Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås Geoteknisk utredning PM Planeringsunderlag Reviderad

Transkript

1 Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås Geoteknisk utredning PM Planeringsunderlag Reviderad Upprättad av: Joakim Wallgren / Sara Jorild Granskad av: Sara Jorild / Ulrika Isacsson

2 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Kund Alingsås Kommun Att: Cecilia Sjölin ALINGSÅS Konsult WSP Sverige AB Box Göteborg Besök: Ullevigatan 19 Tel: Fax: WSP Sverige AB Org nr: Styrelsens säte: Stockholm Kontaktperson Sara Jorild sara.jorild@wspgroup.se Tel: L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver 1.0 Innehåll 1 Uppdrag 3 Geotekniska undersökningar 3 3 Planerad bebyggelse 3 4 Geotekniska förhållanden Områdesbeskrivning 3 4. Jordlagerföljd Geohydrologiska förhållanden 7 5 Geotekniska rekommendationer Sättningsförhållanden 8 5. Stabilitetsförhållanden Grundläggning av byggnader 5.4 Erosion i strandområde 5.5 Översvämningsrisk 11 5 Bilagor / Ritningar 11 (1)

3 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: 1 Uppdrag WSP samhällsbyggnad, avdelning Geo Göteborg, har på uppdrag av Alingsås kommun, utfört en geoteknisk utredning som skall utgöra underlag för ny detaljplan vid Frostvägen i Alingsås. I korthet är bakgrunden att Alingsås kommun vill se över möjligheterna för nyexploatering av en obebyggd tomt vid Frostvägen. Enligt utlåtande från SGI, daterad , krävs kompletterade utredning och eventuella undersökningar för att bland annat svara på hur säkerheten påverkas av förändrad grundvattennivå i området samt risken för erosion och urspolning av fyllnadsmaterial. Ny text är gråmarkerad. Geotekniska undersökningar WSP utförde i maj 013 en geoteknisk undersökning som omfattar trycksondering, spetstryck-sondering, s.k. CPT-sondering, vingsondering, samt kolv- och skruvprovtagning. 014 och 015 utfördes grundvatten- och portrycksmätningar vid sex tillfällen i nysatta rör för att göra en prognostisering av 00-årsflödet. Resultaten från undersökningarna redovisas i särskilt dokument benämnt Markteknisk undersökningsrapport (MUR) daterad , reviderad Det finns ingen kännedom om tidigare geotekniska undersökningar på tomten. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver Planerad bebyggelse Enligt nuvarande planer skall tomten bebyggas med bostadshus i två våningar. Byggnaderna skall uppföras som souterräng. På grund av översvämningsrisken skall lägsta marknivå inom kvartersmark vara +61 och byggnaderna skall ha en konstruktion som är vattentät upp till nivån +6,. 4 Geotekniska förhållanden 4.1 Områdesbeskrivning Planområdet är ca 0,5 ha och är beläget i centrala Alingsås mellan Frostvägen och Säveån (se figur 1 samt foto 1 till 3). 3 (1)

4 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver 1.0 Figur 1. Planområdet som undersökts är streckat. Tomten är obebyggd och har en övre och en nedre platå som binds samman av en ca 4 m brant slänt. Den övre platån är gräsbevuxen och ligger längs med Frostvägen på nivån ca +63 till +64, medan den nedre platån är skogbevuxen och vätter ned mot Säveån på nivån ca +60. På den lägre platån återfinns mindre ansamlingar med vatten i markytan. Hela området sluttar från norr ned mot Säveån i söder. Marken sluttar brant sista metrarna innan Säveån. I norr avgränsas området mot Frostvägen, i söder mot Säveån och i väster och öster av bostadshus. 4 (1)

5 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: Foto 1: Fotot är taget från den övre platån mot tomtens västra del med Frostvägen löpandes bredvid. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver 1.0 Foto : Fotot är taget från den nedre platån mot norr mot Frostvägen och bostadsområdet i bakgrunden. 5 (1)

6 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: Foto 3: Fotot är taget från den övre platån mot östra delen av tomten och de angränsande bostadshusen. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver Jordlagerföljd Jorden består i de västra delarna av undersökningsområdet överst av mulljord och därunder av sand och silt som via lera underlagras av friktionsjord på berg. I de östra delarna av undersökningsområdet består jorden överst av fyllning som via lera underlagras av friktionsjord på berg. Sonderingarna har fått stopp på ca till 3 m djup under markytan i norra delen av undersökningsområdet och på ca 6 till 7 m djup i södra delen. Detta motsvarar nivåer på ca + till +34. Mulljorden är något sandig och siltig och har en tjocklek av ca 0, m. Den uppmätta vattenkvoten uppgår till ca 70 %. Fyllningens tjocklek är ca m och består av torrskorpelera. Den översta metern är torrskorpan mullhaltig för att sedan övergå till att bli siltig, med inslag av sandkörtlar och gruskorn. Vattenkvoten uppgår till mellan ca 0 och 5 %. Silten är sandig och ca 1 m tjock och återfinns i områdets västra del. Enligt Conradutvärdering av spetstrycksonderingarna återfinns även ett lager silt på mellan som mest 3 till 6 m djup under markytan. Sanden har en tjocklek av ca till 3 m. I den bakre delen av den nedre platån bedöms sanden vara fin. Sanden är siltig med inslag av silt- och lerskikt. Dess vattenkvot uppgår till mellan 0 och %. Leran har en tjocklek på mellan ca 3 och 9 m. leran är siltig och innehåller enstaka skalrester och siltskikt. Ner till ca m djup är leran även sulfidfläckig. Dess 6 (1)

