Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund Geoteknisk utredning PM Planeringsunderlag Reviderad

Transkript

1 Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund Geoteknisk utredning PM Planeringsunderlag Reviderad Upprättad av: Sara Jorild Granskad av: Per Friberg Uppdragsnr:

2 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Kund Stenungsunds Kommun Att: Jan Schuman Strandvägen STENUNGSUND Konsult WSP Samhällsbyggnad Box Göteborg Besök: Ullevigatan 19 Tel: Fax: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm Kontaktpersoner Sara Jorild sara.jorild@wspgroup.se Tel: L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver 1.0 Innehåll 1 Uppdrag 3 2 Befintliga byggnader och konstruktioner 3 3 Geotekniska undersökningar 5 4 Geotekniska förhållanden Topografi Jordlagerföljd Geohydrologiska förhållanden 8 5 Geotekniska rekommendationer Sättningsförhållanden Stabilitetsförhållanden Grundläggning av byggnader Översvämningsrisk 12 6 Bilagor / Ritningar 12 2 (12)

3 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: 1 Uppdrag WSP samhällsbyggnad, avd. geo Göteborg, har på uppdrag av Stenungsunds kommun, utfört en geoteknisk utredning som skall utgöra underlag för ny detaljplan på delar av fastigheterna Stenung 16:1 och 4:36 på Norra Hamnplan i Stenungsund. I korthet är bakgrunden att en ny detaljplan för hamnområdet norr om Stenungsunds torg är under framtagande. Kommun avser att pröva möjligheterna och i förlängningen utveckla området för mindre person- och besöksintensiva verksamheter som t.ex. småindustri, lager, upplag, partihandel och/eller kontor. I nuläget är tanken att fem stycken tvåvånings byggnader och några sjöbodar skall uppföras. WSP har under hösten 2011, förutom denna utredning, även genomfört en miljöteknisk- och VA/dagvatten-utredning vilka redovisas i separata rapporter, samt en besiktning av kajerna i området, vilken ligger som bilaga 5 i MUR. Samtliga nivåer i rapporten är angivna i höjdsystem RH00 om inget annat anges. L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver Befintliga byggnader och konstruktioner Området används huvudsakligen för vinterförvaring av fritidsbåtar och är bebyggt dels med några äldre baracker i den norra delen, dels med två byggnader avsedda för hamnverksamheten i den södra delen. Inom vattenområdet ligger bryggor för fritidsbåtar. Nuvarande kajkonstruktioner består i södra delen av en betongpir som tidigare tjänstgjort som kaj för stenutlastning. Åt norr övergår piren till en slänt av stensfyllning med krönförstärkning av betong (småbåtskaj), vilken fortsätter fram till ett tidigare varvsområde med bakåtförankrad stålspont som kajkonstruktion. Småbåtskajen har ingen underliggande bärande konstruktion så som pålar eller spont. De enda uppgifter som hittills gått att frambringa om varvskajen är från hörsägen: -Södra delen av kajen är byggd för 35 till 38 år sedan. Den består av en 20 m lång spont, bakåtförankrad med ca 17 m långa stag, fästa i en mothållsplatta av betong. Sponten sträcker sig ca 35 m längs kajen. Framför kajen är vattendjupet ca 5 m (se foto 1). -Norra delen av kajen är byggd senare och består av en 7-10 m lång spont (se foto 2). Enligt utredning från scandiaconsult (1977) skulle varvskajen anläggas som stödmur grundlagd på stödpålar. För att klara stabilitetskraven krävdes även en bankpålning på en bredd av ca 10 m bakom stödmuren. Pålavskärningsplaner skulle ligga på nivån -1,0 och pålarna skulle förses med pålplattor. Enligt denna utredning kunde dock ett vattendjupet på 3 m accepteras först 10 m utanför stödmuren. Detta kan vara anledningen till att man istället valde en spontkonstruktion. Enligt observationer vid fältbesök, 2012 och 2013, består varvskajen av en ca 15 m bred bankpålning bakom sponten. På ett avstånd av ca 10 till 15 m ifrån kajkant syns tydliga brott i asfaltsytan sannolikt beroende på marksättningar för delen av marken som ligger utanför bankpålat område (se foto 3). 3 (12)

4 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: Foto 1: Fotot är taget på den 20 m långa sponten på södra delen av varvskajen. L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver 1.0 Foto 2: Fotot är taget på den 7-10 m långa sponten på den mellersta och norra delen av varvskajen. Vattendjupet bortanför bryggan i mitten av fotot, är enbart ca 0,5 till 1 m närmast kajen. 4 (12)

5 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: Foto 3: Norra delen av varvskajen. Tydliga brott syns i asfalten. Detta beror sannolikt på att den vänstra delen av ytan är bankpålad, medan det i den högra delen av bilden pågår marksättningar. L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver Geotekniska undersökningar WSP Samhällsbyggnad, avd. mät och kartteknik, utförde i augusti 2011 en lodning av havsbottnen längs med bryggorna samt avvägning av markytan i fyra stycken sektioner i delområde 1 och 2 enligt nedan. En kompletterande geoteknisk undersökning utfördes av WSP i januari 2013, och omfattar trycksondering, vingsondering, samt kolv- och skruvprovtagning. Geotekniska undersökningar redovisas i en separat markteknisk undersökningsrapport (MUR) daterad Tidigare utförda geotekniska undersökningar i området är: Orrje & CO Scandiaconsult , reviderad Utlåtande över geoteknisk undersökning för planerad kajanläggning i Norra Hamnen, Stenungsund. Uppdrags nr: Vattenbyggnadsbyrån (VBB) , Utredning angående möjligheter till utfyllnad och anläggande av kaj norr om befintlig betongkaj i Stenungsunds samhälle. 5 (12)

6 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: 4 Geotekniska förhållanden 4.1 Topografi Planområdets areal är ca 6 ha varav dryga hälften utgörs av vatten och är beläget i den norra delen av centrala Stenungsund (figur 1). Aktuellt område på land är plant och är en utfylld havsvik med både hårdgjorda- och gräsytor. Havsviken har successivt fyllts ut med början någon gång under 1960-talet. Nuvarande strandlinje har således erhållits genom utfyllnad. Marknivåerna ligger generellt kring +0,6 och +1,1 och markytan sluttar svagt från öster ut mot vattnet i väster. Området precis norr om befintlig betongpir, i området kring hamnbyggnaden, ligger marknivåerna runt +1,3 till +1,4. Betongpiren ligger något högre än omkringliggande mark på en nivå av ca +1,8. Varvsområdet i norr ligger enligt grundkartan på nivån ca +1,5. Enligt rekommendationer från VBB 1961 skulle uppfyllnad av området ske till nivån ca +1,5. I norr, söder och öster avgränsas planområdet av verksamheter och i väster av öppet vatten med bryggor. Längs områdets östra gräns i söder går Lilla Strandvägen. L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver 1.0 Figur 1. Detaljplaneområdet som undersökts är inringa. Kartan är hämtad från Jordlagerföljd Jorden består överst av fyllning eller mulljord och därunder av gyttja och lera, som via friktionsjord vilar på berg. Jorddjupen varierar från ca 4-5 m i söder till upp emot 30 m i områdets norra del. 6 (12)

