KAY FISKERS PLADS, Byggegrube

Transkript

1 KAY FISKERS PLADS, Byggegrube Ansøgning om bortledningstilladelse (grundvandssænkning) Kay Fiskers Plads, Byggegrube Ansøgning om bortledningstilladelse (grundvandssænkning) Dato: 4. marts, 2018 Udfærdiget af: Jeppe Rølmer

2 Kay Fiskers Plads, Byggegrube Ansøgning om bortledningstilladelse (grundvandssænkning) Projekt: Kay Fiskers Plads, Byggegrube Dato: 4. marts, 2018 Projektnummer: Udfærdiget af: Jeppe Rølmer Projektleder: Erik Dal Kontrolleret af: Charlotte Krohn Godkendt af: Erik Dal : 2 (9)

3 Indholdsfortegnelse Side 1. Sammenfatning 4 2. baggrund og formål 4 3. Beskrivelse af eksisterende terræn-, jord- og grundvandsforhold 5 4. Princip for grundvandssænkning 6 5. Estimerede pumperater og samlet bortledning 7 6. Teknisk løsning 8 7. Sløjfning af anlæg 9 8. Forslag til moniteringsprogram vandspejl og vandprøver Vandspejl Vandprøver 9 9. Referenceliste Bilag 9 : 3 (9)

4 1. SAMMENFATNING På vegne af Hoffmann A/S søges om tilladelse til etablering af pumpe- og pejleboringer og midlertidig bortledning af grundvand (grundvandssænkning) på en byggegrund beliggende Kay Fiskers Plads i Ørestaden (Kay Fiskers Vej 6, 2300 København S). Der ansøges om tilladelse til dette på baggrund af vedlagte ansøgning og bilag. Opsummeret ansøges om tilladelse til følgende: Udførelse af op til 10 stk. pumpeboringer (benævnt PU01 til PU10). Et eksempel med udførelse af 8 pumpeboringer er vist i bilag 1. Planlagt udførelse af boringerne er maj Udførelse af op til 4 stk. supplerende pumpeboringer i beredskab (benævnt BE01-BE04). Anvendes som pejleboringer i byggegruben, men de kan benyttes som pumpeboringer, hvis de 10 pumpeboringer ikke kan sænke grundvandet tilstrækkeligt.placeringen af beredskabsboringer er vist i bilag 1. Planlagt udførelse af boringerne er maj Udførelse af op til 3 stk. pejleboringer (benævnt M01 til M03) placeret som vist på bilag 2, hvis det ikke er muligt at genfinde og benytte eksisterende pejleboringer. Planlagt udførelse af de tre boringer er maj Bortledning af op til m 3 oppumpet grundvand i forbindelse med den nødvendige grundvandssænkning for i en periode på 19 mdr. Den faktiske oppumpning forventes at være under halvdelen, men af hensyn til den geologiske usikkerhed ansøges om en robust vandmængde. Opstart forventes i juni Ansøgningsskema for boringer er vedlagt i bilag 3 (pumpe- og beredsskabsboringer) og bilag 4 (pejleboringer). Der ansøges om udledning af det oppumpede grundvand til Nordre Landkanal i separat ansøgning. Ansøgning om udledning udarbejdes af firmaet JordMiljø. Derudover foregår der en dialog direkte med Metroselskabet vedrørende grundvandssænkning under højbanen. Der udarbejdes en separat ansøgning til Metroselskabet, der blandt andet indeholder nærværende ansøgning, som bilag. Der er i forbindelse med ansøgningen til Metroselskabet udført geotekniske sætningsberegninger for metrofundamenterne, som viser at sætningerne er ubetydelige og ikke vil have nogen påvirkning af konstruktionen og driften af metroen. 