7 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: vattenkvot uppgår generellt till mellan och 45 % och konflytgränsen uppgår till mellan och 35 %. Leran klassas som mellanplastisk. Leran klassas som överkonsoliderad. Lerans karakteristiska odränerade skjuvhållfasthet, c uk, har utvärderats från vingsondering, kolvprovtagning samt CPT-sonderingar och sammanställts i diagram (se MUR). Den korrigerade odränerade skjuvhållfastheten är 45 kpa ner till nivån +57,5, därunder ökar skjuvhållfastheten med 0,3 kpa/m ner till nivå +51. Därunder ökar skjuvhållfastheten med 0,5 kpa/m ner till nivå +4 för att sedan öka med 1,0 kpa/m under resten av lerprofilen. Leran är ner till nivån +51 högsensitiv med en sensitivitet på mellan ca 35 och 0 och övergår därefter till kvicklera med en sensitivitet på mellan ca 180 och 50, samt en omrörd skjuvhållfasthet på mellan ca 0,15 och 0,5 kpa. Friktionsjordens överyta under leran återfinns på mellan 3 till 31 m djup under markytan, vilket motsvarar nivån ca +3 till +37 och är som tjockast ca 4 m i undersökta punkter. Friktionsjorden har inte undersökts närmare. Berget har inte undersökts närmare. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver Geohydrologiska förhållanden Grundvattennivån i den övre akvifären har undersökts i utförda skruvborrhål och låg, på den nedre platån, på mellan 0, till 1, m under markytan, vilket motsvarar nivåerna +58,5 i väster och +59,8 i öster. På den övre platån låg vattennivån vid undersökningstillfället i maj på ett större djup än m under markytan. Vattenytan i Säveån låg vid mättillfället i maj 013 på nivån + 58,36. Sannolikt ligger grundvattennivån i den västra delen av den nedre platån i nivå med Säveån. Vid undersökningstillfället i maj 013 återfanns även pölar med stående vatten i markytan på den nedre platån. 014 installerades två portrycksstationer i leran på 11 respektive 5 m djup under markytan samt ett grundvattenrör i friktionsjorden under leran på 3 m djup under markytan. Trycknivåerna har avlästs vid sex tillfällen mellan den 7 januari och den 7 april 015. Uppmätt portryck i leran på 1 m djup motsvarar en ekvivalent grundvattenyta ca m under markytan, på 5 m djup motsvarar en ekvivalent grundvattenyta ca 0,5 m över markytan och i friktionsjorden på 31 m djup motsvarar en ekvivalent grundvattenyta ca 1 m under markytan. Karaktäristiska nivåer för Säveån varierar mellan +57,6 och +60,6 enligt Alingsås kommunen, se tabell 1. Högsta högvattenytan (HHW) ligger således över befintliga marknivåer och innebär att stora ytor riskerar att översvämmas. Eventuella framtida klimatförändringar gör att risken för översvämningar kommer att öka i framtiden. 7 (1)

8 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: Tabell 1. Beräknade vattenståndsnivåer, m ö h (RH000), i Säveån. Utdrag ur Swecos rapport. Nivåerna för Frostvägen är framtagna av Alingsås kommun. Värden inom parentes representerar nivåer efter åtgärder i form av kapacitetshöjning i Säveån och vattenreglering i Färgen, vilket enligt kommunen skall vara åtgärdade. Plats LLW HHW (0- årsflöde) HHW (0- årsflöde) Framtida HHW år 0 (Klimatpåverkat 0-årsflöde + 60%) d. Nybrogatan +60,5 +61,15 (+60,8) +6,1 (+61,65) e. Vänersborgsvägen +60,9 +61,5 (+61,7) +6,55 (+6,6) Frostvägen +57,6 +60,6 +6,14 Frostvägen Figur. Undersökningsområdet ligger mellan plats d och e (Sweco ) L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver Geotekniska rekommendationer 5.1 Sättningsförhållanden Enligt utförda CRS-försök, och empiri från vingsondering och kolvprovtagning, klassas leran som överkonsoliderad med minst 0 kpa för den nedre platån och något mindre för den övre platån. Detta innebär att leran klarar av att belastas med åtminstone 0 kpa på den nedre platån innan större sättningar uppkommer. Se konsolideringsdiagram, bilaga 1. Sättningsförhållanden måste detaljstuderas med hänsyn till belastningar i senare skede. 5. Stabilitetsförhållanden En stabilitetsutredning har utförts med avseende på skred. Se bilaga, Beräknings PM. Stabiliteten har beräknats i två sektioner, se figur 3 nedan, en i västra delen av undersökningsområdet och en i östra delen. Beräkningarna har utförts i kombinerad 8 (1)

