Przegl¹d Geologiczny, vol. 58, nr 9/2, 2010

Charakterystyka i klasyfikacja gruntów antropogenicznych Andrzej Dr¹gowski1

Characteristics and classification of anthropogenic soils. Prz. Geol., 58: 868–872.

A b s t r a c t. Based on experience in the study of soils formed under anthropogenic influence, literature data and norms, the author defines the term anthropogenic soils , sub-divides them into three main groups depending on the conditions of their formation, chemical and physical properties, pressure on the natural environment and possibilities of further utilization. The present version of the sub-division if anthropogenic soils correlates well with the most recent norm PN-EN ISO 14688-1 and in addition, allows a more detailed classification taking into account the specific properties of soils assigned to particular groups.

Keywords: anthropogenic soils, utilization

Ze wzglêdu na rolê w ocenie œrodowiska i zagospoda-

Przedtem, w normie z 1954 r. (PN-54/B-02480) – dla

rowania terenu grunty antropogeniczne powinny byæ cha-

oddania w³aœciwoœci gruntów, które okreœlono jako antro-rakteryzowane i nazywane jednoznacznie, wed³ug okreœ-

pogeniczne – u¿yto okreœlenia grunty nasypowe, dziel¹c po-lonego, przyjêtego przez wszystkich podzia³u. Istniej¹ce zosta³e nielite na naturalne grunty okruchowe i organiczne.

podzia³y, przedstawione w ró¿nych normach, zajmuj¹ siê W nastêpnej edycji tej samej normy z 1974 r.

jedynie problemem oddzielenia tych gruntów od gruntów

(PN-74/B-02480) wprowadzono generalny podzia³ na

naturalnych, rodzimych. Ró¿norodnoœæ gruntów antropo-

grunty rodzime: skaliste, nieskaliste mineralne, nieskaliste genicznych i zmiennoœæ ich cech stwarzaj¹ koniecznoœæ

organiczne oraz grunty nasypowe. W obrêbie tych ostat-

wprowadzenia bardziej szczegó³owego podzia³u, uwzglêd-

nich ze wzglêdu na pochodzenie wydzielono:

niaj¹cego genezê materia³u, w³aœciwoœci, formy wystêpo-

‘ nasyp budowlany – grunt powsta³y wskutek kontro-

wania i mo¿liwoœci wykorzystania.

lowanego procesu technicznego, np. w budowlach

Próbê stworzenia takiego podzia³u podjêto w niniej-

ziemnych;

szym artykule, wykorzystuj¹c i nawi¹zuj¹c m.in. do klasy-

‘ nasyp niekontrolowany – grunt powsta³y w sposób nie-

fikacji przedstawionej w 2002 r. w PN-EN ISO 14688-1.

kontrolowany, np. w zwa³owiskach, wysypiskach.

Do definicji gruntu nasypowego dodano w nawiasie

Historia nazewnictwa i klasyfikacji

antropogeniczny. Okreœlono go jako grunt budowlany powsta³y w wyniku dzia³alnoœci cz³owieka, np. w wysypi-Termin grunty antropogeniczne ( anthropogenic soils, skach, zwa³owiskach czy budowlach ziemnych ( op.cit. ).

man made soils) od wielu lat funkcjonuje w literaturze Du¿y wp³yw na ostateczne przyjêcie terminu grunt

fachowej z zakresu geologii in¿ynierskiej i ochrony œrodo-antropogeniczny w oficjalnych podzia³ach (we wspomnia-wiska (ostatnio nawet w geologii z³o¿owej wprowadzono

nej normie z 1986 r.) mia³ artyku³ Dr¹gowskiego (1979) pt.

pojêcie z³o¿e antropogeniczne). D³ugo nie by³ on jednak Wybrane problemy badawcze zwietrzelin i gruntów antro-jednoznacznie zdefiniowany. Opisuj¹c te grunty, u¿ywano pogenicznych dla posadowiania budowli. Przedstawiono i u¿ywa siê nadal terminów: nasyp, grunt nasypowy, grunt w nim klasyfikacjê i podzia³ gruntów okreœlanych jako

nasypowy budowlany, nasyp niekontrolowany, nasyp kon-antropogeniczne. Wykazano, ¿e ze wzglêdu na udzia³ pro-trolowany, wreszcie nasyp antropogeniczny i grunt antro-cesów naturalnych i dzia³alnoœæ cz³owieka grunty powinno pogeniczny.

siê dzieliæ na rodzime i antropogeniczne. W normie z 1986 r.

