NOTAT VEIAVANGEN SKOLE - OVERORNDET GEOTEKNISK VURDERINGER AV GRUNNFORHOLD, FUNDAMENTERING OG UTGRAVING. 1. Innledning. 2. Topografi og grunnforhold

Transkript

1 NOTAT Oppdrag Kunde Notat nr. Til Dato Veiavangen geoteknikk Nedre Eiker kommune G-not-001 Nedre Eiker kommune v/morten Gulbrandsen Fra Kopi Rambøll Norge AS v/emilie Laache Dato VEIAVANGEN SKOLE - OVERORNDET GEOTEKNISK VURDERINGER AV GRUNNFORHOLD, FUNDAMENTERING OG UTGRAVING 1. Innledning Nedre Eiker kommune planlegger å bygge nye undervisningsbygg og flerbrukshall hvor eksisterende Veiavangen ungdomsskole ligger i dag. Rambøll AS er engasjert for å utarbeide reguleringsplan og en mulighetsstudie for utvidelse av skolen og ny flerbrukshall. Rambøll Henrik Wergelandsgt. 29 Postboks 116 NO-4662 KRISTIANSAND T Utført av: /EMLA Dette notatet inneholder ingen detaljprosjektering, men omhandler overordnede geotekniske vurderinger på skisseprosjektnivå. Vurderingene omhandler grunnforholdene på tomten, fundamentering og utgravning. Rambøll AS utførte grunnundersøkelser på tomten i november Topografi og grunnforhold 2.1 Topografi Veiavangen skole ligger på en relativt flat tomt hvor terrenget varierer fra kote +17,1 nordøst på tomten til +21,1 sørvest på tomten. Fra skolen er det slakt hellende terreng ned til Drammenselva i nord og Veiabekken i sørøst. Det er ca. 600 meter til Drammenselva og skråningen har en gjennomsnittlig helning på 1:20. Skråningen ned mot Veiabekken har en gjennomsnittlig helning på 1:10 og avstanden mellom skolen og bekken er ca. 100 meter. 2.2 Grunnforhold Veiavangen skole ligger utenfor det kartlagte kvikkleireområdet Korsgården som ligger sør for skolen. Multiconsult har tidligere utført grunnundersøkelser bestående av to totalsonderinger og en prøveserie på området i 2009, i forbindelse med byggetrinn 1. [1] Rambøll AS utførte supplerende 1/7 Rambøll Norge AS NO MVA

2 grunnundersøkelser i november 2016, og disse indikerte ikke forekomst av kvikkleire eller sprøbruddmateriale. Resultatene fra de geotekniske grunnundersøkelsene er rapportert i G-rap-001, datert [2] Utførte grunnundersøkelser antyder relativt homogene grunnforhold med 6,6 til 8,9 meter leire over berg. Leiren har enkelte innslag av silt, sand, grus og skjellrester, og i borpunkt 3 og 6 er det registrert enkelte siltlag. Leira har en sensitivitet mellom 5 og 10 og en omrørt skjærstyrke fra 3,5 til 24 kpa. Disse verdiene er utenfor definisjonen for kvikkleire og spørbruddmateriale. Det er ikke utført kontrollboring i berg, men antatt berg er påtruffet mellom 6,6 og 8,9 meter under terreng, på kote +8,6 til kote +12, Grunnvannstand Det er installert fire hydrauliske piezometer med spiss 6 meter under terreng på tomta for en hydrologisk vurdering av området. Resultater fra den hydrologiske vurderingen av området er presentert i eget notat, K-not-001. [3] Ved avlesning 11. januar ble vannstanden i piezometerne registret mellom 2,0 og 5,1 meter under terreng. Dette tilsvarer målt vannstand i piezometerne mellom kote +12,50 og +19,1. 3. Myndighetskrav Gjeldene regelverk legges til grunn for den geotekniske prosjekteringen. Dette notatet svarer kun ut TEK 10 da det kun er gjort overordnede geotekniske vurderinger på skisseprosjektnivå og ikke detaljprosjektering. Forskrifter: - TEK 10 7 Sikkerhet mot naturpåkjenninger - TEK Konstruksjonssikkerhet - SAK 10 Byggesaksforskriftene Prosjekteringsstandarder: - NS-EN 1990:2002+A1:2005+NA:2016 (Eurokode 0 Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner) - NS-EN :2004+A1:2013+NA:2016 (Eurokode 7 Geoteknisk prosjekterinig) - NS-EN :2004+A1:2013+NA:2014 (Eurokode 8 Prosjektering for seismisk påvirkning) 3.1 TEK 10 7 Sikkerhet mot naturpåkjenninger Sikkerhet mot flom og storm Tomten ligger utenfor aktsomhetsområdet for flom i følge NVEs aktsomhetskart for flom. Vannstanden i Veiabekken ble målt 4. januar til å være på kote +6,52. Dette er 12,6 meter lavere en gjennomsnittlig terrengkote på tomten til Veiavangen skole. 2/7

