Geologická rešerše C 3

Transkript

1 Doplňující záznamy: Ing. Jiří Činka Ing. D. Cichra 0 11/2008 ČISTOPIS v.r. v.r. v.r. Revize Datum Popis Navrhl Kontroloval Schválil Objednatel: Souprava: Statutární město České Budějovice nám. Přemysla Otakara II. 1,2, České Budějovice tel: , fax: posta@c-budejovice.cz, http: Spolufinancování: Státní fond dopravní infrastruktury Sokolovská 278, Praha 9 tel: , fax: info@sfdi.cz, http: Zhotovitel: Projekt: Číslo projektu: VP(HIP): Podprojekt: Stupeň: Obsah: IKP Consulting Engineers, s.r.o. Jirsíkova 5/538, CZ Praha 8 tel: , fax: info@ikpce.com, http: Studie řešení přeložky silnice III/14322 včetně nového přemostění Vltavy a napojení na silnici III/00354 (pro specifikaci a ochranu koridorů a ploch silnice III. třídy) Technická studie nového přemostění Vltavy včetně variant umístění a napojení silnice I/3 a III/00354 Trasa přeložky silnice III/ etapa včetně přemostění Vltavy Datum: Archiv: Formát: Měřítko: Ing. Jiří Čurda studie x A4 - Geologická rešerše Část: Příloha: C 3

2 OBSAH 1. ÚVOD VŠEOBECNÉ GEOLOGICKÉ A HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY INŽENÝRSKOGEOLOGICKÉ POMĚRY Využitelnost zemin do zemních konstrukcí Těžitelnost ZÁVĚR...5 PŘÍLOHY Příloha 1 Lokalizace zájmového místa v rámci širšího okolí v M 1 : Příloha 2 Lokalizace v rámci bližšího okolí, M 1 : Příloha 3 Lokalizace zájmového místa v geologické mapě v M 1 : PODKLADY : Situace zájmového území Geologická mapa ČR 1 : s vysvětlivkami, (list M XXVII České Budějovice) Základní hydrogeologická mapa ČR 1 : s vysvětlivkami, (list 32 České Budějovice) Základní geologická mapa ČR 1 : s vysvětlivkami, (list Líšov) Využité archivní průzkumné práce (Geofond): GF P49465 inženýrskogeologický průzkum, Stavební geologie n.p. Praha 1985 GF P79343 inženýrskogeologický průzkum, Litvínovice komerční centrum, A1 projektové ateliéry

3 1. ÚVOD Pro potřeby studie řešící trasu přeložky silnice III/14322 III. etapa včetně přemostění Vltavy vypracovala geologická služba IKPCE inženýrskogeologickou rešerši. Cílem zpracování projektové studie je vytvoření předpokladů pro výstavbu plánované přeložky silnice III/14322 vedené na území města České Budějovice v seznamu veřejně prospěšných staveb ÚPN jako Stavba propojení sídliště Čtyři Dvory Litvínovice a dále jako Stavba propojení v trase Litvínovice U papíren přemostění Vltavy. V podprojektu se jedná o řešení 3. etapy přeložky v návaznosti na 2. etapu (podprojekt ). Úsek zahrnuje především vlastní přemostění Vltavy včetně řešení na pravém břehu (k silnici III/00354 Lidická třída) na území města České Budějovice a řešení na levém břehu (přímo, paralelní komunikací nebo po I/3, resp. budoucí II/603) zatím rozdílně řešeno v ÚPN města České Budějovice a obce Litvínovice. Cílem geologické rešerše je analyzovat stávající prozkoumanost a popsat předpokládané inženýrskogeologické a hydrogeologické poměry zájmového území. 2. VŠEOBECNÉ GEOLOGICKÉ A HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY Lokalita leží ve východní části českobudějovické pánve, která je zde tvořena platformními křídovými sedimenty a kvartérními terasovými sedimenty řeky Vltavy. Tyto uloženiny spočívají na hluboko uložených metamorfitech šumavského moldanubika pestré skupiny. Z hydrogeologického hlediska patří lokalita do hydrogeologického rajónu č. 216 budějovická pánev. Území je zde ploché s průměrnou nadmořskou výškou 390,0 m.n.m. Výrazná tektonicky predisponovaná kotlina Českobudějovické pánve je vyplněna sedimenty křídy a terciéru. Křídové sedimenty se ukládaly ve sladkovodním prostředí. Tzv. klikovské vrstvy pestrých jílů a písků svrchního senonu jsou silně fosilně zvětrány a ze značné míry denudovány. Nepravidelné usazování těchto sedimentů horizontálně i vertikálně v prostoru pánve je podmíněno tektonickými pohyby a s tím související větší, či menší unášecí silou vody splavující zvětraliny z okolních krystalických hřbetů do prostoru pánve. Přechody mezi vrstvami písků a jílů jsou neostré, vrstvy vzájemně vykliňují v přechodových typech písčitých jílů a jílovitých písků. Generelně lze vysledovat v jižní části zájmového území větší podíl jílů, zatímco v severní části je větší podíl písčité složky. Část tercierních sedimentů zastoupených souvrstvím mydlovarským a zlivským (jílovitopísčité usazeniny) byla při výzdvihu Českého masivu v této oblasti denudována. Následovala kvartérní sedimentace zastoupená na místě písky a písčitými jíly. Nejsvrchnější část lokality je na mnoha místech tvořena antropogenními navážkami charakteru hlinitých písků a písčitých hlin se stavebním odpadem. Lze předpokládat, že navážky budou kypré až středně ulehlé. Navážky leží na původních nivních sedimentech Vltavy holocenních náplavových sedimentech charakteru středně ulehlých hlinitých písků až tuhých písčitých hlín a jílů. Průlinová propustnost (k) těchto promíchaných sedimentů je nízká, koeficient propustnosti k je řádově 10-8 m.s -1. Pod náplavovými sedimenty leží pleistocénní terasové říční sedimenty. Ty jsou ve svrchní části tvořeny většinou ulehlými, zvodnělými středozrnnými a hrubozrnnými štěrky a písky. Kvartérní sedimenty spočívají na sedimentech klikovského souvrství, svrchnokřídového stáří viz výše. Pestré vrstvy stmelených jílovitých písků se v nich střídají s písčitými jíly tuhé až pevné konzistence. S hloubkou jíly a 2

