ÖVERSIKTLIG GEOTEKNISK UTREDNING Småhusbebyggelse Tavleliden etapp 3 Umeå kommun 2010-04-23 Upprättad av: Arvid Lejon Granskad av: Torbjörn Karlefors Godkänd av: Lars-Göran Brink
ÖVERSIKTLIG GEOTEKNISK UTREDNING Småhusbebyggelse Tavleliden etapp 3 Umeå kommun Kund Umeå kommun Per-Olov Wennström Samhällsbyggnadskontoret 901 84 UMEÅ Konsult WSP Samhällsbyggnad Box 502 901 10 UMEÅ Besök: Storgatan 59 Tel: +46 90 70 31 00 Fax: +46 90 14 29 02 WSP Sverige AB Org nr: 556057-4880 Styrelsens säte: Stockholm www.wspgroup.se Kontaktpersoner Arvid Lejon, geotekniker 090-703422 2 (12)
Innehåll 1 Uppdrag 4 2 Objektbeskrivning 4 3 Befintliga förhållanden 4 4 Utförda undersökningar 4 5 Geotekniska förhållanden 5 5.1 Allmänt 5 5.2 Kometgatan 5 5.3 Siriusgatan 6 5.4 Meteorgatan 6 6 Radon 7 6.1 Klassificering av marken 7 6.2 Rekommendationer 7 7 Geohydrologiska förhållanden 8 7.1 Järnanalys 8 8 Rekommendationer 8 8.1 Allmänt 8 8.2 Byggnader 9 8.2.1 Kometgatan 9 8.2.2 Meteorgatan 10 8.2.3 Siriusgatan 10 8.3 Gator och hårdgjorda ytor 10 8.4 Grönytor-tomtmark 10 8.5 VA-ledningar 11 8.6 Dränering-Avvattning 11 9 Stabilitet 12 10 Sättningar 12 11 Kompletterande undersökningar, detaljprojektering 12 12 Kontroll 12 3 (12)
1 Uppdrag På uppdrag av Umeå kommun har WSP Samhällsbyggnad utfört översiktlig geoteknisk utredning för Tavleliden etapp 3. Resultatet av utredningen ska ligga till grund för planering av bostadsområde samt för planering och upphandling av gatu- och ledningsbyggande. Utredningen är översiktlig och dess syfte är att belysa jordarts- och grundvattenförhållandena. Undersökningsprogrammet har upprättats i samråd med Umeå kommun. Kompletterande undersökningar kan erfordras i detaljskedet. 2 Objektbeskrivning Det undersökta småhusområdet, som har en triangulärform med ca 300 450 m, ligger sydost om Tomtebovägen. Bebyggelsen planeras bli blandad med enfamiljs- och flerfamiljshus i upp till ca 2 våningar. 3 Befintliga förhållanden Områdets södra delar utgörs i huvudsak av skogsmark med barrskogsvegetation av främst tall och gran. Marken faller mot norr där ett större myr-/ängsområde täcker den norra delen av området med ett flertal större diken. Kraftigt buskage och vegetation följer dessa diken. Längs Tomtebovägen är en optokabel förlagd i marken, inga andra kablar är kända inom området. 4 Utförda undersökningar Fältundersökningarna har omfattat viktsondering, slagsondering, upptagning av störda jordprover med skruvborr, provgropsgrävning med grävmaskin samt kontroll av torvdjup med skruvborr. Slagsondering har utförts i syfte att bedöma risken för ytlig bergförekomst och har i allmänhet avbrutits på c:a 6 m under markytan. Grundvattenytan har kontrollerats i öppna rör med filterspets samt i öppna borrhål vid undersökningstillfället och vattenprover tagits för undersökning av järnhalt i grundvattnet. Vidare har markens gammastrålning och radiumhalt undersökts för beräkning av markradonhalt. Utförda fält- och laboratorieundersökningar framgår av Rapport geoteknik (RGeo) daterad 2010-04-23. Tidigare geotekniska undersökningar i närområdet har utförts av AIB, Allmänna ingenjörsbyrån AB, 1980-12-13 respektive 1984-03-15 samt Sweco VBB 2008. 4 (12)
