PROJEKTERINGSUNDERLAG GEOTEKNIK

Transkript

1 PROJEKTERINGSUNDERLAG GEOTEKNIK KV LINDEN, MOTALA

2 Uppdrag: , Geoteknisk undersökning kv Linden, Motala Titel på rapport: Projekteringsunderlag Geoteknik Datum: Medverkande Beställare: Kontaktperson: KF Fastigheter Projektledning AB Magnus Åkesson Konsult: Uppdragsansvarig: Handläggare: Kvalitetsgranskare: Tyréns AB Anna Maria Häggblom Mattias Lindén Anna-Karin Jönsson Författare: Mattias Lindén Datum: Handlingen granskad av: Anna-Karin Jönsson Datum: Tyréns AB Malmö Isbergs gata 15 Tel: Säte: Stockholm Org.Nr:

3 Inledning Föreliggande Projekteringsunderlag behandlar projekteringsförutsättningar avseende geoteknik, grundvatten och markradon för rubr. objekt. Sammanställning av nu utförda undersökningar redovisas i en separat rapport MUR, Markteknisk undersökningsrapport daterad En miljöundersökning har utförts parallet och projekteringsförutsättningar avseende Miljöteknik behandlas i Projekteringsunderlag Miljöteknik, Kv Linden Motala daterat Projekteringsunderlaget utnyttjas vid projektering. Vid upprättande av bygghandlingar, då byggnaders och anläggningars utformning är bestämd bör geotekniska uppgifter och rekommendationer, som överensstämmer med planerat grundläggningsarbete, inarbetas i den byggnadstekniska beskrivningen samt eventuella geotekniska kompletteringar utföras. Innehållsförteckning 1 Objekt Ändamål Underlag för Projekteringsunderlag Styrande dokument Planerad/föreslagen konstruktion Markförhållanden Geotekniska förhållanden Hydrogeologiska förhållanden Sammanställning av härledda egenskaper Rekommendationer Inledning Grundläggning Schaktarbeten Fyllningsarbeten Anläggning av hårdgjorda ytor Grundvattensänkning Radon Dimensionering Beskrivning av geokonstruktion Geoteknisk kategori och säkerhetsklass Sammanställning av geokonstruktionens dimensionerande värden Geoteknisk kontroll Övrigt (11)

4 1 Objekt Tyréns AB har på uppdrag av KF Fastigheter Projektledning AB utfört en geoteknisk undersökning i samband med detaljplanearbetet för kv Linden i Motala. Figur 1. Aktuellt område markerat med blå linje (karta från google maps). 2 Ändamål Syftet med undersökningen är undersöka de geotekniska förhållandena samt förekomst av markradon inom aktuellt område som underlag inför vidare projektering och planering. Föreliggande Projekteringsunderlag behandlar projekteringsförutsättningar avseende geoteknik, hydrogeologi och markradon för rubr. objekt. Sammanställning av nu utförda undersökningar redovisas i en separat rapport MUR, Markteknisk undersökningsrapport daterad En miljöundersökning har utförts parallet och projekteringsförutsättningar avseende Miljöteknik behandlas i Projekteringsunderlag Miljöteknik, Kv Linden Motala daterat (11)

5 3 Underlag för Projekteringsunderlag Följande har fungerat som underlag för detta Projekteringsunderlag: MUR (Markteknisk undersökningsrapport)/geoteknik kv Linden, Motala utförd av Tyréns AB, daterad Översiktlig planritning och fasadritningar tillhandahållna från KF Fastigheter Projektledning AB daterad Jordartskarta från SGU:s Nyhetsbrev angående grundvatten. 4 Styrande dokument Tabell 1 Styrande dokument Dokument Eurokod 7, 1997 TK Geo 11, publ. 2011:047 Anläggnings AMA 10 IEG Rapport 7:2008 Tillämpningsdokument Plattgrundläggning IEG Rapport 2:2008, Rev 2 Tillämpningsdokument Grunder 5 Planerad/föreslagen konstruktion Projektet är i detaljplaneskede och planerad grundläggningsmetod är oklar med undantag för att den planeras såsom delvis med källare. 6 Markförhållanden 6.1 Geotekniska förhållanden Jordlagren består överst av fyllning i samtliga undersökningspunkter. I de punktena som sammanfaller med parkeringsyta utgörs det översta lagret av asfalt. Fyllningen består huvudsakligen av sand och grus men innehåller även silt, sten, mull och tegel. Fyllningens mäktighet varierar mellan 0,5 och 2,4 m. Under fyllningen återfinns naturligt avsatta sediment av sand. Sandens innehåller generellt inslag av silt och lera men även lokalt grus. Dess mäktighet varierar mellan 0,6 och 2,8 m. Sanden saknas i punkterna G10 och G12 och i punkt G3 förekommer mulljord mellan fyllningen och sanden (0,5-1,0 m u my). 5(11)

