SPOLEČENSKÉ A OBCHODNÍ CENTRUM BŘEZNICKÁ Zadavatel: Graslon a.s. INŽENÝRSKOGEOLOGICKÝ PRŮZKUM Místo : Zlín A.č.: BUD/ L / 001 Z.č.: 064403A Vyhotovení: Březen 2007
a. s. A.č.: BUD/L / 001 SPOLEČENSKÉ A OBCHODNÍ CENTRUM A.č.: BUD / L / 001 BŘEZNICKÁ Z.č.: 064403A Počet stran : 10 INŽENÝRSKOGEOLOGICKÝ PRŮZKUM Objednatel: Graslon a.s. Na Strži 1702/65 140 62 Praha 4 GEOTECHNICKÁ ZPRÁVA č. 2498/07 o inženýrskogeologickém průzkumu pro stavbu Společenského a obchodního centra Březnická ve Zlíně. Seznam dokumentace. 1. Geotechnická zpráva BUD / L / 001 2. Situace sond BUD / L / 002 3. Dokumentace vrtaných a penetračních sond BUD / L / 003 4. Geologické profily BUD / L / 004 5. Výsledky laboratorních zkoušek BUD / L / 005 6. Chemické rozbory podzemní vody BUD / L / 006 Strana 1
1.0 Úvod 1.1 V předložené zprávě jsou zdokumentovány provedené inženýrskogeologické průzkumné práce a vyhodnoceny základové poměry staveniště Společenského a obchodního centra Březnická ve Zlíně. Předložená zpráva byla vypracována podle požadavků projektanta. Navržený objekt s železobetonovou nosnou konstrukcí, se 4 nadzemními a 3 podzemními podlažími, s úrovní ±0 = 245,0 m n.m. dosahuje celkových půdorysných rozměrů cca 200 x 80 m. Stávající povrch terénu v místě navrženého půdorysu se nachází na úrovni kóty 245 až 257 m n.m. a je ukloněn k severozápadu. Geologické práce byly zaevidovány u Geofondu ČR pod číslem 529/2007. 1.2 Inženýrskogeologický průzkum byl zaměřen na ověření úložných poměrů v půdoryse navrženého objektu, v prostoru navrženého objektu na stávajících zpevněných plochách parkoviště, točny trolejbusů a autobazaru pod Sportovní halou Novesta, mezi silnicemi do Březnice a ulice U zimního stadionu. Základní informace o geologických poměrech zájmového území byly získána z archivních zpráv Centroprojektu čís. 781/71 o výsledku průzkumu trasy přeložky potoka Březinka v Gottwaldově, čís. 1467/86 o výsledku inženýrskogeologického průzkumu staveniště budovy OV KSČ a DPV v Gottwaldově, čís. 1512/87 o výsledku doplňujícího inženýrskogeologického průzkumu staveniště požárního schodiště Interhotelu Moskva v Gottwaldově zpracovaných RNDr. Milanem Kašpárkem v letech 1971, 1986 a 1987 a Zprávy čís. 1522/87 o výsledcích inženýrskogeologického průzkumu staveniště výukového a školícího střediska ČSVTS v Gottwaldově (p.g. Jiří Houšť, 1987). Pro vyhodnocení základových poměrů přímo v navrženém půdoryse společenského a obchodního objektu bylo provedeno 6 jádrových vrtů hloubky do 15 m a 6 penetračních sond hloubky do 12 m se zaměřením na ověření mocnosti a vlastností pokryvných sedimentů, průběhu povrchu a mocnosti zvětralých podložních paleogenních sedimentů. Hloubení IG vrtů bylo provedeno technologií jádrového vrtání jednoduchou jádrovnicí průměru 156 mm, soupravou UGB-50 M. Penetrační sondy byly provedeny těžkou dynamickou soupravou typu DPH. Polní etapa průzkumných prací proběhla ve dnech 5.3. až 29. 3. 2007. Umístění průzkumných vrtů J-1 až J-6 a penetračních sond DPH-1 až DPH-6 je vyznačeno na situaci v příloze 002. Na situaci jsou uvedeny i polohy nejbližších archivních vrtů z roku 1971 až 1987, které byly využity k vyhodnocení geologických a hydrogeologických poměrů zá- Strana 2
