Geoteknisk undersökning och stabilitetsutredning. Innertavle 2:3 och 14:4, Umeå SLUTRAPPORT

Transkript

1 Geoteknisk undersökning och stabilitetsutredning för detaljplan Innertavle 2:3 och 14:4, Umeå SLUTRAPPORT

2 UPPDRAG , Geoteknisk undersökning för detaljplan, Innertavle Titel på rapport: Status: Geoteknisk undersökning och stabilitetsutredning för detaljplan, Innertavle, Umeå Slutrapport Datum: MEDVERKANDE Beställare: Kontaktperson: Per Lundsten, Anders Dahlgren, Lennart Dahlgren Per Lundsten Konsult: Uppdragsansvarig: Handläggare: Kvalitetsgranskare: Tyréns AB Anna Sjöstedt Anna Sjöstedt, Stina Dahlberg Lena Mörén REVIDERINGAR Revideringsdatum Version: Initialer: ÅR-MÅN-DAG Namn, Företag Namn, Företag Uppdragsansvarig: Datum: ÅR-MÅN-DAG Handlingen granskad av: Datum: ÅR-MÅN-DAG Tyréns AB Västra Norrlandsgatan 10B Umeå Tel: Säte: Stockholm Org.nr:

3 SAMMANFATTNING Tyréns AB har på uppdrag av Per Lundsten, Anders Dahlgren och Lennart Dahlgren utfört en geoteknisk undersökning inför avstyckning av tomter på fastigheterna Innertavle 2:3 och Innertavle 14:4, Umeå. Planerad bebyggelse på varje tomt är enfamiljshus med maximalt 2 stycken komplementbyggnader Syftet med undersökningen är att ge underlag avseende de geotekniska förhållandena så att planerade grundläggningsarbeten kan dimensioneras och även utreda stabilitetsförhållanden i slänten på fastigheternas östra del vid bebyggelse och fyllningsarbete. En geoteknisk undersökning utfördes med borrbandvagn på fastigheterna den 26:e och 27:e april 2016 av Markku Jämsä, Tyréns AB. Undersökningen omfattade viktsondering, slagsondering, hejarsondering, skruvprovtagning och installation av ett grundvattenrör. Tre siktanalyser av jorden på fastigheten utfördes. Kontroll av släntstabilitet har utförts för släntens nuvarande geometri samt för utfyllnad i slänten för planerade bostäder. Beräkningar har utförts i brottgränstillstånd, med tillskottslast från planerad bebyggelse motsvarande 20 kpa vilket motsvarar ungefär en tvåvåningsbyggnad. Stabilitetsberäkningarna har utförts med programmet GeoStudio och beräkningsmetod Morgenstern-Price. Vid beräkningar av släntstabiliteten ska säkerhetsfaktorn som erhålls med beräkningar i stabilitetsprogram överstiga FEN >1,0. För befintlig slänt föreligger låg risk för stabilitetsbrott. Beräkningar med uppfyllnad och last från framtida husbebyggelse påverkar stabiliteten men säkerhetsfaktorn uppfyller kraven där F EN > 1,0. Planerade byggnader rekommenderas att grundläggas ytligt med platta på mark men kan även grundläggas på plintar (av typen Älvsbyhus) eller med torpargrund (av typen Smålandsvilla). Planerad bebyggelse bör inte överstiga 2 våningar. Uppfyllnader med fyllningsmaterial öster om befintliga Brännbackavägen för att plana ut slänten kan utföras till nivå +22 (RH 2000) utan att stabilitetsproblem föreligger. Beställare: Per Lundsten Slutrapport 3(11)

4 INLEDNING Föreliggande PM behandlar projekteringsförutsättningar avseende geoteknik och grundvatten för rubricerat objekt. Projekterings PM 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. INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 OBJEKT ÄNDAMÅL UNDERLAG FÖR UNDERSÖKNINGEN STYRANDE DOKUMENT BEFINTLIGA FÖRHÅLLANDEN PLANERAD/FÖRESLAGEN EXPLOATERING UTFÖRDA UNDERSÖKNINGAR POSITIONERING GEOTEKNISKA LABORATORIEUNDERSÖKNINGAR MARKFÖRHÅLLANDEN GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN MATERIALTYP, TJÄLFARLIGHET OCH LAGRINGSFÖRHÅLLANDEN HYDROGEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN SAMMANSTÄLLNING AV HÄRLEDDA EGENSKAPER DIMENSIONERING OCH/ELLER BERÄKNING FÖRUTSÄTTNINGAR GEOTEKNISK KATEGORI OCH SÄKERHETSKLASS DIMENSIONERING OCH BERÄKNINGAR ALLMÄNT PARTIALKOEFFICIENTER I BROTTGRÄNS OMRÄKNINGSFAKTORER DIMENSIONERANDE VÄRDEN KRAV OCH RESULTAT GJORDA ANTAGANDEN REKOMMENDATIONER INLEDNING SLÄNTSTABILITET GRUNDLÄGGNING SCHAKTARBETEN Beställare: Per Lundsten Slutrapport 4(11)