9 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: och odränerad analys med hydrostatiska och artesiska (prognostiserat 00-årsflöde) portrycksfördelning mot djupet. Sektion 1 Sektion Säveån Figur 3: Stabiliteten har kontrollerats i två sektioner, sektion 1 och sektion. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver 1.0 Befintliga förhållanden Stabiliteten för området är tillfredställande för befintliga förhållanden. Framtida förhållanden I kommunens planer för framtida exploatering skall den nedre platån höjas till +61, på grund av översvämningsrisken, och suterränghus uppföras. Alingsås kommunen har på sina förslagsskisser lämnat ett område på 15 m närmast Säveån orört eftersom området har ett högt naturvärde. På den övre platån skall parkeringsytor anläggas. Möjligheten för en höjning av markytan på den övre platån på 0,5 m har även kontrollerats. På den övre platån har beräkningarna utförts med en trafiklast på 7 kpa för framtida parkeringsytor samt en marklast på kpa motsvarande en uppfyllnad på ca 0,5 m. För den nedre platån har beräkningarna utförts med en marklast på 40 kpa samt en uppfyllnad av marken till +61. Stabiliteten för den övre platån är tillfredställande för framtida förhållanden. 9 (1)

10 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: Stabiliteten för den nedre platån är tillfredställande för framtida förhållanden. En byggnad med en utbredd last av 40 kpa och en marknivåhöjning till nivån +61 kan utföras inom hela området för tänkt bebyggelse. Figur 4: Plankarta, daterad september 013, del av samrådshandlingen från Alingsås kommun. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver Grundläggning av byggnader Då leran, efter CRS-försök, visade sig vara överkonsoliderad så kan marken belastas med ungefär 0 kpa innan sättningar uppstår vilket innebär att framtida hus sannolikt kommer kunna grundläggas med platta på mark utan någon förstärkningsåtgärd. 5.4 Erosion i strandområde Inom undersökningsområdet finns det i dagsläget inget skydd mot erosion. Vid platsbesöket kunde det noteras tecken på erosion i form av mycket små skred och jord som släpper längs Säveåns bankar, se foto 4. Den översta jorden, bestående av sand och silt är mycket erosionskänslig. Framtida erosion kan orsakas av klimatförändringar som t ex högre vattenstånd eller ökande vattenflöden. (1)

11 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: Foto 4: Tecken på pågående erosion vid Säveån. Pilen pekar på en mindre skredkant. Erosionsskydd av samkrossmaterial bör göras i ordning och utformas så att det läggs upp till en nivå som lägst motsvarar 0,5 m över framtida högsta högvattenyta, i detta fall +6,7, och ned till nivå minst 1 m under lägsta lågvattenyta, i detta fall +56,6. Vidare bör erosionsskyddet ha en tjocklek på minst 0,5 m. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver Översvämningsrisk Områdets marknivåer på den nedre platån ligger under nivån för högsta högvatten (HHW) som enligt kommunen (tabell 1) är +60,6. På grund av klimatförändringar antas HHW fram till 0 stiga och ligga på +6,14. Enligt länsstyrelsen (faktablad vattendrag ) kan bostäder tillåtas i zon -3 (mellan nivån för klimatpåverkat 00-årsflöde och nivån för högsta beräknade flöde) med två villkor vid översvämning: Verksamheten ska fungera (t ex gå torrskodd till och från någon del av byggnaden) och byggnaden skall inte skadas. Det senare kravet tolkar kommunen som att grundkonstruktionen skall vara vattentät upp till högsta beräknade nivå. I översiktsplanen har kommunen därför bestämt att grundkonstruktionen skall utföras vattentäta till nivå +6,. För att minimera översvämningsrisken på den nedre platån planeras marken att höjas till +61 från en nuvarande marknivå på mellan ca +59 och Bilagor / Ritningar Bilagor: Konsolideringsdiagram Beräknings PM Bilaga 1 (1 sida) Bilaga (17 sidor) 11 (1)

12 Uppdragsnr: Daterad: Reviderad: Handläggare: Joakim Wallgren / Sara Jorild Detaljplan för bostäder vid Frostvägen i Alingsås PM Planeringsunderlag Status: WSP Samhällsbyggnad Geo Göteborg Joakim Wallgren / Sara Jorild L:\550\ Frostvägen, Alingsås\Dokument\PM\PM planeringsunderlag.docx Mall: Rapport Advanced 0.dot ver (1)

13 ,00 Konsolideringsdiagram bh W1 Spänning [kpa] ,00-8,00 Nivå -13,00-18,00 s'o s'cpt -3,00 0,8s'cpt Hansbo 1957 (kolv) so Hansbo 1957 (vinge) s'c -8,00 0,8 s'c 1Konsolidering

