Ändringsförteckning VER. GRANSKAD GODKÄND Sweco Drottningtorget 14 Box 286 SE 201 22 Malmö, Sverige Telefon +46 (0)040 16 70 00 Fax www.sweco.se Sweco Civil AB Org.nr 556507-0868 Styrelsens säte: Stockholm Håkan Lindgren Gruppchef Malmö Geoteknik Telefon direkt +46 (0)4 016 70 03 Mobil +46 (0)734 12 80 03 hakan.lindgren@sweco.se
Sammanfattning Föreliggande Projekterings PM Geoteknik behandlar projekteringsförutsättningar avseende geoteknik för planerad nybyggnad av brokonstruktion i Helsingborg. Sammanställning av utförda undersökningar redovisas i en separat rapport, Markteknisk Undersökningsrapport Geoteknik (MUR/Geo) daterad. Föreliggande handling är upprättad i syfte att användas som vägledning i fortsatt planering och projektering av planerad konstruktion. Sweco Drottningtorget 14 Box 286 SE 201 22 Malmö, Sverige Telefon +46 (0)040 16 70 00 Fax www.sweco.se Sweco Civil AB Org.nr 556507-0868 Styrelsens säte: Stockholm Håkan Lindgren Gruppchef Malmö Geoteknik Telefon direkt +46 (0)4 016 70 03 Mobil +46 (0)734 12 80 03 hakan.lindgren@sweco.se
Innehållsförteckning 1 Uppdrag 2 2 Omgivningsbeskrivning 2 3 Planerad konstruktion 2 4 Befintliga anläggningar 2 5 Styrande dokument, referenser m.m. 3 6 Underlag för Projekterings PM, geoteknik 3 7 Markförhållanden 3 7.1 Topografi 3 7.2 Geotekniska förhållanden 3 7.2.1 Sedimentär berggrund 4 7.3 Geohydrologiska förhållanden 4 8 Rekommendationer 4 8.1 Allmänt 4 8.2 Grundläggning 4 8.3 Schaktning 5 8.4 Grundvatten 5 8.5 Fyllning och packning 6 9 Dimensionering 6 9.1 Beskrivning av geokonstruktion 6 9.2 Geoteknisk kategori och säkerhetsklass 6 9.3 Sammanställning av valda värden för hållfasthets- och deformationsegenskaper 6 9.3.1 Dimensionering plattgrundläggning 8 9.3.2 Dimensionering av temporära konstruktioner 8 9.4 Ledningar 9 10 Utförandeplan 9 11 Kontrollplan 9 12 Kompletterande undersökningar 9 1 (9)
1 Uppdrag På uppdrag av Helsingborgs stad har Sweco utfört geoteknisk utredning intill Järnvägsgatan/Malmöleden i höjd med kvarteret Polisen 4, Helsingborgs kommun. Föreliggande handling är upprättad i syfte att klargöra de geotekniska förutsättningarna inför nybyggnad av gång- och cykelbro. Föreliggande handling behandlar de geotekniska förutsättningarna för aktuellt objekt. Sammanställning av utförda undersökningar redovisas i separat rapport, Markteknisk Undersökningsrapport Geoteknik (MUR/Geo) upprättad i Swecos uppdrag 2217670.000, daterad. 2 Omgivningsbeskrivning Undersökningsområdet ligger i centrala Helsingborg. Området är beläget strax nordväst om tingsrätten. Undersökningspunkterna är placerade vid östra samt västra brofästet till den gång- och cykelbro som leder över Järnvägsgatan och spårområdet. 3 Planerad konstruktion Strax nordväst om befintlig GC-bro planeras nybyggnad av en kompletterande GC-bro, hissar och trappor i anslutning till ny bro. Undersökningsområdets utbredning och placering framgår av ritning G 10.1 001 i MUR/Geo. Brofundamenten planeras att grundläggas med plattgrundläggning eller med pålgrundläggning om behov finns. 4 Befintliga anläggningar Strax sydost om planerad bro finns en befintlig GC-bro som möjliggör anslutning mellan Campusområdet och Tingsrätten. Befintlig bro överbygger Järnvägsgatan/Malmöleden och spårområdet. Inom aktuellt område kan diverse konstruktioner under mark förekomma som planerade grundläggningar kan komma i konflikt med. 2 (9)