7 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver 1.0 Fyllningen återfinns troligtvis över hela planområdet. Tjockleken närmast strandlinjen varierade mellan 2,2 och 3,9 m i de undersökta provgroparna från 1976 och består av sprängsten. Denna yta är nu gräsbevuxen och är enligt overifierade uppgifter uppfylld av diverse lättmaterial såsom exempelvis sågspån. Troligtvis har uppfyllning av lättmaterial skett efter 1976, då för att bibehålla samma marknivåer. I den östra delen av planområdet är fyllningens tjocklek, i undersökt punkt, 2 m och består av sand och lera med inslag av växtdelar. Fyllningen luktade här starkt av olja, framför allt på 1-2 m djup under markytan. Enligt VBBs tekniska utförandebeskrivning från 1961 rekommenderades att utfyllnaden skulle bestå av friktionsjord i form av grus, sand, mo eller stenfattig pinnmo. Dess tjocklek bör i östra delen av undersökningsområdet uppgå till 1-1,5 m om man jämför marknivån 1961 och idag. Gyttjan vid strandlinjen har enligt utförda provtagningar 2013, en tjocklek av ca 4 m under fyllningen vid nuvarande strandlinjen och minskar till ca 3 m i öster. Detta skall jämföras med de tidigare undersökningarna som visade på en tjocklek på 7 á 8 m vid nuvarande strandlinjen och minskar till ca 4 m vid den gamla strandlinjen i östra delen av planområdet. Gyttjan är överst något siltig och mot djupet lerig. Tungheten är generellt mellan 14 och 15 kn/m 3. Vattenkvoten uppgår till mellan 90 och 150 % och konflytgränsen till mellan 90 och 170 %. VBB uppmätte en korrigerad skjuvhållfasthet inom fyllnadsområdet närmast kajen på ca 10 kpa, 15 år senare (från 1961 till 1976) hade gyttjans skjuvhållfasthet pga konsolidering ökat till ca 20 kpa. Gyttjans korrigerade skjuvhållfasthet har sedan (från 1976 till 2013) ökat ytterligare och uppmättes till ca 25 kpa i ytan och minskade med 1,4 kpa/m närmast kajen. I östra delen av undersökningsområdet, där fyllningens tjocklek är mindre är den uppmätta korrigerade skjuvhållfastheten 18 kpa. I vattnet har ytterligare två profiler för gyttjan identifierats. Närmast kajen har gyttjan en korrigerad skjuvhållfasthet på ca 13 kpa. I havsvikens djupfåra är gyttjan mycket lös med en korrigerad skjuvhållfasthet på 3 kpa som mot djupet ökar till 11 kpa. För gyttjans korrigerade skjuvhållfasthet se bilaga i MUR. Gyttjan klassas som normalkonsoliderad (se konsolideringsdiagram bilaga 1). Lerans tjocklek varierar mellan någon meter till upp emot 20 m i områdets centrala delar. Leran är överst gyttjig och övergår sedan till ren lera mot djupet. Tungheten är generellt mellan 16 och 17 kn/m 3. Dess vattenkvot uppgår till mellan 60 och 80% och konflytgränsen uppgår till mellan 60 och 90 %. Leran klassas som normalkonsoliderad (se konsolideringsdiagram bilaga 1). Lerans odränerade skjuvhållfastheten c u har utvärderats från vingsondering, kolvprovtagning samt empiriskt framräknad och sammanställts i diagram (se MUR). Tre olika lerprofiler har identifierats, en på land och två i vatten. Den korrigerade odränerade skjuvhållfastheten är på land 18 kpa ner till nivån -9, därunder ökar skjuvhållfastheten med 0,6 kpa/m. Den korrigerade odränerade skjuvhållfastheten är i vattnet närmast kajen 13 kpa och ökar från 12 m djup under havsbotten med 2,3 kpa/m. I havsvikens djupfåra är lerans skjuvhållfasthet 11 kpa med en ökning av 0,3 kpa/m. Från 12 m djup är skjuvhållfastheten som ovan, 13 kpa men en ökning av 2,3 kpa/m. 7 (12)

8 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: Lerans sensitivitet klassas som mellansensitiv och varierar mellan ca 5 och 35. Berget stupar från söder till norr med en högsta nivå på -3 i söder. L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver Geohydrologiska förhållanden Vattenytan låg vid mättillfället i september 2011 på nivån +0,09. Grundvattentryck- och porvattentrycksförhållanden har inte mätts. Efter den geotekniska borrningen utförd av VBB1961 strömmade vatten ur bh 23 och 24 samt borrhålen i VBBs sektion G (precis söder om bh 6). Det är troligt att leran har ett porövertryck, orsakad av tidigare utlagd fyllning/belastning. Karakteristiska nivåer för havet varierar mellan nivåerna -1.3 och +1.5 m, se Tabell 1. Högsta högvattenyta (HHW) ligger således över befintliga marknivåer och innebär att stora ytor riskerar att översvämmas. Enligt kommunen har detta också inträffat och den stora parkeringen öster om köpcentrumet i centrala Stenungsund, som ligger 600 m söder om detaljplaneområdet, har vid ett par tillfällen legat under vatten. Havsvatten har då kommit in till parkeringsytorna genom dräneringsbrunnar. De pågående sättningar (se avsnitt 5.1) och eventuella framtida klimatförändringar gör att risken för översvämningar kommer att öka i framtiden. Tabell 1 Karakteristiska vattenståndsnivåer havet vid Stenungstorg enligt SWECO VBB (2004). Nivåer är angivna i höjdsystem RH00. Vattenyta Nivå (m) Kommentar Högsta högvattenyta (HHW) (+1,7 i RH2000 enligt SMHIs rapport) Överskrids statistiskt 5 ggr per 100 år Medelvattenyta (MW) Statistisk medelnivå för vattenyta Lägsta lågvattenyta (LLW) Underskrids statistiskt 5 ggr per 100 år Enligt SMHIs Rapport Nr , Klimatanalys för Västra Götaland, beräknas medelvattenståndet och högsta högvatten i Stenungsund att öka med 69 cm mellan på grund av framtida klimatpåverkan. Länsstyrelsen har i Faktablad planeringsnivåer version 1, presenterat planeringsnivåer i översvämningshotade områden. Dessa nivåer utgår från ett framtida högsta högvatten i kombination med en säkerhetsmarginal. Enligt detta faktablad ligger beräknat högvatten i dagens klimat, i höjdsystem RH2000, på nivån +1,875 (+0,1 för vinduppstuvning + 0,075 för vågeffekt) i jämförelse med +1,7 enligt SMHIs rapport. Med en ökning av 69 cm innebär detta att framtida högsta högvatten ligger på nivån +2,565 alltså ca +2,6 (RH2000), vilket ger en högsta högvattenyta på +2,375 i RH00. 8 (12)

