ÅRJÄNGS KOMMUN SILBODALSKOLAN HÖGSTADIESKOLA GEOTEKNISK UTREDNING TEKNISK PM GEOTEKNIK Örebro WSP Samhällsbyggnad Box 8094 700 08 Örebro Lars O Johansson tfn; 010/722 50 00
2 ÅRJÄNGS KOMMUN SILBODALSKOLAN HÖGSTADIESKOLA GEOTEKNISK UTREDNING TEKNISK PM GEOTEKNIK INNEHÅLLSFÖRTECKNING Text: 8 sidor 1. ALLMÄNT 2. PLANERAD BYGGNAD 3. UTFÖRDA UNDERSÖKNINGAR, REDOVISNING 4. OMRÅDET 5. JORDARTSFÖRHÅLLANDEN 6. GRUNDVATTENFÖRHÅLLANDEN 7. MARKMILJÖ 8. BEFINTLIGA BYGGNADER 9. GRUNDLÄGGNING, REKOMMENDATIONER 10. DIMENSIONERINGSUNDERLAG 11. SCHAKTNING 12. FYLLNING OCH PACKNING 13. MARKSÄTTNINGAR 14. MARKSTABILITET 15. MARKARBETEN 16. KONTROLL GEOTEKNISK UNDERSÖKNING Se Markteknisk undersökningsrapport geoteknik MUR/Geo WSP 2013-04-11. HÄNVISNINGAR Dimensionering - EN 1997-1 TD Pålgrundläggning Jordens hållfasthet - Svensk Standard SS-EN ISO 14688-1 och 14688-2:2004 Jordens benämning - Svensk Standard SS-EN ISO 14688-1 och 14688-2:2004
3 1. ALLMÄNT På uppdrag av Årjängs kommun har WSP Samhällsbyggnad upprättat Teknisk PM Geoteknik för dimensionering av grundläggning samt anvisningar vid markarbeten för rubricerat. 2. PLANERAD BYGGNAD Vid Silbodalskolan, Årjäng, planeras uppförandet av ny högstadieskola. Byggnaden utförs i 2 plan utan källare. 3. UTFÖRDA UNDERSÖKNINGAR, REDOVISNING Geoteknisk undersökning har utförts av WSP Samhällsbyggnad. Resultatet av undersökningen redovisas i Markteknisk undersökningsrapport geoteknik (MUR/Geo) upprättad 2013-04-11. 4. OMRÅDET Planerad byggnad ligger inom norra delen av skolområdet. Marken utgörs av skolgård. Marknivån faller från ca +109,5 i väster till +107,7 i öster. 5. JORDARTSFÖRHÅLLANDEN Nedanstående beskrivning av de geotekniska förhållandena görs utifrån bedömningar av undersökningar i enstaka punkter, vilka antas vara representativa för området. Avvikande geotekniska förhållanden kan dock ej uteslutas. Överst i jordlagerföljden har 1,3 1,4 m fyllning påträffats. Inom asfalterade ytor utgörs denna överst av 0,3 m grusig sand, i övrigt domineras fyllningen av fast torrskorpelera. Under fyllningen följer naturligt lagrad torrskorpelera ned till 2,4 3 djup. Torrskorpeleran följs av lös lera med en skjuvhållfasthet på 15 20 kpa och en vattenkvot och konflytgräns på nära 40 %. Den lösa leran sträcker sig till 3 5 m djup i söder och närmare 9 m djup i norr. Leran vilar på friktionsjord med minst medelhög relativ fasthet, sannolikt morän. Utförda trycksonderingar har stoppat maximalt 1 m ned i friktionsjorden. Vid en geoteknisk undersökning för intilliggande sporthall (Viak 1984) trängde motorslagsondering ned 0,5 2 m i friktionsjorden. 6. GRUNDVATTENFÖRHÅLLANDEN Inga grundvattenobservationer har gjorts vid den geotekniska undersökningen. Med tanke på utbredningen av torrskorpelera inom området är det inte orimligt att anta att grundvattennivån ligger omkring +105,5, dvs. ca 2 4 m under markytan.
4 7. MARKMILJÖ Miljöteknisk markundersökning har ej utförts inom ramen för denna geotekniska undersökning. Bestämning av markradon har ej heller skett, med tanke på att jorden domineras av relativt tät lera bedöms dock risken för högre markradonhalter som liten. 8. BEFINTLIGA BYGGNADER Väster om planerad byggnad finns en idrottshall. Enligt utförd geoteknisk undersökning för denna (Viak 1984) är byggnaden grundlagd på stödpålar, dock kan lågdelar grundlagts p åkantförstyvad platta med ev lastkompensation med lättfyllning. Lastkompensation kan även ha skett för golv. Enligt uppgift ligger golvet på nivån +109,95. Öster om planerad byggnad finns en aula. I samband med geoteknisk undersökning för en tillbyggnad av denna (GEO-gruppen 2002) bedömdes byggnaden, som har källare, vila på kantförstyvad platta. Inom området finns ett par befintliga skolbyggnader som kommer att rivas. Det är ej känt hur dessa byggnader grundlagts. 9. GRUNDLÄGGNING, REKOMMENDATIONER Då lös lera förekommer inom större delen av byggnadsytan rekommenderas att grundläggning utförs på spetsburna pålar av stål eller betong. Förekomsten av befintliga byggnader som kommer att rivas medför också att ojämna belastningsförhållanden förekommer inom området idag. En plattgrundläggning skulle därmed sannolikt ge upphov till ojämna och stora sättningar. Golvet i byggnaden utformas fribärande, alternativt sker kompensation för golvets egentyngd och brukslast med lättfyllning. 10. DIMENSIONERINGSUNDERLAG Dimensionering sker enligt SS-EN 1997-1. Grundkonstruktionerna är att hänföra till Geoteknisk kategori 2 (Gk2). Vid pålgrundläggning i brottgränstillståndet (GEO) utförs beräkning av pålens geotekniska bärförmåga enligt IEG Rapport 8:2008, rev 2, TD Pålgrundläggning kap. 4.2.1 och 4.2.3. Om grundläggning sker med betongpålar får även kap. 4.2.2 tillämpas genom dimensionering med hävdvunnen metod.