5 11.5 FYLLNINGSARBETEN ANLÄGGNING AV HÅRDGJORDA YTOR LEDNINGAR KONTROLLER UNDER BYGGSKEDET Bilagor Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Laborationsprotokoll siktanalys Skruvprovtagningsprotokoll Stabilitetsberäkning B-B Utvärdering sonderingar Ritningar Ritning Beskrivning, skala, format Daterad G-001 Plan, 1:400, A G-002 Sektion A-A, H1:100 L1:200, A1 Sektion B-B, 1:100, A Beställare: Per Lundsten Slutrapport 5(11)

6 1 OBJEKT På uppdrag av Per Lundsten, Anders Dahlgren och Lennart Dahlgren har Tyréns AB utfört en geoteknisk undersökning inför avstyckning av tomter på fastigheterna Innertavle 2:3 och Innertavle 14:4, Umeå. Planerad bebyggelse på varje tomt är enfamiljshus med maximalt 2 stycken komplementbyggnader. Uppdragsanvarig för Tyréns AB är Anna Sjöstedt. Beställarnas kontaktperson har varit Per Lundsten. 2 ÄNDAMÅL Syftet med undersökningen är att ge underlag avseende de geotekniska förhållandena så att planerade grundläggningsarbeten kan dimensioneras och även utreda stabilitetsförhållanden vid bebyggelse och fyllningsarbete. 3 UNDERLAG FÖR UNDERSÖKNINGEN Följande underlag har använts vid planeringen av undersökningen. Detaljplanekarta över området, DNR BN-2014/01672 Kvartärgeologiska kartan, 20K Umeå/20L Holmön, SGU serie Ak nr 5 del 1, jordarter Jordartskartan från SGU:s kartvisare tusen-sv.html Ortofoto från Google Earth. 4 STYRANDE DOKUMENT Följande styrande och rådgivande dokument har använts i denna undersökning. SS-EN :2005 (Eurokod 7) Tillämpningsdokument slänter och bankar, EN kapitel 11 och 12 (IEG Rapport 6:2008 rev 1). Anvisningar för släntstabilitetsutredningar, Skredkommissionen, Rapport 3:95. Trafikverkets tekniska råd för geokonstruktioner, TR Geo 13, 2013:0668. Tillämpningsdokument plattgrundläggning, EN kapitel 6 AMA Anläggning 13 5 BEFINTLIGA FÖRHÅLLANDEN Fastigheterna är belägna i början (från Umeå sett) av byn Innertavle som ligger ca 9 km öster om Umeå centrum, se figur 1 för kartbild. De delar av fastigheterna Innertavle 2:3 och Innertavle 14:4 som är aktuella för avstyckning ligger i ett område med småhusbebyggelse. Fastigheterna ligger i ett geologiskt bildningsområde som utgörs av morän med postglacialsand och på lägre belägna områden. Fastigheterna gränsar till småhusbebyggelse i norr och i väster, väster om Brännbackavägen. I söder och öster gränsar området mot åkermark och skogsmark. Beställare: Umeå kommun 6(11)

