Moreland Altobelli Associates, Inc

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Moreland Altobelli Associates, Inc. SUBSURFACE INVESTIGATION OF

796 SERENITY RIDGE LANE HIAWASSEE, GA 30546

Prepared For:

3077 Highway 64 East, Suite B  Sapphire Valley, NC 28774 

MAAI Project No.: 11815 October 14, 2011

796 Serenity Ridge Lane Hiawassee, Towns County

1.0 

October 17, 2011 MAAI Project Number 11815

INTRODUCTIONS   

1.1   Project Information    Based on the information provided to us and the observations during the site visit, we understand  that a one‐story residential house with basement and a detached 4‐car garage are proposed at this  site. The proposed finished floor elevations of the house are 2762.5 for the first floor and 2750.5  for  the  basement,  and  the  proposed  finished  floor  elevation  of  the  garage  is  2754.  It  is  also  understood that the basement floor slab will be on residual soils at cut, while the garage floor will  be a structure slab supported with grade beams.      1.2   Scope of Work    This report presents the results of the geotechnical investigation performed for this site.  The  purpose of this study was to explore the general subsurface conditions of the subject site and to  provide recommendations for the design and construction of the project. Services rendered by  MAAI during the course of this investigation can be summarized as follows:    • Review the provided project information and requirements; understand the scopes for  both construction and geotechnical services.    • Review available in‐house data such as similar investigations in the vicinity of reference  project site and published geologic, seismic and soil engineering maps pertinent to the  project.  • Perform a site reconnaissance, stake proposed boring locations and evaluate the site  accessibility.  • Supervise a drilling subcontractor to conduct Standard Penetration Test (SPT) borings at  designated locations and record field logs.  • Review  and  analyze  field  testing  data  and  evaluate  the  subsurface  conditions  with  respect to the proposed structures and related construction.  • Prepare  a  report  and  other  graphics  presenting  the  findings,  conclusions,  and  recommendations.      2.0  SUBSURFACE CONDITIONS    2.1  Field Exploration    The field investigation consisted of performing a total of three (3) Standard Penetration  Test (SPT) borings at the locations indicated on the attached Boring Location Map. Ground  surface elevations at the boring locations were interpreted from the provided topo map  and  rounded  to  the  nearest  foot,  both  boring  locations  and  ground  surface  elevations  should be considered approximate.     The drilling and testing were conducted in general accordance to ASTM D‐1586: Standard  Test  Method  for  Standard  Penetration  Test  (SPT)  and  Split‐Barrel  Sampling  of  Soils.  In 

796 Serenity Ridge Lane Hiawassee, Towns County

2.2   

October 17, 2011 MAAI Project Number 11815

general, the boreholes are made with a hollow‐stem auger (3.25” I.D.) mechanically twisted  into the ground. At regular intervals, soil samples are obtained through the hollow auger  with a standard 1.4‐inch I.D. 2.0‐inch O.D. split barrel sampler. The sampler is typically  seated six inches to penetrate any loose cuttings, then it is driven an additional foot with  blows from a 140‐pound hammer falling 30 inches.  The number of blows required to drive  the  sampler  the  final  foot  is  recorded  and  designated  the  “Standard  Penetration  Resistance” or “N‐value” on the boring logs.  The penetration resistance is used as an index  to derive soil strength, density and foundation bearing capacity from various empirical  correlations.     An experienced soil technician supervises the drilling operation, and classifies soil samples  in general accordance to ASTM D‐2488: Standard Practice for Description and Identification  of Soils (Visual‐Manual Procedure). Representative portions of each soil sample are then  sealed in labeled glass jars and transported to our AASHTO accredited soil laboratory. All  samples  are  examined  again  by  a  registered  professional  engineer  and  check  the  field  descriptions.     For the presentation of subsurface soil conditions, field logs are entered into a computer  program that incorporates sample intervals, penetration resistances, soil descriptions, and  groundwater level into a boring log (see Boring Logs in Appendix).    Subsurface Soil/Rock/Groundwater Conditions  Boring B‐2 was drilled at the proposed house location, the auger was refused at 43 feet  where the bedrock was encountered. Soil within top 15 feet is light gray medium dense silty  sand with rock fragments/boulders etc., or colluvium soils in a geological term, laying over  tan/brown medium dense micaceous silty sand at a depth up to 30 feet where very dense  partially weathered rock is present.     Boring B‐3 was drilled at the slope below the house, the purpose of this boring was to  define the profile of the bedrock. Auger was refused at 5 feet including two offset borings.  Refer to the boring logs in the Appendix, the auger refusal elevations were very close at  both B‐2 and B‐3, which indicates that the top surface of bedrock at site is relatively flat.    Boring B‐1 was drilled for the garage foundation, very similar soil conditions as boring B‐2  were encountered throughout the depth.    Ground water wasn’t encountered in any of these borings, shall not cause problems during  the construction. (See attached boring logs in the appendix for detail information).    

