H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte

Transkript

1 Vejdirektoratet H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte Geoteknisk undersøgelsesrapport Rapport nr. 1 December 2011

2

3 H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte 1 Indholdsfortegnelse Side 1 Undersøgelsens formål 2 2 Projekt 2 3 Mark- og laboratoriearbejde 2 4 Koter 3 5 Jordbunds- og vandspejlsforhold 3 6 Funderingsforhold Generelt Dimensioneringsparametre Pælefundering 6 7 Udførelse Borede pæle 7 8 Nabomæssige forhold 8 9 Kontrol 8 10 Jordhåndtering 9 11 Geoteknisk projekteringsrapport 9 12 Afsluttende bemærkninger 9 Bilagsfortegnelse Nr. Signaturer og definitioner A-1 Boreprofil, boring V 1.1 Boreprofil, boring V 1.2 Boreprofil, boring V 1.3 Boreprofil, boring V 1.4 Situationsplan 1.5 Geoteknisk længdeprofil 1.6 \\cowi.net\projects\a010000\a012652\3_teknik\08_søgårdsvej\06_geo\geoteknisk undersøgelse\ udg 1.0.doc.

4 H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte 2 1 Undersøgelsens formål For Vejdirektoratet er der den 29. september 2011 udført en geoteknisk undersøgelse for en fremtidig støjskærm langs den østlige side af Helsingørmotorvejen/ Lyngbyvej ved Søgårdsvej. Det er undersøgelsens formål at skaffe geologiske og geotekniske data i et sådant omfang, at der kan udarbejdes et funderingsprojekt for den nye støjskærm. 2 Projekt Der skal opføres en støjskærm i skillerabatten mellem Helsingørmotorvejen og den østlige lokalgade, Lyngbyvej. Støjskærmens længde bliver på ca. 270 m, og den tænkes udført ca. 3,5 m høj. Funderingen af støjskærmen tænkes udført som Ø600 mm borede insitu støbte pæle, hvorpå støjskærmen boltes fast. Den indbyrdes c.c. afstand mellem pælene forventes at være ca. 3,0-5,0 m. Der forventes kun terrænregulering i begrænset omfang. Jordarbejdet består primært af bortskaffelse af den opgravede jord fra funderingsarbejde. På undersøgelsestidspunktet forelå der ikke yderligere oplysninger om projektet. 3 Mark- og laboratoriearbejde Den 29. september 2011 blev der udført 4 stk. Ø 150 mm geotekniske boringer med foring, som er benævnt i henhold til stationering og afstand fra vejens centerlinie, eksempelvis V. Boringerne er afsluttet 6 m under nuværende terræn (m u. t.). Boringernes placering og tilhørende kote er indmålt med GPS-udstyr. Undersøgelsespunkternes placering fremgår af situationsplanen, bilag 1.5. I boringerne er der registreret laggrænser, udtaget omrørte og intakte jordprøver, samt udført vingeforsøg til bestemmelse af de kohæsive jordarters vingestyrke i intakt og omrørt tilstand, henholdsvis c fv og c fvr. Der er installeret Ø 25 mm PVC-pejlerør med slidsefilter i de geotekniske boringer, så vandspejlsniveauet kan holdes under observation. Der er pejlet i de nedsatte pejlerør umiddelbart efter boringer blev afsluttet og igen den 11. oktober \\cowi.net\projects\a010000\a012652\3_teknik\08_søgårdsvej\06_geo\geoteknisk undersøgelse\ udg 1.0.doc.

5 H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte 3 Jordprøverne er bedømt i overensstemmelse med Dansk Geoteknisk Forenings "Vejledning i ingeniørgeologisk prøvebeskrivelse" af maj Jordprøvernes kalkindhold er vurderet med en 10 % saltsyreopløsning. Det naturlige vandindhold, w, og den naturlige rumvægt,, er bestemt på udvalgte prøver. Resultatet af ovenstående fremgår af boreprofilerne, bilag De i rapporten anvendte signaturer og definitioner fremgår af bilag A-1. 4 Koter Alle koter refererer til Dansk Vertikal Reference, DVR90. Terrænet ved boringer varierer mellem kote +18,3 m og +19,5 m, hvilket svarer til en højdeforskel på 1,2 m. Terrænkoten ved boringerne fremgår af boreprofilerne. 5 Jordbunds- og vandspejlsforhold I boringerne er der øverst truffet 2,3-3,3 m lermuld-, sandmuld-, ler-, gytjesand- og grusfyld, stedvis med rod- og veddele, teglstumper og slagger. Herunder i boring V, V og V er der fundet 1,0-2,1 m postglaciale og postglaciale/senglaciale gytje-, silt- og sandaflejringer til 3,8-5,3 m u. t. Under disse organiskholdig intakte aflejringer og direkte under fylden i boring V er der funder senglaciale og glaciale aflejringer bestående primært af sand, dog også stedvis ler, morænesilt og moræneler. Længdesnittet på bilag 1.6 viser de trufne geologiske forhold i boringerne langs støjskærmens tracé. Der er pejlet i de nedsatte pejlerør umiddelbart efter boringerne blev afsluttet og igen d. 11. oktober 2011, hvor der er målt de i tabel 1 anførte vandspejl. \\cowi.net\projects\a010000\a012652\3_teknik\08_søgårdsvej\06_geo\geoteknisk undersøgelse\ udg 1.0.doc.