3 Figur 1: Aktsomhetskart for Flom ( Sikkerhet mot skred Det er ikke påvist kvikkleire eller sprøbruddmateriale på tomten. Områdestabilitet vurderes som tilfredsstilt. Tomten er ikke utsatt for fjellskred eller snøskred. Lokal stabilitet skal ivaretas med prosjektering etter NS-EN :2004+A1:2013+NA: Fundamentering av bygg Foreløpig konsept med plassering av nye undervisningsbygg og ny idrettshall er vist i Vedlegg 1. Det er planlagt delvis åpen kjeller (åpen 1. etasje) for parkering under idrettshallen. Byggene skal ha overkant gulv på kote +18,76 slik som eksisterende bygg, mens kjeller skal ha overkant dekke på kote +15,43. Grunnet grunnvannsnivået er overkant dekke for planlagt kjeller 1 meter høyere enn eksisterende kjeller. Undervisningsbygget som skal beholdes ble bygget i forbindelse med byggetrinn 1 i Ut i fra tilgjengelige arkitekttegninger tolkes bygget som fundamentert på peler. Overkant gulv i bygget ligger på kote +18,76 mens overkant dekke av kjeller ligger på +14,43. Det er kjeller kun i den østlige delen av eksisterende undervisningsbygg. Flerbrukshallen er planlagt plassert der det i dag står et undervisningsbygg som skal rives. Her skal overkant kjellerdekke være på kote +15,43. Med en tykkelse på bunnplata på ca. 500 mm tilsvarer dette en utgravning til kote +14,93, noe som tilsvarer mellom ca. 2,2 og 4,4 meter under dagens terreng. Overslagsberegninger indikerer at lastene fra det nye bygget vil være mindre enn belastningen fra nåværende bygg og vekten av planlagt utgravd masse. Ved jevnt fordelt belastning forventes derfor relativt ubetydelige setninger ved direktefundamentering av flerbrukshallen. Størrelse på fundamentene må bestemmes i detaljprosjekteringen. Bygget kan alternativt fundamenteres på peler slik som 3/7

4 eksisterende skolebygg som skal beholdes. Endelig valg av fundamenteringsmetode må gjøres i detaljprosjektering. For det nye undervisningsbygget er det ikke planlagt kjeller. Dagens terreng hvor bygget skal ligge er på ca. kote +20,3 vest for eksisterende bygg og ca. kote +18,8 øst for eksisterende bygg. Overkant gulv for nytt bygg er planlagt å ligge på kote +18,76, slik som eksisterende undervisningsbygg. Med en bunnplate med tykkelse ca. 500 mm gir dette en utgraving til kote +18,26. Hvis undervisningsbygget skal ha direkte tilknytning til eksisterende bygg anbefales det bruk av samme fundamenteringsmetode, peler. Det tilrås bruk av borede stålkjernepeler siden løsmassemektigheten fra underkant fundament til berg er mindre enn 8 meter i deler av bygget. Ovenstående vurdering gjelder også for bygget mellom eksisterende skolebygg og flerbrukshallen. Et alternativ kan være å bygge en kjeller sammen med flerbrukshallen for å oppnå kompensert fundamentering. Endelig valg av fundamenteringsmetode må bestemmes i detaljprosjekteringen. 4.1 Bæreevne av grunnen Bæreevne er kontrollert med totalspenningsanalyse for leire med gjennomsnittlig s ud = 35 kpa, hvor vannivå ikke er relevant. Bæreevnen beregnes etter formler gitt i Statens vegvesen sin håndbok V220, for totalspenningsmateriale for horisontale laster: σ v = N c τ d + p v σ v = vertikal bæreevne (dimensjonerende) N c = bærevenefaktor (figur 6.10 håndbok V220 5,2 for leire) τ d = s u γ m dimensjonerende styrke (udrenert, antatt midlere s u =35 kpa for leira) p v = vertikal overlagringstrykk ved siden av fundament σ v = N c τ d + p v 35 kpa σ v = 5,2 1,4 + p v σ v = p v Organiske lag i toppen må alltid fjernes under veier og fundamenter. Ved plassering av større laster, som for eksempel kraner, rigger, brakker eller lagerplasser som overskrider angitt bæreevne, må disse utredes separat av geotekniker. Det må eventuelt iverksettes tiltak som avlastingsplater eller forsterkningslag. Ved dimensjonering av veger og parkeringsplasser kan det velges bærevenegruppe 6 i henhold til Statens vegvesen håndbok N200. Stedlige masser og tilførte masser skal separeres med fiberduk. 4.2 Seismisk dimensjonering NS-EN :2004+A1:2013/NA:2014 (Eurokode 8) har vært gjeldende standard for seismisk dimensjonering i Norge siden Eurokode 8 setter i prinsippet krav til at alle konstruksjoner i Norge 4/7

