FORSKNINGSHALL RESIRKULERING, NORD UNIVERSITET GEOTEKNISK VURDERING

Transkript

1 NOTAT Dato 2016/03/31 Oppdrag Forskningshall resirkulering, Nord universitet Kunde Statsbygg Notat nr. G-not-001 Dato 2016/03/31 Til Johan Borud Statsbygg Fra Per Arne Wangen Rambøll Norge AS Kopi Erik Norø Fygle Rambøll Norge AS, avd. Bodø Rambøll Mellomila 79 PB 9420 Sluppen N-7493 Trondheim T F FORSKNINGSHALL RESIRKULERING, NORD UNIVERSITET GEOTEKNISK VURDERING 1. Bakgrunn Statsbygg planlegger utbygging av en ny forskningshall ved sitt anlegg i Mørkvedbukta, gnr/bnr 42/706 i Bodø kommune. Aktiviteten i bygget vil være knyttet til forskning i forbindelse med akvakultur. Mottatte planer er vist i vedlegg 1. I følge situasjonsplanen skal bygget ligge på den søndre delen av området hvor dagens kar for fisk ligger, og ha to plan. Det planlagte bygget skal utføres med lav ringmur og med lette bygningskonstruksjoner over denne. Det planlegges adkomst inn til begge plan i bygget, direkte fra terreng inn på 1. plan, og på «bru» inn fra bakenforliggende terreng i nordvest til plan Grunnlag for geoteknisk prosjektering Geoteknisk kategori Eurokode 7 stiller krav til prosjektering ut fra tre geotekniske kategorier. Valg av kategori gjøres ut fra standardens punkt 2.1 «Krav til prosjektering». Prosjektet plasseres i geoteknisk kategori 2, med bakgrunn i «konvensjonelle typer konstruksjoner og fundamenter uten unormale risikoer eller vanskelige grunn- eller belastningsforhold». Pålitelighetsklasse (CC/RC) Eurokode 0 tabell NA.A1(901) gir veiledende eksempler for klassifisering av byggverk, konstruksjoner og konstruksjonsdeler. Tabellen er delt inn i pålitelighetsklasser (CC/RC) fra 1 til 4. Grunn- og fundamenteringsarbeider for nye leilighetsbygg vurderes å falle under kategorien «Kontor- og forretningsbygg, skoler, institusjonsbygg, boligbygg osv.». Prosjektet plasseres derfor i pålitelighetsklasse 2. Prosjekterings- og utførelseskontroll iht. Eurokode Eurocode 0 stiller krav til graden av prosjekterings- og utførelseskontroll (kontrollklasse) hver for seg, avhengig av pålitelighetsklasse. Iht. tabell NA.A1 (902) og NA.A1 (903) i Eurocode 0 settes prosjekteringskontroll og utførelseskontroll av geotekniske arbeider til kontrollklasse N (Normal). 1/6 \\BOD-S01\Oppdrag\Oppdrag 2016\ Forskningshall resirkulering - Nord universitet\7-prod\geoteknikk\g-not-001 Rambøll Norge AS docx NO MVA

