Geo:City Alkalmazott földtani módszerek az épített környezet érdekében
Andó Anita Környezetföldtani Főosztály
Földtudományi újdonságok, 2014
the geology of urban areas urban geology Alfors et al. (1973) Urban geology, master plan for California; the nature, magnitude, and costs of geologic hazards in California and recommendations for their mitigation
épített környezet Tájhasználat Veszélyforrások Környezeti állapot
földtani közeg + benne lejátszódó folyamatok Aggregátum Erőforrás Felszín alatti víz Építkezés színtere
építészeti tevékenység KÖLCSÖNHATÁS VIZSGÁLAT ww.bgs.ac.uk
Brook & Marker (1987): a térképek, jelentések alkalmazása a területhasználat tervezésénél Fuchu et al. (1994): a földi erőforrások és veszélyforrások vizsgálata városi területen
földtani
Karrow & White (1998): a földtani tudás alkalmazása az építési gyakorlatban és a városi környezeti problémák kezelésében Geological Survey of Canada (2008): földtudományi (geo)információk biztosítása a városi területek rendezéséhez
tervező + környezetvédő alkalmazott földtan UNESCO 1998; Világváros vagy világfalu 2004
Nyilvántartott felszínmozgások
Kutatási és bányászati tevékenységből származó adatok Térképezési eredmények
Fúrások, terepi adatok Forrás:UNESCO 1998,
www.3d-geology.de
Geofizikai mérések
www.environ.hu
Kút idősorok, Vízkémia, termelési adatok Tájhasználat, beépítettség
Radar technika (liDAR,PSInSAR)
terepmodellek (GIS) UNESCO 1998
A földtudományi térképek készítésével megelőzhető, minimalizálható a földtani kockázat és az urbanizáció kedvezőtlen hatásai: süllyedés, csuszamlás, víz és talaj minőségi romlás Adatkezelés Adatbázisok Térbeli adatok
2, Multitematikus térképek
1, Monotematikus térképek 3, Multidimenziós térképek szelvények Térképváltozatok: geomorfológiai, földtani, vízföldtani, geodinamikai, környezetföldtani, építésföldtani, tájhasználat + dokumentációs tk. (M ~ 1:10000 - 1:50 000 ) M. Culshaw, 2011
Kik a felha
sználók?
Előzetes projekt tervezés kivitelezés:anyag használat, szerkezet
Környezeti (+közegészségügyi ) hatás tervezés: információ közeg állapotáról szennyező forrás, terjedés, kármentesítés
Biztonsági tervezés épületkárosító potenciális veszélyforrások
Infrastruktúrális fejlesztések tervezése vízkivétel, közmű, közút, metró, pince
Multidiszciplináris kutatás információk összekötése a természeti környezettel: talajtan, ökológia, erdőgazd.
Alapinformáció fejlesztések, jogi ügyek; hatósági döntések alátámasztása M. Culshaw, 2011
Módszertani vizsgálat + térképi ábrázolás: építésalkalmasság, környezeti állapot, védendő értékek, települési veszélyforrások »Bp. kerületi önkormányzatok - térképsorozat: építési, környezetföldtani döntéshozatalt elősegítő, területhasználati problémák földtani szempontú megközelítés »Építési szabályozási tervek: megrendelésre alaptérképek Pl.: Bp. XI. Kamaraerdő, vagy állami Pl.: Bp. agglomeráció »Települések földtani környezetével összefüggő bármely feladat, infrastruktúra fejlesztés: MFGI adatbázis célirányos feldolgozása Közmű-geotechnikai térképsorozat; Metró tervezés: nyomvonal szelvények »Környezetföldtani veszélyforrások sűrűn beépített területeken pl.: Dunakanyar
A projektben résztvevő munkatársak: Andó A., Bodnár N., dr. Gyuricza Gy., Hermann V., Kutasi G., Laczkóné Őri G., Végh H., Zsámbok I., (Szurkos G., Nagyné Barsi I., Ollrám A. ⱡ ) - (Környezetföldtani Főo.) Beke Zs., Besnyi A., (Geokémiai és Laboratóriumi Főo.) Tóth Gy. (Vízföldtani Főo.), Hegyiné Rusznyák É., Vikor Zs. (Geoinformatikai Főo.), Szabadosné Sallay E. (Földtani Kutatási Főo.)
