Til: Verdal kommune, ved Oddvar Govasmark, oddvar.govasmark@verdal.kommune.no Fra: Norconsult ved Sindre Sandbakk, sindre.sandbakk@norconsult.com Dato/Rev: 2015-02-13/00 Reguleringsplan for nytt Teaterhus i Verdal sentrum Geotekniske vurderinger 1 ORIENTERING Det skal gjennomføres detaljregulering for teaterhus i Verdal sentrum. Det er definert to alternative plasseringer for teaterhuset. Planområde 1 omfatter hele eiendommen med gnr./bnr. 21/20, samt deler av eiendommene med gnr./bnr. 21/10 (fnr 1), 600/4450 og 600/3300. Planområde 2 omfatter eiendommene med gnr. 19 bnr. 48, 251, 255 og 257, samt deler av eiendommen med gnr./bnr. 600/4450. De to planområdene er vist på kartet i vedlegg 1, Figur 1. Formålet med reguleringen er å tilrettelegge for bygging av nytt teaterhus innenfor ett av disse to områdene. Verdal kommune har i denne forbindelse engasjert Norconsult for vurdering av grunn- og fundamenteringsforholdene. Denne vurderingen tenkes brukt i forbindelse med utarbeidelse av reguleringsplan samt innhenting av anbud for oppføring av bygg. 2 GRUNNFORHOLD Fra NGUs kart over løsmasser og løsmassemektighet, se vedlegg 1, Figur 2 og Figur 3, fremkommer det at området består av tykk elveavsetning. Langs mange av vassdragene i Norge er det bygget opp elvesletter av flommateriale som hovedsakelig består av sand, grus og stein. Under dette «flomlaget» ligger det gjerne eldre avsetninger som kan være alt fra morene til marin leire. Det foreligger rapport fra grunnundersøkelser utført av Scandiaconsult i 2002 i forbindelse med bygging av undergang under Nordlandsbanen og rehabilitering av ledningsanlegg i Sørgata, Ref. 1. I denne grunnundersøkelsen ble det foretatt totalsondering i to punkt, opptak av prøveserie i et punkt og poretrykksmåling i to punkt. Omtrentlig plassering av borpunkt 1, som inkluderer totalsondering, opptak av prøveserie og poretrykksmåling, er avmerket på Figur 1, og er i umiddelbar nærhet til begge planområdene. I denne fasen ansees dette som tilstrekkelig geoteknisk grunnlag. Terrenget i området er tilnærmet flatt, med en slak helning mot vest. I borpunkt 1 er det registrert et øvre sandlag med mektighet ca. 3,0 meter. Sandlaget inneholder innslag av humusholdige masser i øvre del, samt silt og gruskorn. I nederste del av sandlaget er det noe mer grusige masser. Vanninnhold er målt til 5-17 %. Overgangen mellom det øvre sandlaget og underliggende siltlag ligger i borpunkt 1 på ca. kt +3,8 De underliggende massene består hovedsakelig av sandig silt til stor dybde. Enaksielt trykkforsøk på opptatte prøver av silten viser en avtagende skjærstyrke fra 44 kpa i dybde 4,5m til 31 kpa i dybde 7,5m. Romvekten til silten er målt i intervallet 19,4-20,2 kn/m 3, og vanninnhold rundt 25 %. Ved jernbanebrua over riksveg 757 (om lag 400m sør for Sørgata) er det tidligere boret til kt -55 uten å påtreffe berg. Det er derfor grunn til å anta at det generelt er meget stor dybde til berg eller meget fast grunn. Grunnvannstand pr. januar 2002 ble målt til å være ca. 3,5m under terrengnivå i borpunkt 1, noe som tilsvarer ca. kt +3,3. Dette samsvarer med innslag av grusig materiale, og overgangen sand/silt. I perioder med mye vanntilsig, dvs. i forbindelse med mye nedbør eller