Geoteknisk undersökning för detaljplan för sjukhusområdet Slätten 15:7 m.fl., Lysekils kommun

Transkript

1 Geoteknisk undersökning för detaljplan för sjukhusområdet Slätten 15:7 m.fl., Lysekils kommun Projekterings PM, Geoteknik GRAP Kristofer Husbjörk Geosigma AB Sidan 1 (14)

2 Uppdragsnummer Grap nr Datum Antal sidor Antal bilagor Uppdragsledare Beställares referens Beställares ref nr Eva Selnert Beställare Lysekils kommun Stina Norén Hermansen Rubrik Geoteknisk Undersökning för detaljplan för sjukhusområdet Slätten 15:7 m.fl., Lysekils Kommun Underrubrik Projekterings PM, Geoteknik Författad av Datum Kristofer Husbjörk Granskad av Datum Tomislav Polugic, Frank Willer GEOSIGMA AB Bankgiro: PlusGiro: Org.nr: Uppsala Box 894, Uppsala S:t Persgatan 6, Uppsala Tel: Teknik & Innovation Seminariegatan Uppsala Tel: Göteborg St. Badhusg Göteborg Tel: Stockholm S:t Eriksgatan Stockholm Tel: Sidan 2 (14)

3 Innehåll 1 Uppdraget Bakgrund 5 2 Syfte 6 3 Underlag för Projekterings PM Geologiskt material, SGU Tidigare utförda undersökningar Nu utförda undersökningar 7 4 Styrande dokument 8 5 Bebyggelse/konstruktion Befintlig och framtida bebyggelse Område A Område B Område C Område D 9 6 Markförhållanden Topografi Jordlagerföljd Område A Område B Område C och D Hydrologiska undersökningar 10 7 Dimensioneringsförutsättningar Geoteknisk kategori och Säkerhetsklass Materialegenskaper Grundvatten 11 8 Sättningsberäkningar 11 9 Stabilitet Bergstabilitet Rekommendationer Grundläggning Område A Område B Område C och D Område D Generellt om grundläggning Schakt i jord Grundvattenhantering Återfyllning 13 Sidan 3 (14)

4 10.3 Övriga rekommendationer Fortsatta utredningar 14 Sidan 4 (14)

5 1 Uppdraget 1.1 Bakgrund På uppdrag av Lysekils kommun har Geosigma AB utfört en översiktlig undersökning avseende geoteknik och bergteknik för Sjukhusområdet i Lysekils kommun. Det undersökta området begränsas av Valbogatan i öst, Lasarettgatan i söder, Långeviksgatan i sydväst, Smedgatan i väst samt berg i norr och är markerat med röd färg se Figur 1-1. Figur 1-1. Det undersökta området är markerat med en röd linje. De undersökta områdena delas in i fyra delområden enligt A, B, C och D, se Figur 1-2, där mottaget förfrågningsunderlag legat till grund för indelningen. Sidan 5 (14)

6 A C B D Figur 1-2: Indelningen av tilltänkta områden, bild hämtad från Förfrågningsunderlaget. 2 Syfte Syftet med undersökningen är att utreda de geotekniska och bergtekniska förhållandena inom Sjukhusområdet (fastigheterna Slätten 15:7 m.fl.) i Lysekils kommun som underlag för ny detaljplan. 3 Underlag för Projekterings PM 3.1 Geologiskt material, SGU Geologin inom planområdet utgörs enligt Sveriges geologiska undersökning (SGU) av berg i dagen på de nordvästra delarna av planområdet och i övrigt av glacial lera, se Figur 3-1. SGU har bedömt att jorddjupen generellt ligger mellan 5-10 meter. I mitten av planområdet har SGU bedömt att jorddjupet kan vara något mindre, 3-5 meter, och att jorddjupet i det sydöstra hörnet kan uppgå till meter. Sidan 6 (14)

7 Figur 3-1: Jordartskarta hämtad från SGU. Figur 3-2: Jorddjupskarta hämtad från SGU. 3.2 Tidigare utförda undersökningar Inga tidigare geotekniska undersökningar inom planområdet har tillhandahållits. 3.3 Nu utförda undersökningar För nu utförda undersökningar, se tillhörande MUR, Grap; 17147, daterad: Sidan 7 (14)