9 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: 5 Geotekniska rekommendationer L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver Sättningsförhållanden Leran och gyttjan är normalkonsoliderad, vilket innebär att all påförd last, i form av byggnader, uppfyllnader eller en grundvattensänkning orsakar sättningar. Enligt beräkningar av VBB 1961, får man räkna med långvariga och betydande sättningar när gyttjan och leran konsoliderar för fyllningens tyngd och sättningarna kommer enligt VBB att kunna uppgår till 2 m. WSP har under 2013 genomfört två nya punkter som undersökts bland annat med avseende på områdets sättningsförhållanden. I undersökningspunkt 1 låg markytan (dåvarande havsbotten) år 1961 ungefär på nivå -0,6. Idag återfinns den gamla havsbotten under ca fyra meter sprängsten på nivån ca -3,8. Detta skulle kunna innebära att marken satt sig över 2 m i denna punkt. Sannolikt har dock block sjunkit ned i gyttjan vilket innebär att sättningarna är något mindre. I undersökningspunkt två, som återfinns ca 60 m öster om nuvarande strandlinje, låg markytan (dåvarande havsbotten) år 1961 ungefär på nivå -0,4. Idag återfinns den gamla havsbotten under två meter sandig och lerig fyllning på nivån ca -0,9. Detta skulle innebära att marken i denna punkt satt sig ca 0,5 m. År 2011 låg markytan på nivåer mellan ca +0.6 och +1.7 m. Eftersom fyllningens tjocklek, jordlagrens mäktighet samt konsolideringsgraden varierar pågår troligen ojämna sättningar inom området idag. Detta måste beaktas vid grundläggning av byggnader etc. Utförda CRS-försök visar att leran under fyllningen konsoliderat mer i väster än i öster. Detta beror på att leran och gyttjan i väster varit belastad av ca 4 m fyllning och ca 2 m fyllning i öster. Kommunen avser enligt nuvarande planer att höja markytan till +1,5, vilket innebär att undersökningsområdet generellt behöver höjas med ytterligare ca 0,5m. Detta innebär ytterligare sättningar i området. Beräkningsmässigt kan sättningarna komma att uppgå till närmare 0,6 m på en 100-årsperiod, för en framtida uppfyllnad av 0,5 m jord. Normal dimensioneringsperiod för grundkonstruktioner är ca år och för omgivande markanläggning ca 40 år. Att sättningarna blir så stora beror på att marken fortfarande sätter sig efter första pålastningen som skedde på 60-talet. För ytterligare information om sättningsberäkningarna samt sättningskurvor se bilaga 2, beräknings PM. 5.2 Stabilitetsförhållanden En stabilitetsutredning har utförts med avseende på skred ned mot vattnet. Se bilaga 2, beräknings PM. Stabiliteten har beräknats i fyra sektioner. Två för småbåtskajen (delområde 1 och 2) och två för det som tidigare kallats varvskajen (delområde 3), se figur 2 nedan. Inom delområde 4 antas befintliga förhållanden överensstämma med delområde 1. 9 (12)

10 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: Spont 7 till 10 m Delområde 3 Spont 20 m Delområde 2 Delområde 1 L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver 1.0 Delområde 4 Figur 2: Undersökningsområdet har delats in i tre delområden med avseende på stabiliteten. Befintliga förhållanden Stabiliteten för delområde 1, 3 och 4 är tillfredställande för befintliga förhållanden. I delområde 2 är säkerhetsfaktorn något för låg, vilket innebär att det inför framtida uppfyllnad av marken kommer att krävas någon form av grundförstärkning och/eller belastningsrestriktioner. 10 (12)

11 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: Framtida förhållanden I kommunens planer för framtida exploatering skall byggnation samt strandpromenad i form av en ca 15 m bred brygga anläggas inom delområde 1 och 2. Alternativ med att införa belastningsrestriktioner För att säkerställa stabiliteten för framtida exploatering kan belastningsrestriktioner i kombination med avschaktning införas enligt figur 3 och 4 nedan. Befintlig kaj Befintlig havsbottenivå Brygga +1,3 +2,3 15 m Trafiklast Figur 3: Nivårestriktioner för delområde 1 i Norra Hamnplan, Stenungsund. Från befintlig kaj och 15 m inåt land får markytan ligga på som högst nivå +1,3. På större avstånd än 15 m ifrån befintlig kaj kan markytan höjas till nivå +2,3 samt påföras en trafiklast. L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver 1.0 Befintlig havsbottennivå Befintlig kaj Brygga -1,5 +0,6 15 m 10 m 10 m Figur 4: Nivårestriktioner för delområde 2 i Norra Hamnplan, Stenungsund. Från befintlig kaj och 15 m inåt land måste en avlastningsschakt utföras och markytan sänkas till nivån -1,5. 15 till 25 m ifrån kaj får markytan ligga på nivå +0,6. 25 till 35 m ifrån kajkant kan markytan höjas till +1,6. 35 m ifrån kajkant får marken höjas till +1,6 och påföras trafiklast (alternativt höjas till +2,3 utan trafiklast). Ovan angivna restriktioner gäller under förutsättning att man inte ökar vattendjupet närmast utanför småbåtskajen. Alternativ med fördjupning av vattendjupet +1,6 Trafiklast Som alternativ till att belastningsrestriktioner införs finns även möjligheten att utöka befintlig spont i plan åt söder, så att den sträcker sig ända fram till betongpiren (delområde 4). Sponten bör dock sättas utanför befintlig sprängstensfyllning, på grund 11 (12)

