PM GEOTEKNIK TRAVET, GÄVLE

PM GEOTEKNIK TRAVET, GÄVLE 2016-09-30

UPPDRAG 270531, Strategi om exploatering av Gävle-Valboåsen Titel på rapport: PM Geoteknik Travet, Gävle Status: Datum: 2016-09-30 MEDVERKANDE Beställare: Kontaktperson: Mark och exploatering, Samhällsbyggnad Gävle, Gävle kommun Hanna Kulla Konsult: Uppdragsansvarig: Handläggare: Kvalitetsgranskare: Tyréns AB Kenneth Andersson Anna-Lisa Thuné/Mattias Gustavsson Martin Sundvall REVIDERINGAR Revideringsdatum Version: Initialer: Uppdragsansvarig: Datum: 2016-09-30 Tyréns AB Kungsgatan 57B 3 tr 753 21 Uppsala Tel:010 452 20 00 www.tyrens.se Säte: Stockholm Org.nr: 556194-7986 2016-09-30

INLEDNING Detta PM är ett översiktligt geotekniskt underlag och ska ej ingå i förfrågningsunderlag eller bygghandling. Sammanställning av utförda undersökningar redovisas i en separat rapport, MUR (Markteknisk undersökningsrapport)/geoteknik, Travet, Gävle, Tyréns AB, daterad 2016-09-30. 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... 4 2 ÄNDAMÅL... 4 3 UNDERLAG FÖR PM... 5 4 STYRANDE DOKUMENT... 5 5 PLANERAD/FÖRESLAGEN KONSTRUKTION... 5 6 MARKFÖRHÅLLANDEN... 5 6.1 TOPOGRAFI, YTBESKAFFENHET OCH BEFINTLIGA KONSTRUKTIONER... 5 6.2 GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN... 5 6.3 HYDROGEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN... 6 6.4 MARKRADON... 7 7 SAMMANSTÄLLNING AV HÄRLEDDA EGENSKAPER... 7 7.1 HÄRLEDDA VÄRDEN... 7 7.1.1 FRIKTIONSVINKEL...7 7.2 VALT VÄRDE... 14 8 REKOMMENDATIONER... 14 8.1 INLEDNING... 14 8.2 GRUNDLÄGGNING... 14 8.2.1 BRUKSGRÄNSTILLSTÅND... 14 8.2.2 BROTTGRÄNSTILLSTÅND... 15 8.2.3 SAMMANSTÄLLNING... 15 9 FORTSATT PROJEKTERING... 16 3(16)

1 OBJEKT Tyréns AB har på uppdrag av Gävle kommun utfört en översiktlig geoteknisk undersökning inför detaljplan för del av Sätra 108:8 m.fl. I området planeras bostadsbebyggelse och kontorshus. Aktuellt område ligger mellan Gavlehovsvägen och travbanan i stadsdelen Gavlehov i norra Gävle, se figur 1. Den sydöstra delen av området ligger inom sekundärt skyddsområde för grundvattentäkt. Ungefärlig gräns för vattenskyddsområdet markeras med en blå streckad linje i figur 1 och det är sydväst om denna linje som det sekundära vattenskyddsområdet ligger. Figur 1. Aktuellt undersökningsområde markerad med en röd rektangel i figuren ovan. Ungefärlig gräns för sekundärt vattenskyddsområde markeras med en blå streckad linje. 2 ÄNDAMÅL Syftet med undersökningen är att översiktligt utreda de geotekniska förhållandena i området. Det ska i sin tur utmynna i rekommendationer om hur pass tunga byggnader som kan grundläggas så ytligt som möjligt i jorden. Så att t ex risk för nedträngande förorenat vatten ner i den närliggande grundvattentäkten kan elimineras genom att undvika pålgrundläggning eller djupa schakter. 4(16)

3 UNDERLAG FÖR PM MUR (Markteknisk undersökningsrapport)/geoteknik, Travet, Gävle, Tyréns AB, daterad 2016-09-30 Jordartskarta, SGU Kartutsnitt i dwg-format, Gävle kommun Detaljplan för travanläggning, bostäder mm, del av Sätra 108:8 m.fl., Gävle travet, Samhällsbyggnad Gävle, 2016-06-22 Gävle kommun och Gästrike Vatten AB, Gavlehov, Sätravallen och folkparken, Grundvattenundersökning etapp 1, Midvatten, 2016-06-30 4 STYRANDE DOKUMENT Styrande dokument är SS-EN 1997-1 med tillhörande nationell bilaga BFS 2013:10 EKS 9 och SS-EN 1997-2. 5 PLANERAD/FÖRESLAGEN KONSTRUKTION I området planeras flerbostadshus och kontor. 6 MARKFÖRHÅLLANDEN Utförda undersökningar redovisas i MUR (Markteknisk undersökningsrapport)/geoteknik, Travet, Gävle, Tyréns AB, daterad 2016-09-30. 6.1 TOPOGRAFI, YTBESKAFFENHET OCH BEFINTLIGA KONSTRUKTIONER Marken sluttar åt sydost och marknivån vid borrpunkterna varierar mellan +15,5 och +23,6. Marken består av en stor parkeringsyta med grus som kantas av tallskog i norr och mindre gräsytor i väster och öster. I söder finns travbanan. Markförlagda ledningar finns i området. 6.2 GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN Enligt SGU:s jordartskarta består jorden i området till största delen av sandig morän och glacial lera i området sydvästra kant, se figur 2. 5(16)

