Rymdattacken 3 Linköping, Ullstämma. Projekterings PM Geoteknik (PMGeo) Botrygg Bygg AB. Uppdragsnummer: Linköping 11 april 2012

Transkript

1 Vårt datum Vår referens Geoteknik, Magnus Strömhag Uppdragsnummer Rymdattacken 3 Linköping, Ullstämma Projekterings PM Geoteknik (PMGeo) Botrygg Bygg AB Uppdragsnummer: Linköping 11 april 2012 Grontmij AB Geoteknik Magnus Strömhag Handläggare Lars Malmros Granskare Grontmij AB E-post magnus.stromhag@grontmij.se Skyttegatan 2 Direkttfn Linköping U:\PLÖst\01_Uppdrag\ Rymdattacken Ullstämma\09_Arbetsmtrl\Dokument\G\Rapport\PMGeo_ docx

2 Vårt datum Vår referens Magnus Strömhag Uppdragsnummer (8) Innehållsförteckning 1 OBJEKT SYFTE UNDERLAG FÖR UTREDNINGEN PLANERADE ÅTGÄRDER GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN OCH HÄRLEDDA VÄRDEN Delområde omfattande byggnad Delområde omfattande byggnad Delområde omfattande byggnad 9-18, HYDROGEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN GRUNDLÄGGNING OCH DIMENSIONERANDE VÄRDEN Delområde omfattande byggnad 1-8, Delområde omfattande byggnad 9-18, INFÖR FORTSATT PROJEKTERING... 7 U:\PLÖst\01_Uppdrag\ Rymdattacken Ullstämma\09_Arbetsmtrl\Dokument\G\Rapport\PMGeo_ docx, Fel! Hittar inte referenskälla

3 3 (8) 1 Objekt På uppdrag av Botrygg Bygg AB har Grontmij AB utfört geoteknisk fältundersökning och utredning för projektering av mark och grundläggning av småhus inom fastigheten Rymdattacken 3, Linköping. 2 Syfte Projekterings-PM Geoteknik syftar till att beskriva geotekniska förutsättningar, redovisa utvärderade resultat från fältundersökning samt geotekniska åtgärder. 3 Underlag för utredningen Underlag för utredningen är: Markteknisk Undersökningsrapport (MUR) för objektet. Upprättad av Grontmij AB Översiktlig geoteknisk utredning, del av Ullstämma 5:1. Geoteknisk PM och RGeo med bilagor. Upprättad av Stadspartner AB 2005 Div projekteringsmaterial tillhandahållet av Botrygg. Bl.a. situationsplan (samtliga byggnader) och höjdsättningsplan (byggnad 1-16). 4 Planerade åtgärder Inom området planeras småhus med tillhörande infrastruktur. I den vid tidpunkt för upprättande av denna handling gällande höjdsättningsplanen planeras en höjning av marknivå med omkring 0,5-1,3 m. Byggnaderna planeras utföras som 1,5-plans radhus i längor om 2-3 hus. 5 Geotekniska förhållanden och härledda värden Generellt består jordprofilen i området från markytan av c:a 2 m torrskorpelera (Let) som med ökat djup till siltig lera (sile) med upp till c:a 5 m mäktighet. Siltig lera följs av c:a 1 m lerig silt som vilar på oklassificerad morän. Mot fastmarkspartierna längs norra och nordvästra delen av området är den totala sedimentmäktigheten c:a 2 m. Längs sydvästra delen av området är den totala sedimentmäktigheten som mest c:a 8 m.

4 4 (8) På grundval av geotekniska förutsättningar, i detta fall främst jordmäktighet och grad av överkonsolidering (OCR) har området delats in i delområden enligt figur 1. För detaljer kring geoteknisk fältundersökning, se markteknisk undersökningsrapport (MUR) för objektet. I texten används följande uttryck och symboler: Effektivspänning σ v0 Rådande spänningar i jorden utvärderade genom vertikaltryck och porvattentryck. Odränerad skjuvhållfasthet cu Odränerad skjuvhållfasthet korrigerad för konflytgräns och överkonsolideringsgrad. Förkonsoliderinsspänning σ c Det högsta tryck som jorden någon gång varaktigt varit utsatt för. Överkonsolidering - Skillnaden mellan förkonsolideringsspänning och effektivspänning. Överkonsolideringsgrad OCR Kvoten mellan förkonsolideringsspänning och effektivspänning. Figur 1: Översikt Indelning av delområden efter geotekniska förutsättningar.