12 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Sara Jorild Detaljplan för Norra Hamnplan i Stenungsund PM Planeringsunderlag Status: av att sponten inte kan slås ned i blockrik fyllning. I planerna för framtida exploatering vill kommunen eventuellt även öka vattendjupet på detta avsnitt närmast kajen, till ca 2 till 3 m djup. Detta skulle innebära en sänkning av bottnen med ca 1,5 m, 0 till 20 m ifrån befintlig kajkant. En muddring av havsbottnen närmast befintlig kaj skulle få en negativ effekt på stabiliteten. Detta på grund av att man tar bort jord, vars tyngd fungerar som mothållande kraft mot skred. Slutsatsen är att om man bestämmer sig för att muddra bör man säkerställa stabiliteten med en spont, snarare än att använda sig av belastningsrestriktioner. 5.3 Grundläggning av byggnader Med hänsyn till sättnings- och stabilitetsförhållanden kommer framtida byggnader att behöva grundläggas med pålar till fast botten. Hänsyn måste tas till att sättningsskillnader kommer uppstå mellan pålad sättningsfri byggnad och omgivande mark. Lättfyllning kommer att krävas intill byggnader. För att undvika stora, långvariga sättningar under planerade parkeringsytor bör man även överväga att uppfyllnad i så stor utsträckning som möjligt sker med lätta massor. Om all uppfyllnad sker med lätta massor minskar sättningarna beräkningsmässigt till hälften. L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\3_Dokument\36_PM\Geo\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 2010.dot ver Översvämningsrisk Områdets marknivåer ligger under nivån för högsta högvattenyta, som enligt tabell 1 är HHW +1,51. På grund av klimatförändringar antas HHW fram till 2100 stiga till +2,2. Med en säkerhetsmarginal på 0,1 m för vinduppstuvning samt 0,075 m för vågeffekt (enligt Länsstyrelsens faktablad), bör byggnadens golv inte uppföras på en lägre nivå än ca +2,375. För att åtgärda översvämningsrisken planeras parkeringsytor att anläggas på nivån lägst +1,5. För att klara detta ur stabilitetssynpunkt utan att grundförstärkas, krävs att belastnings- alternativt nivårestriktioner införs, se kap 5.2 enligt ovan. Nivårestriktionerna innebär bland annat att delområde 2 först kan uppfyllas till nivån +1,6 på ett avstånd av 25 m ifrån befintlig kajkant. Området mellan kaj och uppfyllning får således användas som grönområde eller dylikt. Om förstärkning av kajen, i form av pålning, blir aktuell alternativt att uppfyllning sker med lätta massor, kommer uppfyllning av marken kunna ske närmare kajkant. Som alternativ till belastningsrestriktioner finns även möjlighet att utöka befintlig spont, se kap 5.2 enligt ovan. 6 Bilagor / Ritningar Bilagor: Konsolideringsdiagram Beräknings PM WSP Samhällsbyggnad Geo Göteborg Sara Jorild Bilaga 1 (2 sidor) Bilaga 2 (24 sidor) 12 (12)

13 2 Konsolideringsdiagram bh 1 Spänning [kpa] s'o so s'cpt 0,8s'cpt -3 Hansbo Nivå Konsolidering

14 2 Konsolideringsdiagram bh 2 Spänning [kpa] s'o s'cpt 0,8s'cpt -3 Hansbo 1957 so -8 Nivå Konsolidering

15 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 1 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar 1 ALLMÄNT I denna beräkningsbilaga redovisas underlag till sättningsberäkningarna samt släntstabilitetsberäkningarna, de valda erforderliga säkerhetsfaktorer för att klassa en slänt att ha tillfredställande stabilitet, samt beräkning av släntstabilitet under befintliga och framtida förhållanden. Beräkningarna för att kontrollera stabiliteten utförs i fyra sektioner med partialkoefficientmetoden. Läget för analyserade sektioner redovisas i figur 3 nedan. Alla nivåer enligt nedan är redovisade i höjdsystem RH00. 2 GEOTEKNISKT UNDERLAG Det geotekniska underlaget finns redovisat i Markteknisk Undersökningsrapport (MUR). Inom och strax utanför området finns följande undersökningar utförda: VBB 1961, då undersökningsområdet fortfarande var en havsvik: 7 st kolvprovtagningar 7 st vingsonderingar 64 st sonderingar (ej medräknat vingsonderingar) SC 1976, inför byggnation av varvs- och småbåtskaj 1 st kolvprovtagning 5 st vingsonderingar 10 st viktsonderingar 5 st provgropar WSP st kolvprovtagningar (1 st odexborrning genom 4 m sprängsten) 6 st CRS-försök 2 st vingsonderingar (1 st odexborrning genom 4 m sprängsten) 1 st skruvprovtagning 1 st trycksondering l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

16 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 2 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar 3 STABILITET - BERÄKNINGSFÖRUTSÄTTNINGAR Beräkningarna följer beräkningsgången i avsnitt i TD slänter och bankar. Dimensioneringssätt: DA3 Beräkningarna har utförts i odränerad och kombinerad analys. Beräkningarna har utförts i GeoStudio 2012 (Slope/W), som är ett program som använder jämviktsteorier för att beräkna säkerhetsfaktorer mot skred i jordslänter. I analyserna har cirkulärcylindriska glidytor beräknats med Morgenstern-Price's lamellmetod 3.1 Val av geoteknisk kategori GK2 3.2 Val av säkerhetsklass SK2; γ d = 0, Dimensionerande laster I beräkningen för framtida förhållanden, för sektion B och VBB B, har både en trafiklast från parkeringsytan (Q kj ) och en permanent last (G kj ), i form av egentyngden av en uppfyllnad av marken, använts. Q kj = 10 kn/m 2 (TkGeo) G kj = 18 kn/m 3 Följande ekvation har använts: Geo. Last = γ d x 1,1 x Gkj + γ d x 1,4 x Q kj Geo. Last = 0,91 x 1,1 x Gkj + 0,91 x 1,4 x Q kj = 1,0 x Gkj + 1,3 x Q kj Tungheten av uppfyllnaden har partialkoefficient 1, Erforderlig säkerhetsfaktor Enligt TD slänter och bankar är erforderlig säkerhetsfaktor F EN = 1,0 i SK2 3.5 Härledda värden Utvärdering av härlett c u i gyttjan och leran De härledda värdena presenteras i fig 1 och 2 nedan. De geotekniska undersökningarna är utförda 1961, 1976 och Någon gång på 60-talet fylldes viken ut, vilket innebär att leran och gyttjan sedan dess konsoliderat. Större vikt läggs således vid de senare undersökningarna. Vissa värden från vingsonderingarna är något osäkra. Lerans och gyttjans dränerade hållfasthet har beskrivits med hjälp av en friktionsvinkel på ϕ = 30 o, samt med en dränerad kohesion som är 10 % av den odränerade skjuvhållfastheten (dvs. c =0,1 c u ). Empiriska samband som använts är: Skjuvhållfasthet C u : Larsson 1984 C u =(0,126+0,174*W L )*σ`c Förkonsolideringstryck σ`c: Hansbo 1957 σ`c = C u /0,45/ W L l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

17 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 3 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar Fyra olika lerprofiler har identifierats; Land 1, > 20 m från kaj på land: cu = 18 kpa för nivå -3 d -9 cu = ,6 kpa/m för nivå > -9 Land 2, 0-20 m från kaj på land: cu = 25 1,4z kpa för nivå -4 d -9 cu = ,6 kpa/m för nivå > -9 Vatten 1, 0-15 m från kaj i vattnet: cu = 13 kpa 0 d 12 m under havsbotten cu = ,3 kpa/m för d större än 12 m Vatten 2, >15 m från kaj i vattnet: cu = 3 + 1,6 kpa/m 0 d 5 m under havsbotten cu = ,3 kpa/m 5 < d 12 m under havsbotten cu = ,3 kpa/m för d större än 12 m Figur 1: Härledda värden för c u samt valt värde för c u på land. Marken är här uppfylld med 2-4 m massor, som närmast kaj består av sprängsten och längre ifrån kaj av sand, grus och lera. l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

