PEAB BOSTAD AB Nyexploatering inom stadsdelen Sanden i Vänersborg

Transkript

1 PEAB BOSTAD AB Nyexploatering inom stadsdelen Sanden i Vänersborg Teknisk PM Geoteknik Planeringsunderlag Göteborg Structor Mark Göteborg AB Projektbenämning: Sanden Vänersborg Uppdragsansvarig: Johan Bengtsson (JBn) Handläggning: JBn Org. Nr Granskad av: Jimmy Aradi Hemsida: Uppdragsnummer: Dokumentbeteckning: PM-001 Reviderad:

2 2 (11) INNEHÅLLSFÖRTECKNING Sida 1 ORIENTERING UNDERLAG PLANERAD BYGGNATION GEOTEKNISKA UNDERSÖKNINGAR GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN Topografi Jordlagerföljd Jordens egenskaper Geohydrologiska förhållanden Stabilitetsförhållanden Sättningsförhållanden Befintliga ledningar och kablar GEOTEKNISKA REKOMMENDATIONER Allmänt Preliminärt dimensioneringsunderlag Grundläggning av byggnader och byggnadsverk Mark Schaktarbeten Kompletterande undersökningar och utredningar BILAGEFÖRTECKNING Bilaga UTVÄRDERADE JORDEGENSKAPER... A

3 3 (11) 1 ORIENTERING Stadsdelen Sanden utgörs av en ö som ligger i centrala Vänersborg, väster om den ursprungliga stadskärnan. Området nås idag via tre vägbroar: Vassbottenleden i sydöst, Residensbron i öster och Dalbobron i väster. Stadsdelen avgränsas av Dalboviadukten som går i öst-västlig riktning och som övergår i Dalbobron i väster. Längs Sandens södra strand går järnvägen, även den ansluter via två broar. Bebyggelsen utgörs primärt av industri- och kontorsfastigheter samt kommersiella lokaler, belägna söder om Dalboviadukten. Den norra delen av Sanden består av grönytor och en småbåtshamn. Sanden avgränsas i öster av Gamla Hamnkanalen. I ett led av att utveckla området har Peab Bostad AB studerat möjligheterna till att exploatera den östra delen, mellan Residensbron i norr och Vassbottenleden i söder. Exploateringsförslaget, som endast är i en skissfas, innebär bland annat ca 200 nya bostäder och en ny gångbro över Gamla Hamnkanalen, se markerat utredningsområde i figur 1-1. Figur 1-1 Stadsdelen Sanden i Vänersborg På uppdrag av Peab Bostad AB har Structor Mark Göteborg AB utfört en geoteknisk undersökning samt översiktlig utredning av de geotekniska förutsättningarna för exploateringsförslaget. I föreliggande promemoria beskrivs geotekniska förhållanden och rekommendationer.

4 4 (11) 2 UNDERLAG Underlag utgörs av följande dokument: [1] Presentation Sandenområdet, upprättat av Peab, daterat [2] Geoteknisk undersökningsrapport (MUR)/ Geoteknik, Norra Sanden, Vänersborg, upprättad av Structor Mark Göteborg AB daterad Handlingen omfattar geotekniska undersökningar inom den norra delen av Sanden [3] Geoteknisk utredning, R/Geo, Kv. Briggen m m, detaljplan, upprättad av GEO-gruppen AB daterad Handlingen omfattar geotekniska undersökningar söder om aktuellt utredningsområde [4] Kompletterande geoteknisk utredning, Kv. Jullen 4 och 5, upprättad av J&W Samhällsbyggnad daterad Handlingen omfattar geotekniska undersökningar inom aktuellt utredningsområde [5] Geoteknisk utredning, R/Geo, Kv. Jullen 4 och 5, detaljplan, upprättad av GEO-gruppen AB daterad Handlingen omfattar geotekniska undersökningar inom aktuellt utredningsområde 3 PLANERAD BYGGNATION Exploateringsförslaget består primärt av bostadshus om ca fyra till sju våningar ovan mark. Byggnadskropparna kommer förses med ett sammanhängande underjordiskt garage. Exakt utformning och utbredning är dock inte fastställt. I figur 3-1 och -2 visas ett skissförslag i översiktsperspektiv samt tillhörande sektion, båda illustrationerna är hämtade från [1].

