Fylke: Oppland Kommune: Gran Sted: Brandbu Adresse: Nobels gate 28 Gårdsnummer: 69 Bruksnummer: 9

Transkript

1

2 2 Fylke: Oppland Kommune: Gran Sted: Brandbu Adresse: Nobels gate 28 Gårdsnummer: 69 Bruksnummer: 9 Tiltakshaver: Gran kommune Oppdragsgiver: Gran kommune Rapport: Rapport nr. 2-1 Rapporttype: Geoteknisk rådgivning Stikkord: Grunnundersøkelser, fundamentering UTM: Sone 32V, N , Ø Sammendrag Gran kommune planlegger nytt tilbygg til ungdomsskolen i Brandbu. Løvlien Georåd AS har fått i oppdrag å utføre grunnundersøkelser og vurdere fundamenteringsforholdene på tomten. Prøvene som ble tatt opp bestod av sandig, delvis leirig, silt. Ut fra borprofilene synes massene under silten å være en del grovere og/eller fastere. Det lyktes ikke å ta opp prøver fra dette laget, men vi anser det som svært sannsynlig at det er morenemasser som ligger under silten. Om vi antar fundamenteringsdybde ca. 0,5 m under overkant av gulvet, vil bygget trolig bli fundamentert direkte på stedlig sand/silt eller berg. Ved fundamentering på mindre enn 1 m av stedlige løsmasser må det fattes tiltak for å hindre skadelig svelletrykk fra alunskifer. Under alle fundamenter bør det opprettes et avrettende og kapillærbrytende lag med ca. 20 cm pukk/kult Ø8-32 mm. Det bør påregnes noe setninger, delvis pga. økte terrenglaster og delvis pga. nedbryting av organisk materiale. I utgangspunktet anbefales det å masseutskifte ned til rene masser eller grunnvannstand under byggets fundamenter og gulv for å unngå setninger pga. nedbryting av organisk materiale. Det kan bli behov for avretting/reasfaltering av evt. setningssensitive arealer. I morenemasser og sandig, siltig materiale kan det opprettes stabile graveskråninger med en helning på inntil 1:1,5 over grunnvannstand. Generelt oppstår det ofte problemer med å etablere stabile graveskråninger i finsand og silt under grunnvannstand, pga. erosjon. Det kan dermed bli behov for en tett spunt eller annen tetteløsning i nordre del av byggegropa. Sandig silt klassifiseres som telegruppe T4. Stedlig morene klassifiseres trolig som telegruppe T3/T4. Det anbefales å dimensjonere for telegruppe T4 for fundamenter på stedlige løsmasser. Seismisk dimensjonering utføres for grunntype E. Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

3 3 Oversiktskart Figur 1 Oversiktskart [4] Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

4 4 Innholdsfortegnelse 1 Innledning Formål Oppdragsgiver Utførte undersøkelser Befaring Grunnundersøkelser Laboratorieundersøkelser Beskrivelse Byggeplass og omgivelser Grunnforhold Berg Grunnvann Konstruksjon Redegjørelser Forskrifter og standarder Byggeplassens egnethet Geotekniske vurderinger Generelt Geotekniske parametere Fundamentering Global stabilitet Lokalstabilitet/Graveskråninger Radon Telegruppe Seismikk Konklusjon Videre geoteknisk bistand Referanser Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

5 5 Oversikt over bilag, vedlegg og tillegg Situasjonsplaner og borpunkt-/koordinatliste Situasjonsplan m/boredybder, M=1:1000 Borpunkt- og koordinatliste Boreresultater Boreresultat pkt. 8A og 9A Boreresultat pkt. 10A 11A Boreresultat pkt. 12A og 13A Boreresultat pkt. 14A A A1 A2 B B1 B2 B3 B4 Løsmasseprofiler og laboratorieundersøkelser Løsmasseprofil pkt. 8A Løsmasseprofil pkt. 12A C C1 C2 Tegninger - Beregninger - Tillegg Eksempel på totalsondering m/ forklaring Forklaring av løsmasseprofil D E T T1 T11 Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