18 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 4 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar Figur 2: Härledda värden för c u samt valt värde för c u i vatten. Utvärdering av ϕ i fyllning och friktionsjord Bestämning av friktionsvinkeln i fyllningsmassorna har inte utförts, vilket innebär att tabellvärde har använts. Friktionsvinkeln i sprängstensfyllningen närmast kajen, samt kommande packad uppfyllnad har valts till ϕ = 45 o, motsvarande maxvärdet för sprängsten i tabell 3:1 i TD slänter och bankar och tabell i TK Geo 11. Friktionsvinkeln i fyllningen av sand, grus och lera har valts till ϕ = 35 o, motsvarande maxvärdet för sand i tabell 3:1 i TD slänter och bankar. Friktionsvinkeln i friktionsjorden under leran har utvärderats utifrån utförda viktsonderingar, ϕ = 37 o l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

19 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 5 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar 3.6 Dimensionerande värden Partialkoefficienter Partialkoefficienter enligt tabell 1 nedan. Tabell 1: Partialkoefficienter Jordparameter Symbol Värde Friktionsvinkel (tan ϕ ) γ ϕ 1,3 Odränerad skjuvhållfasthet γ cu 1,5 Tunghet γ γ 1,0 Utvärdering av ƞ För dimensionering av slänter och bankar sätts ƞ 8 = 1,0. Gyttja land 1: ƞ (1,2) = 0,8 En oberoende undersökningspunkt. ƞ 3 = 1,05 Två till tre metoder, liten spridning, empiriskt samband ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 0,8 x 1,05 x 1,0 x 1,0 = 0,84 Gyttja land 2: ƞ (1,2) = 0,9 Tre oberoende undersökningspunkter. ƞ 3 = 1,05 Två till tre metoder, liten spridning, empiriskt samband ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 0,9 x 1,05 x 1,0 x 1,0 = 0,95 Lera land 1: ƞ (1,2) = 0,95 Tre oberoende undersökningspunkter. ƞ 3 = 1,05 Två till tre metoder, liten spridning, empiriskt samband ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 0,95 x 1,05 x 1,0 x 1,0 = 1,0 Lera land 2: ƞ (1,2) = 0,95 Tre oberoende undersökningspunkter. ƞ 3 = 1,05 Två till tre metoder, liten spridning, empiriskt samband ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 0,95 x 1,05 x 1,0 x 1,0 = 1,0 Gyttja 1: ƞ (1,2) = 0,9 Tre oberoende undersökningspunkter. ƞ 3 = 1,0 Två till tre metoder, liten spridning ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 0,9 x 1,0 x 1,0 x 1,0 = 0,9 Gyttja vatten 1: ƞ (1,2) = 0,9 Fyra oberoende undersökningspunkt. l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

20 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 6 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar ƞ 3 = 1,0 Två metoder, liten spridning ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 0,9 x 1,0 x 1,0 x 1,0 = 0,9 Lera vatten 1: ƞ (1,2) = 0,95 Tre oberoende undersökningspunkter. ƞ 3 = 1,0 Två metoder, liten spridning ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 0,8 x 1,05 x 1,0 x 1,0 = 0,95 Lera vatten 2: ƞ (1,2) = 0,95 Tre oberoende undersökningspunkter. ƞ 3 = 1,0 Två metoder, liten spridning ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 0,8 x 1,05 x 1,0 x 1,0 = 0,95 Lera vatten 3: ƞ (1,2) = 0,95 Tre oberoende undersökningspunkter. ƞ 3 = 1,0 Två metoder, liten spridning ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 0,8 x 1,05 x 1,0 x 1,0 = 0,95 Dimensionerande odränerad skjuvhållfasthet Det dimensionerande värdet beräknas: c ud = 1/ γ cu x ƞ cu x härlett c u Land: Gyttja land 1; c ud = (18 x 0,84)/1,5 = 10,1 kpa Gyttja land 2; c ud = (25 x 0,95)/1,5 = 15,8-0,9 kpa/m Lera land 1; c ud = (18 x 1,0)/1,5 = 12 kpa Lera land 2; c ud = (18 x 1,0)/1,5 = ,4 kpa/m Vatten: Gyttja 1; c ud = (13 x 0,9)/1,5 = 7,8 kpa Gyttja vatten 1; c ud = (3 x 0,9)/1,5 = 1,8 + 1 kpa/m Lera vatten 1; c ud = (13 x 0,95)/1,5 = 8.2 kpa Lera vatten 2; c ud = (11 x 0,95)/1,5 = 7 + 0,2 kpa/m Lera vatten 3; c ud = (13 x 0,95)/1,5 = 8,2 + 1,3 kpa/m Dimensionerande kombinerad skjuvhållfasthet Lera och gyttja; ϕ d = tan -1 (1/ 1,5 x 1,0 x tan 30 o ) = 23,9 o c d /c ud = 0,115 l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

21 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 7 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar Utvärdering av ϕ d i fyllning och friktionsjord ƞ ϕ = 1,0 Det dimensionerande värdet beräknas: ϕ d = tan -1 (1/ γ ϕ x ƞ ϕ x tan ϕ ) Dimensionerande värde på friktionsvinkeln i sprängstensfyllningen: ϕ d = tan -1 (1/ 1,3 x 1,0 x tan 45 o ) = 37,6 o Dimensionerande värde på den sandiga, grusiga, leriga fyllningen: ϕ d = tan -1 (1/ 1,3 x 1,0 x tan 35 o ) = 28,3 o Dimensionerande värde på friktionsjorden under leran: ϕ d = tan -1 (1/ 1,3 x 0,95 x tan 37 o ) = 28,8 o Havsnivå, grundvatten och portryck Dimensionerade porvatten- och grundvattentryck har beräknats från en fri grundvattenyta i nivå med havets lägsta lågvatten, nivå -1,34, och sedan svagt stigande med ökande avstånd från stranden. Portrycksfördelningen har antagits vara hydrostatisk. En känslighetsanalys avseende en portrycksökning har även utförts. I analysen har trycket i underkant kohesionsjord antagits ligga 1 m över markytan. 4 SLÄNTSTABILITETSKONTROLL En slänt med en beräknad säkerhetsfaktor som inte uppfyller kraven för erforderliga säkerhetsfaktorer, bedöms som otillfredsställande stabil. På motsvarande sätt bedöms en slänt med en beräknad säkerhetsfaktor som uppfyller kraven, som tillfredställande stabil. Tidigare förstärkningsåtgärder Stabilitetsförbättrande åtgärder finns i södra och centrala delen av undersökningsområdet i form av stödfyllning mot kajkanten bestående av sprängsten. I norra delen av undersökningsområdet är kajen förstärkt med en bakåtförankrad spont. Enligt hörsägen är den södra delen av sponten, ca 20 m lång och bakåtförankrad med ca 17 m långa dragstag, fäst i en mothållsplatta av betong. Sponten sträcker sig ca 35 m längs kajen och vattendjupet är ca 5 m. Norr om denna finns en mindre spont som troligtvis är mellan 7-10 m lång. Den 20 m långa sponten är, enligt samma källa, satt för mellan 35 till 38 år sedan, medan den grundare sponter är satt senare. Några ritningar över befintliga sponter har inte gått att finna. Enligt utredning från ScandiaConsult (1977) skulle varvskajen (delområde 3 i figur 3) anläggas som stödmur grundlagd på stödpålar. För att klara stabilitetskraven krävdes även bankpålning på en bredd av ca 10 m bakom stödmuren. Pålavskärningsplaner skulle ligga på nivån -1,0 och pålarna skulle förses med pålplattor. I beräkningen har antagits ett pålavskärningsplan på nivån -1,0 enligt ovan, samt med en bredd av ca 15, vilket verkar vara fallet efter fältbesöket. Ovan pålavskärningsplanet läggs en last på 10kPa, vilket representerar lasten av fyllningen som nedförs mellan pålplattorna. l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

