WSP BORÅS KOMMUN KVARTERET PALLAS PLANERAD NYBYGGNAD. Geoteknisk undersökning. Örebro Reviderad

Transkript

1 WSP BORÅS KOMMUN KVARTERET PALLAS PLANERAD NYBYGGNAD Geoteknisk undersökning Örebro Reviderad WSP SAMHÄLLSBYGGNAD Box ÖREBRO Tel Handläggare: Jan-Eric Carlring

2 WSP / BORÅS KOMMUN KVARTERET PALLAS PLANERAD NYBYGGNAD Geoteknisk undersökning Härtill hör: Provtabell Bilaga 1 Resultat av stabilitetsberäkning Bilaga 2 Plan- och sektionsritning Ritning G UPPDRAG WSP Samhällsbyggnad har på uppdrag av Wäst Bygg Projektutveckling och Järngrinden Fastighetsutveckling utfört en geoteknisk undersökning inom del av kvarteret Pallas beläget i centrala delen av Borås, Borås kommun. Undersökningen har skett i syfte att klarlägga stabilitets- och grundläggningsförutsättningar för ett nytt bostadshus. BLIVANDE BYGGNAD Bostadshuset skall delvis byggas in i nuvarande affärsbyggnad vilken är försedd med en källarvåning. Eventuellt kommer även den utskjutande delen av bostadshuset att förses med ett källarplan. Huset kommer att få 33 våningsplan ovan mark samt ett våningsplan under mark. TIDIGARE UNDERSÖKNING Borås Stad har tidigare låtit utföra geotekniska undersökningar inom det område som nu är aktuellt att bebygga. Undersökningarna är av mycket enkel natur och tyder på att grunden i huvudsak är sammansatt av sand, silt och grus.

3 WSP / UTFÖRDA ARBETEN WSP;s nu utförda geotekniska fältarbete genomfördes under ledning av WSP;s fälttekniker Krister Andren i juni månad år 2011 och omfattade - utsättning och inmätning av undersökningspunkter - lodning av Viskans bottennivå - totaltrycksondering - motorslagsondering - skruvprovtagning - grundvattenobservation Upptagna prover har jordartsklassificerats i WSP;s jordlaboratorium i Göteborg. Vattenkvoten har dessutom bestämts för flertalet prover. Inmätningarna har anslutits till följande koordinatsystem: Plan SWEREF Höjd RH 70 UNDERSÖKNINGSRESULTAT Platsbeskrivning Det blivande byggnadsområdet är beläget vid sydvästra hörnet av den affärsfastighet som tar upp större delen av kvarteret Pallas. Området gränsar i söder mot Viskan och Stadsparksbron. Markytan är förhållandevis plan och delvis asfalterad delvis stensatt. Affärsbyggnaden är uppförd i 5 våningsplan ovan mark och är även försedd med ett källarplan. Byggnadens stomme är grundlagd med pålar och källaren är gjuten i vattentät betong. Kajen längs Viskan är utformad som en spontkaj med tätspont av stål. Spontplankorna bedöms vara slagna till nivå eller djupare. Sponten är bakåtförankrad med stålstag. Jordlager Enligt de företagna undersökningarna består jorden överst av fyllning och därunder av grusig och/eller siltig sand vilande på en friktionsjord sannolikt morän. Friktionsjorden följs av berg. Slagsonden har stoppat mot sten, block eller berg m under nuvarande markyta på nivåerna Fyllningen har i de undersökta punkterna utgjorts av grusig sand, tegel, mulljord och siltig sand. Man kan inte utesluta att det lokalt förekommer torv, trävirke och annat organiskt material i fyllningen. Fyllningen når ned till 1 2 m djup och dess relativa fasthet är som regel medelhög. Den siltiga sanden har m tjocklek och når ned till nivå ca Den relativa fastheten är överst låg- mycket låg och från nivå medelhög- hög. Yt- och grundvatten En fri vattenyta erhölls vid undersökningstillfället i provtagningshål 2 på nivå Man bör kunna räkna med att grundvattenytan i stort sett sammanfaller med Viskans vattenyta. I PM angående översvämningsrisker vid kvarteret Pallas, Borås (DHI ) anges de karaktäristiska vattenytorna i höjd med byggnadsområdet till följande HHW vid framtida maxflöde och 200 års åtkomsttid HHW vid dagens maxflöde och 100 års åtkomsttid LLW lägsta vattennivå