2. BAGGRUND OG FORMÅL I forbindelse med etablering af et byggeri på Kay Fiskers Plads skal der udføres en række anlægsarbejder under grundvandsspejlet. I den forbindelse er det nødvendigt at udføre grundvandssænkning. Under hele byggefeltet skal udføres en udgravning for kælder til kote -4,3 m (alle koter er DVR 90) med lokale udgravninger til elevatorgruber til kote -4,8 m. Arealet af byggefeltet er omkring 100 m x 100 m ~ m 2. På situationsplanen bilag 1 er placeringen af byggefeltet vist. Rundt om byggegruben sættes en spuns eller københavnervæg, som vist på situationsplanen bilag 1. Spunsen skal føres til kalkoverfladen, der varierer en del inden for byggegruben og findes omkring kote -6,5 i den nordvestlige del og falder ned til kote -11 m i den sydøstlige del. Det er intentionen at spuns eller københavnervæg reducerer den horisontale tilstrømning fra evt. overliggende sandlag og linser indlejret i moræneler til et minimum. Væggen forventes ikke at være begrænsende for den horisontale strømning i kalken. Grundvandssænkningen forventes aktiv i 17 mdr, men der søges om 19 mdr i tilfælde af, at anlægsperioden trækker ud. Grundvandssænkningen kan gradvist aftages i takt med, at byggeriet af bygningen skrider frem. : 4 (9)

5 Bygherren er KLP ejendomme. KLP s entreprenør er Hoffmann A/S. Sweco er rådgiver for Hoffmann i forhold til indfatning af byggegrube og grundvandssænkning. Sweco ansøger på vegne af Hoffmann om tilladelse til udførelse af boringer og midlertidig grundvandssænkning. 3. BESKRIVELSE AF EKSISTERENDE TERRÆN-, JORD- OG GRUNDVANDSFORHOLD I 2007 er der udført en undersøgelse af jordbundsforhold på grunden. Der er udført en række geotekniske boringer, samt hydrogeologiske undersøgelser foruden en indledende miljøteknisk undersøgelse /1/. I 2017 har Per Aarsleff A/S udført en supplerende undersøgelse med bl.a. et 2 dages pumpeforsøg /2/. På baggrund af ovennævnte undersøgelser er opstillet en geologisk model for området. I bilag 5 er vist to snit igennem byggegruben fra den geologiske model. Det ene snit går midt ned igennem pladsen i nordlig/sydlig retning og det andet går på tværs midt igennem pladsen i østlig/vestligretning. Boringer i byggegruben er projiceret ind på profilterne. Terræn i byggegruben er beliggende omkring kote +1 á +2 m DVR90. Øverst findes et fyldlag af vekslende tykkelse på 1 til 2 m. Under fylden findes moræneler med tykkelser fra 6 m op til 10 m. Under morænelerssekvensen findes kalkoverfladen beliggende mellem 7,5 til 12 m u.t. svarende til kote -6,5 á -11 m. I morænelerssekvensen findes i nogle boringer 0,2 2 m tykke lag af morænsesand, morænesilt, eller smeltevandssand. Det forventes, at disse lag har meget lokal sammenhæng og derfor ikke har nogen særlig vandføringsevne. I området findes dermed 1) det primære magasin, der består af kalken 2) øvre sekundære ringe vandførende lommer, der består af sandede og sltede indslag i morænelerssekvensen. Pejllinger fra boringer på byggegrunden indikerer, at vandspejlet i det primære magasin ligger omkring kote -1,5 til -3. Der er en gradient henover områder, hvor det højeste potentiale (-1,5) findes i det NV hjørne og det laveste potentiale findes i det SØ hjørne. Vandspejlet forventes at periodevis at svinge ca. 0,5 m hen over året. I figur 1 nedenfor er vist et potentialekort for området udleveret af København Kommune. Byggegrube Copenhagen Towers Rambøll Figur 1. Potentialekort udleveret af København Kommune på møde d. 8. januar : 5 (9)