Pod nazw¹ grunty antropogeniczne nale¿y rozumieæ dokonano istotnej zmiany – wyró¿niono generalnie grunty grunty powsta³e w wyniku dzia³alnoœci gospodarczej i by-towania cz³owieka. S¹ to wiêc odpady sta³e zwi¹zane z

naturalne rodzime i antropogeniczne. Grunty nasypowe

dzia³alnoœci¹ cz³owieka oraz grunty naturalne przemiesz-zosta³y, w sposób niew³aœciwy, w³¹czone do naturalnych i czone i ponownie zdeponowane (Dr¹gowski, 1979).

przeciwstawione rodzimym. W obrêbie nasypów wydzie-

Jako pierwsi na znaczenie tych gruntów zwrócili uwa-

lono m.in. nasyp budowlany i nasyp niebudowlany. Zmie-

gê Sujkowski i Ró¿ycki (1937), wprowadzaj¹c na Mapie niaj¹ce siê w czasie nazewnictwo gruntów antropogenicz-geologicznej Warszawy, wykonanej dla Zarz¹du Miejskie-nych powoduje, ¿e w opracowaniach geologiczno-in¿y-

go m.st. Warszawy, wydzielenie nasypy i przedstawiaj¹c nierskich nazwy i opisy tych gruntów s¹ niejednoznaczne, jego zasiêg oraz mi¹¿szoœæ w piêciu przedzia³ach g³êboko-np.: nasyp budowlany i odpowiednio nasyp kontrolowany.

œci (zob. s. 819). Z tego odwzorowania wynika, na jakich gruntach rodzimych spoczywaj¹ nasypy, nie wynika jed-Klasyfikacja gruntów antropogenicznych do celów

nak, z czego zosta³y uformowane.

geologiczno-in¿ynierskich i œrodowiskowych

W historii nazewnictwa gruntów budowlanych grunty

antropogeniczne zosta³y wymienione dopiero w 1986 r. –

Grunty antropogeniczne stanowi¹ warstwê przypo-

w normie PN-86/B-02480. Jako zasadnicze wydzielono w

wierzchniow¹, czêsto dochodz¹c¹ do kilku, a w obrêbie

niej grunty naturalne i w³aœnie grunty antropogeniczne, miast oraz terenów uprzemys³owionych nawet kilkunastu

których jednak dalej nie podzielono.

metrów mi¹¿szoœci. Mog¹ wystêpowaæ jako wyraŸnie wi-

1Katedra Ochrony Œrodowiska i Zasobów Naturalnych, Wydzia³ Geologii, Uniwersytet Warszawski, ul. ¯wirki i Wigury 93, 02-089 Warszawa; [e-mail]

868

Przegl¹d Geologiczny, vol. 58, nr 9/2, 2010

doczne formy nadpoziomowe lub ci¹g³e warstwy niwe-

dowli drogowych i mostowych, 1998) podnieϾ o jeden, np.

luj¹ce pierwotn¹ powierzchniê terenu. Przyrost iloœci tych z prostych na z³o¿one.

gruntów w skali kraju jest bardzo du¿y. Wskazuj¹ na to W zaproponowanym poni¿ej podziale, jak i w poprzed-atlasy geologiczno-in¿ynierskie dla aglomeracji miejskich nich podzia³ach autora (Dr¹gowski, 1979; Ba¿yñski i in., oraz chocia¿by rejestracja sk³adowisk odpadów, przepro-1999) wydzielono zasadniczo 3 grupy gruntów antropoge-

wadzona przez Katedrê Ochrony Œrodowiska i Zasobów

nicznych. W obecnej klasyfikacji doprecyzowano ich na-

Naturalnych Wydzia³u Geologii Uniwersytetu Warszaw-

zwy, wyró¿niaj¹c (ryc. 1):

skiego dla dawnego województwa warszawskiego. O dy-

I.

nasypy – grunty powsta³e na skutek urabiania,

namice wzrostu ich iloœci mog¹ tak¿e œwiadczyæ wykony-

transportu i powtórnego zdeponowania materia³u skalne-

wane w kilkuletnich odstêpach mapy geologiczno-in¿y-

go. Ze wzglêdu na technologiê deponowania nale¿y wy-

nierskie dla Warszawy.

ró¿niæ nasypy kontrolowane i niekontrolowane. Do grupy Wystêpowanie gruntów antropogenicznych nale¿y wi¹-

nasypów nale¿¹ m.in. grunty zwa³owisk wewnêtrznych i

zaæ przede wszystkim z obszarami aglomeracji miejskich, zewnêtrznych kopalñ odkrywkowych, ha³d górniczych,

obszarami szlaków komunikacyjnych, sk³adowisk odpa-

nasypów drogowych, obwa³owañ i innych budownictwa

dów i zwa³owisk nadk³adu. W Warszawie grunty te charak-ziemnego;

teryzuj¹ siê zró¿nicowan¹ mi¹¿szoœci¹ (od jednego do kil-II.

grunty powsta³e jako odpady technologiczne z

kunastu metrów). Wystêpuj¹ jako grunty organiczne na

produkcji przemys³owej. Grupa silnie zró¿nicowana pod

Starym Mieœcie (tzw. Gnojna Góra) oraz na Nowym Mieœ-

wzglêdem w³aœciwoœci chemicznych, fizycznych, wytrzy-

cie, jako gruz budowlany zwi¹zany ze zburzeniem miasta ma³oœciowych i oddzia³ywania na œrodowisko. Zaliczono

w czasie dzia³añ wojennych w postaci zwa³owisk na Szczê-

do niej m.in. odpady masowe, jak popio³y z energetyki, œliwcach, Moczydle i przy ul. Bartyckiej, jako nadbudowa odpady zwi¹zane z ró¿nymi bran¿ami gospodarki, zgodnie terenu (do 2 m) na obszarze by³ego getta ¿ydowskiego w z Ustaw¹ z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach (Dz.U. Nr rejonie Muranowa i w pod³o¿u pó³nocnej czêœci Wis³ostra-62, poz. 628, z póŸn. zm.);

dy oraz jako sk³adowiska odpadów komunalnych (Radio-

III. grunty stanowi¹ce odpady bytowe, rolnicze,

wo) oraz popio³ów i ¿u¿li (elektrociep³ownie: ¯erañ, Sie-budowlane. Do tej grupy nale¿y zaliczyæ odpady komunal-kierki i Kawêczyn).