jmového území. 1.3 Dokumentace vrtaných a penetračních sond je uvedena v příloze 003. V dokumentaci vrtů je u jednotlivých vrstev zemin uvedeno i zatřídění podle ČSN 73 1001 a ČSN 73 3050. Zatřídění bylo provedeno na základě makroskopického popisu dokumentačních vzorků zemin, upřesněného podle výsledků polních a laboratorních zkoušek. Hodnoty specifického dynamického odporu Q d (MPa) byly stanoveny ze vztahu ( n 0,02Mv) ( M P) 2 Q M H = d A 0,1 +, kde M = tíha beranu (0,0005 MN) H = výška pádu beranu (0,5 m) A = plocha hrotu (0,0015 m 2 ) P = tíha soutyčí (x. 0,00006 + 0,000019 MN) n = počet úderů na zaražení hrotu o 0,1 m Mv= kroutící moment ( Nm). 1.4 Informace získané z vrtaných a penetračních sond byly využity k sestrojení schematických geologických profilů A-A, B-B, C-C, D-D, E-E a F-F v měřítku 1:200. V legendě ke geologickým profilům je uvedeno i zatřídění jednotlivých typů zemin podle ČSN 73 1001 a ČSN 73 3050. Geologické řezy jsou dokumentovány v příloze 004. 1.5 Z vrtů bylo odebráno devět poloporušených vzorků zemin k laboratornímu stanovení fyzikálních vlastností, nezbytných pro zatřídění zemin podle ČSN 73 1001, ČSN 73 3050 a odvození směrných normových charakteristik. Výsledky laboratorních zkoušek jsou dokumentovány v příloze 005. 1.6 Z vrtů J-2, J-4 a J-6 byly odebrány vzorky podzemní vody k chemickým rozborům, zaměřeným na posouzení agresivity zvodnělého prostředí na stavební materiály. Výsledky chemických rozborů jsou dokumentovány v příloze 006. Strana 3
2.0 Geologické poměry 2.1 Zájmovým územím je údolí Březinky v prostoru před vyústěním na údolní dno řeky Dřevnice. Stávající zarovnaný povrch terénu je tvořen z velké části navážkami, které překrývají původní zahloubené údolí vodoteče a je generelně ukloněn k severozápadu. Trasa zatrubněné Březinky je vedena po ulici Vysoká, západně od staveniště navrženého objektu. 2.2 Strukturně geologický základ reliéfu zájmového území je tvořen flyšovými jílovci a pískovci vsetínských vrstev račanské jednotky magurského flyše. V ose údolí Březinky byl povrch zvětralých jílovců tř. F8 CH až R6 ověřen v hloubce 10 až 11 m pod terénem, na úrovni kóty 242,3 až 233,7 m n.m., ukloněný cca 3 0 k severu, na levém údolním svahu při západním okraji staveniště v hloubce 5,5 až 10,4 m, na úrovni kóty 246,4 až 234,6 m n.m. a na pravém údolním svahu byl zřejmě stupňovitě ukloněný povrch flyšových sedimentů, částečně ovliněný průběhem jednotlivých pohřbených terasových úrovní dolní části levého údolního svahu řeky Dřevnice ověřen v hloubce 7 až 10,3 m pod terénem, na úrovni kóty 248,7 až 234,7 m n.m. Pod cca 1 m mocnou svrchní intenzivně zvětralou zónou flyšových sedimentů s výraznou převahou jílovců a siltovců nad pískovci se nacházejí rozpukané jílovce a břidličnaté jílovce tř. R6 až R5 s nepravidelnými polohami pískovců tř. R4. Podle výsledků starších průzkumných prací a geologického mapování lze při úpatí Barabáše a Tlusté hory předpokládat, že vrstvy paleogenních flyšových sedimentů jsou ukloněny k JJV. 2.3 Mírně ukloněný povrch zvětralých flyšových jílovců, siltovců a pískovců je v rozsahu celého zájmového prostoru překrytý nevytříděnými suťovitými, respektive velmi nedokonale opracovanými štěrkovitými sedimenty a jílovitými hlínami náplavového kužele Březinky a především v severní části staveniště a na pravém údolním svahu Březinky směsí svahových suťovitých hlín a pohřbených terasových štěrků Dřevnice. Koryto Březinky z období před zatrubněním vodoteče a zarovnáním terénu navážkami, zahloubené do nevytříděných štěrkovitých a suťovitých sedimentů s proměnlivým podílem tuhé až pevné jílovitohlinité výplně, tř. F2 CG až G5 GC se projevuje pouze přítomností navážek a lokálně polohou tuhých až měkkých deluviofluviálních jílovitých a jílovitopísčitých sedimentů ověřených při bázi navážek (J-6, DPH-4), na údolních svazích překrytých tuhými až pevnými svahovými hlínami tř. F6 CI. Celková mocnost převážně tuhých až pevných suťovitých sedimentů s proměnlivým, mís- Strana 4