  3.0   

DESIGN AND CONSTRUCTION RECOMMENDATIONS  The  following  design  recommendations  have  been  developed  based  on  the  previously  described project site conditions and subsurface conditions and our experience with similar 

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October 17, 2011 MAAI Project Number 11815

site and subsurface conditions. Should the site plan or structural characteristics differ from  the  assumed  conditions,  MAAI  should  be  notified  so  that  we  may  revise  our  recommendations in light of such changes.    Site Grading and Preparation 

3.1   

Due to the slope terrain of the site, it is recommended that the house be laid out in such as  way so as to have a minimum of 10 feet from the outside edge of the footing to the slope  face. It is apparently that foundation soils contain big rock fragments and/or boulders, once  excavated to the foundation level, if larger than 6‐inch rocks prevail the site and can not be  broken into smaller pieces, the upper 2 feet of the foundation soils shall be dug out and be  re‐compacted after removal of large rock fragments. Alternatively, a layer of compacted  crusher run or sand may be applied prior to the construction of footings and slabs.     The surrounding of the house and garage foundation shall be graded so that the surface  water  does  not  infiltrate  into  foundation  areas.  Sufficient  drainage  systems  shall  be  installed to carry storm water down to the bottom of slope.    3.2   

3.3   

Structure Fill Placement  We do not anticipate significant fill be required for this site, however, following information  is provided where it applies.     The on‐site soils are suitable for structural backfill provided rock fragments larger than 6  inches in diameter can be removed prior to use. Fill material should be placed in thin lifts  not to exceed 8 inches loose thickness, unless otherwise directed, and compacted to at  least 95% of the maximum dry density as defined by the Standard Proctor test. The upper  12 inches subgrade directly beneath floor slabs should be compacted to at least 98 percent  of the maximum dry density. Behind the retaining walls, lift thickness of 4 to 6 inches are  recommended, and the compaction may be achieved by hand operated compactors such as  “Wacker Packer”. Where fill is placed over a sloping ground surface (steeper than 3H:1V),  the  ground  surface  must  be  “benched”  to  avoid  creating  a  plane  of  weakness  at  the  fill/natural ground interface. Benches should extend minimum 8 ft into these slopes and  should be cut at a maximum vertical increment of 2 ft.     Building Foundation Design  Based on subsurface soil conditions and assumed structure foundations, it is our opinion  that  the  proposed  building  may  be  adequately  supported  with  a  conventional  shallow  foundation system. It is recommended that maximum allowable soil bearing pressure of  2500 pounds per square foot (psf) bearing on undisturbed residual soils being use for the  footing design of the house, and 3000 psf being used for the garage.      Due to the slope terrain, we also recommend that all the footings should have a minimum  embedment of 2 feet, as measured from the top of the footing to the lowest adjacent 

796 Serenity Ridge Lane Hiawassee, Towns County

3.4   

October 17, 2011 MAAI Project Number 11815

outside grade.     Floor Slab on Grade  The basement slab on grade for the building may be adequately supported by residual soil.  Expansion and contraction joints should be used to isolate the slab from load bearing walls  and/or  isolated  columns  if  any.  This  will  allow  for  possible  differential  movement  and  minimize the potential of cracking the floor slabs. In addition, as recommended in ACI’s  Concrete Slabs on Grade, moisture barriers should be provided under slab that are likely to  receive an impermeable floor finish or used for any purpose where the passage of water  vapor through the floor is undesirable.     It has been our experience that between completion of grading and slab construction, floor  slab subgrade are often disturbed by weather, footing excavations, utility line installations,  and  other  construction  activities. The subgrade should be evaluated by a geotechnical  engineer or experienced soil technician immediately prior to constructing the slabs. Areas  judged by the geotechnical engineer to be unacceptable should be undercut and replaced  with compacted crushed stone or structure fill placed and compacted as recommended in  section 3.2. 

  3.5   

3.6   

3.7   

Foundation Excavation  Soil exposed at the base of all approved foundation excavations shall be protected against  any detrimental changes in condition such as from disturbance during construction, rain  and freezing. Surface runoff water should be drained away from the excavation and not  allowed to pond. If possible, concrete should be placed as soon as practical after the footing  excavation is evaluated and accepted. If a footing excavation has to remain open overnight  and rain or snow is forecasted, a layer of 2 to 3 inch lean concrete may be placed at the  bottom of the footing to protect the bearing soils. Any flooded footing excavations shall be  re‐evaluated, saturated soil should be removed before additional soil replacement may  continue.     Slope stability  Global stability was analyzed for a typical cross section of the slope with the proposed  house in place. The minimum factor of safety against failure is approximately 1.92, which  indicates the overall site is stable. Additionally, the most critical surface is above the rock  elevation, so the possibility of sliding failure along the bedrock is minimal. See attached  results in appendix.    Foundation Walls  Below grade foundation walls will be subject to lateral earth pressures. Walls that are fixed  at the top and bottom may be subject to “at‐rest” lateral earth pressure and walls that are  not restrained and allowed certain amount movement may be subject to “active” lateral 