5 Styrande dokument, referenser m.m. För planerat objekt gäller följande styrande dokument: Dokument Boverkets författningssamling BFS 2013:10 EKS 9 - Boverkets föreskrifter och allmänna råd om tillämpning av europeiska konstruktionsstandarder (eurokoder) TK Geo 13 (publ 2013:0667) AMA Anläggning 13 IEG Rapport 2:2008 och EN 1997-1 kapitel 2 Grunder IEG Rapport 7:2008 och EN 1997-1 kapitel 6 Plattgrundläggning IEG Rapport 8:2008, rev 2 EN 1997-1 Kapitel 7, Pålgrundläggning 6 Underlag för Projekterings PM, geoteknik Utförda undersökningar redovisas i MUR/Geo upprättad i Swecos uppdrag 2217670.000, daterad. 7 Markförhållanden 7.1 Topografi Markytan vid undersökningspunkterna är relativt plan och varierar huvudsakligen mellan nivåerna ca +4,9 och +5,2. 7.2 Geotekniska förhållanden Enligt SGUs digitala jordartskarta utgörs de ytliga jordlagren inom området huvudsakligen av postglacial sand. De ytliga jordlagren inom aktuellt område utgörs av fyllning bestående av grusig sand och tegel. Fyllningen når ner mellan ca 0,6 och 2,2 m under markytan och underlagras av siltig sand och finsand. Provtagningarna har inte kunnat drivas djupare än ca 5,5 till 5,7 m under markytan, då de stannat en bit ner i det sedimentära berget, lokalt benämnt hall. Undersökningspunkt 1 erhöll metodstopp vid ca 4 m djup. Detaljerad beskrivning av jordlagren i respektive undersökningspunkt framgår av MUR/Geo. 3 (9)
7.2.1 Sedimentär berggrund För bedömning av bergets överyta har tidigare utförda undersökningar inom närområdet studerats i syfte att uppskatta överytan och bergets övergripande egenskaper. Berggrunden ner till ca 100 m djup i Helsingborg karakteriseras regelbunden av en växellagring mellan sandsten, siltsten, lersten och kol, tillhörande den sedimentära enheten som kallas Helsingborgsledet i Höganäsformationen. Berggrunden har varit kraftigt utsatt till förkastningsrörelser i samband med den tektonisk utveckling längs Tornquistzonen, som sträcker sig från Nordsjön i nord till södra Östersjön och Polen. Det sedimentära berget benämns lokalt för hall. Hallens överyta är normalt något uppkrossad och vittrad i de övre meterna. I samband med undersökningen påträffas hallens övre vittrade zon vid ca 5,2 och 5,6 m djup under markytan, motsvarande nivåerna ca -0,5 och -1,0. 7.3 Geohydrologiska förhållanden Vid undersökningstillfället påträffades fri vattenyta i 5 av de öppna provtagningshålen. Vid undersökningstillfället i april 2017 observerades fri vattenyta vid nivå ca -1,0. Under undersökningstillfället i juni 2017 observerades fria grundvattenytor mellan nivåerna ca -1,4 och -1,7. Vi undersökningstillfället i april 2017 installerades ett grundvattenrör i undersökningspunkt 2. Fri grundvattenyta observerades i samband med undersökningstillfället vid nivå ca +1,4. Nivån ska dock mht den korta observationstiden inte betraktas som stabil. Observerad grundvattenytan i de öppna provtagningshålen var ej stabiliserad vid undersökningstillfället. Grundvattnet påverkas av regn och växtlighet samt av tjäle och snösmältning varför nivåerna varierar med årstiden. 8 Rekommendationer 8.1 Allmänt Karakteristiska värden på hållfasthets- och deformationsparametrar för de olika jordarna och berget väljs från tabell 1 och 2 i kapitel 9.3 nedan. Värden för jordmaterialens tunghet väljs från tabell 3 och omräkningsfaktorer, η-faktorer, väljs från tabell 4 och 5. Värden på de fasta partialkoefficienterna finns i tabell 6. 8.2 Grundläggning Föreliggande PM ska användas för planering och projektering av planerad byggnad. Planerade konstruktioner bedöms kunna grundläggas med platta mot hallen alternativt med pålgrundläggning. Konstruktör ansvarar för grundläggningsmetod som passar konstruktionen. 4 (9)
Sättningar och sättningsdifferenser studeras av konstruktören i samband med detaljprojekteringen, när grundläggningsnivåer, pelarindelning, laster m.m. för planerade byggnader är kända. Med hänsyn till att området inte har stora variationer i höjdled bedöms inga stabilitetsproblem föreligga för planerade konstruktioner. Entreprenören ansvarar dock för att kontrollera stabiliteten mot närliggande konstruktioner. 