Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun

Transkript

1 Projekterings PM och Dimensioneringsrapport - Geoteknik Klippans Kommun Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Malmö

2 Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Projekterings PM och Dimensioneringsrapport - Geoteknik Datum Uppdragsnummer Utgåva/Status Färdig handling Martin Dreifaldt Martin Dreifaldt Jonas Edin Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Skeppsgatan Malmö Telefon Fax Organisationsnummer

3 Innehållsförteckning 1. Objekt Ändamål Underlag för beräknings PM Styrande dokument Markförhållanden Geotekniska förhållanden Geohydrologiska förhållanden Dimensionering Dimensioneringsförutsättningar Geoteknisk kategori Säkerhetsklass Erforderlig Säkerhetsfaktor Dimensionerande laster Karakteristiska materialparametrar Dimensionerande materialparametrar Bruksgränstillstånd Brottgränstillstånd Beräkningar Resultat Slutsatser Fortsatt projektering Referenser... 9 Bilagor Bilaga 1 Beräkningar (8 s) Bilaga 2 Illustrering av tillåtna uppfyllningshöjder (1 s) p:\64mas2\6712\ \4_proj\g\text\pm\projekterings pm geoteknik_industritomt.docx Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

4 Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Projekterings PM och Dimensioneringsrapport - Geoteknik 1. Objekt Ramböll Sverige AB har, på uppdrag av Klippans kommun, utfört en geoteknisk undersökning för detaljplan för del av fastigheten Klippan 3:8. Fastigheten är planerad för industri och affärsverksamhet. I samband med detta har en kontroll av stabilitetsförhållandena vid uppfyllning utretts. 2. Ändamål Denna PM avser beskrivning av de geotekniska förutsättningarna inom aktuellt område samt redovisa resultaten från de stabilitetsberäkningar som utförts. Ändamålet med denna rapport är att utreda möjlig utfyllnad. Några beräkningar eller antaganden gällande sättningar har inte gjorts i denna utredning. 3. Underlag för beräknings PM Markteknisk undersökningsrapport (MUR) upprättad av Ramböll Sverige AB, daterad Ritning, Förslag till detaljplan för del av Klippan 3:8. 4. Styrande dokument Denna rapport ansluter till SS-EN med tillhörande nationell bilaga. IEG Rapport 6:2008, Rev Markförhållanden Markytan inom området lutar generellt åt väst och sydväst. I inmätta punkter, för beräkningssektionerna, varierar marknivån mellan +25,6 och +19,1. Det lägsta, och det högsta hörnet av området är inte inmätt men förslag till detaljplan visar höjdkurvor på +19 till + 25 inom området. Området angränsar till slänter ner till väg 13 i väst och Fabriksvägen i syd. Dessa vägar ligger i skärning på cirka 1,5 till 4 meter. Marken utgörs i dag av åker. 1 av 9 Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

5 5.1 Geotekniska förhållanden Undersökningarna visar att området består av mullhaltig lera på siltig torrskorpelera på lera. Den mullhaltiga leran är mellan 0,1 och 0,3 meter mäktig. Torrskorpeleran som påträffats i 3 av 4 borrhål är uppmätt till mellan 0,7 och 0,9 meter mäktig. Leran har påträffats ner till 7 meters djup där sonderingarna avslutats utan stopp. Leran är mellanplastisk med en uppmätt konflytgräns på mellan 38 och 55 % i leran, vattenkvoten är uppmätt till mellan 28 och 37 %. Leran har en låg till medelhög odränerad skjuvhållfasthet, med de lägre värdena uppmätta främst i de 2 cpt:er som inte uppfyller SGF:s kvalitétsklasser. Enligt jordartskartan [3] underlagras leran av morän eller odefinierad friktionsjord. Några djup till friktionsjorden finns inte angivna inom det aktuella området. Den största angivna kohesionsjordsmäktigheten angiven på kartan, för den aktuella geologiska formationen är 17 meter. Detta är troligtvis mäktigare än leran på den aktuella platsen. Djup till berg är enligt SGU:s brunnsarkiv mellan 41,5 och 45 m (brunns-id respektive ) inom fastigheten Svetsaren 1 som liggen inom 300 meter från den aktuella platsen. 5.2 Geohydrologiska förhållanden Grundvattenytor har bedömts visuellt i fält i 2 borrhål. Dessa är både bedömda till 2 meters djup. 2 av 9 Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