6 6 1 Innledning 1.1 Formål Gran kommune planlegger nytt tilbygg til ungdomsskolen i Brandbu. Løvlien Georåd AS har fått i oppdrag å utføre grunnundersøkelser og vurdere fundamenteringsforholdene. Tomtens beliggenhet er vist på oversiktskart på side 3. Vi har utført grunnundersøkelser på tomten tidligere, i forbindelse med planlegging av tilbygg til eksisterende bygg. Prosjektet har imidlertid gjennomgått store endringer i ettertid, og det er derfor utført nye grunnundersøkelser. 1.2 Oppdragsgiver Vår oppdragsgiver er Gran kommune ved Odd Thomas Olafsen. 2 Utførte undersøkelser 2.1 Befaring Geotekniker Rikke Marie Vollan foretok befaring på tomta , sammen med Odd Thomas Olafsen fra Gran kommune. Det ble også foretatt befaring Grunnundersøkelser Resultater fra tidligere undersøkelser på tomten finnes i vår rapport « Rapport 1-1 Brandbu ungdomsskole». Nye og gamle borpunkter vises i Bilag A1. 1A-7A er gamle borpunkter fra våren 2013, 8A-14A er nye borpunkter fra våren I det videre blir kun resultater fra de nye borpunktene presentert. Det ble utført totalt 7 stk totalsonderinger, og tatt opp to prøveserier på tomten. Prøveseriene bestod av 14 stk. representative poseprøver. Situasjonsplan med bordybder i løsmasser og berg, vises i Bilag A1. Punktene er innmålt, og det er utarbeidet en koordinat- og borpunktliste, se Bilag A2. Borprofilene finnes i Bilag B1- B4. Grunnundersøkelsene ble utført av Akershus Grunnboring AS Laboratorieundersøkelser Laboratorieundersøkelsene som ble utført er oppsummert i tabellen under. Kode iht. [1] Beskrivelse Antall 10.1 Visuell beskrivelse Vanninnhold Humusinnhold v/ glødetap 2 Laboratorieundersøkelsene ble utført uke 22, Resultatene finnes i Bilag C1-C2. 3 Beskrivelse 3.1 Byggeplass og omgivelser Selve tomten er for det meste relativt flat, med en svak stigning (ca. 1:15 til 1:20) mot nord. Dette utgjør en total høydeforskjell på ca. 5 m fra sydlig til nordlig ende av planlagt tilbygg. Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

7 7 3.2 Grunnforhold Prøvene som ble tatt opp bestod av sandig, delvis leirig, silt. Ut fra borprofilene synes massene under silten å være en del grovere og/eller fastere. Det lyktes ikke å ta opp prøver fra dette laget. Siden det erfaringsmessig er mye morenemasser i området, anser vi det som svært sannsynlig at det er morenemasser som ligger under silten. 3.3 Berg Det ble ikke observert berg i dagen under befaringen av tomten. Det er påvist berg i samtlige borpunkter, i dybder fra 3,3 m til 9,8 m. Berget ligger generelt i koter fra ca. +175,2 184,2, med stigende koter mot nord og øst. Vi gjør imidlertid oppmerksom på at det i enkelte borpunkter er vanskelig å tolke bergdybden, da man har faste masser (trolig morene) over dårlig berg. Det er i enkelte tilfeller ikke noe klart skille i bormotstand i berget og overliggende masser. Særlig gjelder dette pkt. 10. Borkaks fra fjellkontrollboringene antyder at berget består av alunskifer. Alunskifer er kjent for sine svelleegenskaper ved kontakt med luft og vann, hvilken må tas hensyn til ved prosjektering av fundamenter. Radon er også en kjent problemstilling for alunskifer. 3.4 Grunnvann Det ble satt ned et hydraulisk piezometer i pkt. 8A. Et piezometer måler stigehøyde/poretrykk i en gitt dybde. Piezometeret ble satt med spissen i 4 m dybde. Normalt vil grunnvannstanden sammenfalle med stigehøyden i piezometeret (forutsatt hydrostatiske grunnvannsforhold). Piezometeret ble avlest Det ble da funnet en stigehøyde som tilsier grunnvannstand ca. 1,81 m under terreng eller ca. kote +186, Konstruksjon Planlagt plassering av tilbygget er tegnet inn i Bilag A1. Gulvet i første etasje (plan00) er planlagt i kote +184,75. Dette medfører hovedsakelig avgraving av dagens terreng, men i søndre del blir gulvet liggende inntil ca. 1,5 m høyere enn dagens terreng. Bygget er planlagt med 2,5 3 etasjer, med oppholdsrom i de to nedre etasjene. 4 Redegjørelser 4.1 Forskrifter og standarder Rådgivning er gitt i henhold til [2]. 4.2 Byggeplassens egnethet Tomten anses som egnet for tiltaket, men det bør påregnes noe masseutskifting (evt. setninger), tiltak mot svelling fra alunskifer, og kan hende behov for tett spunt mot eksisterende bygg. Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

