OBSAH 1. Úvod - str. 2 2. Archívní šetření - str. 2 3. Terénní sondážní práce - str. 3 4. Geologické a hydrogeologické poměry - str. 3 5. Inženýrskogeologické vyhodnocení průzkumu - str. 5 5.1 Geotechnické poměry v trasách hlavních stok - str. 5 5.2 Zemní práce, těžitelnost a použitelnost zemin - str. 7 6. Závěr - str. 8 Tabulky v textu: 1. Přehled použitých posudků a převzatých vrtů - str. 2 Přílohy: 1. Přehledná situace s vyznačením ověřovaných míst M 1 : 25 000 2. Podrobné situace M 1 : 1000 2.1 Situace sondy KS-1 2.2 Situace sondy KS-2 2.3 Situace sondy KS-3 3. Geologická dokumentace nově provedených sond 3.1 Dokumentace kopané sondy KS-1 3.2 Dokumentace kopané sondy KS-2 3.3 Dokumentace kopané sondy KS-3 4. Geologická dokumentace převzatých archívních vrtů 4.1 Dokumentace vrtu S-65 4.2 Dokumentace vrtu J-1 4.3 Dokumentace vrtu V-1 4.4 Dokumentace vrtu B-3 Rozdělovník: výtisk č. 1-4 výtisk č. 5 objednatel - MK PROFI Hradec Králové, s.r.o. zhotovitel - Global - Geo, s.r.o. Rtyně v Podkrkonoší - kanalizace 1
1. ÚVOD Předkládaný inženýrskogeologický průzkum byl realizován jako podklad ke zpracování projektové dokumentace ve stupni RDS pro výstavbu kanalizačních stok H v ul. K Žabárně a F v ul. Náměrka, v obci Rtyně v Podkrkonoší. Průzkum obsahuje závěry z terénních prací, spočívajících ve vyhloubení tří sond v požadovaných místech a doplněných o výsledky archívních vrtů z jejich blízkého okolí. V rámci vyhodnocení jsou rozpracovány jednotlivé geologické a hydrogeologické informace získané vlastní a archívní sondáží. Zpráva je zaměřena na klasifikaci geologického prostředí, stanovení tříd těžitelnosti, možnosti zpětného využití výkopku a dokumentaci úrovně HPV v prostoru výstavby. Objednatel: Zhotovitel: Kraj: MK PROFI Hradec Králové, s.r.o. Brněnská 700/25 500 06 Hradec Králové - Nový Hradec Králové Global - Geo, s.r.o. Akademika Heyrovského 1178 500 03 Hradec Králové Královéhradecký Katastrální území: Rtyně v Podkrkonoší - kód 743143 Pro účely zpracování zakázky a bezproblémové zhotovení sond objednatel poskytl v digitální podobě přehlednou situaci projektovaných úseků kanalizace a dále vyjádření jednotlivých správců se zákresy vedení podzemních inženýrských sítí (RWE, Telefonica O 2, VaK, SŽDC, ČEZ Distribuce, TS - VO). 2. ARCHIVNÍ ŠETŘENÍ V zájmovém prostoru obce a jeho nejbližším okolí se v minulém období realizovalo několik průzkumných prací a to zejména stavebně-geologického zaměření. Z posudků evidovaných Českou geologickou službou - Geofondem byly vybrány celkem čtyři průzkumné vrty, které mají nejpřímější vztah k projektovaným trasám kanalizace. Tabulka č. 1 - Přehled použitých posudků a převzatých vrtů: GF V 049653 GF P 115661 GF V 061416 GF V 071237 Pejšek, Přemysl.: Geologická zpráva Červený Kostelec - Úpice, plynovod (Plynoprojekt Praha, 1964); vrt S-65 Vacek, St.: Orel-Jednota Rtyně v Podkr., IG podmínky pro stavbu sportovního Areálu (RNDr. Stanislav Vacek, Machov, 2004); vrt J-1 Tomaštík, Zd.: Přestavba mostu v km 30,474 trati Jaroměř-Trutnov (Rtyně v P.) (SÚDOP Pardubice, 1968); vrt V-1 Hájek,V.-Matoušek, V.: Zpráva o výsledcích stavebně-geologického průzkumu akce Bohdašín-senážní věže (GP n.p. Ostrava-Hrabová, 1966); vrt B-3 Rtyně v Podkrkonoší - kanalizace 2