22 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 8 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar Vattendjupet har i spontberäkningarna antagits vara 5 m vid den djupa sponten, samt 3 m vid den grunda sponten. Dessa båda sektioner i inte inmätta. Enligt hörsägen är vattendjupet ca 5 m vid den djupa sponten efter observation vid fältbesöket konstaterades att vattendjupet enbart är ca 0,5 till 1 m vid den norra delen av den grunda sponten och ökar sedan åt söder. 4.1 Val av erforderlig säkerhetsfaktor Lägsta godtagbara (erforderliga) säkerhetsfaktor för att stabiliteten för slänter och konstruktioner skall bedömas som tillfredsställande stabil är F EN > 1,0 för både odränerad och kombinerad analys. 4.2 Befintliga förhållanden Beräkningar har utförts för fyra sektioner med materialparametrar och övriga förutsättningar enligt ovan. Stabiliteten är tillfredställande för befintliga förhållanden i södra och norra delen av undersökningsområdet (delområde 1, 3 och 4). I de centrala delarna av undersökningsområdet (delområde 2) är säkerhetsfaktorn något för låg, vilket innebär att det inför framtida uppfyllnad av marken kommer att krävas någon form av grundförstärkning och/eller belastningsrestriktioner. Möjligheten att använda belastningsrestriktioner i kombination med avschaktning har använts nedan. För erhållen säkerhetsfaktor se tabell 2, nedan. En känslighetsanalys avseende en portrycksökning har utförts. Resultatet visar att för stora glidytor försämras inte stabiliteten vid en portrycksökning, däremot blir säkerhetsfaktorn något lägre för korta glidytor. Det är dock de stora glidytorna som är dimensionerande och de korta har säkerhetsfaktorer större än 1, Framtida förhållanden Alternativ med att införa belastningsrestriktioner Beräkningarna har utförts för två sektioner, med en marklast som avser permanent uppfyllnad till nivån +1,6 i delområde 2 och nivån +2,3 i delområde 1, samt en trafiklast på 13 kpa 15 m ifrån kaj i delområde 1 och 35 m ifrån kajkant i delområde 2. Beräknade säkerhetsfaktorer för framtida och för befintliga förhållanden framgår av Tabell 2. l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

23 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 9 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar Tabell 2: Beräknade säkerhetsfaktorer mot skred Sektion Beräkning F EN Bilaga Sektion B VBB Sektion B Befintliga förhållanden, odränerad analys 0,94 2:1 Befintliga förhållanden, kombinerad analys 0, Befintliga förhållande, kombinerad analys, 0, ökat portryck, 1 m över my. Framtida förhållanden, 1,0 2:2 belastningsrestriktioner, odränerad analys Framtida förhållanden, belastningsrestriktioner, kombinerad analys 1,0 --- Befintliga förhållanden, odränerad analys 1,14 2:3 Befintliga förhållanden, kombinerad analys 1,09 2:3 Framtida förhållanden, odränerad analys 1, Framtida förhållanden, kombinerad analys 1, Spont 20 m Befintliga förhållanden, odränerad analys 1,02 2:5 Spont 7-10 m Befintliga förhållanden, odränerad analys 1,16 2:6 Beräkningarna för delområde 1 visar att en belastningsrestriktion krävs (se figur 4). Denna innebär att markytan under tänkt brygga (0-15 m från befintlig kajkant) inte får ligga högre än nivån +1,3. På större avstånd än 15 m ifrån befintlig kaj, kan markytan höjas till nivån +2,3 samt belastas av trafik. Beräkningarna för delområde 2 visar att någon form av belastningsrestriktion alternativ grundförstärkning kommer krävas. Ett förslag på lösning för framtida förhållande redovisas nedan i figur 5. Denna lösning innebär att man under tänkt brygga (0 till 15 m från kajkant) utför en avlastningsschakt, i nivå med havsbotten utanför kajen. Från bryggan och 10 m inåt land (15 till 25 m från kajkant) får marken inte belastas, befintlig markyta är här ca +0,6. Mellan 25 och 35 m ifrån kajkant får marken höjas till nivån +1,6. 35 m ifrån kajkant får marken höjas till +2,3 alternativt höjas till +1,6 samt ha en trafiklast på 13 kpa (förslaget med parkeringsyta). Enligt detta alternativ krävs ingen grundförstärkning i form av ex pålar eller lättfyllning för uppfyllnad av markytan, vilket innebär att vi inte har någon kostnad för grundförstärkning. l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