14 Dokumenttyp BERÄKNINGSBILAGA Datum Kapitel Bilaga Sida nr 1 (7) Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Ärende ALINGSÅS KOMMUN FROSTVÄGEN Utfärdare J Wallgren / Sara Jorild Projektnummer Dokumentbeteckning Stabilitetsberäkningar 1 ALLMÄNT I denna beräkningsbilaga redovisas underlag till släntstabilitetsberäkningarna, de valda erforderliga säkerhetsfaktorerna för att klassa en slänt att ha tillfredställande stabilitet, samt beräkning av släntstabilitet under befintliga och framtida förhållanden. Vid kontroll och dimensionering av slänter och bankar enligt partialkoefficientmetoden skall rekommendationer och krav enligt IEG Rapport 4:0, Tillämpningsdokument IEG Rapport 6:008 (TD slänter och bankar) följas. Beräkningarna för att kontrollera stabiliteten utförs i två sektioner med partialkoefficientmetoden. Läget för analyserade sektioner redovisas i figur 3 nedan. Alla nivåer enligt nedan är redovisade i höjdsystem RH000. Efter att detaljplanen varit ute på samråd inkom, , synpunkter från SGI. Bland annat gällande områdets grundvatten- och portryckssituation, hur hänsyn tagits till förekomsten av kvicklera samt risken för erosion och urspolning av fyllnadsmaterial. I denna reviderade upplaga har en dessa frågor försökt besvarats. De kompletterande beräkningarna har utförts i kombinerad och odränerad analys i sektion 1, vilken har ansetts vara den farligaste sektionen. Ny text är gråmarkerad. GEOTEKNISKT UNDERLAG Det geotekniska underlaget finns redovisat i Markteknisk Undersökningsrapport (MUR). Inom området finns följande undersökningar utförda: WSP st kolvprovtagningar o 3 st CRS-försök 5 st CPT-sonderingar 1 st vingsonderingar 3 st skruvprovtagning st trycksondering WSP 014 st Pp-rör 1 st Gw-rör 3 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 01 (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 L:\550\ Frostvägen, Alingsås\3_Dokument\36_PM_Rapport\Ber.PM\Ber.PM (Stabilitetsutredning, eurocode).docx

15 Dokumenttyp BERÄKNINGSBILAGA Datum Kapitel Bilaga Sida nr (7) Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Ärende ALINGSÅS KOMMUN FROSTVÄGEN Utfärdare J Wallgren / Sara Jorild Projektnummer Dokumentbeteckning Stabilitetsberäkningar 3.1 Val av geoteknisk kategori GK 3. Val av säkerhetsklass Säkerhetsklass SK; γ d = 0,91 har valts på grund av att de farliga glidytorna går ytligt (i friktionsjord och fast lera). Kvickleran återfinns på nivå +51 (markytan ligger på mellan ca +63 och +59). 3.3 Erforderlig säkerhetsfaktor Enligt TD slänter och bankar är erforderlig säkerhetsfaktor F EN = 1,1 i SK3 och F EN 1,0 i SK. 3.4 Dimensionerande laster I beräkningen för framtida förhållanden, för sektion 1 (A) och (B), har både en trafiklast från Frostvägen och framtida parkeringsyta (Q kj ) och en permanent last (G kj ), i form av egentyngden av en uppfyllnad av marken, använts. Q kj = kn/m respektive 5 kn/m (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, Härledda värden Materialegenskaper har utvärderats utifrån i området utförda geotekniska fält- och laboratorieundersökningar. Utvärdering av härlett c u i leran De härledda värdena presenteras i fig. 1 nedan. De geotekniska undersökningarna är utförda 013. Anledningen att kolven visar på sjunkande värde mot djupet kan ha att göra med att leran mot djupet blir mer sensitiv. Lerans dränerade hållfasthet har beskrivits med hjälp av en friktionsvinkel på ϕ = o, samt med en dränerad kohesion som är % av den odränerade skjuvhållfastheten (dvs. c =0,1 c u ). Empiriska samband som använts är: Skjuvhållfasthet C u : Larsson 1984 C u =(0,16+0,174*W L )*σ`c Förkonsolideringstryck σ`c: Hansbo 1957 σ`c = C u /0,45/ W L Den lerprofil som har identifierats; För både sektion A och B: cu = 45 kpa för nivå d +57,50 cu = ,3 kpa/m för nivå +57,5 d 51,0 L:\550\ Frostvägen, Alingsås\3_Dokument\36_PM_Rapport\Ber.PM\Ber.PM (Stabilitetsutredning, eurocode).docx

16 Dokumenttyp BERÄKNINGSBILAGA Datum Kapitel Bilaga Sida nr 3 (7) Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Ärende ALINGSÅS KOMMUN FROSTVÄGEN Utfärdare J Wallgren / Sara Jorild Projektnummer Dokumentbeteckning Stabilitetsberäkningar cu = ,5 kpa/m för nivå +51,0 d 4,0 cu = 51,5 + 1,0 kpa/m för nivå +4,0 d Figur 1: Härledda värden för c u. Utvärdering av ϕ i fyllning och friktionsjord Bestämning av friktionsvinkeln i fyllningsmassorna (bestående av torrskorpelera) har efter CPT-sonderingar utförda i området valts till ϕ = o Friktionsvinkeln i friktionsjorden av sand, grus och lera har valts till ϕ = 33 o 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. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\3_Dokument\36_PM_Rapport\Ber.PM\Ber.PM (Stabilitetsutredning, eurocode).docx

