ZPRÁVA O INŽENÝRSKO-GEOLOGICKÉM A HYDROGEOLOGICKÉM PRŮZKUMU V MÍSTĚ NOVĚ NAVRŽENÉ ČOV V AREÁLU ZD KOKORY

Transkript

1 Ing. Jaroslav Tylich Velký Újezd 166 GTX Olomoucký kraj Inženýrská geologie tel. / fax : a její aplikace mobil : INVESTOR: Voding Hranice spol. s r.o. Zborovská Hranice AKCE: ZPRÁVA O INŽENÝRSKO-GEOLOGICKÉM A HYDROGEOLOGICKÉM PRŮZKUMU V MÍSTĚ NOVĚ NAVRŽENÉ ČOV V AREÁLU ZD KOKORY OBEC: Kokory KRAJ: Olomoucký ZPRACOVATEL: Ing. Jaroslav Tylich ZAKÁZKOVÉ ČÍSLO: POČET VYHOTOVENÍ: 5 DATUM VYHOTOVENÍ: 3 / 212 ČÍSLO VYHOTOVENÍ: 5

2 O b s a h 1. Úvod 2. Sondovací práce a zaměření sond 3. Geomorfologické a geologické poměry 4. Údaje o podzemní vodě 5. Geotechnické vlastnosti základových půd 6. Technický závěr P ř í l o h y Přehledná situace zájmového území M - 1: Katastrální situace zájmového území se zákresem dříve provedené sondy V-2 evidované v Geofondu Praha a nově provedených penetračních sond PS1 a PS2 M - 1: Polohopisná a výškopisná situace ČOV se zákresem nejbližší vrtané sondy V-2 evidované v Geofondu Praha a nově provedených penetračních sond PS1 a PS2 v místě projektované ČOV Popis nejbližší stávající vrtané sondy evidované v Geofondu Praha Geologický profil v místě projektované ČOV M - 25/ Chemický rozbor podzemní vody ze stávajícího vrtu V-2 Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum 2

3 1. Ú v o d 1.1. Na základě objednávky firmy Voding Hranice s.r.o. byl proveden inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum pro čistírnu odpadních vod (dále ČOV) Kokory. ČOV Kokory byla původně umístěna na levém břehu řeky Olešnice pod obcí za polní cestou na západ od zemědělského družstva na parcele č. KN 635. V rámci projektové přípravy byla projektovaná ČOV přesunuta do severozápadního rohu areálu zemědělského družstva Kokory, opět do blízkosti toku Olešnice, do které bude zaústěn bezpečnostní přepad z ČOV. Navržena je mechanicko-biologická ČOV pro 158 EO Cílem inženýrsko-geologického a hydrogeologického průzkumu bylo zjištění a ověření geologických, inženýrsko-geologických, hydrogeologických a základových poměrů v místě nově navržené ČOV. Dále ověření geotechnických vlastností základových půd a zhodnocení úrovně hladiny podzemní vody a jejích agresivních vlastností z hlediska útočného působení na kanalizační potrubí Podkladem pro zpracování tohoto inženýrsko-geologického a hydrogeologického průzkumu byla celková situace stavby v měřítku 1:2. Dále bylo předáno výškopisné a polohopisné zaměření ČOV v měřítku 1:5. 2. S o n d o v a c í p r á c e a z a m ě ř e n í s o n d 2.1. Pro předběžné posouzení inženýrsko-geologických a hydrogeologických poměrů bylo provedeno šetření v blízkosti nově projektované ČOV v Geofondu Praha po stávajících sondách do vzdálenosti cca 1 m. Zjištěný vrt je popsán v následující tabulce a jeho podrobný litologický popis je uveden v popisech sond v příloze č Jeho zákres je doložen v přehledné katastrální situaci 1: 2 v příloze č , dále v polohopisné a výškopisné situaci 1: 5 v příloze č Umístění nejbližšího stávajícího vrtu z Geofondu Praha je patrné z následující tabulky. Poř. číslo Arch. číslo vrtu v Geofondu Praha Číslo vrtu X- souřadnice ústí objektu Y- souřadnice ústí objektu Z- nadmořská výška (m.n.m) Hloubka vrtu (m) Ustálená hladina podzemní vody V , 54 1, 214,8 8, 1, K ověření podrobných inženýrsko-geologických a základových poměrů staveniště projektované ČOV byly provedeny dvě penetrační sondy, označené PS1 a PS2, do hloubky 6, m. Vzorky byly ukládány do vzduchotěsných vzorkovnic a doručeny ke zpracovateli Ing. J. Tylichovi k makroskopickému a laboratornímu vyhodnocení. Sondy byly po odvrtání, odebrání vzorků zemin a podzemní vody a po zaměření ustálené hladiny podzemní vody zahrnuty vytěženou zeminou Sondy v terénu vytyčil a situačně zaměřil zpracovatel společně s Ing. J. Václavíkem s ohledem na nájezd vrtné soupravy. Nadmořské výšky obou sond byly zjištěny lineární interpolací z výškopisného zaměření staveniště ČOV v měřítku 1: 5. Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum 3

