Regiony geologiczno-inżynierskie w Polsce

Tereny o zbliżonych warunkach geologiczno-inżynierskich

wyodrębnia się jako regiony. Obszar Polski można

podzielić na 2 zasadnicze strefy:

I – na południu - strefa stosunkowo płytkiego

występowania skał litych (tzw. starszego podłoża -

przedczwartorzędowego)
II – na północy - strefa występowania młodych,

niezdiagenezowanych gruntów, przeważnie wieku

czwartorzędowego
Granica pomiędzy tymi strefami przebiega wg liniii

Zgorzelec-Bolesławiec-Jawor-Strzelin-Opole-Ostrzeszów-

Kalisz-Radomsko-Sulejów-Opoczno-Puławy-Lublin-

Włodawa

Strefa płytkiego występowania

starszego podłoża

Skały lite, przeważnie przedtrzeciorzędowe, przykryte są jedynie
produktami wietrzenia, lub cienką warstwą młodszych utworów
eolicznych, fluwialnych lub lodowcowych.

Strefa oddziaływania dużych budowli prawie zawsze obejmuje skałę litą

Region górski – Karpaty i Sudety

Karpaty

: zbudowane są z fliszu, czyli zalegających na przemian miękkich

łupków ilastych i twardszych piaskowców, przykrytych warstwą zwietrzeliny.
Łupki są wrażliwe na wietrzenie i rozmakanie. Warstwy fliszowe często
występują w znacznych nachyleniach, co wraz ze specyficzną budową generuje
ruchy masowe (osuwiska).
Warunki geologiczno-inżynierskie w Karpatach zależą od lokalnego
ukształtowania terenu – u podnóża zboczy zwiększa się miąższość zwietrzeliny, a
lustro wody podziemnej występuje płytko w obniżeniach i bardzo głęboko na
wyniesieniach.

Nie ma tu korzystnych warunków dla budownictwa wodnego, budownictwa
przemysłowego oraz dla dróg i kolei trasowanych po zboczach.

Badania geologiczno-inżynierskie powinny obejmować strefę wietrzeliny do skały
litej, której nośność jest wystarczająca dla niemal wszystkich rodzajów
inwestycji, ale przede wszystkim należy wyeliminować możliwość powstawania
ruchów powierzchniowo-masowych.

Region górski – Karpaty i Sudety

Sudety

: zbudowane są głównie ze starych (przeważnie paleozoicznych) skał

magmowych i metamorficznych o ogromnej wytrzymałości. W odmienności do
Karpat, przeważają tu elementy tektoniki nieciągłej – uskoki. Warstwy osadowe
wystepują w niewielkich nachyleniach, stąd duża stabilność stoków.

W podłożu znajdują się skały o znacznej twardości mogące sprawiać problemy
podczas wykonywania głębszych wykopów.

Badania geologiczno-inżynierskie powinny obejmować strefę wietrzeliny do skały
litej.

Region lessowy

Przy powierzchni występują na Wyżynach Polskich, Nizinie Śląskiej, Wzgórzach
Trzebnickich, na Podkarpaciu i Pogórzu Karpackim oraz na Wyżynie Lubelskiej i
Roztoczu Zachodnim, tworząc tam pokrywy o miąższości do kilkunastu metrów.

Lessy mają ograniczoną nośność, najczęściej niewystarczającą dla ciężkich
budowli. W stanie suchym lessy mają zdolność tworzenia pionowych ścian, co
przy dużej  podatności na rozmywanie prowadzi do powstawania jarów i
parowów. Po zawilgoceniu/nasyceniu wodą stają się  skłonne do gwałtownego i
nierównomiernego osiadania bez przyrostu obciążenia. Ich podatność na
rozmywanie, uziarnienie i litologia powodują brak odporności na sufozję
mechaniczną i chemiczną.

Region dolin rzecznych i kotlin

Obejmuje doliny rzek w ich górnych i środkowych biegach. Podobne warunki
występują zarówno w dolinach rzeka dużych jak i niewielkich. Podłoże
zbudowane jest z utworów rzecznych: kamieni, żwirów, pospółek, piasków o
dużej miąższości. Woda gruntowa występuje płytko. W rejonach starorzeczy
mogą lokalnie występować osady o znacznej zawartości substancji organicznej.

Osady kamienisto-żwirowo-piaszczyste są bardzo dobrym podłożem dla
wszystkich budowli z wyjątkiem budownictwa wodnego. Niewielka deniwelacja
takich obszarów stwarza korzystne warunki dla zwartej zabudowy miejskiej i
przemysłowej, szczególnie w kotlinach śródgórskich. Niestety większość tych
obszarów leży w zasięgu wód powodziowych a płytko wystepująca woda
gruntowa utrudnia prace ziemne.

