Geo:City Alkalmazott földtani módszerek az épített környezet érdekében. Andó Anita

Átírás

1 Geo:City Alkalmazott földtani módszerek az épített környezet érdekében Andó Anita Környezetföldtani Főosztály Földtudományi újdonságok, 2014

2 the geology of urban areas urban geology Alfors et al. (1973) Urbangeology, 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 KÖLCSÖNHATÁS tevékenység VIZSGÁLAT ww.bgs.ac.uk Brook & Marker (1987): a térképek, jelentések alkalmazása a területhasználattervezésénél Fuchu et al. (1994): a földi erőforrások és földtani veszélyforrások vizsgálata városi területen 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

3 Nyilvántartott felszínmozgások Kutatási és bányászati tevékenységből származó adatok Térképezési eredmények Fúrások, terepi adatok Forrás:UNESCO 1998, Geofizikai mérések Kút idősorok, Vízkémia, termelési adatok Tájhasználat, beépítettség Radar technika (lidar,psinsar) terepmodellek (GIS) UNESCO 1998 A földtudományi térképek készítésével megelőzhető, minimalizálhatóa földtani kockázat és az urbanizációkedvezőtlen 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: :50000 ) M. Culshaw, 2011

4 Kik a felhasználók? Előzetes projekt tervezés kivitelezés:anyag használat, szerkezet Környezeti (+közegészségügyi ) hatás tervezés: információközeg állapotáról szennyező forrás, terjedés, kármentesítés Biztonsági tervezés épületkárosítópotenciális veszélyforrások Infrastruktúrálisfejlesztések tervezése vízkivétel, közmű, közút, metró, pince Multidiszciplináriskutatás 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, védendőértékek, 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 összefüggőbármely feladat, infrastruktúra fejlesztés: MFGI adatbázis célirányos feldolgozása Közmű-geotechnikai térképsorozat; Metró tervezés: nyomvonal szelvények»környezetföldtani veszélyforrások sűrűn beépített területeken pl.: Dunakanyar A projektben résztvevőmunkatársak: AndóA., BodnárN., dr. GyuriczaGy., HermannV., KutasiG., LaczkónéŐri G., VéghH., 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.)

5 Bp. építésföldtani térképsorozata : MÁFI FTV-MTA-ELTE; 28 db + szelvények RAINCSÁKNÉK. 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: :20000;1:40000 Fedett földtan Beillesztve: 2001 óta készült 8 db kerületi településgeológiai digitális állomány Frissítés folyamatban: a lezárást követőfúrások 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

6 Negyedidőszaki képződmények elterjedése és vastagsága 0-5 m 5-10 m m m >20 m A talajvíz átlagos helyzete a felszín alatt térkép Átlagos talajvízszint mélysége belvíz-0 m 0-1 m 1-3 m 3-5 m 5-7 m 7-10 m 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 vízföldtani adatokkal nem rendelkező terület 1982-ig A kavics elterjedése és vastagsága 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 0-5 m 5-10 m m m m legalább 30 % kavicsot tartalmazóüledék Fúrások eloszlása MFGI GeoBank Magyar Földtani Jelkulcs, fúrások és egyéb földtani objektumok adatbázisa Terület Fúrások száma Adatbázis (ha) : Kerület Össz db fúrás feldolgozása, rétegsorok átértékelése db fúrás előkészítése talajmechanikai, földtani térképező, vízkutató, szerkezetkutató és egyéb ipari, metró fúrás

7 Az önkormányzatok számára a kerületek földtani-környezetvédelem napi problémáinak megoldásához nyújtanak segítséget Az aktuális vízkémiai adatok a jelenlegi környezeti állapotokat rögzítik Az információ M= 1:10 000, 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

8 Vízmintavételi jegyzőkönyvek Megkutatottsági térkép Vízkémiai laboratóriumi vizsgálati jegyzőkönyve k Magyarázók Fúrási adatok Észlelőkút helyszínrajz Szelvények Általános vízkémiai paraméter Komponens specifikus Cink és szelén Pontszerűen kimutatott mikroelemek Térképváltozat 3.ker 4. ker 8.ker 11.ker 13.ker 14.ker 15ker 16.ker 18.ker ÉV 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 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.)