5 Geotekniska förhållanden Upptagna prover har okulärt klassificerats enligt SGF-81. På 4 stycken utvalda prover har tvättsiktanalys utförts. I beskrivningen nedan anges materialtyp och tjälfarlighetsklass enligt Anläggnings- AMA07med en siffra efter omnämnd jordart och därefter anges tjälfarlighetsklass med en siffra inom parentes. Bedömning av relativ fasthet har utförts genom sondering enligt handbok Plattgrundläggning, Svensk byggtjänst publ. 1993. 5.1 Allmänt Torvens 6B(1) tjocklek varierar generellt mellan 0,1-0,5 m, lokalt har tjockare skikt påträffats. Under förekommande torv vilar i allmänhet skikt av lös sand 2(1). I områdets södra del vilar sanden ovan morän av sandig karaktär 4A(3) och i de norra delarna förekommer fickor med 0,5-2,5 m siltig lera 5A(4) eller siltig sulfidlera 5A(4) mellan sand och morän. Lerig silt/siltig lera/sulfidlera har påträffats med skruvprovtagning och i provgropar i undersökningspunkt 17, 19, 102, 105, 110, 113, 118, 122, 123, 125, 132, 134. Förekomsten av lösa skikt av lerig silt/lera/sulfidlera skall förutsättas vara större än vad provtagningspunkterna i denna undersökning anger. Lokala lerfickor bedöms förekomma inom området. Tvättsiktanalys på moränjord i området visar på en hög finjordhalt (>30 vikt %) vilket motsvarar materialtyp 4A och tjälfarlighetsklass 3 enligt anläggnings AMA. Moränen har generellt hög bärighet och hög elasticitetsmodul som ger små sättningar vid normal belastning. All morän innehåller sten och block. Torven och lokalt förekommande silt och lera har låg bärighet och är mycket sättningskänsliga. Aktuell jord är erosionkänslig och flytbenägen vid vattenöverskott och samtidig bearbetning vilket måste beaktas vid schaktning under grundvattenytan samt vid nederbörds- och snösmältningsperioder. Schaktbarhetsklass 3-5 skall förutsättas för morän och schaktbarhetsklass 1-2 för Sediment av sand, silt och lera. 5.2 Kometgatan I fastigheter utmed Kometgatan består jorden i allmänhet av ca 0,1-0,5 m torv 6B(1) eller annan typ av vegetation underlagrad av 0-1 m sand 2(1) som överlagrar sandmorän 2(1) eller siltig sandmorän 4A(3). Slagsonderingar har stoppat på c:a 3-6 m djup under markytan och i enstaka punkt drivits till c:a 10 m djup under markytan innan stopp erhållits. Ett 1 m tjockt torvskikt har lokalt i uppmätts i undersökningspunkt 1. 5 (12)
I undersökningspunkt 7 och 19 har lösa sediment observerats mellan det ytliga torvskiktet och underliggande morän. I undersökningspunkt 19 underlagras torven 6B(1) av ett c:a 0,8 m skikt lös sand 2(1) som vilar på c:a 1 m lerig silt 5A(4) ovan sandmorän 2(1). Både sanden- och det leriga siltskiktet har mycket låg relativ fasthet. Viktsondering har stoppat i morän på c:a 2 m djup under markytan. Provgrop i undersökningspunkt 20 och 26 B visar på c:a 1,1 resp. 0,9 m skikt av sand 2(1) överlagrande siltig sandmorän 4A(3). Ett 0,1 m skikt av silt påträffas i sandskiktet i punkt 20. Slagsonderingar visar även att lösa sediment kan förekomma i punkt 1, 6 och 26 5.3 Siriusgatan Marken längsmed Siriusgatan utgörs under det 0,1-0,3 m tjocka torvtäcket 6B(1) av c:a 0,5-1 m sand 2(1) med mycket låg till låg relativ fasthet. Under sandskiktet vilar 0-3 m tjocka körtlar av siltig lera eller sulfidhaltig lera 5A(4) med mycket låg relativ fasthet ovan siltig sandmorän 4A(3). Morän har påträffats på c:a 1-3,5 m djup under markytan i undersökta punkter. Slagsonderingar har generellt avbrutits i morän på c:a 6 m djup under markytan. Undersökningspunkt 14 stoppade mot block eller berg på 10 m djup under markytan motsvarande nivån +15,5. Provgrop i undersökningspunkt 134 och 132 visar på c:a 0,6 resp. 0,9 m skikt av sand 2(1) överlagrande 0,3 m sulfidhaltig lera 4b(3)(132) eller 1 m siltig något sulfidhaltig lera 5A(4)(134) ovan sandig siltig morän 4A(3). 