Loading...
HomeMy WebLinkAboutInfinity - ITEM 09A Soil and SHWT                                            ECS Southeast, LLP  Geotechnical Engineering Report  Project Wheel  Salisbury, Rowan County, North Carolina      ECS Project Number 08:4796‐A    January 12, 2018                      Project Wheel  1/12/2018  ECS Project No. 08:4796‐A  Page 1      TABLE OF CONTENTS    EXECUTIVE SUMMARY ............................................................................................................... 3  1.0 INTRODUCTION .................................................................................................................... 4  1.1 General ................................................................................................................................... 4  1.2 Scope of Services .................................................................................................................... 4  2.0 PROJECT INFORMATION ....................................................................................................... 5  2.1 Project Location...................................................................................................................... 5  2.2 current/Past Site History/Uses ............................................................................................... 5  2.3 Proposed Construction ........................................................................................................... 5  2.3.1 Structural Information/Loads ....................................................................................... 6  3.0 FIELD EXPLORATION ............................................................................................................. 7  3.1 Field Exploration Program ...................................................................................................... 7  3.1.1 Test Borings .................................................................................................................. 7  3.2 Regional/Site Geology ............................................................................................................ 7  3.3 Subsurface Characterization .................................................................................................. 8  3.4 Groundwater Observations .................................................................................................... 8  4.0 LABORATORY SERVICES ........................................................................................................ 9  4.1 Laboratory Testing ................................................................................................................. 9  5.0 DESIGN RECOMMENDATIONS ............................................................................................ 10  5.1 Building Design ..................................................................................................................... 10  5.1.1 Foundations ................................................................................................................ 10  5.1.2 Floor Slabs ................................................................................................................... 10  5.1.3 Seismic Design Considerations ................................................................................... 11  5.1.4 Site Retaining Walls .................................................................................................... 12  5.1.4.1 Lateral Earth Pressures ............................................................................................ 12  5.1.4.2 Below Grade Basement Retaining Walls ................................................................. 13  5.2 Site Design Considerations ................................................................................................... 14  5.2.1 Cut and Fill Slopes ....................................................................................................... 14  5.2.2 Pavement Considerations ........................................................................................... 14  6.0 SITE CONSTRUCTION RECOMMENDATIONS ........................................................................ 17  6.1 Subgrade Preparation .......................................................................................................... 17  6.1.1 Stripping ...................................................................................................................... 17  6.1.2 Proofrolling ................................................................................................................. 17  6.1.3 Subgrade Stabilization ................................................................................................ 17  6.2 Earthwork Operations .......................................................................................................... 17  6.2.1 High Plasticity Soils ..................................................................................................... 17  6.2.2 Existing Man‐Placed Fill .............................................................................................. 18  6.2.3 Below Grade Excavation ............................................................................................. 19  6.2.4 Structural Fill Materials............................................................................................... 19  6.2.5 Compaction ................................................................................................................. 20  6.3 Foundation and Slab Observations ...................................................................................... 