5 5 (8) 5.1 Delområde omfattande byggnad 1-8 Jordprofilen i delområdet består från markytan av 1,5-2 m torrskorpelera som följs av 3-5 m siltig lera. Siltig lera följs av oklassificerad morän. Odränerad skjuvhållfasthet (c u ) ligger närmare markytan på1-2 m djup kring kpa för att sjunka till kring kpa i den underliggande siltiga leran. Utvärdering av CPT ger att de övre c:a 1,5 m av jordprofilen är starkt överkonsoliderad (OCR>10). Med ökat djup faller sedan OCR till motsvararande en överkonsolidering om c:a kpa. Med 80% utnyttjande av förkonsolideringsspänningen (σ c ) ger det här ett utrymme för lastökning om c:a 15 kpa på djup mellan c:a 2,5-4 m. Detta resultat överensstämmer med överkonsolidering utvärderad med empiri (Hansbos formel). 5.2 Delområde omfattande byggnad Jordprofilen i delområdet består från markytan av 1,5-2 m torrskorpelera som följs av 2-5 m siltig lera. Siltig lera följs av oklassificerad morän. Odränerad skjuvhållfasthet utvärderad ur CPT ligger närmare markytan på c:a 2 m djup kring kpa för att sjunka till c:a 30 kpa i den underliggande siltiga leran. I punkt G11 noteras att odränerad skjuvhållfasthet utvärderad ur vingborr ligger betydligt lägre, kring kpa, än motsvarande värde för CPT. Utvärdering av CPT ger att de övre c:a 2,5 m av jordprofilen är starkt överkonsoliderad (överkonsolideringskvot: OCR>10). Med ökat djup faller sedan OCR något till motsvararande en lägsta överkonsolidering om c:a 140 kpa kring 3,5 m djup, vilket ger vilket vid 80% utnyttjande av σ c ger ett utrymme för lastökning motsvarande c:a 100 kpa på det aktuella djupet. Då c u utvärderad ur CPT skiljer sig betydligt från motsvarande värde utvärderat med vingborr i samma punkt finns anledning att kontrollera överkonsolidering med σ c utvärderad med empiri (Hansbos formel). Detta ger som lägst en överkonsolidering om c:a 40 kpa på 3,5 m djup vilket vid 80% utnyttjande av σ c ger ett utrymme för lastökning motsvarande c:a 25 kpa på det aktuella djupet. 5.3 Delområde omfattande byggnad 9-18, Inom delområde som omfattar byggnad 9-18 varierar sedimentmäktigheten mellan 2-5 m. Inom delområde som omfattar byggnad är sedimentmäktigheten något större, 5-8 m. Jordprofilen består av oklassificerade sediment, sannolikt torrskorpelera som följs av siltig lera, som vilar på oklassificerad morän. I området har inga kvalificerade undersökningar utförts. Med stöd av utvärdering av närliggande delområden bedöms dock att de geotekniska

6 6 (8) förutsättningarna avseende skjuvhållfasthet och överkonsolidering ur byggnadstekniskt perspektiv kan antas minst motsvara det som beskrivs för byggnad Hydrogeologiska förhållanden I detta objekt har inga grundvattenrör installerats. Med stöd av arkivmaterialet har det i utredningen antagits att grundvattennivån i området ligger minst 1 m under markytan. 7 Grundläggning och dimensionerande värden 7.1 Delområde omfattande byggnad 1-8, Med tillgängligt underlag bedöms att total lastökning på djup överstigande 2 m, ej bör överstiga 15 kpa för att undvika långtidssättningar. Överslagsmässigt ger detta med utnyttjande av lastspridning (2:1 metoden) för en byggnad med utbredning 10x23 m som genererar en last 10 kpa ett utrymme för marknivåhöjning om max c:a 0,5 m för massor med tyngd max 18 kn/m 3. Om lastökningen är högre bör husen pålgrundläggas. Grundläggning kan ske med slagna spetsburna pålar. Pållängd, bedömd med ledning av stoppnivåer vid slagsondering, är c:a 12 m, eller något djupare. Enligt gällande höjdsättningsplan är planerad marknivåhöjning kring 1-1,2 m för byggnad 1-8. Enbart marknivåhöjning genererar då en tillskottslast kring kpa vilket innebär att risk för långtidssättningar föreligger. Även om husen pålgrundläggs bör total lastökning på omgivande mark ej överstiga 15 kpa för att undvika långtidssättningar i övrig infrastruktur och anslutningar till hus. Med tillgängligt underlag kan värden enligt tabell 1 användas vid dimensionering av grundläggning. 7.2 Delområde omfattande byggnad 9-18, I område omfattande byggnad 9-18, finns inga kvalificerade undersökningar. Från befintliga sonderingar bedöms dock att torrskorpan är utvecklad och sträcker sig djupare än i övriga delen av området. Med stöd av arkivmaterialet bedöms därför att ytlig grundläggning av 1,5-planshus i kombination med lastökning motsvarande 1 m uppfyllnad kan utföras utan att långtidssättningar uppstår. Med tillgängligt underlag kan värden enligt tabell 2 användas vid dimensionering av grundläggning.