5.4 Meteorgatan Terrängen utmed Meteorgatans södra del (undersökningspunkt 13-127 samt 12-101) utgörs av c:a 0,1-0,5 m torv 6B(1) som överlagrar c:a 0,5-1 m sand 2(1) ovan siltig sandmorän 4A(3). Längs med Meteorgatans norra del (undersökningspunkt 126-112 samt 102-111) utgörs marken av 0,1-0,5 m torv överlagrande c:a 0,5-1 m sand 2(1) med mycket låg relativ fasthet. Under sanden vilar c:a 1-2 m lerig silt eller siltig sulfidlera 5A(4) med mycket låg relativ fasthet ovan siltig sandmorän 4A(3) eller sandig siltmorän 5A(4). Slagsonderingar har generellt avbrutits i morän på c:a 6 m djup under markytan. Undersökningspunkt 12 stoppade mot block eller berg på 4 m djup under markytan motsvarande nivån +21,5. 6 (12)
6 Radon På grund av den höga grundvattennivån är det inte möjligt att utföra direkta markradonmätningar som är representativa. Inom området har mätning av gammastrålning och radiumhalt i jorden utförts med gammaspektrometer. Utifrån radiuminnehållet har därefter markradonhalten beräknats. Mätresultat och mätpunkternas läge redovisas i Rapport geoteknik daterad 2010-04- 23. Bestämning av radiumhalten i jord utfördes i 11 provgropar och totalt 28 punkter. Den uppmätta radiumhalten varierar mellan 2 och 42 Bq/kg (Becquerel per kilo) med ett medelvärde på 15 Bq/kg. Markradonhalten beräknad ur uppmätta radiumhalter blir ca 5-15 kbq/m 3 i en icke vattenmättad jord. 6.1 Klassificering av marken De utförda mätningarna visar att radiuminnehållet och markradonhalten (beräknade ur radiuminnehållet) är låg till normal för de aktuella jordarterna enligt gällande klassificering. Gammastrålningen är låg. Klassificeringen är utförd enligt anvisningar i BFR:s rapport 85:1988, reviderad 1990. Jorden var vid mättillfället vattenmättad, vid en framtida exploatering kommer dock den nuvarande höga grundvattennivån att avsänkas, bl.a. genom dräneringar med en uttorkning som följd därav. Jorden kommer även delvis att grävas bort och ersättas med mer genomsläppliga massor (grus- och krossmaterial). 6.2 Rekommendationer De utförda mätningarna visar att radiuminnehållet och markradonhalten (beräknade ur radiuminnehållet) är låga till normala för de aktuella jordarterna enligt gällande klassificering. Med hänsyn tagen till mätresultat och befintliga markförhållanden samt nya rekommendationer klassificeras marken som normalradonmark i det undre intervallet. Byggnader på normalradonmark skall utföras radonskyddande. För konstruktionslösningar hänvisas till Radonboken. Förebyggande åtgärder i nya byggnader T6:2004. Uppfyllnader av grus- eller krossmaterial lokalt kan ge upphov till högradonmark. Fyllnadsmassor bör därför kontrolleras avseende radon innan de används under byggnader. 7 (12)
7 Geohydrologiska förhållanden Grundvattenytan ligger generellt högt. Korttidmätningar utförda under mars-april 2010 visar att grundvattenytan ligger på 0-0,5 m djup under markytan. Inga observationer av artesiskt grundvatten har utförts. Hydrostatiskt grundvattenförhållande bedöms föreligga. Grundvattenytan varierar med årstiden varför högre och lägre grundvattennivåer än de nu uppmätta kan förekomma. Moränen inom området är tät och den huvudsakliga grundvattenströmningen sker därför i de mer genomsläppliga lagren av sand som finns ovanpå moränen samt i torven. 