Przy badaniach geologiczno-inżynierskich należy zwrócić uwagę na:
-zasięg wód powodziowych
- poziom i ruch wód gruntowych

Region występowania skał skrasowiałych

Krasowi podlegają  skały łatwo rozpuszczalne w czystej wodzie (jak gips czy sól
kamienna) oraz skały wapienne – łatwo rozpuszczalne w wodzie zawierającej
CO2. Formy krasu mogą występować bezpośrednio na powierzchni terenu – jak
ma to miejsce w rejonie Jury Krakowsko-Częstochowskiej i Niecce Nidziańskiej,
ale także pod niezbyt grubym przykryciem utworów młodszych (większość Polski
południowej). Charakterystyczny typ rzeźby krasowej cechuje się
występowaniem  na powierzchni terenu  form ostańcowych i różnorakich
zagłębień, ale przede wszystkim  skomplikowanych labiryntów podziemnych, o
bardzo zróżnicowanych kształtach i rozmiarach.
W rejonie krasu odsłoniętego (rys) na powierzchni lub tuż pod nią zalegają skały
węglanowe – wapienie jurajskie i kredowe lub trzeciorzędowe gipsy. Wody
podziemne znajdują się głęboko, a sieć hydrologiczna jest uboga.

Przykryte grubą warstwą osadów młodszych, formy krasu przestają być groźne
dla budownictwa.

Region występowania skał skrasowiałych

Przydatność terenów krasowych dla budownictwa zależy od stopnia
skrasowienia skał oraz rodzaju budowli, jakie mają być wznoszone:

Budownictwo lekkie, kiedy obciążenie od obiektu co najwyżej podwaja
wcześniej istniejące obciążenia – takie obiekty można stawiać na terenach
skrasowiałych bez zastrzeżeń po określeniu stropu skał skrasowiałych (jeżeli jest
przykryty).

Budownictwo ciężkie, którego ciężar może spowodować zarwanie się stropów
podziemnych form krasowych – konieczne jest wyeliminowanie skrasowienia
wewnętrznego skał np. poprzez testy wykorzystujące sprawdzenie
wodochłonności skał.

Na terenach krasowych należy uregulować odpływ wód opadowych z obszaru
zabudowanego. Niedopuszczalne jest przedostawanie się do podłoża wód
ściekowych, szczególnie takich, które mogą być agresywne dla wapieni/gipsów.
Czasem konieczne jest nawet ujmowanie cieków powierzchniowych w szczelne
koryta dla zmniejszenia infiltracji wód.

Region najkorzystniejszych warunków geologiczno-inżynierskich

Zaliczono tu obszar Gór Świętokrzyskich, część Przedgórza Sudeckiego i
Karpackiego oraz pas wyżyn. Podłoże stanowią tu skały lite –głównie osadowe
węglanowe i klastyczne a miejscami magmowe lub metamorficzne – przykryte
zwietrzeliną lub utworami lodowcowymi o niedużej miąższości. Gliny morenowe
starszych zlodowaceń wykazują cechy osadów prekonsolidowanych.

Nośność glin jest wystarczająca dla przeciętnych budowli, a fundamenty dużych
obiektów można oprzeć na skale litej. Ukształtowanie terenu jest na ogół
dogodne, jedynie w Górach Świętokrzyskich występują większe spadki.

Badania geologiczno-inżynierskie powinny dokładnie stwierdzić stan gruntów
ilastych, które mogą łatwo ulegać rozmakaniu i pęcznieniu i przechodzić w stan
plastyczny a nawet płynny.

Stefa występowania

młodszego podłoża

Skały lite, przykryte są bardzo grubą warstwą młodszych osadów
luźnych - czwartorzędowych.

Strefa oddziaływania dużych budowli prawie zawsze obejmuje osady
luźne, których nośność często jest niewystarczająca.

Region dolin, pradolin i zastoisk

Obejmuje doliny i pradoliny rzek w ich środkowych i dolnych biegach. Jest to
najbardziej niekorzystny region geologiczno-inżynierski, gdyż:
- występuje duża zmienność litologiczna zarówno w pionie jak i w poziomie,

charakterystyczna dla aluwiów

- występują – przynajmniej lokalnie - słabonośne grunty organiczne jak namuły,

torfy czy mady

- wody gruntowe znajdują się płytko zmniejszając nośność podłoża i ulegają

zmianom w zależności od zmian poziomu wody w rzekach i jeziorach

- obiekty inżynierskie w tym regionie znajdują się w zasięgu wód powodziowych,

procesów erozji rzecznej oraz ruchów mas na zboczach dolin

Omawiany region posiada podłoże piaszczysto-żwirowe z soczewami osadów
organicznych akumulacji rzecznej i zastoiskowej. Dlatego badania geologiczno-
inżynierskie powinny dokładnie określić warunki wodne, możliwości ruchów
masowych (przy krawędziach dolin), dokładnie rozpoznać zmienność litologiczną
oraz wykluczyć występowanie gruntów organicznych.

