Kungsbacka kommun. Detaljplan för Lunna 6:3. PM Geoteknik

Transkript

1 Kungsbacka kommun

2 Beställare: Kungsbacka Kommun Plan & Bygg, Storgatan Kungsbacka Beställarens representant: Maria Malone Konsult: Uppdragsledare: Handläggare: Norconsult AB Storgatan Luleå Lenita Tornéus Lenita Tornéus Uppdragsnr: Filnamn och sökväg: Kvalitetsgranskad av: Tryck: N:\104\16\ \5 Arbetsmaterial\01 Dokument\G\Textdokumnet\PM\ Lunna 6_3.docx Bengt Askmar Norconsult AB

3 3 (18) Innehållsförteckning 1 Förutsättningar Syfte Underlag Geotekniska undersökningar Befintliga anläggningar Geotekniska förhållanden Topografi och markbeskaffenhet Jordlager Blockutfallsrisk Hydrogeologiska förhållanden Härledda och dimensionerade värden Härledda värden Dimensionerande värden Stabilitetsberäkningar Sättningar Radon Rekommendationer Markdisposition Grundläggning Schakter Blockutfall Kontrollåtgärder/omgivningspåverkan Bilagor Stabilitetsberäkning Sektion A-A, befintliga förhållanden Bilaga 1 Stabilitetsberäkning Sektion A-A, framtida förhållanden Bilaga 2 (2.1, 2.2, 2.3) Stabilitetsberäkning Sektion D-D, befintliga förhållanden Bilaga 3 (3.1, 3.2) Stabilitetsberäkning Sektion D-D, framtida förhållanden Bilaga 4 (4.1, 4.2, 4.3, 4.4)

4 4 (18) 1 Förutsättningar På uppdrag av Kungsbacka kommun har Norconsult AB fått i uppdrag att utföra en geoteknisk utredning inför upprättandet av detaljplan för Lunna 6:3 i Lunna, Kungsbacka, se Figur 1. I utredningen har även en kartering i fält utförts för att identifiera risken för blockutfall. Detaljplanen innefattar byggnation av fem småhus och uppförandet av flerbostadshus med tillhörande gator och VA, se situationsplan för gällande planförslag i Figur 2. Figur 1. Aktuellt planområde för Lunna 6:3, bild erhållen från Kungsbacka kommun.

5 5 (18) Figur 2. Situationsplan enligt planförslag rev D , erhållen från Kungsbacka kommun. 2 Syfte Undersökningens syfte är att översiktligt utgöra underlag för detaljplanearbetet och för att identifiera grundläggningsförhållanden för planerad exploatering enligt detaljplanen. 3 Underlag 3.1 Geotekniska undersökningar Inga tidigare utförda undersökningar i aktuellt område har funnits att tillgå. Som underlag för denna geotekniska utredning har jordartskartor från SGU använts tillsammans med den nu utförda geotekniska fältundersökningen. Utförd geoteknisk fältundersökning redovisas i tillhörande MUR Geoteknik Lunna 6:3, Kungsbacka kommun upprättad av Norconsult AB, daterad.

6 6 (18) 3.2 Befintliga anläggningar Genom det norra området, i öst-västlig riktning, löper en luftburen kraftledning och en gammal skogsbilväg. I det nordöstra hörnet av utredningsområdet finns en gammal gård. Längst i söder finns ett bostadsområde med friliggande villor och en lokalgata. 4 Geotekniska förhållanden 4.1 Topografi och markbeskaffenhet Aktuellt undersökningsområde utgörs av ett låglänt område som sträcker sig i nordsydlig riktning mellan två höjdpartier som ligger i öst-västlig riktning. Markytan är relativt plan i det låglänta området och utgörs där av åkermark. Marknivån i den låglänta delen ligger på nivå mellan ca +19,3 och +22,5 och lutar svagt åt norr, där de lägsta marknivåerna påträffats. Berg i dagen förekommer inom området, se Figur 3. I de höglänta delarna av området utgörs marken av skog med varierande inslag av växtlighet och träd. 4.2 Jordlager Enligt nu utförd undersökning inom aktuellt område består jordlagren i den låglänta delen mellan de två höjdpartierna i huvudsak av: 0,4 1,0 m Mullhaltig lera med växtdelar och med silt, sand och grus 1,4 2,0 m Torrskorpelera alt fast lera 3,2 8,0 m Lera, lös 0,6 2,6 m Sand/silt 0,4-0,6 m Lera, lös 2,2 4,1 m Sand Morän (ej undersökt) Förmodat Berg (ej undersökt) Den ytliga leran har en varierande sammansättning och innehållande fraktionerna grus, sand, silt och växtdelar i olika omfattning. Torrskorpeleran är grå och rostfläckig och innehåller siltkörtlar och skalrester. Leran uppvisar i det övre skiktet inte alltid torrskorpekaraktär utan är stundtals fast siltig, grå och rostfläckig med siltkörtlar och skalrester. Den fasta leran, som inte visar tydliga torrskorpekaraktär, bedöms ha en tunghet motsvarande ca 1,7 t/m 3 och

