za vhodnější pro hutnění. Na povrchu konstrukčních štěrkových vrstev doporučuji dosažení deformačního modulu E DEF,2 0 MPa (v místech s předpokládaným pohybem nákladních vozů 100 MPa) z druhé zatěžovací větve při provedení metodikou dle ČSN metoda dle přílohy A, poměr E DEF,2/E DEF,1 2,5. Pokud budou aktivní zónu vozovky tvořit zastižené slabě hlinité až hlinité písky, je možné očekávat, že k dosažení hodnoty 45 MPa z druhé větve statické zatěžovací zkoušky postačí, bude-li svrchní vrstva o mocnosti cca 20 cm vyměněna za štěrkodrť frakce 0/63 mm. Hodnotu 45 MPa v úrovni zemní pláně doporučuji korigovat s ohledem na hodnoty požadované na povrchu konstrukčních štěrkových vrstev a na navrženou skladbu vozovky. Velmi často bývá nutné tuto hodnotu zvýšit. Před zahájením stavebních prací doporučuji navrženou konstrukci ověřit provedením hutnícího pokusu přímo na místě v terénu Těžitelnost Průzkumnými sondami byly zastiženy zeminy třídy těžitelnosti 2. až 3. dle staré normy ČSN Vrty byly ukončeny v polohách, kde hornina přechází ve zcela zvětralý granit s předpokládanou těžitelností třídy 4. Hlouběji je nutné očekávat nárůst třídy těžitelnosti ke stupni 5. až 6. Nelze vyloučit, že v polohách mezi sondami nebude zastižena méně zvětralá hornina blíže k povrchu nebo že hloubka zvětrání bude větší, než bylo v sondách zjištěno. Z výsledků provedených sond však lze konstatovat, že od hloubky cca 1,5 metru bude již místy nutné použít těžší bagr nebo přistoupit k rozrušování horniny pomocí rozpojovacích hydraulických kladiv. Přesnější klasifikaci třídy těžitelnosti bude možné provést po otevření stavební jámy. Ing. Janda, ing. Šetina strana 9 z 10

10 6. Závěr Inženýrskogeologický průzkum pro přístavbu domu pro seniory jsem vyhodnotil z poznatků získaných z pěti jádrových vrtů. Základové poměry jsou klasifikovány jako složité. Základové poměry ztěžují také trasy podzemních vedení inženýrských sítí. Založení objektu je možné navrhnout plošné na základových pasech, základové desce nebo základových patkách. Základovou půdu budou tvořit především písčitá eluvia granitu a zvětralý granit. Podzemní voda plošné založení objektu neovlivní. hutnění. V textu zprávy jsou uvedena doporučení k návrhu a postupu založení, navážení násypů a kontrolám V případě, že budou v průběhu stavebních prací zjištěny skutečnosti, které nevyplývají z předložené zprávy, doporučuji kontaktovat jejího zpracovatele. Pro stádium výstavby doporučuji provedení kontroly míry zhutnění zásypů pod podlahovými konstrukcemi, komunikacemi a přejímku základové spáry, nejlépe zpracovatelem posudku. V Křemži dne Zpracoval: Ing. Martin Janda Ing. Janda, ing. Šetina strana 10 z 10