8.3 Schaktning Schakt för grundläggning och ledningar inom förekommande jordlager och fyllningar bedöms normalt kunna ske med slänt under förutsättning att grundvattenytan ligger, eller är sänkt till, minst 0,5 m under schaktbotten. Vid bedömning av släntlutningar gäller generellt att anvisningar i Arbetsmiljöverket och SGI:s skrift Schakta säkert kan användas som stöd. Yta för grundläggning av geokonstruktioner och överbyggnader ska utgöras av väl avjämnad och ostörd schaktbotten. Schaktarbeten ska utföras i torrhet. Efter avslutad schakt skyddas schaktbotten omgående mot vatten och mekanisk påverkan. Vid otjänlig väderlek påförs skyddande skikt direkt i samband med schaktningsarbetet. I annat fall görs det omedelbart efter det att kontroll av schaktbotten utförts. Vid schakt i närhet av befintliga eller nyuppförda byggnader, befintliga anläggningar och gator kan temporära stödkonstruktioner bli aktuella. Behov och omfattning av eventuella temporära stödkonstruktioner ansvaras och dimensioneras av entreprenören. Schaktbotten av hall är normalt känslig för vattenmättnad. Även risken för hävning av hallens yta ska beaktas. Schaktbotten av hall rekommenderas att skyddas snartas efter schakt med grovbetong. Befintliga ledningar inom arbetsområdet ska identifieras genom kontakt med respektive ledningsägare. I samråd med ledningsägare bestäms hur ledningarna ska behandlas och skyddas i samband med schaktnings- och fyllningsarbeten. 8.4 Grundvatten Grundvattnets trycknivå får i utförandeskedet ej ligga närmare lägsta schaktnivå än 0,5 m. Vid behov utförs temporär grundvattensänkning. Dimensionerande grundvattennivå ansätts till nivå +2 för planerade konstruktioner. De inom området förekommande sedimenten av sand kan vara kraftigt vattenförande. För länshållning av schakter under grundvattenytan kan wellpointsystem erfordras. Avsänkning och länshållning dimensioneras och ansvaras av entreprenören. Det åligger entreprenören att säkerställa att säkerhetsfaktor för hydraulisk bottenupptryckning uppfylls. 5 (9)
Tillfällig avsänkning av grundvattennivån får endast utföras om det är uppenbart att varken allmänna eller enskilda intressen skadas genom erforderlig pumpning. I annat fall krävs tillstånd enligt miljöbalken. Länsstyrelsen bör kontaktas i frågan om avsänkning är aktuell. 8.5 Fyllning och packning Fyllning mot konstruktion utförs lämpligen med bärkraftig friktionsjord. Packning av fyllning mot konstruktion utförs enligt AMA Anläggning 13 CEB.52 och Tabell CE/5. Schaktmassor av sand från området kan användas som fyllning för terrassering under förutsättning att de ej innehåller miljöfarliga föroreningar eller organisk jord. Fyllning med hall, silt eller jord med stor andel silt jord rekommenderas ej. 9 Dimensionering 9.1 Beskrivning av geokonstruktion Planerade konstruktioner bedöms kunna grundläggas med platta mot hallen alternativt med pålgrundläggning. Konstruktör ansvarar för grundläggningsmetod som passar konstruktionen. Vid grundläggning med platta utförs materialskiljande skikt av geotextil mellan makadam och naturligt lagrad jord. Beroende på grundläggningsdjup för platta ska det tillses att dränering utförs under och kring planerad grundläggning. 9.2 Geoteknisk kategori och säkerhetsklass Grundläggning utförs i geoteknisk kategori 2 (GK2) och säkerhetsklass 2 (SK2). 9.3 Sammanställning av valda värden för hållfasthets- och deformationsegenskaper Beräkningar i brott- och bruksgränstillstånd kan utföras med nedanstående parametrar och partialkoefficienter. Värdena är utvärderade från undersökningsresultaten i MUR/Geo, samt med stöd av IEGs tillämpningsdokument Grunder (Rapport 2:2008 rev 2) och Plattgrundläggning (Rapport 7:2008). Uppskattade nivåer för valda värden i tabell 1 nedan framgår av bedömda jordlagergränser i bilaga 1 i MUR/Geo. 6 (9)