7 Aktuellt område för planerad avstyckning är i dagsläget inte bebyggd men till stor del avverkad. I övrigt består området av skogsmark. Planerade tomter ligger i en slänt som sluttar åt öster. Nivåskillnaden mellan släntkrön och släntfot är ca 5 m. Figur 1 Undersökt område(inringat i rött) i Innertavle, Umeå. 6 PLANERAD/FÖRESLAGEN EXPLOATERING Undersökt område planerat för avstyckning är i dagsläget inte bebyggd. Fastigheterna planeras för småhusbebyggelse i 1 eller 2 plan med maximalt 2 stycken komplementbyggnader. Bebyggelse planeras inom den västra delen av de avstyckade fastigheterna för nivåmässigt bästa anslutning mot Brännbackavägen. 7 UTFÖRDA UNDERSÖKNINGAR En geoteknisk undersökning utfördes på fastigheterna den 26:e och 27:e april 2016 av Markku Jämsä, Tyréns AB. Undersökningen utfördes med en borrbandvagn av typ Geotech 604D och omfattade: Viktsondering (Vim) i 5 st. punkter Slagsondering (Slb) i 4 st. punkter Hejarsondering (Hfa) i 2 st. punkter Skruvprovtagning (Skr) i 3 st. punkter Installation av grundvattenrör (Rf) i 1 st. punkt Upptagna störda jordprover har okulärbesiktigats av fältingenjör i fält. Ingen specifik lukt eller missfärgning som kan vara tecken på föroreningar noterades vid provtagningen. Provhantering och hantering av jordprover har utförts enligt SGF Rapport 1:2013 Geoteknisk Fälthandbok. Borrpunkternas läge redovisas på ritning G-001 och i sektioner på ritning G POSITIONERING Inmätning av borrpunkter har utförts av Erik Hugosson, Tyréns AB. Inmätning har utförts i plansystem Sweref och höjdsystem RH Beställare: Umeå kommun 7(11)

8 7.2 GEOTEKNISKA LABORATORIEUNDERSÖKNINGAR Vid fältundersökningen upptogs jordprover i 3 st. punkter för siktanalys av moränen. Siktanalyser har utförts av Medhat Al-Nasrawi, Tyréns AB på Tyréns geotekniska laboratorium i Sundsvall. Protokoll för siktanalyserna redovisas i bilaga 1. 8 MARKFÖRHÅLLANDEN 8.1 GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN Marken på undersökta fastigheter består i ytan av fyllningsmassor. Fyllningarnas mäktighet är 0,2 m och består av grusig siltig sand (grsisa) eller siltig sandmorän (sisati). Naturlig jord under fyllningsmassorna utgörs av 0,1 m mulljord (Hu) som underlagras av 0,5 m grusig sand (grsa). I borrpunkt 5 påträffas växtdelsskikt i sanden. Därefter följer morän. Moränen är av typen siltig sandmorän (sisati) eller grusig sandig siltig morän (grsasiti). Moränen påträffas på nivå +20 till nivå MATERIALTYP, TJÄLFARLIGHET OCH LAGRINGSFÖRHÅLLANDEN Sand tillhör materialtyp 2 och tjälfarlighetsklass 1. Siltig sandmorän och grusig sandig siltig morän tillhör materialtyp 3B och tjälfarlighetsklass 2. och tjälfarlighetsklasser enligt AMA Anläggning 13 tabell CB/1. Sanden är löst till medelfast lagrad. Moränen är mycket fast lagrad. Lagringstäthet enligt SS-EN :2007, bilaga H 8.2 HYDROGEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN I GW3 påträffas grundvatten på nivå +21,4 (0,9 m under befintlig markyta). Fritt stående vatten påträffas på nivå +21,2 (0,3 m under befintlig markyta) i borrpunkt 1 och på nivå +21,7 (0,5 m under befintlig markyta) i borrpunkt 5. 9 SAMMANSTÄLLNING AV HÄRLEDDA EGENSKAPER Jordens friktionsvinkel och elasticitetsmodul har utvärderats utgående från utförda hejar- och viktsonderingar, som har utvärderats enligt samband i TK Geo 13. Härledda egenskaper redovisas i tabell 1 nedan. Utvärderade sonderingar redovisas i bilaga 4. Tabell 1: Valda värden utifrån utvärderade sonderingar Jordart Friktionsvinkel ( ) Elasticitetsmodul (MPa) sisati DIMENSIONERING OCH/ELLER BERÄKNING 10.1 FÖRUTSÄTTNINGAR Kontroll av släntstabilitet har utförts för släntens nuvarande geometri samt för utfyllnad i slänten för planerade bostäder. Beräkningar har utförts med antagande om plant spänningstillstånd (2 dimensionellt) för den bedömda brantaste lutningen hos slänten. Beräkningar har utförts i brottgränstillstånd, med tillskottslast från planerad bebyggelse motsvarande 20 kpa vilket motsvarar ungefär en tvåvåningsbyggnad. Beräkningar har utförts en sektion, B-B enligt planritning G GEOTEKNISK KATEGORI OCH SÄKERHETSKLASS Planerade byggnaders grundläggning och eventuella stödkonstruktioner hänförs till geoteknisk kategori 2 (GK 2) och säkerhetsklass 2 (SK 2). Beställare: Umeå kommun 8(11)

