Zespół Technologii i Laboratorium · 2015-02-03 · • PN-B-02480:1986 Grunty budowlane....

Zespół Technologii i Laboratorium

Wytyczne badań podłoża gruntowego dla potrzeb

budowy i modernizacji infrastruktury kolejowej

Warszawa, 28.01.2015

CRI, Dział Wsparcia Procesów

Zarządca narodowej sieci linii kolejowych

2

PODSTAWOWE CELE WDROŻENIA WYTYCZNYCH:

właściwe i racjonalne projektowanie budowa i eksploatowanie obiektów

liniowych, inżynieryjnych oraz towarzyszących infrastrukturze kolejowej,

uniknięcie roszczeń i prac dodatkowych związanych z brakiem

prawidłowego rozpoznania podłoża gruntowego – uniknięcie wstrzymania

inwestycji,

rozpoznanie geologiczne adekwatne do etapu realizacji inwestycji,

uniknięcie nieplanowanych kosztów związanych z wykonaniem badań

uzupełniających,

poprawne oszacowanie kosztów i ryzyka związanego z

projektowaniem oraz budową infrastruktury przez Wykonawcę.



3

KLUCZOWA ROLA WYTYCZNYCH

Wytyczne określają zakres rozpoznania i badania podłoża gruntowego pod obiekty

infrastruktury kolejowej na każdym etapie realizacji inwestycji. Ich kluczową rolą jest:

• wybór najkorzystniejszego wariantu trasy – ominięcie obszarów niekorzystnych,

• przyjęcie koncepcji rozwiązań technicznych pozwalających na wstępne oszacowanie kosztów realizacji inwestycji i oceny jej wpływu na środowisko,

Studium wykonalności

• właściwe zaprojektowanie robót ziemnych,

• właściwe zaplanowanie technologii budowy,

• w przypadku modernizacji linii kolejowej, dostarczenie informacji o aktualnym stanie w zakresie podtorza i podłoża obiektów inżynieryjnych,

• zaprojektowanie posadowienia infrastruktury kolejowej,

• wybór najkorzystniejszej metody wzmocnienia podłoża gruntowego,

Projekt budowlany,

Projekt wykonawczy

• kontrola wykopów fundamentowych, zagęszczenia podsypek i zasypek, nośności gruntów podłoża i warstw nasypowych, uziarnienia i zagęszczenia kruszywa,

• ocena przydatności gruntów przeznaczonych do wbudowania,

Realizacja inwestycji



4

ROZPOZNANIE PODŁOŻA GRUNTOWEGO

4. Opracowanie dokumentacji badań

3. Wykonanie polowych i laboratoryjnych badań podłoża gruntowego

2. Ustalenie kategorii geotechnicznej obiektu budowlanego

1. Wstępne rozpoznanie terenu badań



5

1. WSTĘPNE ROZPOZNANIE PODŁOŻA GRUNTOWEGO

• Dostępne materiały kartograficzne

(mapy geologiczne, hydrogeologiczne),

• Archiwalne dokumentacje geologiczne,

• Archiwalne otwory wiertnicze

(CBDG, CBDH),

• Informacje uzyskane z banków

i rejestrów prowadzonych przez instytucje – baza danych sieć Natura 2000,

baza danych obszarów bezpośredniego zagrożenia powodzią OBZP,

• Zdjęcia lotnicze i wcześniejsza fotointerpretacja.

ANALIZA DANYCH ARCHIWALNYCH



6

• określenie odcinków problematycznych, głównie z widocznymi przejawami

procesów geodynamicznych,


Spękania nasypu wskazujące na ryzyko powstania osuwiska

Obecność wody u podstawy nasypu może wskazywać, że podłoże osiada

WIZJA LOKALNA



7


• rejestracja odsłonięć możliwych do wykorzystania w dokumentowaniu,

Naturalne odsłonięcie skał

węglanowych - pustka krasowa (źródło: geoportal.pgi.gov.pl)

Wychodnie skał podłoża – łupki (źródło: medartzasada.blogspot.com)

WIZJA LOKALNA



8


• ocena stopnia zagospodarowania terenu, infrastruktury podziemnej

i naziemnej na potrzeby lokalizacji punktów dokumentacyjnych,

Przepust zlokalizowany w drodze kolejowej (źródło: www.zits.pwr.wroc.pl Zygmunt Burski)

