Översiktlig stabilitetsutredning, Tegelbruket, Älvkarleby kommun.

Transkript

1 PM Datum Översiktlig stabilitetsutredning, Tegelbruket, Älvkarleby kommun. Skredärr vid sektion F-F. 1 (12) memo03.docx Sweco Drottninggatan 6 Box 676 SE Gävle, Sverige Telefon +46 (0) Sweco Civil AB Org.nr Styrelsens säte: Stockholm RU o:\små geo-objekt\tegelbruket\pm översiktlig satbilitesutredning tegelbruket sidfot.docx Ulf Ryberg Telefon direkt +46 (0) Mobil +46 (0) ulf.ryberg@sweco.se

2 1 Uppdrag Underlag Beräkningssektioner Geotekniska förhållanden översiktligt Beräkningar Beräkningar sektion A-A Geotekniska förutsättningar och resultat Beräkningar sektion B-B Geotekniska förutsättningar och resultat Beräkningar sektion C-C Geotekniska förutsättningar och resultat Beräkningar sektion D-D Geotekniska förutsättningar och resultat Beräkningar sektion E-E Geotekniska förutsättningar och resultat Beräkningar sektion F-F Geotekniska förutsättningar och resultat Bilagor: Plankarta exploateringsområde. Bilaga 1 Planritning beräkningssektioner. Bilaga 2 Stabilitetsberäkningar 12 stycken Bilaga 3

3 1 Uppdrag Sweco Civil AB har fått i uppdrag av Älvkarleby kommun att utföra geoteknisk besiktning och överslagsberäkning för kontroll av stabilitet inom Tegelbruksområdet, Älvkarleby kommun. En detaljplaneprocess pågår och kommunen vill veta om föreslagna exploateringsområden är lämpliga för bebyggelse och vilka eventuella begränsningar som kan komma ifråga avseende last på marken. Syftet med utredningen är att redogöra för stabilitetsförhållanden samt att identifiera eventuella exploateringsområden med osäkra och låga säkerhetsnivåer. Resultatet av den översiktliga stabilitetskarteringen redovisas i form av säkerhet mot skred inom berörda områden och jämförs med rekommendationer som anges i Skredkommissionens Rapport 3:95. Beräkningarna ska kunna ligga till grund för planering och visa om det behövs vidare utredning och eventuella stabilitetshöjande åtgärder. 2 Underlag Följande underlag har legat till grund för stabilitetsutredningen: Fältbesiktning av undertecknad den 12 december Detaljplaneprogram för Tegelbruket, dat Översiktlig ras- och skredriskkartering av Tyréns Detaljerad stabilitetutredning av Västanån och Norrgärde, Tyréns 1997 Grundkarta i dwg-format från Älvkarleby kommun. Jordartskarta SGU Jordskredskarta SGU Tvärsektioner Dalälven från MSB (Myndigheten för samhällsskydd och beredskap) 3 Beräkningssektioner Valda beräkningssektioner A-F har valts utifrån tvärsektioner som korsar exploateringsområden och samtidigt korsar älven i rät vinkel. Placeringen av beräkningssektionerna redovisas på planritning nr 02G01. Ingen inmätning har utförts av markytan i detta projekt. Geometrin härrör från grundkartan som kommunen har tillhandahållit samt två av sektionerna, B och D kommer från myndigheten för samhällsskydd och beredskap (MSB). I sektion B och D ingår även bottentopografin för älvfåran som MSB har använt för att ta fram översämningskartor för Dalälven, Rapport nr 4,

