Önnebacka - Munkedal 1:6 Munkedal Detaljplan Geoteknik Utvärderingar, beräkningaroch bedömningar PM Arb.nr: U10031

Transkript

1 Önnebacka - Munkedal 1:6 Munkedal Detaljplan Geoteknik Utvärderingar, beräkningaroch bedömningar PM Arb.nr: U10031

2 Uddevalla Bohusgeo AB Bengt Leking Uppdragsansvarig Tel direkt: Bohusgeo AB Bastiongatan Uddevalla Tel: Fax: Hemsida: bohusgeo.se Reg.nr: Innehåll Textdel Sida 3-5 Sammanställning av skjuvhållfastheter Sida 6 Bilagor Grundvatten och portrycksprognoser Bilaga 1:1-1:5 Detaljplaneförslag Bilaga 2 Plan, undersökningspunkter, beräkningssektion Bilaga 3 Plan, föreslagen avschaktning Bilaga 4 Släntstabilitetsberäkningar Bilaga 5:1-5:2 2 (6) Önnebacka - Munkedal 1:6, Munkedal, Detaljplan BL; D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM.docx Arb.nr: U10031 Datum:

3 Uppdrag På uppdrag av Munkedals kommun har vi utfört en geoteknisk undersökning och utredning för en detaljplan vid Önnebacka (del av Munkedal 1:6) i Munkedal. Syfte Undersökningen syftar till att utgöra underlag för redovisning av släntstabiliteten, grundläggningsförutsättningar samt eventuell förekomst av eventuell markradon och föroreningar. Underlag Underlaget för de i denna PM redovisade utvärderingarna utgörs av: fält- och laboratoriearbeten utförda av oss för projektet. Resultaten finns redovisade i en rapport (arb.nr U10031). Befintlig och planerad byggnation Inom detaljplaneområdet finns en förskola och ett hembygdsmuseum och ett enbostadshus. Detaljplanen avser att möjliggöra en utbyggnad av förskolan och uppförande av två enbostadshus. Detaljplaneområdet med befintlig och planerad bebyggelse framgår av bilaga 1. Mark, vegetation och topografi Detaljplaneområdet är ca 150x150 m och utgörs av tomtmark i anslutning till de befintliga byggnaderna och i den sydligaste delen av skogsmark. Markytan lutar i anslutning till den befintliga och den planerade bebyggelsen svagt mot norr (lutning mindre än ca 1:10) medan skogsmarken i söder bildar en relativt brant sluttning mot norr (lutning 1:2 à 1:5), se bilaga 2. Markytans nivå varierar mellan ca +53 i den nordligaste delen och ca +73 i den sydligaste. Berg i dagen förekommer i den sydligaste delen. Geotekniska förhållanden Det totala sonderingsdjupet varierar mellan ca 1.5 och ca 9 m. Jordlagren bedöms under det ca 0.3 m tjocka vegetationsjordlagret från markytan räknat i huvudsak utgöras av: fast ytlager lera friktionsjord vilande på berg Det fasta ytlagret utgörs i huvudsak av silt och finsand och tjockleken varierar mellan ca 1.5 och ca 6 m. I den övre delen av slänten i den södra delen av området övergår silten mot djupet troligen till morän. Vattenkvoten har uppmätts till mellan ca 10 och 25 %. På grund av siltinnehållet bedöms det fasta ytlagret till största delen vara mycket tjällyftande och starkt flytbenäget. Leran har mellan 0 m mäktighet i den södra delen och ca 4 m i den norra. Leran bedöms vara siltig. Vattenkvoten har vid en kolvprovtagning som utförts 1989 uppmätts till mellan ca 50 och ca 60 % och konflytgränsen till mellan ca 40 och ca 50 %. Skjuvhållfastheten har i fält bestämts genom vingförsök och CPT-sonderingar. Den med hänsyn till konflytgränsen korrigerade skjuvhållfastheten uppgår i den norra delen av området till mellan ca 15 och 40 kpa och i den södra delen till mellan ca 20 och ca 30 kpa. Sensitiviteten har vid den tidigare nämnda kolvprovtagningen uppmätts till mellan ca 30 och ca 50. Leran bedöms vara mellan- till högsensitiv och delvis kvick. Friktionsjorden under leran har inte undersökts närmare. Sonderingarna har i regel trängt ned mellan ca 1 och ca 5 m och stoppat i den fast lagrade friktionsjorden. Geohydrologiska förhållanden Grundvatten- och portrycksnivån i leran respektive i friktionsjorden under leran har uppmätts i punkt 1 med filterspets nedförd till friktionsjord under lera under perioden Önnebacka - Munkedal 1:6, Munkedal, Detaljplan BL; D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM.docx Arb.nr: U10031 Datum: (6)