Perony kolejowe (źródło: t_kuznica5_434-infokolej)

WIZJA LOKALNA


http://www.zits.pwr.wroc.pl/


9


• w przypadku modernizacji istniejących linii

kolejowych – wstępna inwentaryzacja

przejawów niekorzystnych zjawisk

występujących w podłożu, w szczególności:

deformacji nasypów, występowanie tzw.

wychlapów, spełzywania gruntu ze skarp

wykopów,

Deformacja nasypu świadcząca o osiadaniu podłoża

Wychlapy gruntu (Żródło: eu07.pl/forum/index.php)

WIZJA LOKALNA



10








11

2. USTALENIE KATEGORII GEOTECHNICZNEJ OBIEKTU

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA TRANSPORTU,

BUDOWNICTWA I GOSPODARKI MORSKIEJ

z dnia 25 kwietnia 2012 r.

w sprawie ustalenia geotechnicznych warunków

posadawiania obiektów budowlanych

Akt prawny

O kategorii geotechnicznej decyduje:

• stopień skomplikowania warunków gruntowych,

• konstrukcja obiektu budowlanego,

• stopień złożoności oddziaływań,

• stopień zagrożenia życia i mienia awarią konstrukcji,

• wartość zabytkowa lub techniczna obiektu budowlanego,

• możliwość oddziaływania obiektu na środowisko,



12


Warunki gruntowe w zależności od stopnia skomplikowania

proste złożone skomplikowane

warstwy gruntów jednorodnych

genetycznie i litologicznie,

zalegających poziomo,

nieobejmujących mineralnych

gruntów słabonośnych, gruntów

organicznych i nasypów

niekontrolowanych, przy zwierciadle

wody poniżej projektowanego

poziomu posadowienia oraz braku

występowania niekorzystnych zjawisk

geologicznych

warstwy gruntów niejednorodnych,

nieciągłych, zmiennych genetycznie i

litologicznie, obejmujących

mineralne grunty słabonośne,

grunty organiczne i nasypy

niekontrolowane, przy zwierciadle

wód gruntowych w poziomie

projektowanego posadowienia i

powyżej tego poziomu oraz przy

braku występowania niekorzystnych

zjawisk geologicznych

warstwy gruntów objętych

występowaniem niekorzystnych

zjawisk geologicznych, zwłaszcza

zjawisk i form krasowych,

osuwiskowych, sufozyjnych,

kurzawkowych, glacitektonicznych,

gruntów ekspansywnych i

zapadowych, na obszarach szkód

górniczych, przy możliwych

nieciągłych deformacjach górotworu,

w obszarach dolin i delt rzek oraz

na obszarach morskich



13

1. Typ obiektu

2. Stopień złożoności podłoża

Warunki

skomplikowane

Warunki

złożone

Warunki

proste

trzecia kategoria

geotechniczna

trzecia kategoria

geotechniczna

trzecia kategoria

geotechniczna

druga kategoria

geotechniczna

druga kategoria

geotechniczna

trzecia kategoria

geotechniczna

pierwsza kategoria

geotechniczna

druga kategoria

geotechniczna

trzecia kategoria

geotechniczna

niewielkie obiekty budowlane, o statycznie

wyznaczalnym schemacie obliczeniowym

obiekty budowlane, wymagające ilościowej i

jakościowej oceny danych geotechnicznych

nietypowe obiekty budowlane


Obiekty infrastruktury kolejowej, projektowane lub modernizowane na obszarach występowania skomplikowanych warunków gruntowych lub zaliczone do infrastruktury krytycznej oraz nowoprojektowane linie kolejowe wchodzące w skład transeuropejskiego systemu kolei dużych prędkości międzynarodowych należy zawsze przyjąć do trzeciej kategorii geotechnicznej.

!



14


Ustaloną kategorię geotechniczną należy weryfikować na każdym etapie realizacji inwestycji. Może ona ulec zmianie po stwierdzeniu innych od przyjętych w badaniach warunków geotechnicznych.

!



