Hamburgsund 3:220 m.fl.

Transkript

1 Hamburgsund 3:220 m.fl. Projekterings PM Göteborg Beställare: Tanums kommun Projektbeteckning: Hamburgsund 3:220 m.fl. Structor Mark Göteborg AB Uppdragsnummer: Uppdragsansvarig: Jimmy Aradi Handläggare: Johan Boström Structor Mark Göteborg AB, Kungsgatan 18, GÖTEBORG, Org nr:

2 Hamburgsund 3:220 mfl, Tanums kommun Projekterings PM beräkningar - Geoteknik sid. 2(9) Uppdragsnummer: Förhandskopia Innehållsförteckning INLEDNING... 3 UTFÖRDA MARKUNDERSÖKNINGAR... 3 MARKFÖRHÅLLANDEN ORIENTERING TOPOGRAFI OCH VEGETATION JORD OCH BERG YT- OCH GRUNDVATTENFÖRHÅLLANDEN BEFINTLIGA ANLÄGGNINGAR PLANERAD BYGGNATION... 6 STABILITETSFÖRHÅLLANDEN... 7 SÄTTNINGSFÖRHÅLLANDEN... 8 REKOMMENDATIONER... 8 H:\ Hamburgsund geo utr\g\text\projekterings PM\Projekteirngs PM.doc

3 Hamburgsund 3:220 mfl, Tanums kommun Projekterings PM beräkningar - Geoteknik sid. 3(9) Uppdragsnummer: Förhandskopia 1 INLEDNING På uppdrag av Tanums kommun har Structor Mark Göteborg AB utfört geoteknisk utredning i samband med upprättande av ny detaljplan för fastigheterna Hamburgsund 3:119, 3:220, 3:221. De tre fastigheterna (inklusive vattenområde) är tillsammans ca 1600 m 2. 2 UTFÖRDA UNDERSÖKNINGAR Området har undersökts och utretts i tidigare skeden bland annat vid upprättande av detaljplan för Skäret och arbetsplan för väg 905. De tidigare utredningarna behandlar ett större område men omfattar även de geotekniska frågeställningarna för de tre fastigheterna. I detaljplanen för Skäret utfördes även lodning inom det nu studerade området vilken legat till grund för föreliggande utredning. Ett urval av de tidigare utförda markundersökningarna samt hänvisning till vilken utredning undersökningarna hämtats ifrån redovisas i en separat handling benämnd Markteknisk undersökningsrapport, MUR, Hamburgsund 3:220 m.fl. daterad I samband med nuvarande utredning intervjuades markägare och byggnadsentreprenören som renoverade delar av kajen. En okulärbesiktning av området utfördes vid platsbesök vecka 33 år MARKFÖRHÅLLANDEN 3.1 Orientering Figur 1 - Fastigheterna sett från väg 905 Fastigheterna är belägna vid Stora Lökeskär ca 500 m nordväst om Hamburgsunds centrum i Tanums kommun. Fastigheterna ligger parallellt med väg 905, söder om fastigheten ligger fyra nybyggda bostads hus och norr om fastigheterna ligger ett flertal sjöbodar. Öster om väg 905 planeras ett nytt villaområde att byggas. I samband med byggnationen av villorna kommer även väg 905 att höjas. H:\ Hamburgsund geo utr\g\text\projekterings PM\Projekteirngs PM.doc

