Solhaga äldreboende underlag inför detaljplan

Transkript

1 Solhaga äldreboende underlag inför detaljplan PM GEOTEKNIK ÅF-Infrastructure AB, Grafiska vägen 2A, SE Göteborg, Registered office: Stockholm, Sweden Tel , Org nr Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 0 (14)

2 DOKUMENTINFORMATION Uppdrag Solhaga äldreboende Uppdragsnummer GNR Datum Revidering Beställare Beställarens referens Kungälvs Kommun Martin Hallberg Uppdragsledare Björn Pedersen Tfn mail. Upprättad av Björn Pedersen Granskad av Lena Ekmark Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 1 (14)

3 Innehållsförteckning 1 Objekt Syfte Styrande dokument Underlag för projektering Planerad konstruktion Geotekniska undersökningar... 5 Utförda undersökningar... 5 Tidigare utförda undersökningar Befintliga förhållanden Befintliga byggnader och anläggningar Topografiska förhållanden Ytbeskaffenhet Geotekniska förhållanden... 6 Jorddjup och jordlagerföljd... 6 Jordegenskaper Hydrogeologiska förhållanden Sättningsförhållanden Stabilitetförhållanden Markgasförhållanden... 9 Radonriskområde eller radonmark Dimensionering och beräkning/detaljerad stabilitetsutredning Allmänt Beräkningssektioner Materialegenskaper Vattenstånd och portryck Laster Val av erforderliga säkerhetsfaktorer Resultat Slutsats, sammanfattning och rekommendationer Befintliga förhållanden Planerade förhållanden Markgasförhållanden Grundläggning Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 2 (14)

4 BILAGOR Nummer Typ Antal sidor Bilaga 1 Stabilitetsberäkningar 3 Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 3 (14)

5 1 Objekt På uppdrag av Kungälvs kommun har ÅF Infrastructure AB utfört geotekniska undersökningar, mätning av markradon samt utrett förutsättningar inför detaljplan för fastigheterna Guntorp 2:14 och Solberga-Bräcke 1:9, Kode. Fastigheterna innefattar Solhaga äldreboende. 2 Syfte Följande utredning PM Geoteknik är framtaget för ett utgöra ett planeringsunderlag för framtagande av detaljplan. Detaljplaneområdet omfattas av fastigheterna Guntorp 2:14 och Solberga-Bräcke 1:9. Utredningen ska klargöra: o o Beskrivning av de geotekniska förhållandena inom området, samt utvärdering och sammanställning av geotekniska egenskaper. Beskrivning av förutsättningar samt rekommendationer för planerad byggnation inom detaljplaneområdet. Detta innefattar bl.a. stabilitet och grundläggningsförhållanden samt radonförekomst. 3 Styrande dokument Utredning av stabilitetsförhållanden görs enligt IEG Rapport 4:2010 Tillståndsbedömning/ klassificering av naturliga slänter och slänter med befintlig bebyggelse och anläggningar. Metod och gränsvärden för markradonundersökning beskrivs i Markradon, riktlinjer för markradonundersökningar, BRF T20: Underlag för projektering Grundkarta har tillhandahållits av beställaren 4.1 Planerad konstruktion Detaljplanerna ska pröva ny utbyggnad av befintligt äldreboende i upp till två våningar, se Figur 4.1 för tänkt placering av ny utbyggnad. Figur 4.1 Översiktsbild över tänkt placering för planerad tillbyggnad. Befintlig byggnad markerat med svart, tillbyggnad i grått.. Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 4 (14)

