PM Geoteknik Nybyggnad Förskola Algutstorp Vårgårda Kommun PM

Transkript

1 PM Geoteknik Nybyggnad Förskola Algutstorp Vårgårda Kommun PM Datum: Rev. Datum: Uppdragsnummer: Upprättad av: Peter Nilsson, Johan Ericsson

2 Innehåll 1 UPPDRAG PLANERAD BYGGNATION GEOTEKNISKA UNDERSÖKNINGAR MARKFÖRHÅLLANDEN GEOHYDROLOGI TJÄLFARLIGHET RADON SÄTTNINGAR GRUNDLÄGGNING Allmänt Dimensionering enligt Eurocodes SCHAKTNING... 8 Bilagor... 9

3 Algutstorp, Vårgårda Kommun, nybyggnad förskola PM Geoteknik UPPDRAG BGAB, Bygg- och Geokonsult AB har av Vårgårda Kommun fått i uppdrag att utföra en geoteknisk undersökning vid Algutstorp i Vårgårda. 2 PLANERAD BYGGNATION Vårgårda kommun planerar att uppföra en nybyggnad av en förskola vid Algutstorp i Vårgårda. Byggnaden skall uppföras i 1 våning delvis med källare i form av souterrängvåning. Byggnadens läge och planutformning samt borrhålens placering framgår av bifogad ritning G:1. 3 GEOTEKNISKA UNDERSÖKNINGAR Fältundersökningen genomfördes av Magnus Green, BGAB. Den utgörs av följande undersökningar: 2 trycksonderingspunkter (borrvagn typ GM50) 1 CPT-sonderingspunkt Tagning av störda jordprov med skruvborr i 2 punkter Tagning av ostörda jordprov med kolvprovtagare i 1 punkt 2 radonprov (ROAC-detektorer) Registrering av vattenytor Inmätning av borrpunkterna har utförts med GPS i koordinatsystem SWEREF och höjdsystem RH De upptagna jordproverna har undersökts på BGAB:s geotekniska laboratorium. Undersökningarna har omfattat bestämning av jordart, vattenkvot, konflytgräns, sensitivitet, skjuvhållfasthet samt tjälfarlighetsklass. Därjämte har försök att undersöka kompressionsegenskaperna på lerproverna utförts, men på grund av höga silthalter har CRS-försök ej kunnat utföras. Resultatet av fält- och laboratorieundersökningarna framgår av bifogade ritningar G:1 - G:2 samt i provtabell, rutinanalys, CRS-försök, utvärdering CPT samt radonrapport. 4 MARKFÖRHÅLLANDEN Det aktuella området är beläget i stadsdelen Algutstorp cirka 1,2 km söder om Vårgårda centrum. Marken utgörs av före detta åkermark som sluttar svagt norrut, de avvägda nivåerna varierar mellan +97, ,4. Jorden består under ytskiktet av lera och silt, som direkt eller via skikt av friktionsjord, vilar på för utförda sonderingar fast botten troligen morän, block, berg eller fast lagrad friktionsjord. Ytskiktet består i provtagningspunkterna av mullhaltig sandig silt och har en tjocklek på 0,3 m. 3(9)

4 Algutstorp, Vårgårda Kommun, nybyggnad förskola PM Geoteknik Härunder följer siltig lera som delvis innehåller siltskikt och även skikt av siltig sand. Leran är överst utbildad som torrskorpa. Leran bedöms ha en mäktighet understigande 7 m och bedöms som halvfast lös medan underliggande friktionsjord bedöms som halvfast - fast lagrad. Utförda sonderingars nedträngningsdjup varierade mellan 7,0 och 9,2 m. Befintlig byggnation norr om området Undersökningsområdet Vy mot nordost 5 GEOHYDROLOGI I de öppna provtagningspunkterna 1 och 2 har den fria vattenytan påträffats på nivån +96,3 respektive +97,7 (motsvarande 0,8 respektive 1,7 m under befintlig markyta). I provtagningspunkt 2 påträffades inget vatten. 6 TJÄLFARLIGHET Den siltig leran bedöms tillhöra tjälfarlighetsklass 4 och materialgrupp 5A enligt AMA Anläggning. 4(9)

