PM Geoteknik Geoteknik Skaraborgs Sjukhus Nybyggnad akutmottagning mm. Skövde Kommun

Transkript

1 PM Geoteknik Geoteknik Skaraborgs Sjukhus Nybyggnad akutmottagning mm. Datum: Rev. Datum: Uppdragsnummer: Upprättad av: Granskad av: Peter Nilsson, Emil Svahn Johan Ericsson

2 INNEHÅLL 1 UPPDRAG PLANERAD BYGGNATION GEOTEKNISKA UNDERSÖKNINGAR MARKFÖRHÅLLANDEN OMRÅDE FÖR AKUTSJUKVÅRD OMRÅDE FÖR PSYKIATRI OMRÅDE FÖR OPERATION OMRÅDE FÖR RADIOLOGI NY VÄG GEOHYDROLOGI TJÄLFARLIGHET RADON STABILITET LOKALT OMHÄNDERTAGANDE AV DAGVATTEN (LOD) GRUNDLÄGGNING INOM OMRÅDE FÖR PLANERAD SJUKHUSVERKSAMHET ALLMÄNT DIMENSIONERING PLATTOR GRUNDLÄGGNING FÖR NY VÄG SCHAKTNING (12)

3 1 UPPDRAG BGM, BG&M Konsult AB har av COWI AB fått i uppdrag att utföra en geoteknisk undersökning vid Skaraborgs sjukhus i Skövde. 2 PLANERAD BYGGNATION Man planerar att bygga till befintligt sjukhus med lokaler för akutsjukvård, psykiatri, operation, radiologi samt en ny väg. De planerade byggnaderna, vägen samt borrpunkternas lägen framgår av bifogad ritning G1. 3 GEOTEKNISKA UNDERSÖKNINGAR Utförda undersökningar redovisas separat i markteknisk undersökningsrapport geoteknik (MUR Geo) med tillhörande bilagor daterad MARKFÖRHÅLLANDEN Marken inom området består till stor del av isälvsavlagringar som mestadels består av sand, ner till stort djup. I närheten av befintligt sjukhus samt inom områdena där tidigare bebyggelse har funnits finns det delvis fyllning ovanpå den naturligt lagrade jorden. Flygfoto över undersökningsområdet taget mellan 1955 och Område för Akutsjukvård Marken inom området för planerad akutsjukvård är relativt plan i nordöstra delen av området, i områdets sydvästra del sluttar marken relativt brant åt sydväst. De avvägda nivåerna vid borrhålen varierade här mellan +145,8 och +151,3. 3 (12)

4 Ytskiktet inom området består delvis av fyllning innehållande mulljord, grus, silt och sand och delvis mullhaltig ngt grusig sand ner till ett djup varierande mellan 0,1-0,5 meter. Underliggande fyllning som påträffats i bh 33 samt bh 45 o. 49 och i pg 31 o. 43 består av sten, grus, silt och sand ner till ett djup varierande mellan 0,5-4,2 meter. I provgroparna 31 och 43 samt i borrhål 33 påträffades ett skikt innehållande mullhaltig siltig sand direkt under fyllningen. Vid provgrop 31 påträffades rester av tidigare byggnation, här innehöll fyllningen betong, tegel, trärester, isolering mm. Underliggande friktionsjord består huvudsakligen av stenig grusig siltig sand, även skikt av finare friktionsjord förekommer såsom siltig finsand. Det bör beaktas att jorden inom området innehåller rikligt med skiffer. Den naturligt lagrade jorden bedöms som fast mycket fast lagrad. Fyllningen bedöms som fast lagrad, det finns dock områden, främst närmast befintligt sjukhus där lösare fyllning har påträffats. Utförda trycksonderingars nedträngningsdjup varierade här mellan 1,7 och 11,5 meter. 4.2 Område för psykiatri Marken inom området för planerad psykiatri är till stor del relativt plan, i norra delen av området sluttar marken ner mot en fotbollsplan och i västra delen finns en höjd. De avvägda nivåerna vid borrhålen varierade här mellan +147,9 och +152,3. Ytskiktet inom området består huvudsakligen av mullhaltig siltig sand / mullhaltig stenig grusig siltig sand ner till djupet 0,2-1,0 meter. I borrhål 4 bestod ytskiktet av mulljord ner till 0,1 meter och i provgrop 7 bestod ytskiktet av fyllning innehållande mulljord, silt och sand ner till 0,3 meter. I borrhål 9 och 26 bestod jorden direkt under ytskiktet av mullhaltig, stenig grusig, siltig, sand ner till 0,6 resp. 0,8 meters djup. Underliggande fyllning i provgrop 7 innehöll sten, grus, silt och sand ner till 2,1 meters djup. Direkt under fyllningen påträffades ett skikt av gyttja ner till 2,3 meter. Underliggande friktionsjord består huvudsakligen av stenig grusig siltig sand, även skikt av finare friktionsjord förekommer såsom siltig finsand. Det bör beaktas att jorden inom området innehåller rikligt med skiffer. Den naturligt lagrade jorden bedöms som fast mycket fast lagrad. Utförda trycksonderingars nedträngningsdjup varierade här mellan 0,6-10,0 meter. 4 (12)