4 Hamburgsund 3:220 mfl, Tanums kommun Projekterings PM beräkningar - Geoteknik sid. 4(9) Uppdragsnummer: Förhandskopia 3.2 Topografi och vegetation. Markytan längs och öster om befintlig kaj är plan och lutar ej nämnvärt. Marknivån varierar mellan ca +0,9 och +1,3, marken utgörs huvudsakligen av grus. Direkt sydväst om kajen varierar sjöbotten mellan ca -0,9 och -1,0. Sjöbottens nivå minskar därefter åt syd-väst, i lutning ca 1:5, ut mot Hamburgsundskanalens farled där bottennivån ligger på ca -6. Planområdet gränsar till detaljplanen för Skäret, Hamburgsund 3:112, 3:2 m fl. I detaljplanen finns inga geotekniska bestämmelser rörande belastnings- eller muddringsrestriktioner. I byggnadsplanen för Långestrand, beläget söder om aktuellt planområde, finns geotekniska bestämmelser för det aktuella planområdet som innebär att muddring inte får utföras till ett större djup än 6 meter närmare land än 30 meter. Ytterligare uppfyllnader får inte heller utföras. 3.3 Jord och berg Området är uppfyllt från ursprunglig markyta. Jordlagerföljden består generellt av fyllning ovan lera som via ett friktionsjordslager vilar på berg. Jorddjupen varierar mellan ca 0,5 och 4,5 m i området ovan land, i kanalen har inga geotekniska fältundersökningar utförts. Öster om fastigheterna ökar jorddjupen. Norr om det studerade området går berget i dagen, se markering i bilaga 4-1. Undersökningar på fyllningens sammansättning saknas. Enligt markägaren består fyllningen av grovkrossad sprängsten och block (storgatsten). Lerans skjuvhållfasthet har utvärderats från utförd kolvprovtagning, vingförsök och CPTsonderingar. Sammanställning av undersökningar och sammanvägt härlett värde för lerans odränerade skjuvhållfasthet redovisas grafiskt i bilaga och i tabell nedan. Det sammanvägda värdet anses vara något konservativt val i den övre profilen då sonderingar som ligger närmast planområdet (och som överlagras av fyllning) visar en högre skjuvhållfasthet än det sammanvägda härledda värdet. Tabell Lerans odränerade skjuvhållfasthet och tunghet Lagerbenämning Sammanvägt härlett Nivå värde, c uk Tunghet, k Lera 1 +1,5 10 kpa 16 kn/m 3 Lera 2-1, ,2*z 1 kpa 16 kn/m 3 Lerans dränerade parametrar har antagits till c k=0,1* c uk och k = 30. Övriga materials geotekniska parametrar framgår i stabilitetsberäkningarna. Lerans vattenkvot varierar mellan 63 % och 79 % och dess konflytgräns varierar mellan 55 % och 72 %. Leran benämns som mellansensitiv med uppmätta sensitiviteter som varierar mellan 10 och 23. Lerans densitet är uppmätt till mellan 1,59 och 1,71 t/m 3. 1 z utgår från jordlagrets överkant H:\ Hamburgsund geo utr\g\text\projekterings PM\Projekteirngs PM.doc

5 Hamburgsund 3:220 mfl, Tanums kommun Projekterings PM beräkningar - Geoteknik sid. 5(9) Uppdragsnummer: Förhandskopia Sammanställning av bedömda jorddjup utifrån fältundersökningar, okulärbesiktning och uppgift från markägare redovisas i plan i bilaga Yt- och grundvattenförhållanden Inga grundvattenobservationer har utförts inom området för fastigheterna. I tidigare utredning utförd av GEO-gruppen har grundvattenobservationer utförts i två stycken portrycksmätare. Mätningarna visar en hydrostatisk portrycksfördelning med en grundvattenyta som varierar mellan nivåerna +0,1 och +0,5. Grundvattentrycket bedöms huvudsakligen att följa Hamburgsundskanalens ytvattenstånd. Karakteristiska vattenstånd i Hamburgsundskanalen är angivna till: Högsta högvattenyta, HHW Normal högvattenyta, HW Medelvattenyta, MW Normal lågvattenyta, LW Lägsta lågvattenyta, LLW +1,34 m +0,80 m -0,14 m -0,83 m -1,26 m Hamburgsundskanalen går mellan fastlandet och Hamburgö och har kontakt med havet både i norr och söder. Strömmarna i kanalen bedöms vara svaga och därmed förligger liten risk för erosion. 3.5 Befintliga anläggningar I fastigheten Hamburgsund 3:221 finns idag en ca 70 m 2 stor sjöbod. Sydvästra delen av sjöboden är grundlagd på träpålar och den nordöstra delen av sjöboden är grundlagd på sprängsten som vilar direkt på berg. Vid fältbesök noterades grovkrossad sprängsten/block under sjöboden. Figur 2 - Sjöbod i Hamburgsund 3:221 Figur 3 Spängstensuppfyllnad under sjöbod, foto taget vid fastighetsgräns mot Hamburgsund 3:228 Kajkanten i Hamburgsund 3:220 och 3:119 utgörs av en äldre träpallisad. I fastigheten Hamburgsund 3:220 har den befintliga träpallisden kompletterats med ny utanförliggande. De H:\ Hamburgsund geo utr\g\text\projekterings PM\Projekteirngs PM.doc

