PM Geoteknik ALE KOMMUN. Geoteknisk utredning Älvängens busstation. Göteborg

Transkript

1 PM Geoteknik ALE KOMMUN Geoteknisk utredning Älvängens busstation Göteborg

2

3 Innehållsförteckning 1. Inledning Tidigare geotekniska utredningar Geotekniska fält- och laboratorieundersökningar Områdesbeskrivning Geotekniska förhållanden Stabilitet Hydrologiska förhållanden Radon Slutsatser och rekommendationer Geoteknik Radon... 9 Bilagor Bilaga A Laboratorieresultat Bilaga 1 Plan över tidigare utförda geotekniska fältundersökningar Bilaga 2 Sammanställning av skjuvhållfasthet Bilaga 3 Grundläggningsritning (504) från tidigare utredning Bilaga 4-11 Beräkningsresultat Bilaga 12 Resultat från gammastrålningsmätning Ritningar G01 Planritning, enstaka borrhål V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

4 Geoteknisk Utredning, Älvängens busstation PM Geoteknik 1. Inledning Ramböll Sverige AB har på uppdrag av Ale Kommun utfört en geoteknisk utredning på fastigheterna Utby 20:1, 3:67, 3:113 och 3:41 i Älvängen centrum. Uppdraget har omfattat en geoteknisk utredning samt en utredning av risken för radonuppkomst. Det undersökta området ligger i centrala Älvängen, se figur 1. Figur 1. Lokalisering av undersökningsområdet Området utgörs i dagsläget av Älvängens busstation, en parkeringsplats samt lite naturmark. Busstationen skall omlokaliseras och syftet med dessa utredningar har varit att undersöka förutsättningarna inom planområdet för handel- och bostadsändamål i 4-5 våningar. Resultaten skall ligga till grund för bestämmelserna i detaljplanen. V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

5 2. Tidigare geotekniska utredningar Flera tidigare geotekniska undersökningar är gjorda i området i samband med projektering av nuvarande Starrkärrsvägen. En rapport och några ritningar ur några av dessa undersökningar har erhållits alternativt inhämtats på landsarkivet: Utlåtande över utförd grundundersökning för planerad ny sträckning av väg 972 (Hövägen) inom Starrkärrs Kommun (Uppdragsnummer ) utförd av Orrje & Co Scandiaconsult och daterad En ritning (G2) med sonderingsresultat ur en utredning gjord av Göteborgs Förorter Ingenjörskontoret med uppdragsnummer Ritningen är daterad En ritning (504) som visar grundläggningen av vägbanken för Starrkärrsvägen ur en utredning gjord av Göteborgs Förorter Ingenjörskontoret med uppdragsnummer samt en planritning (101) från samma uppdrag. Ritningarna är daterade Läget för de använda tidigare gjorda fältundersökningarna återfinns i bilaga Geotekniska fält- och laboratorieundersökningar Geotekniska fältundersökningar utfördes under vecka 46, år 2010 av LMI Borrteknik AB och omfattade: Trycksondering i 2 punkter CPT-sondering i 2 punkter Vingsondering i 1 punkt Skruvprovtagning i 2 punkter Installation av grundvattenrör i 1 punkt Radonmätningen utfördes med en gammaspektrometer av Ramböll Sverige AB i samband med de geotekniska fältundersökningarna vecka 46, år Inmätning av samtliga undersökningspunkter gjordes under vecka 46, år 2010 med en GPS Garmin Oregon 300. V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc Upptagna jordprover har undersökts i Rambölls geotekniska laboratorium i Göteborg. På de störda proven har jordartsklassificering och mätning av vattenkvoten utförts. Full rutinundersökning med bestämning av konflytgräns har utförts på lerprov i borrhål 3. PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

6 Laboratorieresultaten finns redovisade i bilaga A till denna PM. Resultaten från och läget för fältundersökningarna finns redovisade på ritning G Områdesbeskrivning Området består till stor del av hårdgjorda asfalterade ytor med mindre gröna ytor utspridda runt om samt lite naturmark längst i söder. Området avgränsas framför allt av vägar; Hövägen i väster, Göteborgsvägen i norr och Starrkärrsvägen i öster. Söderut begränsas området av infarten till en privatbostad. Generellt lutar området från söder och ner mot norr, med större delen av lutningen i den södra delen av området. Nivåerna varierar från ca + 24 i söder till ca +16 i norr. Östra delen av området består av en 1-5 m hög vägbank till Starrkärrsvägen som ökar i höjd från norr till söder. Busstationen är lokaliserad i norra delen av området vilket här består av i stort sett plan mark. Befintlig byggnation består av några busskurer samt en mindre byggnad i form av en kombinerad kiosk/vänthall, se figur 2. V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc Figur 2. Undersökningsområdets ungefärliga omfattning (eniro.se) Ett vattendrag kommer söderifrån och rinner in i sydvästra hörnet av området och kulverteras precis vid infarten från Hövägen in till parkeringsplatsen, se figur 2. PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