6 H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte 4 Tabel 1: Vandspejlsmålinger d. 29. september og 11. oktober 2011 Boring Dato Terræn Vandspejlsniveau Nr. Kote (m) Dybde (m u. t.) Kote (m) V ,3 5,4 2,6 +12,9 +15, V ,6 3,1 2,7 +15,5 +15, V ,9 3,1 2,8 +15,8 +16, V ,5 5,5 3,1 +14,0 +16,4 Vandspejlets beliggenhed må påregnes være afhængigt af såvel årstid som nedbør og vandstand i den nærliggende Gentofte sø. Det anbefales, at der pejles regelmæssigt i boringerne indtil funderingsarbejdet begyndes. For en mere detaljeret beskrivelse af jordbunds- og vandspejlsforholdene henvises der til boreprofilerne. 6 Funderingsforhold 6.1 Generelt Funderingen skal dimensioneres og udføres i henhold til DS/EN , Eurocode 7: Geoteknik - del 1: Generelle regler (EC 7, del 1), med tilhørende Nationalt anneks - Danmark, EN DK NA (DK-Anneks). Projektet henføres til middel konsekvensklasse CC2 i henhold til EN 1990:2002. Der skal anvendes partialkoefficienter og korrelationsfaktorer, som anført i DK Anneks-A. Den geotekniske undersøgelse viser, at projektet på det foreliggende grundlag kan behandles i Geoteknisk kategori 2, jf. EC 7, del 1, afsnit 2.1 og DK-Anneks K. For det aktuelle projekt er der for de udførte boringer i tabel 2 angivet det vurderede niveau for overside bæredygtige lag i intakte aflejringer, OSBL. På grund af tilstedeværelsen af organiskholdigt fyld og postglaciale aflejringer, anbefales det at fundere i de intakte aflejringer under fylden og de postglaciale lag. \\cowi.net\projects\a010000\a012652\3_teknik\08_søgårdsvej\06_geo\geoteknisk undersøgelse\ udg 1.0.doc.

7 H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte 5 Tabel 2: Overside bæredygtige lag, OSBL Boring Nr. Terræn Kote (m) Dybde (m u. t.) OSBL Kote (m) V +18,3 5,3 +13, V +18,6 3,8 +14, V +18,9 4,3 +14, V +19,5 3,3 +16,2 Med de konstaterede jordbunds- og vandspejlsforhold vurderes den mest fordelagtige funderingsmetode for det aktuelle projekt at være insitu støbte borede pæle funderet, som udgangspunkt minimum 1,0 m under OSBL. Den endelige pælelængde afhænger desuden af beregninger udført i henhold til anvisningerne i afsnit 6.2 og 6.3. Grundet tilstedeværelsen af kohæsive jordarter kombineret med risikoen for højtliggende grundvandsspejl i vådperioder, skal det dimensionsgivende vandspejl forudsættes i terræn. Funderingsmetoden er nærmere beskrevet i afsnit Dimensioneringsparametre Med udgangspunkt i de trufne jordbundsforhold anbefales det at anvende de i tabel 3 angivne parametre, som er fastlagt på basis af målinger, erfaring og skøn. I tabellen er angivet rumvægte over og under vandspejlet (γ/γ'), plan friktionsvinkel ( k ), udrænet forskydningsstyrke (c uk ), effektiv friktionsvinkel og kohæsion ( ' k og c' k ) samt konsolideringsmodul (E oed ). Tabel 3: Rumvægte og karakteristiske styrke- og deformationsparametre Jordart γ/γ' (kn/m 3 ) k ( ) c uk (kn/m 2 ) ' k ( ) c' k (kn/m 2 ) E oed (MN/m 2 ) Lermuld-, gytjefyld, Fy Re 17/ Sandmuldfyld Fy Re 18/ Lerfyld,Fy Re 19/ Sand- og grusfyld, Fy Re 18/ Gytje, Fe Pg 17/ Sand, Fe/Ne eller Sk/Fe, Pg eller Pg/Sg 18/ Silt Fe, Pg/Sg 20/ \\cowi.net\projects\a010000\a012652\3_teknik\08_søgårdsvej\06_geo\geoteknisk undersøgelse\ udg 1.0.doc.