2 For prosjekteringskontroll iht. standarden gjelder grunnleggende kontroll og kollegakontroll. Uavhengig eller utvidet kontroll kreves ikke. For utførelseskontroll gjelder basis kontroll og intern systematisk kontroll. Tiltaksklasse iht. SAK10 og krav om uavhengig kontroll I henhold til tabell 2 «Kriterier for tiltaksklasseplassering for prosjektering» i «Veiledning om byggesak» (SAK10 9-4), vurderes grave- og fundamenteringsarbeidene å kunne plasseres i tiltaksklasse 2. Dette med bakgrunn i «Fundamentering for anlegg og konstruksjoner som iht. NS-EN NA plasseres i pålitelighetsklasse 2». For geoteknikk i tiltaksklasse 2 er det krav om uavhengig kontroll av prosjektering og utførelse, i henhold til SAK punkt c. Grunntype og seismisk klasse Bygninger klassifiseres i fire seismiske klasser avhengig av konsekvensene av sammenbrudd for menneskeliv, av deres betydning for offentlig sikkerhet og beskyttelse av befolkningen umiddelbart etter et jordskjelv, og av de sosiale og økonomiske konsekvensene av sammenbrudd. De seismiske klassene bestemmes iht. Eurokode 8, del 1, pkt og etter tabell NA.4(902) i Nasjonalt tillegg NA. Det planlagt bygget vil være en del av Nord universitets bygningsmasse, men aktiviteten i bygget vil ikke tilsvare aktiviteten i «normale» undervisningsbygg. Det kan synes naturlig å plassere bygget i kategorien «Skoler og institusjonsbygg». Denne kategorien faller iht. tabell NA.4(902) i Nasjonalt tillegg NA normalt i seismisk klasse 3, men kan i spesielle tilfeller vurderes satt i seismisk klasse 2. Det vurderes i dette tilfellet at seismisk klasse 2 kan benyttes ettersom aktiviteten i bygget vil være begrenset. Bygget settes derfor i seismisk klasse 2. I henhold til NS-EN :2004+A1:2013+NA:2014 (Eurokode 8) tabell NA.3.1 er grunnforholdene vurdert til grunntype A på grunn av at det er liten løsmassemektighet over berg. Dette er en forhåndsdefinert grunntype definert som «Fjell eller fjell-liknende geologisk formasjon, medregnet høyst 5 m svakere materiale på overflaten». I Bodø er referansespissverdien for berggrunnens akselerasjon a gr = 0,8 a g40hz =0,8 0,6 = 0,48. For grunntype A er forsterkningsfaktoren S = 1,0 iht. Eurokode 8, tabell NA3.3. Seismisk faktor settes til ߛ ଵ = 1,0 for seismisk klasse 2 iht. Tabell NA.4(901). Grunnens dimensjonerende akselerasjon blir dermed for grunntype S2: a g S = ߛ ଵ a gr S = 1,0 0,48 1,0 = 0,48. Grunnens dimensjonerende akselerasjon a g S er lik utelatelseskriteriet for lav seismisitet a g S 0,49 m/s 2. Dimensjonering for jordskjelv kan derfor utelates. Flom- og skredfare I henhold til TEK10 7-1(1) skal byggverk plasseres, prosjekteres og utføres slik at det oppnås tilfredsstillende sikkerhet mot skade eller vesentlig ulempe fra naturpåkjenninger (Flom og skred). 2/6

3 Det er utført en kontroll av alle typer skred (naturfare) på Norges Vassdrags- og Energidirektorats karttjeneste Tiltaket ligger ikke innenfor eller i utløpet for noen registrerte fare- eller aktsomhetsområder. Partialfaktorer og laster I henhold til Eurokode 7 benyttes dimensjoneringsmetode 3 for den geotekniske prosjekteringen. Det forutsettes da at pelefundamentering ikke benyttes. Fra tabell NA.A.4 gjelder følgende partialfaktorer for jordparametere: Friksjonsvinkel ߛ ఝᇱ = 1,25 Effektiv kohesjon ߛ ᇱ = 1,25 Udrenert skjærstyrke ߛ ௨ = 1,4 Fra tabell NA.A.5 finnes følgende partialfaktor for motstand for sålefundamentering: Bæreevne ߛ ;௩ = 1,0 3. Utførte undersøkelser Det er utført grunnundersøkelser i Mørkvedbukta i flere omganger, da hovedsakelig i forbindelse med ulike utbyggingsprosjekter og utfyllingsarbeider, på oppdrag for Nordland Distriktshøyskole og Høgskolen i Bodø. Vi har sett på relevante undersøkelser som Rambøll Norge AS (tidligere O. Kummeneje AS og SCC Scandiaconsult AS) har utført her. Vi har benyttet følgende rapporter fra vårt arkiv som grunnlag for en generell vurdering av grunnforholdene i området: Rapp. nr: Navn: Utført av: Dato: O.2866 NDH Bodø, Sjøanlegg O. Kummeneje AS O.3362 NDH Sjøvannsanlegg O. Kummeneje AS Oppfylling Mørkvedbukta SCC Scandiaconsult AS Oppfylling Mørkvedbukta SCC Scandiaconsult AS Imidlertid er det ikke tidligere utført grunnundersøkelser ved den aktuelle plasseringen for ny forskningshall. Det er derfor utført en prøvegraving for å om mulig påvise berg og registrere løsmasseforhold. Prøvegraving ble utført Tilstede var innleid graver fra Bernhardsen Entreprenør AS og geotekniker Per Arne Wangen fra Rambøll Norge AS, og det ble utført prøvegraving i ett punkt på grunn av at det går mye kabler, ledninger og rør over eiendommen, samt eksisterende konstruksjoner/kar. 4. Topografi Dagens terreng på området ligger med helning fra vegen Mørkvedbukta på ca. kt. +8 i nordvest ned mot ca. kt. +5 ved det planlagte byggets nordvestre fasade. Videre ligger terrenget tilnærmet flatt under byggets fotavtrykk. Like øst for bygget ligger et ca. 1 meter dypt bekkeløp som renner ut i fjorden. 5. Grunnforhold Et utsnitt fra kvartærgeologisk kart over området er vist i figur 1. Dette viser at det er varierende grunnforhold i området. Det er i all hovedsak angitt bart berg i strandsonen, men 3/6

