Hägernäs station, Täby kommun Projekterings-PM/Geoteknik

Transkript

1 Täby kommun

2 Täby kommun Beställare: Täby kommun Stadsbyggnadskontoret Täby Beställarens representant: Magnus Nissar Konsult: Uppdragsledare Handläggare Norconsult AB Storgatan Luleå Birgitta Nyström Birgitta Nyström Uppdragsnr: Filnamn och sökväg: Kvalitetsgranskad av: Tryck: n:\103\21\ \g\beskr-pm\projekteringspm_hägernäs station.docx NN Norconsult AB

3 3 (13) Innehållsförteckning 1. FÖRUTSÄTTNINGAR Uppdrag Syfte UNDERLAG FÖR PROJEKTERINGEN UNDERSÖKNINGAR Tidigare Utförda Styrande dokument Geotekniska förhållanden Topografi och markbeskaffenhet Jordlagerbeskrivning Allmän jordlagerbeskrivning Jordlagerbeskrivning Befintliga konstruktioner Härledda egenskaper Hållfasthets- och deformationsegenskaper Dimensionering och beräkningar Typ av beräkning Beskrivning Stabilitetsberäkning Sättningsberäkning Underlag för kontrollprogram Bilagor Bilaga 1 CPT - Härledda värden Bilaga 2 Laboratorieanalyser 1. FÖRUTSÄTTNINGAR 1.1. Uppdrag På uppdrag av Täby kommun har Norconsult AB utfört geoteknisk undersökning för vändplan för buss och breddning av bussgata vid Täby kommun. Täby kommun

4 4 (13) 1.2. Syfte Undersökningarna syftar till att utgöra underlag för: - Geotekniskt projekteringsunderlag för vändplan för buss, parkeringsyta och ny infartsväg samt breddning av befintlig bussgata. Det aktuella området är beläget i anslutning till Hägernäs station på Roslagsbanan i Hägernäs, Täby kommun. 2. UNDERLAG FÖR PROJEKTERINGEN Följande handlingar utgör underlag: Primärkarta Planritning 100T0201, ÅF Normalsektion 100T401, ÅF UNDERSÖKNINGAR 3.1. Tidigare Följande geotekniska undersökningar har tidigare utförts: WSP, , Roslagsbanan, Viggbyholm-Rydbo,geo- ritningar WSP, , Projekt Roslagsbanan dubbelspår Österskärsgrenen, Viggbyholm Rydbo. Teknisk PM 3, Geoteknik.Dagvattenrening vid kv. Stupet och Hägernäs station, ÅF, Hägernäs station , Projekterings PM geoteknik 3.2. Utförda Norconsult AB har genom Norconsult Fältgeoteknik AB utfört geoteknisk undersökning i juni Laboratorieanalys har utförts på Sweco geolab i Stockholm. Resultat av fält- och labundersökning framgår av MUR geo, Norconsult.

5 5 (13) 4. Styrande dokument Följande styrande dokument har beaktats: - TK Geo 11 (Publikation 2011:047) - IEG Rapport 2:2008, rev 2 - Schaktbarhetsklassificering -85, BFR Rapport R 130: Anläggnings AMA 10 - SGF Fälthandbok 1:96 - SGF Beteckningssystem (version 2001:2) - Skruvprovtagning ISO :2006, Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:96 - Grundvattenrör ISO :2006, Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:96 - Trycksondering, Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:96 - Slagsondering, SS-EN ISO :2005, Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:96 - Kolvprovtagning, Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:96 - Trycksondering, ISO :2006, Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:96 5. Geotekniska förhållanden 5.1. Topografi och markbeskaffenhet Området ligger i anslutning till Hägernäs station och Roslagsbanan. Området utgörs av kraftigt sluttande terräng i söder, med berg i dagen, som planar ut i riktning norrut mot Roslagsbanan. En öppen plan yta ansluter mot Roslagsbanan. Planen utgörs av en gräsbevuxen grusad yta. Befintlig bussgata ligger på gränsen mellan den branta sluttningen i söder och det flackare området i norr. Bussgatan omgärdas av skog. Undersökt område begränsas i norr av Roslagsbanan och ett dike som löper från Roslagsbanan i sydostlig riktning och korsar befintlig bussgata i områdets östligaste del. Marknivån inom området för bussgata och vändplan varierar från nivå ca +8,5 i områdets östra del till ca nivå +13,0 i väster.