17 Dokumenttyp BERÄKNINGSBILAGA Datum Kapitel Bilaga Sida nr 4 (7) Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Ärende ALINGSÅS KOMMUN FROSTVÄGEN Utfärdare J Wallgren / Sara Jorild Projektnummer Dokumentbeteckning Stabilitetsberäkningar Alla leror: ƞ (1,) = 1,0 Fem oberoende undersökningspunkter ƞ 3 = 1,00 Två till tre metoder har använts, liten spridning i resultatet ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 1,0 x 1,0 x 1,0 x 1,0 = 1,00 All friktionsmaterial: ƞ (1,) = 1,0 Tre oberoende undersökningspunkter. ƞ 3 = 1,00 CPT-sonderingar har utförts. ƞ (4,5,6,7) = 1,0 Stor brottyta Vilket ger ƞ cu = 1,0 x 1,0 x 1,0 x 1,0 = 1,00 Dimensionerande odränerad skjuvhållfasthet Det dimensionerande värdet beräknas: c ud = 1/ γ cu x ƞ cu x härlett c u Land: Lera 1; c ud = (45 x 1,00)/1,5 =,0 kpa Lera ; c ud = (45 + 0,3/m x 1,00)/1,5 =,0 + 0, kpa/m Lera 3; c ud = (47 + 0,5/m x 1,0)/1,5 = 3 kpa + 0,33 kpa/m Lera 4; c ud = (51,5 + 1,0/m x 1,0)/1,5 = ,66 kpa/m Dimensionerande kombinerad skjuvhållfasthet Lera; ϕ d = tan -1 (1/ 1,5 x 1,0 x tan o ) = 3,9 o c d /c ud = 0,115 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 fyllningen (torrskorpeleran): ϕ d = tan -1 (1/ 1,3 x 1,0 x tan o ) = 3,9 o Dimensionerande värde på ytliga sandlagret: ϕ d = tan -1 (1/ 1,3 x 1,0 x tan 35 o ) = 6,5 o Havsnivå, grundvatten och portryck Dimensionerade porvatten- och grundvattentryck har beräknats från en fri grundvattenyta i nivå med Säveån och sedan svagt stigande med ökande avstånd från stranden i nivå med markytan. På den övre platån har den fria grundvattenytan i beräkningarna antagits ligga 1 m under markytan och på den nedre i nivå med befintlig markyta. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\3_Dokument\36_PM_Rapport\Ber.PM\Ber.PM (Stabilitetsutredning, eurocode).docx

18 Dokumenttyp BERÄKNINGSBILAGA Datum Kapitel Bilaga Sida nr 5 (7) Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Ärende ALINGSÅS KOMMUN FROSTVÄGEN Utfärdare J Wallgren / Sara Jorild Projektnummer Dokumentbeteckning Stabilitetsberäkningar En prognostisering av det maximala vattentrycket med återkomsstid 00 år har utförts. Beräkningarna visar att trycknivån i friktionsjorden under leran ligger 1,1 m högre än högsta uppmätta nivå från mars 015. I beräkningarna har LLW för Säveån använts, vilket är nivå +57,60. 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 Inga förstärkningsåtgärder har utförts i området då det är naturmark. 4.1 Val av erforderlig säkerhetsfaktor Lägsta godtagbara (erforderliga) säkerhetsfaktor för att stabiliteten för slänter och konstruktioner i ett kvickleraområde skall bedömas som tillfredsställande stabil är F EN = 1,1 för både odränerad och kombinerad analys. I undersökningsområdet har dock ytliga glidytor som inte når kvickleran antagits som tillfredställande stabila då F EN = 1,0. 4. Befintliga förhållanden Beräkningar har utförts för två sektioner med materialparametrar och övriga förutsättningar enligt ovan. Stabiliteten är tillfredställande för befintliga förhållanden för hela undersökningsområdet. För erhållen säkerhetsfaktor se tabell, nedan. 4.3 Framtida förhållanden Beräkningarna har utförts för två sektioner, både för den övre- och den undre platån. Beräkningarna har utförts dels med trafiklast från planerad parkeringsyta (7 kpa) på övre platån tillsammans med en möjlig uppfyllnad av övre platån på 0,5 m ( kpa i marklast). I beräkningen för den nedre platån har en uppfyllning till nivå +61 samt en tillkommande last på 40 kpa antagits. Beräkningarna har utförts i både kombinerad och odränerad analys. Resultaten redovisas i tabell nedan. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\3_Dokument\36_PM_Rapport\Ber.PM\Ber.PM (Stabilitetsutredning, eurocode).docx