8 H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte 6 Jordart γ/γ' (kn/m 3 ) k ( ) c uk (kn/m 2 ) ' k ( ) c' k (kn/m 2 ) E oed (MN/m 2 ) Sand Fe/Sk eller Sm, Sg 18/ Sand Sm Sg/Gc 20/ Ler Sm/Gl Gc 19/ Morænesilt Gl Gc 20/ Moræneler Gl Gc 22/ Pælefundering Pælene skal dimensioneres i såvel brudgrænsetilstanden (bæreevne) som anvendelsesgrænsetilstanden (deformationer) i overensstemmelse med retningslinjerne i EC 7, del 1, kapitel 2 og 7 samt DK-Anneks L. Brudgrænsetilstanden med drænede parametre forventes at være dimensionsgivende. Den aktuelle funderingsdybde dimensioneres efter tvær- og lodret belastning af pælen. Tværbæreevnen af pælen eftervises med udgangspunkt i Brinch Hansens teori om bæreevnen af tværbelastede pæle, der er beskrevet i DGI Bulletin nr. 12. Den lodrette bæreevne af pælen eftervises med udgangspunkt i en geostatisk beregning af pælens bæreevne. Den karakteristiske lodrette brudbæreevne, R k, fastlægges som R ber /, hvor R ber er bæreevnen bestemt ved en geostatisk beregning hvor korrelationsfaktoren er = 1,5, jf. DK-Anneks A og L. Den regningsmæssige trykbæreevne, R c;d er fastlagt som R k / R, idet partialkoefficienten R = 1,3, jf. DK-Anneks A. Pælens regningsmæssige tværbæreevne, R tr;d fastlægges som en jordtrykspåvirket konstruktion med tilhørende partialkoefficienter for jordparametre jf. Tabel A.2 i DK-Anneks A. I dimensioneringen af pælene skal der tages hensyn til en eventuel terrænforskel mellem for- og bagsiden af skærmen, således at der forudsættes differens jord- og vandtryk på skærmen. 7 Udførelse Støjskærmen tænkes funderet på borede pæle med spids i intakte aflejringer. \\cowi.net\projects\a010000\a012652\3_teknik\08_søgårdsvej\06_geo\geoteknisk undersøgelse\ udg 1.0.doc.

9 H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte 7 Udførelsen af borede pæle kræver særlige kompetencer af funderingsentreprenøren, især i vandførende jord og metoden indebærer håndtering af jordmængder. Endvidere kan der være behov for midlertidig afstivning i forbindelse med udstøbning af pæletop. I moræneaflejringer kan der træffes store sten på trods af, at disse forhindringer ikke blev truffet i undersøgelsesboringerne. I de udførte boringer er der truffet fyldmateriale af varierende kvalitet. Det kan ikke afvises, at der kan træffes forhindringer i fylden. Funderingsløsningen med borede pæle beskrives i følgende afsnit. 7.1 Borede pæle Borede pæle skal udføres i henhold til DS/EN 1536:1999 "Udførelse af særlige geotekniske konstruktioner, Borede pæle" og vejledning i dgf - Bulletin 18, kapitel 5 "Installation af borede pæle". Insitu-støbte borede pæle skal udføres med foringsrør til bunden af pælen. Foringsrøret forhindrer indtrængning af vand og materialer fra borehullets sider. Under borearbejdet noteres sammensætning af jorden og laggrænserne for hver enkelt pæl. Disse oplysninger kan sammenlignes med de forudsatte forhold, og ændringer i pælelængder kan foretages om nødvendigt. Såfremt der træffes forhindringer som eksempelvis større sten under udførelsen, kan disse enten opbores eller eventuelt skubbes til siden. Der må ikke mejsles. Såfremt der etableres borede pæle i vandførende aflejringer som for eksempel sand under grundvandsspejlet, skal der tages særligt hensyn til at holde vandet i foringsrør højere end vandspejlsniveau i den omkringliggende jord. Ved udførelse af borede pæle må sneglen ikke stikke dybere end foringsrøret. Det skal sikres, at der i forbindelse med borearbejdet ikke sker en løsning af jorden ved pælespidsen, da det kan medføre sætninger af pælen, når den belastes. Eventuelt løsnet jord ved pælespids skal fjernes inden udstøbning af pælen. Når den borede pæl er ført til projekteret kote, placeres armering i borehullet og der udstøbes med beton. Foringsrøret skal nedbringes helt til pælespids. I forbindelse med udstøbningen trækkes foringsrøret med op. Det er vigtigt for at forhindre indtrængning af materiale og reduktion af pælens tværsnit, at udstøbningen hele tiden holdes over bunden af foringsrøret, mens dette trækkes op. Udgravning og støbning af de enkelte pæle skal afsluttes på én dag. Det skal sikres, at eventuel løsnet, opblødt eller frossen jord i bunden af foringsrøret bortgraves inden støbning. \\cowi.net\projects\a010000\a012652\3_teknik\08_søgårdsvej\06_geo\geoteknisk undersøgelse\ udg 1.0.doc.