Bp. építésföldtani térképsorozata 1974–80: MÁFI – FTV-MTA-ELTE; 28 db + szelvények RAINCSÁKNÉ K. ZS. (szerk.) 1984: Bp. területének földtani, vízföldtani, építés-alkalmassági Térképei 9 db atlasz Egységes tematika: •23 db tk.-változat összesen 207 db lap •Egyeztetett határ 1:10000 1:20 000;1:40 000
Fedett földtan Beillesztve: 2001 óta készült 8 db kerületi településgeológiai digitális állomány Frissítés folyamatban: a lezárást követő fúrások információival: Fm. minősítés, képződmény határok igazítása Fedetlen földtan + szerkezet
6 GIS változat (2013) + 4 térkép (2014) földtani térkép: képződmények genetikája és morfológiai helyzete földtani változatosság
Negyedidőszaki képződmények elterjedése és vastagsága
A talajvíz átlagos helyzete a felszín alatt mélysége térkép Átlagos talajvízszint belvíz-0 m 0-1 m
0-5m 5 - 10 m 10 - 15 m 15 - 20 m >20 m
1-3 m 3-5 m 5-7 m 7-10 m 10-15 m 15 m-nél mélyebben
Előforduló egyéb víztípusok első vízszint a felszín alatt 20 m-nél mélyebben hidrológiailag zavart terület határa karsztvíz rés és hasadékvíz rétegvíz
1982-ig
A kavics elterjedése és vastagsága
vízföldtani adatokkal nem rendelkező terület
A talajvíz becsült maximális helyzete a felszín alatt 5 méternél vastagabb fedővel borított 5 méternél vékonyabb fedő
A kavics kora fiatal idős
Kavicsvastagság Kavicsmentes terület 0-5m 5 - 10 m 10 - 15 m 15 - 20 m 20- 25 m
legalább 30 % kavicsot tartalmazó üledék
Fúrások eloszlása
MFGI GeoBank – Magyar Földtani Jelkulcs, fúrások és egyéb földtani objektumok adatbázisa Kerület
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23
Terület Fúrások száma (ha)
341 3634 3969 1882 259 238 209 685 1253 3250 3347 2667 1344 1813 2695 3352 5483 3861 938 1218 2575 3425 4078
Össz 52516
461 1971 1925 1733 223 366 405 792 1121 2293 2044 2740 1335 1921 1359 1338 1561 1416 724 988 1514 1374 845
Adatbázis
2005 – 2009: 7083 db fúrás feldolgozása, rétegsorok átértékelése
2010 – 23337 db fúrás előkészítése
30449
talajmechanikai, földtani térképező, vízkutató, szerkezetkutató és egyéb ipari , metró fúrás
Az önkormányzatok számára a kerületek földtani-környezetvédelem napi problémáinak megoldásához nyújtanak segítséget
2010 2008
Az aktuális vízkémiai adatok a jelenlegi környezeti állapotokat rögzítik.
2012 2009
2003
2006
2013
2014
Az információ M= 1:10 000, 1. 20000
2007
2002
XVIII. , XIV., XVIII., XI. kerületekben főépítészi együttműködés
2001 óta feldolgozott kerületek::
Térképsorozat összeállítása (15-20 tk.): Földtani változatok: Megkutatottsági térkép Felszíni képződmények földtani térképe Fedetlen földtani térkép A negyedidőszaki képződmények vast. Kavicsvastagsági térkép Vízföldtani változatok: A talajvíz átlagos mélysége a felszín alatt A talajvíz átlagos tszf. magassága A talajvíz becsült max. szintje a felszín a. A talajvíz becsült max. tszf. magassága Környezetföldtani változatok: A talajvíz szulfát tartalma A talajvíz nitrát tartalma A talajvíz összes oldott anyag tartalma A talajvíz fémes és félfémes > „B” sz. hé. Szennyezés-érzékenységi térkép Környezetföldtani veszélyforrások Építésföldtani változat: Feltöltés vastagsági térkép Építés-alkalmassági térkép
Vízmintavételi jegyzőkönyvek Vízkémiai laboratóriumi vizsgálati jegyzőkönyve k
Megkutatottsági térkép
Magyarázók Fúrási adatok Észlelő kút helyszínrajz Szelvények
Cink és szelén Általános vízkémiai paraméter
Komponens specifikus
Térképváltozat 3.ker 4. ker 8.ker 11.ker 13.ker 14.ker 15ker 16.ker 18.ker ÉV 2008 2010 2006 2007 2009 2003 2012 2013 2001-2 Szulfát (archív) x x x x Szulfát x x x x x x x x x Ammónium x x x x Nitrát x x x x x x x x x Bór x x x x x x x Foszfát x x x As x x x Pb x x Zn-Cu-Se-Ni x x x x x x Összes oldott anyag x x x x x x x pH x x x x x Keménység x Fajlagos vez.kép. x x
Pontszerűen kimutatott mikroelemek
Vízminták: Felszín alatti víz: 6/2009. (IV. 19.) KVVM-EÜM-FVM e. r. „B” szenny. hé. Felszíni víz: 10/2010 VM r. mód. 54/2013 VM R. hé. vízfolyás típusonként (31/2004 KVVM r.)