6 Sanden underlagras av morän ner till undersökt djup, 6 m u my. Moränens sammansättning varierar kraftigt men genomgående består den av lera, silt, grus och sand. Generaliserad lagerföljd från markytan och nedåt: Fyllning 0,5-2,4 m mäktig Sand 0,6-2,8 m mäktig. Dess undre gräns har inte identifierats i punkt G1 Morän ner till provtaget djup, 6 m u my. Varierande sammansättning av lera, silt grus och sand Hejarsonderingen (HfA) har avslutats 8,0-8,3 m u my utan att metodstopp uppnåtts. Fyllningen har inte klassats på laboratoriet med avseende på Materialtyp enligt AnläggningsAMA-10 men tillhör Materialtyp 7. Fyllningens lagringstäthet har utvärderats, från HfA-sonderingarna, till lös-mycket fast. Sanden har klassats avseende Materialtyp och Tjälfarlighetsklass enligt AnläggningsAMA-10 till 3B/4A/5 respektive 2/3/4 beroende på finjordsinnehåll. Vattenkvoten har utvärderats i laboratoriet på analyserade prover till %. Sandens lagringstäthet har utvärderats, från HfA-sonderingarna, till lös-mycket fast. Moränen har klassats avseende Materialtyp och Tjälfarlighetsklass enligt AnläggningsAMA-10 till 4A respektive 3 pga. dess finjordsinnehåll. Vattenkvoten har utvärderats i laboratoriet på analyserade prover till 9-15 %. Moränens lagringstäthet har utvärderats, från HfAsonderingarna, till lös-mycket fast 6.2 Hydrogeologiska förhållanden Installerade grundvattenrör har lodats i samband med installation och vid ett tillfälle därefter ( samt ). Uppmätta djup varierar mellan 3,0 och 3,6 m u my, motsvarande nivåerna +90,6 till +90,8. Fria vattenytor i öppna borrhål har noterats i fyra punkter. Uppmätta djup varierar mellan 3,2 och 3,6 m u my, motsvarande nivåerna +90,6 till +90,8 Mätningarna i de fyra installerade grundvattenrören och av fria vattenytor i borrhålen ger en samstämmig bild av grundvattennivån. Då överenstämmelsen mellan samtliga uppmätta nivåer är stor bedöms materialet som relativt genomsläppligt. Grundvattennivån varierar över året och är vanligen som högst under perioden februari-april varför fortsatta grundvattenmätningarna bör inkludera denna period. 7 Sammanställning av härledda egenskaper Nedan redovisas valda värden utifrån härledda värden för inrefriktionsvinkel och E-modul (röda streck). 6(11)

7 Djup (m u my) Friktionsvinkel HfA 5 HfA 9 HfA 10 HfA 11 HfA 12 HfA valt värde Morän valt värde sisa valt värde fyllning Diagram 1, Sammanställning över härledda värden med valt värde för inre friktionsvinkel från HfA-sondering med stöd av SS-ENV (Eurocode 7), TK Geo 11 och SGI information 15 för friktionsjord E-modul (MPa) HfA 5 HfA 9 HfA Djup (m u my) HfA 11 HfA 12 HfA valt värde Morän/siSa valt värde fyllning Diagram 2, Sammanställning över härledda värden med valt värde för E-modul utvärderade från HfA-sondering med stöd av SS-ENV (Eurocode 7), TK Geo 11 och SGI information 15 för friktionsjord. 8 Rekommendationer 8.1 Inledning Vid dimensionering och projektering skall hänsyn tas till givna dimensioneringsparametrar i kapitel 9. Inga generella stabilitetsproblem bedöms förekomma inom området. Se även kap 8.3 nedan. 7(11)

