Bergteknisk utredning inför nybyggnation av bostadshus, del av kv. Bänkskåpet vid Sjösavägen, Högdalen, Stockholms Stad

Transkript

1 Grap Bergteknisk utredning inför nybyggnation av bostadshus, del av kv. Bänkskåpet vid Sjösavägen, Högdalen, Stockholms Stad Projekterings-PM, Bergteknik Upprättad av: Leyla Nik Geosigma AB Stockholm Uppdragsnr:

2 SYSTEM FÖR KVALITETSLEDNING Uppdragsledare: Leyla Nik Uppdragsnr: Grap nr: : 2 Antal Sidor: 13 Antal Bilagor: 1 Beställare: Riksbyggen Beställares referens: Josefina Blomberg Titel och eventuell undertitel: Bergteknisk utredning inför nybyggnation av bostadshus, del av Kv. Bänkskåpet, Högdalen, Stockholms Stad Projekterings-PM, Bergteknik Författad av: Leyla Nik, Sofia Winell Reviderad av: Leyla Nik, Sofia Winell Granskad av: Hallgrimur Indridason : : : GEOSIGMA AB Bankgiro: PlusGiro: Org.nr: Uppsala Postadr: Box 894, Uppsala Besöksadr: Vattholmav. 8, Uppsala Tel: Verkstad Uppsala Seminariegatan Uppsala Tel: Göteborg Stora Badhusgatan Göteborg Tel: Stockholm Sankt Eriksgatan Stockholm Tel: Sidan 2 (14)

3 Innehållsförteckning 1 Objekt Ändamål Underlag för Projekterings PM Tidigare utförda undersökningar Nu utförda undersökningar Styrande dokument Markförhållanden Topografi Geologi Berggrund Berg och sprickförhållanden Jordlager Hydrologi Radon Syfte och bakgrund Utförande Resultat Rekommendationer Bergschaktning Kontrollåtgärder och kompletterande utredning Kompletterande utredning Bilagor Nr Tidigare undersökningar, år Sidan 3 (14)

4 1 Objekt På uppdrag av Riksbyggen har Geosigma AB utfört en bergteknisk utredning för planerade bostäder på fastigheten Bänkskåpet vid Sjösavägen, Stockholm. Det aktuella området är beläget i Högdalen, Stockholms Stad enligt nedanstående översiktskarta (Figur 1). Uppdraget omfattar även en strålningsmätning samt en översiktlig geoteknisk undersökning. Denna PM beskriver och sammanfattar de geotekniska och bergtekniska förhållandena inom området, samt resultaten från utförd strålningsmätning. Figur 1. Översiktsbild (flygfoto) över del av fastigheten Bänkskåpet. Sidan 4 (14)

5 2 Ändamål Syftet med denna bergtekniska undersökning är att beskriva översiktligt berg- och sprickförhållandena inom området på fastigheteten Bänkskåpet. Bostädernas utformning och planerade källarnivån har dock inte varit fastlagda i samband med upprättandet av denna rapport. Syftet med denna PM är istället att utgöra underlag för fortsatt projektering och detaljplanearbete. Sidan 5 (14)

6 3 Underlag för Projekterings PM 3.1 Tidigare utförda undersökningar Arkivsökning har gjorts i Stadsbyggnadskontorets geotekniska arkiv samt arkivet som sammanställts av Gatubolaget, Stockholm. En tidigare utredning var tillgänglig hos Stadsbyggnadskontorets geotekniska arkiv. Den ena utredningen är gjord för kv. Vandstycket 1, under Nu utförda undersökningar Komätteknik AB har utfört inmätning av bergytan och Sofia Winell och Eva Samuelsson på Geosigma AB har utfört bergkartering samt radonmätning inom området. Koordinatsystem SWEREF samt höjdsystem RH2000 har använts. Översiktlig bergkartering utfördes för att få en enkel uppfattning av bergkvalitet med tanke på planerat schaktningsarbete inom området. Inga provtagningar eller tekniska undersökningar med avseende på bergkvalitet är utförda i dagsläget. Underlag för bergundersökning: Berggrundskartan 10I Stockholm, SGU serie Ba nr 60, Fältbesök, och Styrande dokument De styrande dokumenten för arbetet med de geotekniska undersökningarna är: IEG Rapport 2:2008, Rev 2, Tillämpningsdokument Grunder TK Geo 13, Trafikverkets tekniska krav för geokonstruktioner Radonboken- Förebyggande åtgärder i nya byggnader, B. Clavensjö, G. Åkerblom BFS 2011:26 BBR 19, Boverkets författningssamling, Boverkets föreskrifter om ändring i verkets byggregler(2011:6) Föreskrifter och allmänna råd. BFS 2011:6 BBR 18, Boverkets författningssamling, Boverkets byggregler (föreskrifter och allmänna råd) Sidan 6 (14)