Figur 2. Utdrag ut jordartskartan, källa www.sgu.se Jorden består enligt utförda undersökningar överst av ca 0-2 m fyllning, bestående av grus, sand, silt och tegel, som underlagras av grusig sandig siltig morän eller något grusig sandig siltmorän. Ett ca 1,5 m tjockt skikt av finsandig silt bedöms finnas mellan fyllningen och moränen närmast och längs södra gränsen mot travbanan. Längre bort åt norr från travbanan finns ställvis ett skikt av sand mellan fyllningen och moränen. 6.3 HYDROGEOLOGISKA FÖRHÅLLANDEN Ett grundvattenrör har installerats i borrpunkt 16T04. Vid avläsning var röret torrt och spetsen sitter ca 5,9 m under markytan, d.v.s. på nivå +13,3 och ca 4 m ner i moränen. Midvatten har rör öster (Rb1611, Rb1610 och Rb1616) och väster (Rb1612 och Rb1609) om travbanan. I Rb1612 har grundvattenytan uppmätts till +9,6 och Rb 1609 har grundvattenytan uppmätts till +0,4. I Rb1611 har grundvattenytan uppmätts till +1,7, i Rb1610 till +0,9 och i Rb1616 till +0,2. Rörens läge redovisas i figur 3. 6(16)

Figur 3. Utdrag ur Midvattens rapport, läge för grundvattenrör. 6.4 MARKRADON Enligt behovsutredningen för ev. MKB ligger merparten av planområdet inom högriskområde för markradon varför byggnader där människor stadigvarande vistas ska uppföras radonsäkert. 7 SAMMANSTÄLLNING AV HÄRLEDDA EGENSKAPER I 7.1 redovisas härledda värden för friktionsvinkel och e-modul för fyllning, sand, finsandig silt och morän. I 7.2 redovisas valda värden för friktionsvinkel och e-modul för fyllning och morän samt karaktäristiska värden för sand och finsandig silt. 7.1 HÄRLEDDA VÄRDEN Friktionsvinkel och e-modul för fyllning, sand, finsandig silt och morän redovisas i figur 4-9. 7.1.1 FRIKTIONSVINKEL Friktionsvinkeln är framtagen enligt figur 5.2-9, TR Geo 13, version 2.0. För silt har ett avdrag på 3 gjorts för friktionsvinkeln och sonderingsmotståndet för utfylld jord har dividerats med 1,2 före utvärdering av friktionsvinkeln. 7(16)

22 21 20 19 Nivå (RH 2000) 18 17 16 15 16T02 16T03 16T04 16T05 16T06 16T07 16T08 16T09 14 13 12 28 30 32 34 36 38 40 42 44 Friktionsvinkel fyllning (grader) Figur 4. Härledd friktionsvinkel för fyllningen. 8(16)

19 18 17 Nivå (RH 2000) 16 16T04 16T08 15 14 13 34 36 38 40 42 Friktionsvinkel sand/silt (grader) Figur 5. Härledd friktionsvinkel för sanden/silten. 9(16)

24 22 20 18 Nivå (RH 2000) 16 14 16T01 16T02 16T03 16T04 16T05 16T06 16T07 16T08 16T09 12 10 8 35 37 39 41 43 45 Friktionsvinkel morän (grader) Figur 6. Härledd friktionsvinkel för moränen. 10(16)

22 21 20 19 Nivå (RH 2000) 18 17 16 15 16T02 16T03 16T04 16T05 16T06 16T07 16T08 16T09 14 13 12 0 20 40 60 80 100 E-modul fyllning (grader) Figur 7. Härledd e-modul för fyllningen. 11(16)

19 18 17 Nivå (RH 2000) 16 16T04 16T08 15 14 13 20 40 60 80 100 E-modul sand/silt (MPa) Figur 8. Härledd e-modul för sanden/silten. 12(16)

24 22 20 18 Nivå (RH 2000) 16 14 16T01 16T02 16T03 16T04 16T05 16T06 16T07 16T08 16T09 12 10 8 20 40 60 80 100 E-modul morän (MPa) Figur 9. Härledd e-modul för moränen. 13(16)