4 WSP / Stabilitet Stabilitetsberäkningar har genomförts för en sektion vinkelrät mot Viskan (se bilaga 2). Beräkning har skett med dränerad analys varvid förutsatts att cirkulära långsträckta glidytor utbildas. Beräkningen har baserats på följande antaganden: Marken närmast Viskan förutsätts ligga kvar på samma nivå som nu med en jämnt utbredd last motsvarande intensiteten 10 kn/m 2. Lasterna i nya grundläggningslinjer förs ned till fasta bottenlager via spetsburna pålar. I föreliggande beräkning har förutsatts att bottenbjälklaget anpassas till nuvarande markyta (ej källare) samt att detta grundläggs direkt i mark. Längs delsträckor med källare kommer stabiliteten att bli bättre än vad som redovisas nedan. Fyllningsjorden har antagits ha tungheten 18 kn/m 3 och friktionsvinkeln ø = Den naturligt lagrade siltiga sandens friktionsvinkel har satts till ø = med det lägre värdet för den ytligare sanden. Tungheten har antagits till 18 kn/m 3 Portrycken har valts hydrostatiskt och grundvattenytan har bedömts sammanfalla med Viskans vattenyta. Beräkningarna har genomförts för det fall att Viskans vattenyta ligger på sin lägsta nivå dvs Kajen är utformad som en spontkaj med tätspont av stål och ovanliggande betonggjutning. Uppgifterna om spontlängden är osäkra men i beräkningen har försiktigtvis antagits att sponten når ned till nivå Sponten är stagförankrad och förankringskraften har konservativt antagits till 10kN/m. Med tanke på de geotekniska förhållandena, undersökningens omfattning och framtida verksamhet har i enlighet med rapport 6:2008, TD Slänter och Bankar, patrialkoefficientmetoden följande materialparameter γ tanø =1,3 använts och omräkningsfaktorn η har beräknats till 0,9. Detta ger följande värden för jordens dimensionerande friktionsvinkel; Fyllning Naturlig siltig sand ø d = ø d = De genomförda beräkningarna visar att säkerheten stiger mycket snabbt och lägsta säkerhetsfaktor för en glidyta som når 6 m innanför muren uppgår till Fø = 1.17 vilket skall jämföras med erforderliga Fø = 1.0. Sättningar Fyllningen har skiktvis låg- mycket låg relativ fasthet vilket innebär att märkbara sättningar kan uppkomma vid belastning och/eller vibrationer. Det organiska inslaget i fyllningen bedöms dock som ringa vilket betyder att sättningarna får ett relativt snabbt förlopp. I den naturligt lagrade siltiga sanden blir sättningarna små och uppkommer förhållandevis snabb förutsatt att blivande laster hålls på en måttlig nivå. Om marken ej höjs via fyllning uppkommer inga sättningar.