7 7 (18) en vattenkvot på ca 60 % samt konflytgräns på ca 70 %. Lerans korrigerade odränerade skjuvhållfasthet bedöms vara 31 kpa och sensitiviteten 11. Den underlagrande lösa leran är siltig och grå med rostfläckar och innehåller siltsamt sandkörtlar och skalrester. Dess tunghet bedöms vara ca 1,6 t/m 3. Vattenkvoten för leran är ca 60 % och konflytgränsen ca 70 %. Lerans korrigerade odränerade skjuvhållfasthet bedöms vara ca 21 kpa och sensitiviteten är 20. Insprängt i den löst lagrade leran påträffas ett skikt av fastare lagrad sand eller silt. Ingen provtagning på denna jord har utförts, men baserat på utförda sonderingar bedöms sanden/silten ha en inre friktionsvinkel på ca 36ᵒ. Den djupare lagrade sanden är något mer fast lagrad än den något ytligare lagrade och bedöms baserat på utförda sonderingar ha en inre friktionsvinkel på ca 37ᵒ. Moränen bedöms utgöras av en sandmorän. I det nordöstra hörnet av aktuellt undersökningsområde avviker jordlagerföljden i en punkt något från det övriga låglänta området. I punkten NC11 uppvisar jorden fastare karaktär och jordlagerföljden bedöms utgöras av: 0,4 m fyllning av mull, sand och grus 0,3 m sandig torrskorpelera 1,6 m silt/sand 1,1 m siltig lera 2,7 m sand/silt Morän (ej undersökt) Förmodat Berg (ej undersökt) 4.3 Blockutfallsrisk Berg i dagen förekommer inom planområdet i form av en slänt i den sydöstra delen och en mindre höjd som är mer centralt belägen, se Figur 3. Den planerade bebyggelsen medför dock inte nödvändigtvis några schaktningsarbeten som berör berget.

8 8 (18) Figur 3. Förekomst av berg i dagen, markerat i gult. Berggrunden utgörs av en medelkornig grå granit med vit vittringshud. Graniten är bitvis gnejsig, där foliationen har strykning/stupning 150 /75, vilket i sin tur leder till uppsprickningstendenser i samma riktning. Graniten har ställvis amfibolitiska inslag, se Figur 4.

9 9 (18) Figur 4. Medelkornig grå granit med amfibolitiska inslag. I områdets sydvästra del finns en sprickgrupp (strykning/stupning 280 /75 ) som tenderar att dela upp berget i kullar och block, se Figur 5. I dagsläget förekommer inga block med förstärkningsbehov, och detta gäller även fortsättningsvis, under förutsättning att ingen sprängning görs i de befintliga bergsslänterna. Vid schaktningsarbeten bör uppkomna bergschakt besiktigas av bergsakkunnig. Figur 5. En sprickgrupp tenderar att dela upp berget i kullar och block.

10 10 (18) 4.4 Hydrogeologiska förhållanden Ett grundvattenrör är installerat i punkt NC5 och en avläsning av grundvattnet har utförts. Avläsningen gjordes ett par veckor efter att röret installerats och grundvatten påträffades på nivå + 21,4 vilket motsvarar 0,1 m under markytan. Denna nivå är högre än påträffad torrskorpelera i området, vilket bedöms tyda på att grundvattnet kan variera inom området trots att aktuellt område är flackt. Vid provtagningstillfället har vatten i mark registrerats i borrhål på djupare nivåer än den uppmätta i röret. Dessa registrerade vattenytor i borrhålen tyder på att det kan förekomma fler grundvattenytor, men det kan även vara nivåer som inte har hunnit stabilisera sig. Grundvattentrycket antas vara hydrostatiskt.

