Untitled

Transkrypt

Untitled
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
SPIS TREŚCI:
1.
WSTĘP ...........................................................................................................................................................................4
2.
RODZAJ I ZAKRES WYKONANYCH PRAC I BADAŃ ........................................................................................4
3.
4.
5.
6.
7.
2.1.
WIERCENIA ..............................................................................................................................................................5
2.2.
SONDOWANIA ..........................................................................................................................................................6
2.3.
BADANIA LABORATORYJNE .....................................................................................................................................7
2.4.
PRACE GEODEZYJNE .................................................................................................................................................7
2.5.
KARTOWANIE GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKIE............................................................................................................8
2.6.
PRACE DOKUMENTACYJNE .......................................................................................................................................9
CHARAKTERYSTYKA TERENU BADAŃ ..............................................................................................................9
3.1.
LOKALIZACJA, MORFOLOGIA I HYDROGRAFIA ........................................................................................................10
3.2.
ZAGOSPODAROWANIE TERENU...............................................................................................................................11
3.3.
BUDOWA GEOLOGICZNA ........................................................................................................................................11
3.4.
WARUNKI HYDROGEOLOGICZNE ............................................................................................................................12
OCENA WARUNKÓW GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKICH.............................................................................13
4.1.
CHARAKTERYSTYKA PAKIETÓW GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKICH ...........................................................................13
4.2.
WPŁYW PLANOWANEJ INWESTYCJI NA ŚRODOWISKO .............................................................................................15
OCENA STATECZNOŚCI SKARPY (OBLICZENIOWA)....................................................................................15
5.1.
ZAŁOŻENIA ............................................................................................................................................................15
5.2.
METODY OBLICZEŃ ................................................................................................................................................16
5.3.
OCENA STATECZNOŚCI SKARPY .............................................................................................................................17
5.4.
PODSUMOWANIE WYNIKÓW OBLICZEŃ STATECZNOŚCI SKARPY .............................................................................18
PROPOZYCJE ZABEZPIECZENIA SKARPY.......................................................................................................18
6.1.
OCENA RYZYKA GEOLOGICZNEGO .........................................................................................................................19
6.2.
UWAGI KOŃCOWE ..................................................................................................................................................20
SPIS WYKORZYSTANYCH MATERIAŁÓW ARCHIWALNYCH ....................................................................21
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
2
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
SPIS ZAŁĄCZNIKÓW
Załączniki tekstowe:
A. Kopia decyzji zatwierdzającej projekt robót geologicznych.
B. Karta informacyjna dokumentacji geologiczno-inżynierskiej.
C. Tabela parametrów geotechnicznych.
Załączniki graficzne:
1. Wycinek mapy topograficznej w skali: 1:10 000.
2. Wycinek Szczegółowej mapy geologicznej Polski, skala 1:50 000, arkusz Ożarów (819).
3. Wycinek Mapy hydrogeologicznej Polski, skala 1:50 000, arkusz Ożarów (819).
4. Wycinek Mapy geośrodowiskowej Polski, plansza A, skala 1:50 000, arkusz Ożarów (819).
5. Mapa dokumentacyjna w skali 1:1 000.
6. Mapa geologiczno – inżynierska w skali 1:1 000.
7.1-7-8. Karty otworów geologiczno – inżynierskich.
8.1-8.5. Karty sondowań dynamicznych.
9.1-9.3. Przekroje geologiczno-inżynierskie.
10. Zestawienie wyników badań laboratoryjnych gruntów.
11. Obliczeniowy model geologiczno-inżynierski.
12. Dokumentacja fotograficzna terenu osuwiska.
13. Dokumentacja fotograficzna rdzeni wiertniczych.
14. Karta dokumentacyjna osuwiska.
15. 1-15.2. Sprawozdania z badań laboratoryjnych gruntów.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
3
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
1. WSTĘP
Dokumentację geologiczno-inżynierską… opracowano na podstawie umowy nr Or.I.032.131.2015,
zawartej w dniu 22.05.2015 r. między Powiatem Ostrowieckim - Zarządem Powiatu,
a Przedsiębiorstwem Geologicznym Sp. z o. o. w Kielcach. Przedmiotem umowy jest wykonanie
dokumentacji geologiczno-inżynierskiej w ramach zadania pn.: Stabilizacja skarpy wzdłuż drogi
powiatowej nr 0689T Ćmielów-Krzczonowice-Przeuszyn w miejscowości Ćmielów od km 0+000 do km
0+800 wraz z budową kanalizacji deszczowej i odtworzeniem ulicy Opatowskiej.
Dokumentację opracowano na podstawie wyników robót terenowych i laboratoryjnych
wykonanych według Projektu robót geologicznych dla rozpoznania warunków geologicznoinżynierskich osuwiska w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie”,
zatwierdzonego decyzją Marszałka Województwa Świętokrzyskiego z dnia 04.09.2015 r. (znak
OWŚ.V.7440.I.2015).
Projekt
uzyskał
również
pozytywną
opinię
Państwowego
Instytutu
Geologicznego – Państwowego Instytutu Badawczego (opinia z 27.07.2015 r.).
Dokumentację wykonano w oparciu o obowiązujące akty prawne:
− ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. - Prawo geologiczne i górnicze (t.j. Dz.U. 2015, poz. 196);
− rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 8 maja 2014 r. w sprawie dokumentacji
hydrogeologicznej i dokumentacji geologiczno-inżynierskiej (Dz.U. 2014, poz. 596);
− rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 15 grudnia 2011 r. w sprawie gromadzenia
i udostępniania informacji geologicznej (Dz. U. Nr 282, poz. 1657);
− rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 kwietnia 2014 r. w sprawie szczegółowych
wymagań dotyczących prowadzenia ruchu zakładów górniczych wydobywających kopaliny
otworami wiertniczymi (Dz. U. 2014 poz. 812).
2. RODZAJ I ZAKRES WYKONANYCH PRAC I BADAŃ
Prace geologiczne realizowane były według Projektu robót geologicznych…, zatwierdzonego
decyzją Marszałka Województwa Świętokrzyskiego z dnia 04.09.2015 r. (znak OWŚ.V.7440.I.2015).
W ich zakres weszły prace terenowe, laboratoryjne i dokumentacyjne.
Prace terenowe obejmowały:
• wytyczenie otworów w terenie,
• odwiercenie otworów,
• opis profilu litologicznego,
• pobranie próbek gruntu do badań laboratoryjnych,
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
4
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
• wykonanie sondowań dynamicznych SPT i SLVT,
• prace geodezyjne – pomiary współrzędnych otworów,
• likwidacja wyrobisk.
Prace laboratoryjne:
• badania identyfikacyjne gruntów,
• badania właściwości fizyczno-mechanicznych gruntów.