6 Grunden er ikke klassificeret som forurenet. De nærmeste kortlagte forurenede grund ligger 500 m mod nord ved Bella Center. I forbindelse med den indledende miljøundersøgelse er der i nogle fyldprøver fundet indhold af bly, tjærestoffer og total kulbrinter, som overskrider Miljøstyrelsens kvalitetskriterier for ren jord. Alle prøver fra intakte aflejringer er derimod rene. Da fyldjorden graves helt væk i forbindelse med projektet, forventes forurening af fyldjord ikke at have nogen betydning i forhold til grundvandssænkningen. I undersøgelsen fra 2007 er der udtaget en vandprøve fra en forundersøgelsesboring beliggende i den sydlige del af grunden. Analyseresultater fra 2007 er vist i bilag 6. Vandprøven er analyseret for suspenderet stof, jern, og total jern, total nitrogen, Total fosfor, ilt, klorid, og total olie. Vandprøven indeholder total olie under detektionsgrænsen. Den målte ammonium koncentration er 1,1 mg/l, men der er dog 5,3 mg/l ilt i prøven. Koncentrationen af suspenderet stof var 90 mg/l, hvilket kunne tyde på at boringen ikke var ordenligt renpumpet, inden prøven blev udtaget. Den 13. december 2017 blev der igen udtaget en vandprøve fra boringen i den sydlige del af byggefeltet. Analyseresultater fra 2018 er vist i bilag 7. I denne vandprøve blev ikke fundet total kulbrinter eller PAH er. Koncentrationen af suspenderet stof er faldet til 14 mg/l, hvilket svarer til forventningen om et lavt indhold af suspenderet stof i grundvand fra kalkmagasinet. Koncentrationen af ammonium er 1,4 mg/l, men der er dog 4,3 mg/l ilt i prøven. Vandprøvene fra byggegruden indikerer, at der ikke forekommer stoffer, der vil eller kan blive et problem i forhold til grundvandssænkningen. Copenhagen Towers og Rambøll, der begge ligger syd for byggegruben, har hver deres aktive grundvandsvarme og kølingsanlæg (ATES). Afstanden til disse anlæg er ca. 250 m. Fra boringer oppumpes fra den dybe del af kalken grundvand til køling om sommeren og varme om vinteren. Når grundvandet er benyttet til køling eller varme reinfiltreres det i andre boringer i deres anlæg. Nettooppumpningen for hvert anlæg er derfor 0 m 3 /år. Placeringen af boringer ved Copenhagen Towers og Rambøll er vist i figur 1 ovenfor. Boringer ved Rambølls anlæg indvinder og reinfiltrerer primært i en dyb zone i kalken omkring kote -70 til -74 jf. indvindingstilladelsen /3/. Boringer ved Copenhagen Towers indvinder og reinfiltrerer primært i den dybe del af kalken (Bryozokalk) i intervallet m under terræn jf. indvindingstilladelsen /4/. På byggegruben Kay Fiskers Plads vil grundvandssænkningen foregå i den aller øverste del af kalken (Øvre Københavner Kalk). I mellem den Øvre Københavner Kalk og den dybe Bryozokalk findes Mellem Københavner Kalk, der normalt er lavpermeabel. Der forventes derfor ikke, at være hydraulisk kontakt mellem grundvandssænkningen ved Kay Fiskers Plads og grundvandskøleanlæg ved Copenhagen Towers og Rambøll. KLP og Hoffmann har en dialog i gang med Metroselskabet vedrørende tilladelse til grundvandssænkning under højbanen, der ligger umiddelbart vest for byggegrunden. Der indsendes en separat ansøgning til Metroselskabet, hvor nærværende ansøgning bl.a. er vedlagt som bilag. Der er i forbindelse med ansøgningen til Metroselskabet udført gerotekniske sætningsberegninger for metrofundamenterne, som viser at sætningerne er ubetydelige og ikke vil have nogen påvirkning af konstruktionen og driften af metroen. 