GRILSTADFJÆRA BARNEHAGE KONKURRANSEGRUNNLAG TOTALENTREPRISE

Transkript

1 GRILSTADFJÆRA BARNEHAGE KONKURRANSEGRUNNLAG TOTALENTREPRISE DEL 2 OPPDRAGSBESKRIVELSE BILAG B1.1.8 GEOTEKNISK NOTAT Dato: 14.MAI 2012

2 1 GENERELT Trondheim kommune skal bygge ny barnehage på Grilstad (vestre del av oppfylt fjæreområde). Barnehagen er planlagt å bestå av 2 etasjer og med delvis kjeller. Rambøll har utført geoteknisk vurdering for prosjektet med hensyn på fundamentering og gjennomføring av grunnarbeider. 2 TIDLIGERE GRUNNUNDERSØKELSER Multiconsult utførte i 2011 prøvegraving, grunnundersøkelser og geoteknisk vurdering for felt B5, som også dekker tomten for den nye barnehagen. Det er blant annet utført grunnundersøkelser 60 meter både øst og vest for den planlagte barnehagetomta. Det er i tillegg utført en rekke grunnundersøkelser og vurderinger av både Rambøll, Trondheim kommune og Multiconsult som er benyttet som vurderingsgrunnlag. GRUNNFORHOLD 31 Terreng og fyllmasser Området som er et tidligere langgrunt fjæreområde, er blitt utfylt fra 70-tallet og ferdigstilt på 90- tallet. Fyllingsmektigheten kan forventes å være opp til 7 meter. Det er ikke ført noen kontroll med hvilke type løsmasser som er fylt gjennom tidene, og erfaringer viser store variasjoner både i massetype og forurensningsgrad. Fyllmassene er i gravesjakter i nærheten av barnehagetomten påvist å bestå av sand, grus og noe humus. Tidligere undersøkelser har også påvist urene masser som tegl, aske, treverk, betong osv., men dette er i noe lengre avstand fra barnehagetomten. Utførte grunnundersøkelser dekker kun små punkt på et slikt stort område. Det må derfor forventes store variasjoner under utgraving av tomten. 32 Original grunn Original grunn består av et tynt sandlag over fast leire i dybden. Skjærstyrke synes å ligge >100 kpa. Det er på deler av området avdekket et tynt lag med bløt leire under fyllmassene. Det er ved tidligere undersøkelser registret leire øst på området med skjærstyrke s u > 30 kpa, men denne skal ikke være sensitiv. Ved full masseutskifting bør et eventuelt bløtt leirlag vurderes av geotekniker med tanke på eventuell masseutskifting. 33 Grunnvann Det beskrives utfordringer med grunnvann og innsig i gravegroper, noe som må hensyntas både ved planlegging og utgraving av byggegrop. Det vil være fordelaktig og høste erfaringer fra utgravingene foretatt på øvrige deler av felt B5.

3 4 GEOTEKNISK VURDERING 41 Geoteknisk kategori For en bygning i 1 etasje og kjeller, direktefundamentert på fyllmasser anser vi prosjektet å tilfalle geoteknisk klasse Pålitelighetsklasse Prosjektet plasseres i pålitelighetsklasse 2 (Jfr. Eurocode 7), gjeldende for kontor- og forretningsbygg, skoler, institusjonsbygg, boligbygg osv. 43 Kontrollklasse og utførelseskontroll Prosjekterings- og utførelseskontroll av geotekniske arbeider settes til kontrollklasse Normal (Jfr. Eurocode 0 NA.A). Med dette menes grunnleggende egenkontroll og intern sidemannskontroll. Det er ikke påkrevd uavhengig kontroll. 44 Forventet fremtidig havnivå Det må tas høyde for mulig stormflo til ca. kote +3,0 innen år Stabilitet Det er ikke påvist kvikk eller sensitiv leire i eller i området rundt barnehagetomten. Området er således ikke utsatt for kvikkleireskred eller for å bli rammet av ovenforliggende kvikkleiresoner. Den største utfordringen med stabilitet blir under utgraving og maseutskifting av fyllmasser. Det kan forventes gravedybder på opp til 7 meter, noe som gir store graveskråninger. En graveskråning på 1: 1,5 anses som tilfredsstillende, men det kan være behov for justeringer underveis avhengig av hvilke fyllmasser som avdekkes underveis. 46 Seismisk klasse Med skjærstyrke i originale løsmasser på over 100 kpa tilfaller prosjektet i seismisk grunnklasse C, jfr. Eurocode 8, tabell Tørr kjeller Laveste kjellernivå for bygging av tørr kjeller er av Multiconsult definert til kote +2,25. Stormflo er videre antydet å kunne komme opp til kote +3,0 innen år Med utvendig terreng på ca. kote +5,25 og en takhøyde på 3 meter i kjelleren, vil det være behov for en vanntett kjellerkonstruksjon. 48 Fundamentering Hele området ble avsluttet som fyllmassedeponi for ca. 20 år siden. Setningsbidrag som følge av økt belastning anses i stor grad som fullført. Siden barnehagen bygges med delvis kjeller, vil også tilleggsbelastning fra barnehagen bli liten.