24

25 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 11 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar Befintlig kaj Brygga +2,3 +1,3 15 m Trafiklast Figur 4: Nivårestriktioner för delområde 1 i Norra Hamnplan, Stenungsund. Från befintlig kaj och 15 m inåt land får markytan ligga på som högst nivå +1,3. På större avstånd än 15 m ifrån befintlig kaj kan markytan höjas till nivå +2,3 samt påföras en trafiklast. Befintlig kaj Brygga -1,5 +0,6 +1,6 15 m 10 m 10 m Trafiklast Figur 5: Nivårestriktioner för delområde 2 i Norra Hamnplan, Stenungsund. Från befintlig kaj och 15 m inåt land måste en avlastningsschakt utföras och markytan sänkas till nivån -1,5. 15 till 25 m ifrån kaj får markytan ligga på nivå +0,6. 25 till 35 m ifrån kajkant kan markytan höjas till +1,6. 35 m ifrån kajkant får marken höjas till +1,6 och påföras trafiklast (alternativt höjas till +2,3 utan trafiklast). Ovan angivna restriktioner gäller under förutsättning att man inte ökar vattendjupet närmast utanför småbåtskajen. Alternativ med fördjupning av vattendjupet Som alternativ till att belastningsrestriktioner införs finns även möjligheten att utöka befintlig spont i plan åt söder, så att den sträcker sig ända fram till betongpiren (delområde 4). Sponten bör dock sättas utanför befintlig sprängstensfyllning, på grund av att sponten inte kan slås ned i blockrik fyllning. I planerna för framtida exploatering vill kommunen eventuellt även öka vattendjupet på detta avsnitt närmast kajen, till ca 2 till 3 m djup. Detta skulle innebära en sänkning av bottnen med ca 1,5 m, 0 till 20 m ifrån befintlig kajkant. En muddring av havsbottnen närmast befintlig kaj skulle få en negativ effekt på stabiliteten. Detta på grund av att man tar bort jord, vars tyngd fungerar som mothållande kraft mot skred. Slutsatsen är att om man bestämmer sig för att muddra bör man säkerställa stabiliteten med en spont, snarare än att använda sig av belastningsrestriktioner. l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

26 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 12 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar 5 SÄTTNINGAR 5.1 Beräkningsförutsättningar Kontotroll av befintliga och framtida sättningar har utförts i programmet Geosuite Settlement, version Sättningsberäkningen har modellerats på två olika sätt, för att på detta vis bli en del av en känslighetsanalys. a) Modellerat situationen med tiden 0 på 60-talet. Dvs att befintlig fyllning lyfts bort och istället läggs på som en last vid tiden 0. Den framtida uppfyllnaden av marken läggs sedan på som ny last vid tiden 45 år (vilket skall motsvara idag). Den jordprofil och de jordparametrar som använts är de som återfinns idag. Gyttjan och leran är således något bättre än vad den var på 60-talet. b) Modellerat nuvarande situation, alltså nuvarande jordprofil som överst består av 2 m fyllning. I modellen har antagits en portrycksökning på grund av pålastningen. Denna portrycksökning är dock ej verifierad med uppmätta värden. Vid tiden 0 läggs en last på marken vilket skall representera den framtida uppfyllnaden. Normal dimensioneringsperiod för grundkonstruktioner är ca 80 till 120 år och omgivande markanläggning ca 40 år. I beräkningarna har därför ungefärliga sättningar angetts för en 100-årsperiod. 5.2 Resultat och slutsats Modell a visar att sättningarna, för befintlig och framtida uppfyllnad, kommer uppgå till ca 1,3 m. Sättningarna från år 0 till år 45 har dock redan utbildats vilket innebär att marken enligt beräkningen kommer sätta sig ytterligare ca 0,6 m (se figur 6 och bilaga 2:7 för indata till beräkningen). Figur 6: Modellering av sättningarna för uppfyllning från 1960-talet. l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

27 Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Dokumenttyp BERÄKNINGS PM Ärende STENUNGSUNDS KOMMUN NORRA HAMNPLAN Datum Rev Bilaga 2 Utfärdare S Jorild Kapitel Projektnummer Dokumentbeteckning Sida nr 13 (13) Stabilitets- och sättningsberäkningar Modell b visar att sättningarna, för befintlig och framtida uppfyllnad, kommer uppgå till ca 0,6 m (se figur 7). I båda modellerna pågår sättningarna under väldigt lång tid och sättningarna fortsätter utan att egentligen klinga av även efter 100 år. Figur 7: Modellering av sättningarna för befintliga förhållanden med en framtida uppfyllning av 0,5 m. Modell a har även använts för att uppskatta pågående sättningar från befintlig uppfyllnad. De pågående sättningarna i östra delen av undersökningsområdet uppgår beräkningsmässigt till ca 0,3 m inom en 100 årsperiod. l:\5250\stenungsunds kommun\ _norra hamnplan\3_dokument\36_pm\geo\pm bilaga-5 (stabilitetsutredning, eurocod).doc/js

28 SEKTION B BEFINTLIGA FÖRHÅLLANDEN ODRÄNERAD ANALYS Bilaga 2:1 FOS: JORDEGENSKAPER: 1.01 LAND VATTEN Norra Hamnplan, Stenungsund Sektion B, Odränerad analys Befintliga förhållanden File Name: Stabilitet sektion B odränerad.gsz Directory: L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\5_Beräkningar\G\2013\ Created By: Jorild, Sara Date: Method: Morgenstern-Price Direction of movement: Right to Left Slip Surface Option: Grid and Radius PWP Conditions Source: Piezometric Line FOS 1,05 Name: Fyllning Sprängsten Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 21 k N/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 37.6 Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Name: Fyllning Sand/lera Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 21 k N/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 28.3 Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Name: Gyttja Land 1 Cohesion': 10.1 kpa Name: Gyttja Land 2 C-Top of Layer: 15.8 kpa C-Rate of Change: -0.9 kpa/m C-Maximum: 12 kpa Name: Lera Land 1 Unit Weight: 16 k N/m³ Cohesion': 12 kpa Name: Lera Land 2 Unit Weight: 16 k N/m³ C-Top of Layer: 12 kpa C-Rate of Change: 0.4 kpa/m C-Maximum: 18 kpa Name: Gyttja 1 Unit W eight: 14.5 kn/m³ Cohesion': 7.8 k Pa Name: Gyttja Vatten 1 Unit W eight: 14.5 kn/m³ C-Top of Layer: 1.8 kpa C-Rate of Change: 1 kpa/m C-Maximum: 6.6 kpa Name: Lera vatten 1 Unit W eight: 16 kn/m³ Cohesion': 8.2 k Pa Name: Lera Vatten 2 Unit W eight: 16 kn/m³ C-Top of Layer: 7 kpa C-Rate of Change: 0.2 kpa/m C-Maximum: 8.2 kpa Name: Lera Vatten 3 Unit W eight: 16 kn/m³ C-Top of Layer: 8.2 kpa C-Rate of Change: 1.3 kpa/m C-Maximum: 17.7 kpa 2 Planerad brygga, 15 m bred. BH1 SC17 VBB21 VBB22 BH2 Name: Friktion Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 18 k N/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 28.8 VBB LLW -1,34 VBB19 Betong Sprängsten Fyllning Sprängsten Fyllning Sand/lera -4 Gyttja Land Gyttja 1 Gyttja Land 2 Lera Land VBB18 Gyttja Vatten 1 Lera vatten 1 Ni vå Lera Vatten 2 Lera Land 2-20 Lera Vatten Frik tion Avstånd