11 11 (18) 5 Härledda och dimensionerade värden 5.1 Härledda värden Hållfasthetsegenskaper En sammanställning av jordens korrigerade odränerad skjuvhållfasthet tillsammans med de valda värdena redovisas i Figur 6. Odränerad skjuvhållfasthet för lera Odränerad skjuvhållfasthet, korrigerad, C u (kpa) Djup (m) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9 9, ,5 11 Figur 6. Sammanställning av utvärderad odränerad skjuvhållfasthet och valt värde Cu = 17+4,5*z kpa z startar på djup 6,5 m Cu = 17 kpa Cu = 23,5 kpa NC2 CPT NC4 CPT NC5 CPT NC7 CPT NC10 CPT NC5 Kv NC2 Vb Valt värde

12 12 (18) En sammanställning av jordens inre friktionsvinkel och valt värde redovisas i Figur 7. 6 Inre friktionsvinkel för sand Inre friktionsvinkel φ (ᵒ) ,5 Djup 7 7,5 8 8,5 9 9, , , ,5 13 φ = 35 ᵒ NC2 CPT NC4 CPT NC5 CPT NC7 CPT NC10 CPT Valt värde Figur 7. Sammanställning av utvärderad inre friktionsvinkel och valt värde för sand. 5.2 Dimensionerande värden För att erhålla karakteristiskt värde för jordens egenskap multipliceras härledda värden med omräkningsfaktorn eta (η). För att erhålla ett dimensionerande värde divideras därefter det karakteristiska värdet med partialkoefficient enligt Tabell 1. Partialkoefficienterna gäller vid dimensionering i brottgräns.

13 13 (18) Tabell 1. Partialkoefficienter för materialparametrar i brottgräns. Materialegenskaper Symbol Partialkoefficient g M Friktionsvinkel (tan f ) g f 1,3 Odränerad skjuvhållfasthet g cu 1,5 Tunghet g d g d 1, Dimensionerande värden för stabilitetsberäkningar Val av h-faktor har gjorts enligt IEG:s Tillämpningsdokument Rapport 6:2008, Rev 1 Slänter och bankar, dessa redovisas i Tabell 2. Tabell 2. Valda h-faktorer för lerans odränerade skjuvhållfasthet. h (1,2) 1,0 Fem undersökningspunkter och normalsvensk lera. h 3 0,95 Relativt stor spridning på resultaten. Tre metoder har använts för utvärdering. h (4, 5, 6, 7) 1,0 Egenskapen baserad på medelvärdet längs brottytan och relativt stora glidytor. h 8 1,0 h 0,95 I övrigt antas h-faktorn för den inre friktionsvinkeln för sand vara lika med 1,0 och h-faktorn för den odränerade skjuvhållfastheten lika med 1,0. I Tabell 3 redovisas en sammanställning av de dimensionerande materialparametrarna för beräkning av stabiliteten inom området. Tabell 3. Sammanställning av dimensionerande materialparameterar för stabilitetsberäkningar. γ (kn/m3) γ (kn/m3) φ (ᵒ) C ud (kpa) C d (kpa) Let/fast lera ,9 19,6 2,4 Le lös ,9 10,8 1,3 Sa , ,0 Le lös ,9 14,9 1,8 Mn ,7-0,0

