SPOLEČENSKÉ A OBCHODNÍ CENTRUM BŘEZNICKÁ
INŽENÝRSKOGEOLOGICKÝ PRŮZKUM
Zadavatel: Graslon a.s.
Místo : Zlín A.č.: BUD/ L / 001 Z.č.: 064403A
Vyhotovení:
Březen 2007
a. s.
SPOLEČENSKÉ A OBCHODNÍ CENTRUM BŘEZNICKÁ
A.č.: BUD/L / 001
A.č.: BUD / L / 001 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
A.č.: BUD/L / 001
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 záStrana 2
A.č.: BUD/L / 001
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 Qd (MPa) byly stanoveny ze vztahu
Qd =
M 2 ⋅ H ⋅ (n − 0,02Mv ) A ⋅ 0,1 ⋅ (M + P )
,
kde M = tíha beranu (0,0005 MN) H = výška pádu beranu (0,5 m) A = plocha hrotu (0,0015 m2) 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
A.č.: BUD/L / 001
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 30 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, mísStrana 4
A.č.: BUD/L / 001
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 (kf = 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 (kf< 10-5 m/s), drénujícího slabě propustné rozpukané podložní paleogenní sedimenty (kf = 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
A.č.: BUD/L / 001
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 ex-
per.stanovením na CaCO3 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 CO2 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
γn
modul přetvárnosti
Edef =
3 MPa
Poissonovo číslo
ν
0.40
efektivní soudržnost
cef =
efektivní úhel vnitřního tření
ϕef = 20o
= 19 kN/m3
=
5 kPa
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
A.č.: BUD/L / 001
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 Qd = 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, Qd = 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
γn
totální soudržnost
cu = 40 kPa
totální úhel vnitřního tření
ϕu =
10o
modul přetvárnosti
Edef =
12 MPa
Poissonovo číslo
ν
efektivní soudržnost
cef =
efektivní úhel vnitřního tření
ϕef = 25o
= 20 kN/m3
=
0.35 5 kPa
2) tuhé až pevné svahové hlíny tř. F6 CI – CL (F2 CG) objemová hmotnost
γn
totální soudržnost
cu = 60 kPa
totální úhel vnitřního tření
ϕu =
= 20 kN/m3 0o
Strana 7
A.č.: BUD/L / 001
modul přetvárnosti
Edef =
5 MPa
Poissonovo číslo
ν
0.40
efektivní soudržnost
cef = 10 kPa
efektivní úhel vnitřního tření
ϕef = 21o
=
3) měkké jílovité hlíny tř. F6 CI – CL objemová hmotnost
γn
totální soudržnost
cu = 30 kPa
totální úhel vnitřního tření
ϕu =
0o
modul přetvárnosti
Edef =
1 MPa
Poissonovo číslo
ν
0.40
efektivní soudržnost
cef =
efektivní úhel vnitřního tření
ϕef = 20o
= 20 kN/m3
=
5 kPa
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
γn
totální soudržnost
cu = 100 kPa
totální úhel vnitřního tření
ϕu =
modul přetvárnosti
Edef = 12 MPa
= 21 kN/m3 3o
Strana 8
A.č.: BUD/L / 001
Poissonovo číslo
ν
efektivní soudržnost
cef = 15 kPa
efektivní úhel vnitřního tření
ϕef = 20o
=
0.40
2) slabě zvětralé flyšové sedimenty tř. R6 - R5 objemová hmotnost
γn
modul přetvárnosti
Edef = 30 MPa
Poissonovo číslo
ν
efektivní soudržnost
cef = 15 kPa
efektivní úhel vnitřního tření
ϕef = 26o
= 22 kN/m3
=
0.35
3) tvrdé jílovce a siltovce s nepravidelnými polohami pískovce, R5 (R4) objemová hmotnost
γn
modul přetvárnosti
Edef = 50 MPa
Poissonovo číslo
ν
efektivní soudržnost
cef = 25 kPa
efektivní úhel vnitřního tření
ϕef = 28o
= 22 kN/m3
=
0.25
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 hluStrana 9
A.č.: BUD/L / 001
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