4 2.5. Umístění provedených penetračních sond PS1 PS2 je vyznačeno v přiložených situacích měřítka 1:2 a 1:5, přílohy č Penetrační sondy PS1 a PS2 byly polohově zaměřeny od stávajícího přístřešku uskladněného stavebního materiálu. 3. G e o m o r f o l o g i c k é a g e o l o g i c k é p o m ě r y 3.1. Posuzované území náleží ke geomorfologickému celku Hornomoravský úval, resp. geomorfologickému podcelku Středomoravská niva. Jihozápadní část obce Kokory leží v údolní nivě říčky Olešnice, která protéká generelně od severovýchodu k jihozápadu. Terén je zde téměř rovinný, nepatrně generelně ukloněný jihozápadním směrem po toku Olešnice. Projektovaná ČOV je navržena na levém břehu vodoteče Olešnice, při severozápadním okraji areálu zemědělského družstva Kokory. Nadmořské výšky v místě projektované ČOV dosahují cca 215, m n.m Z regionálně geologického hlediska patří zájmové území do rozsáhlé neogenní sníženiny karpatské čelní hlubiny vyplněné většinou vápnitými jíly, písčitými jíly, popř. jílovitými písky spodnotortonského moře. Povrch těchto neogenních jílů lze podle provedených penetračních sond předpokládat v místě projektované ČOV v hloubce cca 2,8,3, m pod terénem. Zeminy neogenního podkladu jsou v udolní nivě Olešnice překryty aluviálními náplavy říčky Olešnice. Jedná se o hlinitopísčité až jílovitopísčité štěrky s valouny do velikosti cca 8 cm (pouze ojediněle až 15 cm). Povrch hlinitopísčitých štěrků lze v údolní nivě podle stávajících sond předpokládat poměrně mělce pod terénem v hloubce cca 1,2-1,6 m. Polohy štěrků hlinitopísčitých dosahují malých mocností, místy přecházejí do poloh písků jílovitých s příměsí valounů štěrku. Svrchní vrstvu kvartérního pokryvu tvoří holocenní povodňové hlíny a jíly, místy až jíly písčité. Tyto holocenní jíly dosahují mocnosti 1,2-1,6 m V následující tabulce jsou uvedeny nadmořské výšky, hloubky sond, povrch štěrků a povrch neogenního podloží. V tabulce je rovněž uvedena ustálená hladina podzemní vody. Vrt číslo Nadm. výška Hloubka Povrch štěrků Povrch neogenních jílů Hladina podzemní vody (ustálená) (m n.m.) (m) m p.t. m n.m. m p.t. m n.m. m p.t. m n.m. PS1 215, 6, 1,2 213,8 3, 212, 2,6 m 212,4 m n.m. PS2 214,8 6, 1,6 213,2 2,8 212, 2,4 m 212,4 m n.m U projektované ČOV bylo neogenní podloží zastiženo oběma penetračními sondami v hloubce cca 2,8-3, m pod stávajícím terénem. Jedná se o žlutozelenošedé až zelenošedé jíly, místy jíly písčité, při povrchu vlivem podzemní vody tuhé, hlouběji pevné konzistence. Kvartérní pokryv neogenního podloží tvoří štěrky hlinitopísčité, lokálně až štěrky jílovité, dosahující při bázi velikosti valounů do 8 cm, pouze lokálně jsou do velikosti 15 cm. Valouny jsou převážně ploché, středně až dobře opracované, tvořené většinou pískovci. Tyto štěrky hlinitopísčité byly zastiženy pouze penetrační sondou PS1 v hloubce 1,2-3, m, u penetrační sondy PS2 tyto štěrky vykliňují a byly ověřeny pouze v hloubce 1,6-1,8 m. V hloubkovém intervalu 1,8-2,8 m byly u této penetrační sondy zastiženy písky jílovité s proměnlivou příměsí valounů štěrku. Povrchový pokryv o mocnosti 1,2-1,6 m tvoří jíly středně plastické, lokálně jemně písčité, hnědé se světle hnědými polohami, převážně tuhé konzistence. U poloh jílů silně jemně písčitých je konzistence vlivem zasáklé srážkové vody měkká. Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum 4