5 4.3 Område för operation Marken inom området där man planerar att anlägga lokaler för operation är i västra delen relativt plan med en lätt sluttning mot norr. I östra delen finns en brant slänt där höjdskillnaden är ca 4-5 meter. De avvägda nivåerna vid borrhålen varierade här mellan +146,7 och +151,4. Ytskiktet inom området består huvudsakligen av fyllning innehållande mulljord, sten, grus, silt och sand, i borrhål 29 bestod ytskiktet av mullhaltig, siltig, sand ner till djupet 0,1-0,7 meter. Underliggande fyllning innehåller sten grus silt och sand ner till ett djup varierande mellan 1,6 och 4,0 meter. I borrhål 22 påträffades ett skikt innehållande mullhaltig ngt grusig siltig sand direkt under fyllningen på djupet 3,2 3,5 meter. Underliggande friktionsjord besår huvudsakligen av stenig grusig siltig sand, även skikt av finsand har påträffats. I borrhål 30 påträffades grusig sandig silt på djupet 4-5 meter. Det bör beaktas att jorden inom området innehåller rikligt med skiffer. Den naturligt lagrade jorden bedöms som fast mycket fast lagrad. Fyllningen bedöms som fast lagrad, det finns dock områden, främst närmast befintligt sjukhus där lösare fyllning har påträffats. Utförda trycksonderingars nedträngningsdjup varierade här mellan 0,9-10,9 meter. 4.4 Område för radiologi Marken inom området för planerad radiologi är relativ plan, de avvägda nivåerna vid borrhålen varierade här mellan +150,5 och 150,7. Ytskiktet inom området består av fyllning innehållande mulljord, sand och grus ner till 0,2 meter. Härunder följer fyllning innehållande sten, grus, silt och sand ner till 4,2 meters djup. Underliggande friktionsjord utgörs av ngt stenig ngt grusig siltig sand, skikt av finare material såsom finsand kan även förekomma. Det bör beaktas att jorden inom området innehåller rikligt med skiffer. Den naturligt lagrade jorden bedöms som fast lagrad. Fyllningen bedöms som fast halvfast lagrad. Utförda trycksonderingars nedträngningsdjup varierade här mellan 4,8 11,5 meter. 5 (12)

6 4.5 Ny väg Marken inom området där en ny väg planeras är relativt kuperad med lågpunkter vid borrhål 51 och 53 och höjder vid borrhål 52 och 54. De avvägda nivåerna vid borrhålen varierade här mellan +140,8 och +147,3. Ytskiktet bestod i borrhål 53 av siltig mulljord ner till 1,3 meters djup, härunder följer torv ner till djupet 2,5 meter. Underliggande jord består av siltig sand ner till 5 meters djup. Inom de högre belägna delarna av vägens sträckning består jorden direkt under ytskiktet av friktionsjord. Det bör beaktas att jorden inom området innehåller rikligt med skiffer. Utförda trycksonderingars nedträngningsdjup varierade här mellan 2,0 8,3 meter. Utdrag ur SGU:s Jordartskarta 6 (12)