Prace dokumentacyjne objęły opracowanie wyników prac terenowych i laboratoryjnych. Wyniki
przeprowadzonych prac zestawiono w formie dokumentacji geologiczno-inżynierskiej, sporządzonej
zgodnie z rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 8 maja 2014 r. w sprawie dokumentacji
hydrogeologicznej i dokumentacji geologiczno-inżynierskiej (Dz.U. 2014, poz. 596);
Cel prac geologicznych przedstawiony w Projekcie… został osiągnięty.
W tabeli 1 porównano zakres prac projektowanych z wykonanymi.
Tabela 1. Zestawienie projektowanych i wykonanych robót geologicznych
Projektowane
Wykonane
Zakres prac
ilość
metraż*
ilość
metraż
Wiercenia badawcze
8
72
8
75,5
Sondowania SLVT
5
40
5
39,0
Sondowania SPT
10
10
* bez projektowanej rezerwy 5%
Założony metraż wierceń został zwiększony w ramach istniejącej rezerwy o 3,5 m (5%).
Zakładane w Projekcie osiągnięcie spągu osadów lessowych uzyskano w jednym otworze (sonda
penetracyjna p3) na rzędnej 170,77 m n.p.m., czyli na głębokości ponad 5 m poniżej poziomu drogi
i spodziewanej powierzchni poślizgu.
Nie zbadano wody podziemnej pod kątem agresywności w stosunku do betonu ze względu na brak
warstwy wodonośnej; nieznaczne sączenie występujące w otworze p-3 było niewystarczające do
pozyskania odpowiedniej objętości wody do badań.
2.1.
Wiercenia
Wiercenia i sondowania prowadzono w czasie od 14 do 23 września 2015 r.
Do prac terenowych przystąpiono po uprzednim zgłoszeniu zamiaru ich wykonywania do
właściwych organów administracji geologicznej i samorządowej. Przed rozpoczęciem prac terenowych
uzyskano zgody właścicieli / użytkowników poszczególnych działek na czasowe zajęcie terenu.
Lokalizację otworów wiertniczych w terenie wyznaczano metodą domiarów prostokątnych
w dowiązaniu do istniejących szczegółów topograficznych przedstawionych na mapie sytuacyjnowysokościowej w skali 1:1 000 (zał. 5). Współrzędne (x, y, h) poszczególnych otworów określono
urządzeniem GPS.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
5
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
Wykonanie i metodyka wierceń
Otwory rdzeniowane (oznaczone na mapie dokumentacyjnej symbolami R-1÷R-5) wykonano
samobieżną wiertnicą Beretta T47/S używając świdrów ślimakowych przelotowych o średn. 194 mm
(7 5/8″) z cylindrem dwudzielnym (rdzeniówką) o średnicy 152 mm i długości 1,5 m (bez płuczki).
Otwory u podnóża skarpy (p-1÷p-3) wykonano zestawem do wierceń ręcznych Eijkelkamp przy
użyciu świdra okienkowego o średnicy 56 mm.
Prace wiertnicze były prowadzone pod kierunkiem geologa posiadającego odpowiednie
uprawnienia oraz przy stałym dozorze geologicznym.
Po zakończeniu wiercenia, otwory zlikwidowano przez wypełnienie gruntem rodzimym
z odpowiednim zagęszczeniem. Ze względu na małą wilgotność gruntów w całym profilu, odstąpiono
od wypełniania zawiesiną iłową na rzecz gruntu rodzimego.
Lokalizację wykonanych otworów przedstawiono na mapie dokumentacyjnej (zał. 5).
W trakcie wiercenia wykonywano:
opis makroskopowy przewiercanych gruntów, obejmujący określenie: rodzaju i barwy gruntu,
stanu i wilgotności. Badania polowe przeprowadzono według norm: PN-81/B-03020, PN-B04452:2002 i PN-88/B-04481. W otworach (poza jednym wyjątkiem) nie stwierdzono
występowania wód podziemnych. Jedynie w otworze P-3, na głębokości 4,3 m (170,8 m n.p.m.)
stwierdzono występowanie sączenia w piaskach gliniastych
pobór uzyskanego rdzenia do skrzynek drewnianych w odcinkach o długości 1 m. Skrzynki zostały
zabezpieczone przed wpływem czynników atmosferycznych i złożone w magazynie (próbki
czasowego przechowywania); rdzeń został udokumentowany fotograficznie w zał. 13;
pobór próbek gruntu:
- o naturalnej wilgotności – NW (kategoria B) – do pojemników foliowych, zabezpieczających
grunty przed zmianami wilgotności;
- o nienaruszonej strukturze – NNS (kategoria A) – do stalowych cylindrów, zabezpieczonych
następnie folią przed zmianami wilgotności
2.2. Sondowania
W ramach badań polowych wykonano 10 sondowań SPT w celu określenia stanu gruntów spoistych
oraz 39 mb sondowań SLVT w celu określenia wytrzymałości lessów na ścinanie (tfu) oraz pośrednio
stopnia plastyczności. Wykonano po 2 sondowania SPT w każdym otworze rdzeniowanym.
Sondowania dynamiczne sondą z końcówką krzyżakową (SLVT) wykonano przy otworach P-1, P-2,
P-3, R-2 i R-5. Sondowania wykonywano w odległości około 2 m od otworu.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
6
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
Parametry zastosowanych sond oraz sposób wykonania sondowań jest zgodny z PN–B-04452.2002.
Wyniki sondowań dynamicznych wraz z interpretacją przedstawiono na kartach otworów (zał. 7)
i kartach sondowań (zał. 8).
2.3. Badania laboratoryjne
Badania gruntów wykonano w Pracowni Badań Geotechnicznych Laboratorium Badań
Środowiskowych Przedsiębiorstwa Geologicznego w Kielcach oraz w Laboratorium Instytutu
Geotechniki Politechniki Krakowskiej.
Badania wykonano zgodnie z metodyką określoną w Polskich Normach oraz wewnętrznymi
procedurami badawczymi (przywołanymi w zał. 15).
Badania gruntów
Badania laboratoryjne próbek gruntów wykonano w następującym zakresie (w nawiasach podano
projektowaną ilość oznaczeń):
a. badania makroskopowe – 19 (19),
b. analiza uziarnienia – 19 (19),
c. gęstość objętościowa – 5 (5),
d. wilgotność naturalna – 19 (19),
e. zawartość części organicznych – 19 (19),
f. granica płynności – 11 (10),
g. granica plastyczności – 11 (10),
h. kąt tarcia wewnętrznego – 5 (5),
i. spójność – 5 (5).
Zestawienie wyników badan laboratoryjnych przedstawiono w zał. 10. Sprawozdania z badań
przedstawiono w załącznikach 15.1 i 15.2.