4. PRINCIP FOR GRUNDVANDSSÆNKNING Bunden af udgravningen er generelt beliggende i kote -4,3 m. Lokalt vil der blive udgravet til kote -4,8 omkring elevatorskabte. Udgravning til dette niveau indebærer, at det er nødvendigt at sænke potentialet i kalken til et potentiale, der generelt ligger under kote -3,5 for at undgå opløftning af bunden under byggegruben. Hvis der imod forventning er hydraulisk kontakt mellem kalken og bunden af byggegruben bliver det dog nødvendigt at sænke potentialet helt ned til under bunden af udgravningen, i praksis ca. 0,5 m under til kote -5,3. Grundvandssænkningen ønskes opnået med 8-10 pumpeboringer placeret rundt langs kanten af byggegruben ca. 10 m inden for spunsen. Derudover placeres op til 4 supplerende boringer (beredskabsboringer) inde i midten af byggegruben. De supplerende boringer benyttes som udgangspunkt til at kontrollere, at vandspejlet i kalken er sænket til under kote -3,5. Boringerne er indrettet således, at der kan installeres pumper i dem, så de kan benyttes til supplerende oppumpning. : 6 (9)

7 I den sydøstlige del af byggegruben er grundvandssænkning muligvis ikke nødvendig, hvis tykkelselsen af moræneler er tilstrækkelig til at sikre, at der ikke sker bundbrud. Boringer udføres dog under alle omstændigeder således, at pumpning fra dem er mulig. Et oplæg til placering af 8 pumpeboringer og 4 beredskabsboringer i byggegruben er vist i bilag 1. Udover pumpning i filterboringer vil det være nødvendigt at supplere med lænsning af sekundært grundvand fra bunden af byggegruben. Der forventes en mindre indstrømning på 1-2 m 3 /t sekundært grundvand, der strømmer ind igennem spuns- eller københavnervæggen. Denne indstrømning vil blive opsamlet af et fælles drænsystem i bunden af byggegruben, som også opsamler overfladevand. Grundvandssænkningen forventes ikke at give en stor sænkningstragt uden for byggegruben. Alligevel foreslås det at monitere vandspejlet i det primære magasin i 3 pejleboringer uden for byggegruben. Nordøst for byggegruben på Kronskyldvej nr. 66 findes en pejleboring, der benyttes i forbindelse med tolkning af potentialekort vist i figur 1. Boringen har DGU nr , som vist i bilag 2. Såfremt denne boring eksisterer, benyttes den som pejleboring i forbindelse med grundvandssænkningen. Hvis boringen ikke eksisterer findes en alternativ pejleboring i dette område. Hvis der ikke kan findes en egnet pejleboring etableres en ny (M02). Sydøst for byggegruben på Kongelundsvej, ved Haveforeningen H/F 200 findes en pejleboring, der er benyttes i forbindelse med tolkningen af potentialekort i figur 1. Boringen har DGU nr , som vist i bilag 2. Såfremt denne boring eksisterer, benyttes den som pejleboring i forbindelse med grundvandssænkningen. Hvis boringen ikke eksisterer findes en alternativ pejleboring i dette område. Hvis der ikke kan findes en egnet pejleboring etableres en ny (M03). Vest for byggegruben har det indtil videre ikke være muligt at genfinde eksisterende pejleboringer. Hvis ikke der kan genfindes en eksisterende pejleboring vil der blive etableret en ny pejleboring (M01) på stisystem ved krydset mellem Center Boulevard og Arne Jacobsens Allé. Placeringen af de ønskede pejleboringer er vist i bilag ESTIMEREDE PUMPERATER OG SAMLET BORTLEDNING Aarsleff har tidligere udført et langtidspumpeforsøg i en boring på byggegruben. Fra en boring filtersat i toppen af kalken blev der der oppumpet 4,5 m 3 /t i 2 døgn. I 4 pejleboringer, henholdsvis 39, 51, 78 og 100 m fra pumpeboringen, blev observeret sænkninger på henholdsvis 1,21; 0,97; 0,67 og 0,32 m. Hvis resultaterne fra pumpeforsøget skaleres op, når man ved superposition frem til, at der ved