6 6. Dimensionering 6.1 Dimensioneringsförutsättningar Dimensionering av grundläggningen utförs enligt IEG Rapport 6:2008, Rev 1, tillämpningsdokument till Svensk standard SS-EN Eurocode 7. Geotekniska parametrar är gällande för en uppfyllning inom eller i omedelbar anslutning till undersökt område, dimensionerad enligt DA Geoteknisk kategori Gällande geoteknisk kategori är GK Säkerhetsklass Gällande säkerhetsklass är SK Erforderlig Säkerhetsfaktor Säkerhetsklass 2 medför att faktorn F EN, kravet på säkerhetsfaktor i program som beräknar totalsäkerhetsfaktorn, sätts till: F EN = 1,0 enligt tabell 4.2 [1] 6.5 Dimensionerande laster Säkerhetsklass 2 medför att den dimensionerande lasten beräknas enligt: Geo.Last = 1,1 + 1,4 enligt ekvation 4.1 [1] d = 0,91 för SK2 G kj = Permanent last Q kj = Variabel last Detta ger: Geo.Last = 1,0 + 1,27 enligt ekvation 4.1b [1] Trafiklaster är hämtade ut TK Geo 11 [4]. Laster för byggnader är uppskattade och motsvarar ungefär en normal tvåvåningsbyggnad. Laster för uppfyllnad är valda så de täcker in de tyngsta naturliga materialen som rimligtvis kan användas för uppfyllnaden. Lasterna redovisas i Tabell 1. 3 av 9 Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

7 Tabell 1: Laster. Lastfall Uppfyllnad Byggnader Trafik 1) Korta glidytor, uppställningsplats 2) Långa glidytor, uppställningsplats G kj = 22 kn/m 3 - G kj = 22 kn/m 3 - Q kj = 15 kn/m 2 1,27. Q kj = 19 kn/m 2 Q kj = 10 kn/m 2 1,27. Q kj = 13 kn/m 2 3) Industrilokal G kj = 22 kn/m 3 G kj = 20 kn/m 2 - Värsta fallet är då en belastning på 20 kpa utöver den uppfyllnad som görs. 6.6 Karakteristiska materialparametrar Härledningen av den odränerade skjuvhållfastheten har gjort utifrån SGI Info 15 och utvärderats i programmet Conrad. Resultatet av denna härledning redovisas i Figur 1. Värderat härlett medelvärde för lerans och torrskorpelerans odränerade skjuvhållfasthet, c u, är 45 kpa. De effektiva hållfasthetsparameterna utvärderas enligt vedertagen empiri enligt följande: = 30 enligt ekvation 3.3 [1] =0,1 enligt ekvation 3.4b [1] Tungheter är antagna enligt SGI Information 3 och TK Geo 11 [4]. = där är parameterns härledda, värderade, medelvärde och är omräkningsfaktorn se Tabell 2. För friktionsvinkeln,, gäller tan = tan och sätts till 1,0. Då den dränerade skjuvhållfastheten härleds ur den odränerade skjuvhållfastheten används samma omräkningsfaktor för dessa parametrar. 4 av 9 Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

8 Figur 1: Odränerad skjuvhållfasthet, härledda värden. = enligt ekvation 3.6 [1] Tabell 2: Omräkningsfaktorer för den odränerade skjuvhållfastheten. (1,2) 0,97 3 0,9 (4,5,6,7) 1,0 8 1,0 0,87 Karakteristiska värden på materialparametrarna redovisas i Tabell Dimensionerande materialparametrar = Där x k är det karakteristiska värdet, x d är det dimensionerande värdet och är partialkoefficienten för jordparametrar. Koefficienten redovisas i Tabell Bruksgränstillstånd Behandlas ej i detta dokument. 5 av 9 Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

