1. Bakgrunn Forutsetninger Generelt Berggrunn Grunnvann 3

Transkript

1 RIGBerg N O T 005 Oppdrag: Kunst og Håndverkskole Dato: 14. september 2012 Emne: Oppdr.nr.: Til: Hjellnes Consult Steinar Gresslien Kopi: Hjellnes Consult Egil Sormbroen Utarbeidet av: Henki Ødegaard Kontrollert av: Per Heimli Sign.: heoe Sign.: ph Innholdsfortegnelse 1. Bakgrunn 2 2. Forutsetninger Generelt Berggrunn Grunnvann 3 3. Grunnarbeider Generelt Uttak av berg i bakgård Sprengning Deponering av alunskifer Overordnet arbeidsgang Uttak av berg for ventilasjonsføringer Bergsikring Boring for overvann Risiko for svelleskader på gulv Punktfundament for opplegg av gulv Oppdriftsforankring 7 4. Forsegling av berg Generelt Utførelse Skjæringsvegger Gulv og grøfter 8 AS Nedre Skøyen vei 2 P.b. 265 Skøyen 0213 Oslo Tel.: Fax:

2 1. Bakgrunn Det skal tas ut en byggegrop for teknisk rom i bakgården på Kunst og Håndverksskolen. Uttak av berg i byggegrop har tidligere blitt presentert for to ulike alternative utforminger av byggegropa, ref. RIGBerg-NOT-001 og RIGBerg-NOT-002. Multiconsult har nå blitt bedt om å vurdere prinsipp for uttak av byggegrop med ny geometri. Dette notatet vil omhandle tekniske løsninger og kostnadsoverslag for uttak av byggegrop med følgende karakteristika: 1. Byggegrop med planum i kote 23, tilsvarende ca 5,5 m dyp under eksisterende terreng, med en terskel mot nordveggen på et høyere nivå (kote 25) 2. Byggegrop har mer eller mindre rektangulær utforming, med lengde ca 28 m og bredde ca 12 m, som skissert i Figur 1. Figur 1: Prinsippskisse som viser antatt bergoverflate med geometrien til planlagt byggegrop og kanalføringer Det skal også foretas betydelige grunnarbeider inne i bygningen i forbindelse med etablering av grøfter for ventilasjonsføringer i berg og fylling, samt senkning av eksisterende gulv ved fjerning av berg og fyllmasser. 2. Forutsetninger 2.1 Generelt Byggegropens fotavtrykk vil i store trekk følge eksisterende yttervegger i nord, sør og øst, mens det blir noe større avstand mellom vestre skjæringsvegg og trappebuen i vest. Det er noe usikkerhet angående eksakt forløp av bergoverflaten under gårdsrommet, spesielt med tanke på skråningsutslaget på berget som tidligere har blitt tatt ut i forbindelse med etablering av area mot midtfløy /heoe 14. september 2012 Side 2 av 8

3 Skjæringsveggen mot eksisterende bygg skal legges 1 m utenfor eksisterende veggfundament, med unntak av den lave skjæringa i sør hvor skjæringsvegg legges 0,5 m ut fra veggfundamentet. Det er begrenset atkomst inn til byggegropen på grunn av et smalt og lavt portrom, med dimensjonene b h= 2,3 m 2,45 m. Det er også begrenset arbeidshøyde inne i bygget, helt ned i 2,6 m etter fjerning av gulv. Hovedsakelig vil imidlertid arbeidshøyden utenom dragere være 3 m. 2.2 Berggrunn Det forutsettes at alt berg under eksisterende bygg er alunskifer, slik stikkprøvekontroll i prøvegroper har vist, ref. RIGberg-NOT Grunnvann Det ble satt ned to peilebrønner i berg i bakgården mot nordfløy for å registrere grunnvannsnivået i berget. Målinger utført i mars og i september indikerer stabilt grunnvannsnivå varierende mellom 3 til 3,5 m under terreng, dvs. grunnvann på ca kote 24,5-25. I fyrrommet viser måling av fritt vann under eksisterende gulv grunnvannsnivå 65 cm under overkant gulv. Det må antas at sigevannet er surt og sulfatholdig, og derved korrosivt. 3. Grunnarbeider 3.1 Generelt På grunn av strenge restriksjoner på maksimale tillatte rystelser må alle sprengnings- og piggearbeider utføres forsiktig og med kontinuerlig overvåkning av vibrasjonsnivåene. I byggeperioden må vibrasjonsnivåene i KIM overvåkes kontinuerlig med alarmsystemer som sikrer at arbeider som fører til skadelige vibrasjoner kan stoppes og justeres. 3.2 Uttak av berg i bakgård Sprengning Berget i bakgården skal tas ut i to paller, som beskrevet i Deponering av alunskifer Alunskifer skal deponeres på godkjent deponi, og pr. i dag er det kun NOAHs anlegg på Langøya som er aktuelt. Statens strålevern har nylig kommet med krav til håndtering av radioaktivt avfall. Alunskifer defineres som radioaktivt avfall dersom strålingen er større enn 1 Bq/g. Dette har antagelig ingen praktisk konsekvens idet mottaket på Langøya også er godkjent for slikt lavaktivt avfall Overordnet arbeidsgang Enkelte spesielle arbeidsoperasjoner omhandles i egne kapitler, og i det etterfølgende vil de overordnede prinsipper for uttak av berg i byggegropa ned til første nivå listes opp i kronologisk rekkefølge, se også skisser i Figur 2: Det graves ned til berg i bakgården /heoe 14. september 2012 Side 3 av 8