5 Algutstorp, Vårgårda Kommun, nybyggnad förskola PM Geoteknik RADON Radonmätning har utförts i borrhål 1 och 2 med så kallad ROAC-detektorer. Mätvärdena uppgår till 2 respektive 8 kbq / m 3 (se bilaga 5). Detta betyder att marken skall klassas som lågradonmark (som ligger i intervallet <10 kbq /m 3 ) vilket innebär att inga radonskyddande åtgärder behöver vidtagas. 8 SÄTTNINGAR Enligt utvärderad CPT-sondering är underliggande lera överkonsoliderad. Det ska beaktas att belastningsökning som ger upphov till sättningar kan förutom belastning från byggnad även utgöras av fyllning och/eller orsakas av grundvattensänkning. Eempelvis ger 1 m grundvattensänkning upphov till en motsvarande belastningsökning på 10 kpa. Lerans skjuvhållfasthet har bestämts utifrån konförsök samt utvärderade CPT-sonderingar. Lerans okorrigerade skjuvhållfasthet har uppmätts till kpa enligt CPT-utvärderingen och 103 kpa enligt konförsöket. Lerans densitet har bestämts till 1,92 2,00 t/m 3. Den naturliga vattenkvoten i leran varierar i upptagna jordprover mellan 27 och 35 %. Konflytgränsen är generellt ca ±15 % i förhållande till den naturliga vattenkvoten. 9 GRUNDLÄGGNING 9.1 Allmänt Grundläggning kan ske på frostskyddad nivå med sulor, alternativt förstyvad bottenplatta, på naturligt lagrad jord eller väl packad fyllning (sedan allt organiskt material borttagits). Grundläggning kan utföras enligt BKR geoteknikklass GK1 (där så är möjligt). Tillåtet grundtryck f d sättes till 80 kpa i nuvarande markyta. Tryckökningen begränsas dock till 50 kpa 2 m under befintlig markyta. Grundsulor får ej utföras smalare än 0,5 m. Eventuella uppfyllnader ska medräknas i belastningen för konstruktionen. Grundläggning kan även ske enligt GK2. Vid dimensionering används följande karakteristiska värden: Djup under befintlig markyta [m] Ned till 2 m djup Mellan 2 7 m djup Under 7 m djup Friktionsvinkel, k [ ] Elasticitetsmodul, E k [MPa] Odränerad skjuvhållfasthet, C uk [kpa] Tunghet, G k [kn/m 3 ] (9)

6 Algutstorp, Vårgårda Kommun, nybyggnad förskola PM Geoteknik På grund av sättningsrisken begränsas tryckökningen dock till 50 kpa vid 2 m djup under befintlig markyta. Följande värden på partialkoefficienten γ m tillämpas översiktligt: Egenskap/Parameter Partialkoefficient, γ m Brottgräns Bruksgräns Modul 1,6 1,4 Tan 1,2 1,1 Övriga hållfasthetsparametrar 1,8 1,6 Vidare ska det belysas att jorden är erosionbenägen, vilket kräver beaktande bland annat med avseende på schaktarbeten. Fyllning/packning skall utföras enligt AMA CEB.211 respektive CEB.212. Geotetil på schaktbotten som materialskiljande lager förordas. Innan fyllning skall schaktbotten besiktigas av geotekniskt sakkunnig. 9.2 Dimensionering enligt Eurocodes Framtagning av η, karakteristiska värden (medelvärden) och dimensionerande värden avseende friktionsvinkel, E-modul och tunghet. Övergripande uppgifter Geoteknisk kategori 2 avses. Dimensionering av plattor ska ske i både brott- och bruksgränstillstånd enligt SSEN , kapitel 6 (IEG Rapport 7:2008). Grundläggningsmetod avser plattor, vilket ger dimensioneringssätt DA3. Friktionsvinkel ska tas fram för beräkning i brottgränstillstånd. E-modulen ska tas fram för beräkning i bruksgränstillstånd, avseende sättningar. Gränstillstånd i brottgräns är STR/GEO. Partialkoefficienter tas fram i enlighet med BFS 2010:28, EKS 7, Avdelning I * 1. Allmänt gäller X d = (1/ γ M ) η X Medelvärde Framtagning av omräkningsfaktorn, η Utförs enligt avsnitt i Tillämpningsdokument EN kapitel 6 Plattgrundläggning* 2 η 1 η 2 η 3 η 4 = 0,95 väljs η 5 η 6 = 0,95 väljs vid långsträckt platta och η5 η6 = 0,95 väljs vid kvadratisk/rektangulär platta 6(9)