6 4.2 Geotekniska undersökningar Utförda undersökningar Utförda undersökningar redovisas i tillhörande markteknisk undersökningsrapport, daterad Tidigare utförda undersökningar Tidigare utförda undersökningar i anslutning till planområdet har arbetats in i underlaget och redovisas i tillhörande markteknisk undersökningsrapport, daterad Befintliga förhållanden Undersökt område är beläget i Kode i nordvästra Kungälv, mellan Kodevägen och Smaragdvägen, se Figur 5.1 för översikt. Figur 5.1 Översikt undersökt område. Områdets avgränsas av Smaragdvägen i väst, ett radhusområde i norr, Kodevägen och en GC-väg i ost samt en villatomt och parkering i sydväst. 5.1 Befintliga byggnader och anläggningar Centralt på området finns äldreboendet Solhaga, en tvåplansbyggnad bestående av flera huskroppar. I det undersökta områdets sydvästra del finns en fristående villa med två våningar ovan mark och en källarvåning delvis under mark. Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 5 (14)

7 Befintliga VA-ledningar löper runt äldreboendet. Befintliga optik- och telekablar finns nordost om äldreboendet samt sydväst om den fristående villan. El- och fjärrvärmeledningar inom det undersökta området finns väst och öst om äldreboendet. 5.2 Topografiska förhållanden Det undersökta områdets centrala och nordöstra delar är relativt flacka, medan den sydvästra delen är något högre. Lägsta respektive högsta inmätta marknivå inom det undersökta området är +28,0 och +29,0. Längs områdets sydvästra gräns finns en slänt, uppskattningsvis ca 1 1,5 m hög med en maimal lutning på 1:1. Planområdet är ca 1 ha. 5.3 Ytbeskaffenhet Ytbeskaffenheten inom det undersökta området utgörs till största del av gräsmatta med enstaka träd och buskar. I gräsmattan finns även en asfalterad mindre gångväg som löper runt äldreboendet. Vid slänten i den sydvästra delen av området observerades vid platsbesöket berg i dagen alternativt ett ytligt block, se Figur 5.2. Se Figur 5.1 för läge i plan. Figur 5.2 Berg i dagen alternativt ett ytligt block observerades i områdets sydvästra del. På områdets nordöstra del finns en asfalterad parkeringsyta med plats för uppskattningsvis bilar. Längs områdets sydvästra gräns finns enstaka större träd samt flera mindre träd och buskage. 5.4 Geotekniska förhållanden Jorddjup och jordlagerföljd Den generella jordlagerföljden inom området består överst av ett tunt lager av mulljord/sand. Därunder följer lera som de översta metrarna har utbildats som torrskorpa. Leran vilar generellt direkt på berg. I vissa undersökningspunkter förekommer ett tunt lager av friktionsjord mellan lera och berg. Djup till berg varierar mellan ca 2-13 m, med ökande djup åt öst och nordöst. Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 6 (14)

8 Jordegenskaper Mulljorden/Sandens mäktighet uppgår till ca 0,5 m. Torrskorpelerans mäktighet uppgår till ca 1,5 m och har en uppmätt vattenkvot på ca 30 %. I torrskorpan förekommer inslag av silt, sand och enstaka skalrester. Leran har inslag av sand, silt och enstaka skalrester de översta metrarna av lerlagret. I större delen av lerlagret benämns leran som siltig. Lerans mäktighet varierar mellan ca 1 och 11 m, med ökande mäktighet åt öst och nordöst. Lerans uppmätta densitet varierar mellan ca 1,6 och 1,8 t/m 3, med generellt ökande trend mot djupet. Uppmätta värden för lerans naturliga vattenkvot varierar mellan ca 45 och 75 %. Trenden är generellt avtagande mot djupet. Leran i området klassificeras generellt som mellan till högplastisk, med uppmätta konflytgränser varierande mellan ca 35 och 60 %. Trenden är avtagande mot djupet. Enligt uppmätta värden för lerans sensitivitet klassificeras leran till största delen som högsensitiv, med uppmätt sensitivitet mellan ca 35 och 45. Trenden ökar mot djupet. På tre m djup uppgår den uppmätta sensitiviteten till 11, vilket klassas som mellansensitivt. Lerans odränerade skjuvhållfasthet är utvärderad till ca 17 kpa i toppen av lerlagret. Därunder ökar den med ca 0,7 kpa/m, se Figur 5.3. Skjuvhållfastheten, klassificeras generellt som låg. Leran är utvärderad som överkonsoliderad i toppen av lerlagret, med ett OCR (överkonsolideringsgrad) på ca 2. Mot djupet övergår leran till normalkonsoliderad, se Figur 5.4. Utvärderingen av överkonsolideringsgrad är baserad på utvärdering av förkonsolideringstrycket (σ c ) i Conrad, baserat på CPT-sonderingar, samt på empiri. För typisk göteborgslera brukar sambandet Cu=0,22*σ c stämma bra. Det utvärderade förkonsolideringstrycket i Figur 5.4 är baserat på det sambandet, vilket även bedöms rimligt med avseende på utvärderingen gjord på data från CPTsonderingarna. In-situ spänningen (σ 0) är baserad på ostörda kolvprover från undersökningspunkt AF05. Utvärderingen är utförd med ett antaget hydrostatiskt porvattentryck räknat från en antagen grundvattenyta 2 m under befintlig markyta, i underkant av torrskorpeleran. Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 7 (14)