7.1 Järnanalys Grundvattenprover har tagits från grundvattenrör i undersökningspunkt 106 för analys med avseende på järnhalt, se Rapport geoteknik daterad 2010-04-23. Tidigare utförda undersökningar i området visar på ph-värden <7. Analysen har utförts för att bestämma förekomsten av järn i grundvattnet och risken för järnutfällning. Resultatet av analyserna redovisas i nedanstående tabell. Tabell 1. Järnanalys Provpunkt Järnhalt Efter luftning och filtrering 106 1,5 mg/l 1,2 mg/l Resultatet visar att grundvattnet innehåller måttliga halter av järn. Vid syresättning av vattnet fälls en mindre del av järnet ut och bildar järnhydroxid. Risk för utfällning bedöms som medelhög enligt byggforskningsrådets rapport R145:1982. 8 Rekommendationer 8.1 Allmänt Grundvattenytan ligger generellt på en hög nivå i eller nära markytan under hela året. Därför bör bebyggelse med källare undvikas. Torv/vegetationsavtäckning utförs inför all grundläggning. Förekomst av eventuella lerkörtlar bör beaktas på hela området. Schakt av sulfidjord skall deponeras enligt Umeå kommuns särskilda anvisningar för deponering av sulfidjord. Kontroll av försurningspotential i ackrediterat laboratorium skall utföras innan deponering godkänns som sulfidjord. När sulfidjord kommer upp ovan grundvattenytan och i kontakt med luftens syre oxiderar jordens innehåll av järnsulfider och medför ett mycket lågt PH i jorden med kraftig försurning av omgivande miljö som följd. 8 (12)
Sulfidjord skall därför vid schakt omedelbart deponeras och inte mellanlagras i högar ovan grundvattenytan. Alla uppfyllnader skall utföras på otjälad jord. 8.2 Byggnader Förekommande humusuppblandad sand/silt skall bortschaktas före grundläggning. Risk för förekomst av lerkörtlar under ytliga lager av fast jord skall beaktas. Högt grundvatten skall beaktas vid all grundläggning och val av grundläggningsmetod. En hög höjdsättning rekommenderas generellt för planerade byggnader. Risk för tjällyftning bör beaktas inom hela området. Särskilt bör risk för tjällyftning beaktas vid ytlig grundläggning på plintar samt vid ytlig grundläggning av kalla byggnader. Grundläggning med helgjuten platta kan utföras inom hela området. Inom områden med lösa sediment eller vid förekomst av lerkörtlar måste dock en kompletterande geoteknisk undersökning med sättningsbedömning utföras om grundläggningen planeras utföras flytande ovan naturliga sediment. Alternativt kan pålning eller urgrävning av lösa sediment utföras till fast morän med återfyllning av packad friktionsjord av materialtyp 3B eller bättre enligt Anläggnings AMA. Pålgrundläggning utförs generellt med betong eller stålrörspålar. Grundläggning med träpålar bör undvikas då eventuella grundvattenförändringar medför förruttnelse av trä ovan grundvattennivån med minskad bärighet och sättningar som följd. Vid grundläggning med gjuten platta på mark bör dräneringsledningen läggas med högsta vattengång på minst 0,3 m under kantbalken. Vid grundläggning med torpargrund/plintgrund, rekommenderas den endast utföras inom fastmarkspartier och med krypgrundsbotten ovan högsta grundvattennivå. För torpar- /plintgrundläggning rekommenderas ett minst 0,2 m tjockt dränerande lager läggs under huset och ansluts till dräneringsledningarna runt byggnaden. För tunga byggnader (>2 vån) erfordras kompletterande utredning innan grundläggningsmetod väljs. 