21  6.4 Utility Installations ............................................................................................................... 22  6.5 General Construction Considerations .................................................................................. 22  7.0 CLOSING ............................................................................................................................. 24      Project Wheel  1/12/2018  ECS Project No. 08:4796‐A  Page 2      APPENDICES    Appendix A – Drawings & Reports    Site Location Diagram   Boring Location Diagram    Appendix B – Field Operations   Reference Notes for Boring Logs   Boring Logs    Appendix C – Laboratory Testing   Laboratory Summary    Appendix D – SHWT Report     Project Wheel  1/12/2018  ECS Project No. 08:4796‐A  Page 3    EXECUTIVE SUMMARY  This report contains the results of our subsurface exploration and geotechnical engineering  evaluation for the proposed structure to be located in Salisbury, Rowan County, North Carolina.   ECS has assumed that the maximum column loads will not exceed 200 kips per column, and  continuous wall loads will not exceed 4 kips per linear foot for individual structures.  Construction  is expected to include an industrial building with a footprint of approximately 100,000 SF, with a  50,000 SF Phase 2 expansion area to the east, associated truck court and parking/drive areas, and  a stormwater pond to the south of the proposed building.    Moisture sensitive soils were encountered at several boring locations at depths ranging from 3 to  8 feet below the existing ground surface. Based on the assumed cut and fill depths we anticipate  that MH/CH soils will be present at finished grades in isolated areas and will require limited  remediation.    Our findings indicate that the proposed structure can be supported on conventional shallow  foundations bearing on low plasticity residual soils or new engineered fill. Provided that the site  and subgrades are properly prepared, shallow foundations may be proportioned for a net  allowable design bearing pressure of 2,000 psf.  Concrete slabs‐on‐grade supported by approved  residual soils or properly prepared engineered fills can be designed using a modulus of subgrade  reaction of 90 pounds per cubic inch (pci). A Seismic Site Class “D” is recommended for the site.    Specific information regarding the subsurface exploration procedures, the site and subsurface  conditions at the time of our exploration, and our conclusions and recommendations concerning  the geotechnical design and construction aspects of the project are discussed in detail in the  subsequent sections of this report.  Please note this Executive Summary is an important part of  this report but should be considered a “summary” only.  The subsequent sections of this report  constitute our findings, conclusions, and recommendations in their entirety.  Furthermore, ECS  should review our findings and recommendations in their entirety once the final project criteria  have been established.     Project Wheel  1/12/2018  ECS Project No. 08:4796‐A  Page 4    1.0 INTRODUCTION  1.1 GENERAL  The purpose of this study was to provide general subsurface conditions at the site and to evaluate  those conditions with regard to foundation and floor slab support, along with general site  development. The project will include the construction of a new industrial building with a  footprint of approximately 100,000 square feet (SF) with a 50,000 SF Phase 2 expansion area to  the east, associated truck court and parking/drive areas, and a stormwater pond to the south of  the proposed building.    The recommendations developed for this report are based on the provided project information.  This report contains the results of our subsurface explorations, site characterization, engineering  analyses, and recommendations for the design and construction of the proposed structures.     ECS previously performed borings at the site as part of the initial feasibility study. The findings  were presented in our ‘Report of Subsurface Exploration’ (ECS Project No. 08‐4796) dated August  31, 2007.    1.2 SCOPE OF SERVICES    To obtain the necessary geotechnical information required for design of the proposed industrial  building, eleven (11) additional soil test borings were performed at locations selected by ECS.  This  report discusses our exploratory and testing procedures, presents our findings and evaluations  and includes the following.     Information on site conditions including geologic information and special site features.   Description of the field exploration and laboratory tests performed.   Final logs of the soil borings and records of the field exploration and laboratory tests in  accordance with the standard practice of geotechnical engineers, including a boring location  diagram and vicinity map.   Measurement of the surficial materials at each boring location and notation of this  information on the boring logs and in the text of the report.    Seismic site classification using the average N‐method.   Recommendations regarding foundation options for the structure and settlement potential.   Settlement potential is provided based on assumed loading and structure details from the  project information obtained at the time of the analysis.    Recommendations regarding slab‐on‐grade construction and design.   Recommended light and heavy duty pavement sections.   Lateral earth pressure coefficients for below grade loading dock walls.   Depth of groundwater and seasonal high water table (SHWT).   Evaluation of the on‐site soil characteristics encountered in the soil borings.   