Kungsbacka, Särö centrum, detaljplan Geoteknisk PM

Transkript

1 Kungsbacka, Särö centrum, detaljplan

2 Beställare: Kungsbacka kommun Plan & Bygg - Planavdelningen Kungsbacka Beställarens representant: Maria Malone Konsult: Uppdragsledare Norconsult AB Box Göteborg Mikael Lindström Uppdragsnr: Filnamn och sökväg: Kvalitetsgranskad av: Tryck: N:\103\29\ \G\Beskr- PM\PM\PM_ docx Bengt Askmar Norconsult AB

3 3 (18) Innehållsförteckning 1 Förutsättningar Syfte Styrande dokument Underlag för Befintliga förhållanden Topografi och markbeskaffenhet Jordlagerbeskrivning Hydrogeologiska förhållanden Befintliga anläggningar Härledda egenskaper Lera Stabilitet Geoteknisk kategori och säkerhetsklass Dimensionerande laster Omräkningsfaktorer Karakteristiska värden Dimensionerande värden Indata till beräkningsprogram värden Stabilitetsberäkningar Antaganden Resultat Känslighetsanalys Sättningar Bergras och blocknedfall Rekommendationer Stabilitet Grundläggning/ markarbeten Radon Bilagor Stabilitetsberäkningar, sektion A-B Ritningar Plan med bedömda lerdjup Bilaga A:1-A:4 Ritning G102

4 4 (18) 1 Förutsättningar Vid Särö centrum, Kungsbacka kommun planeras nya bostadshus, kontors- och handelsbyggnader, nya lokalgator mm att anläggas, se även figur 1.1. Planområdet begränsas i norr av Västra Särövägen och i öster av väg 158. I och i närheten av planområdet finns idag befintliga byggnader (bensinstation, skola, vårdcentral, affärer, restauranger, äldreboende mm). Figur 1.1. Plan med ungefärlig rödstreckad detaljplanegräns. Hämtad från På uppdrag av Kungsbacka kommun har Norconsult utfört geoteknisk undersökning för ny detaljplan i aktuellt område. 2 Syfte Undersökningarna har utförts med syfte att utreda de geotekniska förhållandena inför detaljplanearbetet av Särö centrum, Kungsbacka.

5 5 (18) 3 Styrande dokument Denna PM ansluter till SS-EN med tillhörande nationell bilaga. Nedan uppräknade tillämpningsdokument har använts i beräkningarna: IEG:s tillämpningsdokument Rapport 2:2008, Rev 2 Grunder IEG:s tillämpningsdokument Rapport 6:2008, Rev 1 Slänter och bankar 4 Underlag för Tidigare och nu utförda geotekniska fältundersökningar samt laboratorieundersökningar utfördes i oktober 2014 och resultaten redovisas i separat handling Markteknisk undersökningsrapport geoteknik (MUR/Geo) med samma uppdragsnummer, daterad Befintliga förhållanden 5.1 Topografi och markbeskaffenhet För detaljer avseende topografi, se ritning G101 Plan i MUR/Geo. I östra delen av planområdet utgörs marken i huvudsak av hårdgjorda ytor (gator mm) i anslutning till befintliga byggnader mm. I västra delen av området utgörs marken i huvudsak av grönytor. Markytan inom detaljplaneområdet är i huvudsak plan med marknivåer som i huvudsak varierar mellan ca +6 och +8. Medellutningen inom planområdet är 1:20 eller flackare.

6 6 (18) Bild 5.1 Östra delen, vy från sydväst. Bild 5.2 Västra delen, vy från nordost.

7 7 (18) 5.2 Jordlagerbeskrivning Enligt tidigare och nu utförda undersökningar inom aktuellt planområde består naturlig jordlagerföljd från markytan i huvudsak av: Mulljord till ca 0,2 m djup Torrskorpelera till ca 1-1,5 m djup Lera till mellan ca 5-45 m djup. Friktionsjord Berg Enligt tidigare och nu utförda undersökningar i området är djupen till fast botten som minst i östra delen av området och som störst i västra och sydvästra delen av området. Sydöst om planområdet finns ett fastmarksområde där även berg i dagen förekommer. Bedömda lerdjup i aktuellt område redovisas på ritning G102. För punkt NC 1 (se läge enligt ritning G101 i MUR/Geo) har fyllning ner till ca 2 m djup noterats. I detta område har en byggnad tidigare legat, se kapitel 5.4. I detta område samt i områden med befintliga byggnader och gator mm kan fyllning förekomma över torrskorpelera och/ eller lera. Mulljorden bedöms utgöras av materialtyp 6B och tjälfarlighetsklass 1 enligt Anläggnings AMA. Torrskorpeleran är grå och innehåller ställvis sand, silt och växtdelar. Dess vattenkvot varierar mellan ca %. Jorden bedöms utgöras av materialtyp 5A och tjälfarlighetsklass 4 enligt Anläggnings AMA. Den lösare leran under torrskorpeleran är grå och innehåller skalrester. I lerans övre del innehåller den även växtdelar (till ca 4-5 m djup). Lerans vattenkvot och konflytgräns varierar mellan ca % respektive mellan ca %, med de lägre värdena mot djupet. Dess densitet varierar mellan ca 1,5 och 1,7 ton/m 3, med de högre värdena mot djupet. Sensitiveten uppmätt från konprov varierar mellan ca Leran bedöms utifrån uppmätta värden på sensitiveten vara normal- till högsensitiv och därmed något känslig för störningar (tex pålningsarbeten mm). Leran bedöms utgöras av materialtyp 5A och tjälfarlighetsklass 4 enligt Anläggnings AMA. Enligt tidigare utförda ving- och konförsök varierar lerans odränerade skjuvhållfasthet (okorrigerad) mellan ca kpa med de högre värdena på större djup. Lerans korrigerade odränerade skjuvhållfasthet varierar mellan ca kpa. Friktionsjorden bedöms enligt tidigare och nu utförda undersökningar överst utgöras av sand och silt. Mäktigheten på friktionsjorden bedöms variera mellan ca 0-5 m.