ne, osady z oczyszczalni œcieków, gruz budowlany. Cha-

W zwi¹zku z niejednorodnoœci¹ gruntów antropoge-

rakteryzuj¹ siê, za wyj¹tkiem gruzu, du¿¹ zawartoœci¹ sub-nicznych, zmiennoœci¹ ich w³aœciwoœci i podatnoœci¹ na stancji organicznej.

dzia³anie czynników geodynamicznych proponuje siê, aby Zgodnie z polsk¹ tradycj¹ grunty odpadowe s¹ depono-istotny stopieñ z³o¿onoœci pod³o¿a w ustalaniu kategorii wane na sk³adowiskach. Materia³y niezaliczone do odpa-geotechnicznej ( Instrukcja badañ pod³o¿a gruntowego bu-dów sk³adowane s¹ na zwa³owiskach i ha³dach.

Podzia³ zgodny z intencj¹ autora (Dr¹gow-

Grupa I

Grupa II

grunty naturalne,

Grupa III

ski, 1979, 1998, 2008) jest zawarty w PN-EN

grunty odpadowe

przemieszczone – nasypy

odpady bytowe i rolnicze

wytworzone w procesach

ISO 14688-1 i jest polsk¹ wersj¹ normy europej-

Group I

Group III

technologicznych

habitat and agricultural

skiej EN z 24 czerwca 2002 r. Schematyczny

natural, re-located, soil

Group II

banks, enbankments

wastes

industrial wastes

podzia³ gruntów wed³ug tej normy przedstawia

rycina 2.

zwa³y

osady

zwa³y

osady

zwa³y

osady

Obecny podzia³ gruntów antropogenicznych

dumps

deposits

dumps

deposits

dumps

deposits

jest kontynuacj¹ i udoskonaleniem podzia³ów z

kontrolowany

niekontrolowany

kontrolowany

niekontrolowany

kontrolowany

niekontrolowany

lat ubieg³ych, uwzglêdnia aktualne nazewnic-

controlled

non controlled

controlled

non controlled

controlled

non controlled

two normowe i w odniesieniu do tych gruntów

ma charakter uniwersalny. W stosunku do ju¿

obojêtne

omówionych aktów normatywnych jest jedno-

neutral

czeœnie bardziej szczegó³owy.

inne ni¿ obojêtne i niebezpieczne

Grunty antropogeniczne wystêpuj¹ w zró¿-

other than neutral or hazardous

nicowanych formach, zale¿nych od technologii

niebezpieczne

sk³adowania (zwa³owania) i wykorzystania do

hazardous

ró¿nych celów. Do form aktualnie wystê-

Ryc. 1. Podzia³ gruntów antropogenicznych

puj¹cych nale¿y zaliczyæ: zwa³owiska (zew-

Fig. 1. The modified division of anthropogenic soils nêtrzne i wewnêtrzne), sk³adowiska, ha³dy, nasypy, konstrukcje ziemne (np. nasypy drogowe,

obwa³owania). Poza tym grunty antropogenicz-

miejsce osadzenia

ne mog¹ wystêpowaæ jako elementy makro-

deposit location

naturalne

antropogeniczne

niwelacji i wp³ywaæ na zmianê ukszta³towania

natural

anthropogenic

powierzchni terenu. Grunty antropogeniczne

pochodzenie (niska gêstoœæ w³aœciwa?)

rodzaj materia³u

jako warstwy kulturowe kszta³towa³y równie¿

origin (low specific density?)

type of material

naturalne

sztuczne

powierzchniê i pod³o¿e w obrêbie miast, szcze-

natural

artificial

wulkaniczne

zawartoϾ substancji organicznej

gólnie starych. Badania geologiczno-in¿ynier-

volcanic

organic contents

skie tych ostatnich powinny byæ prowadzone

sk³ad granulometryczny

przy wspó³pracy z archeologami i specjalistami

soil texture

organiczne

b. gruboziarniste

gruboziarniste

drobnoziarniste

od

ochrony

zabytków.

Œlady

dzia³alnoœci

organic

highly coarse

coarse grained

fine grained

cz³owieka s¹ czêsto kryterium wskazuj¹cym na

Ryc. 2. Podzia³ gruntów wg PN-EN ISO 14688-1

antropogeniczne pochodzenie warstw geolo-

Fig. 2. Classification of soil according to PN-EN ISO 14688-1

gicznych.

