FEBRUAR 2012 SILKEBORG KOMMUNE PARKERINGSKÆLDER UNDER TORVET SILKEBORG GEOTEKNISK RISIKOVURDERING I FORBINDELSE MED MILJØVURDERINGER
ADRESSE COWI A/S Jens Chr. Skous Vej 9 8000 Aarhus C Danmark TLF +45 56 40 00 00 FAX +45 56 40 99 99 WWW cowi.dk FEBRUAR 2012 SILKEBORG KOMMUNE PARKERINGSKÆLDER UNDER TORVET SILKEBORG GEOTEKNISK RISIKOVURDERING I FORBINDELSE MED MILJØVURDERINGER PROJEKTNR. P-74772-A-103 DOKUMENTNR. 74772-103_3 VERSION 1.0 UDGIVELSESDATO 21.feb. 2012 UDARBEJDET BES KONTROLLERET CSS GODKENDT BES
3 INDHOLD 1 Indledning 4 2 Projektforslag 4 3 Grundlag for vurderingerne 4 3.1 Jordbundsforhold 4 3.2 Grundvandsforhold 5 3.3 Oplysninger om nabobygninger 5 4 Vurdering af etablering af parkeringskælder i to eller tre niveauer 6 4.1 Parkeringskælder i to niveauer 6 4.2 Parkeringskælder i tre niveauer 7 5 Tunnelforbindelsen mellem Lille Søgade og parkeringskælderen 8 6 Problemstillingen jordankre under eksisterende konstruktioner 9 7 Gæsteprincippet 9 8 Afsluttende bemærkninger 10
4 1 Indledning For Silkeborg Kommune, Vej og Trafik er der udført vurderinger for etablering af en parkeringskælder under Torvet i Silkeborg til anvendelse i forbindelse med miljøvurderinger af projektet. Silkeborg kommune ligger i forhandlinger om salg af grunden til en investor og ønsker derfor belyst mulighederne for at etablere en parkeringskælder i to eller tre niveauer under Torvet i Silkeborg. Det er rapportens formål - på grundlag af det foreliggende materiale - at vurdere mulighederne og risikoen ved at etablere en parkeringskælder to eller tre niveauer under terræn. Samt at vurdere det opstillede løsningsforslag til etableringen af en adgangsvej til parkeringskælderen via en tunnel fra Lille Søgade. 2 Projektforslag Silkeborg kommune, Vej og Trafik har fremsendt skitser af den påtænkte parkeringskælder. Skitserne er udarbejdet af Årstiderne Arkitekter og dateret den 18. aug. 2011. Skitserne viser, at det fremtidige terræn på Torvet forventes i kote +29,2 m og at underkant fundament for parkeringskælder i to niveauer forventes i ca. kote + 19,5 m. For parkeringskælder i tre niveauer forventes oversiden af nederste kældergulv i ca. kote +17,7 m, svarende til fundamentsunderkant i ca. kote +16,1 m. Udgravningsniveauet til fundamenterne må forventes beliggende ca. 0,5 m under fundamentskoterne. Dermed bliver udgravningsniveauet for parkeringskælderen i to niveauer i ca. kote +19,0 m og for tre niveauer i ca. kote +15,6 m. I forbindelse med salget er det af Silkeborg kommune betinget, at der skal etableres en tunnelforbindelse fra Lille Søgade til parkeringskælderen. Oversiden af vejen i tunnellen forventes etableret i ca. kote +21,30 m. Skitserne af parkeringskælderen er vedlagt som bilag 1. 3 Grundlag for vurderingerne Nærværende vurderinger er baseret på ovennævnte skitser og følgende oplysninger: 3.1 Jordbundsforhold Der er modtaget en geoteknisk rapport udarbejdet af Rambøll, dateret den 12. dec. 2011. Rapporten er benævnt "Silkeborg Torv. Parkeringskælder. Geoteknisk un-
5 dersøgelse". Rapporten omfattet 10 geotekniske boringer udført i september/oktober 2011 og november/december 2009. Den geotekniske undersøgelse viser, at der øverst træffes senglacialt sand med varierende indhold af grus og sten. Herunder træffes tertiært grus og sand, som ca. 14-16 m under terræn underlejres af tertiært silt og ler til ca. 17 til 20 m under terræn. Under silt- og leraflejringerne træffes tertiært sand til bunden af boringerne 35 m under terræn. Af rapporten fremgår det, at det forventes, at silt/lerlaget findes under hele det påtænkte bebyggede areal. Det er derfor i de efterfølgende vurderinger forudsat, at der overalt under hele Torvet findes mindst 3-4 m silt eller ler. Bilag 2 viser, et tværsnit af jordbundsforholdene under Torvet, Silkeborg. 