8.2.1 Kometgatan Grundläggning av lätta byggnader (1-2 våningar) kan inom större delen av området utmed Kometgatan utföras med platta på mark alternativt plintgrund på packad fyllning av friktionsjord efter borttagning av torv och vegetationstäcke. Lokalt vid gatans norra ände erfordras urgrävning av c:a 0-2 m lösa sediment av silt och lera till fast morän för grundläggning med platta. Alternativt utförs kompletterande geotekniska undersökningar med sättningsbedömning för en flytande grundläggning med kantförstyvad platta planerad byggnad. 9 (12)
8.2.2 Meteorgatan Grundläggning av lätta byggnader (1-2 våningar) bedöms inom den sydöstra delen av Meteorgatan kunna utföras med platta på mark alternativt plintgrund på packad fyllning av friktionsjord efter borttagning av torv och vegetationstäcke. På resterande del av Meteorgatan och dess anslutning mot Siriusgatan kan grundläggning med kantförstyvad platta utföras efter urgrävning av c:a 0-4 m lösa sediment av sand, silt, lera och/eller sulfidlera till fast morän. Vid flytande grundläggning med kantförstyvad platta erfordras kompletterande geotekniska undersökningar med sättningsbedömning för planerad byggnad. Vid pålgrundläggning stoppslås pålar i morän/berg. 8.2.3 Siriusgatan Grundläggning med platta på mark kan utföras efter urgrävning av c:a 0-4 m lösa sediment av sand, silt, lera och/eller sulfidlera till fast morän. Vid flytande grundläggning med kantförstyvad platta erfordras kompletterande geotekniska undersökningar med sättningsbedömning för planerad byggnad. Vid pålgrundläggning stoppslås pålar i morän/berg. 8.3 Gator och hårdgjorda ytor Hårdgjorda ytor dimensioneras enligt VVK Väg med utgångspunkt från acceptabel tjällyftning och ovanstående jordlager- och grundvattenbeskrivning. All torv borttages inom hårdgjorda ytor. Fyllnadsmassor under vägöverbyggnad skall utgöras av material av materialtyp 2-3B som packas. Utskiftningar utspetsas 8 m om ej annat anges. Förekommande morän har en hög finjordshalt (>30 vikt %). Detta gör moränen tjälaktiv vilket skall beaktas vid projektering. Sten- och blockrensning utförs av terrass enligt VVK Väg kap. 3.1.3.3 av sten och block med volym 0,1-2,0 m 3 till 1,6 m djup för gator och gc-vägar inom områden som inte omfattas av schakt för VA-ledningar. Ytor där tjällyftning ej accepteras bör frostisoleras. Problem med tjällyftningar minskar om marken ges en hög höjdsättning. Risk för förekomst av s.k. lerkörtlar bör beaktas vid projektering. Tunna silt- /lerlager som påträffas grävs bort och utskiftas mot jord med materialtyp 3B eller bättre som utspetsas 8 m. 8.4 Grönytor-tomtmark Inom tomtmark där torvtjockleken överstiger 0,5 m rekommenderas att torven schaktas bort och ersätts med exempelvis morän tillhörande materialtyp 2 till 4A. Vid uppfyllningar ovan torv, stubbar och organisk jord skall sättningar och ojämnheter förutsättas uppstå. 10 (12)
8.5 VA-ledningar Schaktningsarbetet för VA-ledningar kan vara mycket besvärligt på grund av den flytbenägna moränen i kombination med den höga grundvattenytan. Vid schaktning för VA-ledningar kan problem med kalvande slänter men framförallt bottenuppluckring och bottenupptryckning uppstå. VA-schakt utförs med släntlutning till ytterkant för vägöverbyggnad/gcöverbyggnad enligt normalsektion. Innan schaktningsarbetet påbörjas skall grundvattensänkning utföras till minst 0,5 m under schaktbotten. Ledningsbädden utlägges omedelbart