5 Vid pålgrundläggning i brottgränstillståndet (STR) utförs beräkning av pålens konstruktiva bärförmåga enligt TD Pålgrundläggning kap. 4.3. Den omkringliggande jordens dimensionerande skjuvhållfasthet, c ud, bestäms för böjknäckning ur ekv 4.14 med följande ingående parametrar; γ m = 1,5 c uk = 20 kpa η bestäms enligt kap. 4.3.6 med; η 1 * η 2 = 0,9 η 3 = 1,0 η 4 = 0,95 η 5 = 1,0 η 6 * η 7 bestäms av grundkonstruktören utifrån TD Pålgrundläggning kap. 4.3.6 η 8 = 1,0 Hänsyn till negativ mantelfriktion (påhängslast) behöver ej tas vid markuppfyllnader på maximalt 0,2 m inom 5 m från byggnaden. Vid pålgrundläggning sker dimensionering i bruksgränstillståndet enligt TD Pålgrundläggning kap. 4.4.3. 11. SCHAKTNING All förekommande mulljord skall utskiftas inom byggnadsytor samt ytor som skall hårdgöras. Vid rivning av befintliga byggnader skall tillses att grundrester avlägsnas inom åtminstone 0,5 m från planerad byggnads grundkonstruktion. Grundrester skall också avlägsnas så att pålning möjliggörs. I anslutning till idrottshallen planeras en djupare schakt (ca 3 m). Sannolikt är byggnaden pålgrundlagd, vilket dock bör verifieras genom provschakt. Om pålar ej påträffas skall geotekniker kontaktas för beslut om åtgärd. Om pålgrundläggning kan konstateras finns dock fortfarande risk att jordmassor kan tränga fram vid schakt och underminera byggnadens golv, särskilt om lättklinkerfyllning skett under detta. För att förhindra att detta sker bör spont användas om schakt sker inom 3 m från byggnaden. I övrigt bedöms schakt kunna ske med 2:1 lutning i den förekommande fasta torrskorpeleran, dock skall det i händelse av regn beaktas att slänterna lätt kan tappa i stabilitet, varför schaktsläde kan rekommenderas vid längre schakttider. Mot söder finns även risk att grundvatten kan tränga upp vid djupare ledningsschakt då lerdjupet här är mindre.
6 12. FYLLNING OCH PACKNING Under fyllning för hårdgjorda ytor skall innan uppfyllning sker en geotextil av lägst bruksklass N3 utläggas. Ledningsbäddar på större djup än 2,5 m under markytan skall förutsättas bli utförda som förstärkt ledningsbädd. 13. MARKSÄTTNINGAR Då jorden inom området består av lera kan sättningar förväntas i denna vid belastning. Dessa sättningar kommer sannolikt att kräva flera år för att utvecklas fullt ut. Enligt Viak (1984) bedöms den förekommande lösa leran vara normalkonsoliderad (kompressionsförsök har utförts). Vid en belastningsökning på 10 kpa på leran bedöms sättningar på 1 cm per meter lös lera uppkomma. Enligt GEO-gruppen (2002) bedöms leran vara överkonsoliderad med 20 kpa (oklart vilka belägg som finns för detta då inga kompressionsförsök redovisas). Vid en markbelastning på 20 kpa bedöms sättningar på maximalt 5 cm uppkomma. Vid markpålastning över 20 kpa beräknas 1,3 cm sättning uppkomma per meter lera och per 10 kpa. Om den förekommande lösa leran (2 6 m) belastas med 30 kpa, vilket motsvarar ca 1,5 m markuppfyllnad, skulle detta innebära sättningar på 6 18 cm enligt Viak och 7,5 13 cm enligt GEO-gruppen. För bedömning av behovet av kompensation med lättfyllning inom området kan sättningar på 2 6 mm förutsättas per kpa tillförd last. 14. MARKSTABILITET Den förekommande jorden beräknas klara en markuppfyllnad på åtminstone 3 m med bibehållen stabilitet. Om uppfyllnad sker i anslutning till schakter så minskar dock stabiliteten, varför samråd i dessa fall bör ske med geotekniker. 15. MARKARBETEN Överbyggnad skall dimensioneras för materialtyp 5A och tjälfarlighetsklass 4 enligt AMA Anläggning 10. Förekommande jordterrasser bedöms som mycket dåligt dränerande.
7 16. KONTROLL Innan pålning utförs bör en riskanalys upprättas som belyser risken för skadlig omgivningspåverkan pga. vibrationer. En sådan riskanalys skall ange behovet av syneförrättning, vibrationsövervakning samt riktvärden. Örebro Lars O Johansson