2.4. Prace geodezyjne
Otwory wiertnicze zostały wyznaczone w terenie metodą domiarów prostokątnych od stałych
punktów, na podstawie mapy sytuacyjno-wysokościowej w skali 1:1 000. Dla każdego otworu
określono współrzędne X, Y w układzie 2000 oraz rzędną wysokościową (H) w m n.p.m. Pomiary
wykonano przy wykorzystaniu techniki Geograficznego Systemu Pozycjonowania Satelitarnego
(GPS). W celu uzyskania geodezyjnych dokładności zastosowano odbiornik GPS PM 700
sn:5312430761 z MM10 sn:0204124507463 pracujący w trybie RTK (Real Time Kinematic),
w układzie państwowym 2000, pobierając poprawki z systemu precyzyjnego pozycjonowania ASGEUPOS. Dokładność pomiarów (pozioma i pionowa) wynosi 5 mm.
Wyniki pomiarów zestawiono w tabeli 2.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
7
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
Tabela 2.
Współrzędne otworów wiertniczych wykonanych na terenie osuwiska przy ul. Opatowskiej w Ćmielowie
Data pomiarów / współrzędne
L. p.
Nr
otworu
17.09.2015 r.
Układ współrzędnych „2000”
X
Y
Wysokość [m n.p.m.]
Z
1.
R-1
5639131,97
7535694,31
197,13
2.
R-2
5639174,26
7535709,44
195,71
3.
R-3
5639210,98
7535710,99
194,72
4.
R-4
5639241,83
7535727,74
193,13
5.
R-5
5639266,07
7535748,29
190,82
6.
P-1
5639116,29
7535686,98
197,33
7.
P-2
5639208,69
7535746,31
181,74
8.
P-3
5639299,23
7535790,09
175,07
2.5. Kartowanie geologiczno-inżynierskie
Po odwierceniu wszystkich otworów geologiczno-inżynierskich i wstępnym przeanalizowaniu
wyników wierceń, przeprowadzono kartowanie geologiczno-inżynierskie skarpy wraz z terenem
przyległym.
Do
opisu
osuwiska
wykorzystano
informacje
zawarte
w
karcie
osuwiska
(Rubinkiewicz J., 2014) uzupełnione o bieżące obserwacje.
Osuwisko rozwija się w zachodniej skarpie wąwozu lessowego, w którego dnie biegnie droga
powiatowa. Wysokość skarpy sięga w środkowej części 13 m i zmniejsza się stopniowo w kierunkach
północnym i południowym. Widoczne są trzy większe nisze, gdzie materiał koluwialny osunął się na
pobocze drogi. W pozostałej części osuwiska następuje spełzywanie i spływanie materiału,
szczególnie po ulewnych deszczach i gwałtownych roztopach.
Osuwisko jest aktywne, rozwinięte w lessach. W morfologii wyraźnie widoczne są dwie nisze:
Większa położona w części środkowej wąwozu (nieaktywna) powstała wiele lat temu, obecnie
ustabilizowana, pokryta roślinnością. Stok na tym odcinku jest dość łagodny. Druga, mniejsza nisza
powstała w najwyższej części skarpy, w pobliżu południowego wylotu wąwozu. Powstanie niszy jest
zapewne konsekwencją rozwoju kanału (leja) sufozyjnego.
Powyżej osuwiska, w jego północnej części występują dwie szczeliny (rowy) o głębokości do 5 m
powstałe w wyniku wypłukiwania lessów podczas opadów. W części południowej znajduje się
podobna, mniejsza forma o głębokości około 3 m na koronie skarpy, zakończona wylotem na poziomie
drogi. Lokalizację tych (i innych) form osuwiskowych przedstawiono na mapie geologicznoinżynierskiej (zał. 6) z odniesieniami do odpowiednich fotografii zamieszczonych w załączniku 12.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
8
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
Koluwium to przede wszystkim less, lokalnie na powierzchni koluwiów występują utwory
antropogeniczne (w postaci odpadów komunalnych) o miąższości do 0,9 m.
Zasięg osuwiska przedstawiono na karcie dokumentacyjnej osuwiska (wykonanej przez PIG-PIB
(zał. 12), na mapie dokumentacyjnej (zał. 5) oraz na mapie geologiczno-inżynierskiej (zał. 6); na te
ostatniej zaznaczono również obszar uznany jako zagrożony ruchami masowymi.
Na powierzchni terenu powyżej skarpy nie zaobserwowano innych pęknięć ani szczelin prócz
wyżej wymienionych. W istniejących szczelinach występują prowizoryczne przegrodzenia
z drewnianych kołków i gałęzi w celu ograniczenia erozji.
W profilach wykonanych wierceń (rdzeniach wiertniczych) nie zidentyfikowano płaszczyzny
poślizgu. Pokrywa lessowa jest jednorodna zarówno pod względem litologii jak właściwości
fizycznych.
Ruchy osuwiskowe mają formę obrywów lub spływów (tylko podczas intensywnych opadów). Nie
wykazano także obecności stref osłabień gruntu - ani podczas makroskopowej obserwacji rdzenia
wiertniczego, ani w badaniach laboratoryjnych, ani podczas sondowań dynamicznych.
Teren sąsiadujący z osuwiskiem to pola uprawne powyżej skarpy (na zachód) oraz droga
powiatowa biegnąca w wąwozie u jej podnóża.
Po zachodniej stronie drogi, u podnóża skarpy, w ramach działań naprawczych, zarządca drogi
wykonał 3 doły osadnikowe o głębokości około 1,5 m mających za zadanie zbierania migrującej
podczas opadów zawiesiny w kierunku drogi wojewódzkiej.
2.6. Prace dokumentacyjne
Po wykonaniu projektowanych prac terenowych i badań laboratoryjnych, w pracach kameralnych
opracowano mapę dokumentacyjną, karty otworów geologiczno-inżynierskich, przekroje geologicznoinżynierskie,
mapę
geologiczno-inżynierską;
przeprowadzono
ocenę
stateczności
skarpy
z zastosowaniem metody pasków.
Do dokumentacji geologiczno-inżynierskiej dołączono dokumentację fotograficzną rdzeni
wiertniczych oraz skarpy (zał. 13, 14).
3. CHARAKTERYSTYKA TERENU BADAŃ
Dla zamierzenia inwestycyjnego pn. Stabilizacja skarpy wzdłuż drogi powiatowej nr 0689T
Ćmielów-Krzczonowice-Przeuszyn w miejscowości Ćmielów od km 0+000 do km 0+800 wraz
z budową kanalizacji deszczowej i odtworzeniem ulicy Opatowskiej, na obecnym etapie nie określono
parametrów techniczno-budowlanych. Biorąc jednak pod uwagę warunki geologiczno-inżynierskie
obiekt należy zaliczyć do III kategorii geotechnicznej.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
9
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
3.1. Lokalizacja, morfologia i hydrografia
Teren dokumentowanego osuwiska zlokalizowany jest w granicach miasta Ćmielowa, na południe
od ostatnich zabudowań ulicy Opatowskiej. Badana skarpa ciągnie się wzdłuż drogi powiatowej nr
0689T; rozpoczyna się w odległości około 300 m na południe od drogi wojewódzkiej nr 755 (zał. 1).
Wykonane wiercenia zlokalizowano na następujących działkach:
L.p.
1.