4 en overgang til løsmasseavsetninger innover land. Det er blant annet angitt marine hav- /strandavsetninger og forvitringsmateriale. Det er noe feilaktig angitt at de utfylte områdene i Mørkvedbukta består av bart berg. Dette skulle vært angitt som fyllmasse. Figur 1: Utsnitt fra kvartærgeologisk kart, Utførte undersøkelser ute i Mørkvedbukta viser at det er en overgang til bløt og sensitiv/kvikk leire under sjøbunn her, med økende mektighet fra land og utover. Eldre flyfoto over området (1946) viser at det i hovedsak var bart berg langs den gamle strandlinjen forbi det aktuelle området. Det er senere lagt ut fyllinger over de bløte leirmassene som ligger under sjøbunn. Det er derfor ingen mistanke om at det ligger bløte, kvikke eller sensitive leirelag som kommuniserer fra slike lag ute i sjøen inn til det aktuelle bygget. Andre historiske flyfoto (2002) samt registreringer gjort under prøvegravingen antyder at det også er lagt ut noe fyllmasser hvor bygget skal oppføres. Stedvis antyder terrengforholdene forholdvis mektig fylling på området, hovedsakelig i skråningen mellom det planlagte bygget og vegen. Det er også registrert enkelte blotninger av bart berg omkring det planlagte bygget. Det er utført prøvegraving i ett punkt ved plassering for nytt bygg. Punktets plassering er angitt på vedlagte situasjonsplan, vedlegg 2. Det ble registrert ca. 0,5 meter matjord, og finsand over antatt berg. Foto fra prøvegravingen er vist i vedlegg 3. 4/6