7 5 Markförhållanden 5.1 Topografi Området består till största delen av berg i dagen och skogsmark. I östra delen, där berget går in i en sänka, fanns tidigare en branddamm. I dagsläget är det bara skylten som återstår av dammen. Planerad nybyggnation utförs på en ojämn yta och nivån på den befintliga markytan varierar i allmänhet mellan cirka +43,5 och cirka I nord-, väst-, öst- och sydlig riktning omges området av bostadshus samt mindre vägar. Sydväst om området återfinns ett höjdparti med nivåer på upp till cirka + 49, där berget går i dagen. Samtliga plan och höjdkoordinater i aktuellt PM är angivna enligt följande: Plansystem: SWEREF Höjdsystem RH Geologi Berggrund Enligt bergrundskartan består det planerade området av sedimentådergnejs med närliggande deformationszoner som går O-V, NV-SO, samt NO-SV riktning, vilket avspeglas i områdets topografi (Figur 5-1). Sedimentådergnejsen består av en mörkgrå gnejs, ställvis kraftigt folierad, med hög glimmerhalt som genomsätts av gångar och mobilisat av granitisk/pegamtitisk sammansättning. Berghällarna sluttar flackt mot NO och är till stora delar beklädda med vegetation (Figur 5-2). Undersökningsområde Figur 5-1 Utklipp från Berggrundskartan (Göran Ståhlös, SGU Ba nr 2). Planerat område är markerat med blå rektangel. Sidan 7 (14)

8 Figur 5-2. Berghäll samt sedimentådergnejs med pegmatitiskt mobilisat Berg och sprickförhållanden Av det synliga berget i området bedöms kvaliten vara bra men med något vittrad yta där de granitiska/pegmatitiska ådrorna sticker upp ovanför den glimmerrika delen av bergarten. Bergmassan bedöms generellt tillhöra bergtyp 1 enligt Trafikverkets TK Geo 11 klassificeringssystem, Tabell 5-1, med hänsyn till bergets beständighet och hållfasthet. Tillåtet grundtryck på berg bedöms därför vara 3 MPa men efter inspektion av grundläggningsytan kan även högre grundtryck tillgodoräknas. Tabell 5-1. Bergtyper enligt Trafikverkets TK GEO 11 Sprickfrekvensen bedöms generellt som låg, 1-3 sprickor/meter och de inmätta sprickorna samt foliation redovisas i Figur 5-3. Huvuddelen av sprickorna går i en NV-SO riktning med en brant till subvertikal lutning, som emellanåt sammanfaller med foliationen. En mindre tydlig sprickgrupp stryker i N-S riktning. Inga sprickmineral har observerats och på grund av att bergytorna till stor del är täckta av mossa och gräs är uthålligheten på sprickorna svår att bedöma. Sidan 8 (14)

9 Figur 5-3 Karta med inmätta sprickor och strukturer samt läge för planerad byggnad med grå skuggning. Hållfastheten bedöms enligt ISRM-standardindex i huvudsak som R5, vilket innebär mycket starkt berg och flera slag med geologhammare för att spräckas. Ungefärligt intervall på enaxiell tryckhållfasthet är enligt standarden ISRM-index MPa där vittrat ytligt berg representerar det lägre värdet. En mer kompletterande och mer utförlig berg- och sprickkartering bör utföras av bergsakkunnig när bergytan inom området har blottlagts och bergmassan kan kontrolleras närmare. Den kompletterande undersökningen kan säkerställa bergets uppskattade kvalitet och uppdaga eventuella nya sprickgrupper eller sprickzoner samt andra svagheter i bergmassan inför byggstart. Sidan 9 (14)