8 Nuvarande borrningar består av fyra jordbergsonderingar, två stycken slagsonderingar, tre skruvar och två CPT-sonderingar. De geotekniska fältundersökningarna planerades utifrån de geologiska förutsättningar som beskrivs av SGU. Fältundersökningarna visar att jordarterna inom planområdet troligtvis till stor del består av friktionsjord (grusig sand och siltig sand) underlagrad av sand med visst inslag av silt och hård lera. Detta medförde att de planerade fältundersökningarna ej var optimerade för rådande förutsättningar. CPT och skruvundersökningar kunde bara genomföras till önskat djup i planområdets nordöstra hörn. I de övriga provtagningspunkterna kunde dessa undersökningsmetoder ej genomföras ned till önskat djup på grund av jordarternas karaktär. Planerade geotekniska laboratorieanalyser fick uteslutas då kolvprovtagningen ej var genomförbar på grund av jordarternas karaktär. 4 Styrande dokument De styrande dokumenten för planerings- och redovisningsskedet, fältundersökningar respektive laboratorieundersökningar redovisas i nedanstående tabeller. Tabell 4-1. Planering och redovisning Undersökningsmetod Standard eller annat styrande dokument Fältplanering SS-EN Fältutförande Geoteknisk fälthandbok; SGF Rapport 1:2013, samt EN-ISO Beteckningssystem SGF/BGS beteckningssystem 2001:2 Tabell 4-2. Fältundersökningar Undersökningsmetod Standard eller annat styrande dokument Jord/berg-sondering Metodbeskrivning för jord-bergsondering; SGF Rapport 4:2012 Grundvattenmätningar CEN ISO/TS Bebyggelse/konstruktion 5.1 Befintlig och framtida bebyggelse Inom planområdet finns idag ett flertal byggnader med varierande höjder, från 1 till ca 5 våningar högt. Allmänt ämnar ägaren till fastigheten med sjukhusområdet utnyttja tomma lokaler samt exploatera obebyggd mark till bl.a. skola, vård, kontor, parkering, kultur fritid och bostäder (hyresrätter, LSS och trygghetsboende). De olika framtida bebyggelserna beskrivs utifrån erhållet planförslag Område A Inom Område A finns idag inga byggnader och fastighetsägaren önskar att bygga en byggnad om fyra våningar. Sidan 8 (14)

9 5.1.2 Område B Inom Område B finns idag en byggnad vilken ämnas att byggas ut med en våning Område C Inom Område C finns idag tre byggnader om 2-2,5 våningar och önskas antingen ombyggas eller tillbyggas med 1,5-2 våningar så att det totala antalet byggnader skall vara 4 våningar Område D Inom Område D finns idag två byggnader där de norra har idag 2-3 våningar och den södra är en våning. Den norra byggnaden skall vara mellan 3 och 4 våningar hög medan den södra skall byggas till/om och dessa till-/ombyggnader skall vara 4 våningar höga. 6 Markförhållanden 6.1 Topografi Planområdet är ställvis kuperat och utgörs i nordöst av berg i dagen. Övriga delar av planområdet består av befintliga byggnader, hårdgjorda ytor och gräsytor. Markytan sluttar huvudsakligen från den nordvästra delen av området från ca +47 (RH2000) till ca +28 (RH2000) i den sydöstra delen av området. 6.2 Jordlagerföljd För översiktlig beskrivning, se Figur 6-1, där grön färg innebär berg och berg i dagen, rosa innebär fast mark med grunt ytnära berg och gul färg innebär ett något större djup till berg samt sedimentlager. Detaljerad jordlagerföljd i enstaka punkter samt djup till berg finns redovisad i MUR Geoteknik, daterad Figur 6-1: Området indelat efter geologi där grön färg innebär berg och berg i dagen, rosa innebär fast mark med grunt ytnära berg och gul färg innebär ett något större djup till berg samt sedimentlager. Sidan 9 (14)

10 6.2.1 Område A Område A består av berg, för mer information, se PM Bergteknik, Grap 17169, daterad Område B Område B är byggt på fastmark vilket innebär att djupet till berg är litet, ungefär 3 m Område C och D De geotekniska undersökningarna i den östra delen av planområdet visar på följande jordlagerföljd: Mull med en mäktighet om 0,4-0,7 m Friktionsjord, bestående dels av grusig sand och dels av siltig sand om ca 2,5 m Siltlager, med inblandning av sand om ca 2 m Varvigt lager som utgörs av sand med visst inslag av silt och fast lera från ca 6 m under markytan 6.3 Hydrologiska undersökningar Vid utförda skruvprovtagningar har observation av mark-/grundvatten gjorts i 17GS10 där den var på ca 2 m under befintlig markyta medan borrhål 17GS02 och 17GS06 var torra (ca 1 m under markytan) Grundvattennivån har uppmätts vid ett tillfälle , i undersökningspunkterna 17GS06GV och 17GS10GV, och grundvattenytan återfanns ca 5 m under markytan, se ritningar 200G1101 och 300G Dimensioneringsförutsättningar 7.1 Geoteknisk kategori och Säkerhetsklass Geoteknisk klass 2, GK2, gäller som minimikrav. Lägsta säkerhetsklass är SK2 för grundkonstruktionerna. 7.2 Materialegenskaper Karakteristiska värden för jordens materialegenskaper har bestämts utifrån utförda sonderingar, erfarenhetsvärden samt Trafikverkets Publ TK Geo 13. I Tabell 7-1 visas de värden som används vid beräkningarna överslagsmässigt över hela området för de olika jordarna. Dessa värden är tagna från borrhål 17GS10, se ritning 160G1101 (tillhörande MUR). Tabell 7-1. Hållfasthets- och deformationsparametrar samt tillhörande partialkoefficienter för område B Materialegenskaper Valt värde Fyllning Tunghet, γ 18 kn/m 3 Tunghet under vatten, γ 12 kn/m 3 Part. koeff γm borttgränstillst Part. koeff γm brukgränstillst Sidan 10 (14)