9 Djup [m] Djup [m] Odränerad korrigerad skjuvhållfasthet c u [kpa] Spänning [kpa] AF 02 CPT 4 AF 03 CPT 4 AF 05 CPT 6 AF03 (Kv) τkon kor WL Figur 5.3 Utvärdering av lerans odränerade skjuvhållfasthet. Friktionsjordens mäktighet uppgår som mest till ca 0,5 m. 5.5 Hydrogeologiska förhållanden Figur 5.4 Utvärdering av lerans överkonsolideringsgrad (OCR) mot djupet. Ingen synlig vattenyta i det övre magasinet har observerats i samband med fältundersökningen. Då grundvattennivån i det övre magasinet varierar med årstid, nederbörd etc. är ett rimligt antagande är att end normalt sett ligger i underkant av torrskorpan, på ca 2 m djup. Det antagandet bekräftas av tryckutjämningsförsöken, utförda i bottenfriktionen vid CPT-sonderingen, som visar på en trycknivå som ligger ca 1-2 m under befintlig markyta. 5.6 Sättningsförhållanden AF03 τvb kor WL Vald Cu Baserat på utvärderade spänningsförhållanden i jorden/ förkonsolideringstrycket i leran bedöms marken lokalt kunna belastas med ca 20 kpa, vilket motsvarar ca 1 m uppfyllnad. Utvärdering är dock grov och i händelse av grundläggning med platta på mark eller stora utfyllnader inom området bör en fördjupad utredning med avseende på sättningar utföras σ'c - AF 03 CPT σ'c - AF 05 CPT σ 0 Utv σ'c 0,8*Utv σ'c Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 8 (14)