5 skal motstå seismisk påvirkning. Tilfeller der det er gitt mulighet til å utelate dimensjonering av konstruksjoner for seismisk påvirkning er gitt i pkt. NS-EN1998 NA.3.2.1(5). EC8 klassifiserer skolebygg i seismisk klasse III, som tilsvarer seismisk faktor γi = 1,4. Veiavangen ligger i et område der berggrunnens akselerasjon ifølge seismisk sonekart er ag40hz = 0,55 m/s 2. På bakgrunn av grunnundersøkelser på tomten definerer Rambøll grunntypen til å være grunntype E, med tilhørende grunnforsterkningsfaktor (S)= 1,65. Derfor blir ag x S = 0,8 x 0,55 x 1,4 x 1,65 = 1,02 m/s Stabilitet 5.1 Områdestabilitet Det er ikke forekomst av kvikkleire eller sprøbruddmateriale på tomten så en utredning i henhold til NVEs veileder 7/2014 er ikke nødvendig. Områdestabilitet anses som tilfredsstillende på grunn av terrenggeometri og forekomst av middels fast leire med maksimal mektighet på mindre enn 10 meter. Det er ikke utført egne stabiltetsberegninger for områdestabilitet. Lokal stabilitet skal vurderes i henhold til byggesaksforskriftene SAK 10 og skal også til uavhengig kontroll i henhold til Eurokode Materialparametere Valgte designparametere er basert på utførte grunnundersøkelser presentert i G-rap-001, og Statens vegvesen sin håndbok V220. Leire γ=19 kpa a= 5 kpa φ= 24,0 s ud = 35 kpa 5.3 Stabilitet av utgravninger Rambøll har utført stabilitetsanalyser med dataprogrammet GeoSuite Stability, både med effektivspenningsanalyse og totalspenningsanalyse (ADP). I ADP-analysen tas det hensyn til spenningsanisotropien i leira, som vil si at udrenert skjærfasthet varierer med hovedspenningsretningene. Utgangspunktet er udrenert aktiv skjærfasthet s ua (styrke der glideflaten ligger i aktiv sone). Direkte og passiv skjærstyrke er beregnet ut fra følgende sammenheng i henhold til NIFS rapport 14/2014 for Ip 10% - Su d = 0,63 sua (styrke for den tilnærmet horisontale delen av glideflaten) - Su p = 0,35 sua (styrke der glideflaten ligger i passiv sone) Det ble utført stabiltetsberegninger for et snitt med antatt høyest utgravning fra kote +19,35 (høyest terreng ved flerbrukshallen) til +14,93 (underkant kjellerdekke). Det ble oppnådd tilfredsstillende stabilitet ved graveskråning 1:2, og en antatt trafikklast på terreng som følge av eventuell anleggstrafikk. (Krav i henhold til NS-EN :2004+A1:2013+NA:2016) 5/7

6

7 TEGNING 101 Situasjonsplan med plassering av utførte boringer. VEDLEGG 1 Mulig plassering av bebyggelse på tomten REFERANSER 1. Multiconsult. Oppdragsnummer Geoteknisk datarapport. Veiavangen ungdomsskole. Datert Rambøll. Oppdragsnummer Datarapport G-rap-001. Veiavangen geoteknikk. Datert Rambøll. Oppdragsnummer Hydrologisk vurderingsnotat K-not-001. Veiavangen geoteknikk. Ikke ferdigstilt. 7/7

8 EMLA ANDG TFK REV. DATO ENDRING TEGN KONTR GODKJ TEGNINGSSTATUS OPPDRAG Veiavangen geoteknikk INNHOLD Situasjonsplan OPPDRAG NR Rambøll AS - Region Midt-Norge TEGNING NR. P.b Sluppen OPPDRAGSGIVER Mellomila 79, N-7493 Trondheim TLF: FAX: Nedre Eiker kommune 102 MÅLESTOKK 1:500 BLAD NR. AV REV.

9 NYTT SKOLEBYGG 725 m2 3etg. EKSISTERENDE SKOLEBYGG 890 m2 3 etg. 280m2 3etg. Eksisterende skolebygg Nytt skolebygg Flerbrukshall 1000m2 3 etg Grunnflate og etasjehøyde Parkering i underetasje Kunstgrasbane, 7'er fotball