Nr
otworu
R-4, R-5, P-1
Nr
działki
2205/1
Charakter własności
własność prywatna
Powierzchnia
działki [ha]
0,3375
2.
R-1;R-2; R-3
2206
własność prywatna
0,3527
3.
P-3
2207
własność prywatna
0,7085
4.
P-2
2246
własność prywatna
1,7739
Pod względem fizycznogeograficznym (Kondracki, 2009) Ćmielów wchodzi w skład mezoregionu
Wyżyna Sandomierska (342.36) leżąc przy jego północno wschodniej granicy z mezoregionem
Przedgórze Iłżeckie (342.33) wchodzących w skład Wyżyny Kieleckiej (342.3). Cała powierzchnia
Wyżyny Sandomierskiej jest pokryta pokrywą lessową o znacznej miąższości, miejscami
przekraczającej 30 m. Powierzchnia terenu jest dosyć płaska, choć porozcinana dolinami rzecznymi
oraz siecią wąwozów w podatnych na erozję lessach.
W takim lessowym wąwozie biegnie odcinek drogi powiatowej nr 0689T, na którego zachodniej
skarpie rozwinęły się ruchy masowe. Głębokość wąwozu osiąga w części środkowej około 13 m.
Rzędne terenu wahają się od 173,4÷190,3 m n.p.m. na powierzchni drogi u podnóża skarpy do
179,5÷198,2 m n.p.m. w górnej części skarpy.
Na wschód i południowy wschód od badanej skarpy znajduje się obniżenie terenu w formie dolinki
o stromych ścianach i głębokości od 3,5 m w części południowej do 8÷9 m w części północnej. Ma
ona przebieg zbliżony do SW-NE; jej łączna długość wynosi około 1,6 km. W dnie doliny, miejscami
występują trwałe podmokłości z roślinnością bagienną; u wylotu w części północnej wypływa
niewielki ciek, który na terenie miasta jest ujęty w system kanalizacyjny.
Powierzchnia terenu nachylona jest generalnie ku północy - do doliny rzeki Kamiennej osiągając
poziom 160 m n.p.m. Rzeka Kamienna przepływa w odległości około 1,2 km na północny wschód od
badanej skarpy.
Obszar Ćmielowa jest odwadniany przez rzekę Kamienną, jej dopływ Przepaść oraz rowy
melioracyjne. Rzeka Kamienna jest lewobrzeżnym dopływem Wisły; do której wpada około 40 km na
północny wschód od Ćmielowa.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
10
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
Na obszarze dokumentowanych robót geologicznych nie znajdują się obiekty ani obszary
chronione. Najbliżej położony obszar Natura 2000 (Dolina Kamiennej PLH260019) znajduje się
w odległości około 600 m na północ od wąwozu; obszar Natura 2000 oraz pozostałe elementy
chronione
(archeologiczne,
sakralne,
architektoniczne),
przedstawiono
na
wycinku
Mapy
geośrodowiskowej Polski (Nowak, 2006) - załącznik 4.
3.2. Zagospodarowanie terenu
Wąwóz, w którym rozwija się osuwisko znajduje się na południe od ostatnich zabudowań ulicy
Opatowskiej w Ćmielowie. W dnie wąwozu biegnie droga powiatowa Ćmielów – Krzczonowice.
Skarpy w większości są gęsto porośnięte drzewami i krzewami. Po obu stronach wąwozu rozciągają
się pola uprawne.
Zagospodarowanie terenu wraz z infrastrukturą przedstawiono na mapie dokumentacyjnej w skali
1:1 000 (zał. 5).
3.3. Budowa geologiczna
Na tle budowy geologicznej Polski, Ćmielów leży w południowo wschodniej części antyklinorium
środkowopolskiego. Pod względem tektonicznym obszar badań leży w obrębie mezozoicznego piętra
strukturalnego obejmującego skały dolnej i środkowej jury (reprezentowane głównie przez piaskowce,
mułowce i iłowce). Warstwy osadowe tego piętra są lekko nachylone ku północnemu wschodowi.
Na południe i południowy wschód od Ćmielowa jurajskie podłoże wykazuje obecność uskoków
poprzecznych zrzutowo-przesuwczych (Złonkiewicz, 1994).
W rejonie planowanych robót, osady jurajskie pokrywa warstwa osadów czwartorzędowych
o miąższości rzędu 20 m.
Utwory jury dolnej (liasu) reprezentowane są przez piaskowce, mułowce i iłowce o łącznej
miąższości rzędu 350 m.
Jura środkowa – piaski, iłowce i mułowce oraz piaskowce wapniste i wapienie detrytyczne. Strop
utworów jurajskich nawiercono na rzędnej 152 m n.p.m. (Złonkiewicz, 1992).
Czwartorzęd reprezentowany jest przede wszystkim
przez lessy powstałe w okresie stadiału
głównego zlodowacenia bałtyckiego. Podrzędnie, w erozyjnych dolinach i wąwozach występują osady
deluwialne (mułki, piaski i gliny) oraz piaski i żwiry rzeczno-wodnolodowcowe zlodowacenia Odry.
Prawdopodobnie zalegają one bezpośrednio na skałach środkowej jury. Miąższość czwartorzędu
w rejonie osuwiska przekracza 15 m; szacuje się ją na 20÷30 m.
Historia geologiczna pokrywy lessowej rejonu Ćmielowa wskazuje, że nie podlegały one
obciążeniom od lądolodów, mogły zostać nieznacznie odciążone wskutek erozji lub wysychania
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
11
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
nadkładu. Badane grunty (lessy), według PN-86/B-02480 sklasyfikowano jako pyły i pyły piaszczyste.
W składzie granulometrycznym przeważa frakcja pyłowa, która stanowi od 39 do 87%, udział frakcji
ilastej wynosi od 4 do 8%, frakcja piaskowa zawiera się w przedziale 8÷54 %.
Wilgotność naturalna badanych lessów jest stosunkowo niska: do głębokości 8 m, nie przekraczała
11%, poniżej osiągając wartości 11,35÷15,65% (zał. 10). Wartości granic konsystencji: plastyczności
Wp i płynności WL w całym profilu zawierają się w przedziałach: Wp=17,11÷20,13%
i WL=20,50÷25,69%. Wyznaczona wartość wskaźnika plastyczności Ip mieści się w przedziale
1,93÷7,57, co pozwala je zaliczyć (wg nomogramu Casagrande’a) do gruntów o niskiej plastyczności
(grupa ML). Stan gruntu określono jako półzwarty – IL ≤ 0 (zał. 10).
Zestaw danych uzyskanych w trakcie prac geologicznych oraz wywiadu terenowego pozwala na
twierdzenie, że ruchy masowe gruntu w obrębie skarpy zachodziły (i zachodzą) przy współudziale co
najmniej kilku czynników, takich jak:
− naturalnego ukształtowania terenu – duża wysokość skarp wąwozu;
− stosunkowo niewielka wytrzymałość gruntu;
− naturalne spękania skośne do krawędzi skarpy – to w nich prawdopodobnie rozwinęły się głębokie
formy sufozyjne (leje, kanały);
− działalność organizmów drążących tunele i gniazda w skarpie;
− czynników antropogenicznych - podcięcie skarp podczas budowy drogi;
− drgania wywołane przez pojazdy.