4 písky přecházejí do poloskalní horniny, tedy jílovců a pískovců. Skalní podloží těmto pánevním sedimentům pak tvoří v hloubce cca 100 m biotitické pararuly šumavského moldanubika. Hydrogeologicky jsou na lokalitě nejvýznamnější kvartérní fluviální sedimenty tj. hrubozrnné hlinité písky a štěrky, s průlinovou propustností (koeficient filtrace k řádově m. s -1 ) tvořící kolektor mělkého oběhu podzemní vody. Zvodnění křídových sedimentů je prakticky ve všech písčitých polohách. Horizonty průlinové propustnosti jsou různě zvodněny v závislosti na rozloze infiltračního území a propustnosti zvodnělé vrstvy. Při archivních vrtných pracích realizovaných v zájmovém prostoru bylo navrtáno několik zvodnělých horizontů s volnou i napjatou hladinou. Nadložní kvartérní nivní náplavové sedimenty (hlíny a jemnozrnné písky) se na lokalitě jeví jako izolátor, tj. velmi slabě propustné, neboť střídání písčitých a jílovitých vrstev je velmi nepravidelné. Hladina mělkého oběhu podzemní vody na lokalitě je proto volná až slabě napjatá. Ustálená hladina podzemní vody na lokalitě kolísá 1,2 m až 3,0 m pod stávajícím terénem. 3. INŽENÝRSKOGEOLOGICKÉ POMĚRY Levý břeh Vltavy včetně přemostění je tvořen těmito vrstvami: 1. Povrchová vrstva o mocnosti 0,5 1,0 m je tvořena humózními hlínami a navážkami. 2. Podloží navážek tvoří nivní (holocenní) sedimenty, které mají charakter povodňových hlín až písčitých jílů (F4CS). Jejich mocnost nepřesahuje 2 m. 3. Pod těmito povrchovými vrstvami jsou do hloubky cca 7,0 m již terasové náplavy Vltavy tvořené střídáním proměnllivě zrnitých písků se štěrkem a na bázi štěrky. 4. V hloubce mezi 8 10 m nasedají štěrky na křídové pánevní sedimenty, které jsou ve své svrchní partii tvořeny střídajícími se stmelenými písky a pevnými až tvrdými jíly. Jedná se převážně o šedé, šedobílé, často pestře smouhované jíly až písčité jíly, tuhé, pevné až tvrdé konzistence, které směrem do hloubky přecházejí do poloh tvrdých jílovců a prachovců. Tyto střídající se materiály směrem do hloubky přecházejí do poloskalní horniny, tedy pískovců a jílovců. Běžné je nepravidelné střídání jílovitých a písčitějších poloh po vrstvičkách několik cm mocných. Očekávaný generalizovaný vrstevní sled v levé části lokality : 0,00 0,50 m hlína písčitá F4CS, místy hlinitý písek S4SM, jedná se o navážky 0,50 2,00 m jíl písčitý F4CS, místy až jíl vysoce plasticky F8CH bahenní nivní náplavy povodňové hlíny 2,00 8,00 m písek jílovitý S5SC s příměsí štěrku střídající se s písčitojílovitým štěrkem G3GF, terasa Vltavy 8,00 10,00 m jíl s nízkou konzistencí F6CL, rudohnědý, křída Klikovské vrstvy 10,00? jíl pevný až tvrdý, rudohnědý, postupně až jílovec R6 Hladina podzemní vody byla archivními sondami naražena 1 1,5 m p.t., ustálená hladina je cca 0,5 1,0 m p.t. Při déletrvajícím dešťovém období je nutné počítat s výskytem hladiny podzemní vody prakticky těsně pod terénem. Vzhledem k dostatečné únosnosti stěrkopískové polohy je možné zakládat plošně v této vrstvě. Je nutné počítat s tím, že zakládání bude pod hladinou podzemní vody. Pravý břeh Vltavy ve směru do centra má obdobné vrstevní složení, je zde však nutné počítat s výrazně vyšší mocností navážek, které zde místy dosahují až 2 m. Zastoupeny jsou zde tyto materiály: 3