4 Bygget kan direktefundamenteres, men som følge av behovet for en tett kjellerkonstruksjon, vil dette måtte utføres som en hel og tett plate. Alle laster kan derfor overføres til denne platen uten bruk av fundamenter eller banketter. Dimensjonerende bæreevne settes til 300 kpa i bruddgrensetilstand. På grunn av varierende kvalitet på fyllmassene i dette området anbefaler vi full utskifting av fyllmasser ned til original grunn, hvor bunnplaten på bygget legges på en kvalitetsfylling av sprengstein. Vi er av utbygger bedt om å redegjøre for en løsning med begrenset masseutskifting. Begge alternativene er nærmere belyst i punktene under: 481 Alternativ 1 Full masseutskifting På grunn av store variasjoner i fyllmassene med alt fra leire, sand, grus, søppel etc. er det umulig å ha kontroll på setningen i årene fremover. Dersom det ligger partier med humusholdig materiale i fyllingen, vil dette på sikt kunne forråtne og lokale setninger oppstår. Selv om fyllingen har ligget i ro i over 20 år, vil man aldri kunne garantere at skjevsetninger ikke oppstår og bygninger får skader. Med full masseutskifting ned til originale faste masser og tilbakelegging av steinmasser med god komprimering får man kontroll på uforutsette setninger og man trenger ikke å frykte for skadelige skjevsetninger. 482 Alternativ 2 Redusert masseutskifting Alternativ 1 er et trygt alternativ som gir en fremtidig sikker løsning, men denne er også mest kostnadskrevende. For å redusere kostnaden, kan man bruke redusert masseutskifting, da til minimum 1 meter under fundamentnivå. En kvalitetsfylling med sprengstein legges da opp til uk fundament. Dersom utgraving underveis viser dårlige masser (søppel, humus etc.) må utgravingen gå dypere. Det er ønskelig at geotekniker er til stede før utgraving avsluttes. Denne løsningen kan gi et fullgodt resultat med et bygg som står stabilt og uten setninger i fremtiden. Risikoen for fremtidige setninger vil imidlertid alltid være der, og utbygger må ta stilling til økonomi kontra risiko, og hva man kan eventuelt leve med. Størrelsen på eventuelle setninger er dessverre ikke mulig å anslå, da man ikke kjenner detaljert hva som blir liggende av fyllmasser under bygget. Under den delen av bygget som ikke har kjeller, anbefaler vi masseutskifting til samme nivå som den med kjeller. Dette for å få en jevn såle som kan fordele lokale setninger. 49 Oppdrift Med vanntett kjeller med uk bunnplate på ca. kote +1,9, vil man ved stormflo ha vann opp til kote +3,0 i I et slikt senario har man oppdrift tilsvarende u = 15 kn/m 2. Egenvekt av bygget i bruksgrensetilstand må derfor være større enn dette. 1.1 Utgraving og masseutskifting Uansett full eller delvis utgraving må graveskråning ikke legges brattere enn 1:1,5. Utlegging av steinfylling legges med en maks helning på 1:1,3. Steinmassene legges lagvis med maks 1 meter og komprimering mellom hvert lag. Største steinstørrelse må ikke overstige 60 % av lagtykkelsen. Kvalitetsmasser fylles inntil fundament/bunnplate for å lage en skulder på minimum 1 meter. Se skisse.

5 Dersom det blir problemer med grunnvannsinntrengning i byggegropen under utgraving, kan det være aktuelt å plastre lokalt for erosjonssikring. Ekstra utgraving i forbindelse med dette må påberegnes. 410 Tilbakefylling Tilbakefylling inntil steinfylling og kjellervegg kan gjøres med stedlige masser dersom disse er uten søppel og ikke har en forurensningsgrad over gjeldende regelverk. Lagvis oppfylling og standard komprimering for hver meter. 5 OPPFØLGING I BYGGEFASE Det vil være ønskelig at geotekniker er delvis til stede under utgraving. Dette for kontroll av graveskråninger, eventuell vurdering av grunnvannsinntrengning og masseutskifting. 6 KONKLUSJON Utfordringene med tomten er fyllmasser med stor mektighet og uryddig sammensetning. Selv om grunnundersøkelser viser noenlunde homogene masser i dette området, viser tidligere erfaringer at det forekommer søppel, humus etc. innimellom som vanskelig gjør utgraving og fundamentering. Vi har skissert 2 løsninger med henholdsvis full og redusert masseutskifting. Full masseutskifting gir et fullgodt resultat uten risiko for ødeleggende setninger, og er følgelig det alternativet vi anbefaler utbygger å gjennomføre. Et billigere alternativ med redusert masseutskifting gir økt risiko for setninger som påfører bygningen skader. Alternativet kan gi en fullgod løsning, men utbygger må selv vurdere kostnader opp mot risiko i dette tilfellet.