placering af 8 pumpeboringer i byggegruben, hvorfra der i hver pumpes 1,5 m 3 /t, kan opnås en sænkning til minimum kote -3,5 m i midten af byggegruben. Dette svarer til en samlet pumperate på 12 m 3 /t. Resultaterne fra pumpeforsøget blev tolket til en transmissivitet for den filtersatte del af magasinet på 0,39 x 10-3 m 2 /s. Ved hjælp af en analytisk beregningsmetode er det estimeret en pumperate på mellem 8 til 21 m 3 /t /5/. Der er opstillet en numerisk grundvandsmodel for byggegruben i GMS Modflow. Modellen er baseret på informationer fra boringer og pumpeforsøg. Modellen er kalibreret således, at den kan simulere det overordnede grundvandspotentiale i kalken, hvor der er gradient henover byggefeltet forårsaget af den permanente grundvandssænkning, der i dag sker langs jernbane og motorvej umiddelbart syd for området. Ved en generelt sænkning af vandspejlet i det primære magasin inden for byggegruben til kote -3,5 simulerer grundvandsmodellen, at der skal oppumpes 7 m 3 /t. Ved et andet scanarie med generel sænkning til kote -5,3 simulerer grundvandsmodellen, at der skal oppumpes 21 m 3 /t. Det påregnes ikke at være nødvendigt at sænke vandspejlet til kote -5,3, men resultaterne fra grundvandsmodellen underbygger de simple antagelser og beregninger baseret på observationer og tolkninger fra pumpeforsøget. : 7 (9)

8 På baggrund af de estimerede pumperater ansøges om tilladelse til bortledning op til m3 i perioden juni 2018 dec 2019 svarende til en gennemsnitlig pumperate på ca. 30 m 3 /t. Som beregninger og modelresultater viser forventes en pumperate der er langtmindre end 30 m 3 /t og den forventede samlede bortledning er under halvdelen af det ansøgte. Den ansøgte vandmængde og pumperate anses derfor at være et meget robust skøn. Uden for byggegruben forventes kun små vandspejlsændringer i det primære magasin. Ved en grundvandssænkning i byggegruben til -3,5 m er i grundvandsmodellen simuleret en ret begrænset udbredelse af sænkningstragten. I bilag 8 er sænkningstragten for den øvre kalk vist. Det ses, at sænkninger større end 0,5 m kun er simuleret op til ca. 75 m fra byggegruben. I større afstande er den simulerede sænkning under den forventede årstidsvariation. Moræneler over kalken i dette områder er ofte benævnt Amagermoræne, der er meget hård og lavpermeabel. Der forventes derfor ingen kontakt mellem sekundære vandspejl i fyldlag over morænen og det primære magasin. En grundvandssænkning i det primære magasin omkring byggegruben forventes derfor ikke at påvirke sekundære vandspejl i fyldlag. Ved en grundvandssænkning i byggegruben til -5,3 m er i grundvandsmodellen simuleret en ret begrænset udbredselse af sænkningstragten. I bilag 9 er sænkningstragten for den øvre kalk vist. Det ses, at sænkninger større end 0,5 m er simuleret op til ca. 300 m fra byggegruben. I større afstande er den simulerede sænkning under den forventede årstidsvariation. Det forventes ikke at være nødvendigt at sænke grundvandet til kote -5,3 m i byggegruben, hvorfor den simulerede sænkningstragt er urealitisk stor. Simuleringen viser dog at selv med en større grundvandssænkning ved byggegruben på Kay Fisker Plads bliver påvirkningen i det primære magasin begrænset. I de tre pejleboringer uden for byggegruben følges vandspejlsudviklingen i det primære magasin, og det vurderes løbende om vandspejlsmålinger svarer til de forventede. 