7 Algutstorp, Vårgårda Kommun, nybyggnad förskola PM Geoteknik η 7 η 8 = 1,0 η 1 η 2 η 3 η 4 η 5 η 6 η 7 η 8 = η = 0,95 0,95 1,0 = 0,9 Omräkningsfaktorn, η = 0,9 Framtagning av friktionsvinkel φ Friktionsvinkel tan φ {Tabell A.4 (S) i * 1 } Partialkoefficient γ M = 1,3 η = 0,9 enligt ovan X d = arctan ((tan X Medelvärde (η/γ M )) Framtagning av Elasticitetsmodul X d = (1/γ M ) η X Medelvärde eller E d = E k /γ M η = 0,9 enligt ovan γ M = 1,0 {Enligt avsnitt 4.4 i bilaga A (Beräkningseempel friktionsjord) i * 2. En faktor beroende på modellosäkerhet, γ Rd = 1,3 ska inkluderas vid beräkning i bruksgräns. Detta enligt tabell 4.4 avsnitt 4.6 i * 2. Framtagning av odränerad skjuvhållfasthet η = 0,9 enligt ovan och X d = (1/γ M ) η X Medelvärde Partialkoefficient γ cu = 1,5 (=γ M ), enligt tabell A4 (S) i *1. Framtagning av tunghet X d = (1/γ M ) η X Medelvärde X Medelvärde = Väljs till 19 kn/m 3 η = 1,0 γ M = 1,0 enligt A.2.2 i bilaga A (Beräkningseempel friktionsjord) i * 2. Sammanfattningsvis, vid dimensionering enligt Eurocodes används följande dimensionerande värden: Djup under befintlig markyta [m] Ned till 2 m djup Mellan 2 7 m djup Under 7 m djup Friktionsvinkel, d [ ] Elasticitetsmodul, E d [MPa] Odränerad skjuvhållfasthet, C ud [kpa] Tunghet, G k [kn/m 3 ] 23,4 10,8*A ,8 7,2*A 22, ,0 13,5*A (9)

8 Algutstorp, Vårgårda Kommun, nybyggnad förskola PM Geoteknik Noter: * A En faktor beroende på modellosäkerhet, γ Rd = 1,3 ska inkluderas vid beräkning i bruksgräns. Detta enligt tabell 4.4 avsnitt 4.6 i * 2. Övrigt På grund av sättningsrisken begränsas tryckökningen till 50 kpa vid 2 m djup under befintlig markyta. 10 SCHAKTNING Schaktning i friktionsjord kan över grundvattenytan ske med en släntlutning av 1:1 á 1:1,5. Vid schaktning under grundvattenytan och samtidig länshållning av schakten finns risk för erosion och bottenuppluckring. Eftersom det kan bli aktuellt med schaktning och återfyllning under grundvattennivån krävs att detta studeras och planeras särskilt innan arbetet påbörjas. Vid schaktning i siltig jord finns risk för ytuppmjukning och utflytning av slänter vid vattenövermättnad av till eempel regn. För att begränsa utflytning av slänter kan dessa övertäckas vid regnväder. Schaktning i lera kan ske med slänt i lutning 2:1 till ca 3 m djup under den obelastade markytan. Belastas markytan intill schaktet med t e 10 kpa (dock ej närmare släntkrön än 1m) minskar det tillåtna schaktdjupet till ca 2,5 m. Schakter på mindre yta, t e för plintar och ledningar kan eventuellt ske till större djup än de ovan angivna och får då beräknas för varje enskilt fall. All schaktning skall utföras enligt Arbetsmiljöverkets/ SGI:s handbok Schakta säkert. BGAB, Bygg- och Geokonsult AB Skövde Peter Nilsson Johan Ericsson 8(9)