8 8 5 Geotekniske vurderinger 5.1 Generelt Utgravingen på tomten vil trolig medføre graving inntil ca. 4 m under eksisterende terrengnivå, og 2,3 m under grunnvannstand (i nordre ende). 5.2 Geotekniske parametere Humusblandet materiale Humusblandet materiale (> 2 % humus av materiale > 2 mm) anbefales i utgangspunktet ikke benyttet under nybygg. Arealer med kravspesifikasjon angående setninger (asfalt, belegningsstein e.l.) anbefales det generelt ikke å fundamentere på masser med mer enn 3 % humus. Evt. topplag av matjord/torv eller lignende forutsettes gravd bort under gulv og fundamenter. Siltig, sandig, (evt. grusig, leirig) Den sandige og stedvis leirige/grusige silten kan modelleres med effektiv friksjonsvinkel φ = 32 og attraksjon a = 0 kpa. Iht. laboratorieundersøkelsene på sand/silt-prøvene ser vi at humusinnholdet i massene er for høyt til at det kan anbefales å etablere gulv og fundamenter på, stedvis også tilsvarende nivå for setningssensitive arealer. Det er funnet en del plante og trerester i massene, hvilket kan være en indikasjon på at massene er fyllmasser. Faste, grove masser (trolig morene) Morene kan modelleres med φ = 34 og a = 5 kpa. 5.3 Fundamentering Generelt Om vi antar fundamenteringsdybde ca. 0,5 m under overkant av gulvet, vil bygget trolig bli fundamentert direkte på stedlig sand/silt eller berg. I borpunkt 9A er det påvist berg ca. 0,5 m under overkant av gulv. Sand/silt og morenemasser som graves bort i forbindelse med tiltaket, kan med forsiktighet benyttes til intern arrondering på tomten. Pga. et noe høyt humusinnhold i siltmassene anbefales det i størst mulig grad å benytte disse massene for arrondering av arealer uten kravspesifikasjoner for setninger. Massene kan også med forsiktighet benyttes under andre arealer, men det bør påregnes noe setninger pga. nedbrytingen av det organiske materialet. Vi gjør også oppmerksom på at massene er meget telefarlige. Under gulv og fundamenter anbefales det å masseutskifte til man når rene masser eller grunnvannstand, anslagsvis ca. 2-3 m dybde. Alternativt må det påregnes en del setninger. På grunn av alunskiferens svelling i kontakt med luft, vil det være nødvendig med tiltak for å hindre svelleskader på gulv og fundamenter. Det benyttes normalt en av følgende to metoder for å sikre mot skadelig svelling fra alunskifer; Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