Budowę geologiczną rejonu osuwiska ilustrują karty otworów geologiczno-inżynierskich
wykonanych i archiwalnych (zał. 7, 8) oraz przekroje geologiczno-inżynierskie (zał. 9.1-9.3).
3.4. Warunki hydrogeologiczne
W rejonizacji hydrogeologicznej przedstawionej na Mapie hydrogeologicznej Polski, teren
osuwiska należy do jednostki hydrogeologicznej oznaczonej symbolem 6bcJ2I. Wydzielono ją
w środkowojurajskim kompleksie skalnym obejmującym głównie piaskowce z przewarstwieniami
mułowców i iłowców tworzących porowo-szczelinowy zbiornik wód podziemnych. W tej części
jednostki, główny użytkowy poziom wodonośny jest dość dobrze izolowany przez ciągłą i miąższą
pokrywę lessową (Kos, 2000). Jej miąższość dochodzi do 20÷30 m. Wartość współczynnika filtracji
utworów lessowych, (obliczony wg. wzoru USBSC) zawiera się w przedziale 1,84×10-7÷9,66×10-6
m/s; kśr = 2,98×10-6 m/s.
Strop warstwy wodonośnej w rejonie Ćmielowa znajduje się na rzędnych 119÷157 m n.p.m.
(według MhP). Zatem głębokość do stropu użytkowego poziomu wodonośnego na terenie
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
12
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
dokumentowanych prac wynosi około 35÷70 m ppt. Napięte zwierciadło wody, według danych z lat
wykonania studni (1956-81), stabilizowało się na rzędnej około 160 m n.p.m.
Według mapy głównych zbiorników wód podziemnych (GZWP) w Polsce (Skrzypczyk, 2009;
Witczak, 2011), omawiany rejon leży poza granicami udokumentowanych głównych zbiorników wód
podziemnych. Teren dokumentowanych robót zaznaczono na wycinku Mapy hydrogeologicznej Polski
(Kos, 2000) - załącznik 3.
Pierwszym objawem wód podziemnych w podłożu osuwiska jest niewielkie sączenie związane
z czwartorzędowymi piaskami gliniastymi podścielającymi pokrywę lessową na skłonie doliny rzeki
Kamiennej. Sączenie nawiercono tylko w jednym punkcie - w otworze p-3 na głębokości 4,3 m ppt
(170,8 m n.p.m.).
4. OCENA WARUNKÓW GEOLOGICZNO-INŻYNIERSKICH
W celu scharakteryzowania geologiczno–inżynierskich właściwości lessów wykonano następujące
badania laboratoryjne: składu granulometrycznego, wilgotności, wilgotności optymalnej, gęstości
właściwej, gęstości objętościowej, gęstości szkieletu gruntowego, stanu, konsystencji, jak również
przeprowadzono badania wytrzymałości pierwotnej i resztkowej na ścinanie.
Niska wilgotność badanych lessów jest charakterystyczna dla lessów o nietrwałej strukturze,
wrażliwych na działanie wody, w których jej obecność powoduje gwałtowną erozję o dużej dynamice.
4.1. Charakterystyka pakietów geologiczno-inżynierskich
Charakterystykę geologiczno-inżynierską wykonano w oparciu o wyniki wierceń, interpretację
sondowań dynamicznych, wyniki badań laboratoryjnych oraz wytyczne norm: PN-EN 1997-1 Eurokod
7. Projektowanie geotechniczne. Część 1: Zasady ogólne, PN-EN 1997-2 Eurokod 7. Projektowanie
geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego a także PN-88/B-04481 Grunty
budowlane. Badania próbek gruntu; PN/B-04452 Geotechnika. Badania polowe.
Na podstawie cech litologicznych i genetycznych, w podłożu badanego terenu wydzielono
następujące warstwy geologiczno-inżynierskie:
0
- koluwia
I
- czwartorzęd – holocen – nasypy;
II - czwartorzęd – plejstocen – osady eoliczne – lessy;
III - czwartorzęd – plejstocen – osady lodowcowe – piaski gliniaste.
Parametry geotechniczne wydzielonych warstw zestawiono w tabeli (zał. C). Przestrzenny układ
warstw przedstawiono na przekrojach geologiczno-inżynierskich (zał. 10.1÷10.3).
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
13
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
Pakiet 0 – koluwia – zbudowane (podobnie jak grunty warstwy II) z pyłów, pyłów piaszczystych
i piasków gliniastych, mało wilgotne, w stanie półzwartym. Pod względem struktury zalegające
koluwia są gruntami nieznacznie rozluźnionymi lecz już ustabilizowanymi przez roślinność (chwasty,
krzewy i młode drzewa). Koluwia „nowe” przemieszczają się do podnóża skarpy, gromadzą się na
poboczu drogi a podczas intensywnych opadów deszczu spływają drogą zgodnie ze spadkiem terenu,
czyli na północ w kierunku zabudowań oraz drogi wojewódzkiej.
Pakiet I – grunty antropogeniczne
Grunty antropogeniczne to głównie odpady komunalne zdeponowane w północnej części skarpy.
W ich składzie stwierdzono żużel, popiół, szkło tworzywa sztuczne itp. Odpady te zalegają w dolnej
części skarpy tworząc warstwę o miąższości od kilkunastu cm do około 1m, przy czym większe
miąższości zanotowano w północnej części osuwiska (p. zał. 6).
Pakiet II – osady eoliczne
W skład pakietu wchodzą utwory genetycznie związane z depozycją osadów drobnopiaszczysto pylastych na powierzchni ziemi.
W obrębie pakietu wydzielono 1 warstwę geologiczno-inżynierską (II). Parametry geotechniczne
dla tych warstw ustalono metodą A - na podstawie wyników sondowań SPT i SLVT, badań
laboratoryjnych oraz metodą B - według zależności korelacyjnych podanych w normie PN-81/B03020. W skład pakietu wchodzą lessy; ze względu na uziarnienie określone jako pyły i pyły
piaszczyste. Grunty te są mało wilgotne, w stanie półzwartym. Charakterystycznymi parametrami są:
- wilgotność naturalna Wn = 8,8 %
- stopień plastyczności IL ≤ 0,
- gęstość objętościowa ρ = 1,65 g/cm3,
- spójność c’ = 4,1 kPa,
- kąt tarcia wewnętrznego φ’ = 32,3º.
Parametry geotechniczne zestawiono w załączniku C.
Pakiet III – osady wodnolodowcowe
Grunty zaliczone do tego pakietu stwierdzono w jednym tylko otworze (p-3), który osiągnął
najniższy poziom (170 m n.p.m.). Reprezentowane są przez piaski gliniaste, mokre ze względu na
sączenie wody, w stanie półzwartym.