7 5. Geotekniska förhållanden Området består främst av lermark som övergår i ett fastmarksparti med synligt berg i dagen allra längst i söder. Överst finns ett lager med fyllningsmassor vilket stämmer väl överens med SGU:s jordartskarta. Fyllningsmassorna varierar i mäktighet mellan ca 0,5-3 meter och utgörs främst av torrskorpelera, silt, sand och grus. Under fyllningsmassorna finns ett 5,5-22 m mäktigt lager lera som ligger på friktionsmaterial. Lerlagret är som mäktigast i norr där marken är plan. Leran inom området har en uppmätt okorrigerad skjuvhållfasthet på ca kpa och uppmätta vattenkvoter ligger mellan %. Dess uppmätta konflytgräns ligger inom intervallet ca %. Sensitiviteten i leran är hög, värden på har uppmätts strax utanför området, och den bör betraktas som kvicklera. De fältundersökningar från tidigare utredningar som, tillsammans med fältundersökningar gjorda inom denna utredning, ligger till grund för bedömning av jordlagerföljd samt valda beräkningsparametrar är markerade med grönt på bilaga 1. Ett diagram med en sammanställning av uppmätt och vald skjuvhållfasthet i området och dess närhet redovisas i figur 3 samt återfinns i sin helhet som bilaga 2. V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

8 Skjuvhållfasthet, korrigerad (kpa) Vb vb 165 vb II vb 7 2 CPT Nivå (m) 4 CPT 1 kv 2 2 kv II kv Vald τfu Sektion A, B -3 Vald τfu Sektion C V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc -8 Figur 3. Sammanställning av skjuvhållfasthet samt vald skjuvhållfasthet PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

9 6. Stabilitet Planerad exploatering bör hänföras till Nyexploatering enligt nomenklatur i Skredkommissionens Rapport 3:95. För en detaljerad utredning krävs enligt rapporten krävs en erforderlig säkerhetsfaktor Fc 1,5-1,7 för odränerad analys och Fkomb 1,35-1,45 för kombinerad analys. Beräkningar är utförda i tre sektioner, se figur 4 för läge och tabell 1 för resultat. Beräkningsresultaten redovisas även i sin helhet i bilaga Beräkningarna är utförda i odränerad analys med programmet SLOPE/W Geostudio 2007 enligt Morgenstern-Prices analysmetod. I sektion B och C är även beräkningar gjorda i kombinerad analys för befintliga förhållanden. I sektion A är beräkningarna utförda för byggnation av större byggnader. Här bedöms det finnas tillräckligt med underlagsmaterial från gamla och nya undersökningar för att en erforderlig säkerhetsfaktor Fc 1,5 skall bedömas som tillräcklig. I sektion B är beräkningar utförda för befintliga förhållanden samt för schakt vid vägbanken. Även här bedöms det finnas tillräckligt med underlagsmaterial från gamla och nya undersökningar för att en erforderlig säkerhetsfaktor Fc 1,5 skall bedömas som tillräcklig. Området tål enligt beräkningarna en mindre schakt men med tanke på den relativt låga säkerhetsfaktorn bör noggrannare beräkningar göras om schaktning planeras utföras i denna del av området. I sektion C är lermäktigheten relativt liten och fastmarken ligger nära. Beräkningarna är utförda för befintliga förhållanden samt för schakt vid vägbanken. Här bedöms underlagsmaterialet från gamla och nya undersökningar inte vara tillräckligt för en erforderlig säkerhetsfaktor Fc 1,5 skall bedömas som tillräcklig, utan Fc bör ligga i övre intervallet, alltså 1,7. Enligt den vingsondering från en av de tidigare utförda undersökningarna som finns i denna del av området är hållfastheten i leran högre här än i områdets plana del i norr och en högre skjuvhållfasthet har antagits i leran än i de övriga sektionerna, se figur 3/bilaga 2. Inga schaktarbeten bör utföras inom denna del av området utan att noggrannare beräkningar först görs. Schaktarbeten utan åtgärder bör inte utföras inom denna del av området. Eftersom endast en undersökning finns i denna del av området bör, om markarbeten skall göras, värdena på skjuvhållfastheten även verifieras med nya borrningar. V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