A térkép segítség egyes talajszennyezések veszélyességének megítéléséhez A talajszintbe történő beavatkozásoknál környezetvédelmi óvintézkedések tehetők Korábbi szerkesztés
kőzetdominanciából számított szigetelési érték szennyezés-érzékenység szerinti minősítése
GIS szerkesztés
telítetlen zóna értékelése: átl. tvsz., szemcse összetétel
régi vagy jelenlegi létesítmények helye, amelyek esetleg szennyezhetik a talajt vagy talajvizet
Beépítettség Közmű Term. véd. ter. Vízmű, kút, forrás Pincevíz, épületkár Barlang, műemlék meddő, hulladékl. Bánya állapot
Műszaki állapot térkép (1980)!
XI. ker. DobogóKamaraerdő Fejlesztési terület + VIII., XIV., XVIII. ker.-nél
Lakott területek komplex veszélyeztetettségi értékelés: tömegmozgások földtani veszélye – külön projekt, felszínmozgási kataszter (káresemények) földrengés-veszélyeztetettség - Mérnökgeofizika térinformatika lehetőségeinek (GIS ) felhasználása: digitális terepmodell lejtőkategória + speciális igényű térképi levezetésekhez
Szurkos G:, Zsámbok I. (2010-2012): Dunakanyar földtani veszélyeztetettsége
Csuszamlásos terület Csúszásveszélyes lejtő
Építésföldtani biztonsági szempont: Alapozási térképek Teherbírás: szilárd, vagy laza üledékes
1,5 m mélység
Litológia: szemcsés, kötött, törm.
3,5 m mélység
5,5 m mélység
Feltöltés, szerves r., hulladéklerakó, bánya
10 m mélység
1:40 000
„Közlekedési jelzőlámpás tk.”: Beépítésre alkalmatlan Beépítésre kedvezőtlen Beépítésre alkalmas + Kivitelezés gazdasági szempontjai (adottságok fv.)
Bp. XIII. ker. Gönczöl u.: Épület repedés és lábazaton mért süllyedés
tőzeges, szerves anyag dús üledékek víz-érzékeny, roskadásra hajlamos képződmények előfordulása dunai holtágak sokféle üledéktípus patakok, eltemetett medrek, éles határ az építés alkalmasságban, magas vízállás Építésföldtani Térképsorozat magyarázóépület és pince károk, alapozási szelvények
• Duna szabályozás, (árvízveszély) árterületek magasítása; • háborús romeltakarítás • Felhagyott bányagödrök: kis kiterjedés, > 5 m vastagságú, XI. + VIII., XIV., XVIII. ker.-nél készült még el Főépítészi igény szerint
17 m
ipari szilárd alkotók (meddő, salak, törm.) vegyes összetételű ill. kommunális hulladék Földmunkánál: építési törmelék, háborús robbanóanyag Stabilitási és környezetvédelmi problémák
Bányaterületek: fejlődést szolgáló építőipar, 20. sz. eleji városperem tájseb kezelni kell
Szükséges ismerni: előfordulásuk, mélységük, kiterjedésük feltöltési állapotuk
Bp. X. ker. Száraz u. Tűzálló téglagyár agyagbányája
Bp. Építésföldtani Térképsorozat Bányászottsági információk
Pince, üreg, barlang: Felmérési hiányosság, Omlás, felszakadás Természetvédelmi és pénzügyi vonzat
Budai barlangok
Vár pince
Barlang üreg okozta alapozási nehézségek –Hilton szálló
Kőbánya
Budafok
Kőbánya alápincézettség
Föld alatti műtárgyak: Közúti/gyalogos aluljáró, alagút, metró,felszín alatti kötött pályás közl., mélygarázs, közmű alagút, vezetékek, tározó, üzlet
Felszín közeli talajvíz (0 – -1.5 m) Épületszerkezetet érő vízoszlop - hidrosztatikai p mértékadó= mindenkori max. tvsz.+ 0.5 m szigetelés, víztelenítés, technológia választás, vízzáróság biztosítása »
Rózsa P., 2004
Debrecen » »
» Vízkivétel