Charakterystycznymi parametrami są:
- wilgotność naturalna Wn = 13,0%
- stopień plastyczności IL = 0,
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
14
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
- gęstość objętościowa ρ = 2,15 g/cm3,
- spójność c’ = 30 kPa,
- kąt tarcia wewnętrznego φ’ = 18,2º.
Parametry wyprowadzone zestawiono w załączniku C.
4.2. Wpływ planowanej inwestycji na środowisko
Planowana inwestycja ma na celu zabezpieczenie skarpy przed powtórnym osunięciem. Podjęte
działania nie powinny mieć ujemnego wpływu na otaczające środowisko, wpłyną natomiast na
poprawę bezpieczeństwa użytkowników dróg. Zabezpieczenie skarpy powinno zostać wykonane przy
pomocy materiałów, które są przyjazne dla środowiska i posiadają niezbędne atesty.
Zgodnie z rozporządzeniem Rady Ministrów z dnia 9 listopada 2010 r. w sprawie przedsięwzięć
mogących znacząco oddziaływać na środowisko (Dz.U. 2010 nr 213 poz. 1397), inwestycja tego typu
nie wymaga sporządzenia raportu o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko.
5. OCENA STATECZNOŚCI SKARPY (obliczeniowa)
5.1. Założenia
Ocena stateczności warta jest rozważenia w kilku wariantach:
a. jako stateczność wewnętrzna,
b. jako stateczność zewnętrzna w przypadku wystąpienia powierzchniowego osłabienia np.
w wyniku opadów deszczu,
c. jako analiza porównawcza - wyliczona z wyników szczegółowych badań wytrzymałościowych
oraz przy użyciu parametrów geotechnicznych zaczerpniętych z normy PN-81/B-03020.
Przyjęto następujące założenia:
- zagadnienie jest płaskie,
- dynamika procesu przemieszczania mas jest skoncentrowana wzdłuż linii przekrojów II-II’ oraz
III-III’,
- stosuje się metodę paskową obliczeń stateczności,
- nie uwzględnia się obciążeń skarpy,
- nie uwzględnia się drgań.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
15
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
5.2. Metody obliczeń
Obliczenia stateczności wewnętrznej wykonano metodą paskową. Zastosowano metodę Bishopa.
Poprzez współczynnik stateczności F skarpy rozumie się stosunek maksymalnego oporu na ścinanie
do wytrzymałości gwarantującej zachowanie równowagi skarpy. Współczynnik ten określono
z warunku równowagi momentów, względem środka okręgu, tworzącego linię poślizgu (F = stosunek
sumy momentów sił utrzymujących do sumy momentów sił obracających).
Po podzieleniu bryły górotworu na paski, zakładano współrzędne punku obrotu hipotetycznej
powierzchni poślizgu (Xo, Yo) i hipotetyczny promień obrotu R. Następnie wyliczano współczynnik
stateczności F. Dalsze obliczenia polegały na badanu ekstremum funkcji F(X,Y,R) w celu
poszukiwania minimalnych wartości F. Jest to znana tradycyjna metoda iteracyjna upowszechniana
przez prof. J. Madeja1.
W obliczeniach posługiwano się klasycznymi metodami numerycznymi w systemie operacyjnym
DOS (nadal) oraz przeliczeniami przy użyciu arkusza kalkulacyjnego Excel, co daje możliwość
prostego, ręcznego sprawdzenia setek kół poślizgu. Zadanie ma charakter stricte inżynierski i nie ma
potrzeby sięgania po programy oparte na metodach MES, ani po skomplikowane metody teoretyczne.
W inżynierii za bezpieczny uważa się warunek F ≥ 1,3.
Obliczenia stateczności zewnętrznej wykonano poprzez klasyczne sprawdzenie warunku
równowagi na zsuw. Przyjęto, że jakaś miąższość gruntu uległa osłabieniu np. w wyniku opadu
atmosferycznego i sprawdzano jaka może to być miąższość, aby do zsuwu nie doszło.
Metoda geomorfologiczna
Jest to w zasadzie analiza obecnej morfologii powierzchni skarpy w świetle otrzymanych wyników
obliczeniowych i informacji wynikających z wierceń, w aspekcie zaistnienia możliwego
geometrycznie stanu pokrytycznego.
W oparciu o tę metodę stwierdzono dominację procesów erozyjnych powodujących obsypy
i zsuwy, często występujące po deszczach. Także ta metoda posłużyła do wybrania dwóch przekrojów
obliczeniowych II-II’ i III-III’.
Przekrój II-II’ ukazuje skarpę o wysokości 8,4 m i kącie nachylenia 54 stopnie.
Przekrój III-III’ ukazuje skarpę o wysokości 12,7 m i kącie nachylenia 33 do 38 stopni. Ta skarpa
jest wyższa, ale dwuspadkowa i co za tym idzie wykazuje mniejszy średni spadek. Półka w jej ścianie
znajduje się na rzędnej ca 190 m n.p.m. Być może półka ta powstała w efekcie obrotu klina odłamu.
Z punktu widzenia zagrożeń bardziej niebezpieczna jest skarpa przekroju II-II’.
1
Madej J. [1981] – Metody sprawdzania stateczności zboczy. Wyd. Komunikacji i łączności. 1981.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
16
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
5.3. Ocena stateczności skarpy
Stateczność wewnętrzna
Skarpa w przekroju II-II’ (vide zał.11 a)
Współczynnik stateczności skarpy z przekroju II-II’ F wynosi 1,23 dla parametrów
geotechnicznych wyznaczonych laboratoryjnie na próbkach o nienaruszonej strukturze (c=4,2 kPa,
f=32,3º, r=1,66 g/cm3), dla założenia przypadkowej powierzchni poślizgu.
Dla wymuszonej powierzchni poślizgu w linii krawędzi u podstawy skarpy, dla tych samych
parametrów geotechnicznych, F wynosi 1,37. Tę różnicę niewielką i z pozoru nielogiczną różnicę
można wytłumaczyć ułomnościami programu.
Co ciekawe po przyjęciu parametrów z normy dla stanu tpl/pzw (c=30 kPa, f=18º, r=2,10 g/cm3)
współczynnik stateczności nie wzrósł radykalnie, ale wzrósł do wartości F=1,34.
Jak widać przy tak dużym nachyleniu skarpy geometria stateczności skarpy ma większe wpływ na
zmianę stateczności skarpy aniżeli parametry geotechniczne.
Skarpa w przekroju III-III’ (vide zał.11b)
Współczynnik stateczności skarpy z przekroju II-II’ F wynosi 1,43 dla parametrów
geotechnicznych wyznaczonych laboratoryjnie na próbkach o nienaruszonej strukturze (c=4,2 kPa,
f=32,3º, r=1,66 g/cm3), dla założenia przypadkowej powierzchni poślizgu.