5 5 (11) Figur 3-1 Skissförslag, översiktsperspektiv Figur 3-2 Sektion 4 GEOTEKNISKA UNDERSÖKNINGAR Geotekniska fält- och laboratorieundersökningar redovisas i en separat handling benämnd: - Markteknisk undersökningsrapport (MUR)/ Geoteknik, daterad , upprättad av Structor Mark Göteborg AB, uppdragsnummer Inom ramen för aktuellt uppdrag har geotekniska undersökningar utförts i fyra borrpunkter. Syftet med nu utförda undersökningar har primärt varit att lokalisera djup till berg. Tidigare utförda undersökningar, relevanta för utredningsområdet, har arbetats in i MUR och redovisas på tillhörande ritningar och bilagor.

6 6 (11) 5 GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN 5.1 Topografi Utredningsområdet är flackt med en marknivå kring +46. I öster sluttar marken brant ned mot Gamla Hamnkanalen med en medelsläntlutningen om 1:1,7 à 1:1,9. Kanalens botten lodades år 2002 [4] och låg på nivåer mellan + och Jordlagerföljd Jorden består överst av friktionsjord som följs av ett mäktigt lerlager som via en bottenmorän vilar på berg. Djup till berg eller fast botten varierar inom utredningsområdet. I nordöst uppgår djup till berg till 18 m, i nordväst till à 50 m. I områdets centrala delar är djup till berg à 30 m, och i sydöst uppgår djupet till 26 m. Generellt ökar jorddjupen från öster till väster. Utförda undersökningar väster om utredningsområdet har avbrutits på ca 30 m djup. Vidare uppges i relationshandling för Dalbobron att dess östra landfäste är grundlagt med 46 m långa pålar. I figur redovisas ett utdrag ur MUR med markerade nivåer på berg eller fast botten.

7 7 (11) Figur Utdrag ur MUR med markerade nivåer på berg eller fast botten.

8 8 (11) 5.3 Jordens egenskaper Friktionsjorden utgörs av finsediment beståendes av silt, finsand och sand med varierande sammansättning. Tjockleken uppgår sammanlagt till 10 à 12 m. I flera undersökningspunkter finns skikt av mulljord och växtrester ned till nivån +42 à +, detta indikerar på att de översta 3 à 4 m av friktionsjorden består av muddringsmassor från anläggandet av Gamla Hamnkanalen. Utvärderad inre friktionsvinkel ligger kring grader. Leran är siltig och innehåller ställvis vattenförande skikt av silt och sand. Lerans skrymdensitet ligger kring 1,75 ton/m 3. Den naturliga vattenkvoten och konflytgränsen ligger mellan 40 och 60 procent respektive kring 50 procent. Leran är mellansensitiv. Den odränerade skjuvhållfastheten har inom utredningsområdet bestämts med vingförsök och utvärderats ur resultat från CPT-sonderingar. Vid utvärdering av hållfasthetsprofil har även undersökningar inom närområdet beaktats, 05GG1 [3] i söder och 16S06 i norr [2]. Medelvärdet på lerans odränerade skjuvhållfasthet kan tillskrivas kpa på nivån +36 med en ökning om 1,7 kpa/m därunder. Leran är normalkonsoliderad. Utvärderade förkonsolideringstryck, bestämt med CRS-försök (norr om utredningsområdet) respektive utvärderade ur resultat från CPT-sonderingar divergerar sinsemellan men tyder på att leran är normalkonsoliderad med en överkonsolideringsgrad kring 1,1 à 1,2. Bottenmoränens sammansättning har inte undersökts men antas utgöras av silt, sand, grus, sten och block. Utvärderade jordegenskaper redovisas grafiskt i Bilaga A. 5.4 Geohydrologiska förhållanden Inom utredningsområdet har grundvattentrycknivån mätts i ett silt-/sandlager inbäddat i lerlagret på nivån +,3. Uppmätt trycknivå ( ) är +,3 vilket innebär 1 m under marknivån. Norr om området har porvattentrycket mätts i en station med tre portrycksmätare [2]. Mätningarna visar en portrycksökning något högre än hydrostatisk fördelning. Portrycksfördelningens medelvärde kan tecknas som 0 vid nivån +44 och därunder ökandes med 10,5 kpa/m. Grundvattenytan i den övre friktionsjorden antas i stort följa aktuellt vattenstånd i Gamla Hamnkanalen, som i sin tur styrs av vattenståndet i Vänern. Nedan redovisas Vänerns karakteristika (RH2000) HHW +46,01 MW +,16 LLW +, 5.5 Stabilitetsförhållanden Stabiliteten har kontrollerats i en sektion ned mot Gamla Hamnkanalen. Beräkningen är utförd med konservativa antagande avseende släntgeometri och hamnkanalens