6 6 (13) 5.2. Jordlagerbeskrivning Allmän jordlagerbeskrivning Jordlagerföljd i läge för undersökt område har översiktligt tolkats till följande; Mulljord; återfinns endast i ringa omfattning. Ett tunt skikt om ca 0 0,1 m påträffas ställvis. Fyllning; med mäktighet om ca 0,2-1,0 m. o grusig siltig sand o sandigt grus o mullhaltig siltig sand med växtdelar. Lera; med största mäktighet om ca 6 m, utgörandes av följande delar o Torrskorpelera; varvig med tunna finsandskikt med varierande mäktighet från 0,6 till 1,8 m. o Varvig lera; lera med finsandskikt och roströr och sulfidfläckig lera med roströr, med mäktighet varierande mellan 0,6-6,5 m. Friktionsjord; grusig sand vilandes på, Berg. Fyllning; Fyllning har en mäktighet om ca. 0,2 1,0 m i undersökta partier. Grusig siltig sand och siltig sand tillhör materialtyp 3B och tjälfarlighetsklass 2. Sandigt grus tillhör materialtyp 2 och tjälfarlighetsklass 1. Mullhaltig siltig sand tillhör materialtyp 5B och tjälfarlighetsklass 4. Fyllningen är mycket fast lagrad. Lera; återfinns i områdets västra del, dvs områdets öppna plana yta. Lerans övre del karakteriseras av en torrskorpelera med en varierande mäktighet; från 0,6 m till 1,8 m innehållandes skikt av finsand. Undersökt torrskorpelera har en skjuvhållfasthet om ca 21 kpa. Lerans undre del karakteriseras av en varvig lera med en mäktighet varierades från 0 6,5 m. Den varviga leran har en skjuvhållfasthet mellan ca kpa, och resultat av utförda CRS-försök tyder på att leran i undersökt område är överkonsoliderad. Lera tillhör materialtyp 4B och tjälfarlighetsklass 3. Lerans schaktbarhet bedöms tillhöra klass 1. Friktionsjord; återfinns i direkt i ytan i områdets östra del. Väster ut överlagras friktionsjorden av lera. Den ytliga friktionsjorden utgörs av ett tunt lager grusig

7 7 (13) sand på berg. Den djupare liggande friktionsjorden har inte provtagits. Där friktionsjord förekommer tolkas lagringstäthet som medelfast till fast. Friktionsjord tillhör materialtyp 2 och tjälfarlighetsklass 2. Friktionsjordens schaktbarhet bedöms tillhöra klass 3-4. Jordlagerföljden beskrivs nedan och på ritningarna G101, G301-G202: Jordlagerbeskrivning Området begränsas i söder av befintlig bussgata, i norr av Roslagsbanan och i nordost av ett dike som korsar bussgatan i öster. Undersökningar har utförts i två punkter på södra sidan om befintlig bussgata, i områdets västra del. På södra sidan om bussgatan sluttar terrängen brant med berg i dagen. Övergången till flackare terräng går vid bussgatan, som på en kort sträcka går i bergskärning. Marknivån inom området för bussgata och vändplan varierar från nivå ca +8,5 i områdets östra del till ca nivå +13,0 i väster. Geotekniska förhållanden I de två undersökningspunkterna i sydväst är jorden fast lagrad direkt i ytan. Ett tunt vegetationsskikt i ytan underlagras av ca 1, 0 m siltig lera med skikt av finsand. Leran underlagras av siltig sand. Den befintliga planen utgörs av fyllning ner till ett djup av ca 0,6-1,0 m under ett tunt ytskikt av vegetation. Fyllningen är fast lagrad och dess sammansättning utgörs av grusig siltig sand, grusig sand och sandigt grus. Fyllningen underlagras av löst lagrad varvig lera ner till ca 7,5 m under markytan. Mäktigheten minskar i riktning öster ut för att i kanten av den öppna planens yta, övergå till fyllning på grusig sand, med mellan 0,6 1, 3 m till fast lagrad undergrund. I anslutning till dikespassagen har djupet åter ökat till fast lagrad undergrund och i ytan påträffas 0, 2 m fyllning av grusig sandig lera på sandig siltig torrskorpelera på sandig siltig lera. Torrskorpan har här en mäktighet på 1,8 m. Den sandiga siltiga leran har en mäktighet på ca 0,7 m. På östra sidan diket, i borrpunkt NC16 finns en löst lagrad, ca 0,5 m tjock mullhaltig siltig sandig fyllning i ytan. Fyllningen underlagras av mycket fast lagrad sandigt grus. Stopp har erhållits mot sten, block eller berg i de flesta av undersökningspunkterna. I övriga punkter har sonderingar utförts till fast lagrad jord.