Dla wymuszonej powierzchni poślizgu w linii krawędzi u podstawy skarpy, dla tych samych
parametrów geotechnicznych, F wynosi 1,31. Tę różnicę niewielką i z pozoru nielogiczną różnicę
można wytłumaczyć ułomnościami programu.
Co ciekawe po przyjęciu parametrów z normy dla stanu tpl/pzw (c=30 kPa, f=18º, r=2,10 g/cm3)
współczynnik stateczności nie wzrósł radykalnie, ale wzrósł do wartości F=1,75.
Jak widać ta skarpa jest bardziej stateczna aniżeli skarpa w przekroju II-II’.
Stateczność zewnętrzna
Skarpa w przekroju II-II’ (vide zał. 11a1)
Jeżeli przyjąć, że zewnętrzna powłoka skarpy ulega osłabieniu np. wskutek opadu atmosferycznego
do głębokości 0,5 m, to okazuje się, że dojdzie do zsuwu. Bezpieczna miąższość (czyli aby zsuw nie
wystąpił) mokrego gruntu wynosi zaledwie 0,47 m.
Obliczenia wykonano zakładając, że spójność gruntu spada o 50% . Założono parametry (c=2,1 kPa
tj. 50% spójności pierwotnej, f=32,3º, r=1,66 g/cm3).
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
17
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
Skarpa w przekroju III-III’ (vide zał. 11b1)
Jeżeli przyjąć, że zewnętrzna powłoka skarpy ulega osłabieniu np. wskutek opadu atmosferycznego
do głębokości 0,5 m, to okazuje się, że dla tej skarpy nie dojdzie do zsuwu. Bezpieczna miąższość
mokrego gruntu wynosi aż 1,3 m. Obliczenia wykonano, że spójność gruntu spada o 50% .
Obliczenia wykonano zakładając, że spójność gruntu spada o 50%. Założono parametry (c=2,1 kPa
tj. 50% spójności pierwotnej, f=32,3º, r=1,66 g/cm3).
5.4. Podsumowanie wyników obliczeń stateczności skarpy
Skarpa jest trwale stateczna w aspekcie tzw. stateczności wewnętrznej czyli utraty stateczności
poprzez poślizg po głębokiej powierzchni poślizgu. Współczynnik stateczności F jest większy od 1,3.
Prawdopodobne hipotetyczne powierzchnie poślizgu znajdują się w odległości 3 do 5 m mierząc od
czoła skarpy w głąb górotworu. W obliczeniach nie uwzględniano drgań wzbudzanych ruchem
kołowym. Przyjęcie, że przyspieszenie spowodowane tym ruchem stanowi 10% przyspieszenia
ziemskiego powoduje spadek wartości F do F=1,1.
Skarpa jest trwale stateczna w aspekcie tzw. stateczności zewnętrznej tj. po płytkiej powierzchni
poślizgu o ile nie dojdzie do namoknięcia warstwy powierzchniowej. Wówczas gdy namoknie
warstwa powierzchniowa gruntu o miąższości od 50 cm do 120 cm, zsuw następuje z intensywnością
tym większą, im większy będzie kąt nachylenia skarpy.
We wszystkich sytuacjach kiedy jest sucho skarpie nie zagraża utarta stateczności.
6. PROPOZYCJE ZABEZPIECZENIA SKARPY
Zabezpieczenie skarpy musi uwzględniać 2 aspekty: ochronę w zakresie stateczności zewnętrznej
oraz zabezpieczenie przed erozją i wypłukiwaniem pyłów, które zalegając na drodze powiatowej,
mogą stwarzać zagrożenie dla użytkowników drogi.
Istnieją dwie racjonalne możliwości zabezpieczenia przedmiotowej skarpy:
zmiana ukształtowania połączona z nasadzeniami roślinnymi o charakterze tzw. rusztu
biologicznego
polegająca na pokryciu powierzchni skarpy warstwą ochronną – przeciwerozyjną .
Powyższe rozwiązania nastawione są na zabezpieczenia tzw. płytkie (stateczność zewnętrzna).
W pierwszym przypadku rozwiązanie będzie polegać na zmniejszeniu kąta nachylenia skarpy
i wprowadzeniu tzw. półek o szerokości ok. 0,5 m, wykonanych wzdłuż skarpy (trawersem). Ponadto
należy wspomóc ww. rozwiązanie poprzez wprowadzenie nasadzeń biologicznych (np. berberys itp.).
W miejsce półek można wprowadzić płotki faszynowe, które w sposób samoistny wbudują się
w podłoże. Tę metodę można praktykować jako zabezpieczenie doraźne.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
18
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
W drugim przypadku rozwiązaniem może być geokrata wyposażona w solidny drenaż denny,
przytwierdzona do podłoża (tj. do lica i korony skarpy) za pomocą gwoździ (głębokość ok. 2,5 m),
a nawet za pomocą kotew na głębokość ok. 6 do 9 m.
Odrzuca się inne rozwiązania polegające na wprowadzeniu konstrukcji utrudniających
odprowadzanie wilgoci z lessów (nawet przez parowanie) jak na przykład ściany oporowe, co jest
obecnie często błędnie praktykowane.
Każde z ww. zabezpieczeń powinno być zaprojektowane w formie tzw. projektu zabezpieczenia,
który określi m. in. rozstaw i głębokość gwoździ, rodzaj i ilość nasadzeń, wpływ ruchu kołowego
(drgań) na stateczność konstrukcji wzmacniającej itd.
Projektując rozwiązanie należy pamiętać, że w lessach zbyt małe kąty nachylenia skarpy mogą być
równie niebezpieczne jak kąty za duże. Praktyka dowodzi, że w skarpach przesadnie łagodnych
zachodzi wzmożona infiltracja wody w głąb podłoża, co prowadzi do spadku parametrów
wytrzymałościowych gruntów. Natomiast w skarpach stromych wprawdzie infiltracja jest mniejsza, to
jednak mobilizacja sił masowych obejmuje większy klin odłamu i stwarza duże i nagłe zagrożenie
utraty stateczności przez jego odspojenie (osuw, zsuw, a nawet obryw).
6.1.
Ocena ryzyka geologicznego
Zestawienie możliwych ryzyk zestawiono w postaci tabeli (tabela 3) z uwzględnieniem dwóch
metod zabezpieczających. W tabeli tej porównano także dwie ww. metody zabezpieczające poprzez
porównanie oszacowania ryzyka w aspekcie niezawodności systemów zabezpieczających.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
19
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
Tabela 3. Ocena ryzyka w aspekcie proponowanych systemów zabezpieczających
Ocena ryzyka
Wykaz ryzyk: utrata stateczności wewnętrznej (nadmierne przemieszczenie kotew lub gwoździ), utrata
stateczności zewnętrznej (spływ lub zsuw powierzchniowy) jako efekt opadu atmosferycznego lub innych
procesów egzogenicznych np.: wysadziny mrozowe, wybicie wody na lico skarpy i sufozja, wiatr i wahania
temperatur, zastoiny wody i śniegu w koronie skarpy lub na jej licu, w tym przesuszenie, niepożądane
rozsadzające działanie korzeni roślin, sufozja powodująca roznoszenie pyłów po drodze, dodatkowe siły
pochodzące od drgań wzbudzonych ruchem kołowym, itd.