9 9 (11) bottennivå. Beräknad säkerhet mot stabilitetsbrott är ca 1,5 vid nuvarande marknivåer samt en permanent ytlast om 20 kpa, se figur Sektion: Gamla Hamnkanalen Skede: Nuvarande topografi, ytlast 20 kpa Analys: Kombinerad analys Filnamn: Gamla Hamnkanalen LLW.gsz Sökv äg: H:\-1601 Geoteknisk undersökning Sanden Vänersborg\1\G\Proj\Stabilitet\ Sparad, datum : Sparad, tid: 16:38:56 Analy sm etod: Morgenstern-Price Glidy tedefinition: Grid and Radius Porv attentryckdefinition: Piezometric Line Fphi = 1,4 Figur Color Name Model Unit Weight (kn/m³) Cohesion' (kpa) gr Sa (mc) Phi' ( ) gr Sa (mc) Mohr-Coulomb 0 18 si Saf (mc) Mohr-Coulomb 0 18 Le (komb) Combined, S=f(datum) Erosionsskydd Mohr-Coulomb 0 42 q = 20 kpa Constant Unit Wt. Abov e Water Table (kn/m³) C-Datum (kpa) C-Rate of Change ((kn/m²)/m) Resultat från utförd stabilitetskontroll ned mot Gamla Hamnkanalen Slänten ned mot kanalen är beklädd med huggen sten och är således inte erosionskänslig. Föreliggande exploateringsförslag med ett underjordiskt garage innebär en avlastning och förbättrar således totalstabiliteten, förutsatt att byggnadslasterna förs ned till djupare jordlager eller berg med pålar. Inför upprättande av en ny detaljplan kommer dock krävas att en detaljerad stabilitetsutredning enligt IEG Rapport 4:2010 utförs. 5.6 Sättningsförhållanden Friktionsjorden innehåller mycket silt vilket innebär att den kan omlagras och deformeras vid vibrerande arbeten så som pålnings- eller spontningsarbeten. si Saf (mc) Cu-Datum (kpa) Cu-Rate of Change ((kn/m²)/m) C/Cu Datum Ratio (Elev ation) (m) Le (komb), ,7 0,1 36 Avstånd (m) Erosionsskydd Leran är mycket sättningskänslig. Sannolikt pågår sättningar i form av krypsättningar i hela lerprofilen. Vid ökad vertikalbelastning kommer mycket stora konsolideringsoch krypsättningar att utbildas över lång tid. 5.7 Befintliga ledningar och kablar Inom området finns ledningar och kablar för VA, el, tele och opto. För befintliga ledningar och kablars läge i plan skall kontakt tas med respektive ledningsägare. 1,50 1:1.7 LLW +,

10 10 (11) 6 GEOTEKNISKA REKOMMENDATIONER 6.1 Allmänt All dimensionering avseende geokonstruktioner som faller inom ramen för Boverkets normer ska utföras enligt för projektet gällande BBR och tillhörande EKS. Geokonstruktioner för byggnadsverk ska dimensioneras enligt TRVK Bro. Grundläggningsarbetena kan hänföras till geoteknisk kategori 2 (GK2). 6.2 Preliminärt dimensioneringsunderlag Valda värden i tabell kan användas för preliminär dimensionering i syfte att bedöma grundläggningskostnader. Tabell Valda värden Material Egenskap Valt värde siltig grusig Sand Mellan nivån +46 och + siltig Sand Mellan nivån + och +36 Lera Från nivån +36 och nedåt Bottenmorän Varierar, se MUR Tunghet = 18,0 kn/m 3 m =,0 kn/m 3 Hållfasthet =,0 Tunghet = 18,0 kn/m 3 m =,0 kn/m 3 Hållfasthet =,0 Tunghet =,5 kn/m 3 Hållfasthet d1 = 0 vid nivån +36 c u =,0 kpa + 1,7 kpa/m Tunghet m =,0 kn/m 3 Hållfasthet =,0 Omräkningsfaktorn kan tillsvidare sättas till 1, Grundläggning av byggnader och byggnadsverk Bostadshus Byggnaderna rekommenderas generellt att grundläggas med spetsburna prefabricerade betongpålar. Pålarna ska dimensioneras för fullt utvecklad påhängslast. Där djup till fast botten är större än à 20 m bedöms påhängslasten, i kombination med den permanenta delen av byggnadslasten, vara dimensionerande för pålens tvärsnitt. Vid mycket stora djup till fast botten (30 à 50 m) och/eller i kombination med höga byggnadslaster kan annan påltyp så som grövre stålrörs- eller stålkärnepålar erfordras med hänsyn till påhängslasternas storlek.