10 Förhållande Sektion F c F komb Bilaga Huslast 40 kpa A 1,76 4 Huslast 50 kpa A 1,41 5 Befintligt B 1,75 1, Schakt 0,5 m B 1,54 8 Befintligt C 1,68 1, Schakt 0,5 m C 1,47 11 Tabell 1. Resultat av beräkningsanalys Inom hela området bedöms stabilitetsförhållandena för befintliga förhållanden vara tillfredsställande. Norra delen av området är i princip helt plan och här finns de största lermäktigheterna. Marken kan här ur stabilitetssynpunkt belastas med upp till ca kpa i form av uppfyllnad eller huslast. I östra delen av området reser sig vägbanken till Starrkärrsvägen och den ökar i höjd från norr till söder där den är som högst ca 5 m hög. Banken består av cellplast samt fyllnadsmaterial, se bilaga 3. Lermäktigheten minskar från norr mot söder och där vägbanken är som högst är lerlagret ca 5,5 m tjockt. V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc Figur 4. Ungefärligt läge för beräkningssektioner PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

11 7. Hydrologiska förhållanden I borrhål 4 som ligger västerut mitt i området har ett grundvattenrör installerats ned till friktionsjorden under leran. Uppmätt grundvattentryck är artesiskt och motsvarar en fri grundvattenyta på en dryg halvmeter ovanför markytan. Detta kan medföra problem med bottenuppluckring och/eller hydraulisk bottenupptryckning om man vid schaktning kommer för nära friktionsjordslagret. 8. Radon Inför fältundersökningarna har jord- och berggrundskartor från SGU studerats för att välja ut lämpliga punkter för gammastrålningsmätning. Enligt SGU:s förenklade berggrundskarta består berggrunden i området av sur till intermediär intrusivbergart (granit, granodiorit m.m.). Enligt SGU:s jordartskarta består det ytligaste jordlagret inom området av fyllning. Den naturliga jorden under fyllningen består enligt samma karta av postglacial finlera i norra delen av området och sandig-siltig morän i södra delen. Jordartskartan ligger tillsammans med de utförda geotekniska fältundersökningarna till grund för bedömning av jordarter inom området. Enligt Statens Planverk Radon-planläggning, byggnadslov och skyddsåtgärder rapport 59:1982 delar man i planskedet in mark efter radonrisk i högriskområde, normalriskområde eller lågriskområde. Gammastrålningsmätningar utfördes under vecka 46, år 2010 av Malin Angervall på Ramböll med en gammaspektrometer. Med denna mättes aktivitetskoncentrationen av de tre olika strålkällorna uran, kalium och torium i 3 punkter för att specificera strålningen. Uran är den enda av de tre strålkällorna som ger upphov till radium (som är en av sönderfallsprodukterna av uran som uppstår innan radon). Halten radium är det man räknar ut när man mäter med gammaspektrometer på marken. Resultatet av mätningarna redovisas i bilaga 12. Två av mätningarna (R1 och R2) utfördes på synligt berg i dagen. Den sista mätningen utfördes i borrhål 3. Läget för R1, R2 och borrhål 3 återfinns på ritning G01. Referensmätningar gjordes på en fast punkt både före och efter mätningarna i området. Vid första referensmätningen regnade det vilket förklarar att värdet är väsentligt högre än det andra referensvärdet som bättre överensstämmer med tidigare gjorda referensmätningar på samma punkt. V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