9 10.3 DIMENSIONERING OCH BERÄKNINGAR ALLMÄNT Säkerhet mot stabilitetsbrott är bestämd i enighet med IEG s tillämpningsdokument EN kapitel 11 och 12, slänter och bankar. Dimensioneringen har skett via beräkningar enligt dimensioneringssätt DA3 tillsammans med hävdvunna åtgärder. Stabilitetsberäkningarna har utförts med programmet GeoStudio 2012 (SLOPE/W) version och beräkningsmetod Morgenstern-Price. Jordlagrens dimensionerande egenskaper finns angivna i avsnitt nedan PARTIALKOEFFICIENTER I BROTTGRÄNS Partialkoefficienter för framtagande av dimensionerande materialegenskaper framgår i Tabell 2 nedan. Tabell 2 Partialkoefficienter Materialegenskaper Partialkoefficient, γ M Tunghet 1,0 Friktionsvinkel 1,3 Skjuvhållfasthet 1,5 Effektiv kohesion 1, OMRÄKNINGSFAKTORER Omräkningsfaktorn har bedömts enligt Tabell 3 nedan för jordens egenskaper. Tabell 3 Omräkningsfaktorer friktionsvinkel Jordmaterial Djup från bef. markyta [m] η φ(1,2) η φ(3) η φ(4,5,6,7) η φ(tot) grsa (grusig sand) 0 ca 2 m 0,95 0,95 1,0 0,9 sisati (siltig sandmorän) från ca 2 m 0,95 0,95 1,0 0, DIMENSIONERANDE VÄRDEN Härledda egenskaper enligt ovan har omräknats till dimensionerande värden enligt sambandredovisade nedan. De använda dimensionerande värdena redovisas i Tabell 4 nedan. Det dimensionerande värdet för geokonstruktionen beräknas enligt IEG:s tillämpningsdokument som: = för skjuvhållfasthet och som där = tan för friktionsvinkel γ M Fast partialkoefficient enligt tabell 1 η Omräkningsfaktor enligt tabell 3 X d Dimensionerande värde för aktuellt material Härledd materialegenskap Tabell 3 Dimensionerande materialegenskaper Jordmaterial Djup från bef. markyta [m] Friktionsvinkel, φ [ ] grsa (grusig sand) 0 ca 2 32,4 18 sisati (siltig sandig morän) från ca 2 m 32,4 18 Tunghet, γ [kn/m 3 ] I utförda stabilitetsberäkningar har grundvattennivån ansatts till ca 1,0 meter under markytan enligt mätning i GW3. En last på 20 kpa från planerade byggnader har lagts på vid beräkningarna, vilket motsvarar ungefär ett tvåvåningshus. Beställare: Umeå kommun 9(11)