7.2 VALT VÄRDE I tabell 1 redovisas valda värden för fyllning och morän. Tabell 1. Valda värden för fyllning och morän. Jord Tunghet (kn/m 3 ) Friktionsvinkel ( ) E-modul (MPa) Fyllning 19 32 10 Morän 20 40 50 För sand och finsandig silt finns endast en sondering vardera som är mindre än 1 m i tjocklek och därför används karaktäristiska värden hämtade från TK Geo 13, version 2. Dessa värden redovisas i tabell 2. Utifrån sonderingar så syns inga påtagliga skillnader i sonderingsmotstånd mellan den finsandiga silten och sanden. Därför har istället karaktäristiska och erfarenhetsmässiga värden för både sand och finsandig silt använts för att belysa att det är två jordarter med skillnad i deformations- och hållfasthetsegenskaper. Tabell 2. Karaktäristiska värden för sand/silt. Jord Tunghet (kn/m 3 ) Friktionsvinkel ( ) E-modul (MPa) Sand 18 32 15 Finsandig silt 17 31 10 8 REKOMMENDATIONER 8.1 INLEDNING Nedan anges översiktliga rekommendationer gällande grundläggning för planerade byggnader. Antalet våningar anges endast som referens. Lasten från en våning påverkas bland annan av typ av byggnad (trä, betong etc.) och grundläggninsdjup och kan därmed variera. Tillskottslaster från ev. fyllningar måste också tas hänsyn till. En mer detaljerad utredning bör utföras vid projektering då laster, grundläggninsdjup etc. föreligger. I rekommendationerna nedan har en bedömd ytlast på 15 kpa per våning antagits. Ambitionen är att kunna grundlägga så tunga byggnader som möjligt med ytlig grundläggning på fyllningen. 8.2 GRUNDLÄGGNING 8.2.1 BRUKSGRÄNSTILLSTÅND Sättningsberäkningar har utförts för 2, 4, 6, 10 och 15 våningar och för tre fall, 2 m fyllning på morän, 2 m fyllning på 1,5 m sand på morän samt 2 m fyllning på 1,5 m finsandig silt på morän. Beräkningar har utförts enligt Hooks lag (formel 1) och en modellosäkerhet på 1,3 har använts. = γrd (1) där s= sättningen (m), σ = lasten (kpa), E d = e-modulen (kpa), t = lagertjockleken (m), γ rd = modellosäkerheten Inparametrar har valts enligt tabell 3 och 4 och bedömd sättning redovisas i tabell 5. Sättningar i sand sker relativt fort och bedöms uppstå i byggskedet. Sättningar i finsandig silt sker långsammare än i sand. 14(16)

Tabell 3. Lagertjocklek och dimensionerande värde för e-modulen. Jord Lagertjocklek (m) E-modul (MPa) Fyllning 2 10 Sand 1,5 15 Finsandig silt 1,5 10 Tabell 4. Dimensionerande ytlast för 2, 4, 6, 10 och 15 våningar. Antal våningar Dimensionerande last (kpa) 2 30 4 60 6 90 10 150 15 225 Tabell 5. Sättningar för 2, 4, 6, 10 och 15 våningar. Antal våningar Fyllning på morän (2 m) Sättningar (cm) Fyllning på sand på morän (2 m + 1,5 m) Fyllning på finsandig silt på morän (2 m + 1,5 m) 2 (30 kpa) 0,8 1,2 1,4 4 (60 kpa) 1,6 2,3 2,7 6 (90 kpa) 2,3 3,5 4,1 10 (150 kpa) 3,9 5,9 6,8 15 (225 kpa) 5,9 8,8 10,2 8.2.2 BROTTGRÄNSTILLSTÅND En bedömning av förekommande jordars hållfasthetsegenskaper ger att tillåtet grundtryck för fyllning och sand kan sättas till 100 kpa, för finsandig silt till 50 kpa och för morän till 600 kpa. Först i projekteringsskedet då geometrier på byggnadernas grundläggning bestäms och hur byggnaders laster tas om han och fördelas ned i grunden kan detaljerade beräkningar utföras. 8.2.3 SAMMANSTÄLLNING Planerade byggnader bedöms kunna grundläggas ytligt på fyllningen med platta på mark med maximalt 6 våningar där fyllningen underlagras av sand på morän. Där fyllningen underlagras av sandig silt bedöms byggnader kunna grundläggas ytligt på fyllningen med maximalt 3 våningar. För större laster än i det här fallet motsvarande högre än 6 våningar så bör byggnaders laster föras ned till moränens överyta där grundläggning utförs på t ex långsträckta sulor eller plintsulor. De hydrogeologiska utredningar som gjorts tidigare samt avläsning i gv-rör tyder på att ingen kontakt med grundvattenytan i moränen riskeras vid schakt ned till moränens överyta för grundläggning av högre byggnader än 6 våningar. 15(16)

Förekommande jordar i området har egenskaper som normalt inte föranleder behov att grundlägga byggnader på pålar. Dock ska det noteras att pålgrundläggning inte är lämpligt med tanke på närheten till Gävleåsen. Grundläggning bör utföras radonsäkert. 9 FORTSATT PROJEKTERING Kompletterande undersökningar avseende jordlager och dess egenskaper bör utföras då planerade konstruktioner, nivåer och infrastruktur är föreligger. Då bör bl.a. sanden och den finsandiga siltens utbredning och egenskaper undersökas mer detaljerat. 16(16)