19 Dokumenttyp BERÄKNINGSBILAGA Datum Kapitel Bilaga Sida nr 6 (7) Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Ärende ALINGSÅS KOMMUN FROSTVÄGEN Utfärdare J Wallgren / Sara Jorild Projektnummer Dokumentbeteckning Stabilitetsberäkningar Tabell : Beräknade säkerhetsfaktorer mot skred Sektion Sektion 1 (A) Sektion (B) Beräkning Befintliga förhållanden, odränerad analys, prognostiserat portryck Befintliga förhållanden, odränerad analys, hydrostatiskt Befintliga förhållanden, kombinerad analys, prognostiserad Befintliga förhållanden, kombinerad analys, hydrostatiskt Framtida förhållanden, kombinerad analys, prognostiserad, kpa övre platå Framtida förhållanden, odränerad analys, prognostiserad, 17 kpa övre platå Framtida förhållanden, odränerad analys, prognostiserat portryck, fy nivå +61 nedre platå samt 40 kpa huslast nedre platå, 17 kpa last övre platå Framtida förhållanden, odränerad analys, hydrostatiskt, fy nivå +61 nedre platå samt 40 kpa huslast nedre platå, 17 kpa last övre platå Framtida förhållanden, kombinerad analys, prognostiserat portryck, fy nivå +61 nedre platå samt 40 kpa huslast nedre platå, kpa last övre platå Befintliga förhållanden, odränerad analys Befintliga förhållanden, kombinerad analys Framtida förhållanden, odränerad analys (fy nivå +61 nedre platå samt 0 kpa huslast övre platå) Framtida förhållanden, kombinerad analys (fy nivå +61 nedre platå samt 0 kpa huslast övre platå) Framtida förhållanden, odränerad analys (fy nivå +61 nedre platå samt 40 kpa huslast övre platå) Framtida förhållanden utifrån kommunens förslagskiss, odränerad analys (fy nivå +61 nedre platå samt 40 kpa huslast nedre platå) Övre platå F EN Nedre platå Stor glidyta F EN Nedre platå Liten glidyta F EN Bilaga 1,08 1,01.1 1,08 1,31. 1,06 1,06.3 1,07 1,09.4 1,03.5 0,99.6 1,50.7 1,54 1,81 1,7 1,48.8 1,76 1,17.9 1, ,47 1,0 1,47 Den farligaste glidytan som går ner i kvickleran har F EN =1,48 (se bilaga.8). Eftersom säkerthetsfaktorn är högre än FEN=1,1 tas ingen ytterligare hänsyn till kvickleran i beräkningarna och risken för bakåtgripande skred behöver inte utredas. Beräkningarna för området visar att stabiliteten för framtida förhållanden, som innebär uppfyllning av nedre platån är tillfredsställande. Den övre platån är tillfredställande stabil för en trafiklast (parkeringsyta) på 7 kpa i kombination med en uppfyllnad av 0,5 m jord (motsvarande kpa). L:\550\ Frostvägen, Alingsås\3_Dokument\36_PM_Rapport\Ber.PM\Ber.PM (Stabilitetsutredning, eurocode).docx

20 Dokumenttyp BERÄKNINGSBILAGA Datum Kapitel Bilaga Sida nr 7 (7) Samhällsbyggnad Fackområde GEOTEKNIK Ärende ALINGSÅS KOMMUN FROSTVÄGEN Utfärdare J Wallgren / Sara Jorild Projektnummer Dokumentbeteckning Stabilitetsberäkningar Då marken de 15 närmsta meterna mot Säveån kommer förbli orörd pga högt naturvärde kommer stabiliteten mot slänten ner mot Säveån inte påverkas vid byggnation och bedöms därför som fortsatt tillfredsställande. Sektion 1 Sektion Säveån Figur 3: Stabilitetsberäkningar har gjorts i två sektioner Sektion 1 (A) och Sektion (B). 4.4 Övrigt Överskrids angivna belastningar ska stabilitetsutredning utföras enligt IEG Rapport 4:0, Tillämpningsdokument IEG Rapport 6:008 (TD slänter och bankar) för läst detaljerad utredning. Erforderliga åtgärder skall vidtas så att säkerheten uppnås. L:\550\ Frostvägen, Alingsås\3_Dokument\36_PM_Rapport\Ber.PM\Ber.PM (Stabilitetsutredning, eurocode).docx

21 Sektion 1 Factor of Safety 0,90-1,00 1,00-1, 1, - 1,0 1,0-1, 1, - 1,40 1,40-1,50 1,50-1, Frostvägen, Alingsås Name: Prognostiserat portryck LLW Description: Frostvägen, Alingsås Sektion 1 Odränerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Jorild, Sara File Name: Sektion 1 bef.gsz Date: Frostvägen Si Le 1 W11 W1 FEN = 1,08 Sa W13 Naturmark 1,01 LLW +57,6 Name: Sa Phi': 6,54 Name: Si Phi': 3,95 Name: Le 1 Model: Undrained (Phi=0) Cohesion': kpa 56 4 Nivå Le Le 3 0 Name: Le Model: S=f(datum) C-Datum: kpa C-Rate of Change: 0, (kn/m²)/m Datum (Elevation): 57,5 m Name: Le 3 Model: S=f(datum) C-Datum: 3 kpa C-Rate of Change: 0,33 (kn/m²)/m Datum (Elevation): 51 m Frostvägen 3 6 Le 4 8 Name: Le 4 Model: S=f(datum) C-Datum: 35 kpa C-Rate of Change: 0,67 (kn/m²)/m Datum (Elevation): 4 m Avstånd