Recommendations for minimum soil cover during frost heaving, compaction requirements for  fill and backfill areas, and slab‐on‐grade construction.   Recommendations regarding site preparation and construction observations and testing.     Project Wheel  1/12/2018  ECS Project No. 08:4796‐A  Page 5    2.0 PROJECT INFORMATION  2.1 PROJECT LOCATION  The project site is located along Summit Park Drive, southwest of its intersection with Julian Road  in Salisbury, Rowan County, North Carolina, as shown in the Site Vicinity Map (Figure 2.1.1) below,  and included in the Appendix.     Figure 2.1.1 Site Location    2.2 CURRENT/PAST SITE HISTORY/USES  Based on our review of available aerial photography from Google Earth, the site appears to have  been moderately to heavily wooded since 1993. The southern portion of the site appears to have  been disturbed between 1995 and 1998 when Summit Park Drive was developed. Based on our  review of the provided site plan, the site has a high elevation of approximately 786 feet at the  south eastern portion of the site and a low elevation of approximately 756 feet at the north  western portion of the site.      2.3 PROPOSED CONSTRUCTION  We understand that plans are to develop the site with a new industrial building with associated  truck court and parking/drive areas. Construction is expected to include a commercial/industrial  building with an approximately 100,000 SF footprint with an approximate 50,000 SF expansion  area to the east, associated parking and drive lanes, and a stormwater pond. The anticipated  finished floor elevation is 775 feet, therefore cut/fill depths are likely on the order of 5 to 10 feet.  No additional information has been provided to us at this time.       Project Wheel  1/12/2018  ECS Project No. 08:4796‐A  Page 6    2.3.1 Structural Information/Loads  The following information explains our understanding of the structure and their loads:    Table 2.3.1.1 Design Values  SUBJECT DESIGN INFORMATION / EXPECTATIONS  Building Footprint 100,000 SF  Usage Industrial/Single‐Story  Framing Steel Framed with Tilt‐Panels.  Column Loads 200 kips (estimated)  Wall Loads 4 kips per linear foot (klf) maximum (estimated)       Project Wheel  1/12/2018  ECS Project No. 08:4796‐A  Page 7    3.0 FIELD EXPLORATION  3.1 FIELD EXPLORATION PROGRAM  The field exploration was planned with the objective of characterizing the project site in general  geotechnical and geological terms and to evaluate subsequent field data to assist in the  determination of geotechnical recommendations.    3.1.1 Test Borings  2007 Borings  The subsurface conditions were explored by seventeen (17) soil test borings.  A B‐57 drill rig was  utilized to drill the soil test borings.  Borings were generally advanced to depths ranging from  approximately 10 to 25 feet below the current ground surface.     2018 Borings  The subsurface conditions were explored by drilling eleven (11) additional soil test borings.  A  CME‐55 drill rig was utilized to drill the soil test borings.  Borings were generally advanced to  depths ranging from approximately 15 to 30 feet below the current ground surface.     Boring locations were identified in the field by ECS personnel using handheld GPS techniques and  existing landmarks as reference prior to mobilization of our drilling equipment.  The approximate  as‐drilled boring locations are shown on the Boring Location Diagram in Appendix A.  Ground  surface elevations noted on our boring logs were estimated from the provided site plan and  should be considered accurate only to the degree implied by the method used to obtain them.    Standard penetration tests (SPTs) were conducted in the borings at regular intervals in general  accordance with ASTM D 1586.  Small representative samples were obtained during these tests  and were used to classify the soils encountered.  The standard penetration resistances obtained  provide a general indication of soil shear strength and compressibility    3.2 REGIONAL/SITE GEOLOGY  The site is located in the Piedmont Physiographic Province of North Carolina.  The native soils in  the Piedmont Province consist mainly of residuum with underlying saprolites weathered from the  parent bedrock, which can be found in both weathered and unweathered states.  Although the  surficial materials normally retain the structure of the original parent bedrock, they typically have  a much lower density and exhibit strengths and other engineering properties typical of soil.  In a  mature weathering profile of the Piedmont Province, the soils are generally found to be finer  grained at the surface where more extensive weathering has occurred.  The particle size of the  soils generally becomes more granular with increasing depth and gradually changes first to  weathered and finally to unweathered parent bedrock.  The mineral composition of the parent  rock and the environment in which weathering occurs largely control the resulting soil's  engineering characteristics.  The residual soils are the product of the weathering of the parent  bedrock.       Project Wheel  1/12/2018  ECS Project No. 08:4796‐A  Page 8    3.3 SUBSURFACE CHARACTERIZATION  The following sections provide generalized characterizations of the soil and rock strata  encountered during our subsurface exploration.  For subsurface information at a specific location,  refer to the Boring Logs in Appendix B.    Table 3.3.1 Subsurface Stratigraphy  Approximate  Depth Range  (ft)  Stratum Description Ranges of  SPT(1) N‐values  (bpf)  0 to 0.5  (Surface  cover)  n/a Varying amounts of topsoil was present at the  ground surface at each boring location.  