snøsmelting, kan det påregnes av grunnvannstand vil stå noe høyere. Det forventes ingen vesentlig forskjell i grunnforholdene for planområdene 1 og 2. Mektigheten av det øvre sandlaget kan variere noe. I forbindelse med gravearbeider vil sandlagets mektighet enkelt kunne påvises ved prøvegraving. Generelt kan grunnforholdene karakteriseres som gode. x:\ nor \ oppdrag \ trondheim \ 515\ 07\ 5150707\ 5 arbeidsdokumenter \ 52 rig \ 5150707-rig -not-01-nytt teaterhus i verdal.docx 2015-02-13 Side 1 av 8
Det foreligger ikke målinger av gjennomsnittlig skjærbølgehastighet for de øverste 30 meter, v s,30, eller antall slag ved standard nedtrengningsprøve, N SPT. Basert på målt udrenert skjærstyrke, c u, og beskrivelse av stratigrafisk profil, tabell NA.3.1 i NS-EN 1998, Ref. 3, kan området identifiseres som grunntype D "Avleiringer av løs til middels fast kohesjonsløs jord (med eller uten enkelte myke kohesjonslag) eller av hovedsakelig myk til fast kohejsonsjord)". 3 BÆREEVNE FOR FUNDAME NTER 3.1 Generelt Bæreevnevurderinger gitt i dette kapittel baseres på resultater fra grunnundersøkelser av Scandiaconsult, Ref. 1. Der det ikke foreligger resultater fra undersøkelser av aktuelle styrkeparametere målt på løsmassene i området, benyttes erfaringstall gitt i Statens vegvesen HB V220, Ref. 2. 3.2 Fundamentering i øvre sandlag Dette punktet gjelder for fundamentering i det øvre sandlaget, dvs. UK fundament ikke lavere enn ca. kt +3,8. Kote +3,8 sammenfaller omtrent med 3,0m dybde. Det foreligger ikke resultater fra undersøkelser av styrkeegenskapene til det øvre sandlaget. For overslagsmessig vurdering av bæreevne benyttes konservative anslag basert på erfaringstall gitt i Staten vegvesen HB V220, Ref. 2. Det forutsettes videre at horisontallast begrenses til 10% av vertikallast og neglisjerbar eksentrisitet/momentvirking, og at det etableres drenering ved underkant fundament. En bæreevnevurdering basert på erfaringstall for sand gir følgende uttrykk for vertikal bæreevne: Hvor: B 0 d v er effektiv fundamentbredde [m], er minste fundamenteringsdybde [m], og er tillat dimensjonerende vertikale grunntrykk [kn/m 2 = kpa] For avstand fra UK fundament ned til grunnvann større enn 1,5 B 0 For avstand fra UK fundament ned til grunnvann mindre enn 1,5 B 0 Det anbefales å avrette med ikke telefarlige kvalitetsmasser, pukk eller grus, i tykkelse minimum 100mm under UK fundament. Det anbefales å sette en øvre grense for dimensjonerende grunntrykk lik 300 kpa. Det må også i detaljprosjekteringen kontrolleres at vertikalspenningen, korrigert for lastspredning gjennom det øvre fastere sandlaget, ikke overskrider kapasiteten til underliggende siltlag. Normalt regnes lastspredning 2:1 gjennom det øvre, sterkere laget. En bæreevnevurdering for siltlaget, basert på målt skjærstyrke i borpunkt 1, Ref. 1, gir 129 kpa i vertikal bæreevne ved 3,0m overlagring av drenert sand og for øvrig de samme begrensningene for horisontallast og eksentrisiteter som angitt over. Det er, som nevnt i punkt 2, målt noe avtagende skjærstyrke med dybden. Det må i detaljprosjekteringen kontrolleres påkjenning på dypere nivå korrigert fra lastspredning. x:\ nor \ oppdrag \ trondheim \ 515\ 07\ 5150707\ 5 arbeidsdokumenter \ 52 rig \ 5150707-rig -not-01-nytt teaterhus i verdal.docx 2015-02-13 Side 2 av 8