10 H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte 8 8 Nabomæssige forhold Forpligtelsen til at undgå skader på eksisterende bebyggelse som følge af byggearbejde herunder udgravnings- og funderingsarbejde er formuleret i Byggelovens 12, hvortil der henvises. De omkringboende skal adviseres skriftligt, senest 14 dage før byggearbejdet begyndes. Nærliggende ledninger må ikke beskadiges. Det anbefales tidligt i projektforløbet at undersøge, hvorledes de omkringliggende konstruktioner, bygninger og ledninger er funderet. Dette er med henblik på den nødvendige sikring af disse i forbindelse med opførelsen af støjskærmen, jf. DK-Anneks K3. Det tilrådes at besigtige alle omkringliggende konstruktioner, bygninger og ledninger, inden byggearbejdet begyndes. Formålet med besigtigelsen er dels at tilvejebringe dokumentationsmateriale (fotos, opmålinger, nivellementer etc.) over alle eksisterende skader og dels at vurdere risikoen for nye skader som følge af byggearbejdet. Det tilrådes at tegne en all-risk forsikring. 9 Kontrol I forbindelse med udgravnings- og funderingsarbejdet skal der udføres geotekniske kontrolundersøgelser, jf. EC 7, del 1, kapitel 4, og for borede pæle DS/EN 1536:1999 Udførelse af særlige geotekniske konstruktioner, Borede pæle, kapitel 9 og 10. Det skal kontrolleres, at samtlige pæle har opnået den forudsatte bæreevne og spidskote. Det skal sikres, at der bores til den projekterede kote, samt at pælene udstøbes på intakte senglaciale, glaciale aflejringer. Herunder skal det kontrolleres, om jordbundsforholdene ved pælespids er som forudsat ved projekteringen. I lerjord kan der kræves udførelse af vingeforsøg, for at kontrollere, om den intakte forskydningsstyrke ved pælespids er som forudsat ved projekteringen. Det skal sikres, at jorden ved pælespids ikke er løsnet i forbindelse med borearbejdet. Det skal sikres, at foringsrøret under udstøbningen ikke trækkes op over betonoverfladen. Den anvendte betonmængde pr. pæl skal registreres. \\cowi.net\projects\a010000\a012652\3_teknik\08_søgårdsvej\06_geo\geoteknisk undersøgelse\ udg 1.0.doc.

11 H14.14 Støjskærm ved Søgårdsvej, Gentofte 9 For samtlige pæle skal borearbejdets forløb registreres i en journal, som minimum indeholder oplysninger over udgravningsdybder, trufne jordbunds- og grundvandsforhold under udgravningen, volumen af beton anvendt samt placering af armeringsnettet i udgravningen. 10 Jordhåndtering I henhold til Jordforureningsloven kan der blive stillet særlige krav til håndtering af forurenet jord. Der er udtaget tre miljøtekniske jordprøver langs strækningen. Resultaterne af de miljøtekniske analyser beskrives i udbudsmateriale. 11 Geoteknisk projekteringsrapport Der skal udarbejdes en geoteknisk projekteringsrapport, som samler den geotekniske projektering - herunder forudsætninger, parametre, beregninger og resultater, jf. EC 7, del 1, afsnit 2.8. Projekteringsrapporten skal endvidere indeholde en plan for kontrol, overvågning og vedligeholdelse. Denne geotekniske undersøgelsesrapport danner grundlag for den geotekniske projekteringsrapport. 12 Afsluttende bemærkninger De udtagne jordprøver opbevares 2 uger fra dags dato, hvorefter de bortkastes, medmindre der forinden foreligger anden aftale. \\cowi.net\projects\a010000\a012652\3_teknik\08_søgårdsvej\06_geo\geoteknisk undersøgelse\ udg 1.0.doc.

12

13

14

15

16

17

18