12 9. Slutsatser och rekommendationer 9.1 Geoteknik För befintliga förhållanden bedöms stabilitetsproblemen vara obefintliga i hela området. Marken kan i hela området ur stabilitetssynpunkt belastas med upp till ca kpa i form av huslast eller uppfyllnad utan att några problem med stabiliteten förväntas uppstå. I södra delen av området utgör vägbanken till Starrkärrsvägen en mot söder ökande belastning på marken inom området. Schaktning i denna del av området förvärrar stabilitetsförhållandena och söder om sektion B bör inte några markarbeten utföras utan att noggrannare beräkningar först görs. Om schaktning skall utföras i denna del av området krävs att lämpliga åtgärder vidtas. Det finns även risk för problem med bottenuppluckring och/eller hydraulisk bottenupptryckning vid schaktning i närheten av fastmarksgränsen. Jorden består främst av material som hänförs till tjälfarlighetsklass 4 så anläggningar och konstruktioner ska anläggas och utföras med lämpliga metoder så att tjälskador inte uppstår. Silt är flytbenäget och även erosionskänsligt och om schaktning ska göras inom området bör det ske med lämpliga försiktighetsåtgärder. Grundläggning av byggnader på lera måste anpassas så att skadliga långtidssättningar inte utvecklas. En kompletterande sättningsanalys bör utföras inför planerad byggnation. Mindre lättare byggnader (1-2 våningar) kan förmodligen kompensationsgrundläggas. För byggnader med mer än 2 våningar är rekommenderad grundläggningsmetod pålning och för att fastställa pålstoppsnivå bör ytterligare geotekniska fältundersökningar utföras. 9.2 Radon Gränsvärdet för lågradonmark i undersökningsområdet är < ca 25 Bq/kg för radium från berggrunden och < ca 80 Bq/kg för radium från lermarken. Mätvärdena ligger under eller precis runt gränsen för lågradonmark och hela området klassas som lågriskområde för radonuppkomst. Vid användning av fyllnadsmassor (främst krossmaterial) med ursprung utanför området för terrassering, dränering, grundläggning eller dylikt kan risken för radonförekomst öka. Vid nybyggnation på lågradonmark finns det enligt Statens Planverks rapport 59:1982 inga byggnadskrav. V:\46\10\ \3_Teknik\G\Text\PM Geoteknik.doc PM Geoteknik Geoteknisk utredning, Älvängens busstation Unr

13 Bilaga A Ramböll Sverige AB, Region Väst Vädursgatan 6 BOX 5343, GÖTEBORG Telefon Fax PROVTAGNING Datum: LABORATORIEUNDERSÖKNINGAR Datum: Uppdrag Sammanställning av LABORATORIEUNDERSÖKNINGAR Älvängen busstorg Provtagningsredskap Skr Godkänd den Lennart Nilsson Uppdragsnummer Sektion/borrhål Djup/nivå Benämning Vattenkvot w % Konflytgräns w L % Tjälfarl klass Mtrl.typ enl tab VV TK Geo 2009:46 Anm 2 Uppmätt vy i bh 1,6 mumy (101115) 0,0-0,6 FYLLNING / grus sand mulljord torrskorpelera / 3 5B enl. fältprotokoll -1,4 Brun rostfl siltig TORRSKORPELERA A -2,0 Grå siltig LERA A -3,0 Grå sulfidfl siltig LERA A 3 Uppmätt vy i bh 0,49 mumy (101115) 0,0-0,2 FYLLNING / sand mulljord / 1 5B enl. fältprotokoll -0,3 FYLLNING / sand / 1 2 enl. fältprotokoll -0,5 FYLLNING / sand mulljord / 1 5B enl. fältprotokoll -1,0 Grå rostfl FYLLNING / sand silt torrskorpelera / A -2,0 Grå rostfl sulfidfl FYLLNING / sand silt lera / A -3,2 Grå sulfidfl FYLLNING / sand grus siltig lera / A -4,0 Gråsvart siltig LERA A

14 Bilaga 1

15 Bilaga Älvängens busstation Skjuvhållfasthet, korrigerad (kpa) Grund 11 kpa K K Vb vb 165 vb II vb 7 2 CPT Nivå (m) 4 CPT 1 kv 2 2 kv II kv Vald τfu Sektion A, B -3 Vald τfu Sektion C -8 V:\46\10\ \3_Teknik\G\Beräkningar\R_Tau_sam_Älvängen.xls

16 Bilaga 3

17 Sektion A, odränerad analys Huslast 40 kpa Bilaga 4 20 Torrskorpelera Elevation 10 Lera Lera fastare Name: Lera Model: S=f(datum) Unit Weight: 15 C-Datum: 11 Elevation: 0 Name: Lera fastare Model: S=f(depth) Unit Weight: 15 C-Rate of Change: 1 C-Top of Layer: 11 0 Name: Friktionsmaterial Unit Weight: 19 Phi: 32 Distance Friktionsmaterial Name: Torrskorpelera Model: S=f(depth) C-Top of Layer: 30

18 Sektion A, odränerad analys Huslast 50 kpa Bilaga 5 20 Torrskorpelera Elevation 10 Lera Lera fastare Name: Lera Model: S=f(datum) Unit Weight: 15 C-Datum: 11 Elevation: 0 Name: Lera fastare Model: S=f(depth) Unit Weight: 15 C-Rate of Change: 1 C-Top of Layer: 11 0 Name: Friktionsmaterial Unit Weight: 19 Phi: 32 Distance Friktionsmaterial Name: Torrskorpelera Model: S=f(depth) C-Top of Layer: 30