Převzaté vrty z vybraných prací jsou vedeny pod svými původními označeními a doloženy v přílohách č. 4.1-4.4. Jejich pozice je vyznačena na přiloženém výřezu mapy v každé příloze. 3. TERÉNNÍ SONDÁŽNÍ PRÁCE Před vlastní realizací sond byla nejprve provedena prohlídka zájmového území za účasti zástupce města, spojená s vytipováním vhodných míst k jejich uskutečnění. Sondy byly vytýčeny na okraj obhospodařovaných pozemků, mimo stávající místní komunikace a ochranná pásma podzemních inženýrských sítí. Umístění průzkumných sond je patrné z příloh č. 2.1-2.3 závěrečné zprávy. Bližší lokalizaci charakterizují zde uvedené souřadnice JTSK, získané přístrojem GPS GARMIN Quest II. Průzkumné sondy KS-1 až KS-3, do jednotné úrovně -2,5 m pod stávající povrch terénu, vyhloubila dne 26. 02. 2013 formou subdodávky, zemní rozdružovací mechanizací - kolovým bagrem JCB 3CX, firma TELCO Trutnov, s.r.o., pobočka Rtyně v P. Ihned po dohloubení byly sondy podrobně popsány geologem a provedena jejich fotodokumentace. Po ukončení technických prací na lokalitě se výkopek použil pro zpětný zához likvidovaných sond, s následným přehutněním pojezdy bagru. Geologická dokumentace je zpracována pro každou kopanou sondu samostatně v přílohách č. 3.1 až 3.3. 4. GEOLOGICKÉ A HYDROGEOLOGICKÉ POMĚRY Geomorfologicky náleží zájmové území do celku Podkrkonošské podhůří, ve kterém je vyčleněno okrskem Rtyňská brázda, charakteru výrazné kotliny, protažené ve směru SZ - JV. Nadmořská výška terénu v prostoru budoucí výstavby se pohybuje v rozmezí 385-490 m n.m. Výřez z geologické mapy M 1 : 50 000 (mapový server ČGS) Rtyně v Podkrkonoší - kanalizace 3
Předkvartérní podloží Z výřezu geologické mapy je v obci a jejím okolí zřejmá pestrá a komplikovaná geologická stavba, reprezentovaná řadou horninových typů odlišné geneze a stáří. Podle regionálně geologického členění území náleží do úzké svatoňovicko-hronovské pánve, vyplněné zpevněnými sedimenty svrchní křídy, kterou po obou stranách lemují výchozy permu a karbonu. Předkvartérní podloží v prostoru ulic K Žabárně a Náměrka tvoří horniny jizerského až bělohorského souvrství (spodní - střední turon). Litologicky se jedná o vápnité jílovce a slínovce (v geomapě vyznačeny světle zelenou barvou). Jejich strop se nachází v proměnlivé hloubce pod stávajícím povrchem terénu. Směrem do údolí, k toku Rtyňky, se noří pod kvartérní sedimenty, do hloubky 4-5 m p. t., v prostoru kóty 396.8 na jihozápadním okraji obce naopak vystupují prakticky až k jeho povrchu (do 1 m p. t.). Předmětné horniny jsou poměrně hluboko zvětralé, resp. slabě zpevněné, v připovrchových partiích rozložené na jílovitá eluvia. Navětralé a deskovitě odlučné vápnité jílovce - slínovce, tj. horniny s vyšší pevností, se dle archívních sond vyskytují přibližně od úrovně 4-6 m p. t. Kvartérní pokryv Kvartérní pokryv reprezentují zejména deluviální svahové uloženiny, charakteru soudržných zemin, které pokrývají většinu území. Jejich nejvýraznější akumulace jsou v geomapě zakresleny béžovou barvou. Zčásti sice kopírují aktívní i občasné vodoteče, plošné rozšíření