9 A térkép segítség egyes talajszennyezések veszélyességének megítéléséhez A talajszintbe történő beavatkozásoknál környezetvédelmi óvintézkedések tehetők Korábbi szerkesztés GIS szerkesztés kőzetdominanciából számított szigetelési érték szennyezés-érzékenység szerinti minősítése 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. Dobogó- Kamaraerdő Fejlesztési terület + VIII., XIV., XVIII. ker.-nél

10 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. ( ): Dunakanyar földtani veszélyeztetettsége Csuszamlásos terület Csúszásveszélyes lejtő 1,5 m mélység Építésföldtani biztonsági szempont: Alapozási térképek Teherbírás: szilárd, vagy laza üledékes Litológia: szemcsés, kötött, törm. 3,5 m mélység 5,5 m mélység 10 m mélység Feltöltés, szerves r., hulladéklerakó, bánya

11 1: Közlekedési jelzőlámpás tk. : Beépítésre alkalmatlan Beépítésre kedvezőtlen Beépítésre alkalmas + Kivitelezés gazdasági szempontjai (adottságok fv.) Bp. XIII. ker. Gönczölu.: Épület repedés és lábazaton mért süllyedés tőzeges, szerves anyag dús üledékek víz-érzékeny, roskadásra hajlamos képződmények előfordulása Építésföldtani Térképsorozat magyarázóépület és pince károk, alapozási szelvények dunai holtágak sokféle üledéktípus patakok, eltemetett medrek, éles határ az építés alkalmasságban, magas vízállás

12 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 szolgálóépítőipar, 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

13 Budai barlangok Vár pince Kőbánya Pince, üreg, barlang: Felmérési hiányosság, Omlás, felszakadás Természetvédelmi és pénzügyi vonzat Barlang üreg okozta alapozási nehézségek Hilton szálló Budafok Kőbánya alápincézettség Föld alatti műtárgyak: Közúti/gyalogos aluljáró, alagút, metró,felszínalatti kötött pályás közl., mélygarázs, közműalagút, vezetékek, tározó, üzlet Felszín közeli talajvíz (0-1.5 m) Épületszerkezetet érővízoszlop -hidrosztatikai p mértékadó= mindenkori max. tvsz m szigetelés, víztelenítés, technológia választás, vízzáróság biztosítása Rózsa P., 2004» Területfejlesztések FAV áramlási rendszereit a teljes térrész földtani és hidrogeológiai viszonyainak Debrecen 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 Vízkivétel kompakció süllyedés épületszerkezetekre, pontszerű hatás Lokális vízáramlás változás, mélyépítés Tóth Gy.: Budapest, Budapest de csodás Részlet Levegő Munkacsoport anyagából

14 talajvíz vegyi összetételeroncsolókémiai folyamatokat indít el az építőanyagokban, épületszerkezetekben szilárdság csökkenés, korrózióadalékanyagok, szulfátállós cement Szulfát (archív adatok) Szulfát (2008) A talajvíz agresszivitás értékei (MSz :2004, 4.1 táblázat) Talajvíz Enyhén agresszív XA1 Mérsékelten agresszív XA2 Erősen agresszív XA3 SO -2 4 (mg/l) Mg 2+ (mg/l) >3000 NH 4+ (mg/l) ph új műtárgy hatása: az általa megemelt talajvízszint agresszív jellege a korábban, akár 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

15 A földtani természeti tényezők figyelembevétele területfejlesztési koncepciók, tervek kidolgozásánál MAGYARÁZÓ- A BUDAPESTI AGGLOMERÁCIÓ TERÜLETFEJLESZTÉSÉNEK MÉRNÖK- HIDROGEOLÓGIAI MEGALAPOZÁSA című térképsorozathoz (1: ) 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 FÖLDTANI TÉRKÉP VÍZFÖLDTANI 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 Anglia: M. Culshaw, 2011 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

16 ( ) Komplex geotechnikai térkép elemei (I.-IV. ütem Budapest) Műszaki Információs Rendszer (*MÁFI, Ybl Miklós Építőipari Főiskola Geotechnikai tanszékével közösen)

17