9 Algutstorp, Vårgårda Kommun, nybyggnad förskola PM Geoteknik Bilagor Bilaga 1 - Ritning G:1 (Borrplan) Bilaga 2 - Ritning G:2 (Sektioner) Bilaga 3 Provtabell Bilaga 4 - Rutinanalys Bilaga 5 - Radonrapport Bilaga 6 - Utvärdering CPT Bilaga 7 - SGF:s Beteckningsblad 9(9)

10

11

12 Sammanställning av LABORATORIEUNDERSÖKNINGAR BGAB Bygg och Geokonsult AB S:t Sigfrids gata Skövde Sektion/borrhål Djup/nivå Fältundersökning M.G Benämning Uppdrag Laboratorieundersökning M.M Vattenkvot w % Algutstorp förskola Vårgårda Konflytgräns w L % Tjälfarl klass Godkänd den Mtrltyp enl. tab. CB/1 AMA 10 Anm Bh 1 Uppmätt vy i bh 0,80 mumy (130610) 0,0-0,3 Mörkbrun mullhaltig sandig SILT rötter 4 5B -0,8 Grå rostfl siltig TORRSKORPELERA A -1,2 Brun rostfl siltig SAND B mkt silt -1,5 Brun siltig SAND lerskikt B -2,0 Grå sandigt siltig LERA A -2,5 Grå siltig LERA sandskikt A -2,6 Grå siltig LERA siltskikt A -3,0 Grå siltig LERA tunna skikt av silt och sand A Bh 2 Uppmätt vy i bh 1,7 mumy (130610) 0,0-0,3 Brun rostfl mullhaltig sandig SILT rötter 4 5B -1,0 Ljusbrun rostfl siltig TORRSKORPELERA siltskikt A -2,0 Brun rostfl siltig LERA siltskikt A fast -3,0 Brungrå rostfl siltig LERA A -4,0 Grå siltig LERA A -4,5 Grå sandig siltig LERA A -5,0 Grå rostfl siltig LERA / Brun grusig siltig lerig SAND A

13 Sektion/borrhål Djup/nivå Benämning Densitet ρ Vattenkvot W Bh 1 Uppmätt vy i bh 0,80 mumy (130610) 0,0-0,3 Mörkbrun mullhaltig sandig SILT rötter -0,8 Grå rostfl siltig TORRSKORPELERA 32-1,2 Brun rostfl siltig SAND 19-1,5 Brun siltig SAND lerskikt 25-2,0 Grå sandigt siltig LERA 27-2,5 Grå siltig LERA sandskikt 32-2,6 Grå siltig LERA siltskikt 34-3,0 Grå siltig LERA tunna skikt av silt och sand 34 Konflytgräns W L Sensitivitet enl.konp Skjuvhållfasthet (oreducerad) τ fu kpa *) Omrörd skjuvhållf Korrekt. faktor µ t/m³ % % St tryckprov konprov kpa enl SGI BGAB Bygg och Geokonsult AB S:t Sigfrids gata Skövde 1,99 4,3 Gråbrun siltig LERA siltskikt 1, ,09 1,06 fast, skikten är diffusa 1,92-6,3 Brungrå siltig LERA siltskikt 1, ,88 1,01 fast, skikten är diffusa 2,00 Godkänd den Mari Manderstedt Uppdrag Algutstorp förskola Vårgårda Sammanställning av LABORATORIEUNDERSÖKNINGAR *) Skjuvhållfastheten, karakteristiskt värde, har utvärderats enl. SGF.s laboratoriekommittè Skjuvhållfastheten har ej reducerats med hänsyn till gyttjehalt eller konflytgräns