N/A  0.5 to 30  I  RESIDUAL – Elastic SILT (MH),Plastic CLAY (CH),  Sandy CLAY (CL), Clayey SAND (SC), Silty SAND (SM),  and Sandy SILT (ML)  4 to 62  12 to 15 II Partially Weathered Rock (PWR) (2)(3) 100+  Notes:  (1) Standard Penetration Test  (2) PWR was encountered at Borings B‐101, B‐105, B‐110, and B‐111 at depths ranging from approximately 12 to  16 feet.  (3) Auger Refusal was encountered below PWR at Borings B‐101, B‐105, B‐110, and B‐111 at depths ranging from  approximately 15 to 16 feet.    3.4 GROUNDWATER OBSERVATIONS  Groundwater measurements were attempted at the termination of drilling and prior to  demobilization from the site.  Each of the boring locations was dry at the time of drilling and to  the depths explored. Cave‐in depths were attempted to be measured at each of the boring  locations with cave‐in depths ranging from approximately 7.5 to 17 feet.  Cave‐in of a soil test  boring can be caused by groundwater hydrostatic pressure, weak soil layers, and/or drilling  activities (i.e. drilling fluid circulation or advancement of bit).    Fluctuations in the groundwater elevation should be expected depending on precipitation, run‐ off, utility leaks, and other factors not evident at the time of our evaluation.  Normally, highest  groundwater levels occur in late winter and spring and the lowest levels occur in late summer and  fall.  Depending on time of construction, groundwater may be encountered at shallower depths  and locations not explored during this study. If encountered during construction, engineering  personnel from our office should be notified immediately.    Project Wheel  1/12/2018  ECS Project No. 08:4796‐A  Page 9    4.0 LABORATORY SERVICES  The laboratory testing performed by ECS for this project consisted of selected tests performed on  samples obtained during our field exploration operations.  The following paragraphs briefly  discuss the results of the completed laboratory testing program.      An experienced geotechnical staff professional visually classified each soil sample from the test  borings on the basis of texture and plasticity in accordance with the Unified Soil Classification  System (USCS) and ASTM D‐2488 (Description and Identification of Soils‐Visual/Manual  Procedures).  After classification, the staff professional then grouped the various soil types into  the major zones noted on the boring logs in Appendix B. The group symbols for each soil type are  indicated in parentheses following the soil descriptions on the boring logs.  The stratification lines  designating the interfaces between earth materials on the boring logs are approximate; in situ,  the transitions may be gradual.     4.1 LABORATORY TESTING  In addition to visual classification, ECS performed five (5) natural moisture content tests, and two  (2) Atterberg limits tests on selected soil samples obtained from within the borings. The  laboratory testing was performed in general accordance with the applicable ASTM standards. The  results of the laboratory testing are presented on the respective Boring Logs included in the  Appendix.      0 5 10 15 20 25 30 780 775 770 765 760 755 750 S-1 S-2 S-3 S-4 S-5 S-6 SS SS SS SS SS SS 18 18 18 18 18 10 18 18 18 14 18 10 (SM RESIDUAL) SILTY FINE TO MEDIUM SAND, grayish brown, moist, medium dense PARTIALLY WEATHERED ROCK SAMPLED AS SILTY FINE TO MEDIUM SAND, grayish brown AUGER REFUSAL @ 15.0' 3 5 6 6 9 17 6 9 12 3 8 9 12 17 24 21 50/4 11 26 21 17 41 100+ CLIENT The Keith Corporation Job #: 08:4796-A BORING # B-111 SHEET PROJECT NAME Project Wheel - GEO ARCHITECT-ENGINEER The Keith Corporation SITE LOCATION Summit Park Drive, Salisbury, Rowan County, NC NORTHING EASTING STATION THE STRATIFICATION LINES REPRESENT THE APPROXIMATE BOUNDARY LINES BETWEEN SOIL TYPES. IN-SITU THE TRANSITION MAY BE GRADUAL. WL WS WD BORING STARTED 12/27/17 CAVE IN DEPTH @ 7.5' WL(SHW)WL(ACR) BORING COMPLETED 12/27/17 HAMMER TYPE Auto WL RIG CME 55 FOREMAN Louis Everhart DRILLING METHOD 2.25 HSADRILLING METHOD 2.25 HSADEPTH (FT)SAMPLE NO.SAMPLE TYPESAMPLE DIST. (IN)RECOVERY (IN)SURFACE ELEVATION DESCRIPTION OF MATERIAL WATER LEVELSELEVATION (FT)BLOWS/6"10 20 30 40 50+ 20% 40% 60% 80% 100% 1 2 3 4 5+ ENGLISH UNITS BOTTOM OF CASING LOSS OF CIRCULATION CALIBRATED PENETROMETER TONS/FT2 PLASTIC LIMIT % WATER CONTENT % LIQUID LIMIT % ROCK QUALITY DESIGNATION & RECOVERY RQD% REC.% STANDARD PENETRATION BLOWS/FT780 1 OF 1                 APPENDIX C – Laboratory Testing    Laboratory Summary                    B-101B-102S-1 1.00 - 2.50 26.6B-103B-104S-1 1.00 - 2.50 18.0B-105S-1 1.00 - 2.50 13.2 CL 33 18 15B-106S-1 1.00 - 2.50 24.1B-107S-1 1.00 - 2.50 36.5 MH 75 50 25B-108B-109B-110B-111Laboratory Testing SummaryNotes:1. ASTM D 2216, 2. ASTM D 2487, 3. ASTM D 4318, 4. ASTM D 1140, 5. See test reports for test method, 6. See test reports for test methodDefinitions:MC: Moisture Content, Soil Type: USCS (Unified Soil Classification System), LL: Liquid Limit, PL: Plastic Limit, PI: Plasticity Index, CBR: California Bearing Ratio, OC: Organic Content (ASTM D 2974)Project No. 08:4796-AProject Name: Project Wheel - GEOPM: Josh BradshawPE: Lee J. McGuinnessPrinted On: Thursday, January 11, 2018SampleSourceSampleNumberDepth(feet)MC1(%)SoilType2LLAtterberg Limits3PL PIPercentPassingNo. 200Sieve4MaximumDensity(pcf)Moisture - Density (Corr.)5OptimumMoisture(%)CBRValue6OtherPage 1 of 1                 APPENDIX D – SHWT Report      SOURCE: GOOGLE EARTH 2017 NOT TO SCALE FIGURE 1 SEASONAL HIGH WATER TABLE BORING MAP PROJECT WHEEL SUMMIT PARK DRIVE SALISBURY, NORTH CAROLINA ECS PROJECT NO. 49:5896 LEGEND = Boring Location SHWT Boring - 18 SHWT B-111