4 Det settes forbolting langs topp av øverste nivå av skjæringsvegg mot eksisterende bygg i nord, øst og vest Alle permanente skjæringsvegger sømbores. Søm etableres 1 m fra veggliv i nord, øst og vest. På grunn av plassproblemer kan søm for den lave skjæringsveggen i sør først bores etter uttak av første nivå Berget tas ut ved forsiktig sprengning ned til første nivå, ca kote 25,5. Sprøytebetong påføres alle skjæringsvegger, med 10 cm tykkelse for nordre, østre og vestre skjæringsvegg Permanent boltesikring etableres i nord, øst og vestvegg Blottlagt berg etter fjerning av løsmasser og areakonstruksjon Forbolting under nordre, østre og vestre vegg, samt punktfundamenter for dekke(vist til høyre i skisse) Uttak av berg ned til ca kote 25,5, permanentsikring av nord-, øst- og vestvegg i dette nivået Uttak av berg ned til ca kote 23, permanentsikring av nord-, øst- og vestvegg i dette nivået. Figur 2: Skisser som viser prinsipp for uttak og sikring av berg i byggegrop 3.3 Uttak av berg for ventilasjonsføringer Ventilasjonsføringer fra teknisk rom og inn i nordfløy legges i fire separate grøfter under eksisterende vegger. For å redusere faren for skadelige deformasjoner på eksisterende vegg skal grøftene etableres i portrom og under vinduer der vegglastene er minst. De første 2-3 m av grøft tas ut fra byggegropsiden ved hjelp av horisontale sømhull og forsiktig pigging av berget etter sømboring. Det forutsettes at berget kan tas ut med pigghammer og minigraver inne i bygget, alternativt med spesielt forsiktig sprengning dersom bergforholdene krever det. For å ta hensyn til evt. fremtidig svelling av skiferen skal grøften dimensjoneres slik at det etableres et fritt rom for svelling på minimum 300 mm på hver side og under kanalene /heoe 14. september 2012 Side 4 av 8

5 Kanalene må ikke omfylles med masse. Ved etablering av grøfter og slisser under eksisterende vegger må det utarbeides byggetekniske detaljer for etablering av sikring for veggene. Helt sør i østfløy vil deler av grøft for ventilasjonsføringer gå i løsmasser, mest sannsynlig tilbakefylt sprengstein. For å etablere grøft i sprengsteinsfylling må midlertidig stabilitet av grøft sikres med grøftekasse eller tilsvarende. I permanent fase bør det etableres støttemurer, prefabrikerte eller plasstøpte, som tilbakefylles. 3.4 Bergsikring Da det ikke har vært mulig å inspisere berget i bakgården vil det være usikkerhet knyttet til nødvendige bergsikringsmengder. Sikringsmetodikken med forbolter, vanlige innstøpte bergbolter og sprøytebetong vil kunne håndtere de fleste bergforhold som kan påtreffes, men de endelige sikringsmengdene kan kun fastlegges etter uttak av byggegropa. For permanentsikring av skjæringsvegger skal det benyttes fullt innstøpte bergsikringsbolter med dobbel korrosjonsbeskyttelse. 3.5 Boring for overvann Det skal etableres et borhull fra byggegropa og ut til kum i Nordahl Bruns gate for å få ført overvann ut av byggegrop. Hullet skal ha minimum 2,5 fall mot kum, og det skal bores med pilot fra byggegrop til kum og med opprømming tilbake. For å redusere risiko for skade på rør som følge av svelling av alunskifer skal hulldiameter være betydelig større enn avløpsrør. Anbefalt diameter hull er som følger: Diameter hull ytre diameter avløpsrør mm. Borhullet skal videre fores med PE rør med godstykkelse i størrelsesorden 30 mm som skal bidra til stabilitet av hullet. Det anses ikke som realistisk å dimensjonere foringsrøret til å kunne ta opp det maksimale svelletrykket på 2 MPa da rørets godstykkelse ville bli uforholdsmessig høy. På grunn av svellerommet kan moderat deformasjon av foringsrøret tillates i permanent fase. Diameter på foringsrør skal være tilpasset hulldimensjon slik at annulus mellom ytterkant foringrør og borhullvegg blir minst mulig. Ansett for hullet skal være over kote /heoe 14. september 2012 Side 5 av 8