Region równin sandrowych

Sandrami nazywane są szerokie i płaskie formy stożków napływowych
powstających na przedpolu lodowców wskutek ich topnienia. Zbudowane są z
piasków i żwirów o niewielkim zróżnicowaniu litologicznym. Równiny sandrowe
powstają z  połączenia wielu stożków.

Podłoże jest tu przepuszczalne, wody gruntowe tworzą ciągły poziom na większej
głębokości – najczęściej poniżej głębokości posadawiania standardowych
obiektów inżynierskich.
Są to tereny dogodne dla budownictwa, z wyjątkiem budownictwa wodnego i
podziemnego, warunki geologiczno-inżynierskie można tu traktować jako łatwe.

Region zlodowaceń starszych

Są to tereny równinne lub pofalowane . W podłożu znajdują się gliny morenowe
(zwałowe) zlodowacenia południowopolskiego (bardziej na południu),
najczęściej przykryte glinami zwałowymi zlodowacenia środkowopolskiego
(bardziej na północy). Wśród glin występują – charakterystyczne dla osadów
morenowych – soczewy pyłów, piasków i pospółek.
Grunty morenowe młodszego zlodowacenia (środkowopolskiego) są silnie
zmienione glacitektonicznie - pofałdowane i zuskokowane pod wpływem nacisku
przesuwającego się później lodowca, co skutkuje „przemieszaniem” gruntów a
także ich osłabieniem, szczególnie w miejscach zuskokowania.

W tego rodzaju gruntach (gliny, piaski gliniaste, pyły), cechy fizyko-mechaniczne
są w ogromnym stopniu zależne od nawilgocenia, więc nośność podłoża ma
ścisły związek z warunkami wodnymi. Warunki wodne są bardzo zmienne –
podłoże jest niemal nieprzepuszczalne, więc przypowierzchniowe poziomy
wodonośne zależą od opadów i ukształtowania terenu. Występujące głębiej
odosobnione soczewy gruntów niespoistych zasobne są w wody o
podwyższonym (czasem znacznie) ciśnieniu.

Region zlodowaceń starszych

Region ten jest korzystny dla zwartego budownictwa, o niewielkim
oddziaływaniu na podłoże. Mogą tu występować nierównomierne osiadania, ze
względu na zróżnicowanie warunków litologicznych i wodnych w planie, co jest
niekorzystne dla obiektów o większych wymiarach czy drogownictwa.
Dodatkowym problemem dla drogownictwa jest prawdopodobieństwo
występowania wysadzin - podnoszenia się ku górze powierzchni
przemarzającego gruntu spoistego (gliny, iłu) wskutek kapilarnego podciągania
wody gruntowej do strefy przemarzania.

Badania geologiczno-inżynierskie powinny zwrócić uwagę na zmienność
litologiczną, głównie w planie oraz stopień zdeformowania glacitektonicznego.
Kluczowe jest precyzyjne rozpoznanie warunków wodnych.

Region zlodowacenia najmłodszego

To obszar młodej rzeźby lodowcowej o sporych spadkach, licznych, izolowanych
pagórkach i zagłębieniach. Podłoże budowli stanowią utwory zwałowe
zlodowacenia północnopolskiego (o miąższości nawet >200m) leżące na
zaburzonych glacitektonicznie utworach morenowych starszych zlodowaceń.

Warunki wodne i geologiczno-inżynierskie zależą od ukształtowania terenu.
W obniżeniach woda gruntowa jest płytko a podłoże stanowią plastyczne osady
spoiste – tu warunki bywają bardzo trudne. Znacznie lepsze warunki panują na
wzniesieniach, gdzie woda gruntowa jest głęboko, a podłoże zbudowane z mniej
plastycznych gruntów niespoistych lub z osadów piaszczystych.

Należy pamiętać że w tym rejonie grunty są świeże - nie uległy prekonsolidacji
poprzez  ciężar młodszego lodowca.

Region nadmorski

Obejmuje wąski pas wybrzeża ukształtowany w wyniku erozji morskiej lub
akumulacji morskiej. Można go podzielić na kilka stref o różnych problemach
geologiczno-inżynierskich:

-strefa piaszczystego podłoża wałów brzegowych i wydm – mogą występować tu

problemy związane z ruchem piasku pod wpływem wiatru (wędrówki wydm)

- strefa podłoża torfiastego występująca na brzegach zalewów (np. Wiślanego) –

problemy związane z gruntami organicznymi

- strefa klifów – problemy związane z erozją morską (cofanie brzegów) – można

przyjąć, że przy szerokości plaży >35m i łagodnie schodzącym dnie odcinek
brzegu jest akumulacyjny lub bardzo słabo niszczony