5 V zájmovém území chybí povrchová humózní vrstva. Místo vytipované pro umístění ČOV bylo v minulosti využíváno jako stavebně technické zázemí zemědělského družstva Kokory. V zájmovém prostoru jsou sklady stavebního materiál, dřeva, písku, panelů a dalších materiálů Geologické poměry, litologický ráz jednotlivých vrstev, jejich mocnosti a sled nejbližší stávající vrtané sondy V-2 z archívu Geofondu Praha je doložen v příloze č V tomto popisu jsou také uvedeny třídy rozpojitelnosti dle ČSN a zatřídění zemin podle ČSN Předpokládané uložení vrstev na staveništi ČOV je zobrazeno ve schematickém geologickém profilu v měřítku výšek 1:1 a délek 1:2 - viz příloha číslo Ú d a j e o p o d z e m n í v o d ě 4.1. Posuzované území leží v hydrogeologickém rajonu Pliopleistocenní uloženiny Hornomoravského úvalu. Hydrogeologicky je zájmové oblasti v údolní nivě Olešnice charakterizováno podzemní vodou průlinového typu vázanou na průlinově propustné polohy aluviálních náplavů - jílovitopísčitých a písčitých štěrků terasy vodoteče Olešnice U nejbližšího stávajícího archivního vrtu V-2 byla ustálená hladina podzemní vody zjištěna v hloubce 1,7 m pod stávajícím terénem. U provedených penetračních sond PS1 a PS2 podzemní voda slabě prosakovala v hloubce 2,8 m. Po ukončení penetračních sond PS1 a PS 2 se podzemní voda do jedné hodiny neustálila. Po 24 hodinách byla ustálená hladina zastižena v hloubce 2,4-2,6 m pod úrovní stávajícího terénu. Úroveň hladiny podzemní vody bude závislá na množství atmosférických srážek spadlých v daném období. Její oscilaci je možné očekávat v intervalu cca ±,5 až 1, m v závislosti na atmosférických srážkách a na úrovni hladiny ve vodoteči Olešnice, se kterou je v její blízkosti hladina podzemní vody v hydraulické rovnováze. Infiltrace srážkových a podpovrchových vod na ploše plánované stavby je částečně omezena vrstvou jílu středně plastického, lokálně jemně písčitého, který je minimálně propustný. Směr proudění podzemní vody lze předpokládat generelně severozápadním směrem, tj. směrem po toku řeky Olešnice, a je totožný s generelním úklonem terénu U stavební jámy při realizaci stavby ČOV lze předpokládat malý přítok podzemní vody do stavební jámy (řádově v desetinách litrů až litrů za sekundu), a to hlavně v blízkosti vodoteče Olešnice Prostředí s výskytem hladiny podzemní vody - jílovitopísčité štěrky - můžeme hodnotit koeficientem filtrace k f = až m.s -1 - prostředí mírně propustné (menší hodnoty platí pro štěrky jílovité). Jíly středně plastické, jíly písčité, písky jílovité s příměsí valouny štěrku můžeme hodnotit koeficientem filtrace k f = až m.s prostředí slabě propustné (menší hodnoty platí pro jíly středně plastické). Pro podložní neogenní jíly a pískovce je charakteristická puklinová propustnost. Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum 5