4 augusti november 2010 med två veckors mätintervall. Vid kontroll visade sig funktionen vara osäker varför filterspetsen byttes mot en portrycksspets i den undre delen av leran. Samtidigt installerades en portrycksspets i punkt c7 likaledes i den undre delen av leran. Mätningar har därefter gjorts under tiden december 2010 maj De uppmätta trycknivåerna redovisas i vår rapport. Den övre grundvattennivån (0- portrycksnivån) bedöms i den övre delen av slänten normalt ligga på 4 à 5 m djup under markytan och vid släntfoten i nivå med markytan. Vid släntfoten har portryck motsvarande en grundvattennivå 0 1 m under markytan uppmätts. Vid den geotekniska undersökning som utförts 1989 inom den norra delen av planområdet har grundvattennivån i friktionsjorden under leran vid korttidsmätningar uppmätts till mellan ca 6 och ca 10 m under markytan. Med ledning av de uppmätta grundvattenoch portrycksnivåerna har statistiska beräkningar utförts för att prognostisera högsta nivåer i slänten med en återkomsttid av 200 år enligt den modell som föreslås i Skredkommissionens rapport 3:95. Beräkningarna ger högsta nivåer mellan ca 4.5 à 5 m under markytan i den övre delen av slänten och ca 0.5 m över markytan vid släntfoten vilket är 0.5 à 1 m över de uppmätta. Släntstabilitet Vid stabilitetsberäkningarna har programmet GEO-SLOPE / Geosuite Stabilitet ver Beräkningar har utförts med cirkulärcylindriska och sammansatta glidytor med c+ analys 1 och kombinerad analys. 1 Med c+ analys avses att beräkningarna utförs med odränerade parametrar i kohesionsjord (c) och dränerade i friktionsjord ( ). Analysen är beräkningsmässigt jämförbar med c-analys. Vid beräkningarna har den i fig 1 markerade skjuvhållfasthetsfördelningen använts. Och Vid beräkningarna har portrycken i friktionsjorden under leran valts till de enligt ovan prognostiserade värdena. Nolltrycksnivån har valts till mellan 0 och ca 2 m under markytan i den övre delen av slänten och till markytans nivå vid släntfoten. Beräknade säkerhetsfaktorer redovisas i nedanstående tabell. Sektion A F c + F komb Nuv. förh 1.51 (1.40) (1.39) Efter förstärkn (1.49) 1.63 (1.51) Med hänsyn till att de beräknade glidytorna har liten utbredning i sidled bedömer vi att randeffekter höjer säkerhetsfaktorn med ca 8 %., vilket medräknats i tabellen. Värdena inom parentes avser de beräknade säkerhetsfaktorerna utan hänsyn till randeffekter. Den utförda undersökningen bedöms motsvara detaljerad nivå enligt Skredkommissionens anvisningar (Rapport 3:95). De beräknade säkerhetsfaktorerna bör därvid vara. Med tanke på att mellan- till högsensitiv lera förekommer norr om slänten bedömer vi, att de beräknade säkerhetsfaktorerna bör vara F c+ 1.6 och F komb 1.4. Släntstabiliteten bedöms under nuvarande förhållanden vara otillfredsställande i den sydvästra delen av området. För att den skall bli tillfredsställande föreslås en avschaktning enligt bilaga 3. Ett eventuellt skred i slänten bedöms inte komma att påverka det befintliga Hembygdsmuseet. En alternativ utformning av detaljplanen kan därvid vara, att byggrätten söder om Hembygdsmuseet slopas och att maken här avsätts som naturmark, varvid inga åtgärder för att förbättra släntstabiliteten bedöms erfordras. 4 (6) Önnebacka - Munkedal 1:6, Munkedal, Detaljplan BL; D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM.docx Arb.nr: U10031 Datum:

5 I den sydöstra delen av planområdet saknas lera i den brantare delen av slänten varför släntstabiliteten inom denna del bedöms var tillfredsställande. Infiltration För att inte minska grundvattenbildningen, erhålla viss rening av dagvattnet, inte påverka omkringliggande vegetation mm, bör infiltration anordnas. Bergras och blocknedfall Risk för bergras eller blocknedfall som kan påverka detaljplaneområdet bedöms inte föreligga. Kompletterande undersökningar i samband med projektering och byggande I samband med exploateringen bör markradonmätningar utföras, speciellt om friktionsjord finns i schaktbotten. Önnebacka - Munkedal 1:6, Munkedal, Detaljplan BL; D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM.docx Arb.nr: U10031 Datum: (6)