3.2 Grundvandsforhold I forbindelse med de geotekniske undersøgelser er der truffet et sekundært og et primært vandspejl. Det sekundære vandspejl er truffet omkring kote +19/+ 20 m. Det primære vandspejl er truffet omkring kote +21 m. Det primære vandspejl er dermed beliggende ca. 1 m over det sekundære vandspejl, men ligger som et særskilt trykniveau under silt/lerlaget. Beliggenheden af det primære grundvandsspejl må forventes at være afhængigt af såvel årstid som nedbør. Det vurderes, at det primære vandspejl har direkte forbindelse til vandspejlet i Silkeborg Langsø, som er beliggende umiddelbar nord for Lille Søgade. I forbindelse med de hydrogeologiske undersøgelser, der er udført for motorvejen gennem Silkeborg, er det vurderet, at vandspejlet grundet klimaforandringer kan stige 0,7-1,0 m i forhold til det nuværende niveau over de kommende 100 år. Derfor bør parkeringskælderen dimensioneres for et vandspejl, der er højere end det, der er målt i den geotekniske rapport. På skitserne for projektet er der angivet, at grundvandspejlet står i kote +19,8 m. Det er ikke korrekt. De målte vandspejl er angivet på tværsnittet bilag 2. 3.3 Oplysninger om nabobygninger Der har i forbindelse med disse vurderinger ikke været tid til at indhente oplysninger om funderingsforholdene for de eksisterende bygninger, det skønnes dog, at de alle er funderet direkte i senglacialt sand. Det bemærkes, at det gamle rådhus er fredet og Torvet 3 (Odd Fellow) og Torvet 5 (Hotel Dania) er bevaringsværdige.
6 Hvorvidt alle bygningerne er med kælder, er heller ikke undersøgt eller oplyst. Det skønnes dog, at nogle er med kælder og andre uden. 4 Vurdering af etablering af parkeringskælder i to eller tre niveauer For den fremtidige parkeringskælder under Torvet, Silkeborg, er der identificeret følgende problemstillinger: forekomsten af silt og ler etablering af spuns udgravning midlertidig grundvandssænkning permanent grundvandssænkning forankring af byggegrube og bundplade sikring af nabokonstruktioner under udførelsen I afsnit 4.1 og 4.2 er skitseret en løsningsmodel for etableringen af parkeringskælderen med henholdsvis to og tre niveauer, samtidig er ovennævnte problemstillinger vurderet. 4.1 Parkeringskælder i to niveauer Oversiden af nederste kældergulv er planlagt i kote +21,1 m og udgravningsniveauet i kote + 19,0 m, svarende til ca. 10,7 m under eksisterende terræn (+29,7 m) og ca. 2,0 m under grundvandspejlet (+21,0 m). Det vurderes mest hensigtsmæssigt, at etablere en tæt spunsvæg omkring hele byggegruben. Spunsvæggen bør, af hensyn til nabobygningerne og for at sikre adgang for redningskøretøjer, holdes mindst 5 m fra facaderne af de eksisterende fredede bygninger. Spunsvæggene bør nedbringes ved anvendelse af presning. Ramning og nedvibrering af spuns vil resultere i rystelser, som kan give sætninger af bygninger funderet direkte på sand, og bør ikke anvendes på denne lokalitet. Spunsvæggen skønnes at skulle forankres midlertidigt med jordankre (1 ankerniveau) uden for byggegruben. For at minimere den midlertidige grundvandssænkning bør spidsen af spunsen føres ca. 1-2 m i silt/ler-laget, svarende til ca. kote +14/+12 m. Da udgravningsniveauet er beliggende over silt/lerlaget kan parkeringskælderen etableres ved at foretage en grundvandssænkning inde i byggegruben til kote +18,5 m, hvorefter der udgraves med anlæg inden for byggegruben til nederste kælder-