22 Factor of Safety Sektion 1 0,90-1,00 1,00-1, 1, - 1,0 1,0-1, 1, - 1,40 1,40-1,50 1,50-1, Frostvägen, Alingsås Name: Hydrostatisk LLW Description: Befintliga förhållanden Odränerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Jorild, Sara File Name: Sektion 1 bef.gsz Date: Frostvägen Si Le 1 W11 1,08 W1 Sa W13 Naturmark FEN = 1,31 LLW +57,6 Name: Sa Phi': 6,54 Name: Si Phi': 3,95 Name: Le 1 Model: Undrained (Phi=0) Cohesion': kpa Nivå Le Name: Le Model: S=f(datum) C-Datum: kpa C-Rate of Change: 0, (kn/m²)/m Datum (Elevation): 57,5 m Piezometric Line: Le 3 Name: Le 3 Model: S=f(datum) C-Datum: 3 kpa C-Rate of Change: 0,33 (kn/m²)/m Datum (Elevation): 51 m Piezometric Line: Frostvägen 6 Le Name: Le 4 Model: S=f(datum) C-Datum: 35 kpa C-Rate of Change: 0,67 (kn/m²)/m Datum (Elevation): 4 m Piezometric Line: Avstånd

23 Factor of Safety 0,90-1,00 1,00-1, 1, - 1,0 1,0-1, 1, - 1,40 1,40-1,50 1,50-1, Frostvägen, Alingsås Name: Prognostiserat portryck LLW komb Description: Frostvägen, Alingsås Sektion 1 Kombinerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Jorild, Sara File Name: Sektion 1 bef.gsz Date: Frostvägen Si Le 1 komb W11 1,06 W1 Sa 4 W13 Naturmark FEN = 1,06 LLW +57,6 Name: Sa Phi': 6,54 Name: Si Phi': 3,95 Name: Le 1 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 (kn/m²)/m Nivå Frostvägen 6 Le komb Le 3 komb 18 6 Le 4 komb Name: Le komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0, (kn/m²)/m Name: Le 3 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: 3 kpa Cu-Rate of Change: 0,33 (kn/m²)/m Name: Le 4 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: 35 kpa Cu-Rate of Change: 0,67 (kn/m²)/m Avstånd

24 Factor of Safety Frostvägen, Alingsås Name: Hydrostatisk LLW komb Description: Befintliga förhållanden kombinerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Jorild, Sara File Name: Sektion 1 bef.gsz Date: Frostvägen Si Le 1 komb W11 1,07 W1 Sa 0,90-1,00 1,00-1, 1, - 1,0 1,0-1, 1, - 1,40 1,40-1,50 1,50-1,60 W13 Naturmark FEN = 1,09 LLW +57,6 Name: Sa Phi': 6,54 Name: Si Phi': 3,95 Name: Le 1 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 (kn/m²)/m 56 4 Nivå Le komb 18 Le 3 komb Name: Le komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0, (kn/m²)/m Name: Le 3 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: 3 kpa Cu-Rate of Change: 0,33 (kn/m²)/m Frostvägen 6 Le 4 komb 8 0 Name: Le 4 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: 35 kpa Cu-Rate of Change: 0,67 (kn/m²)/m Avstånd

25 Factor of Safety Frostvägen, Alingsås Name: Prognostiserat portryck LLW komb Description: Frostvägen, Alingsås Sektion 1 Kombinerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Jorild, Sara File Name: Sektion 1 framtida övre platå.gsz Date: Frostvägen Si Le 1 komb kpa W11 1,03 W1 Sa 4 0,90-1,00 1,00-1, 1, - 1,0 1,0-1, 1, - 1,40 1,40-1,50 1,50-1,60 W13 Naturmark LLW +57,6 Name: Sa Phi': 6,54 Name: Si Phi': 3,95 Name: Le 1 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 (kn/m²)/m Nivå Frostvägen 6 Le komb Le 3 komb 18 6 Le 4 komb Name: Le komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0, (kn/m²)/m Name: Le 3 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: 3 kpa Cu-Rate of Change: 0,33 (kn/m²)/m Name: Le 4 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: 35 kpa Cu-Rate of Change: 0,67 (kn/m²)/m Avstånd

26 Frostvägen, Alingsås Name: Prognostiserat portryck LLW Description: Frostvägen, Alingsås Sektion 1 Odränerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Jorild, Sara File Name: Sektion 1 framtida övre platå.gsz Date: Factor of Safety 0,90-1,00 1,00-1, 1, - 1,0 1,0-1, 1, - 1,40 1,40-1,50 1,50-1, Frostvägen 17 kpa ( kpa marklast + 7 kpa trafiklast p-yta) W11 0,99 Naturmark Name: Sa Phi': 6,54 Name: Si Phi': 3, Si Le 1 W1 Sa 4 W13 LLW +57,6 Name: Le 1 Model: Undrained (Phi=0) Cohesion': kpa Nivå Le Le 3 Name: Le Model: S=f(datum) C-Datum: kpa C-Rate of Change: 0, (kn/m²)/m Datum (Elevation): 57,5 m Name: Le 3 Model: S=f(datum) C-Datum: 3 kpa C-Rate of Change: 0,33 (kn/m²)/m Datum (Elevation): 51 m Le Name: Le 4 Model: S=f(datum) C-Datum: 35 kpa C-Rate of Change: 0,67 (kn/m²)/m Datum (Elevation): 4 m 34 3 Frostvägen Avstånd