ty až převažujícím podílem tuhé až pevné jílovitohlinité frakce dosahuje 2 až 7 m, v závislosti na průběhu zahloubeného původního koryta Březinky. 2.4 Navážky použité k zarovnání terénu, respektive překrytí směrem k severu postupně se rozšiřujícího údolního dna Březinky mají převážně charakter na povrchu nenasycených pevných, hlouběji tuhých až měkkých jílovitých hlín, lokálně s příměsí stavebního rumu, tř. F6 CIY až F2 CGY (G5 GCY). Lokálně vyšší podíl kamenité frakce v souvrství navážek se projevoval především u penetračních sond nárůstem penetračních odporů na hodnoty kolem 5 až 10 MPa a u neulehlých, respektive měkkých zemin poklesy pod 1 MPa. Největší celková mocnost kolem 6 m, za jižním okrajem staveniště pod stávající sportovní halou Novesta až 10 m (GV-352) byla ověřena přibližně v ose údolí. Jak k východnímu, tak k západnímu okraji navrženého půdorysu zasahujícího do údolních svahů Březinky navážky postupně vykliňují a vrty J-3 a J-4, J-5 u jihozápadního a jihovýchodního rohu navrženého půdorysu objektu byly ověřeny již mělce pod stávajícím terénem svahové jílovité hlíny. Schématicky jsou úložné poměry zájmového území vyznačeny na geologických řezech v příloze 004. 2.5 Podzemní voda je vázaná na bazální polohy štěrkovitých a suťovitých sedimentů kvartérního pokryvu a hlubší polohy rozpukaných tvrdých jílovců, siltovců a pískovců. Po provedení vrtů a penetračních sond hladina podzemní vody vystoupila do úrovně 8,1 až 2,45 m pod povrchem terénu, na úroveň kóty 236,9 m n.m. u severozápadního okraje staveniště až 250,9 m n.m. v jihovýchodním rohu staveniště, na pravém údolním svahu Březinky. Výrazný spád hladiny podzemní vody k severu až severozápadu je podmíněn jak drenážním účinkem výrazně propustnějších štěrkovitých sedimentů (k f = 5.10-5 m/s) na údolním dně Dřevnice, zasahujících až po úroveň kóty cca 205 m n.m., tak vzdouváním hladiny podzemní vody ve velmi slabě propustných až slabě propustných pokryvných jílovitých hlín a štěrkovitých, respektive suťovitých sedimentů s jílovitohlinitou výplní na dně údolí Březinky (k f < 10-5 m/s), drénujícího slabě propustné rozpukané podložní paleogenní sedimenty (k f = 2.10-6 m/s) s denudačními zbytky pohřbených akumulačních štěrkových teras levého údolního svahu Dřevnice. Po intenzívních srážkách a v období tání sněhové pokrývky je ovšem nutné počítat se sezónním zvýšením úrovně hladiny podzemní vody o min. 2 m proti úrovni hladiny vody změřené v době sondáže. Strana 5
2.6 Podle rozborů vzorků podzemní vody z vrtů J-2, J-4 a J-6 vykazuje zvodnělé prostředí vysokou tvrdost, mírně kyselou až mírně zásaditou reakci (ph = 6,85 až 7,58) a nízký obsah síranů (do 138 mg/l). Nejvyšší obsah agresivního oxidu uhličitého byla prokázána exper.stanovením na CaCO 3 u vzorku vody odebraného z vrtu J-4 (33,6 mg/l) a směrem po spádu hladiny vody u vzorku J-6 (9,9 mg/l). Obsah agresivního CO 2 dosahující ve zvodnělém prostředí pod severním okrajem staveniště 13 mg/l a 26 mg/l u východního okraje staveniště byl dokumentován i v archivních zprávách z roku 1986 a 1987. 