11 11 (11) Om möjligt förläggs de lägre byggnaderna i väster, där jorddjupen är mycket stora. Förutsatt att byggnaderna förses med garage eller källare under mark kan de grundläggas med kohesionspålar (samverkansgrundläggning) vilket skulle reducera riskerna med för stora påhängslaster. Garagen måste då utföras som separata konstruktion, eventuellt sammanbyggda med dilatationsfog, med hänsyn till differenssättningar. Bergytan kan förväntas slutta mycket brant varför betongpålar bör förses med borrör och särskild bergdubb (s k Göteborgspåle) som borras in i berget. Konstruktioner under högsta högvattenstånd, inkl. klimateffekter, ska utföras med vattentät betong. Preliminärt gäller att källargolv dimensioneras för motsvarande vattenståndsnivå. Gångbro över Gamla Hamnkanalen Gamla Hamnkanalens bredd mäter ca 50 m. Bron kommer sannolikt behöva utföras i två eller fler spann med stöd i vatten. Detta kräver vattendom vilket normalt är en tidskrävande process. Landfästen och stöd rekommenderas att grundläggas med spetsburna pålar. 6.4 Mark Med hänsyn till sättningar och totalstabiliteten bör höjdsättningen av området följa nuvarande marknivåer. Ledningar in till pålgrundlagda byggnader bör förses med flexibla kopplingar med hänsyn till förväntade differenssättningar. 6.5 Schaktarbeten De övre jordlagren är vattenförande och innehåller mycket silt varför samtliga schakter som ska stå öppna över längre tid kommer behöva utföras inom en tät spontkonstruktion avsträvad på en nivå. Kortvariga schakter, så som ledningsschakter, kan utföras med slänt vars lutning avpassas till jordens inre friktionsvinkel. 6.6 Kompletterande undersökningar och utredningar Inför planskedet kommer krävas att en detaljerad stabilitetsutredning enligt IEG Rapport 4:2010 utförs. Det geotekniska underlaget bör i samband med den utredningen kompletteras med fler vingförsök för att på ett mer tillförlitligt sätt bestämma lerans odränerade skjuvhållfasthet. Inför systemhandling och framtagande av förfrågningsunderlag för planerade byggnader rekommenderas att djup till berg bestäms i minst fyra punkter per byggnadskropp. Vidare behöver konsolideringsförhållandena utredas mer noggrant för att bedöma ned till vilken nivå som långtidsbundna sättningar pågår och därmed storleken på påhängslaster.

12 Teknisk PM Geoteknik se PM Uppdragsnummer Handläggare Bilaga Sidnr. Bilaga A 1 (8) Sammanställning, utvärderade jordegenskaper Densitet r (t/m 3 ) 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2, Vald p Empiri (Larsson, 2007), p(w) S06 (+,8) p Figur A-1 Sammanställning av uppmätt densitet och valt värde. h:\-1601 geoteknisk undersökning sanden vänersborg\1\g\text\teknisk pm geoteknik\pm-001-bilaga a.docx

13 Teknisk PM Geoteknik se PM Uppdragsnummer Handläggare Bilaga Sidnr. Bilaga A 2 (8) Sammanställning, utvärderade jordegenskaper Figur A Vattenkvot, w (%) Vald W-1 16S01 (+,8) w 16S02 (+46,4) w 16S04 (+,8) w 16S05 (+,8) w 16S06 (+,8) w 16S07 (+,9) w 16S08 (+,8) w 16S09 (+,9) w 16S10 (+,8) w GB96-3 (+44,5) w GG1 (+,9) w 02JW01 (+46,3) w Sammanställning av uppmätt naturlig vattenkvot och valt värde. h:\-1601 geoteknisk undersökning sanden vänersborg\1\g\text\teknisk pm geoteknik\pm-001-bilaga a.docx