4

5 4 Geotekniska förhållanden översiktligt Naturlig jord består på ytan av älvsediment, till största delen sand och finsand som ligger på en postglacial sand och där under finare sediment av lera och silt som avsatts vid varierande strömningsförhållanden i området. Tidigare har älvfåran haft en annan sträckning i området som även finns utmärkt som en sträckad linje på jordartskartan nedan. Detta är ganska vanligt då älven har ett meandrande förlopp i området. Jordlagerföljden kan vara ganska komplicerad med älvavsatta sediment i isälvssedimenten. Lager av lera förekommer och även lager av sulfidlera. Vid en tidigare utförd undersökning (Tyrén 1997) utförd för bebyggelsen mellan älven och exploateringsområde 8 och 9 enligt Plankarta Tegelbruket. 22m från strandkant konstaterades att naturlig jord uppifrån bestod av sand och finsand med mycket låg relativ fasthet ner till ca 4m djup under markytan. Därunder kommer ett skikt av sulfidlera med ca 0,4m tjocklek följt av ett ca 0,8m tjockt lager av finsandig mellansand med skalrester med en medelhög relativ fasthet. Därunder från ca 5m under markytan och ner till stopp i fastare material av friktionsjord eller morän finns mestadels silt med inslag av lera och tunnare lerskikt med en låg till medelhög relativ fasthet. Fastare material av morän eller grövre åsmaterial kommer ca 11,5m under markytan. Sonderingen tog stopp ca 13 m under markytan. Grundvattenytor kan troligen förekomma på flera nivåer i profilen då vi har tätare skikt av lera. Utdrag ur SGU:s jordartskarta.

6 5 Beräkningar Stabilitetsberäkningar har utförts med datorprogrammet Geosuite Stability version Beräkningsmetod Beast Beräkningarna är utförda med odränerad och dränerad analys. Bebyggelse och trafiklast har medräknats som en ytlast på 10 kn/m 2 motsvarande småhusbebyggelse i 1-2 plan. Grundvattenytan har i allmänhet i beräkningarna legat ca 1m under markytan. Dalälvens yta har satts till samma nivå som medelvattenytan i havet. Det vill säga flödet i älven har antagits vara mycket lågt. Det finns ingen forssträcka mellan tegelbruket och havet så nivån i älven styrs helt av nivån i havet och flödet i älven. Inga geotekniska undersökningar har utförts i denna utredning. Jordlagerföljder och parametrar är dels tagna från äldre undersökning Tyréns 1997 och dels uppskattade med försiktiga värden. Grundvattenytan har antagits ligga högt och vara hydrostatiskt. Inga betydande artesiska portryck bedöms kunna uppstå då det är ett relativt flackt område. 6.1 Beräkningar sektion A-A Geometrin i beräkningssektionen är skapad från grundkartan. Botten i älven har hämtats från sektion B-B och D-D. Exploateringsområde 2 och 3 enligt plankartan, se bilaga. Gränsen till området ligger ca 70 m från strandkant. Marken är bevuxen av lövträd, mest al, vilket visar att den ofta är fuktig. Naturlig jord på ytan består mest av sand. Lera och silt kan ses på några ställen i det grävda vattenförande diket som genomkorsar området i nordvästlig riktning. Ytliga glidytor i strandbrinken närmast älven redovisas inte då dessa inte påverkar exploateringsområdet. Denna sektion ligger i en innerböj i den meandrande älven vilket innebär att vi troligen inte har erosionen av strömmande vatten. Däremot medför landhöjningen viss erosion då älven på sikt skär ner i dom relativt lösa sedimenten Geotekniska förutsättningar och resultat I modellen är avståndet mellan markytan och älven ca 7m och vattendjupet i Dalälven ca 4 m. Beräkningen för dränerad och odränerad analys och antagna värden på jord redovisas i bilaga A1 och A2. Säkerhetsfaktorn F c och F cф ligger mellan 1,34 för ytliga skred i slänten mot älven och >2,0 ca 10 m från släntkrönet. Stabiliteten är tillfredsställande för området.