6. TEKNISK LØSNING Der udføres 8-10 filtersatte pumpeboringer med en dybde på ca. 18 m. Derudover udføres op til 4 stk ca 15 m dybe filtersatte pejleboringer i byggegruben, der filtersættes så de evt. kan anvendes som aktive pumpeboringer, hvis det bliver nødvendigt. Efter udførsel af pumpeboringerne installeres der dykpumper med vandmåler i boringerne, og pumperne startes. Placeringen af boringer er vist i bilag 1, og ansøgningsskema for A-boringer findes i bilag 3 og 4. Der installeres automatiske dataloggere i udvalgte pejleboringer, og vandspejlet følges tæt med henblik på at vurdere, om det er nødvendigt at installere pumper i boringer i midten af byggegruben også. Alle pumpeboringer tilsluttes en samleledning (manifold), som leder det oppumpede vand over i et simpelt vandbehandlingsanlæg. På samleledningen fra pumperne måles flow med en vandmåler. På samleledningen er desuden monteret en prøvetagningshane, hvor der kan udtages prøver af blandingsvandet. Det oppumpede grundvand iltes og ledes igennem en sedimentationscontainer, inden den pumpes gennem en trykledning til udledning til Nordre Landkanal. Derudover installeres der automatiske dataloggere i pejleboringer uden for byggegruben, og vandspejlet følges nøje. De automatiske målinger suppleres med manuelle målinger. Anlægget er tilknyttet et SRO anlæg og der afgives en alarm ved bl.a. afbrydelse af strømforsyningen fra elnettet. Anlægget er tilkoblet et nødstrømsanlæg, således at oppumpning og overvågning forsætter selvom der er udfald på strømforsyningen fra elnettet. : 8 (9)

9 7. SLØJFNING AF ANLÆG Efter ophør af grundvandssænkningen sløjfes alle boringer. 8. FORSLAG TIL MONITERINGSPROGRAM VANDSPEJL OG VANDPRØVER 8.1. Vandspejl Der installeres automatiske dataloggere i pejleboringer uden for byggegruben så hurtigt som muligt, inden grundvandssænkningen starter. Efter opstart af grundvandssænkningen pejles boringerne manuelt dagligt i den første uge. Herefter pejles boringerne kun en gang ugentligt. Dataloggere tappes månedligt Vandprøver Efter etableringen af alle pumpeboringer, udtages en vandprøve fra én af boringerne i forbindelse med renpumpningen. Vandprøven analyseres for de samme parametre som vandprøven i bilag 7 er analyseret for. Efter opstarten af grundvandssænkningen analyseres en vandprøve på udløbsledningen efter sedimentationscontaineren hver 3. måned, så længe grundvandssænkningen er aktiv. Vandprøven analyseres for de samme komponenter, som nævnt ovenfor. 9. REFERENCELISTE /1/. KLP ØRESTAD 3A. NYT KONTORBYGGERI I ØRESTAD CITY. Geotekniske og hydrogeologiske projektundersøgelser. Rambøll /2/ Kay Fiskers Plads København S. Rapport 1. Hydrogeologisk data- og tolkningsrapport. Per Aarsleff /3/ Fornyelse af tilladelse til indvinding og reinfiltration af grundvand til kulde- og varmelagring ved Rambøll Head Office, Ørestad Syd. Københavns Kommune /4/ Tilladelse til indvinding og reinfiltration af grundvand til kulde- og varmelagring ved Copenhagen Towers. Københavns Kommune /5/ Udvidet geologi og grundvand. Nr. 5. Miljøstyrelsen BILAG 1. Byggegrube og placering af pumpeboringer 2. Placering af pejleboringer 3. Ansøgningsskema pumpe- og beredskabsboringer 4. Ansøgningsskema pejleboringer 5. Geologiske profiler 6. Analyseresultater Vandprøve Analyseresultater Vandprøve Simuleret sænkningstragt ved grundvandssænkning til kote -3,5 m. 9. Simuleret sænkningstragt ved grundvandssænkning til kote -5,3 m. : 9 (9)