mají ale podstatně větší. Z výsledků sondovacích prací vyplývá, že se vyskytují ve dvou odlišných formách. Na jihozápadním okraji obce na svazích kóty 396.8 mají čistě jílovité složení, s postupným a málo zřetelným přechodem do jílovitého eluvia. Na severních a severovýchodních svazích se vyskytují v podobě soudržných kamenitých až kamenito-balvanitých zemin s jílovitou výplní. V hojné míře obsahují horniny karbonu, v podobě polozaoblených až poloostrohranných kamenů a balvanů, nejčastěji o velikosti od 10 cm do 60 cm. Dle informace obsluhy bagru výjimkou v regionu nejsou ani tzv. bludné balvany s rozměry přesahujícími 1 m. Jedná se většinou o velmi pevné, zvětrání odolné, houževnaté slepence s křemennými valouny a křemitým tmelem. Podstatně menší velikost i zastoupení mají karbonské prachovce a pískovce. Kameny a balvany jsou v zemním profilu ve vertikálním i horizontálním směru nepravidelně rozmístěné a poshlukované. Sedimenty ryze fluviálního původu jsou vázané na prostředí aktívních vodotečí, podél kterých jsou vymezené v úzkých pruzích (v geomapě světle modré barvy). Největší mocnosti, až 4 m, dosahují v údolní nivě Rtyňky. Svrchu jsou zastoupené povodňovými, převážně jemnozrnnými sedimenty (písčité hlíny, jíly), ve střední části souvrství dominují různozrnné zajílované písky se štěrky, bazální vrstvu pak tvoří písčitojílovité a kamenité štěrky s různě zaoblenými valouny do 10 cm. Obdobné, avšak zrnitostně více různorodé sedimenty, s převahou soudržných, v mocnostech okolo 1,0-1,5 m se budou vyskytovat i podél bezejmenných vodotečí přitékajících z bočních údolí (např. tok křížící prodloužení ul. K Žabárně). Vrstevní profil uzavírá humózní vrstva - oživený půdní horizont, vyvinutý v proměnlivé tloušťce od 0,25 m do 0,35 m. V zástavbě je možné očekávat svrchní horizonty lokálně tvořené antropogenními uloženinami - písčitohlinitými, štěrkovitokamenitými i směsnými navážkami se stavební sutí do hloubky až 1,5 m pod terén. U výkopů v místních komunikacích se kromě živičného krytu Rtyně v Podkrkonoší - kanalizace 4
předpokládá přítomnost konstrukčních vrstev ze ŠD a případně kamenitých sypanin (sanace, štět) v jejich podloží v souhrnné mocnosti do 0,40 m. Hydrogeologické poměry Z hlediska hydrogeologického rajónování ČR patří zájmové území do rajónu 421 - Hronovsko-poříčská křída. Rajon zahrnuje samostatnou hydrologicky uzavřenou svatoňovicko-hronovskou pánev, se zvodněním vázaným na průlinově a puklinově propustný cenoman. Jílovce a slínovce spodního a středního turonu naproti tomu prakticky neumožňují oběh podzemních vod a vytvářejí tak nepropustný artéský strop a současně zabraňují infiltraci srážek. Výkopové práce bude ovlivňovat mělký horizont podzemní vody, vázaný na prostředí kvartérních sedimentů v okolí stávajících vodních toků. Dále je možné jeho výskyt očekávat v navážkách na nepropustném podloží, v mělkých depresích a též v místech bránících přirozenému odtoku srážkových vod (např. v blízkosti násypových těles žel. trati apod.). Archívními vrty bylo kvartérní zvodnění dokumentováno v nivě Rtyňky v hloubce 1,50 m p. t., u železničního mostu přes komunikaci se HPV nacházela v hloubce 0,10-1,20 