5 1. Navážky různorodého složení hlinitý písek s kameny a stavebním materiálem, písčité jíly se štěrkem. 2. Nivní (holocenní) sedimenty, které mají charakter písčitých jílů (F4CS). Jedná se o tzv. povodňové hlíny Jejich mocnost nepřesahuje 2 m. 3. Terasové náplavy Vltavy tvořené střídáním proměnllivě zrnitých písků se štěrkem a na bázi štěrky. Štěrkopísky jsou zvodnělé. 4. Křídové sedimenty klikovské souvrství, zastoupené střídajícím se písčitým jílem až jílovcem a jílovitým pískem různého stupně stmelení Očekávaný generalizovaný vrstevní sled v pravé části lokality: 0,00 2,50 m hlína písčitá F4CS, místy hlinitý písek S4SM s kameny a stavebním materiálem - navážky 2,50 3,50 m jíl písčitý F4CS, místy až jíl vysoce plasticky F8CH bahenní nivní náplavy povodňové hlíny 3,50 7,00 m písek jílovitý S5SC s příměsí štěrku střídající se s písčitojílovitým štěrkem G3GF terasa Vltavy 7,00? m jíl s nízkou konzistencí F6CL, pevný, tvrdý postupně až jílovec s vrstvičkami stmeleného písku Hladina podzemní vody byla archivními sondami zastižena v hloubce 3 5 m p.t. Při střídání poloh s různou propustností se v zájmovém území vyskytuje několik úrovní podzemní vody, která může být napjatá. Podle archivních zkrácených chemických rozborů jde převážně o vodu středně tvrdou, slabě kyselou, s vyšším obsahem agresivního CO 2. V následující jsou uvedeny odvozené předpokládané geotechnické charakteristiky materiálů vyskytujících se na lokalitě. Tabulka 1 Předpokládané geomechanické vlastnosti svrchní partie základových půd Geomechanické vlastnosti Písčitá hlína Štěrk s jemn. zeminou Písčitý jíl Jílovitý písek Zařazení dle geologického stáří kvartér kvartér křída křída Konzistence, ulehlost tuhá ulehlý tuhá středně ulehlý Třída dle ČSN , , F3MS G3GF F4CS S5SC Modul přetvárnosti E def (MPa) 5,0 100,0 4,0 4,0 Efektivní úhel vnitřního tření ϕ ef ( ) Efektivní soudržnost c ef (kpa) Totální úhel vnitřního tření ϕ u ( ) Totální soudržnost c u (kpa) Objemová tíha γ n (kn/m 3 ) 18,0 19,0 18,5 18,5 Poissonovo číslo ν 0,35 0,25 0,35 0,35 Třída těžitelnosti dle ČSN Součinitel filtrace k (m/s) až až až až Využitelnost zemin do zemních konstrukcí Z výsledků archivních inženýrskogeologických průzkumů lokality vyplývá, že zeminy, v kterých budou probíhat zemní práce jsou tvořeny navážkami charakteru hlinitého písku klasifikované přibližně jako S4SMY, hlinitými písky (S4SM), písčitými hlinami a jíly (F3MS, F4CS) a jemnozrnnými hlinitými písky (S4SM). 4