11 Friktionsvinkel, φ 30 Sandominerande jordar Tunghet, γ 18 kn/m 3 Tunghet under vatten, γ 10 kn/m 3 E-modul Ek 3 MPa 1,5 1,4 Friktionsvinkel φk 31 1,2 1,1 Siltdominerande jordar Tunghet, γ 17 kn/m 3 Tunghet under vatten, γ 9 kn/m 3 E-modul Ek 2 MPa 1,5 1,4 Friktionsvinkel φk 28 1,5 1,4 Lerdominerande jordar Tunghet, γ 17 kn/m 3 Tunghet under vatten, γ 7 kn/m 3 Odränerad skjuvhållfasthet cu,okorr 28 kpa 1,8 1,6 7.3 Grundvatten Dimensionerande grundvattenyta ligger 5 m under markytan. 8 Sättningsberäkningar Vid överslagsmässiga sättningsberäkningar har borrhål 17GS10 använts som utgångspunkt. Dessa visas i Tabell 8-1 där lasten från ett våningsplan motsvarar ca 10 kpa. Tabell 8-1. Sättningar i jorden efter överslagsmässiga sättningsberäkningar Last [kpa] Antal våningsplan [st] Sättning [cm] Sättningsskador kan bland annat uppstå vid pålastning av befintliga byggnader, vid grundvattensänkning samt vid byggnation intill befintliga byggnader. För att undvika sättningsskador skall konstruktören samråda med geotekniker angående laster vid detaljprojekteringen. 9 Stabilitet Inom området finns inga naturliga lerslänter som skulle kunna utveckla skred. Lera finns däremot ca 4 meter under fyllningen som utgörs av sand, silt och grus. Sidan 11 (14)

12 Områdets totalstabilitet bedöms som säkert, med en säkerhetsfaktor som överstiger 2, vilket är tillfredsställande enligt IEG Rapport 4:2010 Tillståndsbedömning/klassificering av naturliga slänter och slänter med befintlig bebyggelse och anläggningar. Faktorer som påverkar områdets positiva stabilitet är närheten till berg samt att leran som återfinns på djupet har en medelskjuvhållfasthet enligt utförd CPT-sondering om ca 35 kpa. Denna lera klassificeras som en lera med en låg/ fd halvfast skjuvhållfasthet. Denna skjuvhållfasthet (35 kpa) innebär att leran måste belastas med en mycket stor last för att skreda eller nå till brott vilket innebär att det blir andra betingelser än överlasten som styr byggnaders grundläggning nämligen risken för sättningar. Därför kommer aktuella byggnader inom området för lera att grundläggas med pålar ner till berg. Området är bergigt vilket innebär att stabiliteten kan anses vara högre då djupet till berg inte är stort Bergstabilitet I PM Bergteknik, Grap 17169, daterad kan följande utläsas: I huvudsak bedöms uppmäta sprickriktningar på planområdet vara gynnsamma för släntstabiliteten. Vid detaljprojektering bör dock fördjupad utredning ske av bergsakkunnig då enstaka sprickor och den tänka släntens egenskaper kan påverka förutsättningarna för släntens stabilitet. För mer information, se PM Bergteknik, Grap 17169, daterad Rekommendationer 10.1 Grundläggning Område A I PM Bergteknik, Grap 17169, daterad kan följande utläsas: Generellt bedöms sprickriktningar och sprickornas egenskaper (råa och inga sprickmineral som skapar glidytor) skapa goda förutsättningarna för grundläggning av byggnad på berg inom planområdet. Förutsättningarna för grundläggning av byggnad på berg kan påverkas av bland annat tänkta laster, närhet till slänter osv. Vid detaljprojektering ska därför bedömning av bergsakkunnig göras. För mer information, se PM Bergteknik, Grap 17169, daterad Område B Detta område alternerar mellan ytnära berg samt berg i dagen, vilket innebär att grunden generellt sett är bra, dock måste grundläggningsmetod för nuvarande byggnad kunna verifieras, antingen genom urgrävning och provning eller genom tidigare utförda undersökningar Område C och D Med utgångspunkt i angivet förslag i kombination med de geotekniska undersökningarna skall tillkommande byggnader grundläggas på spetsburna pålar nedförda till berg. Sidan 12 (14)