kompakció
süllyedés
Területfejlesztések FAV áramlási rendszereit a teljes térrész földtani és hidrogeológiai viszonyainak ismeretében lehet csak jellemezni, előre jelezni Regionális monitoring, folyamatosan fejlesztett regionális hidrogeológiai modellezés Beavatkozások, vízkivételek szakszerűbb engedélyezése, káros hatások (áramlás változás, vízminőség romlás, ivóvízbázis veszélyeztetés, épületkárok) elkerülése, illetve minimalizálása. vízkörforgalom és tvsz. változás kihatással van épületszerkezetekre, pontszerű hatás Tóth Gy.: Budapest, Budapest de csodás
Lokális vízáramlás változás, mélyépítés
Részlet Levegő Munkacsoport anyagából
talajvíz vegyi összetétele roncsoló kémiai folyamatokat indít el az építőanyagokban, épületszerkezetekben szilárdság csökkenés, korrózió adalékanyagok, szulfátálló S cement
Szulfát (archív adatok)
Szulfát (2008)
A talajvíz agresszivitás értékei (MSz 4798-1:2004, 4.1 táblázat) Talajvíz Enyhén agresszív XA1 Mérsékelten agresszív XA2 SO4-2 (mg/l) 200 - 600 600 - 3000 Mg2+ (mg/l) 300 - 1000 1000-3000 NH4+ (mg/l) 15 – 30 30 - 60 pH 5.5 - 6.5 4.5 – 5.5
Erősen agresszív XA3 3000 - 6000 >3000 60 - 100 4 – 4.5
új műtárgy hatása: az általa megemelt talajvízszint agresszív jellege a korábban, akár 100150 éve épült épületek alapjában, szerkezetében komoly károsodásokat okozhat
„építés-szintetizáló térkép”: építészeti irodák számára levezetett, komplex jelkulcs
Bb-4d
„Együttes” előfordulások
Segíti: beépíthetőségi paraméterek maximális kihasználását
településrendezési tervek
A földtani természeti tényezők figyelembevétele területfejlesztési koncepciók, tervek kidolgozásánál
MAGYARÁZÓ - A BUDAPESTI AGGLOMERÁCIÓ TERÜLETFEJLESZTÉSÉNEK MÉRNÖKHIDROGEOLÓGIAI MEGALAPOZÁSA című térképsorozathoz (1: 50 000) Szerzők: Zsámbok I. –Gyuricza Gy.–Koloszár L. Ollrám A.–Szurkos G. BUDAPEST, 2010; p. 60. védett ter.ill. lét. környezet terhelők (felszínmozgások, bányászat, üregek, depóniák)
FÚRÁSPONT TÉRKÉP 7825 db
VÍZFÖLDTANI TÉRKÉP
FÖLDTANI TÉRKÉP
SZENNYEZŐDÉS-ÉRZÉKENY TERÜLETEK TÉRKÉPE
TERÜLET-FELHASZNÁLÁST BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK TÉRKÉPE
Közmű vezetékek funkcionális biztonsága biztosítása: (hosszú időn át normális , fenntartható üzem) csőanyag + ágyazat + talajkörnyezet létesítmény-együttes szerves egysége vonalas létesítmény szakaszosan hirtelen változó hatások Talajkörnyezet =megváltoztathatatlan adottság ismerni kell tulajdonságait ,károsító hatásait Közművek elhelyezése a földtani közegbe Előzetes tájékozódás a telepítés körülményeiről: jöveszthetőség, ágyazat kialakítás, visszatöltés, anyagszükséglet, korrózió elleni védelem, állékonyság, teherbírás stb. A feladat: azon földtani jellemzők (-2.5m) térképi ábrázolása, amelyek segítséget nyújtanak: - az új közművek nyomvonalának tervezéséhez, - a régi közművek meghibásodási kockázatelemzéséhez Elkészült: Budapest összes kerülete; Budakeszi, Budaörs Fővárosi Vízművek Rt. csőhálózati beruházási stratégiájának megújítása
Anglia: M. Culshaw, 2011
(2003-2006) Komplex geotechnikai térkép elemei (I.-IV. ütem – Budapest)
Műszaki Információs Rendszer
(*MÁFI, Ybl Miklós Építőipari Főiskola Geotechnikai tanszékével közösen)