Tabell 1: Valda värden på hållfasthets- och deformationsparametrar Jordart /materialtyp Hållfasthetsegenskaper Deformationsegenskaper Fyllning f =35 E = 30 MPa siltig Sand/Finsand +3,5 till +2,5 f =38 E = 40 MPa siltig Sand/Finsand +2,5 till +1,5 f =40 E = 60 MPa siltig Sand/Finsand +1,5 till -0,5 f =39 E = 50 MPa Vi undersökningen har bergets överkant undersökts genom jord-berg-sondering. Bergets egenskaper har dock undersökts i detalj i ett flertal större projekt inom Helsingborgsområdet, bl a Södertunnelprojektet, vilket resulterat i att konservativa erfarenhetsvärden kunnat tas fram. I tabellen nedan har på säkra sidan angivits värden för lersten. Konsoliderad sandsten och det växellagrade berget som även benämns heterolitiskt berg har normalt högre värden. Om behov föreligger kan kompletterande undersökningar utföras i syfte att öka nedan givna materialparametrar. Tabell 2: Erfarenhetsvärlden i sedimentärt berg Lager Effektiv tunghet (kn/m3) Hållfasthetsparametrar Modul Vittrat sedimentärt berg 21(12) ϕ k = 40 c k = 15 kpa Ek = 85 MPa Sedimentärt berg 23(13) ϕ k = 46 c k = 100 kpa Ek = 350 MPa Tabell 3: Valda värden på jordmaterialens tunghet Jordart/materialtyp tunghet över grundvattennivå g d (kn/m 3 ) tunghet under grundvattennivå g d (kn/m 3 ) sandig Fyllning 18 11 siltig Sand / Finsand 19 12 7 (9)
9.3.1 Dimensionering plattgrundläggning Tabell 4: Omräkningsfaktorer (η-faktorer) plattgrundläggning Omräkningsfaktorer Dränerad skjuvhållfasthet η-faktorer Egenvikt/ tunghet: η= 1,0 η1-η4 dränerat 0,8 η5-η6 * η7-η8 dränerat 1,1 * η5-η6 bestäms av konstruktör efter att konstruktion bestämts Om fundamenten avses grundläggas med pålgrundläggning ska omräkningsfaktorer för pålning användas, se tabell 5 Tabell 5: Omräkningsfaktorer (η-faktorer) pålgrundläggning Omräkningsfaktorer Dränerad skjuvhållfasthet η-faktorer Egenvikt/ tunghet: η= 1,0 η1-η5 dränerat 0,9 η 6-η7 * η8 dränerat 1,0 * η6-η7 bestäms av konstruktör efter att konstruktion bestämts Tabell 6 Värde för den fasta partialkoefficienten Egenskap ɣ m Dränerad skjuvhållfasthet (f k och c ) 1,3 Odränerad skjuvhållfasthet (cu) 1,5 Tunghet (ɣ) 1,0 Elasticitetsmodul (E) 1,0 9.3.2 Dimensionering av temporära konstruktioner Behov av temporär konstruktion föreligger i form av stödkonstruktion vid grundläggning invid befintliga konstruktioner och gator. Dimensioneringen ska utföras i enighet med EC 7 9 samt IEG 2:2008 TD Stödkonstruktioner. Tillämpliga värden på h väljs i överensstämmelse med IEG 2:2008 TD Stödkonstruktioner 3.3.4. Entreprenören ansvarar för dimensionering av tillfälliga stödkonstruktioner. 8 (9)
I gränssnittet mellan planerade grundläggningar och befintliga gator och konstruktioner kan schakt behöva ske innanför stödkonstruktion. Vid dimensionering och installation av temporära stödkonstruktioner ska hänsyn tas till de lägre värdena respektive höga värdena i intervallet på härledda värden, se MUR/Geo. 9.4 Ledningar Ledningar kan grundläggas i förekommande jordar. Återfyllning skall motsvara omgivande fyllnings egenskaper under grundläggning och överbyggnad. 10 Utförandeplan För geokonstruktioner i GK2 ska det enligt IEG 2:2008 TD Grunder 5.4.2 (se även Bilaga J till Eurokod 7) upprättas en utförandeplan i samråd med geoprojektören. 11 Kontrollplan En kontrollplan ska upprättas med beskrivning av vad som ska kontrolleras, hur det ska kontrolleras samt vilka kriterier som ska gälla vid kontrollen. Utöver sedvanlig kontroll (Eurokod 7, kap 4.2, IEG 2:2008 TD Grunder 5.3 samt bilaga J till Eurokod 7), bl.a. att jord- och grundvattenförhållandena överensstämmer med dimensioneringsförutsättningarna - d.v.s. de förutsättningar som ligger till grund för projekteringen, ska tilläggskontroll utföras vilket innefattar kontroll mot i projekteringen upprättade gränsvärden. Utöver schaktbottenbesiktning, ska det (enligt Eurokod 7, kap 4.3.1-4.3.2, IEG 2:2008 TD Grunder 5.3.2) utföras särskild tilläggskontroll i GK2. Kontroll ska utföras av geotekniker eller annan inom området sakkunnig. Eventuell avvikelse ska omgående rapporteras till geoprojektören för åtgärd. 12 Kompletterande undersökningar Om planerad grundläggningsmetod ändras mot ovan beskriven ska geotekniker omgående kontaktas för att säkerställa vald metods lämplighet inom området. 9 (9)