15








16

3. WYKONANIE POLOWYCH I LABORATORYJNYCH BADAŃ PODŁOŻA GRUNTOWEGO

PLAN BADAŃ POLOWYCH

lokalizacja punktów

badawczych

głębokość badań

określenie metodyki

badawczej



17


Punkty dokumentacyjne należy zaprojektować w zależności od:

• rodzaju inwestycji (modernizacja, budowa linii kolejowej),

• etapu realizacji inwestycji (etap studium, etap projektu budowalnego, etap

realizacji),

• kategorii linii kolejowej (magistralne, pierwszorzędne, drugorzędne,

znaczenia miejscowego, koleje dużych prędkości),

• stopnia skomplikowania warunków gruntowych (warunki proste,

złożone, skomplikowane).

a) Określenie lokalizacji i liczby punktów dokumentacyjnych



18

Rozstaw punktów dokumentacyjnych dla drogi kolejowej




19

Rozstaw punktów dokumentacyjnych dla drogi kolejowej


NASYP

WYKOP

OB1

OB1

OB2

OB2

OB3

OB3

SO1

SO1

Do oceny parametrów geotechnicznych

zaleca się stosowanie węzłów

badawczych złożonych z minimum

jednego wiercenia i jednego sondowania.



20

Rozstaw punktów dokumentacyjnych dla obiektów inżynieryjnych




21


W przypadku stwierdzenia w podłożu drogi kolejowej lub obiektu

inżynieryjnego złożonych lub skomplikowanych warunków gruntowych,

np.: gruntów organicznych, gruntów pęczniejących, w strefach zaburzeń

glacitektonicznych, na terenach objętych procesami osuwiskowymi lub

predysponowanymi do osuwisk, w strefach zboczy dolin rzecznych, na

obszarze dolin rzecznych oraz liczbę punktów dokumentacyjnych należy

zwiększyć oraz uzupełnić je sondowaniami.

a) Określenie lokalizacji i liczby punktów dokumentacyjnych



22


b) Głębokość rozpoznania podłoża gruntowego

Grunty nasypowe, słabonośne lub organiczne

• W przypadku występowania gruntów nasypowych, słabonośnych lub organicznych, należy je przewiercić do głębokości minimum 2 m poniżej ich spągu

Droga kolejowa

• za ≥ 2 m poniżej projektowanej niwelety



23



Nasypy

• za ≥ 6 m,

• 0,8 h ≤ za < 1,2 h, gdzie h jest wysokością nasypu

Wykopy

• za ≥ 2 m,

• za ≥ 0,4 h, gdzie h jest głębokością wykopu



24



Wykopy wąskoprzestrzenne

• większa z wartości: za ≥ 2m poniżej poziomu dna wykopu, za ≥ 1,5 bAh, gdzie bAh jest szerokością wykopu



25



Budowle o dużej wysokości i konstrukcje inżynierskie – fundament płytowy

• za ≥ 1,5bB m, gdzie bB jest krótszym bokiem konstrukcji



26



Budowle o dużej wysokości i konstrukcje inżynierskie – fundament palowy

• za ≥ 1,0bg,

• za ≥ 0,5 m,

• za ≥ 3,0DF, gdzie bg jest krótszym bokiem prostokąta stanowiącego obwód grupy pali tworzących fundament, w poziomie podstawy pali, DF jest średnicą podstawy pala



27



Małe tunele i komory podziemne

• bAb < za ≥ 2,0bAb m,

gdzie bAb jest szerokością wykopu

Podłoże skalne

• W przypadku występowania podłoża skalnego na proponowanym poziomie posadowienia budowli, to ten poziom zaleca się przyjąć jako za, a w innym przypadku za odnosi się do powierzchni podłoża skalnego.



28


Wiercenia badawcze

• ustalenie następstwa warstw w podłożu, pobranie próbek gruntów i skał do badań laboratoryjnych

Sondowania geotechniczne

• uszczegółowienie rozpoznania podłoża gruntowego w określonych lokalizacjach lub zakresie głębokości

Badania geofizyczne

• wstępnego rozpoznania budowy geologicznej wzdłuż planowanego lub modernizowanego odcinka,

• uszczegółowienia budowy geologicznej wzdłuż projektowanego lub modernizowanego odcinka,

c) Dobór metodyki badawczej – badania polowe



29


Metodę wiercenia należy dostosować do przewidzianych warunków gruntowo-wodnych, rodzaju

gruntu oraz wymaganej klasy jakości próbki.

WIERCENIE BADAWCZE



30


Do oceny parametrów geotechnicznych zaleca się stosowanie węzłów badawczych złożonych

z minimum jednego wiercenia i jednego sondowania.