14 C P T - sondering Projekt VÅRGÅRDA FÖRSKOLA Förborrningsdjup Startdjup Stoppdjup Grundvattenyta Referens Nivå vid referens 0,00 m 0,00 m 5,38 m 1,70 m MY 99,39 m Kalibreringsdata Spets 3590 Datum Areafaktor a 0,611 Areafaktor b 0,012 Skalfaktorer Förborrat material Geometri Vätska i filter Operatör Utrustning Inre friktion O c Inre friktion O f Cross talk c 1 Cross talk c 2 Portryck Friktion Spetstryck Område Faktor Område Faktor Område Faktor 0,0 kpa 0,0 kpa 0,000 0,000 Plats Borrhål Datum Normal GLYCERIN PETER NILSSON 1-TONSSPETS Portryck registrerat vid sondering Nollvärden, kpa Före Efter Diff Korrigering Portryck Friktion Spetstryck VÅRGÅRDA KOMMUN Portryck Friktion Spetstryck 408,40 407,40-80,60 69,90-10,70 7,80 7,94 0,14 (ingen) (ingen) (ingen) Bedömd sonderingsklass Använd skalfaktorer vid beräkning Portrycksobservationer Skiktgränser Klassificering Djup (m) 1,70 Portryck (kpa) 0,00 Djup (m) Djup (m) Från Till 0,00 0,30 0,30 2,00 2,00 3,00 3,00 4,00 4,00 4,50 4,50 5,00 Densitet (ton/m 3 ) 1,90 1,60 1,70 Flytgräns 0,38 0,42 Jordart mu sa Si t si si sa / gr si le Sa Anmärkning C:\Users\User\Soonr Workplace\BGAB\2013 Kvartal 2\Vårgårda Förskola\CPT\Vårgårda förskola CPT bh 2.cpw

15 CPT-sondering utförd enligt EN ISO Projekt Projektnummer Borrföretag Borrningsledare Förborrningsdjup Start djup Stopp djup Grundvattennivå Referens Nivå vid referens VÅRGÅRDA FÖRSKOLA BGAB PETER NILSSON 0,00 m 0,00 m 5,38 m 1,70 m MY 99,39 m Förborrat material Geometri Vätska i filter Borrpunktens koord. Utrustning Sond Nr Plats Borrhål Datum Normal GLYCERIN 1-TONSSPETS 3590 VÅRGÅRDA KOMMUN q,mpa Portryck registrerat vid sondering u,kpa Lutning (grader) f,kpa ,0 Uppmätt portryck, u, kpa Totalt spetstryck, q t MPa Registrerat spetstryck, q c MPa 0,5 Registrerad mantelfriktion, f s, kpa 1,0 1,5 2,0 2,5 Djup (m) 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 C:\Users\User\Soonr Workplace\BGAB\2013 Kvartal 2\Vårgårda Förskola\CPT\Vårgårda förskola CPT bh 2.cpw

16 CPT-sondering utförd enligt EN ISO Förborrningsdjup Start djup Stopp djup Grundvattennivå 0,00 m 0,00 m 5,38 m 1,70 m Referens Nivå vid referens Förborrat material Geometri MY 99,39 m Normal Vätska i filter GLYCERIN Borrpunktens koord. Utrustning 1-TONSSPETS Sond nr 3590 Projekt Projekt nr Plats Borrhål Datum VÅRGÅRDA FÖRSKOLA VÅRGÅRDA KOMMUN Spetstryck q t (MPa) Friktion f t (kpa) Portryck u, u o, u (kpa) Friktionskvot R ft (%) Portrycksparameter B q ,0 0,1 0,2 0,0 Lutning (grader) ,5 1,0 U U o 1,5 U 2,0 U o 2,5 U Djup (m) 3,0 U o 3,5 U 4,0 U o 4,5 U 5,0 C:\Users\User\Soonr Workplace\BGAB\2013 Kvartal 2\Vårgårda Förskola\CPT\Vårgårda förskola CPT bh 2.cpw