10 5.2.3 Jordlager Aktuellt område karakteriseras av berg i dagen och ett kuperat moränlandskap och jordlagren utgörs i huvudsak av sandig siltig morän, finkorning morän, direkt på berg. Ytligt berg eller berg i dagen förekommer i stor omfattning, enligt jordartskartan från SGU, främst i de södra partierna, se Figur 5-4. I svackorna kan organiska avlagringar och varvig torrskorpelera förekomma. De tidigare geotekniska undersökningarna redovisas på ritning 160G1101. Resultaten redovisas som enstaka borrhål på ritning Bilaga 1. Figur 5-4 Aktuellt området är inringat med en grön rektangel. Röd färg avser berg i dagen, blå färg morän, samt gul färg områden med lera Hydrologi Grundvattennivån i området är okänd och har inte utreds under den här undersökningen. 5.3 Radon Syfte och bakgrund Strålningsmätningar på berghällar i området för byggnationen är gjorda med syfte att bedöma radonrisk på mark, samt bergets lämplighet som byggmaterial. Radon är en lukt- och färglös radioaktiv gas som förekommer naturligt och bildas när radium sönderfaller. Radium ingår i sönderfallskedjan efter uran-238. Efter radon i sönderfallskedjan kommer de så kallade radondöttrarna som är radioaktiva metalljoner och som fastnar på dammpartiklar inomhus. Det är framförallt halten av radondöttrar i luft som har betydelse ur hälsosynpunkt. Radonhalten, dvs aktivitetskoncentrationen, mäts i enheten becquerel per kilo (Bq/kg) och är måttenheten för radioaktivt sönderfall (1Bq=1 sönderfall/s). För att göra en Sidan 10 (14)

11 radonriskbedömning beräknas aktivitetskoncentrationen av radium och beroende på dess värde delas marken in i låg-, normal eller högradonmark. På radonriskkartor går gränsen mellan låg- och normalriskmark, och normal- till högriskmark vid 35 respektive 100 Bq/kg. Vid byggnation av hus gäller dock olika rikt- och gränsvärden för klassificering av marken beroende på hur huset ska grundläggas (Radonboken- Förebyggande åtgärder i nya byggnader, 2004). Gränsvärden gällande för grundläggning direkt på berg: < 60 Bq/kg lågradonmark Bq/kg normalradonmark >200 Bq/kg högradonmark Gränsvärden gällande för grundläggning på sprängsten: < 25 Bq/kg lågradonmark Bq/kg normal radonmark >100 Bq/kg högradonmark Värdet för bergets totala gammastrålning beräknas från halterna av K, U och Th och anges i enheten mikrosievert per timme (µsv/h), vilket är måttenheten för stråldos. För utrymmen där människor vistas mer än tillfälligt får värdet inte överstiga 0.3 µsv/h (Strålsäkerhetsmyndigheten, Radonboken - Förebyggande åtgärder i nya byggnader, 2004) Om man ska använda bortschaktat berg som byggmaterial används ett aktivitetsindex för att klassificera berget. Aktivitetsindex räknas ut från uppmätta aktivitetskoncentrationer av K, U och Th. Enligt rekommendation från de nordiska ländernas strålskyddsmyndigheter bör aktivitetsindex vara under 2, men helst understiga 1 för att kunna användas helt utan begränsningar (Strålsäkerhetsmyndigheten, Radonboken - Förebyggande åtgärder i nya byggnader, 2004) Utförande Mätningar har utförts med gammaspektrometer (BGO RS-230) som mäter koncentrationen av kalium (K), uran (U) och torium (Th). Mätningarna utfördes på 9 punkter, ungefärligt markerade i Figur 5-5. Sedimentådergnejs är den enda identifierade bergarten inom det undersökta området. Bergarten består av en gnejs-del med övervägande mörka mineral och som genomsätts av gångar och mobilisat av granitiskt/pegmatitisk sammansättning. Sidan 11 (14)

12 Figur 5-5. Karta som ungefärligt visar punkter för utförda strålningsmätningar Resultat För att göra en radonriskbedömning har följande beräkningar gjorts: aktivitetskoncentrationen av radium (Bq/kg) bergets totala gammastrålning (µsv/h) aktivitetsindex för klassificering av berget som byggmaterial Respektive riskklassindelning visas i Tabell 5-2. Tabell 5-2. Riskklasser(källa Radonboken) Radonhalt (Bq/kg) Aktivitetsindex (I) (Gränsvärde för grundlägging på sprängsten) Låg < 25 Byggnadsmaterial kan användas utan begränsningar Normal Byggnadsmaterial används med Hög > 100 begränsningar I <1 Gammastrålning µsv/h Under rek. gränsvärdet. I>1 Över rek. gränsvärdet. < 0,3µSv/h > 0,3µSv/h Sidan 12 (14)