m p. t. Nově realizovanými kopanými sondami KS-1 a KS-3 nebyla podzemní voda do hloubky 2,5 m p. t. zastižena, v sondě KS-2 zjištěn slabý průsak z deluviálních sedimentů v hl. 1,5 m p. t. Převážná část území obce patří do povodí Rtyňky, číslo dílčího hydrologického pořadí 1-01-02-044, přibližně druhá polovina ul. Náměrka (sv. část) spadá již do povodí Olešnice, číslo dílčího hydrologického pořadí 1-01-02-052. Lokalita jako celek se nenachází v žádné chráněné oblasti přirozené akumulace vod (CHOPAV) ani nespadá do ochranného pásma vodních zdrojů. 5. INŽENÝRSKO GEOLOGICKÉ VYHODNOCENÍ PRŮZKUMU Celkový charakter prostředí dokumentují geologické profily sond v přílohách č. 3 a 4. Zeminy a podložní horniny jsou v dalším textu zatříděny jednak v souladu s klasifikačním systémem již neplatné, avšak stále ještě používané ČSN 73 1001 Základová půda pod plošnými základy, resp. dle přílohy A nové ČSN 73 6133 Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací, která vychází ze stejné klasifikace. Dále je uvedeno též zatřídění ve znění nové ČSN EN ISO 14688-2 Geotechnický průzkum a zkoušení. Obě klasifikace odděluje lomítko. 5.1 Geotechnické poměry v trasách hlavních stok Ulice K Žabárně - stoka H Geologické poměry dokládají nově zhotovená sonda KS-1 (příloha č. 3.1) a archívní vrty S-65 a J-1 (přílohy č. 4.1 a 4.2). Dílčí části kanalizační stoky budou realizovány nejčastěji v hloubkách 2-3 m pod terénem a to jednak v soudržných deluviálních a eluviálních zeminách třídy F6 CI/siCl, v horní části návrší prokazatelně zasáhnou do silně zvětralých jílovců-slínovců tříd R6-R5, které lze předpokládat v hloubce okolo 1 m p. t. Jíly mají při povrchu tuhou (I c = 0,70-1,00), Rtyně v Podkrkonoší - kanalizace 5
níže pevnou (I c = 1,00-1,50), od cca 2 m p. t. až tvrdou konzistenci (I c > 1,50). V koncových staničeních stoky H2 a zejména u stoky H3 je možné očekávat kvartérní zeminy se sníženou konzistencí v rozmezí tuhá - měkká (Ic 0,50), výskyt navážkových zemin a mělkého horizontu kvartérní vody v hl. 1,0-1,5 m p. t. Jako celek se jedná o zeminy velmi nepropustné (k = < 10-10 m.s -1 ), nebezpečně až vysoce namrzavé, s výškou kapilární vzlínavosti h s = 2,5-4,0 m. Při styku s vodou snadno degradují a prudce se zhoršují jejich geotechnické vlastnosti. Do násypu (zásypu) jsou podmínečně vhodné, do aktivní zóny komunikací bez úpravy nevhodné. U výkopů v místních komunikacích se kromě živičného krytu (ŠD s asfaltovou penetrací a s jemnějším vsypem) předpokládá přítomnost konstrukčních vrstev ze ŠD a případně kamenitých sypanin (sanace, štět) v jejich podloží v souhrnné mocnosti do 0,40 m. Výkopové práce v této části lokality bude podzemní voda komplikovat v blízkosti rybníka Žabárna. Ulice Náměrka - stoka F Geologické poměry charakterizují nově zhotovené sondy KS-2 a KS-3 (přílohy č. 3.2 a 3.3) a archívní vrty V-1 a B-3 (přílohy č. 4.3 a 4.4). Při hloubkách 2-3 m pod terénem bude zemními pracemi zastiženo poměrně široké spektrum soudržných zemin, deluviální a smíšené geneze, náležející do tříd F6CI/siCl, F6CI+Cb/siCl+Co, F5MI/Si a F2CG/grCl. Dále pak kamenitá až kamenito-balvanitá deluvia tř. Cb, B+F6CI/cobo+cl, která se v