Technologia
(rodzaj systemu
zabezpieczającego)
Prawdopodobieństwo
wystąpienia ryzyka
Podatność
zabezpieczonej
skarpy na ryzyko
tj. odporność
konstrukcji na
negatywne
oddziaływania
zewnętrzne
Ekspozycja
zabezpieczonej
skarpy na ryzyko tj.
warunki geologicznoinżynierskie
przekształcone w
wyniku wykonania
zabezpieczenia
Ocena
ryzyka
tj. pkt.
razem
Wariant 1: Zmiana
ukształtowania skarpy
połączona z
wprowadzeniem rusztu
biologicznego itd. –
technologia dość
prosta technicznie
2 - prawdopodobieństwo
wystąpienia ryzyka jako
skutku procesów
egzogenicznych takie samo
dla obu wariantów.
Ryzyko zmniejszone
w zakresie rozwiązań
inżynierskich.
2 - Oba warianty
podobnie odporne
na negatywne
oddziaływania
zewnętrzne.
3 - Nowe warunki
geologicznoinżynierskie mniej
stabilne, bo np.
bardziej zależne od
długotrwałych
opadów
7
Wariant 2: Pokrycie
skarpy geokratą
utwierdzoną w skarpie
np. gwoździami lub/i
kotwami – technologia
zaawansowana
technicznie
3 - Prawdopodobieństwo
wystąpienia ryzyka jako
skutku procesów
egzogenicznych takie samo
dla obu wariantów. Ryzyko
zwiększone w zakresie
rozwiązań inżynierskich.
2 - Oba warianty
podobnie odporne
na negatywne
oddziaływania
zewnętrzne
2 - Nowe warunki
geologicznoinżynierskie bardziej
stabilne
7
Uwaga: Oszacowanie ryzyka: duże 3 pkt; średnie 2 kpt; małe 1 pkt.
Reasumując, wyniki analizy porównawczej są podobne (umowne 7 pkt.). Bardziej szczegółową
analizę wykonuje się na etapie projektu budowlanego.
6.2.
Uwagi końcowe
Działania mające na celu osiągnięcie ustabilizowania skarpy, powinny objąć w pierwszej kolejności
powstrzymanie dalszego rozwoju form sufozyjnych (rynien, szczelin, dołów) położonych w skarpie
oraz na obszarze powyżej skarpy. Powstałe dotychczas doły i szczeliny należałoby zasypać a na
powierzchni terenu przeprowadzić działania, których celem będzie uniemożliwienie powstawania
takich form w przyszłości; jednocześnie należy pamiętać aby nie doprowadzić do nadmiernego
zawilgocenia gruntów budujących skarpę.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
20
Dokumentacja geologiczno-inżynierska określająca warunki geologiczno-inżynierskie rejonu osuwiska
w ciągu drogi powiatowej nr 0689T przy ulicy Opatowskiej w Ćmielowie
7. SPIS WYKORZYSTANYCH MATERIAŁÓW ARCHIWALNYCH
1. Bażyński J., Drągowski A., Frankowski Z., Kaczyński R., Rybicki S., Wysokiński L., 1999 Zasady sporzadzania dokumentacji geologiczno-inżynierskich. Panstwowy Instytut Geologiczny.
Warszawa.
2. Borecka A., Kaczmarczyk R., 2007 - Geologiczno-inżynierska ocena zagrożeń osuwiskowych
w utworach lessowych południowo-wschodniej Polski. Geologos, 11, s. 347–356.
3. Fajka T., Rybka A., 1975 – Dokumentacja hydrogeologiczna ujęcia wody podziemnej
w miejscowości Ćmielów dla bloków mieszkalnych Zakładów Porcelany „Ćmielów” przy
ul. Sandomierskiej 112. Przedsiebiorstwo hydrogeologiczne w Łodzi Zakład w Kielcach.
4. Grabowski D., Marciniec P., Mrozek T., Neścieruk P., Rączkowski W., Wójcik A., Zimnal Z.,
2008 - Instrukcja opracowania mapy osuwisk i terenów zagrożonych ruchami masowymi w skali
1:10 000. Panstwowy Instytut Geologiczny. Warszawa.
5. Kolano M, Cała M., 2011 - Lessy okolic Sandomierza w świetle badań geologiczno-inżynierskich.
Górnictwo i Geoinżynieria, Rok 35, Zeszyt 2, 2011, str. 349-358.
6. Kondracki J., 2009 – Geografia regionalna Polski. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa.
7. Kos M., 2000 – Mapa hydrogeologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Ożarów (819).
Państwowy Instytut Geologiczny Oddział Świętokrzyski. Kielce.
8. Kos M., 2000 – Objaśnienia do Mapy hydrogeologicznej Polski w skali 1:50 000, arkusz Ożarów
(819). Państwowy Instytut Geologiczny Oddział Świętokrzyski. Kielce.
9. Nowacki J., Naborczyk J., Petrasz J., Sala A. i in., 1999 - Instrukcja obserwacji i badań osuwisk
drogowych. Generalna Dyrekcja Dróg Krajowych i Autostrad. Warszawa.
10. Nowak M. 2006 – Mapa geośrodowiskowa Polski 1:50 000, arkusz – Ożarów (819). Państwowy
Instytut Geologiczny. Warszawa.
11. Nowak M. i in., 2006 – Objaśnienia do mapy geośrodowiskowej Polski 1:50 000, arkusz – Ożarów
(819). Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa.
12. Rzęsista T., 1982 – Aneks do „Dokumentacji hydrogeologicznej w kat.B ujęcia wody podziemnej
z utworów jurajskich dla Zakładów Porcelany w Ćmielowie. Przedsiebiorstwo Geologiczne
w Kielcach.
13. Skrzypczyk L., i in., 2009 – Mapa głównych zbiorników wód podziemnych w Polsce w skali
1 : 500 000. Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy. Warszawa.
14. Szafarczyk A., 2011 – Geodezyjne metody monitoringu osuwisk. Zeszyty naukowe Stow.
Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich. Nr 2/2011, str 293-300. Polska Akademia Nauk
Odzział w Krakowie.
15. Witczak S. (red.), 2011 - Mapa wrażliwości wód podziemnych Polski na zanieczyszczenie
1:500 000. Wyd. AGH Kraków.
16. Złonkiewicz Zb., 1992 – Szczegółowa mapa geologiczna Polski w skali 1:50 000, arkusz Ożarów
(819). Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa.
17. Złonkiewicz Zb., 1994 – Objaśnienia do Szczegółowej mapy geologicznej Polski w skali 1:50 000,
arkusz Ożarów (819). Państwowy Instytut Geologiczny. Warszawa.
Przedsiębiorstwo Geologiczne Sp. z o. o., Kielce
21