7 7.1 Beräkningar sektion B-B Geometrin i beräkningssektionen är hämtad från MSB:s översvämningskartering utmed Dalälven med biflöden, rapport nr 4, Exploateringsområde 2 och 3 enligt plankartan, se bilaga plankarta. Gränsen till området ligger ca 70 m från strandkant. Marken är bevuxen av lövträd, mest al, vilket visar att den ofta är fuktig. Naturlig jord på ytan består mest av sand. Ytliga glidytor i strandbrinken närmast älven redovisas inte då dessa inte påverkar exploateringsområdet. Denna sektion ligger i en innerböj i den meandrande älven vilket innebär att vi troligen har mindre erosionen av strömmande vatten här. Landhöjningen i området medför viss erosion då älven på sikt skär ner i dom relativt lösa sedimenten Geotekniska förutsättningar och resultat I modellen är avståndet mellan markytan och älven ca 9 m och vattendjupet i Dalälven ca 4 m.

8 Beräkningen för dränerad och odränerad analys och antagna värden på jord redovisas i bilaga B1 och B2. Säkerhetsfaktorn F c och F cф ligger mellan 1,04 för ytliga skred i slänten mot älven och >2,0 ca 10 m från släntkrönet. Stabiliteten är tillfredsställande för området. 8.1 Beräkningar sektion C-C Geometrin i beräkningssektionen är skapad från grundkartan. Botten i älven har hämtats från sektion B-B och D-D. Exploateringsområde3 och 4 enligt plankartan, se bilaga plankarta. Gränsen till området ligger ca 130 m från strandkant. Marken är bevuxen med lövträd, i en korridor ca 50 m längs med stranden. Ovanför denna korridor kommer öppen mark som på ytan är sandig. Ytliga glidytor i strandbrinken närmast älven förekommer ofta men dessa påverkar inte exploateringsområdet. Denna sektion ligger i en innerböj i den meandrande älven vilket innebär att vi troligen inte har erosionen av strömmande vatten. Däremot medför landhöjningen viss erosion då älven på sikt skär ner i dom relativt lösa sedimenten Geotekniska förutsättningar och resultat I modellen är avståndet mellan markytan och älvytan ca 9 m och vattendjupet i Dalälven ca 4 m. Beräkningen för dränerad och odränerad analys och antagna värden på jord redovisas i bilaga C1 och C2. Säkerhetsfaktorn F c ligger mellan 1,8-2,0 från strandkanten och till ca 45 m från stranden. Säkerhetsfaktorn F cф ligger mellan 1,7-2,0 från strandkanten och till ca 50 m från stranden. Stabiliteten är tillfredsställande för området. 9.1 Beräkningar sektion D-D Geometrin i beräkningssektionen är hämtad från MSB:s översämmningskartering utmed Dalälven med biflöden, rapport nr 4, Exploateringsområde 4 enligt plankartan, se bilaga. Gränsen till området ligger ca 100 m från strandkant. Marken är bevuxen av lövskog. Naturlig jord på ytan består mest av sand. Kraftig stranderosion i området med frilagda rötter och lutande träd. Ytliga glidytor i strandbrinken närmast älven förekommer ofta men dessa påverkar inte exploateringsområdet. Slänten närmast stranden har inte tillräcklig säkerhet mot skred. På sikt bör åtgärder vidtas för att öka säkerheten mot stabilitetsbrott och begränsa erosionen.