5 6. Vurdering Graving og fundamentering Mottatte planer viser ikke kotenivå for ok. gulv eller uk. fundament i bygget, og det er derfor vanskelig å vurdere graveomfang eller behov for evt. sprengning nøyaktig. Slik bygget er planlagt er det imidlertid ikke forventet masseuttak av stort omfang, men ettersom det bare er utført prøvegrvaing i ett punkt må en være forberedt på lokale variasjoner mht. bergnivå, løsmassemektighet og kvalitet, og gjøre tilpasninger til disse. Behovet for å sprenge ut berg vil avhenge av i hvilket nivå en legger bygget og bergets forløp på resterende deler av området. Dersom bygget blir liggende på berg eller delvis på berg må berget løsgjøres ved undersprengning minimum 1 meter. En må deretter legge ut en 1 meter tykk sprengsteinsfylling over berget, lagvis og komprimert iht. gjeldende regelverk for slike arbeider (NS 3458). Alle fyllmasser og humusholdige løsmasser må fjernes før en legger ut kvalitetsfylling av sprengt stein. Dersom bygget i sin helhet blir liggende over berg må en etablere en kvalitetsfylling av sprengt stein som beskrevet over under hele bygget. Det er ikke heldig dersom fyllingens mektighet har store variasjoner som følga av at bergnivå varierer mye. Som grunnlag for en mer detaljert vurdering av disse forhold anbefales at en først avdekker bergoverflaten under bygget, og at en på bakgrunn av de opplysninger som da fremkommer konkluderer mht. nivå for det nye bygget og egnet fundamenteringsmåte. Bæreevne og setninger Med liten dybde til berg og kvalitetsfylling av sprengt stein over denne vurderes at bæreevnen for fundamenter vil være god og at faren for skadelige setninger er liten. Detter forutsetter forskriftsmessig utført oppbygning av fyllinga. Det er utført en vurdering av bæreevne for enkeltfundamenter/banketter på ren kvalitetsfylling av sprengt stein utlagt iht. beskrivelse over. Beregningen gjelder for maksimalt tillat grunntrykk i bruddgrensetilstand for rent vertikalt påkjente fundamenter,. Det forutsettes små/ingen horisontallast fra jordtrykk i dette tilfellet. Beregningen er utført ved en effektivspenningsanalyse. Det er forutsatt at evt. grunnvann dreneres ned til uk. fundament (drenering ligger ned til uk. fundament), og styrkeparametere tan = 0,8, attraksjon, a = 5 kpa. Det er også forutsatt at en har minimum 0,5 meter overdekning over uk. fundament med «tunge masser», dvs. med fratrekk for evt. isolasjon under gulv på grunn etc. Beregningen gir en bæreevne på ca. 300 kpa for fundamenter med bredde 0,5 meter eller større i bruddgrensetilstand. Denne må imidlertid vurderes nærmere når mer detaljerte opplysninger om bergforløpet foreligger. Dette spesielt med tanke på evt. risiko for differansesetninger som følge av varierende mektighet på sprengsteinsfyllinga. Detaljert fundamentplan og setningsvurderinger må oversendes for kontroll og vurderes når grunnlag for dette foreligger. 5/6

6

7 1:200 Fasade Vest 1:200 Fasade Sør 1:200 Fasade Nordvest na-ark NAUSTVOLL ARKITEKTER AS BESØK: Tollbugata 9, Bodø POST: postboks 41, 8001 bodø TLF: E-POST: 1:200 Fasade Nordøst prosjekt 1605 Forskningshall i Mørkvedbukta tegning A401 Fasade Nord og Vest målestokk 1:200 dato saksbehandler B. Naustvoll

8 renne renne 101 RAS 1 55,9 m RAS 2 55,9 m Avløpsbehandling 17,2 m sluse 5,1 m sluse 5,1 m hcwc/bk 8,1 m blower 6,5 m Gang/trapp 30,5 m Lager 17,9 m Lager 9,6 m Kontrollrom 7,6 m 2 20 x 175 = na-ark NAUSTVOLL ARKITEKTER AS BESØK: Tollbugata 9, Bodø POST: postboks 41, 8001 bodø TLF: E-POST: berit@na-arkitekter.no prosjekt 1605 Forskningshall i Mørkvedbukta tegning B201 Plan 1. Etasje målestokk 1:100 dato saksbehandler B. Naustvoll

9 20 x 175 = renne 201 Forsøkshall 1 70,4 m 2 renne 202 Forsøkshall 1 70,4 m Prøvetaking 10,1 m Sluse 5,7 m wc/bk 4,2 m Sluse 5,4 m Prøvetaking 10,7 m Gang/trapp 19,3 m Ventilasjon 24,6 m 2 na-ark NAUSTVOLL ARKITEKTER AS BESØK: Tollbugata 9, Bodø POST: postboks 41, 8001 bodø TLF: E-POST: berit@na-arkitekter.no prosjekt 1605 Forskningshall i Mørkvedbukta tegning B202 Plan 2. Etasje målestokk 1:100 dato saksbehandler B. Naustvoll