27 1,50 Frostvägen, Alingsås Name: Stabilitetsberäkning Prognos rev Description: Frostvägen, Alingsås Sektion 1 Odränerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Jorild, Sara File Name: Sektion 1 40kPa n 61 stor och liten Prognos.gsz Date: Factor of Safety 1,00-1, 1, - 1,0 1,0-1, 1, - 1,40 1,40-1,50 1,50-1,60 1,60-1,70 1,70-1,80 1,80-1,90 Name: Fy Unit Weight: 0 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi':, Frostvägen Name: Sa Phi': 6, kpa Si Le 1 W11 17 kpa W1 40 kpa Fy Sa + 61 FEN = 1,50 W13 Naturmark LLW +57,6 Name: Si Phi': 3,95 Name: Le 1 Model: Undrained (Phi=0) Cohesion': kpa Nivå Le Le 3 Name: Le Model: S=f(datum) C-Datum: kpa C-Rate of Change: 0, (kn/m²)/m Datum (Elevation): 57,5 m Name: Le 3 Model: S=f(datum) C-Datum: 3 kpa C-Rate of Change: 0,33 (kn/m²)/m Datum (Elevation): 51 m Le Name: Le 4 Model: S=f(datum) C-Datum: 35 kpa C-Rate of Change: 0,67 (kn/m²)/m Datum (Elevation): 4 m Avstånd

28 1, Frostvägen, Alingsås Name: Stabilitetsberäkning Prognos komb Description: Frostvägen, Alingsås Sektion 1 kombinerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Jorild, Sara File Name: Sektion 1 40kPa n 61 stor och liten Prognos.gsz Date: Frostvägen Si Le 1 komb W11 kpa W1 40 kpa Fy Sa FEN = 1,50 W13 Naturmark Factor of Safety 1,00-1, 1, - 1,0 1,0-1, 1, - 1,40 1,40-1,50 1,50-1,60 1,60-1,70 1,70-1,80 1,80-1,90 LLW +57,6 Name: Fy Unit Weight: 0 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi':,1 Name: Sa Phi': 6,54 Name: Si Phi': 3,95 Name: Le 1 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 (kn/m²)/m Nivå Le komb Le 3 komb 18 0 Name: Le komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0, (kn/m²)/m Name: Le 3 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: 3 kpa Cu-Rate of Change: 0,33 (kn/m²)/m Le 4 komb 3 8 Name: Le 4 komb Phi': 3,9 Cu-Top of Layer: 35 kpa Cu-Rate of Change: 0,67 (kn/m²)/m Avstånd

29 Nivå Name: Stabilitetsberäkning P1 Description: Frostvägen - Alingsås Sektion B Kombinerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Wallgren, Joakim File Name: Sektion B bef komb.gsz Date: Frostvägen Let W14 1,73 F/Let Le 3 Si Le 4 W15 Le 1 Le Fos: 1,17 LLW: +57,60 Le Le 1 F/Let Name: F/Let Phi': 3,95 Cu-Top of Layer: 0 kpa Name: Let Phi': 3,95 Cu-Top of Layer: 0 kpa Name: Si Phi': 3,95 Name: Le 1 Phi': 3,95 Cu-Top of Layer: kpa Name: Le Phi': 3,95 Cu-Top of Layer: kpa Name: Le 3 Model: Combined, S=f(datum) Phi': 3,95 Cu-Datum: kpa Cu-Rate of Change: 0, kpa/m Datum (Elevation): 57,5 m Name: Le 4 Model: Combined, S=f(datum) Phi': 3,95 Cu-Datum: 3 kpa Cu-Rate of Change: 0,33 kpa/m Datum (Elevation): 51 m Name: Le 5 Model: Combined, S=f(datum) Phi': 3,95 Cu-Datum: 35 kpa Cu-Rate of Change: 0,67 kpa/m Datum (Elevation): 4 m Le Avstånd

30 Nivå Name: Stabilitetsberäkning P1 Description: Frostvägen - Alingsås Sektion B Kombinerad analys Method: Morgenstern-Price Created By: Wallgren, Joakim Last Edited By: Wallgren, Joakim File Name: Sektion B fy.gsz Date: Frostvägen Let 0 kpa W14 1,47 F/Let Fy Le Si Område som enligt kommunen måste lämnas orört W15 Le 1 Le Fos: 1,68 LLW: +57,60 Le Le 1 F/Let Name: F/Let Phi': 3,95 Cu-Top of Layer: 0 kpa Name: Let Phi': 3,95 Cu-Top of Layer: 0 kpa Name: Si Phi': 3,95 Name: Fy Unit Weight: 19 kn/m³ Phi': 7,4 Name: Le 3 Model: S=f(datum) C-Datum: kpa C-Rate of Change: 0, kpa/m Datum (Elevation): 57,5 m Name: Le 4 Model: S=f(datum) C-Datum: 3 kpa C-Rate of Change: 0,33 kpa/m Datum (Elevation): 51 m Name: Le 5 Model: S=f(datum) C-Datum: 35 kpa C-Rate of Change: 0,67 kpa/m Datum (Elevation): 4 m Le 4 Name: Le 1 Model: S=f(depth) C-Top of Layer: kpa 4 40 Name: Le Model: S=f(depth) C-Top of Layer: kpa 38 Le Avstånd