3.3 Fundamentering i siltlag Ved fundamentering under ca. kt +3,8 vil fundamenter/banketter plasseres i siltlaget, og bæreevnevurderingene for det øvre sandlaget vil ikke være gyldige. En bæreevnevurdering for siltlaget på effektivspenningsbasis, basert på erfaringstall for silt fra Ref. 2, og for øvrig de samme begrensninger for horisontallast og eksentrisiteter som allerede nevnt, gir følgende utrykk for vertikal bæreevne: Hvor: B 0 er effektiv fundamentbredde [m], d er minste fundamenteringsdybde [m], d er grunnvannstandens dybde [m], og er tillat dimensjonerende vertikale grunntrykk [kn/m 2 = kpa] v Det må i detaljprosjekteringen fastsettes fundamenteringsnivå, og ut fra fundamenteringsnivå må bæreevnen kontrolleres. 3.4 Dype fundamenter Med dype fundamenter menes fundamentering i siltlaget og under grunnvannstand, dvs. UK fundament lavere enn ca. kt +3,3. Det anbefales å unngå fundamentering under grunnvannstand. Dette blant annet på grunn av at graving under grunnvannstand i siltmasser gir anleggstekniske utfordringer (se punkt 4). For å etablere slik utgraving kreves slake graveskråninger (stort plassbehov) eller spuntet utgraving (dyrere løsning). I tillegg kan en slik utgraving medføre grunnvannsenkning i tilstøtende områder. En slik grunnvannsenkning vil utgjøre en setningsgivende tilleggsbelastning, og gi fare for setningsskader på eksisterende nærliggende bygninger. 3.5 Setninger Det foreligger ingen kjente ødometerforsøk som gir informasjon om deformasjonsegenskapene til massene i området. Generelt er det slik at økende effektive vertikalspenninger gir setninger, spesielt hvis effektive vertikalspenninger overstiger effektiv forkonsolideringstrykk. Ved fullstendig kompensert fundamentering forventes ingen endring i effektive vertikalspenninger i jordmassene under bygget, og dermed heller ingen setninger. Ved etablering av kjeller fundamentert på hel plate og fundamenteringsdybde 3m under terreng og ingen endring av grunnvannstand, kan man anta kompensert fundamentering når fundamenttrykket begrenses til 57 kpa, basert på setningsgivende last. Det må i detaljprosjekteringen, når endelig fundamenteringsdybde er avklart, gjennomføres supplerende vurderinger tilknyttet setninger. 4 ANLEGGSTEKNISKE FORH OLD Det anbefales å unngå graving under grunnvannstand. Slik utgraving gir anleggstekniske utfordringer med tanke på å håndtere vanntilsig, både fra overflaten og utstrømmende grunnvann. Ved dype utgravinger, dvs. utgravinger under grunnvannstand og ned i siltmassene, må geoteknisk konsulent konsulteres for å vurdere stabilitet for graveskråningene. Midlertidig senkning av grunnvannet kan bidra til å redusere graveproblemene. Graveskråninger over grunnvannstand og i sandmasser kan utføres med helning 1:1,5. Silt og leirmasser er generelt ømfintlige for omrøring og oppbløting. Hvis det graves ned i slike masser må det påsees at massene under fundamenter ikke blir omrørt og oppbløtt, dette kan motvirkes med fiberduk og ifylling med pukk umiddelbart etter utgraving. x:\ nor \ oppdrag \ trondheim \ 515\ 07\ 5150707\ 5 arbeidsdokumenter \ 52 rig \ 5150707-rig -not-01-nytt teaterhus i verdal.docx 2015-02-13 Side 3 av 8