6 Hamburgsund 3:220 mfl, Tanums kommun Projekterings PM beräkningar - Geoteknik sid. 6(9) Uppdragsnummer: Förhandskopia vertikala träpålarna har slagits ned till berg/fast botten och skyddats mot skadedjur med utanpåliggande plaströr. I fastigheten Hamburgsund 3:119 har träpalissaden kompletterats med en innanför liggande betongmur. Muren utgörs av armeringskorgar som sänkts ned direkt bakom den gamla träpallisaden och har fyllts med betong. Utanför kajen finns två stycken träbryggor som är grundlagda på träpålar. Inom fastigheten Hamburgsund 3:220 är två baracker/moduler uppställda. Figur 4 Träpallisad längs kaj i fastighet Figur 3 Träpallisad längs kaj i fastighet Hamburgsund 3:220 Hamburgsund 3: Planerad byggnation Planområdet omfattar fastigheterna Hamburgsund 3:219, 3:220 och 3:221. Planområdet är detaljplanelagt sedan tidigare och det finns byggrätter för sjöbodar. En mindre del av området har en byggrätt med en 8,0 meter byggnadshöjd där det tidigare fanns en cistern. Planändringen innebär att byggrätterna för fastigheterna förändras. Utgångspunkten för förändringen är en bygglovssansökan för en kommersiell lokal på ca 170 m 2 inom fastigheten Hamburgsund 3:220. H:\ Hamburgsund geo utr\g\text\projekterings PM\Projekteirngs PM.doc

7 Hamburgsund 3:220 mfl, Tanums kommun Projekterings PM beräkningar - Geoteknik sid. 7(9) Uppdragsnummer: Förhandskopia 4 STABILITETSFÖRHÅLLANDEN Rekommenderad säkerhetsfaktor i en detaljerad utredning för planläggning rekommenderas av IEG Rapport 4:2010 till: F c > 1,7 1,5 (Odränerad analys) F k > 1,5-1,4 (Kombinerad analys) Bedömd erforderlig säkerhetsfaktor skall väljas utifrån de förhållanden som råder i området Följande gynnsamma och ogynnsamma förhållanden har identifierats: Gynnsamma förhållanden Begränsad utbredning av skred Ingen risk för sekundärpåverkan Ingen kvicklera Inga tecken på markrörelser Låg sensitivitet Homogen jord Glidytans läge i plan vald i farligaste delen av slänten ur stabilitetssynpunkt CPT-sonderingar är utförda In-situprovning är utförd med vingförsök Välkänd geometri Begränsade förväntade portrycksvariationer Karaktäristiska vattenstånd är kända Ogynnsamma förhållanden Risk för människoliv eller stor ekonomisk skada Risk för erosion Belastningsökningar Kohesionsjordar Tredimensionell analys krävs Glest undersökt vilket kräver antaganden som påverkar stabilitetsberäkningen (är dock valda på säkra sidan) Brant slänt (kaj) Erforderlig säkerhetsfaktor för att tillfredställande säkerhet mot brott skall föreligga har bedömts utifrån ovanstående förhållanden till F c >1,55 i odränerad analys och till F k >1,4 i kombinerad analys. Kajen utgörs av en pålad träpallisad ned till fast botten. Vid okulär besiktning syntes inga tecken på markrörelser och kajen bedöms vara i gott skick. Detta är en förutsättning för stabilitetsanalysen. I norra delen av området vid Hamburgsund 3:219 utgörs kajen av en gammal träpallisad med innanförliggande betongmur, här är jorddjupen små varför inga geotekniska stabilitetsproblem föreligger. H:\ Hamburgsund geo utr\g\text\projekterings PM\Projekteirngs PM.doc