• W przypadku drugiej i trzeciej kategorii geotechnicznej należy zaprojektować

sondowania w ilości nie mniejszej niż 50 % ogólnej liczby punktów dokumentacyjnych.

• Dla linii modernizowanych należy wykonać w torowisku minimum 1 węzeł badawczy.

Przykłady sondowań geotechnicznych:

- Statystyczna sondo stożkowa CPT,

- Sonda dynamiczna DP,

- Presjometr Menarda PMT,

- Sonda cylindryczna SPT,

- Dylatometr płaski DMT.

OB1

OB2 OB3

SO1

SONDOWANIE GEOTECHNICZNE



31


Stosuje się do:

- wstępnego rozpoznania budowy geologicznej wzdłuż planowanego lub modernizowanego

odcinka, należy je wykonać przed planowaniem wierceń geologicznych, powinny być pomocne

w ustaleniu lokalizacji wierceń,

- uszczegółowienia budowy geologicznej wzdłuż projektowanego lub modernizowanego

odcinka, pomiędzy wykonanymi już wierceniami, lub w obszarze o skomplikowanej budowie

geologicznej,

- określenia niekorzystnych właściwości

podłoża, szczególnie stref uskokowych,

kawern, pustek.

BADANIA GEOFIZYCZNE



32


Próbki gruntu i skał zaleca się pobrać z każdej warstwy gruntu różniącej się

litologią, stanem lub wilgotnością, lecz nie rzadziej niż co 2 m w warunkach

prostych i złożonych oraz 1 m w warunkach skomplikowanych.

Minimalny zakres badań laboratoryjnych do wykonania dla linii kolejowych i kolejowych obiektów inżynieryjnych

BADANIA LABORATORYJNE



33


Z uwagi na stan przepisów i norm krajowych, jak również dostępnych

materiałów i literatury należy równolegle podawać nazewnictwa i

klasyfikacje gruntów zgodnie z dotychczasową normą

• PN-B-02480:1986 Grunty budowlane. Określenia, symbole, podział i

opis gruntów

oraz

•PN-EN ISO 14688-1 Badania geotechniczne – Oznaczenie i klasyfikacje

gruntów, Część 1: Oznaczenie i opis,

•PN-EN ISO 14688-2 Badania geotechniczne – Oznaczenie i klasyfikacje

gruntów, Część 2: Zasady klasyfikacji

OPIS I KLASYFIKACJA GRUNTÓW I SKAŁ



34








35

4. OPRACOWANIE DOKUMENTACJI BADAŃ

Forma opracowań, jakie należy sporządzić w ramach

ustalenia geotechnicznych warunków posadowienia

wynika z etapu realizowanej inwestycji oraz

kategorii geotechnicznej obiektu budowlanego.



36

Studium wykonalności

Studium geologiczno-inżynierskie

Projekt budowlany Projekt wykonawczy

I kategoria geotechniczna

opinia geotechniczna

II kategoria geotechniczna

opinia geotechniczna + dokumentacja badań podłoża gruntowego + projekt geotechniczny

III kategoria geotechniczna

opinia geotechniczna + dokumentacja badań podłoża gruntowego + projekt geotechniczny

III kategoria geotechniczna + II

kategoria geotechniczna w warunkach złożonych

DOKUMENTACJA GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKA

Realizacja inwestycji Raport geotechniczny




37


Dokumentacja geologiczno-inżynierska II kategoria geotechniczna (złożone warunki gruntowe), III kategoria geotechniczna

Projekt robót

geologiczny

Decyzja organu

administracji geologicznej

zatwierdzająca PRG

Dokumentacja geologiczno-inżynierska

Decyzja organu

administracji geologicznej

zatwierdzająca DG

Jeśli na potrzeby dokumentacji

geologiczno-inżynierskiej wykonywane są

roboty geologiczne należy dodatkowo

opracować projekt robót geologicznych.



38








39

IRTL

ZATWIERDZONE

CERTYFIKATEM

JAKOSĆI

Dziękuję za uwagę


Zespół Technologii i Laboratorium · 2015-02-03 · • PN-B-02480:1986 Grunty budowlane....

Documents

Transcript of Zespół Technologii i Laboratorium · 2015-02-03 · • PN-B-02480:1986 Grunty budowlane....