13 Kombinationen av höga laster och förekommande jordar gör att enklare grundläggning kan ge för höga sättningar. Vid påbyggnad av befintlig bebyggelse skall tidigare grundläggning kunna verifieras, antingen genom utgrävning samt provning eller genom tidigare utförda undersökningar. Grundläggning av befintliga byggnader måste kunna verifieras då en tillbyggnad på två till tre våningar innebär en extra last, vilken kan leda till en icke acceptabla sättningar Område D Med utgångspunkt i angivet förslag i kombination med de geotekniska undersökningarna skall tillkommande byggnader grundläggas på spetsburna pålar nedförda till berg. Kombinationen av höga laster och förekommande jordar gör att enklare grundläggning kan ge för höga sättningar. Vid pålastning av befintlig bebyggelse skall tidigare grundläggning kunna verifieras, antingen genom utgrävning samt provning eller genom tidigare utförda undersökningar. Grundläggning av befintliga byggnader måste kunna verifieras då en tillbyggnad på tre våningar innebär en extra last, vilken kan leda till en icke acceptabla sättningar Generellt om grundläggning Dock kan det generellt sägas att byggnader om en våning kan grundläggas med platta på mark. Inom undersökt område återfinns byggnader om två och en halv våning vilka kan ha grundlagts med platta på mark då de har källare vilket innebär att marken har avlastas innan byggnaderna har byggts Schakt i jord Nederbörd kan medföra en vattenmättnad i schaktbotten och därmed en bristande bärighet. Schaktbotten och/eller slänter bör härav skyddas mot direkt yttre påverkan. Temporära schaktslänter får inte ställas brantare än 2:1 i friktionsjord, fyllning samt torrskorpelera ned till 2 m djup. Vid schakt i lera skall geoteknisk sakkunnig göra bedömning om schakt kan göras, med bl.a. hänsyn till lastsituation vid släntkrön. Förekommande siltig jord är flytbenägen i kombination med vatten Grundvattenhantering Inläckande ytvatten omhändertas lämpligen genom anläggande av filterklädda pumpgropar i schakten Återfyllning Materialskiljande lager av geotextil med minst bruksklass N3 ska läggas på schaktbotten. Utförandet skall ske enligt Anläggnings AMA 13 kod DBB.111. Återfyllnadsmaterialet ska vara av materialtyp 1 eller 2 enligt tabell CE/1 i AMA Anläggning 13. Återfyllning med packat krossmaterial ska göras med minsta tjocklek 0,3 m ovan schaktbotten. Packning ska ske med packningsutrustning och minsta antal överfarter enligt tabell CE/4 i Anläggnings AMA 13. Den packade fyllningen ska ha en större bredd och längd än den nya konstruktionen den ska bära. För minsta utsträckning i plan och djup se Figur Sidan 13 (14)

14 Figur Schematisk skiss över hur materialval påverkar lutning (bild tagen från AMA Anläggning 13, CEB.4) Övriga rekommendationer Vid detaljprojektering skall konstruktör samråda med geotekniker. På djupet finns känsliga jordar, vilka måste beaktas vid arbete i marken och behandlas varligt. Vid schakt måste närliggande byggnader kontrolleras för sättningar. Detta kan göras med hjälp av bl.a. inklinometerrör. För att motverka sättningsskador måste grundläggning ske på ett sådant sätt att jorden inte utsätts för extra belastning vid tillbyggnad av nya byggnader Fortsatta utredningar Fortsatta utredningar skall fokusera på att: ta fram vilka grundläggningsmetoder som använts under de befintliga byggnaderna för att kunna fortsätta med tillåtna laster på befintliga byggnader vid pålastning om förslag till plan ändras och man ämnar att göra lägre om-/nybyggnation av byggnaderna skall de framtida geotekniska undersökningarna fokusera på att dels verifiera framtagna parametrar och dels att bestämma hur jordlagerföljden ser ut på djupet. Grundvattenytan skall mätas en gång vart tredje månad men skall intensifieras ju närmare byggstart man kommer. Om pålning skall utföras skall pålstopp tas fram, vilket görs med hejarsondering. Sidan 14 (14)