sondě KS-2 a jejím okolí nacházejí hned pod ornicí a dosahují sumární mocnosti až 1,70 m. Lokálně v hloubkách větších než 2 m výkopy zasáhnou do zvětralého prachovce a jílovce, klasifikovaného rozmezím tř. R6-R5. Soudržné zeminy mají tuhou (I c = 0,70-1,00), od cca 1,0-1,5 m p.t. pevnou (I c = 1,00-1,50) konzistenci. Lokálně v místech s výskytem podzemní vody se budou objevovat i zeminy měkké konzistence (Ic 0,50). Jako celek se jedná většinou o zeminy neprostné (k = 10-8 - 10-10 m.s -1 ) až velmi nepropustné (k = < 10-10 m.s -1 ), nebezpečně až vysoce namrzavé, s výškou kapilární vzlínavosti h s = 1,5-4,0 m. Při styku s vodou snadno degradují a prudce se zhoršují jejich geotechnické vlastnosti. Do násypu (zásypu) jsou podmínečně vhodné, do aktivní zóny komunikací bez úpravy nevhodné, resp. málo vhodné. U výkopů v místních komunikacích se kromě živičného krytu (ŠD s asfaltovou penetrací a s jemnějším vsypem) předpokládá přítomnost konstrukčních vrstev ze ŠD a případně kamenitých sypanin (sanace, štět) v jejich podloží v souhrnné mocnosti do 0,40 m. Podle dokumentací archívních sond bude mělký horizont podzemní vody ovlivňovat výkopové práce jednak v aluviální nivě Rtyňky (stoky F11, F17, F18) a dále v okolí železničního mostu a navazujícího drážního tělesa (stoky F13, F14). V těchto místech se HPV nacházela v hloubkách od 0,10 m do 1,50 m p. t. S ohledem na celkovou délku stoky F v této ulici (cca 1 km) není možné zcela vyloučit omezené lokální slabé zvodnění, zejména z prostředí propustnějších partií Rtyně v Podkrkonoší - kanalizace 6
kvartérních deluviálních sedimentů či navážek, případně slabé přítoky a průsaky při rozhraní kvartér - křída, tak jak to konečně naznačila i sonda KS-3. 5.2 Zemní práce, těžitelnost a použitelnost zemin Podle již neplatné, avšak nadále používané ČSN 73 3050 Zemné práce a aktuální ČSN 73 6133 Návrh a provádění zemního tělesa pozemních komunikací se konstrukční vrstvy a zeminy z hlediska těžitelnosti a rozpojitelnosti řadí do následujících tříd: Vrstva Těžitelnost ČSN 73 3050 ČSN 73 6133 - živičný kryt tř. 5 I-II - konstrukční vrstvy komunikace tř. 3-4 I - humózní vrstva tř. 2 I - jíl se střední plasticitou, tuhé a pevné konzistence tř. 3 I - jíl se střední plasticitou, tvrdé konzistence tř. 4 I - jíl štěrkovitý pevné konzistence tř. 3 I - kamenito-balvanité deluvium tř. 4-5 I-II - prachovec, jemnozrnný pískovec, eluvium tř. 3 I - jílovec, slínovec, zvětralý, úlomkovitý (R6-R5) tř. 4 I Zemní práce a výkopy budou probíhat převážně v soudržných jílovitých zeminách tuhé až tvrdé konzistence, eluviích a zvětralých jílovcích zařazených do tříd 3-4 / I. Samostatnou a nezanedbatelnou kapitolou budou kamenito-balvanitá deluvia klasifikovaná díky přítomnosti velmi hrubozrnných složek třídami 4-5 / I - II. Dále zasáhnou do konstrukčních vrstev komunikací, zařazených do tříd 3-5 / I - II. Procentuální zastoupení jednotlivých tříd těžitelnosti lze přibližně stanovit v poměru: třída 3.. 40 % třída 4.. 35 % třída 5.. 