Ved dype utgravinger, og utgravinger inntil eksisterende fundamenter, må geoteknisk konsulent konsulteres for å vurdere stabilitet og fare for setninger. Tilsvarende må geoteknisk konsulent, i samråd med byggeteknisk konsulent, vurdere eventuell tilleggsbelastning på eksisterende kjellervegger og banketter hvis nye fundamenter/banketter plasseres nær eksisterende. 5 SIKKERHETSPRINSIPPER Det er byggeteknisk konsulent/rib som vurderer konsekvens- og pålitelighetsklassen for selve bygningskonstruksjonen. Grunn og fundamenteringsarbeidene vurderes, i henhold til NS-EN 1990, Ref. 4, som enkle og oversiktlige og tilhørende konsekvens- og pålitelighetsklasse 2. Direktefundamentering, gravearbeider og eventuelle støttekonstruksjoner vurderes, i henhold til NS-EN 1997, Ref. 5, som konvensjonelle typer konstruksjoner og fundamenter uten unormale risikoer eller vanskelige grunn- eller belastningsforhold, og tilhørende geoteknisk kategori 2. Dette medfører kontrollklasse N (Normal kontroll), både for prosjektering og utførelse. Normal prosjekteringskontroll medfører egenkontroll (grunnleggende kontroll) og sidemannskontroll. Normal utførelseskontroll medfører basiskontroll, (det vil si egenkontroll utført av personen, eller foretaket, som utførte arbeidet), samt intern systematisk kontroll (det vil si intern systematisk og regelmessig kontroll med faste rutiner i foretaket som utfører arbeidet). I henhold til NS-EN 1997 er det krav til M>1,25 ved effektivspenningsanalyse, og M >1,4 ved totalspenningsanalyse. 6 SIKKERHET MOT NATURP ÅKJENNINGER Byggteknisk forskrift, Ref. 6, kapittel 7 omhandler sikkerhet mot naturpåkjenninger. Generelt er det slik at "Byggverk skal plasseres, prosjekteres og utføres slik at det oppnås tilfredsstillende sikkerhet mot skade eller vesentlig ulempe fra naturpåkjenninger", herunder flom, stormflo og skred. NVE har siden 2009 hatt ansvaret for de statlige oppgaver knyttet til skredforebygging, og NVEs retningslinjer for Flaum- og skredfare i arealplanar, Ref. 7, bør derfor legges til grunn ved arealplanlegging i områder som kan bli utsatt for, eller føre til, fare tilknyttet flom og skred. I tillegg har NVE utgitt en veileder Sikkerhet mot kvikkleireskred, Ref. 8, som utdyper byggteknisk forskrift og NVEs retningslinjer Flaum- og skredfare i arealplaner. 6.1 Sikkerhet mot flom og stormflo NVE utarbeidet i 2004 flomsonekart for delprosjekt Verdalsøra, Ref. 9. I forbindelse med dette arbeidet ble det utarbeidet flomsonekart for 10-, 100-, 200- og 500-årsflommen i Verdalselva fra utløpet i Trondheimsfjorden til Ulvilla oppstrøms Grunnfossen. Flomsonekart for 500-årsflom viser at planområdet er utenfor oversvømt areal for 500-årsflom. Sikkerhet mot flom og stormflo ansees derfor som ivaretatt uten videre vurderinger. 6.2 Sikkerhet m ot skred Ut fra faregradskart for Verdal kommune, Ref. 10, er nærmeste registrerte kvikkleiresone 557 Svedjan, 558 Slotteli og 559 Stiklestad, alle i faregradsklasse Lav. Det er ingen kjente registreringer av kvikkleire eller andre sprøbruddmaterialer i, eller i nærheten av, planområdene. Da det ikke er sammenhengende lag av sprøbruddmateriale fra planområdene til nærmeste registrerte kvikkleiresoner vil tiltak i planområdene heller ikke ha påvirkning på disse kvikkleiresonene. Andre områdeskred synes usannsynlig da terrenget i planområdene er relativt flatt. x:\ nor \ oppdrag \ trondheim \ 515\ 07\ 5150707\ 5 arbeidsdokumenter \ 52 rig \ 5150707-rig -not-01-nytt teaterhus i verdal.docx 2015-02-13 Side 4 av 8