869

Przegl¹d Geologiczny, vol. 58, nr 9/2, 2010

Grunty antropogeniczne zawieraj¹ce sk³adniki mine-

Podzia³ na zwa³y i osady mo¿na odnieœæ do ka¿dej z

ralne powinno siê opisywaæ podobnie jak grunty naturalne, grup (ryc. 1). Materia³ grupy I najczêœciej jest zwa³owany, a inne – z uwzglêdnieniem rodzajów i cech sk³adników

ale stosuje siê równie¿ technologie namywania np. obwa-oraz proporcji ich udzia³u. Jeœli jest to mo¿liwe, nale¿y ³owañ, a nawet zapór wodnych (Koronowo). W grupie II

dodaæ, ¿e sk³ad granulometryczny odpowiada np. pias-

sk³adowanie na mokro jest najczêœciej stosowan¹ technolo-kowi drobnemu lub i³owi wed³ug PN-EN ISO 14688-1.

gi¹ w odniesieniu do popio³ów z elektrowni wêglowych, flo-W przypadku gruntów grupy I nale¿y odró¿niæ nasyp kon-

tacji i wielu innych. W grupie III przewa¿a zwa³owanie, ale trolowany od niekontrolowanego, przy czym ten pierwszy na mokro czêsto sk³aduje siê osady z oczyszczalni œcieków.

bêdzie nasypem formowanym zgodnie z okreœlon¹ techno-

W podziale gruntów antropogenicznych, szczególnie

logi¹, w której mo¿e byæ kontrolowana jego geometria,

do celów budowlanych, uwzglêdniono technologiê zwa³o-

zagêszczenie oraz przyjête techniki formowania.

wania, wydzielaj¹c zwa³y (nasypy) kontrolowane i zwa³y W Polsce wszystkie grunty grup II i III, zgodnie z obo-

(nasypy) niekontrolowane.

wi¹zuj¹cymi przepisami, powinny byæ zwa³owane i sk³a-

W zwa³ach (nasypach) kontrolowanych ustalane s¹ za-

sady formowania materia³u, geometria zwa³owiska, gru-

dowane jako kontrolowane, przynajmniej odnoœnie do geo-boœæ warstw deponowania, parametry zagêszczenia (wil-

metrii, objêtoœci i – nie zawsze – zagêszczenia materia³u.

gotnoœæ optymalna, wskaŸnik zagêszczenia), sprzêt za-

Stan zagêszczenia starych wysypisk gruntów antropoge-

gêszczaj¹cy, liczba przejazdów i kontrola zagêszczenia.

nicznych powinien byæ okreœlany w badaniach wstêpnych, rozpoznawczych.

Grunty antropogeniczne

Do gruntów antropogenicznych nie nale¿y zaliczaæ

w opracowaniach kartograficznych

gruntów rodzimych, które w warunkach in situ uleg³y za-nieczyszczeniom chemicznym lub radioaktywnym. Sto-

W geologiczno-in¿ynierskich pracach kartograficznych

pieñ zanieczyszczenia ocenia siê zgodnie z Rozporz¹dze-istotne jest okreœlenie zasiêgu i formy wystêpowania grun-niem Ministra Œrodowiska z dnia 9 wrzeœnia 2002 r. w tów antropogenicznych, mi¹¿szoœci oraz ich cech mate-sprawie standardów jakoœci gleby oraz standardów jakoœci ria³owych (litologicznych) i genezy. Szczegó³owoœæ roz-ziemi (Dz.U. Nr 165, poz. 1359).

poznania zale¿y od skali mapy.

Wa¿nym czynnikiem wp³ywaj¹cym na w³aœciwoœci

W przypadku gruntów antropogenicznych, które mog¹

gruntów antropogenicznych jest œrodowisko deponowania

oddzia³ywaæ szkodliwie na œrodowisko, nale¿y d¹¿yæ do

(wodne, na sucho) oraz sposób transportu (samochodowy, okreœlenia ich sk³adu chemicznego i ustalenia stopnia za-kolejowy, taœmo- lub ruroci¹gowy). Wp³ywaj¹ one na struk-gro¿enia dla zdrowia i ¿ycia ludzi oraz œrodowiska przy-turê materia³u, przewidywalnoœæ cech w przestrzeni geolo-rodniczego.

gicznej oraz na ca³y szereg w³aœciwoœci istotnych w ich Na obszarach wystêpowania gruntów antropogenicz-póŸniejszym wykorzystaniu (materia³ konstrukcyjny i

nych, ze wzglêdu na trudn¹ do przewidzenia zmiennoœæ ich kszta³towanie jego w³aœciwoœci np. przy sk³adowaniu na cech, powinno byæ wymagane zwiêkszenie zakresu badañ.

mokro). Dlatego te¿ warunki sk³adowania w podziale grun-Tereny, na których wystêpuj¹ grunty antropogeniczne, po-tów stanowi¹ wa¿ne kryterium ich wyró¿nienia na zwa³y i winny byæ zakwalifikowane o jeden stopieñ wy¿ej w oce-osady.

nie z³o¿onoœci budowy geologicznej terenu, ni¿ by to wynika³o z naturalnie ukszta³towanej budowy geologicznej.