7 Vy över undersökningsområdet Norra delen av undersökningsområdet 7 (12)

8 Undersökningsområdet 5 GEOHYDROLOGI Uppmätta vattenytor samt grundvattenytor redovisas i separat markteknisk undersökningsrapport geoteknik (MUR Geo) med tillhörande bilagor daterad TJÄLFARLIGHET 7 RADON Jorden bedöms huvudsakligen tillhöra tjälfarlighetsklass 2 och materialtyp 3B enligt AMA Anläggning. Radonmätning har utförts i 4 punkter med s.k. ROAC-detektorer. Mätvärdena redovisas i separat markteknisk undersökningsrapport geoteknik (MUR Geo) med tillhörande bilagor daterad STABILITET Det bedöms ej föreligga några stabilitetsproblem inom området för planerad byggnation. Detta med hänsyn till marklutningar samt rådande jordlagerförhållanden. 9 LOKALT OMHÄNDERTAGANDE AV DAGVATTEN (LOD) Inom området bedöms LOD genom perkolation som genomförbar. Jordens permeabilitet (vattengenomsläpplighet) i de övre jordlagren bedöms ligga i intervallet K m/s. 8 (12)

9 Ytlig och spridd infiltration till grönytor kan sannolikt utföras under förutsättning att marklutningar skapas från hus. 10 GRUNDLÄGGNING INOM OMRÅDE FÖR PLANERAD SJUKHUSVERKSAMHET 10.1 Allmänt Grundläggning kan ske på frostskyddad nivå med sulor, alternativt förstyvad bottenplatta, på naturligt lagrad jord eller väl packad fyllning (sedan allt organiskt material borttagits ner till mellan 0,1 3,5 m djup). Grundläggning kan utföras enligt SS-EN Geoteknisk kategori GK1 (där så är möjligt). Tillåtet grundtryck f d sättes till 150 kpa på naturligt lagrad oorganisk jord. Eventuella uppfyllnader ska medräknas i belastningen för konstruktionen. I direkt anslutning till befintlig sjukhusbyggnad har fyllnadsmassor av lösare lagring påträffats, de lösare massorna skall schaktas ur och återfyllas. Grundläggning kan även ske enligt SS-EN Geoteknisk kategori GK2. Vid dimensionering används karakteristiska värden/medelvärden enligt tabell 1. Tabell 1 Karakteristiska värden, medelvärden Djup under befintlig markyta [m] Friktionsvinkel, k [ ] Elasticitetsmodul, E k [MPa] Odränerad skjuvhållfasthet, C uk [kpa] Tunghet, G k [kn/m 3 ] Packad fyllning, tillfört krossmaterial Fast lagrad friktionsjord Vidare ska belysas att jorden är erosionsbenägen, vilket kräver beaktande bland annat med avseende på schaktarbeten. Fyllning/packning skall utföras enligt Anläggnings AMA. Geotextil klass N3 på schaktbotten som materialskiljande lager förordas. Innan fyllning skall schaktbotten besiktigas av geotekniskt sakkunnig. 9 (12)