14 Teknisk PM Geoteknik se PM Uppdragsnummer Handläggare Bilaga Sidnr. Bilaga A 3 (8) Sammanställning, utvärderade jordegenskaper Figur A-3 Konflytgräns, w L (%) Lågplastisk Mellanplastisk Högplastisk Mycket högplastisk Vald WL-1 GF78-2 (+46) wl 16S06 (+,8) wl GB96-3 (+44,5) wl 02JW01 (+46,3) wl Sammanställning av uppmätt konflytgräns och valt värde. h:\-1601 geoteknisk undersökning sanden vänersborg\1\g\text\teknisk pm geoteknik\pm-001-bilaga a.docx

15 Högsensitiv Teknisk PM Geoteknik se PM Uppdragsnummer Handläggare Bilaga Sidnr. Bilaga A 4 (8) Sammanställning, utvärderade jordegenskaper Sensitivitet, S t (-) Figur A Lågsensitiv Mellansensitiv Kvicklera GF78-2 (+46) Fallkon, St 16S06 (+,8) Fallkon, St GB96-3 (+44,5) Fallkon, St Sammanställning av uppmätta korrigerade hållfastheter och valt värde. h:\-1601 geoteknisk undersökning sanden vänersborg\1\g\text\teknisk pm geoteknik\pm-001-bilaga a.docx

16 Teknisk PM Geoteknik se PM Uppdragsnummer Handläggare Bilaga Sidnr. Bilaga A 5 (8) Sammanställning, utvärderade jordegenskaper Odränerad skjuvhållfasthet, c u (kpa) Extremt låg Mycket låg Låg Medelhög Hög Vald Cu-1 Empiri (TK Geo) Cu (O'c-1,WL-1) S01 (+46) CPT Tfu,korr S03 (+,7) CPT Tfu,korr S04 (+46,1) CPT Tfu,korr 16S06 (+,8) CPT Tfu,korr 02JW01 (+46,3) Vb Cu,korr(WL-02JW01,O'c-1) 05GG1 (+46) Vb Cu,korr(WL-1,O'c-1) 16S06 (+,8) Vb Cu,korr(WL-16S06,O'c-1) Figur A-5 Sammanställning av uppmätta korrigerade hållfastheter och valt värde. h:\-1601 geoteknisk undersökning sanden vänersborg\1\g\text\teknisk pm geoteknik\pm-001-bilaga a.docx

17 Teknisk PM Geoteknik se PM Uppdragsnummer Handläggare Bilaga Sidnr. Bilaga A 6 (8) Sammanställning, utvärderade jordegenskaper Friktionsvinkel, φ' ( ) Vald phi 1 S01 (+46) CPTphi S03 (+,7) CPTphi S04 (+46,1) CPTphi Figur A-6 Sammanställning av utvärderad inre friktionsvinkel och valt värde. h:\-1601 geoteknisk undersökning sanden vänersborg\1\g\text\teknisk pm geoteknik\pm-001-bilaga a.docx

18 Teknisk PM Geoteknik se PM Uppdragsnummer Handläggare Bilaga Sidnr. Bilaga A 7 (8) Sammanställning, utvärderade jordegenskaper Figur A-7 Totalspänningar (kpa) Vald Ovo-1(+46) Vald U-1(gvy=+44 ; DU=10,4 kpa/m) 02JW01 (+46,3) U-medel 16S06 (+,8) U-medel Sammanställning av totalspänning, uppmätta portryck och valt värde. h:\-1601 geoteknisk undersökning sanden vänersborg\1\g\text\teknisk pm geoteknik\pm-001-bilaga a.docx

19 Teknisk PM Geoteknik se PM Uppdragsnummer Handläggare Bilaga Sidnr. Bilaga A 8 (8) Sammanställning, utvärderade jordegenskaper Figur A-8 Effektivspänningar (kpa) Vald O'vo-1(+46) Empiri (TK Geo) O'c (WL-1,Cu-1) Vald O'c-1 'Krypgräns' (0.8 x O'c-1) 16S06 (+,8) CRS O'c 16S06 (+,8) CPT O'c S01 (+46) CPT O'c S03 (+,7) CPT O'c S04 (+46,1) CPT O'c Sammanställning av utvärderade effektivspänningar och valt värde förkonsolideringstryck. h:\-1601 geoteknisk undersökning sanden vänersborg\1\g\text\teknisk pm geoteknik\pm-001-bilaga a.docx