6 Figur 3: Prinsippskisse borhull for overvann 3.6 Risiko for svelleskader på gulv For å unngå svelleskader på nye gulv skal alle gulv der bergoverflaten under gulvet ligger over grunnvannsstand etableres frittbærende over bergoverflaten med avstand konstruksjon bergoverflate > 0,3 m. Ingen konstruksjoner eller installasjoner må legges i dette tomrommet, svellerommet, på grunn av risiko for svelling av skiferen. Der bergoverflaten under gulvet ligger under grunnvannsstand er det ikke behov for svellerom. Så langt er det kun gulv for teknisk bygg og under fyrrom hvor grunnvannsstand ligger over bergoverflaten. Grunnvannsnivåmålinger har vist at grunnvannstanden i nordfløyen ligger omtrent i nivå med areaen utenfor sydveggen. Observasjoner under gulv i fyrrommet har vist grunnvannsnivå ca 0,65 m under gulv i dette området ( ). 3.7 Punktfundament for opplegg av gulv For å unngå svelleskader på opplagspunktene for det frittbærende gulvet må disse punktene forankres for å motstå svelletrykket. Dette kan løses ved å etablere punktfundamenter med bolteforankring tilstrekkelig langt ned i berg til å få forankring i et område som ikke sveller. For å redusere svellekreftene som virker på forankringspunktene bør anleggsflaten mot berg holdes så liten som praktisk mulig, anslagsvis 400 mm 400 mm, som gir en anleggsflate på 0,16 m². Utførelsen er vist i Figur 4. Ved 2 MPa svelletrykk vil forankringspunktet med 0,16 m 2 måtte ta opp i størrelsesorden 320 kn. For å sikre forankring av bolten i berg som ikke sveller skal det være fri lengde på boltene på 3 m, og 2 m forankringssone. Oppstikk tilpasses design av punkfundament. På grunn av begrenset takhøyde må boltene skjøtes med skjøtehylser, og boltene skal derfor være helgjenget, type Dywidag GEVI eller tilsvarende. Bolt og tilbehør skal være kaldgalvanisert, epoksybelagt og omhyllet av et korrugert plastrør for optimal korrosjonsbeskyttelse. Det korrugerte plastrøret skal settes med oppstikk inn i punktfundament. Ved boring gjennom fyllmasser eller løsmasser må det bores med foringsrør som bores ned til bergoverflaten. Ellers følges samme prinsipp som forankring der det ikke er løsmasser over, 3 m fri lengde under bergoverflaten og 2 m forankring /heoe 14. september 2012 Side 6 av 8

7 Det må utarbeides byggtekniske detaljer for armering av punktfundamentene. Figur 4: Prinsippskisse for forankring av punktfundament 3.8 Oppdriftsforankring For prinsipp av oppdriftsforankring henvises det til tidligere omtalt i notat RIGberg- NOT-003. I det etterfølgende presenteres nøkkeltall for dimensjonering av oppdriftsforankringen basert på karakteristisk trykk fra oppløft, F K = 15 kn/m². Dimensjonerende trykk, F D = F K 1,35 = 20 kn/m² Resulterende trykk blir da F D trykk fra vekt av nedykket betongplate = 20 kn/m² - 5 kn/m² = 15 kn/m² Nødvendig boltekraft ved senteravstand mellom bolter på 3 m blir da: 15 kn/m² 9 m² = 135 kn Erfaringsmessig bør det ikke benyttes forankringslengder i berg kortere enn 2 m, så selv om beregnet foranringslengde < 2 m, settes nødvendig forankringslengde = 2 m. Det forutsettes benyttet godkjent boltemørtel til innstøpning. 0,2 m av bolt må stikke opp over bergoverflate for forankring i bunnplate. For å ivareta nødvendig forankringslengde i berg vil nødvendig boltelengde være 2,2 m (0,2 m oppstikk + 2 m nødvendig forankringslengde). Forankringsbolter settes med 3 m senteravstand med bolterast langs yttervegger og midt i felt bunnplate /heoe 14. september 2012 Side 7 av 8

8 Figur 5: Prinsippskisse som viser forankringsbolt i bunnplate 4. Forsegling av berg 4.1 Generelt Fortløpende etter ferdigstillelse av bergarbeidene skal alle sprøytebetongflater dekkes med en sprøytemembran. Formålet med sprøytemembranen er todelt; den skal redusere takten på svelleaktivitet av alunskiferen, og den skal fungere som en radonsperre mot grunnen. Eventuelle bolte- eller rørgjennomføringer må tettes. 4.2 Utførelse Skjæringsvegger Etter uttak og sikring av byggegrop skal det påføres sprøytemembranen på alle skjæringsvegger i 5 mm tykkelse Gulv og grøfter På alle gulv og i grøfter skal det påføres et avretningslag av uarmert sprøytebetong, alternativt vanlig utflaskingsstøp, på såle før sprøytemembran i 5 mm tykkelse påføres. Sprøytemembran skal deretter beskyttes med 40 mm uarmert sprøytebetong på alle horisontale flater for å unngå skade på membranen. Sprøytemembranen Masterseal 345 fra BASF er dokumentert godkjent som radonsperre i henhold til radonhåndbok utgitt av tyske myndigheter /heoe 14. september 2012 Side 8 av 8