10 KRAV OCH RESULTAT För säkerhetsklass 2 (SK2) ska säkerhetsfaktorn som erhålls med beräkningar i stabilitetsprogram överstiga FEN >1,0 i enighet med IEG:s tillämpningsdokument EN kapitel 11 och 12, Slänter och bankar. För säkerhetsklass 1 (SK1) ska säkerhetsfaktorn överstiga FEN>0,9. Byggnader infaller under säkerhetsklass 2. Beräkningar har utförts med dränerad analys eftersom samtliga jordlager bedöms vara friktionsjordar. Utförda beräkningar för befintliga förhållanden samt utfylld slänt med laster från byggnader redovisas i bilaga 3. I utförda beräkningar erhölls en säkerhetsfaktor FEN>1,0 på ett avstånd av 1 meter från släntkrön mot släntfot i sektion B-B och placering av framtida bebyggelse 1 meter från slänt krön, se bilaga 3. Den geometri som simulerats i beräkning (Bilaga 3) bedöms vara ett representativt värsta fall. Erosion i släntfot påverkar också stabiliteten negativt, men en känslighetsanalys av detta visar att mindre erosion <1 meter inte påverkar stabiliteten för planerad bebyggelse nämnvärt GJORDA ANTAGANDEN I beräkningarna har inte inverkan av hänsyn till 3-dimensionella (ändyte-) effekter beaktats, vilket skulle ha en fördelaktig inverkan på den beräknade säkerheten mot brott. 11 REKOMMENDATIONER 11.1 INLEDNING Fastigheterna är i dagsläget inte bebyggda men uppförande av småhusbebyggelse planeras inom området. Planerade byggnader är småhusbebyggelse i 1 eller 2 plan med maximalt 2 st. komplementbyggnader. Bebyggelse planeras på den västra delen av de avstyckade fastigheterna för nivåmässigt bästa anslutning mot Brännbackavägen. Viss uppfyllning av tomten ut mot slänten kan förekomma SLÄNTSTABILITET För befintlig slänt föreligger låg risk för stabilitetsbrott. Borrpunkt 4 i släntfot är grund och stopp mot berg eller block påträffades efter 1,8 meter vilket inverkar positivt på totalstabiliteten. Beräkningar med uppfyllnad och last från framtida husbebyggelse påverkar stabiliteten men säkerhetsfaktorn uppfyller kraven enligt SK 2 där F EN > 1,0. Planerad bebyggelse bör inte överstiga 2 våningar och rekommenderas att grundläggas ytligt. Uppfyllnader med fyllningsmaterial öster om befintliga Brännbackavägen för att plana ut slänten är beräknade till nivå max ca +22 (RH 2000) utan att stabilitetsproblem föreligger GRUNDLÄGGNING Planerade byggnader rekommenderas att grundläggas ytligt med platta på mark men kan även grundläggas på plintar (av typen Älvsbyhus) eller med torpargrund (av typen Smålandsvilla). Grundläggning av byggnader ska ske frostfritt i naturligt lagrad sand eller morän. Dimensionering ska utföras enligt Eurokod och dimensionerande grundtryck för platta på mark eller plintar uppgår till 200 kpa, enligt Tillämpningsdokument Plattgrundläggning (Rapport 7:2008). Grundläggning ska utföras på ett 150 mm dränerande lager enligt AMA Anläggning 13 och får utföras efter att borttagning av all mullhaltig jord och eventuellt gamla fyllningsmassor ner till naturligt lagrad jord. För att dimensionerande grundtryck på 200 kpa ska gälla ska schakt och konstruktionsarbeten utföras i torrhet. Grundläggning får ej utföras på tjälad jord. Vid grundläggning vintertid ska all fyllning under byggnad utgöras av bergskross. Beställare: Umeå kommun 10(11)

11 11.4 SCHAKTARBETEN Moränen innehåller silt och flytning kan uppstå vid bearbetning i vattenmättat tillstånd vilket bör beaktas vid schakt- och fyllnadsarbeten under grundvattenytan samt vid nederbörd och snösmältning. Schakt ska ske med slät skopa. Jordens hållfasthet vid flytning blir lägre vilket påverkar schaktslänten. Vid schakt under grundvattenytan kan schaktslänt hållas i 1:1,5 eller flackare. Morän innehåller block som kan lyfta vid frysning. Därför rekommenderas blockrensning under och runtom grundplattans ytterkant. Schaktansvarig skall alltid ta ställning till schaktslänters stabilitet på plats och anpassa dessa efter rådande förhållanden. Övriga anvisningar enligt arbetsmiljöverkets skrift Schakta säkert samt Länshållning vid schaktarbeten. Schakt ska utföras så att befintliga byggnader och konstruktioners grundläggning inte påverkas FYLLNINGSARBETEN All fyllning under byggnad och urgrävda områden ska minst tillhöra materialtyp 2-3B enligt AMA Anläggning 13 tabell CE/1 och materialet packas enligt tabell CE/4. Fyllning under platta, plintar och andra bärande delar på konstruktionen ska minst tillhöra materialtyp ANLÄGGNING AV HÅRDGJORDA YTOR Den siltiga sandiga moränen är måttligt tjälfarlig. Tjällyftningar kan komma att uppstå på snöfria ytor. Lyftningskänsliga ytor som till exempel garageuppfart och altan bör därför skyddas mot tjälnedträngning med hjälp av frostskyddsisolering. Lyftningssäker isolering i Umeåområdet uppgår till 12 cm extruderad cellplast, t ex Styrofoam. Överbyggnad för hårdgjorda ytor rekommenderas att dimensioneras enligt AMA Anläggning 13 för ett terrassmatarial av typ 3B och tjälfarlighetsklass LEDNINGAR Ledningar grundläggs i den naturligt lagrade moränen enligt AMA Anläggning KONTROLLER UNDER BYGGSKEDET Dokumentation i form av kontrollplan och fotografering rekommenderas under tiden som grundläggningsarbetet av villan utförs. Beställare: Umeå kommun 11(11)

12