8 8 (13) Geohydrologiska förhållanden Grundvattennivån har uppmätts i öppna provtagningshål och bedöms ligga 1,1-1,8 m under markytan vilket motsvarar nivån ca +11,8 på ovansidan av bussgatan till +7,6 på den nedre sidan, dvs på den öppna planen. Geotekniska åtgärder Större delen av vändplanen och parkeringen kommer att utformas med bank. Förslagsvis dimensioneras överbyggnad för bussgata och vändplan utifrån materialtyp 4B och tjälfarlighetsklass 3. Bankfyllning kan utföras med jord av materialtyp 2 eller 3B enligt CEB.321 AMA Anläggning 10. Alla fyllningsarbeten skall föregås av vegetationsavtagning. Sättningar kommer att utbildas dels pga uppfyllnaden av området. För att minska risken för sättningar bör överlast utföras för att ta ut sättningarna i förväg. Sättningar på ca 3-5 cm kan förväntas uppkomma från en utbredd last på ca 12 kpa. På grund av sättningarna rekommenderas förbelastning med liggtid minst 6 månader inom området. Överlasten skall bestå av friktionsjord, t.ex. sand eller morän, med en minsta tunghet av 1,7 ton/m 3. Överlasten bör ligga tills sättningarna har avklingat. Under denna period utförs sättningsuppföljning. Alternativt kan ytorna göras färdiga upp till förstärkningslagret som görs med viss överhöjning, vilka får ligga tills sättningar har utbildats, varpå slutjustering och bärlager påförs. Infartsvägen kommer att gå i både på bank och i skärning. Bergskärning kan bli aktuellt. Troligt berg har påträffats 0,6 0,8 m under markytan i de övre belägna punkterna längs vägens sträckning. Vid eventuell kurvrätning eller breddning av befintlig bussgata vid korsningen med diket i området östra del bör förlängning av befintlig trumma grundläggas med tjock trumbädd. Schakt under grundvattennivån kan bli aktuellt på vissa partier. Siltiga och sandiga jordar är erosionkänsliga och/eller flytbenägna vid vattenöverskott och samtidig bearbetning, vilket måste beaktas vid schaktning under grundvattenytan samt vid nederbörds- och snösmältningsperioder Schaktytor skall under byggtid vintertid skyddas mot tjäle.

9 9 (13) 5.4. Befintliga konstruktioner En öppen plan yta finns i anslutning till Roslagsbanan. Befintlig bussgata ligger på gränsen mellan den branta sluttningen i söder och det flackare området i norr och går söder om den öppna ytan. 6. Härledda egenskaper Valda värden redovisas nedan. Härledda värden från CPT-sondering redovisas i Bilaga Hållfasthets- och deformationsegenskaper Nedan redovisas utvärderade värden på friktionsvinkel, odränerad skjuvhållfasthet utifrån sonderingsmotståndet vid trycksondering och CPT-sondering Fyllning Tunghet över gvy 20 kn/m 3 Tunghet under gvy 10 kn/m 3 Friktionsvinkel 26 o Torrskorpelera Tunghet över gvy 18 kn/m 3 Tunghet under gvy 8 kn/m 3 Odränerad skjuvhållfasthet 21 kpa Friktionsvinkel 23 o Varvig lera Tunghet över gvy 17 kn/m 3 Tunghet under gvy 7 kn/m 3 Friktionsvinkel 23 o Odränerad skjuvhållfasthet 14 kpa Grusig sand /morän Tunghet över gvy 22 kn/m 3 Tunghet under gvy 12 kn/m 3 Friktionsvinkel 30 o Sättningsmodul 50 MPa

10 10 (13) 7. Dimensionering och beräkningar 7.1. Typ av beräkning Beskrivning Stabilitetsberäkning har utförts i en sektion för kontroll av stabiliteten mot Roslagsbanan vid uppfyllnad av vändplanen med parkeringar. Sättningsberäkning har utförts för kontroll av sättningarnas storlek vid olika fyllnadshöjder och lermäktigheter Stabilitetsberäkning Stabilitetsberäkningen har utförts enligt TK Geo. Två beräkningar har utförts, dels för slänt mot Roslagsbanan, se fig. 2 och dels för stabiliteten för befintlig bussgata där vändplanen ansluter med dike, se fig. 3. Följande geometri ligger till grund för beräkningar, se även fig. 2 och 3. Marken är uppfylld till nivån +10,1. Slänter har en lutning på 1:3 Geometrin under vägbanken är osäker, eftersom det inte finns någon undersökningspunkt i befintlig väg. Vald geometri utgår från att det är samma mäktighet på leran under hela vägbanken som den är i punkt NC5. På södra sidan om bussgatan är jorden fast lagrad i punkterna NC1 och NC2. Fig.2 Stabilitetsberäkning för slänt mot Roslagsbanan

11 11 (13) Stabilitet för vändplan och parkering med studerad geometri och valda materialparametrar bedöms som tillfredsställande. Beräknad säkerhetsfaktor F c = 2,02 som jämförs med rekommenderad F c 1,5. Fig. 3 Stabilitetsberäkning för befintlig vägbank Beräkningen visar att vägbanken precis är stabil i utförandet där dike och slänt kräver schakt i befintlig vägbank. Beräknad säkerhetsfaktor F c =1,01, dvs slänten klarar inte rekommenderad F c 1,5. Schakt i befintlig slänt bör minimeras för att inte äventyra vägbankens stabilitet Sättningsberäkning Marksättning av last på grund av uppfyllnad av planerad vändplan och parkering har studerats för en uppfyllnadsnivå på 0,6 m. Beräknad marksättning uppgår till storleksordningen 3-5 cm Underlag för kontrollprogram Vid schaktningsarbeten skall det kontrolleras att de förutsättningar som angivits överensstämmer med verkliga förhållanden. Avvikelser skall utan dröjsmål meddelas till Beställarens geotekniker. Sättningskontroll skall utföras.

12 12 (13) Norconsult AB Väg och Bana Geoteknik Birgitta Nyström

13 Norconsult AB Storgatan Luleå ,