9 6.9 Brottgränstillstånd Partialkoefficienter för jordparametrar,, är valda med utgångspunkt i tabell A.4(s) i VVFS 2009:19, nationellt tillämningsdokument till SS-EN Tabell 3: Partialkoefficienter för jordparametrar, Egenskap och material (M2) Friktionsvinkel, ' (tillämpas på tan ') 1,3 Effektiv kohesion, c' 1,3 Odränerad skjuvhållfasthet, cu, 1,5 Tunghet, 1,0 Dimensionerande värden visas, tillsammans med karakteristiska värden, i Tabell 4. Enligt DA3 gäller dimensionerande värden enligt M2. I de fall materialen ska behandlas som både dränerat och odränerat skall det ogynnsamma fallet vara dimensionerande. Dimensionerande grundvattenyta bör sättas till underkant av torrskorpeleran då inga mätningar har utförts. Tabell 4: Karakteristiska och dimensionerande parametrar. Jordlager Vägöverbyggnad Djup Torrskorpelera 0 1,0 Material-egenskap Tunghet Effektiv tunghet Friktionsvinkel Tunghet Effektiv tunghet Odränerad skjuvhållfasthet Friktionsvinkel Lera 1,0 - Tunghet Effektiv kohesion Effektiv tunghet Odränerad skjuvhållfasthet Friktionsvinkel Effektiv kohesion Karakteristisk parameter k = 20 kn/m 3 ' k = 13 kn/m 3 ' k = 38 k = 19 kn/m 3 ' k = 9 kn/m 3 c u;k = 39 kpa ' k = 30 c = 3,9 kpa k = 17 kn/m 3 ' k = 7 kn/m 3 c u;k = 39 kpa ' k = 30 c = 3,9 kpa Dimensionerande parameter (M2) d = 20 kn/m 3 ' d = 13 kn/m 3 ' d = 31 d = 19 kn/m 3 ' d = 9 kn/m 3 c u;d = 26 kpa ' d = 24 c d = 3 kpa d = 17 kn/m 3 ' d = 7 kn/m 3 c u;d = 26 kpa ' d = 24 c d = 3 kpa 6 av 9 Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

10 7. Beräkningar Beräkningar har utförts i programmet Slope/W, version 7.19, med Morgenstern- Prices metod och optimerade cirkulärcylindriska glidytor. Uppfyllnader har helt behandlats som laster vid beräkningarna. Detta betyder att uppfyllnadens skjuvhållfasthet inte har tillgogoräknats. I de fall där områdesgränsen ligger innanför vägslänten (sektion A och B) har lasten interpolerats linjärt från 0 kpa i vägsläntens krön till full last i gränsen för detaljplanen. I det fallet där detaljplanen sträcker sig ut i vägslänten har full last antagits i släntkrönet. Inte i någon av beräkningarna har någon uppfyllnad beräknats i vägens skärningsslänt mot området. Utifrån jordartskartan bedöms det att det inte är relevant att beräknade glidytor i lera djupare än till nivå +-0. Detta bedöms som ett konservativt antagande. Då inga portrycksmätningar har utförts har grundvattenytan satts i underkant av torrskorpeleran och portrycksökningen har antagits vara hydrostatisk mot djupet. Detta antagande bedöms vara konservativt. 8. Resultat Resultaten av beräkningarna redovisas i Tabell 5 samt i Bilaga 1. Sektionernas Placering visas i Bilaga 2. Tabell 5: Resultat från stabilitetsberäkningar (höjder i RH2000). Sektion/Beräkning A/Uppfyllnad till +24 A/Uppfyllnad till +24 laster på mothållande lameller borttagna B/Uppfyllnad till +23 laster på mothållande lameller borttagna C/Uppfyllnad till +22 Säkerhetsfaktor odränerad analys Säkerhetsfaktor Kombinerad analys 1,08 1,04 1,08 1,04 1,07 1,05 1,49 1,02 Redovisas i Bilaga 1:1 Bilaga 1:2 Bilaga 1:3 Bilaga 1:4 Bilaga 1:5 Bilaga 1:6 Bilaga 1:7 Bilaga 1:8 7 av 9 Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