7 gulv, som udstøbes i sektioner, og fungerer som afstivningsniveau, mens etageadskillelsen mellem øverste og nederste kælderniveau etableres. Ydervæggene i parkeringskælderen støbes insitu direkte op mod spunsen. Det kræver, at spuns og kældervæg skal være vandtætte. Jord- og vandtrykket på kældervæggen holdes i skak af jord- og vandtrykket på kældervæggen på modsatte side af parkeringskælderen. Der vurderes således ikke at være behov for permanente jordankre. Under kældergulvet i ca. kote +20,5 m etableres et drænlag, som der drænes fra i hele parkeringskælderens levetid, hvorved grundvandspejlet permanent sænkes til kote +20,5 m. Da det kun bliver en sænkning på ca. 0,5 m i forhold til grundvandspejlets niveau i dag og dermed inden for det, der må betegnes, som den naturlige årstidsvariation, vurderes denne dræning ikke at påvirke de omkringliggende konstruktioner. Der vil dermed ikke være behov for forankring af kældergulvet, da det ikke vil blive påvirket af opdrift. 4.2 Parkeringskælder i tre niveauer Oversiden af nederste kældergulv er planlagt i kote +17,7 m og udgravningsniveauet i kote + 15,6 m, svarende til ca. 14,1 m under eksisterende terræn (+29,7 m) og ca. 5,4 m under grundvandspejlet (+21 m). Det vurderes mest hensigtsmæssigt, at etablere en tæt spunsvæg omkring hele byggegruben, alternativt en sekantpælevæg eller lignende. Spunsvæggen, af hensyn til nabobygningerne og for at sikre adgang for redningskøretøjer, bør holdes mindst 5 m fra facaderne af de eksisterende fredede bygninger. Spunsvæggene bør nedbringes ved anvendelse af presning. Ramning og nedvibrering af spuns vil resultere i rystelser, som kan give sætninger i bygninger funderet direkte på sand, og bør ikke anvendes på denne lokalitet. Spunsvæggen skønnes at skulle forankres midlertidigt med jordankre (1 ankerniveau) uden for byggegruben. Spidsen af spunsen føres ca. 3-4 m under udgravningsniveauet, svarende til ca. kote +12 m. Da udgravningsniveauet er beliggende tæt på silt/lerlaget vil det være nødvendigt at sænke grundvandspejlet under silt/lerlaget for at undgå bundbrud, hvis der skal foretages en tør udgravning inde i byggegruben. En sådan grundvandssænkning vil betyde en ikke ubetydelig risiko for nabobygningerne, hvorfor den bør udføres med recirkulation af grundvandet, hvis denne løsning vælges. Erfaringerne fra andre tilsvarende opgaver her i landet viser dog, at recirkulation kan sprede en eventuel forurening over et stort område. Da vi har kendskab til forurening på Godthåbsvej ca. 250 m fra Torvet, kan det ikke anbefales at gennemføre en recirkulation, med mindre der er dokumentation for, at forureningen på Godthåbsvej er fjernet og at der ikke ligger andre forurenede grunde inden for en radius af ca. 400-500 m. Derfor anbefales det i stedet, at udgravningen til parkeringskælderens anden og tredje niveau foretages vådt fra grundvandspejlet ned til udgravningsniveauet. Derefter udstøbes det nederste kældergulv ved anvendelse af undervandsbeton. Det
8 skønnes, at kældergulvet skal være ca. 3 m tykt for at kunne modstå vandtrykket, således det undgås, at der skal udføres forankring af kældergulvet med jordankre. Når nederste kældergulv er udstøbt tømmes byggegruben for vand og parkeringskælderen kan støbes tørt på traditionel vis. Ydervæggene i parkeringskælderen støbes insitu direkte op mod spunsen eller sekantpælevæggen. Dette kræver, at spunsvæggen og kældervæggen skal være vandtæt, så der ikke trænger vand ind i parkeringskælderen. Jord- og vandtrykket på kældervæggen holdes i skak af jord- og vandtrykket på kældervæggen på modsatte side af parkeringskælderen. Der vurderes således ikke at være behov for permanente jordankre. 