7 7 (8) Delområde omfattande byggnad 1-8, Antalet oberoende undersökningar i kohesionsjord n cu =2 Pålgrundläggning DA2, DA3 Fast partialkoefficient γ M för DA2: γ M,cu = 1,0. Fast partialkoefficient γ M för DA3: γ M,cu = 1,5. Omräkningsfaktor för kohesionsjord η cu =0,85. Plattgrundläggning DA3 Fast partialkoefficient γ M för DA3: γ M,cu = 1,5. Omräkningsfaktor för kohesionsjord η cu =0,87. Dimensionerande värde - brottgräns Pålning Platta Härlett värde DA2 DA3 DA3 Djup [m] Jordart γ [kn/m3] u [kpa] ud [kpa] ud [kpa] ud [kpa] 0,0-1,5 Let 18/ ,4 1,5-3,0 sile 17/7 20-6*z ,1*z 1 11,3-3,4*z 1 11,6-3,5*z 1 3,0-7,0 sile 17/7 11+2,3*z 2 9,4+1,9* z 2 6,2+1,3* z 2 6,4+1,3*z 2 >7,0 Mn 20/ Tabell 1: Sammanställning av härledda värden och dimensionerande värden för delområde omfattande byggnad 1-8, z 1 avser djup från 1,5 m till 3,0 m, 0 z 1 1,5. z 2 avser djup från 3,0 m till 7,0 m, 0 z 2 4. Tunghet γ avser effektiv tunghet ovan resp. under gv-ytan. För detaljer kring härledda värden, se MUR för objektet. Delområde omfattande byggnad 9-18, Antalet oberoende undersökningar i kohesionsjord n cu =1 Pålgrundläggning DA2, DA3 Fast partialkoefficient γ M för DA2: γ M,cu = 1,0. Fast partialkoefficient γ M för DA3: γ M,cu = 1,5. Omräkningsfaktor för kohesionsjord η cu =0,82. Plattgrundläggning DA3 Fast partialkoefficient γ M för DA3: γ M,cu = 1,5. Omräkningsfaktor för kohesionsjord η cu =0,68. Dimensionerande värde - brottgräns Pålning Platta Härlett värde DA2 DA3 DA3 Djup [m] Jordart γ [kn/m3] u [kpa] ud [kpa] ud [kpa] ud [kpa] 0,0-3,0 Let 18/ ,8 21,9 18,1 3,0-3,0 á 6,0 sile 17/ ,4 10,9 9,1 >3,0 á 6,0 Mn 20/ Tabell 2: Sammanställning av härledda värden och dimensionerande värden för delområde omfattande byggnad 9-18, Djpare värden i siltig lera avser byggnad Tunghet γ avser effektiv tunghet ovan resp. under gv-ytan. För detaljer kring härledda värden, se MUR för objektet. 8 Inför fortsatt projektering Bedömning av tillgängligt utrymme för lastökningar utan att långtidssättningar uppstår grundar sig i detta objekt till stor del på utvärdering av CPT-sondering och empiriska samband (Hansbos formel). Resultat från enbart dessa metoder bör behandlas med stor försiktighet utan komplettering av mer kvalificerad undersökning.

8 8 (8) Resultat från arkivmaterialet indikerar att det eventuellt är möjligt att öka tillgängligt utrymme för lastökningar. För att göra detta krävs utvärdering av ostörda prover. Detta kan göras genom kolvprovtagning i fält och CRS-försök på laboratorium. Resultat från CRS-försök kan sedan användas som referens för utvärdering av CPT-sonderingar. Detta gäller speciellt byggnad där nuvarande underlag visar på stor spridning och ett mycket försiktigt värde är valt. En utökad provtagning är dock ingen garanti för att ett gynnsammare resultat uppnås, endast ett mer tillförlitligt. Vidare ligger det aktuella området i gränsen mellan olika marktyper vilket gör att jordens egenskaper och mäktigheten av sättningsbenägna sediment varierar i delar av området och att risk för differenssättningar föreligger. I samband med eventuell komplettering kan det därför vara fördelaktigt att förtäta sonderingarna i ett fåtal punkter för att tydligare klargöra gräns mellan marktyper.