6 Önnebacka U10031 Korrigerade värden Utvärderat av Bengt Leking :25: kpa 0 VB :2 VB :C7 Korrigerande Konflytgräns wl43 wl Bohusgeo AB D:\program\Tau\Önnebacka.Tau :25:59 Djup (m) Figur 1 Korrigerade skjuvhållfastheter, sammanställda mot djup. 6 (6) Önnebacka - Munkedal 1:6, Munkedal, Detaljplan BL; D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM.docx Arb.nr: U10031 Datum:

7 bilaga 1:1 Generell beskrivning av hur prognoser ställs för höga respektive låga grundvattennivåer och portryck Referensrör Sveriges Geologiska Undersökning (SGU) har under lång tid, i regel 20 à 30 år, utfört grundvattenmätningar i öppna rör som är placerade i friktionsjord, på utvalda platser i Sverige. Mätningarna utförs i regel två gånger per månad i anslutning till så kallat riktdatum, som är den 1:a och 15:e i varje månad. I en del rör utförs mätningar endast 1 gång per månad. Eftersom en "jämförelse" görs mellan dessa rörs mätvärden och de mätningar vi utför benämns SGU:s rör för referensrör. Prognosrör Mätning av grundvattennivån utförs i öppna rör med filterspets i friktionsjord, i regel vid botten av jordprofilen. Mätning av portryck utförs med portrycksspetsar, i regel i lera, på olika djup i jordprofilen. Mätning av grundvattennivå och portryck används för att ställa prognoser (statistiska beräkningar) för det aktuella området och benämns därför prognosrör. Mätningar i prognosrören utförs i regel två gånger per månad i anslutning till samma riktdatum som för referensrören. I vissa fall utförs mätningarna med logger som registrerar värden med i regel 4 timmars intervall. Mätningarna redovisas dels i vår rapport, dels i denna bilaga. Prognosmodell Prognos för höga grundvattennivåer/portryck ställs för det högsta värde som enligt prognosen har en återkomsttid av 200 år. Prognosvärdet används som underlag för val av dimensionerande grundvattennivå/portryck vid släntstabilitetsberäkningar. Vid bedömning av en kohesionsjords konsolideringsförhållanden görs i vissa fall en prognos för låga grundvattennivåer/portryck, i regel med en återkomsttid av 50 år. Prognoserna ställs med ledning av rapporten "Beräkning av dimensionerande grundvattentryck", Meddelande 87, utgiven av Chalmers Tekniska Högskola. Prognosmetoden förordas i Skredkommissionens i rapport 3:95 Anvisningar för släntstabilitetsutredningar. I figur 1, se bilaga 1:2, ges exempel på redovisningen av en prognos. För att en prognos skall vara "tillförlitlig" bör följande vara uppfyllt: minst 6 st mätningar har utförts, dvs minst 3 månaders mätperiod grundvattennivån i prognosrören varierar på ett likartat sätt som i referensrören de beräknade prognosvärdena är "stabila" under mätperioden för prognosrören är variationen i referensrören (SGU:s rör) minst 30 % av den totala variation som uppmätts i referensrören (under hela deras mätperiod, i regel 20 à 30 år) För att uppfylla ovanstående "krav" erfordras i regel mätningar under minst ett halvår. I de fall mätningen av prognosrören görs med logger, används vid prognosen det värde som erhölls på samma datum som mätningen i referensröret utfördes. I de fall mätningen av prognosrören görs två gånger per månad, utförs en interpolation av värdena för prognosröret till det datum när mätningen i referensröret utfördes. Normalt är tidsskillnaden mellan mätningarna högst 3 à 4 dagar. Om större skillnad uppkommer görs en bedömning om mätvärdet skall användas. Prognosvärdena bör användas med försiktighet, eftersom det i flera fall visat sig att prognosvärdena har överskridits respektive underskridits vid fortsatta mätningar. Mätningar med datalogger visar även att de prognostiserade värdena för de högsta nivåerna i flera fall överskrids inom mellanliggande mätperioder, se exempel i figur1. För att erhålla ett bättre underlag för bedömningen av prognosvärdena utförs i flera fall beräkningar mot mer än ett referensrör.

8 bilaga 1:1 Prognosvärdena bör således ses som en del av bedömningsunderlaget för val av dimensionerande grundvattennivå och portryck. Forskning pågår för att erhålla bättre prognosmodeller. Redovisning På de följande sidorna redovisas, för det aktuella uppdraget beräknade prognosvärden för de enskilda rören, enligt principen i figur 1. Anger hur stor variationen varit under mätperioden i förhållande till den totala variation som uppmätts under hela mätperioden i referensröret (SGU:s rör) Prognos "hög" grundvattennivå Prognosrör, logger Prognosrörets referensdatum Referensrör Prognos "låg" grundvattennivå Figur1. Prognos för höga respektive låga grundvattennivåer och portryck.