6 4.5. Chemické vlastnosti podzemní vody na staveništi byly zjišťovány chemickými rozbory z archivního vrtu V-2. Analyzované vody byly na základě dříve provedené chemické analýzy slabě kyselé (ph = 6,9). Koncentrace hořečnatých iontů byla zjištěna v přípustných mezích. Stanovený obsah síranů je nízký (23,54 mg.l -1 - kapalné prostředí je neagresivní). Obsah agresivního oxidu uhličitého nebyl zjištěn - kapalné prostředí je neagresivní Dříve provedený rozbor podzemní vody z vrtu V-2 je doložen v příloze č V ý s l e d k y d y n a m i c k ý c h p e n e t r a č n í ch s o n d 5.1. Na základě prvotního záznamu a grafického průběhu penetrační křivky byly vyčleněny jednotlivé vrstvy s přibližně stejnými vlastnostmi a pro tyto bylo provedeno matematické vyhodnocení, tj. byly vypočteny odpor na hrotu, modul deformace, relativní ulehlost, index konzistence, stanoven slovní popis konzistence a ulehlosti. Výpočet relativní ulehlosti, indexu konzistence a modulu deformace byl proveden podle vlastních výpočetních vzorců. Výsledky sondování jsou zpracovány graficky a početně v přílohách. V grafech je znázorněn průběh počtu úderů. Výsledky jsou doloženy v přílohách Obecně je průběh penetrační křivky závislý na ulehlosti nebo konzistenci zeminy. V jílech stejné konzistence je křivka svislá (počet úderů přibližně stejný), v jílech se zvyšující se pevností roste počet úderů a částečně roste plášťové tření. V píscích je průběh křivky svislý bez výrazných horizontálních výkyvů. Kamenitá frakce se projeví zvýšením počtu úderů a horizontálním rozkmitáním křivky. Plášťové tření je nízké, pod hladinou podzemní vody velmi nízké. Ve štěrcích s kameny do 1 cm je zaznamenáván vysoký počet úderů, křivka je horizontálně rozkmitaná, velký kámen se projeví enormním zvýšením počtu úderů, po rozbití kamene nebo uhnutí kamene počet úderů rychle klesne. Tato skutečnost je dobře patrná u penetračních křivek v prostředí štěrků Zhodnocení ulehlosti, konzistence jednotlivých typů zemin : Jíl se střední plasticitou, písčitý,5-2 údery měkký 2-6 úderů tuhý 6-12 úderů pevný Písek jílovitý s valouny -4 úderů kyprý 4-1 úderů středně ulehlý nad 1 úderů ulehlý Štěrk hlinitopísčitý 3-6 úderů kyprý 6-16 úderů středně ulehlý nad 25 úderů ulehlý Neogenní jíl 1-3 údery měkký 3-6 úderů tuhý nad 6 úderů pevný Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum 6

7 5.4. Vyhodnocení výsledků dynamické penetrace Vyhodnocení naměřených výsledků je doloženo: - v grafické podobě výsledku, který vykresluje penetrační odpor na hrotu v závislosti na hloubce - v tabulkových hodnotách výsledků, kde je pro vybrané vrstvy vypočten odpor na hrotu, jednotlivé půdně mechanické charakteristiky, ulehlost soudržných zemin charakterizovaná indexem I D, konzistence soudržných zemin charakterizovaná indexem I C Při interpretaci můžeme z penetračních křivek vyčlenit následující vrstvy: Holocenní jíl středně plastický, lokálně písčitý Jedná se o jíly středně plastické, místy jemně písčité, o mocnosti cca 1,2-1,6 m. Tyto jíly vykazují převážně tuhou konzistenci (I C =,85). U penetrační sondy PS2 v hloubce,8-1,3 m vykazuje měkkou konzistence (I C =,34), která je zřejmě způsobena zasakující vodou srážkovou, kumulující se v písčitějších polohách Písky jílovité s příměsí valounů štěrku byly ověřeny pouze u penetrační sondy PS2 v hloubce 1,8-2,8. Jedná se o světle hnědé písky jílovité až jemně písčité, s ojedinělým výskytem valounů štěrku (při bázi). Tyto písky jílovité vykazují střední ulehlost (I D =,51) Štěrky hlinitopísčité byly ověřeny u obou sond PS1 a PS2. Jedná se o vykliňující terasu říčky Olešnice pleistocénního (würmského) stáří o mocnosti cca,2-1,8 m, vyskytující se v hloubce 1,2-3, m pod úrovní stávajícího terénu. Relativní ulehlost I D je u těchto štěrků hlinitopísčitých podle provedených penetračních sond I D =,34-,48, což odpovídá střední ulehlosti. U penetrační sondy PS2 dosahují mocnosti jen,2 m a jsou podle provedené sondy kypré (I D =,27) Podložní neogenní jíly jsou převážně rázu jílů středně plastických, lokálně písčitých, vápnitých. Provedenými penetračními sondami PS1 a PS2 byly zastiženy v hloubce 2,8-3, m pod stávajícím terénem. Tyto neogenní jíly vykazují při povrchu tuhou konzistenci (I C =,84-1,), hlouběji pevnou konzistenci (I C = 1,-1,28) Výsledky penetračních zkoušek jsou doloženy v příloze Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum 7