9 Landhöjningen i området medför viss erosion då älven på sikt skär ner i dom relativt lösa sedimenten Geotekniska förutsättningar och resultat I modellen är avståndet mellan markytan och älvytan ca 10 m och vattendjupet i Dalälven ca 4 m. Beräkningen för dränerad och odränerad analys och antagna värden på jord redovisas i bilaga D1 och D2. Säkerhetsfaktorn F c ligger mellan 0,98-2,0 från strandkanten och till ca 55 m från stranden. Säkerhetsfaktorn F cф ligger mellan 0,93-1,5 från strandkanten och till ca 50 m från stranden. Stabiliteten är tillfredsställande för området Beräkningar sektion E-E Geometrin i beräkningssektionen är skapad från grundkartan. Botten i älven har hämtats från sektion B-B och D-D. Exploateringsområde 5 enligt plankartan, se bilaga. Gränsen till området ligger ca 100 m från strandkant. Marken är bevuxen med lövträd, i en korridor ca 50 m längs med stranden. Ovanför denna korridor kommer ett mindre höjdparti med bla tallskog och en liten gräsbevuxen tidigare odlad yta. Naturlig jord på ytan är sandig. Slänten mot älven är bitvis mycket brant, 1:1-2. Betydligt brantare än materialets kritiska rasvinkel. Vilket indikerar att vi förmodligen har finare sediment som silt och eventuellt lera, troligen i kombination med negativa portryck. Skredärr finns i strandkanten. Bakom höjdpartiet är det på jordartskartan inritat en tidigare relikt älvfåra. I detta område finns det växtlighet som är fuktighetsälskande vilket tyder på att det åtminstone under delar av året är en högt stående grundyta här. Vilket innebär att vi sannolikt har lager av täta jordar (lera, gyttja) ganska nära markytan. Ytliga glidytor i strandbrinken närmast älven förekommer ofta i beräkningarna men dessa påverkar inte exploateringsområdet. Erosionen av strömmande vatten förekommer i sektionen. Främsta orsaken till erosionen i sektionen är troligen landhöjningen, då älven på sikt skär ner i dom relativt lösa sedimenten.

10 Geotekniska förutsättningar och resultat I modellen är avståndet mellan markytan och älvytan ca 12 m och vattendjupet i Dalälven ca 4 m. Beräkningen för dränerad och odränerad analys och antagna värden på jord redovisas i bilaga E1 och E2. Säkerhetsfaktorn F c ligger som sämst på 0,8 för ytliga glidytor. Glidytor lägre än F c =2,0 finns till ca 50 m från strandkant. Säkerhetsfaktorn F cф ligger som sämst på 0,7 för ytliga glidytor. Glidytor lägre än F c =2,0 finns upp till ca 50 m från strandkant. Stabiliteten är tillfredsställande för området Beräkningar sektion F-F Geometrin i beräkningssektionen är skapad från grundkartan. Botten i älven har hämtats från sektion B-B och D-D. Exploateringsområde 7 enligt plankartan, se bilaga. Gränsen till området ligger ca 95 m från strandkant. Marken är bevuxen med lövträd i en korridor ca 50 m längs med stranden. Ovanför denna korridor är det öppen mark i form av gräsbevuxen åker i träda på sandig mark. Slänten mot älven är bitvis mycket brant 1,5:1-1:2. Betydligt brantare än materialets kritiska rasvinkel. Vilket indikerar att vi förmodligen har finare sediment som silt och eventuellt lera, troligen i kombination med negativa portryck. Skredärr finns i strandkanten. Mellan denna sektion och sektion E-E syns en varvig lera i strandkanten. Även sulfidlera syns på något ställe. Ytliga glidytor i strandbrinken närmast älven förekommer ofta i beräkningarna men dessa påverkar inte exploateringsområdet. Erosionen av strömmande vatten förekommer i sektionen. Sektionen ligger i en ytterböj av älven vilket innebär en högre vattenhastighet och därmed ökad erosion. Även landhöjningen medför erosion i älvfåran. Skreden äter sig på sikt närmare exploateringsområdet. Stranden är alltså instabil så bryggor och liknade är inte att rekommendera utan ytterligare undersökningar och stabilitetshöjande åtgärder.

11 Geotekniska förutsättningar och resultat I modellen är avståndet mellan markytan och älvytan ca m och vattendjupet i Dalälven ca 4 m. Beräkningen för dränerad och odränerad analys och antagna värden på jord redovisas i bilaga F1 och F2. Säkerhetsfaktorn F c ligger som sämst på 0,8 för ytliga glidytor. Glidytor lägre än F c =2,0 finns till ca 43 m från strandkant. Säkerhetsfaktorn F cф ligger som sämst på 0,8 för ytliga glidytor. Glidytor lägre än F c =2,0 finns upp till ca 42 m från strandkant. Stabiliteten är tillfredsställande för området.

12 Bilagor: Plankarta exploateringsområde. Bilaga 1 Planritning beräkningssektioner. Bilaga 2 Stabilitetsberäkningar 12 stycken Bilaga 3