19 Bilaga 6 Sektion B, odränerad analys Name: Lera Model: S=f(datum) Unit Weight: 15 C-Datum: 11 Elevation: Fyllning Trafiklast 20 kpa Cellplast Torrskorpelera Name: Lera fastare Model: S=f(depth) Unit Weight: 15 C-Rate of Change: 1 C-Top of Layer: 11 Name: Friktionsmaterial Unit Weight: 19 Phi: 32 Elevation Lera Name: Fyllning Phi: Distance Lera fastare Friktionsmaterial Name: Torrskorpelera Model: S=f(depth) C-Top of Layer: 30 Name: Cellplast Unit Weight: 1 Phi: 35

20 Bilaga 7 Sektion B, kombinerad analys Name: Lera Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 15 Phi: 30 C-Top of Layer: 1.1 Cu-Top of Layer: 11 Cu-Rate of Change: 0 Name: Lera fastare Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 15 Phi: 30 C-Top of Layer: Cu-Top of Layer: 11 Cu-Rate of Change: Trafiklast 20 kpa Name: Friktionsmaterial Unit Weight: 19 Phi: 32 Elevation 18 Fyllning Cellplast Torrskorpelera Lera Lera fastare Name: Fyllning Phi: 38 Name: Torrskorpelera Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 3 Cu-Top of Layer: 30 Cu-Rate of Change: Friktionsmaterial Distance Name: Cellplast Unit Weight: 1 Phi: 35

21 Sektion B, odränerad analys, schakt 0,5 m Name: Lera Model: S=f(datum) Unit Weight: 15 C-Datum: 11 Elevation: 0 Elevation Bilaga Fyllning Trafiklast 20 kpa Cellplast Torrskorpelera Lera Lera fastare Name: Lera fastare Model: S=f(depth) Unit Weight: 15 C-Rate of Change: 1 C-Top of Layer: 11 Name: Friktionsmaterial Unit Weight: 19 Phi: 32 Name: Fyllning Phi: 38 Name: Torrskorpelera Model: S=f(depth) C-Top of Layer: Friktionsmaterial Distance Name: Cellplast Unit Weight: 1 Phi: 35

22 Sektion C, odränerad analys Name: Lera Model: S=f(datum) Unit Weight: 15 C-Datum: 15 Elevation: Name: Friktionsmaterial Unit Weight: 19 Phi: 32 Elevation Bilaga Fyllning Cellplast Trafiklast 20 kpa Torrskorpelera Name: Fyllning Phi: 38 Name: Torrskorpelera Model: S=f(depth) C-Top of Layer: Lera 12 Friktionsmaterial Distance Name: Cellplast Unit Weight: 1 Phi: 35

23 Sektion C, kombinerad analys Bilaga 10 Name: Lera Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 15 Phi: 30 C-Top of Layer: 1.5 Cu-Top of Layer: 15 Cu-Rate of Change: 0 Name: Friktionsmaterial Unit Weight: 19 Phi: Trafiklast 20 kpa Name: Fyllning Phi: 38 Elevation Fyllning Cellplast Torrskorpelera Name: Torrskorpelera Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 3 Cu-Top of Layer: 30 Cu-Rate of Change: Distance Lera Friktionsmaterial Name: Cellplast Unit Weight: 1 Phi: 35

24 Bilaga 11 Sektion C, odränerad analys, schakt 0,5 m Name: Lera Model: S=f(datum) Unit Weight: 15 C-Datum: 15 Elevation: 0 Elevation Trafiklast 20 kpa Cellplast Fyllning Torrskorpelera Lera Friktionsmaterial Distance Name: Friktionsmaterial Unit Weight: 19 Phi: 32 Name: Fyllning Phi: 38 Name: Torrskorpelera Model: S=f(depth) C-Top of Layer: 30 Name: Cellplast Unit Weight: 1 Phi: 35

25 Mätpunkt Plats Total gamma strålning (ngy/h) K (%) U (ppm) Th (ppm) K (µsv/h) U (µsv/h) Th (µsv/h) Tot (µsv/h) K (Bq/kg) Ra (Bq/kg) Ra (gropkom penserat) Referens Ramböll Th (Bq/kg) 1 BH R R1b R Referens Ramböll Bilaga 12

26 Ramböll Sverige AB Vädursgatan 6 Box GÖTEBORG Tfn Fax Knowledge taking people further