8 Hamburgsund 3:220 mfl, Tanums kommun Projekterings PM beräkningar - Geoteknik sid. 8(9) Uppdragsnummer: Förhandskopia Stabilitetsberäkning har utförts i en sektion i mitten av planområdet. Områden med bergidagen och/eller fastmark förekommer både i norr och söder, se bilaga 4-1. Enligt uppgift har den nya träpalissadens pålar stoppslagits mot berg/fast botten. Pållängden uppgår till maximalt 8 meter. Jorddjupen i beräkningen anses vara något konservativt antagen och gällande för endast en liten del av området. I övriga delen så är jorddjupen betydligt mindre. I beräkningen har bottennivåerna ansatts utifrån utförda lodningar och området ovan land har ansatts till nivån +1,3. Stabilitetsberäkning utan några markbelastningar i tvådimensionell betraktelse visar att erforderlig säkerhetsfaktor inte uppnås (F c-2d =1,45), se bilaga 4-2. Vid beaktande av glidytans ändyteeffekter (tredimensionell betraktelse) uppnås erforderlig säkerhetsfaktor med marginal (F c-3d =1,65), se bilaga 4-3. För att tillfredsställande stabilitetsförhållanden skall föreligga bör belastningsrestriktioner införas i detaljplanen. Beräkning visar att ytan närmast kajen (från kajkant och 12 m österut) kan belastas med 5 kpa och resterande yta kan belasta med 20 kpa, se bilaga 4-4 och bilaga 4-5. I planen bör även skrivas ett förbud mot att muddra djupare än de bottennivåer som råder inom fastigheten idag. Hamburgsundskanalens farled kan muddras efter de restriktioner som står angivna i byggnadsplanen för Långstrand, dvs ned till nivån -6, 30 m ifrån kajkant. Se bilaga 4-6 för beräkning Stabilitetsberäkning i kombinerad analys med tvådimensionell betraktelse visar att erforderlig säkerhetsfaktor inte uppnås (Fk= 1,31), se bilaga 4-7. Längs ca 90 % av den kritiska glidytan är odränerade parametrar dimensionerande, se bilaga 4-8. Vid beaktande av glidytans ändyteeffekter i odränerad analys har säkerhetsfaktorn ökats med %. Med ledning av detta bör således säkerhetsfaktorn i kombinerad analys uppgå till mellan 1,42 och 1,48. 5 SÄTTNINGSFÖRHÅLLANDEN Inga laboratorieundersökningar avseende jordens sättningsegenskaper har utförts i området. Empirska samband från CPT-sonderingar visar att leran är normal- till svagt överkonsoliderad vilket innebär att sättningar kan utvecklas även vid små belastningar. Inga eller mycket små sättningar bedöms pågå idag. Eftersom jorddjupet/lerans tjocklek varierar inom området föreligger risk för att ogynnsamma differenssättningar kan uppstå vid en tillkottsbelastning. Därför rekommenderas att nya byggnader pålas eller kompensationsgrundläggs med lättfyllning. 6 REKOMMENDATIONER Den geotekniska utredningen visar inga hinder för att detaljplanen skall kunna genomföras med följande förbehåll - Av stabilitetsskäl bör tillåten tillskottsbelastning begränsas till 5 kpa i området från kajen och 12 m bakom den. Resterande yta får belastas med 20 kpa. Belastningarna är angivna utifrån en markyta på nivå +1,3. - Muddring till lägre nivå än de idag rådande bör inte utföras utan särskild utredning. Bottennivåerna framgår av planritning G01 i MUR daterad H:\ Hamburgsund geo utr\g\text\projekterings PM\Projekteirngs PM.doc

9 Hamburgsund 3:220 mfl, Tanums kommun Projekterings PM beräkningar - Geoteknik sid. 9(9) Uppdragsnummer: Förhandskopia - För att undvika differenssättningar bör byggnader pålas eller kompensationsgrundläggas med lättfyllning Structor Mark Göteborg AB Geoteknik Jimmy Aradi Uppdragsansvarig Johan Boström Handläggare H:\ Hamburgsund geo utr\g\text\projekterings PM\Projekteirngs PM.doc

10 Bilaga 3.3-1! # # # %& () ( ) (+, (+, (+, (+, (+, (+, (+, (+, (+,,!. H:\ Hamburgsund geo utr\g\proj\tau och rutinsammanställning.xlsx

11 Bilaga 4-1

12 Name: Fyllning Unit Weight: 20 kn/m³ Phi: 40 Bilaga Name: Friktionsjord Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 37 Name: Överbyggnad Unit Weight: 20 kn/m³ Phi: 38 Hamburgsund 3:220 m.fl. Sektion A Kombinerad analys Method: Morgenstern-Price FOS: Volume: m³ Resisting Moment: kn-m Activating Moment: 3174 kn-m Name: Lera 1 (komb) Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 30 C-Datum: 1.2 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Datum: 12 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0.1 Elevation: 0 m Name: Lera 2 (komb) Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 30 C-Datum: 1.2 kpa C-Rate of Change: kpa/m Cu-Datum: 12 kpa Cu-Rate of Change: 0.89 kpa/m C/Cu Ratio: 0.1 Elevation: -1 m LLW -1,26 Fastighetsgräns 30 m Lera 2 (komb) Överbyggnad Fyllning Lera 1 (komb) Directory: H:\ Hamburgsund geo utr\g\proj\stabilitet\ -10 Friktionsjord