efter att schakterna upptagits. Ledningsförläggning och återfyllning bör ske snarast möjligt därefter. Schaktningsarbetet bör göras i så korta etapper som möjligt. Det rekommenderas att VA-ledningarna utmed Siriusgatan och Meteorgatan generellt utförs med utskiftning till fast morän och återfyllning med jord av materialtyp 3B eller bättre. Alternativt kan ledningarna grundläggas på förstärkt ledningsbädd i delar där planerad vägprofil inte ligger högre än befintlig terräng. Under och kring ledningsbädden läggs materialskiljande lager av geotextil. Vid grunda schakter <2 m, och under förutsättning att inte flytbenägen jord och lös schaktbotten förekommer, kan ledningsbädd av normal tjocklek tillämpas. Återfyllning och packning av uppschaktade moränmassor kan ej utföras innan de lagts upp för avvattning. 8.6 Dränering-Avvattning Grundvattennivån inom området är generellt hög. Under perioder med årshögsta nivåer eller efter riklig nederbörd strömmar en stor mängd grundvatten i sandlagret under den ytliga torven. Terrassering av schaktbotten för byggnader och hårdgjorda ytor måste utföras i torrhet för att ett fullgott resultat ska uppnås. Det är därför viktigt att en systematisk avvattning av området utförs. Det är viktigt att byggnaderna erhåller ett väl fungerande dräneringssystem. Dränerande lager under byggnader bör minst erhålla en tjocklek av 0,3 m. På grund av grundvattnets järnhalt och risk för oxidation och igentäppta dräneringsledningar som följd rekommenderas att dräneringsledningar som förläggs under högsta grundvattenytan utförs som dämda med dämningsnivå i nivå med underkant dränerande lager under byggnad. 11 (12)
9 Stabilitet Inga stabilitetsproblem föreligger planerad småhusbebyggelse grundlagd på fast morän, packade fyllningar eller stoppslagna pålar. För flytande grundläggningar skall kompletterande geotekniska undersökningar utvisa stabilitetsförhållanden för aktuella byggnader samt eventuella åtgärdsförslag. 10 Sättningar Inga påverkande sättningar föreligger planerad småhusbebyggelse grundlagd på fast morän, packade fyllningar eller stoppslagna pålar. För flytande grundläggningar skall kompletterande geotekniska undersökningar utvisa sättningar för aktuella byggnader samt åtgärdsförslag. Sättningsdifferenser kan uppstå vid uppfyllning mot pålade byggnader. Detta skall särskilt beaktas för anslutande ledningar, entréer, uppfarter m.m. 11 Kompletterande undersökningar, detaljprojektering Den utförda undersökningen är översiktlig och bör därför kompletteras med objektanpassade utredning vid upprättande av bygghandlingar. För flytande grundläggning av plattgrundlagda byggnader skall kompletterande geotekniska undersökningar utföras för fastighet med undersökningspunkt: 7, 6, 15, 16, 17, 18, 19, 101, 102, 103, 104, 105, 106, 107, 108, 109, 110, 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 122, 123, 124, 125, 126, 127, 164 Särskilt bör kontrolleras om lösa silt- eller lerlager förekommer under fast ytjord. 12 Kontroll Kontroll bör omfatta att de verkliga jord- och grundvattenförhållandena överensstämmer med de förutsättningar som projekteringen baserats på. För källarlösa enfamiljshus bör ett minimikrav vara att grundbottenbesiktning görs för varje grund av sakkunnig inom geoteknik. Kontroll av packningsgraden utförs där fyllnadstjockleken under byggnader överstiger 1 m. Umeå 2010-04-23 WSP Samhällsbyggnad Arvid Lejon 12 (12)