Zwa³y. Materia³ sk³adowany jest w sposób mechanicz-Grunty antropogeniczne na mapach geologicznych,

ny za pomoc¹ ró¿norodnego sprzêtu i technologii, poczy-poza sporadycznie wykonywanymi mapami w dokumenta-

naj¹c od ³opaty, a koñcz¹c na specjalistycznych urz¹dze-cjach geologiczno-in¿ynierskich, s¹ zaznaczane rzadko, niach (zwa³owarki); wykazuje zró¿nicowanie trudne do

jedynie w ramach atlasów geologiczno-in¿ynierskich aglo-przewidzenia – rozpoznanie cech wymaga odpowiednio

meracji miejskich zamawianych przez Ministerstwo

szerszego zakresu badañ.

Œrodowiska i finansowanych z Narodowego Funduszu

Ochrony Œrodowiska i Gospodarki Wodnej. Atlasy

powsta³y ju¿ dla wszystkich wiêkszych aglomeracji miej-Osady. Materia³ jest osadzany w œrodowisku wodnym skich i miejsko-przemys³owych w Polsce. Wykonywana w

lub namywany wed³ug specjalnie opracowanej technolo-

ramach atlasu mapa gruntów antropogenicznych, podobnie gii. W obu przypadkach nastêpuje sedymentacja materia³u jak ca³y atlas, ma formê mapy cyfrowej, opartej na bazie i jego rozfrakcjonowanie. W czasie odp³ywu wody nastê-

danych geologicznych, która zawiera mi¹¿szoœci i formy puje zagêszczenie materia³u. W Polsce najczêœciej stoso-wystêpowania (zwa³owiska, sk³adowiska, ha³dy, nasypy

wan¹ metod¹ sk³adowania na mokro jest sk³adowanie w

budowlane) gruntów antropogenicznych (zob. Frankowski

stawach osadowych, w których – przy zapewnieniu odpo-

i in., s. 918).

wiedniej pojemnoœci wodnej – nastêpuje osadzenie siê

Wydaje siê, ¿e w miarê rozwoju cywilizacyjnego i

materia³u i ods¹czenie w wyniku odprowadzenia wody

przyrostu iloœci gruntów antropogenicznych konieczne bê-

nadosadowej. W sk³adowiskach mokrych sk³adowane s¹

dzie uwzglêdnianie ich w opracowaniach kartograficznych, czêsto odpady z energetyki cieplnej, odpady poflotacyjne tak¿e seryjnych, jak Mapa geoœrodowiskowa, Mapa hydro-

(np. najwiêksze w Europie sk³adowisko odpadów pomie-

geologiczna, a tak¿e Szczegó³owa mapa geologiczna Pol-dziowych ¯elazny Most), z ró¿nych bran¿ przemys³u i górski, a ju¿ na pewno na mapach w skali 1 : 10 000 i nictwa. Metoda pozwala na rozfrakcjonowanie osadu i

wiêkszych. Czêsto wystêpuj¹ przypadki, gdy na mapach s¹

odpowiednie kszta³towanie jego w³aœciwoœci, a tak¿e

znaczone grunty naturalne rodzime, a w trakcie badañ oka-umo¿liwia budowê z namytego materia³u kolejnych, wy¿-

zuje siê, ¿e od powierzchni wystêpuj¹ grunty antropoge-szych obwa³owañ dla nastêpnych etapów eksploatacji

niczne o ca³kowicie odmiennych cechach ni¿ siê

sk³adowiska.

spodziewano.

870

Przegl¹d Geologiczny, vol. 58, nr 9/2, 2010

Ocena gruntów antropogenicznych ze wzglêdu

nale¿y wydzieliæ strefy ska¿eñ z uwzglêdnieniem ich stê-

na warunki ich sk³adowania i zwa³owania

¿eñ i w nawi¹zaniu do tego okreœliæ mo¿liwoœci zabudowy i ewentualnie kierunki utylizacji, umo¿liwiaj¹ce lub polep-W celu optymalnego doboru technologii sk³adowania

szaj¹ce warunki zabudowy.

lub zwa³owania nale¿y wykonaæ badania w³aœciwoœci kon-

strukcyjnych materia³u, dokonuj¹c oceny oddzia³ywania sk³a-Badania geologiczno-in¿ynierskie gruntów

dowanego materia³u na œrodowisko. W badaniach tych

antropogenicznych jako materia³u konstrukcyjnego

nale¿y uwzglêdniæ metodê sk³adowania materia³u – w formie zwa³u albo na mokro. W pierwszym przypadku istotne bêd¹: Grunty antropogeniczne I i II grupy znajduj¹ coraz wiêk-

‘ zagêszczalnoœæ materia³u;

sze zastosowanie jako materia³ konstrukcyjny obiektów

‘ odkszta³calnoœæ;

in¿ynierskich, takich jak: nasypy kolejowe i drogowe, za-

‘ parametry okreœlaj¹ce statecznoœæ skarp;

pory o niewielkim piêtrzeniu, obwa³owania sk³adowisk

‘ zmiennoœæ cech fizycznych i wytrzyma³oœciowych

mokrych i wa³y przeciwpowodziowe. Poza tym grunty te w pod wp³ywem przyrastaj¹cych warstw sk³adowanych

bardzo du¿ym zakresie s¹ stosowane do rekultywacji tech-gruntów;

nicznej (m.in. wype³niania niecek osiadañ powêglowych i

‘ podatnoœæ na erozjê;

posiarkowych oraz wyrobisk podziemnych), jako warstwy

‘ rozwój procesów chemicznych i biochemicznych,

izolacyjne i sk³adnik formowanych mineralnych warstw

np. powstawanie biogazu.