10 5.7 Stabilitetförhållanden Stabiliteten bedöms som tillfredställande, både för nuvarande förhållanden och efter planerad utbyggnad/nuvarande detaljplan. Se kapitel 6 för detaljer angående utförda stabilitetsberäkningar och kapitel 7 för ytterligare diskussion och rekommendationer med avseende på stabiliteten. 5.8 Markgasförhållanden Radon är en gas som bildas i jord och berg vid sönderfall av uran och torium. Jordluft och vatten kan på grund av berggrunden innehålla höga radonhalter vilket i sin tur kan ge upphov till förhöjda halter inomhus då jordluften sugs in i otäta byggnader eller vatten pumpas ur borrade brunnar. Även stenbaserade byggnadsmaterial kan avge radongas. Markegenskaper, förutom innehållet av radon och uran, som har stor betydelse vid bedömning av radonrisker är kornstorlek, porositet, vattenhalt och jordlagrens mäktighet. Radongasen transporteras genom jordlagren med jordluft och grundvatten. Hos leror är vattenhalterna vanligtvis höga samt permeabiliteten låg vilket medför att transporten av radongas försvåras. Jordarter, som sand, grus och grusiga moräner, med hög porositet och genomsläpplighet innehåller stora mängder luft vilket för transporten av radongas enklare. En byggnad har normalt ett svagt undertryck gentemot jordluften och kan därför suga in markradon. Mätning av totalstrålning från berggrunden med gammaspektrometer ger indirekt koncentrationerna av de tre radioaktiva ämnena uran, torium och kalium. Av de tre är det uran och torium som sönderfaller till radon. Radonisotopen som bildas av torium kallas toron och har en mycket kort halveringstid, vilket medför att den i normalfallet inte kan ansamlas i mängder inomhus som är skadliga för människor. När man beräknar radiumhalt är det alltså sönderfallet av uran som används. Metod och gränsvärden för markradonundersökning beskrivs i Radonboken förebyggande åtgärder i nya byggnader (Clavensjö, Åkerblom 2004) och Radon i bostäder markradon (BRF R85:1988). Radonriskområde eller radonmark Enligt radonboken gäller indelningen i radonriskområden (lågrisk-, normalrisk- och högrisk) orörda markförhållanden, där ingen hänsyn är tagen till markbearbetning i samband med eploatering. Vid klassning av radonmark (låg-, normal- och högradonmark) ska hänsyn tas till markförhållandena när byggnaden är färdigställd, vilket innebär hänsyn till bl.a. schaktning, sprängning, uppfyllnader och ledningsgravar. Till radonmarkklassning kommer dessutom krav på åtgärder vid nybyggnation. ÅFs undersökningar i området är gjorda enligt definitionen för radonmark, enligt Tabell 5-1 nedan. Tabell 5-1. Gränsvärden för klassificering av radonmark (Clavensjö, Åkerblom, 2004 och Åkerblom, Pettersson, Rosén, 1988). Totalstrålningen utgörs av gammastrålning från uran, torium och kalium. Berg- eller jordart Lågradonmark Totalstrålning, gamma Radonhalt i jordluften (µsv/h) Radiumhalt (Bq/kg) 1 m under markytan (Bq/m³) Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 9 (14)

11 Sprängsten, morän, < 0,05-0,08 < ca 25 < grus, sand 1) Fuktig silt med större < 0,10-0,15 < ca 50 < mäktighet än 2 m 1) Fuktig lera med större < 0,12-0,20 < ca 80 < mäktighet än 2 m 1) Högradonmark Berg- eller jordart Grus och grovkornig morän Totalstrålning, gamma Radonhalt i jordluften (µsv/h) Radiumhalt (Bq/kg) 1 m under markytan (Bq/m³) > 0,10 0,15 > 50 > Sand > 0,10 0,15 > ca 50 > Silt > 0,10 0,15 > ca 70 > Lera, lerig morän > 0,12 0,20 > ca 100 > ) Sand, silt och lera som innehåller material av alunskiffer klassas som högradonmark. I utgångsläget klassas normalradonmark som mark vars radonhalt i jordluften är Bq/m³, observera dock avvikelserna från detta i Tabell 5-1. Mätning av radonhalt i jordluft har utförts med mätinstrument Marcus 10. Då enbart ett tunt lager av mulljord/sand vilar ovanpå leran var det svårt att mäta radonhalten i jordluften, utan att instrumentet satte igen på grund av lera. En mätning kunde utföras i undersökningspunkt AF05, som indikerar att området bör klassas som lågradonmark, se Tabell 5-2. Ingen mätning av totalstrålning från berggrunden har utförts i detta skede. För att bekräfta de låga uppmätta halterna i jordluften bör därför totalstrålning mätas från berggrunden, i händelse av att nya byggnader grundläggs direkt på berg eller via pålar/plintar på berg. Tabell 5-2 Resultat från mätning av radonhalt I jordluft. Undersökningspunkt AF05 5 Resultat (kbq/m3) Nya byggnader ska, baserat på nu utförda undersökningar, uppföras enligt traditionellt utförande med avseende på radon, se Tabell 5-3. Tabell 5-3. Åtgärdskrav vid nybyggnation kopplade till radonmarkklass. Klassificering Högradonmark Normalradonmark Lågradonmark Åtgärdskrav Radonsäkert utförande Radonskyddat utförande Traditionellt utförande Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 10 (14)