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earth pressure. It is recommended that “at‐rest” and “active” lateral earth pressure be  calculated  as  the  equivalent  pressure  exerted  by  a  fluid  density  of  60  pcf  and  40  pcf  respectively. These values are designed for walls above the groundwater table. Therefore,  the presence of any groundwater due to surface water intrusion should be handled with  drainage layer behind the walls with a collection pipe discharging accumulated water away  from the walls. In addition, weep holes may be beneficial in dissipating hydrostatic pressure  for walls not associated with buildings. Following soil parameters are recommended for use  in the design of the foundation walls:    • Angle of internal friction, φ’ = 30o  • Cohesion, C = 0 psf  • Soil unit weight, γ = 120 pcf  • Active earth pressure coefficient, Ka = 0.33  • At‐rest earth pressure coefficient, Ko = 0.50  • Passive earth pressure coefficient, Kp = 3.0  • Coefficient of sliding friction, µ = 0.35      4.0   

LIMITATIONS  The  conclusions  and  recommendations  presented  in  this  report  are  based  on  said  subsurface  exploration  and  geological  and  hydro  geological  reference  data.  The  interpretations from subsurface exploration locations (boreholes, test pits, etc.) are based  on geological and hydro geological reasoning, but may not reflect actual conditions.  Should  significant variations of subsurface conditions become evident due to additional exploration  or  site  excavation,  we  should  be  notified  so  that  we  may  possibly  revise  our  recommendation to reflect the actual conditions encountered.    The  conclusions  and  recommendations  are  intended  only  for  the  previously  described  project. This report should not be used for any purpose other than that indicated.  Any  application and/or use of the information and recommendations presented herein for any  purpose other than that indicated, or for any purpose of any entity other than the original  client, shall constitute an agreement to defend and indemnify MAAI, from and against any  and all liability in connection with the performance of these services and the information  contained herein.  MAAI is not responsible for the conclusion or opinions made by others  based on finding(s) of this report.    This  report  has  been  prepared  in  accordance  with  generally  accepted  geotechnical,  geological and hydro geological methods.  No other warranty is expressed or implied. 

     

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              APPENDICES

CORRELATION OF SPT N-VALUE WITH SOIL CONSISTENCY

Gravel and Sand SPT Blows / Foot

Relative Density

0-4

Very Loose

5 - 10

Loose

11 - 30

Medium Dense

31 - 50

Dense

> 50

Very Dense

Silt and Clay SPT Blows / Foot

Soil Consistency

0–1

Very Soft

2–4

Soft

5–8

Firm

9 – 15

Stiff

16 – 30

Very Stiff

31 – 50

Hard

> 50

Very Hard

Boring: B-1 at Garage (Page 1 of 1) DATE COMPLETED HOLE DIAMETER DRILLING METHOD DRILLER LOGGED BY

0

2758

PS Piston Sampler

Rock Core

DC Diamond Core Bar.

DESCRIPTION

3-4-10

14

SS

13-12-8

20

SS

8-12-18

30

SS

10-8-8

16

SS

6-8-8

16

SS

5-3-6

9

SS

N Value Graph 0

50

100

Brown silty sand with some clay, slightly moist, medium dense SM

2

2756

Light gray silty sand with rock fragments, dry, medium dense 4

2754

6

2752

8

SM

2750

10

2748

12

2746

14

2744

Gray micaceous silty sand, dry, medium dense

10-17-2011 Q:\Towns County\Charlie Headrick\B-1.bor

SM 16

2742

18

2740

20

2738

22

2736

24

Boring terminated at 20 ft below ground surface

Water Level

ST Shelby Tube

Lost

Moist, %

SS Split Spoon

Undisturbed

Sample

Sampler Type

Remoulded

Sampler Type

GRAPHIC

Surf. Elev. 2758

USCS

Depth in Feet

Sample Condition

: 2758'+/: 20 ft : Not encoutered

SPT-N Value

MAAI Job No.: 11815

SURFACE ELE. DEPTH OF BORING DEPTH TO WATER

: 10/10/2011 : 5.5 inch : CME 550 2.25" HSA w/ SPT : Excalibur Drilling : J.S.

Blow count

796 Serenity Ridge Lane Hiawassee, GA 30546

Boring: B-2 at House (Page 1 of 2) DATE COMPLETED HOLE DIAMETER DRILLING METHOD DRILLER LOGGED BY

0

2760

PS Piston Sampler

Rock Core

DC Diamond Core Bar.