Terrenget fra de registrerte kvikkleiresonene 557 Svedjan, 558 Slotteli og 559 Stiklestad har terrenghelning mot sør (mot Verdalselva), og rasmasser fra eventuelle ras i disse faresonene vil følgelig bli ledet mot sør og vil ikke ramme planområdet. Sikkerhet mot skred ansees derfor som ivaretatt uten videre vurderinger. x:\ nor \ oppdrag \ trondheim \ 515\ 07\ 5150707\ 5 arbeidsdokumenter \ 52 rig \ 5150707-rig -not-01-nytt teaterhus i verdal.docx 2015-02-13 Side 5 av 8
7 REFERANSER Ref. 1 Verdal kommune. Jernbaneundergang og ledningsanlegg i Sørgata, Verdal. Grunnundersøkelser. Datarapport. Scandiaconsult. Oppdrag nr.: 610525.Rapport nr.:1. Datert: 29.01.2002. Ref. 2 Geoteknikk i vegbygging. Veiledning. Håndbok V220. StatensVegvesen. Datert: juni 2014. Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 6 NS-EN 1998-1:2004+NA:2014.Eurokode 8: Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning. Del 1: Allmenne regler, seismiske laster og regler for bygninger NS-EN 1990:2002+NA:2008.Eurokode: Grunnlag for prosje ktering av konstruksjoner. NS-EN 1997-1:2004+NA:2008.Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering. Del 1: Allmenne regler. FOR-2010-03-26-489, Forskrift om tekniske krav til byggverk (Byggteknisk forskrift). Ikrafttredelse: 2010-07-01 Ref. 7 Flaum- og skredfare i arealplanar. Retningslinjer nr. 2/11. NVE. Datert: 2014-05-22 Ref. 8 Sikkerhet mot kvikkleireskred. Vurdering av områdestabilitet ved arealplanlegging og utbygging i områder med kvikkleire og andre jordarter med sprøbruddegenskaper. Veileder 7/14. Datert: april 2014. Ref. 9 Delprosjekt Verdalsøra. Flomsonekart. Rapport nr 1/2004. NVE. Datert: Juli 2004 Ref. 10 Faregradkart, Verdal. Risiko for kvikkleireskred. Rapportnr.: 20001008-22, fra http://www.nve.no/no/flom -og-skred/farekartlegging/kvikkleirekart/kvikkleirekart -arkiv/nord - Trondelag/Verdal/ Trondheim, 2015-02-13 Utarbeidet: Fagkontroll: Godkjent: Sindre Sandbakk Erling Romstad Sindre Sandbakk Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult ASsom del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilhører Nor consult. Dokumentet må bare benyttes til det formål som oppdragsavtalen beskriver, og må ikke kopieres eller gjør es tilgjengelig på annen måte eller i større utstrekning enn formålet tilsier. Vedlegg 1 Figurer x:\ nor \ oppdrag \ trondheim \ 515\ 07\ 5150707\ 5 arbeidsdokumenter \ 52 rig \ 5150707-rig -not-01-nytt teaterhus i verdal.docx 2015-02-13 Side 6 av 8
VEDLEGG 1 1 Figur 1 Definering av planområde 1 og 2, fra Verdal kommune x:\ nor \ oppdrag \ trondheim \ 515\ 07\ 5150707\ 5 arbeidsdokumenter \ 52 rig \ 5150707-rig -not-01-nytt teaterhus i verdal.docx 2015-02-13 Side 7 av 8
Figur 2 Løsmassekartfra NGUswebsider. Figur 3 Løsmassemektighet,fra NGUswebsider x:\ nor \ oppdrag \ trondheim \ 515\ 07\ 5150707\ 5 arbeidsdokumenter \ 52 rig \ 5150707-rig -not-01-nytt teaterhus i verdal.docx 2015-02-13 Side 8 av 8