8 6. G e o t e c h n i c k é v l a s t n o s t i z á k l a d o v é p ů d y 6.1. Na základě popisu dříve provedené převzaté sondy V-2 a nově provedených penetračních sond PS1 a PS2 můžeme základové půdy na staveništi charakterizovat následujícími fyzikálně mechanickými vlastnostmi podle ČSN 73 11, uvedenými v následující tabulce. Zemina ν β γ E def MPa Jíl středně plastický F6(CI) měkký,42,37 21, 3, tuhý,42,37 21, 6, pevný,42,37 21, 8, Písek jílovitý s příměsí valounů štěrků S5(SC) Štěrk hlinitopísčitý G4(GM) Jíl vápnitý, neogenní F6(CI) tuhý pevný c u kpa c ef ϕ u ϕ ef R dt kpa kpa ,35,62 18,5 6, ,5-1,-3, počítáno s vlivem podzemní vody,3,74 19, ,5-1,-3, počítáno s vlivem podzemní vody,42,42,37,37 21, 21, 6, 8, ν β γ E def c u c ef ϕ u ϕ ef R dt - Poissonovo číslo - součinitel přepočtu modulu deformace na oedometrický - objemová tíha - modul deformace - totální soudržnost - efektivní soudržnost - totální úhel vnitřního tření - efekt.úhel vnitřního tření - výpočtová tabulková únosnost 6. T e c h n i c k ý z á v ě r 6.1. Provedeným inženýrsko-geologickým a hydrogeologickým průzkumem byly v místě projektované ČOV Kokory zjištěny poměrně složité geologické a základové poměry. Složitost základových poměrů je dána poměrně mělkým výskytem hladiny podzemní vody hloubce 2,4-2,6 m. Zakládání jednotlivých objektů lze provést plošně na řádně vyztužených základových pasech (desce). Objekty bude nutné naddimenzovat proti vztlaku podzemní vody Dle ČSN je možné jemnozrnné soudržné zeminy (jíly středně plastické, popř. jíly písčité) zařadit do třídy 3. rozpojitelnosti, štěrky hlinitopísčité do třídy 3. a 4. podle velikosti valounů, neogenní jíly lze zařadit do 3. až 4. třídy rozpojitelnosti (podle stupně konzistence) Při hloubení rýhy doporučuji dbát o to, aby nedošlo k porušení základové spáry stroji, klimatickými činiteli, apod. Ochranu základové spáry je nutné zajišťovat ve smyslu ČSN Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum 8

9 6.4. Sklony svahů ve štěrcích doporučuji provádět v poměru 1:1,25 nad hladinou podzemní vody, hlubší výkopy zasahující pod hladinu podzemní vody doporučuji provádět v poměru 1:2,5 nebo pažit. Sklony svahu v jílech středně plastických doporučuji provádět v poměru 1:,5. Únosnost terénu při pojezdu zemních strojů bude snížena při výkopových pracích v blízkosti Olešnice, zvláště ve vlhčích obdobích Při provádění penetračních sond PS1 a PS2 podzemní voda slabě prosakovala v hloubce 2,8 m. Po ukončení penetračních sond PS1 a PS 2 se podzemní voda do jedné hodiny u provedených sondách neustálila. Po 24 hodinách byla ustálená hladina zastižena v hloubce 2,4-2,6 m pod úrovní stávajícího terénu. U stavební jámy při realizaci stavby ČOV lze předpokládat malý přítok podzemní vody do stavební jámy (řádově v desetinách litrů až litrů za sekundu), a to hlavně v blízkosti vodoteče Olešnice. Podle dříve provedených laboratorních rozborů podzemní vody nevykazuje podzemní voda agresivní vlastnosti na základové konstrukce. Velký Újezd, březen 212 Zodpovědný řešitel : Ing. Jaroslav Tylich Inženýrsko-geologický a hydrogeologický průzkum 9