9 9 1. Tette fjellet ved å sprøyte på asfalt/bitumen. Ofte viser denne metoden seg å være vanskelig å utføre i praksis, fordi asfalten løsner fra berget ved vanntilslag. Siden arbeidene i dette tilfellet i stor grad vil foregå under grunnvannstand, anbefaler vi ikke denne metoden. 2. Renske ned til berg, og sprøyte på 10 cm tyntflytende, sulfatresistent betong på bergoverflata. Mellom betongen og fundamentet legges ca. 30 cm pukk. Tiltak må utføres i områder hvor bergdybden er mindre enn 1 m fra underkant fundament/gulv. Under alle fundamenter og gulv bør det opprettes et avrettende og kapillærbrytende lag med ca. 20 cm velgradert pukk/kult f.eks. Ø8-32 mm. Bæreevne, bruddgrensetilstand Bæreevne for gulv på grunnen anses som lite relevant fordi lastene er lave. For punktfundamenter kan verdiene i tabellen under benyttes ved fundamentering på stedlig sand/silt og morene. Verdiene tar høyde for en horisontallast på inntil 10 kpa. Det forutsettes minst 0,5 m overdekning fra underkant fundament (til terreng eller ok gulv). Effektiv fundamentbredde B 0 [m] Bæreevne q v [kpa] 0, , , , , ,5 212 For mellomliggende fundamentbredder kan det benyttes interpolasjon. Ekstrapolasjon frarådes, ved behov kan vi beregne flere verdier. Bæreevnen vil generelt være høyere for fundamenter på berg, tilkjørt sprengstein eller andre godt komprimerte, faste fyllmasser. Ved behov kan vi evt. vurdere bæreevner for slike fundamenter. Setninger, bruksgrensetilstand I følge mottatte tegninger fra arkitekt vil et gulv i kote +184,75 ligge ca. 1 m under gulvet i eksisterende bygg. Vi vurderer det slik at eksisterende bygg trolig er fundamentert på berg, kan hende med unntak av vestenden. Siden gulvet er planlagt i et lavere kotenivå enn gulv i eksisterende bygg, og under grunnvannstanden, bør fundamenteringen av eksisterende bygg i vestenden undersøkes. Hvis eksisterende bygg viser seg å være fundamentert på stedlig sand/silt, vil det være svært viktig å unngå drenering av grunnvann dypere enn eksisterende byggs drenssystem. Drenssystemet for tilbygget bør i så tilfelle planlegges i samme nivå som eksisterende drenssystem, og det kan bli behov for å etablere en tetteløsning mot bygget i anleggsperioden. Det er også svært viktig at det ikke oppstår erosjon i massene under bygget, pga. risiko for setninger. Hvis bygget imidlertid står på berg eller sprengsteinsfylling, vil det trolig ikke oppstå problemer med tanke på setninger på eksisterende bygg. Det bør påregnes ca. 2 cm setning under gulv og fundamenter i søndre ende av tilbygget. Evt. setninger vil hovedsakelig oppstå som følge av økte terrenglaster pga. terrengheving på inntil ca. 1,5 m. Setningene vil gradvis avta mot nord, hvor terrenghevingen er mindre. Der hvor terrengnivået er Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