3.0 Geotechnické vlastnosti zemin 3.1 Navážky použité k zarovnání terénu v místě zahloubeného údolí po zatrubnění vodoteče mají převážně charakter na povrchu nenasycených pevných, hlouběji tuhých až měkkých jílovitých hlín, lokálně s příměsí stavebního rumu, tř. F6 CIY až F2 CGY (G5 GCY). Lokálně vyšší podíl kamenité frakce v souvrství navážek se projevoval nárůstem penetračních odporů na hodnoty kolem 5 až 10 MPa. Měkké, respektive neulehlé jílovitohlinité navážky vykazují penetrační odpory s poklesy pod 1 MPa. Vlastnosti převážně jílovitohlinitých navážek vyjadřují následující průměrné hodnoty směrných normových charakteristik: objemová hmotnost γ n = 19 kn/m 3 modul přetvárnosti E def = 3 MPa Poissonovo číslo ν = 0.40 efektivní soudržnost c ef = 5 kpa ϕ ef = 20 o Jílovité hlíny tř. F6CI až F2 CG jsou nebezpečně namrzavé, při napojení vodou nestabilní a rozbřídavé. Podle ČSN 72 1002 poskytují málo vhodné až nevhodné podloží (VIII. skupina). U zhutněných jílovitých hlín s proměnlivým podílem šterkovité frakce při vlhkosti o 2 až 3% vyšší než vlhkost optimální lze dosáhnout únosnosti odpovídající CBR = 1 až 3%. Podle ČSN 73 3050 se navážka řadí do 3. až 4. tř. Strana 6
3.2 Pokryvné sedimenty původního údolního dna Březinky z období před zatrubněním vodoteče tvoří převážně nevytříděné štěrkovité a suťovité zeminy proměnlivým podílem tuhé až pevné jílovitohlinité výplně, lokálně s polohou tuhých až měkkých deluviofluviálních jílovitých a jílovitopísčitých sedimentů ověřených při bázi navážek, tř. F2 CG až G5 GC. Na údolních svazích jsou tyto sedimenty překryté tuhými až pevnými svahovými hlínami tř. F6 CI - CL. Penetračními sondami byly v suťovitých sedimentech zaznamenány převážně odpory v rozmezí Q d = 2 až 15 MPa, podle vzájemného podílu hlinité a suťovité, respektive štěrkovité frakce. Pouze u jihovýchodního okraje staveniště byly při bázi kvartérního pokryvu zaznamenány odpory odpovídající zřejmě denudačnímu zbytku středně ulehlých až ulehlých terasových štěrků (DP-5, Q d = 12 až 23 MPa). Tuhá až měkká konzistence zřejmě nesouvislé vrstvy deluviofluviálních hlín na původním povrchu údolního dna Březinky se projevovala poklesem penetračního odporu až pod 1 MPa. Vlastnosti pokryvných sedimentů s nepravidelným proměnlivým podílem hlinité a suťovité frakce, převážně tuhé až pevné konzistence, lokálně s polohami až měkké konzistence vyjadřují následující průměrné hodnoty směrných normových charakteristik: 1) suťovitých zemin s polohou tuhých až měkkých deluviofluviálních jílovitých a jílovitopísčitých sedimentů, tř. F2 CG až G5 GC objemová hmotnost γ n = 20 kn/m 3 totální soudržnost c u = 40 kpa totální úhel vnitřního tření ϕ u = 10 o modul přetvárnosti E def = 12 MPa Poissonovo číslo ν = 0.35 efektivní soudržnost c ef = 5 kpa ϕ ef = 25 o 2) tuhé až pevné svahové hlíny tř. F6 CI CL (F2 CG) objemová hmotnost γ n = 20 kn/m 3 totální soudržnost c u = 60 kpa totální úhel vnitřního tření ϕ u = 0 o Strana 7