14 14 (18) 7 Stabilitetsberäkningar För kontroll av områdets allmänna totalsäkerhet har två beräkningssektioner utförts, en i den södra delen av området, sektion A-A, och en i den centrala delen, sektion D-D, se ritning G101 i tillhörande MUR. Dessa sektioner bedöms vara de mest kritiska för aktuellt område. Området utgörs av ett relativt flackt låglänt område och markytan lutar i detta område mindre än 1:10 eller strax över 1:10. Beräkningar har utförts i enlighet SS-EN samt Tillämpningsdokument, Slänter och bankar. Beräkningarna har innefattat både odränerad och kombinerad analys och bedöms tillhöra säkerhetsklass 2. Beräkningarna har utförts med programmet GS Stabilitet version I beräkningar avseende framtida belastning har en last om 10 kpa, (motsvarande ett enplanshus) respektive 30 kpa (motsvarande ett tvåplanshus samt utfyllnad av markytan) placerats ut baserat på de planerade fastigheterna enligt den planskiss för aktuell detaljplan som i dagsläget finns. Resultaten från utförda beräkningar redovisas i Tabell 4 och grafiskt i bilaga 1 till 4 enligt bilageförteckning i början av detta dokument. Tabell 4. Resultat från utförda stabilitetsberäkningar i sektion A-A och D-D. Befintliga förhållanden Framtida förhållanden, enplanshus (10 kpa) Framtida förhållanden, Tvåplanshus och utfyllning (30 kpa) Sektion A-A F c = 3,68 F komb = 3,46 F c = 3,78 F komb = 3,69 F c = 2,13 F komb = 1,98 Sektion D-D F c = 2,56 F komb = 2,40 F c = 2,35 F komb = 2,12 F c = 1,44 F komb = 1,31 Stabiliteten är tillfredsställande för nuvarande samt framtida troliga förhållanden. Kravet på uppnådd säkerhetsfaktor är F EN =1,0 för säkerhetsklass 2 (SK2), som aktuellt projekt anses vara i. En kontrollberäkning av allmän höjning av på 0,5 m av marken har också gjorts. En sådan jämnt utbredd markhöjning resulterade inte i några stabilitetsproblem.

15 15 (18) 8 Sättningar Vid genomförande av planen bedöms utfyllningar behövas ske och det kommer att generera sättningar då marken utgörs av sättningsbenägna jordar. Sättningar kan även uppkomma vid grundläggning av byggnader, beroende på vilket grundläggningssätt som används. Inför framtida exploateringar bör markens bärighet och sättningarnas storlek utredas vidare. 9 Radon Ingen mätning av radon har utförts i denna utredning. 10 Rekommendationer 10.1 Markdisposition Den tänkta exploateringen i aktuellt område, enligt det nu gällande planförslaget, se Figur 2, är ur geoteknisk synpunkt genomförbar i dess nuvarande form. Det finns vissa byggnadstekniska utmaningar i den låglänta delen av området och för att klargöra de mest optimala grundläggningssätten behövs kompletterande geotekniska utredningar utföras. Utfyllningar bör hållas så låga som möjligt med tanke på risken för sättningar Grundläggning Byggnaders slutgiltiga utformning är i dagsläget inte fastställd men inom aktuellt område planeras byggnation av flera småhus samt tre flerfamiljshus i två plan. Byggnaderna antas inte bli högre än två våningar, men med hänsyn till lermäktigheterna i området förväntas sättningar att ske, se avsnitt 8. Sättningarnas potentiella storlek bör utredas i ett senare skede och detta bör därefter ligga till grund för val av grundläggningsmetod. Generellt bedöms dock grundläggning av enplanshus kunna utföras med platta på mark, eventuellt i kombination med lättfyllning. Detta förutsatt jämna jordlager under hela byggnaden. Lätta byggnader, typ förrådsbyggnader, kan grundläggas med platta på mark. För tvåplanshus och tyngre byggnader bedöms pålning krävas Schakter Schakter i aktuella jordar kan medföra risk för stabilitetsproblem och innan schakter utförs bör säkerheten mot stabilitetsproblem kontrolleras.

16 16 (18) 10.3 Blockutfall I dagsläget förekommer inga block med förstärkningsbehov, och detta gäller även fortsättningsvis, under förutsättning att ingen sprängning görs i de befintliga bergsslänterna. Vid schaktningsarbeten bör eventuell bergschakt besiktigas av bergsakkunnig. 11 Kontrollåtgärder/omgivningspåverkan Kontrollprogram vid ev. pålning och schaktarbeten bör tas fram. Norconsult AB Väg och Bana Geoteknik Lenita Tornéus lenita.torneus@norconsult.com Bengt Askmar bengt.askmar@norconsult.com

17 17 (18)

18 Norconsult AB Storgatan Luleå