11 9. Slutsatser Vissa restriktioner på uppfyllningshöjd måste läggas på området, vissa mindre delar av detaljplanen får inte fyllas upp alls. Dessa restriktioner baseras på beräkningarna utifrån undersökningsresultat och vissa antaganden. Mer utförligare undersökningar och annorlunda lösningar gällande planläggningen av området kan ge andra beräkningsresultat som leder till att andra restriktioner kan/måste läggas på området. De nu föreslagna restriktionerna redovisas i Bilaga 2. I de områden som inte markeras i Bilaga 2 kan uppfyllnad ske i rät linje mellan de områden som markeras av restriktioner. Lutningen på vägens skärningsslänt får inte förändras utan att det först gjorts en geoteknisk utredning av stabiliteten till följd av en sådan förändring. Exempel på åtgärder som möjligen skulle kunna leda till att det går att fylla till högre nivåer diskuteras nedan. I beräkningarna har ett hydrostatiskt porvattentryck som motsvarar en grundvattenyta i underkant av torrskorpeleran antagit. Detta är sannolikt ett konservativt antagande. Med långtidsmätningar och/eller mätningar och portrycksprognostisering enligt skredkommissionen [2] kan porvattentrycket troligtvis sänkas i beräkningarna vilket skulle leda till att en högre uppfyllnad tillåts i sektion C. Lätta material till exempel lättklinker, skumglas eller EPS skulle kunna användas i uppfyllningen. Detta skulle leda till att uppfyllningen skulle belasta den befintliga marken mindre än det antagits i beräkningarna och tillåta en högre uppfyllnad. Vidare skulle strängare restriktioner nära skärningsslänten sannolikt leda till att restriktionerna längre från vägen skulle kunna lättas. Det vill säga, mindre uppfyllningar nära vägen skulle ge större möjligheter till uppfyllningar längre från vägen. Om restriktionerna utnyttjas maximalt kommer det inom området ske en uppfyllnad, lokalt, på 4 meter. Vid en sådan stor uppfyllnad bör sättningar beaktas. Till slut bör det poängteras att planering av ett område med risk för skred än en iterativ process. Önskemål i form av olika uppfyllningar och belastningar på jorden kan ofta tillfredställas genom olika tekniska lösningar eller genom att andra restriktioner än de som nu föreslås, läggs på området. 8 av 9 Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

12 10. Fortsatt projektering Då planerna för området blir mer detaljerade bör geotekniker ingå i projekteringen. Sättningar bör beaktas och hanteras för uppfyllnader och byggnader. Byggnader tyngre än 20kPa måste antingen pålas, alternativt skall vidare utredning göras i avseende på stabiliteten. Då vägar och byggnader i området projekteras skall vidare geotekniska undersökningar utföras för att kunna ge rekommendationer för grundläggning av dessa objekt. Parametrar och jordlagertolkningar gjorda i denna rapport kan endast användas som en utgångspunkt för vidare projektering av grundläggningar. 11. Referenser [1] IEG Rapport 6:2008, Rev 1. [2] Anvisningar för släntstabilitetsutredningar, Skredkommissionens Rapport 3:95. [3] SGU ser. Aa nr 42, Jordartskartan, 3C Helsingborg NO. [4] TK Geo 11, Trafikverkets tekniska krav för geokonstruktioner. 9 av 9 Projekterings PM Geoteknik_industritomt Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun Unr

13 Bilaga 1:1 File Name: SekA.gsz Created By: Martin Dreifaldt Date: Name: O Med maxlast Method: Morgenstern-Price Name: Le O Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 26 kpa Name: Överbyggnad Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 23 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: Name: Let O Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 19 kn/m³ Cohesion: 26 kpa Uppfyllnad till +24 samt 20 kpa ytlast 20 kpa ytlast 25 Let O 20 Överbyggnad Le O 5 0 Directory: P:\64mas2\6712\ \4_PROJ\G\Proj\Ber\