10 10 tilnærmet uforandret bør det påregnes ca. 0-0,5 cm setning under gulv og fundamenter. Der hvor tyngden av massene som graves ut er større enn pålastingen, vil det i teorien ikke oppstå setninger. I tillegg bør det evt. påregnes en del setninger pga. nedbryting av organisk materiale i sand- og siltmaterialet. Det antas at det hovedsakelig er prosentandelen over 2 % som vil kunne gi setninger som følge av nedbrytingen, og nedbrytingen vil være minimal under grunnvannstanden (prosessen krever oksygen). Siden humusinnholdet måles som masse-% (ikke volum-%) er det imidlertid vanskelig å anslå hvor store setninger som vil oppstå som følge av nedbrytingen. Det anbefales derfor i utgangspunktet å grave bort disse massene lokalt under byggets fundamenter og gulv, ned til grunnvannstand eller rene masser. Alternativt kan det påregnes ca. 5-8 cm setning under de delene av bygget som blir fundamentert på stedlig sand/silt. Eksisterende asfalt er noe krakelert, hvilket trolig delvis skyldes nedbryting av organisk materiale og delvis for dårlig overbygning med tanke på telefare. Det kan bli behov for oppretting/reasfaltering av aktuelle utomhusarealer på sikt. 5.4 Global stabilitet Tomten ligger ikke i nærheten av store, bratte skråninger og det er ikke funnet materiale med sprøbruddegenskaper på tomten. Det vil ikke kunne oppstå problemer relatert til global stabilitet i forbindelse med byggearbeidene. 5.5 Lokalstabilitet/Graveskråninger I morenemasser og sandig, siltig materiale kan det opprettes stabile graveskråninger med en helning på inntil 1:1,5 over grunnvannstand. Generelt oppstår det ofte problemer med å etablere stabile graveskråninger i finsand og silt under grunnvannstand, pga. erosjon. Det kan dermed bli behov for en tett spunt eller annen tetteløsning i nordre del av byggegropa. 5.6 Radon Sikring mot radon dimensjoneres iht. TEK10. Dette er særlig viktig her, pga. alunskifer og liten dybde til berg, med oppholdsrom i bakkeplan. 5.7 Telegruppe Sandig silt klassifiseres som telegruppe T4. Stedlig morene klassifiseres trolig som telegruppe T3/T4. Det anbefales å dimensjonere for telegruppe T4 for fundamenter på stedlige løsmasser. 5.8 Seismikk Vi vurderer det slik at seismisk dimensjonering skal utføres for grunntype E, da løsmassemektigheten generelt er 5-20 m [3]. 6 Konklusjon Om vi antar fundamenteringsdybde ca. 0,5 m under overkant av gulvet, vil bygget trolig fundamenteres direkte på stedlige løsmasser eller berg. Ved fundamentering på mindre enn 1 m av stedlige løsmasser, må det fattes tiltak for å hindre skadelig svelletrykk fra alunskifer. Det bør påregnes noe setninger, delvis pga. økte terrenglaster og delvis pga. nedbryting av organisk materiale. I utgangspunktet anbefales det å masseutskifte ned til rene masser eller grunnvannstand under byggets fundamenter og gulv for å unngå setninger pga. nedbryting av organisk materiale. Det kan bli behov for avretting/reasfaltering av evt. setningssensitive arealer. Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

11 11 Under alle fundamenter bør det opprettes et avrettende og kapillærbrytende lag med ca. 20 cm pukk/kult Ø8-32 mm. I morenemasser og sandig, siltig materiale kan det opprettes stabile graveskråninger med en helning på inntil 1:1,5 over grunnvannstand. Generelt oppstår det ofte problemer med å etablere stabile graveskråninger i finsand og silt under grunnvannstand, pga. erosjon. Det kan dermed bli behov for en tett spunt eller annen tetteløsning i nordre del av byggegropa. Sandig silt klassifiseres som telegruppe T4. Stedlig morene klassifiseres trolig som telegruppe T3/T4. Det anbefales å dimensjonere for telegruppe T4 for fundamenter på stedlige løsmasser. Seismisk dimensjonering utføres for grunntype E. 7 Videre geoteknisk bistand Denne rapporten anses som tilstrekkelig grunnlag for prosjekteringen av skolebygget. 8 Referanser [1] Norsk Geoteknisk Forening, «NGFs beskrivelsestekster for grunnundersøkelser,» 1994, rev [2] Norsk Standard, NS-EN :2004+NA:2008 Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering, Del 1: Allmenne regler. [3] Standard Norge, «NS-EN :2004+NA:2008 Eurokode 8: Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning;del 1,» [4] Kartverket, Geovekst og kommuner, «Norgeskart,» [Internett]. Available: Gran kommune / Brandbu ungdomsskole / Rapport nr. 2-1 / RMV

12 Narmovegen 191 Postboks Hamar Telefon: E-post:

13

14 Elvesletta Ingeberg Telefon: E-post:

15 Elvesletta Ingeberg Telefon: E-post:

16 Elvesletta Ingeberg Telefon: E-post:

17 Elvesletta Ingeberg Telefon: E-post:

18

19 2,3 4,1

20 Eksempel på totalsondering m/ forklaring Bilag T1

21 Forklaring av løsmasseprofil Bilag T11