izolacyjnych, a tak¿e jako element mieszanek gruntowych W przypadku sk³adowania na mokro nale¿y okreœliæ:

polepszaj¹cych i uzdatniaj¹cych grunty na okreœlone po-

‘ warunki rozfrakcjonowania materia³u w procesie na-

trzeby (Mas³owski, 2009).

mywania i sedymentacji jako istotnego procesu w

Z uwagi na du¿y wachlarz zastosowañ gruntów antro-

kszta³towaniu w³aœciwoœci materia³u namywanego;

pogenicznych cele badawcze i zakres badañ s¹ bardzo

‘ w³aœciwoœci filtracyjne (wspó³czynnik filtracji i od-zró¿nicowane (Glinko & Bizoñ, 1994; Burkhard i in., 1997; s¹czalnoœci);

Pisarczyk, 2004; Mas³owski, 2009). W przypadku obiek-

‘ deformacje filtracyjne gruntów, ze szczególnym

tów in¿ynierskich, podobnie jak dla gruntów naturalnych, uwzglêdnieniem sufozji i przebicia hydraulicznego;

rodzimych, istotne jest badanie parametrów zagêszczalno-

‘ podatnoœæ na erozjê (rozmywalnoœæ);

œci, dobór sprzêtu zagêszczaj¹cego i technologii zagêsz-

‘ mo¿liwoœæ wykorzystania materia³u do nadbudowy

czania, ale tak¿e uwzglêdnienie ewentualnych przemian

obwa³owañ i jako pod³o¿a.

geochemicznych gruntów wbudowanych oraz ich stopieñ

W wyniku tych badañ dla obydwu typów sk³adowisk

agresywnoœci w stosunku do konstrukcji betonowych i sta-lub zwa³owisk powinny byæ okreœlone: geometria sk³ado-

lowych. W przypadku wykonywania nasypów wa¿ne te¿

wiska, technologia zwa³owania lub namywania, systemy

jest okreœlenie ewentualnego wp³ywu odcieków na grunty i zabezpieczaj¹ce eksploatacjê, kierunki rekultywacji i za-wody podziemne.

gospodarowania.

W czasie rekultywacji, szczególnie wyrobisk w obrêbie

aglomeracji miejskich i na obszarach przemys³owych, na-Badania geologiczno-in¿ynierskie na potrzeby

le¿y d¹¿yæ do uzyskania takiego zagêszczenia wbudowa-

wykorzystania gruntów antropogenicznych

nych gruntów antropogenicznych, aby po jej zakoñczeniu jako pod³o¿a budowlanego

teren móg³ byæ zagospodarowany do budowy obiektów ku-

baturowych, magazynowych i placów sk³adowych, szcze-

Jako pod³o¿e budowlane mog¹ byæ rozwa¿ane tylko

gólnie przydatnych w takich strefach osiedleñczych.

grunty antropogeniczne grupy I i II oraz gruz budowlany z Badania nad wykorzystaniem gruntów antropogenicz-grupy III, wystêpuj¹ce w formie sk³adowisk pogórniczych, nych jako mineralnych warstw izolacyjnych wymaga za-poenergetycznych, obszarów zrekultywowanych wyrobisk

stosowania bardzo z³o¿onych i specjalistycznych badañ, i terenów po makroniwelacji. Ze wzglêdu na swoje w³aœ-

dotycz¹cych przede wszystkim zagadnieñ procentowego

ciwoœci zwi¹zane ze œwie¿oœci¹ struktur i s³ab¹ konsolida-udzia³u we frakcji i³owej poszczególnych grup minera³ów cj¹ mog¹ byæ oceniane jako pod³o¿e budowli po przepro-ilastych, w³aœciwoœci sorpcyjnych i desorpcyjnych, prze-wadzeniu badañ, których zakres umo¿liwi obliczanie noœ-

mieszczania siê zanieczyszczeñ drog¹ filtracji i dyfuzji, a tak-noœci i osiadania wed³ug II stanu granicznego, zgodnie z

¿e urabialnoœci, zagêszczalnoœci itp.

norm¹ PN-81/B-03020. W koncepcji zabudowy na tych

gruntach nale¿y braæ pod uwagê przede wszystkim obiekty Zakres i kierunki badañ

lekkie o odpowiednio zaprojektowanych fundamentach (³a-wy o wzmocnionym uzbrojeniu, ruszt, p³yty fundamentowe).