5 WSP / SLUTSATSER Grundläggning Byggnaden avses kopplas ihop med den befintliga pålgrundlagda affärsbyggnaden. Förekommande sediment har låg relativ fasthet vilket innebär att de stora blivande lasterna kommer att ge upphov till skadliga sättningar om inte det nya bostadshusets stomme och väggar grundläggs till fasta bottenlager. Därför skall det nya bostadshusets stomme och väggar grundläggas till fasta bottenlager via spetsburna pålar av stål eller betong. Bottenbjälklaget kan däremot utformas som ett golv på mark. Grundkonstruktionen skall dimensioneras i brott- och bruksgränstillstånd som hänförlig till geoteknisk klass 2 (GK 2). Dimensionering i brottgränstillstånd sker enligt handboken "Pålgrundläggning". Pålarnas dimensionerande lastkapacitet, Rd, beräknas enligt medan R(fd) bestäms enligt Följande geotekniska parametrar skall nyttjas: Karaktäristisk skjuvhållfasthet c uk = 40 kpa Korrektionsfaktor m = 0.7 I bruksgränstillstånd utförs dimensionering genom sättningsberäkning enligt handboken "Pålgrundläggning". Beräkning utförs enligt formel med parametrar enligt nedan: Partialkoefficient Rd = 1.0 Jordmodul vid pålspets Msd = 20 GPa Förekommande jordar har i de övre skikten låg- medelhög relativ fasthet. Pålslagning kommer att omlagra jorden i sådan utsträckning att marksättningar uppkommer. De anslutande byggnaderna inom kvarteret Prometeus och Pallas är grundlagda med spetsburna pålar och kommer ej att påverkas negativt av sättningarna. Man bör ändå överväga att nyttja borrade pålar som ej omlagrar jorden för att förhindra negativ påverkan på spontkaj och övriga markanläggningar. Schaktarbeten Förekommande jordar är mycket flytbenägna vilket innebär att alla schakt- och grundläggningsarbeten skall ske i torrhet. Vid schakt ovan grundvattenytan tillses att terrassen läggs i lutning så att vattenavrinning säkerställs. Länshållning kan ske i filterförsedda pumpgropar anordnade i schakternas lågpunkter. Alla terrasser och grundläggningsytor skall omgående täckas med geotextil och krossmaterial. Temporära schaktslänter kan ovan grundvattenytan läggas i lutning 1:1.5 förutsatt att de skyddas mot yterosion. Vid schakt för eventuell tillkommande källare kommer grundvattenytan att genombrytas. Schakten måste ske inom avstyvad tätspont av stål. Sponten skall dimensioneras med tanke på närheten till Viskan. Med tillräckligt stort nedslagningsdjup under schaktbotten kommer det inträngande vattnet från omgivande mark samt från Viskan att bli obetydligt till mängd och strömningshastighet. Vattenrörelserna kommer ej att påverka den omgivande marken vad gäller erosion eller urlakning. För att förhindra att schaktbotten luckras upp kan det dock bli nödvändigt att sänka grundvattnet inom sponten vilket då måste ske via pumpning i wellpointspetsar försedda med vakum. Avsänkningen måste vara genomförd innan schakten når ned under grundvattenytan. Avsänkning måste ske tills den nya byggnaden fått tillräcklig tyngd för att balansera porvattentrycken i sandlagren under den nya bottenplattan.

6 WSP / Avsänkningen av grundvattnet inom sponten kommer endast att sänka portrycken marginellt utanför sponten (5 10 kpa). Portryckssänkningen kommer endast att ge upphov till någon- några centimeters sättning i direkt anslutning till sponten. Marken blir opåverkad på större avstånd än ca 5 m från spontlivet och sättningarna kommer ej att påverka omgivande mark och anläggningar. Dränering Ej källarförsedda konstruktioner förses med normal dränering. Vid eventuellt källarbyggande kommer källaren att hamna under Viskans högvattenyta. Dränering är inte möjlig och källaren skall därför utformas i vattentät betong eller annan vattentät konstruktion. Bottenbjälklaget och källarväggarna dimensioneras för ett vattentryck motsvarande Viskans högsta vattenyta. Kajmuren längs Viskan är utformad som en spontkonstruktion. Detta innebär att inte föreligger någon risk för erosion längs ån. Erosionsskydd kommer ej att behövas. Dessutom föreligger ingen risk för att jord skall spolas ut under eller i anslutning till befintlig och/eller ny byggnad vid högvatten (översvämning). Grundläggningen kommer att förbli intakt. Den nya bebyggelsen kommer ej att ge upphov till några nya strömningsvägar. En framtida höjning av Viskans vattenyta kommer ej att förändra grundvattnets strömningsvägar och strömningshastigheten kommer ej att öka. Framtida urlakning behöver därför ej befaras av dessa skäl. Övrigt Projektering skall ske i samråd med geotekniker. Viss fältkomplettering kan bli nödvändig. WSP SAMHÄLLSBYGGNAD Geoteknik Jan-Eric Carlring