8 8.2 Grundläggning Föreliggande projekteringsunderlag ska utnyttjas för planering och projektering. Grundläggning får ej utföras på frusna, upptinade eller vattenmättade jordar. Hänsyn skall tas till frostfritt djup. Vid grundläggning ska en besiktning av schaktbotten utföras (se kap, 10) för att säkerställa så att ingen grundläggning sker på jord med organiskt innehåll, ältade eller tjälade massor. För anläggning av terrassytor se kap 8.3 nedan. Grundläggning med källare planeras under delar av byggnaden. Därför skall grundvattenmätningarna fortgå för att utreda om källaren skall utföras som dränerad eller tät konstruktion. 8.3 Schaktarbeten Mulljord och fyllning innehållande mull skall schaktas bort före grundläggning. Fyllning utan mullinnehåll skall schaktas bort alternativt packas om. Allt schaktarbete ska utföras i enlighet med AMA Anläggning 10. Förekommande morän och siltig sand är känslig för vattenöverskott framförallt i samband med avlastning. Vid schakt under ogynnsamma förhållanden (kvarvarande portryck, överskottsvatten) kan moränens egenskaper förändras drastiskt till det sämre varför terrasser måste skyddas mot vatten vid avlastning. Moränen tillhör Materialtyp 4A och Tjälfarlighetsklass 3. Block har ej påträffats i samband med undersökningen men kan förekomma. Terrasser ska skyddas snarast efter frischaktning. Om terrassen förstörts ska utskiftning utföras. Vid schaktarbetet skall föreskrifter och rekommendationer i Arbetsmiljöverkets/SGI:s handbok Schakta säkert - en handbok om säkerhet vid schaktning samt AFS 1999:3 Säkrare byggoch anläggningsarbete beaktas. Tillrinnande yt- och sjunkvatten ska omhändertas i lämpligt utformade pumpbrunnar inom schakten. Släntlutningar för schakter kan ställas i lutning 1:1,5 i morän vid schaktdjup understigande 4,0 m och 1:1,5 i sand/silt förutsatt att en obelastad zon 1,0 m från släntkrön finns och att grundvattnet är avsänkt till >0,5 m under färdig terrass innan schaktning påbörjas. Slänter i morän ska rensas från eventuella block. 8.4 Fyllningsarbeten Fyllning för grundläggning rekommenderas att utföras med friktionsmaterial som påförs och packas i enlighet med Anläggnings AMA 10 så att egenskaper enligt tabell 2 uppnås. 8.5 Anläggning av hårdgjorda ytor Vid dimensionering av hårdgjorda ytor i morän förutsätts jordlagren utgöras av Materialtyp 4A och Tjälfarlighetsklass 3. Fyllningen innehåller varierande andel mull. I områden med mindre mullinnehåll (<2 %) kan hårdgjorda ytor utformas utan åtgärd annat än eventuell ompackning. Vid dimensionering av hårdgjorda ytor i fyllning (<2 % mull) och friktionsmaterial med mindre innehåll av silt och lera förutsätts jordlagren utgöras av Materialtyp 3B och Tjälfarlighetsklass Grundvattensänkning Notera att grundvattennivån vanligen är som högst under perioden februari-april. Installerade grundvattenrör möjliggör fortsatta mätning för en mer precis bedömning av dimensionerande grundvattennivå (se kap. 6.2). 8(11)

9 Ska grundläggning ske under grundvattenytan ska grundvattnet sänkas till 0,5 m under färdig terrass innan schaktning påbörjas genom tex installation av s.k. wellpiont. Tillrinnande yt-, sjunk- och grundvatten ska omhändertas i lämpligt utformade erosionsskyddade makadamfyllda pumpgropar inom schakterna i påträffad morän. 8.7 Radon Uppmätta värden (37 81 kbq/m 3 ) gör att marken klassas som högriskmark enligt Statens Planverk, rapport 59:1982. Radonhalten kan variera med grundvattennivån, vilket kan ge något högre halter periodvis. Därför rekommenderas en radonsäkert byggande enligt Statens Planverk, rapport 59:1982. Byggnader på högriskmark ska utföras radonsäkrade, vilket till exempel innebär att betongkvalitén höjs för att förhindra att sprickor uppkommer, en förstärkt tätskiktsduk kan läggas i underkant betongplatta, perforerade dräneringsslangar ska läggas under plattan och kopplas in till ett luftningsrör utanför huset där även mekanisk luftning/evakuering av radonhaltig luft ska vara möjlig. Rör och kabelgenomföringar ska göras lufttäta. 9 Dimensionering 9.1 Beskrivning av geokonstruktion Planerad konstruktion är ej bestämd men delar av byggnaden planeras uppföras med källare. Då grundläggningsförhållandena är goda kan grundläggning utföras som platta på mark. 9.2 Geoteknisk kategori och säkerhetsklass Grundläggningsmetod är i nuläget ej känd men bedöms troligen komma att hänförs till geoteknisk kategori 2 (GK 2) och säkerhetsklass 2 (SK 2). 9.3 Sammanställning av geokonstruktionens dimensionerande värden Beräkningar i brott- och bruksgränstillstånd utförs med nedanstående parametrar och partialkoefficienter. Dessa är utvärderade ur undersökningsresultaten med stöd av IEG:s tillämpningsdokument Grunder (Rapport 2:2008 Rev 2). Tabell 2 Valda värden för parametrar i jordmodellen Material Kontrollerad ny fyllning av friktionsmaterial* Befintlig fyllning (<2% mull), 0-2 m u my Morän, 2-6 m u my siltig Sand, 2-4 m u my Tunghet, r (r ) (kn/m3) *) Förutsatt att det packats enligt AnläggningsAMA-10. Hållfasthetsegenskaper Deformationsegenskaper 18 (11) f = 37 º E= 40 MPa 18 (11) f = 33 º E= 12 MPa 20 (11) f = 33 +0,5 z E= 12+1,3 z MPa (z=0, 2 m u my) (z=0, 2 m u my) 18 (11) f = 32 º E= 12 MPa Observera att jordlagerfäljden varierar mellan undersökningspunkterna- 9(11)