25 % Podle čl. 67 ČSN 73 3050 jsou v aktuální podobě lepivé soudržné zeminy tuhé a měkké konzistence (zohledněno 3. třídou těžitelnosti). Zeminy pevné konzistence se záhy po částečném zvlhčení lepivými stávají. Zemní práce v soudržných zeminách je proto vhodné provádět za příznivých klimatických podmínek. Je nutná jejich ochrana proti mechanickému porušení při výkopových pracích a dále se musí provést opatření proti negativním účinkům srážkových vod. Použitelnost zemin a hornin Z hlediska vhodnosti do zpětných zásypů místní zeminy a zvětralé horniny jako celek spadají do skupiny zemin podmínečně vhodných do tělesa zásypu mimo aktivní zónu a vesměs bez úprav nevhodných do aktivní zóny komunikací a zpevněných ploch. Podmínečná vhodnost a nevhodnost zemin vychází jednak z jejich zrnitostního složení, ale především z jejich aktuální vlhkosti. Zeminy s vlhkostí větší než 3 % od vlhkosti optimální není možné zhutnit na požadované parametry. Nelze na nich dosáhnout ani minimální míru zhutnění D = 95 % PS. Rtyně v Podkrkonoší - kanalizace 7
Zásypy výkopů pro inženýrské sítě je dle ČSN 72 1006 Kontrola zhutnění zemin a sypanin nutné hutnit nejméně na 95 % PS mimo aktivní zónu, v aktivní zóně komunikací na 100 % PS, respektive na I D = 0,80 a 0,90. Zásypy výkopů v komunikacích a zpevněných plochách se z důvodů dosažení potřebné míry zhutnění i dostatečné únosnosti v úrovni zemní pláně (min. 45 MPa) doporučuje v celé mocnosti realizovat z kvalitního únosného a dobře hutnitelného materiálu (např. betonový recyklát charakteru písčitého štěrku, ŠP, ŠD fr. 0-32 mm a pod.). V případě jílovitých zemin v komunikacích je tedy třeba počítat s jejich 100 % výměnou. Výše uvedené parametry je účelné v průběhu výstavby kontrolovat kombinací statických a dynamických zatěžovacích zkoušek deskou. Vytěžené soudržné zeminy budou s výjimkou velkých kamenů a balvanů použitelné pro zpětný hutněný zásyp kanalizace pouze v zelených pásech. Nesmí přitom dojít k výrazné degradaci výkopku srážkovou vodou. Ze zpracování je nutné vyloučit zeminy měkké konzistence, případně zeminy rozbředlé a kašovité. Pažení a zajišťování výkopů S ohledem na zastavěnost území, vedení stok v komunikacích, charakter místních zemin a jejich lokální zvodnění bude třeba přibližně 50% délky výkopů realizovat s příložným pažením. Dále se musí počítat s čerpáním přítoků z kvartérních zemin. Jedná se zejména o stoky H3, F11, F13, F17 a F18. Přítoky budou zvládnutelné běžnou čerpací technikou. Pro orientační výpočty je možné uvažovat s hodnotou filtračního součinitele k = 10-6 m.s -1. 6. ZÁVĚR Předkládaná zpráva shrnuje výsledky provedeného inženýrskogeologického průzkumu pro projekt výstavby kanalizace v obci Rtyně v Podkrkonoší. Geologické a hydrogeologické poměry jsou souhrnně popsány v kapitole 4, geotechnické poměry pro jednotlivé stoky detailněji rozpracovány v kap. 5. Vzhledem k tomu, že na výsledky sond je třeba pohlížet jako na bodové informace, jimiž nelze postihnout veškeré skutečnosti, doporučuji v projektu počítat s určitou finanční rezervou na zemní práce či zvýšenou potřebu jímání podzemní vody a její čerpání vázat na posouzení problematických partií výkopů geologem, s případným doložením laboratorních zkoušek a protokolů. Odpovědný řešitel: Ing. Luboš Med Hradec Králové, 28. 02. 2013 Rtyně v Podkrkonoší - kanalizace 8