13 Resultatet av gammastrålningsmätningarna liksom omräkning till aktivitetskoncentrationer och aktivitetsindex redovisas i Tabell 5-3. Tabell 5-3. Uppmätta koncentrationer (K, U, Th) och beräknade aktivitetskoncentrationer, aktivitetsindex samt gammastrålning Mätpunkt Bergart Koncentration Aktivitets-koncentration Gamma- strålning Aktivitets- K U Th K Ra Th µsv/h (I) (%) (ppm) (ppm) (Bq/kg) (Bq/kg) (Bq/kg) 1. Sedimentådergnejs Sedimentådergnejs Sedimentådergnejs Sedimentådergnejs Sedimentådergnejs Sedimentådergnejs Sedimentådergnejs Sedimentådergnejs Sedimentådergnejs index Radonhalten för de mätta punkterna ligger mellan 20 och 54 Bq/kg, med ett genomsnitt på 37 Bq/kg. Om huset ska grundläggas direkt på berg klassas marken som lågradonmark eftersom samtliga mätpunkter är under 60 Bq/kg. I detta fall krävs inget radonskyddat utförande vid byggnation. Om huset ska grundläggas på sprängsten klassas marken som normalradonmark eftersom åtta av nio punkter ligger inom intervallet för normalradonmark ( Bq/kg). Klassningen som normalradonmark innebär att hus som grundläggs på sprängsten måste byggas med radonskyddat utförande. Gammastrålningsvärdena, dvs stråldosen från berghällarna, ligger mellan 0.06 och 0.13 µsv/h. Detta innebär att samtliga mätpunkter ligger under det rekommenderade gränsvärdet 0.3 µsv/h för nya hus där människor vistas mer än tillfälligt. Beräknat aktivitetsindex för berghällarna ligger samtliga under gränsvärdet 1. Berget kan alltså användas helt utan begränsningar som byggmaterial efter schaktning. Avvikande värden kan förekomma efter schaktning då nya bergartsled eventuellt kan blottas. Sidan 13 (14)

14 6 Rekommendationer 6.1 Bergschaktning Plana brott och kilbildning kan uppkomma i bergmassan vid schaktning enligt observerat sprickförhållande men sannolikheten bedöms som liten. Plant brott kan förekomma där branta sprickplan stryker parallellt eller subparallellt slänten och kilar där två sprickplan skär varandra. Ovanstående brottmekanismer bedöms inte framkalla risk eller problemställningar under schaktningsarbete i nuläget när det gäller låga eller svagt lutande bergslänter. Med observerade bergförhållanden bedöms slänter inom schaktningsområdet generellt kunna utföras med lutning 8:1 vilket kan eventuellt ändras beroende på senare observation och bedömning. Ytterligare rekommendationer avseende bergschaktning och sprängarbeten bör tas fram med hänsyn till föreslagna grundläggningsmetoder. 7 Kontrollåtgärder och kompletterande utredning Vi rekommenderar att fackmannamässiga kontroller/besiktningar av verkliga förhållanden i samband med mark- och grundläggningsarbeten samt att verkliga förhållanden i marken dokumenteras. Ett kontrollprogram bör tas fram där erforderliga kontroller och gränsvärden i samband med schaktningsarbeten och sprängningsarbeten anges. Grundvattennivån bör undersökas närmare för att klargöra rådande hydrologiska förhållanden inom arbetsområdet. Om grundvatten finns i schaktbotten för urgrävningen kan denna bortpumpas med en länspump. 8 Kompletterande utredning En kompletterande berg- och sprickkartering bör utföras av bergsakkunnig när bergytan inom området har blottlagts och bergmassan kan kontrolleras närmare. Den kompletterande undersökningen kan säkerställa bergets uppskattade kvalitet och uppdaga eventuella nya sprickgrupper eller sprickzoner samt andra svagheter i bergmassan inför byggstart. Sidan 14 (14)