6 Zeminy písčitého a štěrkovitého charakteru patří předběžně dle ČSN do III. a IV. skupiny. Záleží na obsahu prachovitého (jílovitého) podílu. Tyto zeminy tvoří přechodovou skupinu mezi dobrými a průměrně vyhovujícími zeminami pro podloží. Vše samozřejmě záleží na obsahu jemnozrnné frakce. Zeminy jílovitého charakteru, které jsou převážně zastoupené v povrchových partiích (tzv. povodňové hlíny) se skládají převážně z prachovitých a jílovitých částic. Jsou namrzavé až nebezpečně namrzavé, při napojení vodou nestabilní a velmi rozbřídavé. Z hlediska použití do zemních konstrukcí pozemních komunikací se jedná o zeminy málo vhodné až nevhodné. Hutnění těchto zemin je možné provádět pouze ve velmi úzkém intervalu vlhkosti blízké optimální. Při napojení vodou klesá jejich pevnost až na 40% pevnosti za optimálního stavu. Z uvedených skutečností vyplývá, že použití těchto zemin do konstrukčních vrstev zemního tělesa je sice možné, ovšem za optimálních klimatických podmínek a před ukládáním zemin do hutněných násypů je nutné zajistit snížení celkové vlhkosti materiálu. V žádném případě nesmí být zeminy zpracovávány v deštivém období. V takovém případě musí být provedena jejich kompletní výměna. Rovněž nesmí být tyto zeminy použity bez vylepšení do aktivní zóny. Vylepšení doporučujeme provést přidáním vápna (vylepšení CaO). Z hlediska hodnocení vhodnosti zemin, požadované únosnosti a míry zhutnění jsou pro zpevněné plochy a komunikace závazná kritéria obsažená v následujících normách a TKP: ČSN Klasifikace zemin pro dopravní stavby ČSN Navrhování a provádění zemního tělesa pozemních komunikací ČSN Kontrola zhutnění zemin a sypanin TKP staveb pozemních komunikací kap. 4. Zemní práce TKP staveb pozemních komunikací kap. 5. Podkladní vrstvy 3.2. Těžitelnost Povrchová zóna tvořená písčitohlinitou navážkou (do hl. 1,0 m) třída těžitelnosti 2 3 Povodňové hlíny (písčité jíly) (do hl. cca 2,0 m) třída těžitelnosti 2 Střídání písků a jílů (do hl m) třída těžitelnosti 3 Pevné jíly a stmelené písky (od hl m) třída těžitelnosti 4 Při hloubení výkopů je nutné počítat s mělkou hladinou podzemní vody do 1 3 m pod terénem. Stěny výkopu musí být v nesoudržných zeminách paženy. 4. ZÁVĚR Úkolem předběžného geologického hodnocení (rešerše) bylo popsat inženýrskogeologické a hydrogeologické poměry lokality. Tyto poměry byly vyhodnoceny na základě archivních sond a mapových podkladů. V předcházejících kapitolách jsou uvedeny inženýrskogeologické poměry pro předběžný návrh uvažované stavby. Pro další fázi projektových prací musí být zpracován etapový inženýrskogeologický průzkumu s cílem ověřit přesný vrstevní sled a zjistit zastoupení a vlastnosti jednotlivých typů zemin. V Praze dne Zpracoval: Ing. Jiří Činka 5

7

8 N zájmový prostor Datum: 07 / 2008 Lokalita: Èeské Budìjovice, trasa pøeložky silnice III/ etapa LOKALIZACE ZÁJMOVÉHO MÍSTA V RÁMCI ŠIRŠÍHO OKOLÍ M 1 : Pøíloha: 1 7

9 N vymezení zájmového prostoru - studie nového pøemostìní Vltavy vèetnì variant umístìní a napojení silnice I/3 a III/ etapa Datum: 07 / 2008 Lokalita: Èeské Budìjovice, trasa pøeložky silnice III/ etapa LOKALIZACE ZÁJMOVÉHO MÍSTA V RÁMCI BLIŽŠÍHO OKOLÍ M 1 : Pøíloha: 2 8

10 Pøíloha 3 - Lokalizace zájmového místa v geologické mapì M 1: N zájmový prostor Vysvìtlivky: 9