14 1.600 File Name: SekA.gsz Created By: Martin Dreifaldt Date: Name: K Med maxlast Method: Morgenstern-Price Name: Le K Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 17 kn/m³ Phi: 24 C-Top of Layer: 3 kpa Cu-Top of Layer: 26 kpa Bilaga 1: Name: Överbyggnad Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 23 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: Name: Let K Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 24 C-Top of Layer: 3 kpa Cu-Top of Layer: 26 kpa 30 Uppfyllnad till +24 samt 20 kpa ytlast 20 kpa ytlast 25 Let K 20 Överbyggnad Le K 5 0 Directory: P:\64mas2\6712\ \4_PROJ\G\Proj\Ber\

15 Bilaga 1:3 File Name: SekA.gsz Created By: Martin Dreifaldt Date: Name: O Med maxlast (2) Method: Morgenstern-Price Name: Le O Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 26 kpa Name: Överbyggnad Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 23 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: Name: Let O Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 19 kn/m³ Cohesion: 26 kpa Uppfyllnad till +24 samt 20 kpa ytlast 20 kpa ytlast Let O 20 Överbyggnad Le O 5 0 Directory: P:\64mas2\6712\ \4_PROJ\G\Proj\Ber\

16 File Name: SekA.gsz Created By: Martin Dreifaldt Date: Name: K Med maxlast (2) Method: Morgenstern-Price Name: Le K Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 17 kn/m³ Phi: 24 C-Top of Layer: 3 kpa Cu-Top of Layer: 26 kpa Bilaga 1: Name: Överbyggnad Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 23 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: Name: Let K Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 24 C-Top of Layer: 3 kpa Cu-Top of Layer: 26 kpa Uppfyllnad till +24 samt 20 kpa ytlast 20 kpa ytlast 25 Let K 20 Överbyggnad Le K 5 0 Directory: P:\64mas2\6712\ \4_PROJ\G\Proj\Ber\

17 Bilaga 1:5 File Name: SekB.gsz Created By: Martin Dreifaldt Date: Name: O Med maxlast Method: Morgenstern-Price Name: Le O Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 26 kpa Name: Överbyggnad Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 23 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 31 Name: Let O Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 19 kn/m³ Cohesion: 26 kpa Uppfyllnad till +23 samt 20 kpa ytlast 20 kpa ytlast Let O Överbyggnad Le O 5 Directory: P:\64mas2\6712\ \4_PROJ\G\Proj\Ber\

18 Bilaga 1:6 File Name: SekB.gsz Created By: Martin Dreifaldt Date: Name: K Med maxlast Method: Morgenstern-Price Name: Le K Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 17 kn/m³ Phi: 24 C-Top of Layer: 3 kpa Cu-Top of Layer: 26 kpa Name: Överbyggnad Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 23 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: Name: Let K Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 24 C-Top of Layer: 3 kpa Cu-Top of Layer: 26 kpa Uppfyllnad till +23 samt 20 kpa ytlast 20 kpa ytlast Let K Överbyggnad Le K 5 Directory: P:\64mas2\6712\ \4_PROJ\G\Proj\Ber\

19 Bilaga 1:7 File Name: SekC.gsz Created By: Martin Dreifaldt Date: Name: O Med maxlast Method: Morgenstern-Price Name: Le O Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 26 kpa Name: Överbyggnad Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 23 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: Name: Let O Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 19 kn/m³ Cohesion: 26 kpa Uppfyllnad till +22 samt 20 kpa ytlast 20 kpa ytlast Directory: P:\64mas2\6712\ \4_PROJ\G\Proj\Ber\

20 Bilaga 1:8 File Name: SekC.gsz Created By: Martin Dreifaldt Date: Name: K Med maxlast Method: Morgenstern-Price Name: Le K Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 17 kn/m³ Phi: 24 C-Top of Layer: 3 kpa Cu-Top of Layer: 26 kpa Name: Överbyggnad Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 23 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 31 Name: Let K Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 24 C-Top of Layer: 3 kpa Cu-Top of Layer: 26 kpa Uppfyllnad till +22 samt 20 kpa ytlast 20 kpa ytlast Directory: P:\64mas2\6712\ \4_PROJ\G\Proj\Ber\

21 Del av klippan 3:8 Bilaga 2