5 Tunnelforbindelsen mellem Lille Søgade og parkeringskælderen Som nævnt er der i projektet påtænkt en tunnelforbindelse fra Lille Søgade til parkeringskælderen i niveau under øverste parkeringsniveau. Oversiden af gulvet i tunnelen tænkes etableret i kote +21,3 m, omtrent svarende til niveauet for Lille Søgade. Oversiden af tunnelen vil komme til at ligge i ca. kote +24,5 m. Tunnelen forventes at få en indvendig bredde på 10 m, dermed bliver der ca. 11 m fra yderside til yderside. For at tunnelen kan blive koblet på parkeringskælderen, skal den føres under den ene af de fredede bygninger (Hotel Dania bygningen), som ligger ved Torvet. Gamle tegninger af denne bygning viser, at den er udført med kælder, som er ført ca. 2,5 m under terræn, svarende til ca. kote +26,7 m. Dermed vil der være 2,2 m mellem den eksisterende kælders fundamenter og oversiden af tunnelen. Uden for bygningen kan tunnelen etableres ved at nedbringe en spuns på begge sider af tunnelen og derefter udgrave og støbe tunnelen eller opbygge den af præfabrikeret elementer. Den halvdel af tunnelen, som ligger tættest på Lille Søgade kan antageligt udføres uden forankring, hvorimod den strækning, der ligger tættest på Hotel Dania bør forankres med ét anker niveau. Grundet Hotel Dania-bygningen kan tunnelen under bygningen ikke etableres ved nedbringning af en spuns. Tunnelstrækningen under Hotel Dania-bygningen og frem til parkeringskælderen skal i stedet udføres ved presning af tunnelelementerne eller ved boring, som det f.eks. er gjort i forbindelse med Storebæltstunnelen. Da etablering ved boring vurderes at være en alt for kostbart er løsningen, er det kun løsningen med presning, der er undersøgt nærmere. Inden gennempresningen påbegyndes, er det nødvendigt at foretage en kraftig forstærkning af den eksisterende bygning for at reducere antallet af revneskader i den.
9 Gennempresningen af tunnelen sker ved, at der først etableres et modhold for presningen i form af en meget kraftig spunsvæg på tværs af den kommende tunnel. Presningen foregår derefter ved samtidig presning og indvendig udgravning af jorden inde i tunnelen, dog må der ikke graves foran tunnelelementerne, da jordbundsforholdene består af sand. Da det ikke vurderes muligt at presse tunnelen som ét element, opdeles den i to elementer hver med et tværsnit på 5 m x 4 m. Den færdige tunnel kommer derfor til at bestå af 2 adskilte tunnelrør. Når presningen er gennemført, fjernes modholdet for presningen og resten af tunnelen etableres. 6 Problemstillingen jordankre under eksisterende konstruktioner Som det fremgår af ovenstående forventes det nødvendigt at forankre væggene i byggegruben midlertidigt med jordankre. Da ankrene forventes at blive 18-20 m lange, vil disse ankre skulle føres ind under de eksisterende bygninger. Det er vor erfaring, at man næsten altid kan få tilladelse til at udføre midlertidige jordankre under 3. mands ejendom. Det kan dog være nødvendigt at udbetale en form for kompensation. Med hensyn til permanente jordankre er det mere tvivlsomt, da det vil kræve en tinglysning på 3. mandsejendom og dermed vil der være behov for en ekspropriationsforretning. Da det er en parkeringskælder med offentlig adgang, vurderes det dog muligt. Men som vi ser projektet, kan det gennemføres med midlertidige jordankre uden brug af permanente jordankre. 7 Gæsteprincippet Det er oplyst, at selve området Torvet i dag er defineret som vejareal, dermed gælder "gæsteprincippet" for fremmed ledninger, dvs. ledningsejerne skal betale for omlægning af ledningerne, hvis de ligger i vejen for et projekt. Det er vor opfattelse, at gæsteprincippet gælder uanset, om det er vejarealet, der ombygges eller om det er en ny bygning, der opføres. Der kan dog være tvivl om gæsteprincippet gælder, hvis vejarealet ikke længere ejes af en offentlig myndighed. Det er dog vor vurdering, at gæsteprincippet er hæftet på arealet mere end ejerforholdene, således at gæsteprincippet også gælder for en kommende investor. Gæsteprincippet bliver som hovedregel kun sat ud af kraft, hvis ledningsejeren har betalt erstatning til grundejeren. Det er ikke undersøgt om det er sket i dette konkrete tilfælde.
10 8 Afsluttende bemærkninger I det omfang det ønskes, står COWI til rådighed for videre drøftelse af geotekniske, miljøtekniske og funderingsmæssige spørgsmål i sagen.