13 Bilaga 4-3 Ärende Titel Handläggare Dokumentdatum Sida nr. L = M ( τ ) = f r M ( ) = W a+ Q b! # %!& τ fu = ( )! ) ( + ), & % # = + ( M τ fu A c +./ 0 / / ( +./ 0 #1 M ( τ 2 +./ f r ) M ( W a+ Q b) = ( % # 2 M ( τ ) L + M f r 2 τ fu A c = M ( W a+ Q b ) L 3 F F2 D =. 0 #1 2./ P ( F 2D O 1 O H:\ Nordlänken\BH\2\G\Proj\Beräkningar\Stabilitet\GC-port\Sektion NS (Sned sektion nordsydlig)\3d-stabilitet (NS).xls

14 Bilaga Name: Fyllning Unit Weight: 20 kn/m³ Phi: 40 Name: Lera 1 (od) Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 16 kn/m³ Cohesion: 12 kpa Hamburgsund 3:220 m.fl. Sektion A Odränerad analys stor Method: Morgenstern-Price FOS: Volume: m³ Resisting Moment: 4894 kn-m Activating Moment: kn-m Name: Lera 2 (od) Model: S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ C-Datum: 12 kpa C-Rate of Change: 0.89 kpa/m Limiting C: 0 kpa Elevation: -1 m Name: Friktionsjord Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 37 Name: Överbyggnad Unit Weight: 20 kn/m³ Phi: 38 LLW -1,26 Fastighetsgräns 30 m m 5 kpa Lera 2 (od) 20 kpa Överbyggnad Fyllning Lera 1 (od) Directory: H:\ Hamburgsund geo utr\g\proj\stabilitet\ -10 Friktionsjord

15 Bilaga 4-5 Ärende Titel Handläggare Dokumentdatum Sida nr. L = M ( τ ) = f r M ( ) = W a+ Q b! # %!& τ fu = ( )! +, ). / & /+ (( ) % # = (, M τ fu A c / (, 01 2 #3 M ( τ f r ) M ( W a+ Q b) = ( % # 4 + M ( τ ) L + M f r 2 τ fu A c = M ( W a+ Q b ) L (, F F2 D = 0 2 # P (, F 2D O 1 O H:\ Nordlänken\BH\2\G\Proj\Beräkningar\Stabilitet\GC-port\Sektion NS (Sned sektion nordsydlig)\3d-stabilitet (NS).xls

16 Bilaga Name: Fyllning Unit Weight: 20 kn/m³ Phi: 40 Name: Lera 1 (od) Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 16 kn/m³ Cohesion: 12 kpa Hamburgsund 3:220 m.fl. Sektion A Odränerad analys stor Method: Morgenstern-Price FOS: Volume: m³ Resisting Moment: kn-m Activating Moment: kn-m Name: Lera 2 (od) Model: S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ C-Datum: 12 kpa C-Rate of Change: 0.89 kpa/m Limiting C: 0 kpa Elevation: -1 m Name: Friktionsjord Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 37 Name: Överbyggnad Unit Weight: 20 kn/m³ Phi: 38 LLW -1,26 Fastighetsgräns 30 m 12 m 5 kpa 20 kpa Directory: H:\ Hamburgsund geo utr\g\proj\stabilitet\

17 Name: Fyllning Unit Weight: 20 kn/m³ Phi: 40 Bilaga Name: Friktionsjord Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 37 Name: Överbyggnad Unit Weight: 20 kn/m³ Phi: Hamburgsund 3:220 m.fl. Sektion A kombinerad analys Method: Morgenstern-Price FOS: Volume: m³ Resisting Moment: kn-m Activating Moment: kn-m Name: Lera 1 (komb) Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 30 C-Datum: 1.2 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Datum: 12 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0.1 Elevation: 0 m Name: Lera 2 (komb) Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 30 C-Datum: 1.2 kpa C-Rate of Change: kpa/m Cu-Datum: 12 kpa Cu-Rate of Change: 0.89 kpa/m C/Cu Ratio: 0.1 Elevation: -1 m LLW -1,26 Fastighetsgräns 30 m 12 m 5 kpa 20 kpa Directory: H:\ Hamburgsund geo utr\g\proj\stabilitet\

18 Bilaga 4-8 Hamburgsund 3:220 mfl, Tanums kommun Titel Dokumentdatum Rev datum Uppdragsnummer Handläggare Sid.nr. Friction angle vs. X Friction Angle ( ) X (m) Figur Friktionsvinkel mot x-koordinat för stabilitetsberäkning i kombinerad-analys. Grafen visar att den kritiska glidytan i kombinerad analys huvudsakligen sker som ett odränerat brott (ca 90 %). 1/1