12 6 Dimensionering och beräkning/detaljerad stabilitetsutredning 6.1 Allmänt Då detaljplaneområdet till största delen är relativt plant har enbart stabiliteten kontrollerats för den sydvästra delen, där en slänt återfinns, se Figur 6.1 och Figur 6.2. Beräkningarna utförs i kombinerad analys i beräkningsprogrammet Geostudio 2016 Slope/w, version Analysen är utförd m.a.p. cirkulärcylindriska glidytor med karakteristiska värden. Figur 6.1 Slänten i den sydvästra delen av området i läge för sektion B Figur 6.2 Slänten i den sydvästra delen av området i läge för sektion C 6.2 Beräkningssektioner Tre sektioner har valts enligt Figur 6.3. Två stycken i läge för planerad utbyggnad, och en för slänten söder om utbyggnad, där jorddjupet bedöms öka. Jorddjupen har valts konservativt med utgångspunkt från utförda sonderingar och observationer. Sektion B ligger i läge för observationen av block/berg i dagen, ingen hänsyn har tagits till eventuellt minskat jorddjup. Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 11 (14)

13 Figur 6.3 Placering av beräkningssektioner. 6.3 Materialegenskaper Materialegenskaper har valts enligt Tabell 6-1. Tabell 6-1 Materialegenskaper för stabilitetsberäkningar Material/Jord δ [kn/m 3 ] Phi [ ] C u [kpa] c Torrskorpa Lera 16, ,7*z 0,1*C u 6.4 Vattenstånd och portryck Beräkningarna är utförda med hydrostatiskt porvattentryck räknat från en antagen grundvattenyta 2 m under befintlig markyta, i underkant av torrskorpeleran. Det går att argumentera för att grundvattenytan skulle kunna placeras högre med tanke på grundvattenytans fluktuationer över året, men med avseende på framräknad säkerhetsfaktor bedöms en sådan känslighetsanalys ej nödvändig. 6.5 Laster Inga laster har tillförts i stabilitetsberäkningarna, då inga ogynnsamma laster bedöms verka inom stabilitetssektionerna. 6.6 Val av erforderliga säkerhetsfaktorer Erforderliga säkerhetsfaktorer för detaljerad utredning ligger enligt Skredkommissionens Rapport 3:95 inom spannet Fkomb 1,45 1,35. Erforderliga säkerhetsfaktorer inom spannen väljs med hänsyn till gynnsamma och ogynnsamma förhållanden, se Tabell 6-2. Fkomb> 1,40 har valts som erforderlig säkerhetsfaktor. Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 12 (14)

14 Tabell 6-2. Bedömning av gynnsamma och ogynnsamma förutsättningar för slänt. Förutsättning Gynnsam Ogynnsam Fältundersökningens innehåll och omfattning Laboratorieundersökningens innehåll och omfattning Släntens beständighet Släntens geometri Grundvatten- och portrycksförhållanden Jordens egenskaper Tidigare förändringar i slänten Nuvarande och förväntade verksamheter i området Konsekvenser av skred Analys- och beräkningsarbetets innehåll och omfattning 6.7 Resultat Resultaten från stabilitetsberäkningarna sammanfattas i Tabell 6-3. Beräkningssektionerna presenteras i bilaga 1. Tabell 6-3 Sammanfattning av resultat från stabilitetsberäkningar Sektion Fkomb Krav Fkomb Sektion A 7,4 1,4 Sektion B 7,3 1,4 Sektion C 6,1 1,4 7 Slutsats, sammanfattning och rekommendationer 7.1 Befintliga förhållanden Stabiliteten inom området bedöms under befintliga förhållanden vara tillfredställande med avseende på marklutning, djup till fast botten och jordlagerföljd. 7.2 Planerade förhållanden Stabiliteten inom området bedöms för aktuell detaljplan vara tillfredställande med avseende på marklutning, djup till fast botten och jordlagerföljd. Laster från planerad utbyggnad bedöms ej påverka stabiliteten negativt, oavsett om de förs ner till berg eller ej. Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 13 (14)