Ze wzglêdu na zró¿nicowane w³aœciwoœci gruntów

Oceniaj¹c te grunty jako pod³o¿e, nale¿y równie¿

antropogenicznych, jak i du¿y zakres celów badawczych, uwzglêdniæ:

uwarunkowanych rodzajem ich sk³adowania i wykorzysta-

‘ nachylenie ich powierzchni,

nia, problematyka badawcza jest daleka od tradycyjnie poj-

‘ czynne procesy geodynamiczne,

mowanej i dotyczyæ musi ró¿nych aspektów funkcjono-

‘ deformacje filtracyjne.

wania tych gruntów w œrodowisku. Poni¿ej przedstawiono Budownictwo tego typu jest wykonywane na obszarach

problemy badawcze i kierunki badañ gruntów antropoge-

sk³adowisk pogórniczych i na terenach zrekultywowanych nicznych w nawi¹zaniu do ich roli i funkcji w œrodowisku wyrobisk poeksploatacyjnych (np. w rejonie Warszawy).

geologicznym (Dr¹gowski, 1998).

Wyj¹tkowego znaczenia w badaniach geologiczno-

Prace kartograficzne na obszarach wystêpowania grun-

in¿ynierskich gruntów antropogenicznych i obszarów zde-tów antropogenicznych – sporz¹dzanie map:

wastowanych, na których mog¹ wyst¹piæ grunty in situ, ale

‘ geologicznych (1 : 50 000 i wiêkszych);

zanieczyszczone chemicznie, nabieraj¹ badania geoche-

‘ geologiczno-in¿ynierskich (atlasy geologiczno-

miczne. W wyniku tych badañ na obszarach ska¿onych

in¿ynierskie);

871

Przegl¹d Geologiczny, vol. 58, nr 9/2, 2010

‘ geoœrodowiskowych.

W zaproponowanym podziale, jak i w poprzednich,

W³aœciwoœci gruntów antropogenicznych przewidzia-

wydzielono zasadniczo trzy grupy gruntów antropogenicznych do sk³adowania:

nych. W obecnym doprecyzowano ich nazwy, wyró¿niaj¹c:

‘ wybór technologii sk³adowania (zwa³owisko, sk³a-

I.

grunty powsta³e na skutek urabiania, transpor-

dowisko mokre);

tu i powtórnego zdeponowania materia³u – nasypy;

‘ wybór geometrii sk³adowiska ze wzglêdu na statecz-

II.

grunty powsta³e jako odpady technologiczne z

noϾ skarp i czynne procesy geodynamiczne.

produkcji przemys³owej i gospodarczej;

Wybór lokalizacji sk³adowiska, strefy jego przewidy-

III. grunty stanowi¹ce odpady sta³e bytowe, rolni-

wanego oddzia³ywania, badania pod³o¿a – ocena w³aœ-

cze, budowlane.

ciwoœci pod³o¿a jako bariery geologicznej.

W obrêbie tych 3 grup grunty dzieli siê ze wzglêdu na:

‘ œrodowisko depozycji materia³u – zwa³y i osady;

Badania geologiczno-in¿ynierskie w celu oceny od-

‘ technologiê – grunty deponowane w sposób kontro-

dzia³ywania na œrodowisko:

‘

lowany i niekontrolowany;

wp³yw sk³adowiska na œrodowisko geologiczne w

‘ sk³ad chemiczny i oddzia³ywanie na œrodowisko w

fazie budowy, eksploatacji i rekultywacji;

nawi¹zaniu do Ustawy o odpadach (Dz.U. Nr 62,

‘ ocena stanu œrodowiska geologicznego przed eks-

poz. 628, z póŸn. zm.) – grunty obojêtne, inne ni¿

ploatacj¹ lub w trakcie niej;

obojêtne i niebezpieczne oraz niebezpieczne;

‘ prognoza zmian;

‘ wyj¹tkowe, specyficzne w³aœciwoœci tych gruntów.

‘ sposoby eliminowania skutków negatywnego oddzia-

Nale¿y rozpatrywaæ konkretne przypadki i uwzglêd-

³ywania na œrodowisko.

niaæ: sk³ad mineralny, strukturê i przemiennoœæ cech grun-Wykorzystanie gruntów antropogenicznych jako pod-

tów, zdolnoœæ do pêcznienia i skurczu, rozpuszczalnoœæ, ³o¿a budowli:

podatnoϾ na deformacje filtracyjne, osiadanie zapadowe,

‘ ustalenie noœnoœci i odkszta³calnoœci gruntów dla

samozap³on.

obiektów kubaturowych o lekkiej konstrukcji, linio-

Opisy gruntów antropogenicznych (grupa I) nale¿y pro-

wych, specjalnych (place sk³adowe), z uwzglêdnie-

wadziæ, jeœli to mo¿liwe, jak dla gruntów naturalnych, w in-niem morfologii terenu i czynnych procesów geo-

nych przypadkach trzeba okreœliæ g³ówne sk³adniki mate-dynamicznych;

ria³u, ich udzia³ w budowie gruntu, charakter i w³aœciwoœci.

‘ polepszanie w³aœciwoœci gruntów antropogenicznych.

Zastosowanie gruntów antropogenicznych jako mate-

Literatura

ria³u konstrukcyjnego do:

‘

BA¯YÑSKI J., DR¥GOWSKI A., FRANKOWSKI Z., KACZYÑSKI R., budowy obiektów in¿ynierskich (nasypów kolejo-RYBICKI S. & WYSOKIÑSKI L. 1999 – Zasady sporz¹dzania doku-wych i drogowych);

mentacji geologiczno-in¿ynierskich. Pañstw. Inst. Geol., Warszawa.