DESCRIPTION

2-5-5

10

SS

8-14-11

25

SS

9-15-17

32

SS

8-4-5

9

SS

9-9-5

14

SS

4-4-5

9

SS

6-6-8

14

SS

N Value Graph 0

50

100

Multi-color silty sand with rock fragments, dry, loose SM

2

2758

Light gray silty sand with rock fragments, dry, medium dense 4

2756

6

2754

8

2752

10-17-2011 Q:\Towns County\Charlie Headrick\B-2.bor

SM 10

2750

12

2748

14

2746

16

2744

18

2742

20

2740

22

2738

24

Tan/brown micaceous silty sand, dry, medium dense

SM

Water Level

ST Shelby Tube

Lost

Moist, %

SS Split Spoon

Undisturbed

Sample

Sampler Type

Remoulded

Sampler Type

GRAPHIC

Surf. Elev. 2760

USCS

Depth in Feet

Sample Condition

: 2760'+/: 43 ft : Not encoutered

SPT-N Value

MAAI Job No.: 11815

SURFACE ELE. DEPTH OF BORING DEPTH TO WATER

: 10/10/2011 : 5.5 inch : CME 550 2.25" HSA w/ SPT : Excalibur Drilling : J.S.

Blow count

796 Serenity Ridge Lane Hiawassee, GA 30546

Boring: B-2 at House (Page 2 of 2) DATE COMPLETED HOLE DIAMETER DRILLING METHOD DRILLER LOGGED BY

25

2735

27

2733

PS Piston Sampler

Rock Core

DC Diamond Core Bar.

DESCRIPTION

10-10-10

20

SS

50/5"

50/5"

SS

23-27-50/3"

50/3"

SS

N Value Graph 0

50

100

SM

29

2731

31

2729

33

2727

35

2725

37

2723

39

2721

41

2719

43

2717

45

2715

47

2713

Grey silty sand, very dense, partially weathered rock

10-17-2011 Q:\Towns County\Charlie Headrick\B-2.bor

SM

49

Auger refused at 43 ft below ground surface

Water Level

ST Shelby Tube

Lost

Moist, %

SS Split Spoon

Undisturbed

Sample

Sampler Type

Remoulded

Sampler Type

GRAPHIC

Surf. Elev. 2760

USCS

Depth in Feet

Sample Condition

: 2760'+/: 43 ft : Not encoutered

SPT-N Value

MAAI Job No.: 11815

SURFACE ELE. DEPTH OF BORING DEPTH TO WATER

: 10/10/2011 : 5.5 inch : CME 550 2.25" HSA w/ SPT : Excalibur Drilling : J.S.

Blow count

796 Serenity Ridge Lane Hiawassee, GA 30546

Boring: B-3, B-3a, B-3b (Page 1 of 1) DATE COMPLETED HOLE DIAMETER DRILLING METHOD DRILLER LOGGED BY

0

PS Piston Sampler

Rock Core

DC Diamond Core Bar.

DESCRIPTION

3-3-3

6

SS

18-50/1"

50/1"

SS

N Value Graph 0

50

100

Brown micaceous silty sand with rock fragments, loose

2724

2 SM 2722

4 2720

6 2718

8 2716

10 2714

12 2712

14 2710

16

10-17-2011 Q:\Towns County\Charlie Headrick\B-3.bor

2708

18 2706

20 2704

22 2702

24

Auger refused at 5 ft below ground surface. Two offsets with 5 feet apart were drilled.

Water Level

ST Shelby Tube

Lost

Moist, %

SS Split Spoon

Undisturbed

Sample

Sampler Type

Remoulded

Sampler Type

GRAPHIC

Surf. Elev. 2725

USCS

Depth in Feet

Sample Condition

: 2725'+/: 5 ft : Not encoutered

SPT-N Value

MAAI Job No.: 11815

SURFACE ELE. DEPTH OF BORING DEPTH TO WATER

: 10/10/2011 : 5.5 inch : CME 550 2.25" HSA w/ SPT : Excalibur Drilling : J.S.

Blow count

796 Serenity Ridge Lane Hiawassee, GA 30546

Gamma pcf 114 115 120 130

Building Silty Sand PWR Rock

C psf 0 0 0 1000

Phi deg 0 30 36 36

Piezo Surf. 0 0 0 0

Tensar Earth Technologies - Atlanta MAAI # 11815 796 Serenity Ridge Lane October 17, 2011

F = 1.923

2740

2740

2730

2730

2720

2720

2710

2710

2700

2700

2690

2690

0

50

10/17/2011 2:46:20 PM Q:\10WXNW\GSBLDG.GSL Tensar Earth Technologies - Atlanta

100

F = 1.923

150

200