9 bilaga 1:2 Uppdrag: Önnebacka Sammanställning Arbetsnr: U10031 Prognos av max-min grundvattennivåer/portryck Prognosrör: 1 Mätvärden referensrör 69 2 Mätvärden MAX (200 år återkomsttid) MIN (50 år återkomsttid) Nivå markyta: Spetsens djup under markytan: 8.12 m Referensrörets variationsbredd: 75% Djup under markytan [m] (+) över 0 ( ) under U BOHUSGEO AB

10 Bilaga 1:3 Uppdrag: Önnebacka Sammanställning Arbetsnr: U10031 Prognos av max-min grundvattennivåer/portryck Prognosrör: 1 Mätvärden referensrör 69 3 Mätvärden MAX (200 år återkomsttid) MIN (50 år återkomsttid) Nivå markyta: Spetsens djup under markytan: 8.12 m Referensrörets variationsbredd: 22% Djup under markytan [m] (+) över 0 ( ) under U BOHUSGEO AB

11 bilaga 1:4 Uppdrag: Önnebacka Arbetsnr: U10031 Prognosrör: C7 Sammanställning Prognos av max-min grundvattennivåer/portryck Nivå markyta: Spetsens djup under markytan: 5.78 m Referensrörets variationsbredd: 13% Djup under markytan [m] (+) över 3 ( ) under Mätvärden referensrör 69 2 Mätvärden MAX (200 år återkomsttid) MIN (50 år återkomsttid) BOHUSGEO AB U

12 bilaga 1:5 Uppdrag: Önnebacka Arbetsnr: U10031 Prognosrör: C7 Sammanställning Prognos av max-min grundvattennivåer/portryck Nivå markyta: Spetsens djup under markytan: 5.78 m Referensrörets variationsbredd: 12% Djup under markytan [m] (+) över 1 ( ) under Mätvärden referensrör 69 3 Mätvärden MAX (200 år återkomsttid) MIN (50 år återkomsttid) BOHUSGEO AB U

13 Bilaga 2 Illustration till detaljplan Önneback, Munkedal 1:6,Munkedal,Detaljplan BL; D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM BilagaA3.docx Arb.nr: U10031 Datum:

14 Bilaga 3 Undersökningspunkter, beräkningssektion Beräkningssektion Önneback, Munkedal 1:6,Munkedal,Detaljplan BL; D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM BilagaA3.docx Arb.nr: U10031 Datum:

15 Bilaga 4 Föreslagen avschaktning Önneback, Munkedal 1:6,Munkedal,Detaljplan BL; D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM BilagaA3.docx Arb.nr: U10031 Datum:

16 Bilaga 5:1 Släntstabilitetsberäkning Önnebacka, Sektion A nuvarande förhållanden c+ø analys Name: sisa Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 32 Piezometric Line: 1 Name: Le Model: S=f(depth) Unit Weight: 16.5 kn/m³ C-Top of Layer: 21 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Piezometric Line: 1 Name: Fr Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 17.5 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 35 Piezometric Line: Nivå [m] sisa Fr Le Längd [m] Önnebacka, Sektion A Nuvarande förhållanden kombinerad analys Name: sisa Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 32 Name: Le Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 16.5 kn/m³ Phi: 30 C-Top of Layer: 21 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: 21 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0.1 Name: Fr Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 17.5 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: Nivå [m] sisa Fr Le Längd [m] Önnebacka Munkedal 1:6,Munkedal Detaljplan BL D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM bilaga.docx Arb.nr: U10021 Datum: ??

17 Släntstabilitetsberäkning Bilaga 5:2 Önnebacka, Sektion A Efter avschaktning c+ø analys Name: sisa Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 32 Piezometric Line: 1 Name: Le Model: S=f(depth) Unit Weight: 16.5 kn/m³ C-Top of Layer: 21 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Piezometric Line: 1 Name: Fr Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 17.5 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 35 Piezometric Line: Nivå [m] sisa Fr Le Längd [m] Önnebacka, Sektion A Efter avschaktning kombinerad analys Name: sisa Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 32 Name: Le Model: S=f(depth) Unit Weight: 16.5 kn/m³ C-Top of Layer: 21 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Name: Fr Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 17.5 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: Nivå [m] sisa Fr Le Längd [m] Önnebacka Munkedal 1:6,Munkedal Detaljplan BL D:\2010\Uppdrag\U10031 Önnebacka\PM bilaga.docx Arb.nr: U10021 Datum: ??