29 SEKTION B BELASTNINGSRESTRIKTIONER ODRÄNERAD ANALYS Bilaga 2:2 FOS: JORDEGENSKAPER LAND Name: Uppfyllnad M odel: Mohr-Coulom b Unit Weight: 18 kn/m³ Phi': 37.6 VATT EN Name: Gyttja 1 Cohesion': 7.8 kpa Norra Hamnplan, Stenungsund Sektion B Odränerad analys, belastningsrestriktioner File Name: Beräkning 5.gsz Directory: L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\5_Beräkningar\G\2013\Alternativa lösningar\ Created By: Jorild, Sara Date: Name: Fyllning Sprängsten M odel: Mohr-Coulom b Unit Weight: 21 kn/m³ Phi': 37.6 Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Name: Fyllning Sand/lera M odel: Mohr-Coulom b Unit Weight: 21 kn/m³ Phi': 28.3 Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Name: Gyttja Vatten 1 C-Top of Layer: 1.8 kpa C-Rate of Change: 1 kpa/m C-Maximum: 6.6 kpa Name: Lera vatten 1 Cohesion': 8.2 kpa 2 0 Method: Morgenstern-Price Direction of movement: Right to Left Slip Surface Option: Grid and Radius PWP Conditions Source: Piezometric Line LLW -1, BH1 SC17 VBB21 Planerad brygga, 15 m bred. Befintlig mark y ta A vlastnings schakt -1,5 10 m 10 m Bef markyta +0,5 till +0,6 35 m ifrån kajkant Parkeringsyta 13 kpa 60 m ifrån kajkant Fyllning Sand/lera VBB22 BH2 Uppfyllnad +1,6 Name: Gyttja Land 1 Cohesion': 10.1 kpa Name: Gyttja Land 2 C-Top of Layer: 15.8 kpa C-Rate of Change: -0.9 kpa/m C-Maximum: 12 kpa Name: Lera Land 1 Cohesion': 12 kpa Name: Lera Land 2 C-Top of Layer: 12 kpa C-Rate of Change: 0.4 kpa/m C-Maximum: 18 kpa Name: Lera Vatten 2 C-Top of Layer: 7 kpa C-Rate of Change: 0.2 kpa/m C-Maximum: 8.2 kpa Name: Lera Vatten 3 C-Top of Layer: 8.2 kpa C-Rate of Change: 1.3 kpa/m C-Maximum: 17.7 kpa Name: Friktion Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 18 kn/m³ Phi': 28.8 VBB VBB19 Fyllning Sprängsten Gyttja Land 1-6 Gyttja 1 Gyttja Land 2-8 Lera Land VBB18 Gy ttja Vatten 1 Lera vatten 1 Nivå Lera Vatten 2 Lera Land 2-20 Lera Vatten Frik tion Avstånd

30 SEKTION VBB B BEFINTLIGA FÖRHÅLLANDEN ODRÄNERAD ANALYS Bilaga 2:3 Norra Hamnplan, Stenungsund Name: Odränerad analy s File Name: Stabilitet VBB sektion B odrän.gsz Directory : L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\5_Beräkningar\G\2013\ Created By: Jorild, Sara Date: Method: Morgenstern-Price Direction of movement: Right to Left Slip Surface Option: Grid and Radius PWP Conditions Source: Piezometric Line 2 FOS: SC15 VBB6 JORDEGENSKAPER Land Name: Sprängsten Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 21 kn/m³ Phi': 37.6 Unit Wt. Above Water T able: 18 kn/m³ Name: Fyllning sand/lera Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 21 kn/m³ Phi': 28.3 Unit Wt. Above Water T able: 18 kn/m³ Name: Gyttja land 2 C-Top of Layer: 15.8 kpa C-Rate of Change: -0.9 kpa/m C-Maximum: 12 kpa Name: Lera Land 1 Cohesion': 12 kpa Name: Lera Land 2 C-Top of Layer: 12 kpa C-Rate of Change: 0.4 kpa/m Vatten Name: Gyttja 1 Cohesion': 7.8 kpa Name: Gyttja Vatten 1 C-Top of Layer: 1.8 kpa C-Rate of Change: 1 kpa/m C-Maximum: 6.6 kpa Name: Lera Vatten 1 Cohesion': 8.2 kpa Name: Lera Vatten 2 C-Top of Layer: 7 kpa C-Rate of Change: 0.2 kpa/m C-Maximum: 8.2 kpa VBB7 0 LLW -1,34 VBB4 VBB5 Sprängsten Sprängsten Fyllning sand/lera -2-4 Gyttja 1 Gyttja land 2 Nivå Gyttja Vatten 1 Lera Vatten 2 Lera Vatten 1 Lera Land 1 Berggrund Lera Land 1-12 Lera Land SEKTION VBB B BEFINTLIGA FÖRHÅLLANDEN KOMBINERAD ANALYS Avstånd Norra Hamnplan, Stenungsund Name: Kombinerad analys File Name: Stabilitet VBB sektion B komb.gsz Directory: L:\5250\Stenungsunds kommun\ _norra Hamnplan\5_Beräkningar\G\2013\ Created By: Jorild, Sara Date: Method: Morgenstern-Price Direction of movement: Right to Left Slip Surface Option: Grid and Radius PWP Conditions Source: Piezometric Line FOS 1, FOS: 1.09 FOS: 1.09 SC15 VBB6 JORDEGENSKAPER Land Name: Sprängsten Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 21 kn/m³ Phi': 37.6 Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Name: Fyllning sand/lera Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 21 kn/m³ Phi': 28.3 Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Name: Gyttja land 2 Model: Combined, S=f(depth) Phi': 23.9 Cu-Top of Layer: 15.8 kpa Cu-Rate of Change: -0.9 kpa/m C/Cu Ratio: Name: Lera Land 1 Model: Combined, S=f(depth) Phi': 23.9 Cu-Top of Layer: 12 kpa C/Cu Ratio: Name: Lera Land 2 Model: Combined, S=f(depth) Phi': 23.9 Cu-Top of Layer: 12 kpa Cu-Rate of Change: 0.4 kpa/m C/Cu Ratio: Vatten Name: Gyttja 1 Model: Combined, S=f(depth) Phi': 23.9 Cu-Top of Layer: 7.8 kpa C/Cu Ratio: Name: Gyttja Vatten 1 Model: Combined, S=f(depth) Phi': 23.9 Cu-Top of Layer: 1.8 kpa Cu-Rate of Change: 1 kpa/m C/Cu Ratio: Name: Lera Vatten 1 Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 16 k N/m³ Phi': 23.9 Cu-Top of Layer: 8.2 kpa C/Cu Ratio: Name: Lera Vatten 2 Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 16 k N/m³ Phi': 23.9 Cu-Top of Layer: 7 kpa Cu-Rate of Change: 0.2 kpa/m C/Cu Ratio: VBB7 0 LLW -1,34 VBB4 VBB5 Sprängsten Sprängsten Fyllning sand/lera -2-4 Gyttja 1 Gyttja land 2 Nivå Gyttja Vatten 1 Lera Vatten 2 Lera Vatten 1 Lera Land 1 Berggrund Lera Land 1-12 Lera Land Avstånd