15 7.3 Markgasförhållanden Nya byggnader ska, baserat på nu utförda undersökningar, uppföras enligt traditionellt utförande med avseende på radon. För att bekräfta de låga uppmätta halterna i jordluften bör totalstrålning mätas från berggrunden, i händelse av att byggnader grundläggs direkt på berg eller via pålar/plintar på berg. 7.4 Grundläggning Små, lätta och sättningståliga byggnader kan grundläggas med platta på mark under förutsättning att kompensationsgrundläggning utförs, så att ingen nettobelastning tillkommer. För andra typer av byggnader bör lasterna föras ner till berg. Beroende på djup till berg kan valet av grundläggning variera mellan pålar, plintar och att helt skifta ut leran ner till berg. Planerad utbyggnad rekommenderas att uppföras med källare, som via plintar eller lämpligt krossmaterial grundläggs på berg. Lokala uppfyllnader inom området på ca 1 m bedöms kunna utföras, dock bör inga uppfyllnader ske omkring nya byggnader med avseende på sättningskänsliga anslutningar. Total- och lokalstabilitet ska kontrolleras under byggskedet. Vid schakt ska det beaktas att jorden innehåller silt och därmed har flytjordtendenser. I sektion 3 och söderut är jorddjupet okänt. I ett byggskede som påverkar den delen av detaljplaneområdet behöver vaksamhet tas vid arbete i släntfot. Teknisk PM Geoteknik_Detaljplan Solhaga äldreboende Page 14 (14)

16 BILAGA 1 Teknisk PM Solhaga äldreboende, utredning inför detaljplan Stabilitetsberäkningar

17 Bilaga 1 Sida 1 av 3 Sektion A - Solhaga äldreboende, utredning inför detaljplan Color Name Model Unit Weight (kn/m³) Phi' ( ) C-Top of Layer (kpa) C-Rate of Change ((kn/m²)/m) Cu-Top of Layer (kpa) Lera Combined, S=f(depth) 16,5 30 1,7 0, ,7 Cu-Rate of Change ((kn/m²)/m) Torrskorpa Undrained (Phi=0) Cohesion' (kpa) Distance ä ö 35 7, Elevation Kombinerad analys Sektion A.gsz :250

18 Bilaga 1 Sida 2 av 3 Sektion B - Solhaga äldreboende, utredning inför detaljplan Color Name Model Unit Weight (kn/m³) Phi' ( ) C-Top of Layer (kpa) C-Rate of Change ((kn/m²)/m) Cu-Top of Layer (kpa) Cu-Rate of Change ((kn/m²)/m) Cohesion' (kpa) Lera Combined, S=f(depth) 16,5 30 1,7 0, ,7 Torrskorpa Undrained (Phi=0) Distance ä ö , Elevation Kombinerad analys Sektion B.gsz :250

19 Bilaga 1 Sida 3 av 3 Sektion C - Solhaga äldreboende, utredning inför detaljplan Color Name Model Unit Weight (kn/m³) Phi' ( ) C-Top of Layer (kpa) C-Rate of Change ((kn/m²)/m) Cu-Top of Layer (kpa) Cu-Rate of Change ((kn/m²)/m) Cohesion' (kpa) Lera Combined, S=f(depth) 16,5 30 1,7 0, ,7 Torrskorpa Undrained (Phi=0) Distance , Elevation Kombinerad analys Sektion C.gsz :200