modul přetvárnosti E def = 5 MPa Poissonovo číslo ν = 0.40 efektivní soudržnost c ef = 10 kpa ϕ ef = 21 o 3) měkké jílovité hlíny tř. F6 CI CL objemová hmotnost γ n = 20 kn/m 3 totální soudržnost c u = 30 kpa totální úhel vnitřního tření ϕ u = 0 o modul přetvárnosti E def = 1 MPa Poissonovo číslo ν = 0.40 efektivní soudržnost c ef = 5 kpa ϕ ef = 20 o Podle ČSN 73 3050 se tuhé až pevné hlíny a suťovité hlíny řadí do 3. až 4. tř., měkké jílovité hlíny do 3. tř. 3.3 Podloží kvartérních sedimentů údolního dna Březinky a úpatní části levého údolního svahu Dřevnice je tvořeno převážně zvětralými jílovci tř. F8 CH až R6. Pod cca 1 m mocnou svrchní vrstvou silně zvětralých flyšových sedimentů s výraznou převahou jílovců a siltovců nad pískovci, se zaznamenanými penetračními odpory kolem 5 MPa se nacházejí rozpukané jílovce a břidličnaté jílovce tř. R6 až R5 s nepravidelnými polohami pískovců tř. R4, ukloněné zřejmě k JJV, ve kterých byly penetrační sondy ukončeny pro nepřekonatelný odpor. Vlastnosti paleogenních flyšových sedimentů s výraznou převahou jílovců nad pískovci vyjadřují následující průměrné hodnoty směrných normových charakteristik: 1) silně zvětralé flyšové sedimenty tř. F8 CH až R6 objemová hmotnost γ n = 21 kn/m 3 totální soudržnost c u = 100 kpa totální úhel vnitřního tření ϕ u = 3 o modul přetvárnosti E def = 12 MPa Strana 8
Poissonovo číslo ν = 0.40 efektivní soudržnost c ef = 15 kpa ϕ ef = 20 o 2) slabě zvětralé flyšové sedimenty tř. R6 - R5 objemová hmotnost γ n = 22 kn/m 3 modul přetvárnosti E def = 30 MPa Poissonovo číslo ν = 0.35 efektivní soudržnost c ef = 15 kpa ϕ ef = 26 o 3) tvrdé jílovce a siltovce s nepravidelnými polohami pískovce, R5 (R4) objemová hmotnost γ n = 22 kn/m 3 modul přetvárnosti E def = 50 MPa Poissonovo číslo ν = 0.25 efektivní soudržnost c ef = 25 kpa ϕ ef = 28 o Podle ČSN 73 3050 se silně zvětralé flyšové jílovce a pískovce řadí do 4. tř., slabě zvětralé do 5. tř., ve větších hloubkách lokálně až do 6. tř. 4.0 Závěr 4.1 Základové poměry staveniště navrženého objektu jsou popsány v kapitole 2.0 a schématicky znázorněny na geologických řezech v příloze 004. Vlastnosti jednotlivých typů základových půd, nezbytné pro návrh základů podle mezních stavů a dimenzování opěrných konstrukcí byly odvozeny podle výsledků polních a laboratorních zkoušek a jsou uvedeny v kapitole 3.0. Převážně jílovitohlinité navážky a suťovité hlíny až jílovité sutě a štěrky kvartérního pokryvu budou při navržených hloubkách podzemních podlaží odstraněny prakticky v celém půdoryse objektu společenského a kulturního centra. Podzemní podlaží zasahují hlu- Strana 9
boko pod úroveň hladiny podzemní vody se zaznamenanou uhličitou agresivitou. 4.2 Zemní práce budou prováděny v zeminách 3. až 4. tř. podle ČSN 73 3050, v souvrství navážek a kvartérních sedimentů a 4. až 5. tř., lokálně až 6. tř. v podložních flyšových jílovcích a pískovcích. Výkopy v soudržných zeminách a zvodnělých suťovitých zeminách je možné provádět v daných stísněných poměrech prakticky pouze pod ochranou vhodných pažících konstrukcí, při očekávané hloubce výkopů zasahujících 12 až 14 m pod stávající povrch terénu v několika úrovních kotvených do stabilních suťovitých sedimentů a podložních flyšových sedimentů. 4.3 V jižní části navrženého půdorysu budou zemní práce zasahovat do obtížně rozpojitelných a vrtatelných tvrdých jílovců, siltovců a pískovců. Zatřídění zemin podle rozpojitelnosti je uvedeno v kapitole 3.0 a ve vysvětlivkách ke geologickým řezům. Zatřídění zemin podle vrtatelnosti (vrty pro piloty) je následující: navážky a pokryvné suťovité hlíny...1. tř. štěrky a sutě... 2. tř. flyšové jílovce a pískovce... 2. až 3. tř. Ve Zlíně dne 10. 4. 2007 RNDr. Oldřich Janík vedoucí geologického průzkumu Strana 10