17 CPT-sondering utvärderad enligt SGI Information 15 rev.2007 Referens Nivå vid referens Grundvattenyta Startdjup MY 99,39 m 1,70 m 0,00 m Förborrningsdjup Förborrat material Utrustning Geometri 0,00 m 1-TONSSPETS Normal Utvärderare Datum för utvärdering PETER NILSSON Projekt Projekt nr Plats Borrhål Datum VÅRGÅRDA FÖRSKOLA VÅRGÅRDA KOMMUN ,0 Klassificering mu sa Si Odränerad skjuvhållfasthet τ fu (kpa) () Friktionsvinkel ( o ) Relativ lagringstäthet I D (%) Modul (MPa) o 0,5 t si 1,0 1,5 si 2,0 o + Svensk empiri Lunne, överkonsoliderad Lunne, normalkonsoliderad 2,5 Djup (m) 3,0 3,5 4,0 sa 4,5 / gr si le Sa 5,0 Sa Med + o + o C:\Users\User\Soonr Workplace\BGAB\2013 Kvartal 2\Vårgårda Förskola\CPT\Vårgårda förskola CPT bh 2.cpw

18 CPT-sondering utvärderad enligt SGI Information 15 rev.2007 Referens Nivå vid referens Grundvattenyta Startdjup MY 99,39 m 1,70 m 0,00 m Förborrningsdjup Förborrat material Utrustning Geometri 0,00 m 1-TONSSPETS Normal Utvärderare Datum för utvärdering PETER NILSSON Projekt Projekt nr Plats Borrhål Datum VÅRGÅRDA FÖRSKOLA VÅRGÅRDA KOMMUN ,0 Klassificering mu sa Si Effektivtryck (kpa) Odränerad skjuvhållfasthet τ fu (kpa) () 0,5 t si 1,0 1,5 si 2,0 2,5 Djup (m) 3,0 o o 3,5 o o 4,0 sa o o o 4,5 / gr si le Sa 5,0 Sa Med C:\Users\User\Soonr Workplace\BGAB\2013 Kvartal 2\Vårgårda Förskola\CPT\Vårgårda förskola CPT bh 2.cpw

19 C P T - sondering Projekt VÅRGÅRDA FÖRSKOLA Djup (m) Från Till 0,00 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,20 1,40 1,60 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40 3,60 3,80 4,00 4,20 4,40 4,60 4,80 5,00 5,20 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,20 1,40 1,60 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40 3,60 3,80 4,00 4,20 4,40 4,60 4,80 5,00 5,20 5,27 Klassificering mu sa Si mu sa Si t si t si t si t si si si si si si sa sa / gr si le Sa / gr si le Sa / gr si le Sa Sa Med Sa Med ρ t/m 3 1,90 1,90 1,60 1,60 1,60 1,60 1,70 1,70 1,70 1,70 1,70 1,90 1,90 w L 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38 0,42 0,42 τ fu kpa ((-6897,1)) ((211,1)) (128,1) (110,8) (91,8) (101,8) (93,6) (99,4) (30,4) (28,0) (39,2) (67,8) 31,8 30,5 24,5 28,7 21,8 21,3 49,4 (95,2) (34,7) (126,1) Plats Borrhål Datum φ o (49,3) 38,2 38,0 0,0 1,9 5,5 8,6 11,7 14,8 18,0 21,3 24,6 28,0 31,3 34,7 38,3 41,8 45,3 48,9 52,4 55,9 59,4 63,0 66,5 70,0 73,6 77,1 80,6 84,2 87,8 90,3 VÅRGÅRDA KOMMUN σ vo σ' vo σ' c kpa kpa kpa 0,0 1,9 5,5 8,6 11,7 14,8 18,0 21,3 24,6 28,0 29,3 30,7 32,3 33,8 35,3 36,9 38,4 39,9 41,4 43,0 44,5 46,0 47,6 49,1 50,6 52,2 53,8 55,0 240,5 226,7 170,0 206,1 145,0 132,2 375, Sida 1 av 1 OCR I D E M OC M NC % MPa MPa MPa 6,27 5,68 4,10 4,80 3,26 2,87 7,89 70,5 68,0 12,2 30,8 28,6 15,3 41,5 38,4 12,3 33,2 30,7 C:\Users\User\Soonr Workplace\BGAB\2013 Kvartal 2\Vårgårda Förskola\CPT\Vårgårda förskola CPT bh 2.cpw

20