10 10.2 Dimensionering plattor Övergripande uppgifter Geoteknisk kategori 2 avses. Dimensionering av plattor ska ske i både brott- och bruksgränstillstånd enligt Tillämpningsdokument EN , kapitel 6 Plattgrundläggning (IEG Rapport 7:2008).(*1) Grundläggningsmetod avser plattor, vilket ger dimensioneringssätt DA3. Friktionsvinkel ska tas fram för beräkning i brottgränstillstånd. E-modulen ska tas fram för beräkning i bruksgränstillstånd, avseende sättningar. Gränstillstånd i brottgräns är STR/GEO. Allmänt gäller X d = (1/ γ M ) η X Medelvärde X Medelvärde framgår i tabell 1 ovan Framtagning av omräkningsfaktorn, η Utförs enligt avsnitt i (*1) η 1 η 2 η 3 η 4 = 0,95 väljs η 5 η 6 = 0,95 väljs vid långsträckt platta och η5 η6 = 0,95 väljs vid kvadratisk/rektangulär platta η 7 η 8 = 1,0 η 1 η 2 η 3 η 4 η 5 η 6 η 7 η 8 = η = 0,95 0,95 1,0 = 0,9 η = 0, Framtagning av friktionsvinkel φ Friktionsvinkel tan φ Partialkoefficient γ M = 1,3 enligt A.2.2 i bilaga A i (*1) η = 0,9 enligt ovan X d = arctan (η 1/γ M tan X Medelvärde ) Framtagning av Elasticitetsmodul X d = (1/γ M ) η X Medelvärde eller E d = E k /γ M η = 0,9 enligt ovan γ M = 1,0{Enligt avsnitt A.4 i bilaga A Beräkningsex. friktionsjord i (*1)}. En faktor beroende på modellosäkerhet, γ Rd = 1,3 ska inkluderas vid beräkning i bruksgräns. Detta enligt tabell 4.4 avsnitt 4.6 i (*1). 10 (12)

11 Framtagning av odränerad skjuvhållfasthet η = 0,9 enligt ovan och X d = (1/γ M ) η X Medelvärde Partialkoefficient γ cu = 1,5 (=γ M ), enligt A.2.2 i bilaga A i (*1) Framtagning av tunghet X d = (1/γ M ) η X Medelvärde X Medelvärde = Väljs till 18 kn/m 3 η = 1,0 γ M = 1,0 enligt A.2.2 i bilaga A i (*1) Dimensionerande värden Dimensionerande värden anges i tabell 2, nedan. Tabell 2 Dimensionerande värden Djup under befintlig markyta [m] Friktionsvinkel, d [ ] Elasticitetsmodul, E d [MPa] Odränerad skjuvhållfasthet, C ud [kpa] Tunghet, G k [kn/m 3 ] Packad fyllning, tillfört krossmaterial Fast lagrad friktionsjord 30,1 36,0* A ,9 18,0* A - 18 Not: * A En faktor beroende på modellosäkerhet, Rd = 1,3 ska inkluderas vid beräkning i bruksgräns. Detta enligt bl.a. tabell 4.4 avsnitt 4.6 i (*1) Övrigt I direkt anslutning till befintligt sjukhus har fyllnadsmassor med lösare lagring påträffats, de lösare massorna skall schaktas ur och återfyllas. 11 (12)

12 11 GRUNDLÄGGNING FÖR NY VÄG Förutsättningarna för grundläggning av den nya vägen bedöms huvudsakligen som goda. Inom området runt borrhål 53 har torv påträffats ner till ca 2,5 meters djup. Torven bör grävas ur innan grundläggning. Fyllning/packning skall utföras med icke tjälfarligt material enligt AMA Anläggning. Geotextil på schaktbotten som materialskiljande lager förordas. Innan fyllning skall schaktbotten besiktigas av geotekniskt sakkunnig. 12 SCHAKTNING Schaktning i friktionsjord kan över grundvattenytan ske med en släntlutning av 1:1,5. Vid schaktning under grundvattenytan och samtidig länshållning av schakten finns risk för erosion och bottenuppluckring. Eftersom det delvis kommer att bli aktuellt med schaktning och återfyllning under grundvattennivån krävs att detta studeras och planeras särskilt innan arbetet påbörjas. Vid schaktning i siltig jord finns risk för ytuppmjukning och utflytning av slänter vid vattenövermättnad på grund av t ex regn. För att begränsa utflytning av slänter kan dessa övertäckas vid regnväder. Schakter på mindre yta, t ex för plintar och ledningar kan eventuellt ske till större djup än de ovan angivna och får då beräknas för varje enskilt fall. Det bör beaktas att jorden inom området delvis innehåller sten och block All schaktning skall utföras enligt handboken Schakta Säkert (Svensk Byggtjänst, SGI/SBUF 2015). BGM, Konsult AB Skövde Peter Nilsson Johan Ericsson 12 (12)