10 Till parametrarna ovan gäller följande dimensioneringsprinciper: Det dimensionerande värdet för geokonstruktionen beräknas enligt IEG:s tillämpningsdokument Grunder Rapport 2:2008, Rev 2 som: där Värderat valt värde baserat på härledda värden γ m Fast partialkoefficient enligt tabell 3 η Omräkningsfaktor som tar hänsyn till osäkerheter relaterade till jordens egenskaper och aktuell geokonstruktion enligt tabell 4 Tabell 3 Värde för den fasta partialkoefficienten Egenskap γ m Tunghet (γ ) 1,0 Elasticitetsmodul (E) 1,0 Tabell 4 Värde för delfaktorer för omräkningsfaktor - plattgrundläggning Delfaktorer Morän (dränerad) 0,95 η 1x η 2x η 3x η 4 Sand/silt 0,95 η 1x η 2x η 3x η 4 η 5x η 6 * η 7x η 8 (dränerad) 1,1 Delfaktorer (η 1- η 4, η 7 - η 8 ) för bestämning av dimensionerande värde vid dimensionering av grundläggning med platta. *η 5 - η 6 bestäms av konstruktör i samråd med geotekniker efter att konstruktion bestämts. Vid bruksgränsdimensionering skall hänsyn tas till pålastning pga. uppfyllnad av marknivå och avlastning pga. urschaktning. Den dimensionerande sättningsskillnaden Δ sd beräknas enligt kap i IEG:s Tillämpningsdokument Plattgrundläggning (7:2008) 10(11)

11 Tabell 5 Partialkoefficienter för osäkerhet i beräkningsmodell för plattgrundläggning Beräkningsmodell γ rd Bärighetsberäkning enligt allmänna bärighetsekvationen 1,0 Dimensionering m.h.t. glidning 1,1 Sättningsberäkning 1,3 Differensättningsberäkning enligt TD Plattgrundläggning. 1,3 Eventuella stödkonstruktioner beräknas enligt sponthandboken T18:1996 och TD Stödkonstruktioner för valt värde enligt tabell 2. Omräkningsfaktorer avseende stödkonstruktioner enligt TD Stödkonstruktioner måste då tas fram. Horisontella tillskottslaster från angränsande byggnader bör beräknas enligt 2*Boussinesq. Enligt SGU:s nyhetsbrev angående grundvatten för januari och februari var grundvattennivåerna i området över det normala för årstiden. Dimensionerande grundvattenyta bör dock bedömas efter en serie mätningar som innefattar perioden februari-april. 10 Geoteknisk kontroll Föreliggande Projekteringsunderlag ska utnyttjas vid projekteringen. Vid upprättande av bygghandlingar då invallningens utformning är bestämd bör geotekniska uppgifter och rekommendationer, som överensstämmer med planerat grundläggningsarbete, inarbetas i den byggnadstekniska beskrivningen. En kontrollplan ska upprättas som åtminstone omfattar: Jordlagerförhållanden. Grundvattenförhållanden. Nivåer avseende grundläggning. Vattenavledning. Jordschakt. Fyllning för grundläggning. Packningskontroll (på uppfyllnad >0,5 m) Schaktbotten ska besiktigas av geotekniskt sakkunnig person. 11 Övrigt Om förorenad jord påträffas i samband med schaktarbeten ska detta anmälas till tillsynsmyndigheten (Miljöförvaltningen i Motala), som ska godkänna hur dessa massor används/omhändertas. 11(11)