7 BILAGA 1:1 Sammanställning av Laboratorieundersökningar Samhällsbyggnad Box Projekt Pallashuset Borås Göteborg Besök: Rullagergatan 4 Växel: Direkt: / / Beställare WSP Örebro Fax: Uppdragsnummer ej mtb sitet kvot gräns tivitet (okorr.) (omrörd) Matrl. Tjälf.- Borrhål 1 Fältundersökning MS Ankomst Provtagningsmetod PG Skr Kv St I Kv St II Labundersökning X Granskning KS Grundvattenobservation Datum Den- Vatten- Konfl. Sensi- Skjuvhållfasthet Djup w n w L S t fu r typ klass Anm. m Jordartsbeskrivning t/m 3 % % (kpa) (kpa) 0,0 brun grusig SAND 1,0 1,0 brun grusig SAND 2,0 2,0 brun grusig SAND 3,0 3,0 brun grusig SAND 4,0 4,0 brun grusig siltig SAND 13 5,0

8 BILAGA 1:2 Sammanställning av Laboratorieundersökningar Samhällsbyggnad Box Projekt Pallashuset Borås Göteborg Besök: Rullagergatan 4 Växel: Direkt: / / Beställare WSP Örebro Fax: Uppdragsnummer ,4 m u my sitet kvot gräns tivitet (okorr.) (omrörd) Matrl. Tjälf.- Borrhål 2 Fältundersökning MS Ankomst Provtagningsmetod PG Skr Kv St I Kv St II Labundersökning X Granskning KS Grundvattenobservation Datum Den- Vatten- Konfl. Sensi- Skjuvhållfasthet Djup w n w L S t fu r typ klass Anm. m Jordartsbeskrivning t/m 3 % % (kpa) (kpa) 0,0 brun grusig SAND 2,5 2,5 gråbrun rostfläckig siltig SAND, växtdelar 21 3,0

9 BILAGA 1:3 Sammanställning av Laboratorieundersökningar Samhällsbyggnad Box Projekt Pallashuset Borås Göteborg Besök: Rullagergatan 4 Växel: Direkt: / / Beställare WSP Örebro Fax: Uppdragsnummer sitet kvot gräns tivitet (okorr.) (omrörd) Matrl. Tjälf.- Borrhål 3 Fältundersökning MS Ankomst Provtagningsmetod PG Skr Kv St I Kv St II Labundersökning X Granskning KS Grundvattenobservation Datum Den- Vatten- Konfl. Sensi- Skjuvhållfasthet Djup w n w L S t fu r typ klass Anm. m Jordartsbeskrivning t/m 3 % % (kpa) (kpa) 0,0 F / MULLJORD / (enl.fälttekn.) 0,05 0,05 F / brun mullhaltig grusig SAND / 0,5 0,5 F / brun ngt grusig SAND, körtlar av siltig lera / 1,0 1,0 F / ljusbrun SAND, enstaka gruskorn / 1,5 1,5 F / brun ngt grusig SAND, tegelrest / 2,0 2,0 brun siltig SAND, enstaka gruskorn 15 3,0 3,0 brun ngt siltig SAND, enstaka gruskorn 4,0

10 BILAGA 1:4 Sammanställning av Laboratorieundersökningar Samhällsbyggnad Box Projekt Pallashuset Borås Göteborg Besök: Rullagergatan 4 Växel: Direkt: / / Beställare WSP Örebro Fax: Uppdragsnummer sitet kvot gräns tivitet (okorr.) (omrörd) Matrl. Tjälf.- Borrhål 4 Fältundersökning MS Ankomst Provtagningsmetod PG Skr Kv St I Kv St II Labundersökning X Granskning KS Grundvattenobservation Datum Den- Vatten- Konfl. Sensi- Skjuvhållfasthet Djup w n w L S t fu r typ klass Anm. m Jordartsbeskrivning t/m 3 % % (kpa) (kpa) 0,0 sandig MULLJORD (enl.fälttekn.) 0,05 0,05 brun mullhaltig grusig SAND, växtdelar 1,0 1,0 brun grusig SAND 2,0 2,0 brun ngt grusig siltig SAND 14 2,5 2,5 gråbrun SAND, torvkörtlar, enstaka gruskorn 29 3,0 3,0 gråbrun SAND, torvkörtlar 36 4,0

11

12