‘ rekultywacji;

BURKHARD G., EGLOFFSTEIN T. & MAUBEUGE P. 1997 –

‘

Porównanie systemów uszczelnieñ sk³adowisk odpadów – próba wykonania mieszanek gruntowych i warstw izola-interpretacji pojêcia porównywalnoœæ (równowa¿noœæ). Mat. Konf.

cyjnych;

„Geotechnika w budowie sk³adowisk odpadów”, Pu³tusk.

‘ produkcji materia³ów budowlanych i innych wyrobów.

DR¥GOWSKI A. 1979 – Wybrane problemy badawcze zwietrzelin i gruntów antropogenicznych dla posadawiania budowli. Mat. Konf.

„Budownictwo na gruntach s³abych, nasypowych i antropogenicznych Rozpoznawanie gruntów antropogenicznych

rejonu Warszawy”, Warszawa.

DR¥GOWSKI A. 1998 – Grunty antropogeniczne w badaniach geolo-Rozpoznawanie gruntów antropogenicznych wystêpu-

giczno-in¿ynierskich. Mat. II Ogólnopolskiego Symp. „Wspó³czesne problemy geologii in¿ynierskiej w Polsce”. Wyd. UAM, Poznañ.

j¹cych w czytelnych, nadpoziomowych formach morfolo-

DR¥GOWSKI A. 2008 – Impact of anthropogenic environmental gicznych (jak sk³adowiska odpadów, ha³dy czy zwa³owi-changes on geological and engineering conditions for the setting of ska) jest stosunkowo ³atwe. Znacznie trudniej jest roz-buildings. Geologija, 50: S62–S67, Vilniaus.

poznaæ zasiêg wystêpowania gruntów wystêpuj¹cych pod-

GLINKO H. & BIZOÑ K. 1994 – Mo¿liwoœci wykorzystania karboñ-

skiej ska³y p³onnej do rekultywacji terenów zdegradowanych dzia³al-poziomowo lub jako sk³adowisko czy zwa³owisko miesza-

noœci¹ górnicz¹. V Konferencja „Problemy geologii i ekologii w gór-ne. Jeszcze trudniej jest, gdy grunty antropogeniczne by³y nictwie podziemnym”, Szczyrk, 12–14.10.1994: 333–339.

zdeponowane w sposób niekontrolowany. Istotn¹ pomoc¹

Instrukcja badañ pod³o¿a gruntowego budowli drogowych i mostowych, w tych przypadkach mog¹ byæ materia³y archiwalne i wy-1998, GDDP, Warszawa.

MAS£OWSKI D. 2009 – Gospodarowanie produktami spalania odpa-wiady. Przestrzenne wydzielenie gruntów antropogenicz-

dów. Mat. Konf. „Popio³y z energetyki”, Zakopane, 21–24.10.2009.

nych powinno opieraæ siê na cyklu badañ terenowych i

PISARCZYK S. 2004 – Grunty nasypowe. Oficyna Wyd. Politechn.

laboratoryjnych, g³ównie w otworach wiertniczych i son-Warsz., Warszawa.

dowaniach, dziêki którym mo¿na okreœliæ zasiêg ich wy-

PN-54/B-02480 – Grunty budowlane. Okreœlenia, symbole, podzia³ i opis gruntów.

stêpowania, œledz¹c cechy charakterystyczne gruntu. Bar-PN-74/B-02480 – Grunty budowlane. Okreœlenia, symbole, podzia³ i dzo istotne bêd¹ tu nawet niewielkie fragmenty kulturowe.

opis gruntów.

Ostatecznych rozstrzygniêæ powinny dostarczyæ badania

PN-86/B-02480 – Grunty budowlane. Okreœlenia, symbole, podzia³ i opis gruntów.

laboratoryjne.

PN-EN ISO 14688-1:2006 – Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Czêœæ 1: Oznaczanie i opis.

Wnioski

Rozporz¹dzenie Ministra Œrodowiska z dnia 9 wrzeœnia 2002 r. w sprawie standardów jakoœci gleby oraz standardów jakoœci ziemi.

Dz.U. Nr 165, poz. 1359.

Przedstawiony przez autora w 1979 r. podzia³ gruntów

SUJKOWSKI Z. & RÓ¯YCKI S. 1937 – Geologia Warszawy. Wyd. Wod. i antropogenicznych okaza³ siê generalnie wyprzedzaj¹cy w Kan.oraz Wydz. Techn. Zarz¹du Miejskiego M.St. Warszawy, Warszawa.

stosunku do wydzieleñ tych gruntów w PN-EN ISO

Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. o odpadach. Dz.U. Nr 62, poz. 628, 14688-1, a aktualnie przez niego przyjêty jest znacznie bar-z póŸniejszymi zmianami.

dziej szczegó³owy ni¿ podany w ISO, poniewa¿ uwzglêd-

Praca wp³ynê³a do redakcji 30.06.2010 r.

nia pochodzenie i w³aœciwoœci gruntów.

Po recenzji akceptowano do druku 26.07.2010 r.

872