8 8 (18) 5.3 Hydrogeologiska förhållanden Den övre grundvattenytan har mätts i skruvborrhålen och låg vid undersökningstillfället i oktober 2014 på mellan ca 0,3-1,6 m under befintlig markyta. I punkt WSP 3 (se läge på ritning G 101) som ligger sydväst om aktuellt planområde har tidigare portrycksmätare installerats i leran på ca 5 m (nivå +0,3) respektive ca 15 m djup (nivå -10,3). Utförd mätning i september 2008 visade ett grundvattentryck motsvarande en hydrostatisk grundvattenyta på ca 0,3-0,4 m djup under befintlig markyta. Grundvattenytan fluktuerar under året beroende på nederbördsmängd och påverkas lokalt av topografiska-, vegetations- och jordlagerförhållanden. Utifrån tidigare och nu utförda undersökningar bedöms den övre grundvattenytan normalt ligga ca 1-1,5 m under befintlig markyta. Portrycket i leran bedöms utifrån portrycksmätningar i punkt WSP 3 motsvara en hydrostatisk grundvattenyta belägen ca 0,5 m under befintlig markyta. 5.4 Befintliga anläggningar Inom planområdet finns det idag ett flertal befintliga byggnader, bla affärer, restauranger, vårdcentral mm. I sydvästra delen av området (se figur 5.1) har det tidigare funnits en byggnad som numera är riven. Byggnadsrester såsom asfalt, betong, pålar, trä, grov fyllning mm kan därför förekomma i detta område. Detta ska beaktas vid eventuell byggnation mm i detta område.

9 9 (18) Figur 5.1 Byggnad (rödmarkerad) som numera är riven i sydvästra delen av planområdet. 6 Härledda egenskaper 6.1 Lera Odränerad skjuvhållfasthet Valda värden för lerans korrigerade odränerade skjuvhållfasthet redovisas i i tabell 6.1 och figur 6.1 Tabell 6.1 Valda värden, korrigerad odränerad skjuvhållfasthet Djup c u [m] [kpa]

10 10 (18) Figur 6.1 Valda hållfasthetsvärden, korrigerad odränerad skjuvhållfasthet.

11 11 (18) 7 Stabilitet 7.1 Geoteknisk kategori och säkerhetsklass Dimensionering och beräkningar för stabiliteten i området har utförts i geoteknisk kategori 2, GK 2 samt i säkerhetsklass 2, SK 2. SK2 Partialkoefficient som beaktar säkerhetsklass γ d = 0,91 F EN = 1,0 7.2 Dimensionerande laster Trafiklaster (karakteristiska värden) för odränerad analys väljs enligt TK Geo 11, Publikation 2011:047: Långa brottytor 10 kpa Korta brottytor 15 kpa Dimensionerande laster uppgår därmed till: Långa brottytor = γ d 1,4 Q = 0,91 1,4 10 = 13 kpa Korta brottytor = γ d 1,4 Q = 0,91 1,4 15 = 19 kpa I kombinerad analys kan trafiklasten, enligt TK Geo 11, försummas. 7.3 Omräkningsfaktorer Antalet oberoende undersökningspunkter n=9 st. Leran förutsätts motsvara normalsvensk lera. η (1,2) =1,0 3 olika metoder har använts (CPT, konförsök, vingsondering) för att bestämma c u och dessa bedöms ha en relativt liten spridning i resultat. η (3) =1,0 Brottytan bedöms vara stor, med liten konsekvens av brott. η (4,5,6,7) =1,0

12 12 (18) För dimensionering av slänter och bankar sätts η (8) =1,0 Sammantaget ger detta: c u = η (1,2) x η (3) x η (4,5,6,7) x η (8) = 1,0 x 1,0 x 1,0 x 1,0 = 1,0 7.4 Karakteristiska värden Det karakteristiska värdet för en materialparameter definieras som: X k = η X Tabell 7.1 Karakteristiska hållfasthetsvärden, släntstabilitet Djup c uk [kpa] c k (= 0,1 c u ) [kpa] , , , , ,9 Ovan givna värden gäller för leran inom undersökningsområdet. Det skall förutsättas att jordprofilen utgörs av torrskorpelera ned till ca 2 m djup. Denna ges en karaktäristisk (η=1) odränerad skjuvhållfasthet c uk = 25 kpa, baserat på de mest ytliga lerlagrens hållfasthet. Jordmaterialens tunghet baseras på nu och tidigare utförda kolvprovtagningar i området. Tabell 7.2 Jordmaterialens tunghet, karakteristiska värden Djup k [m] [kn/m 3 ] Vid dimensionering skall förutsättas att jordprofilen utgörs av torrskorpa ned till ca 2 m djup under markytan. Denna ges karaktäristisk tunghet/effektiv tunghet på k =17 kn/m 3 / k=7 kn/m 3.

13 13 (18) 7.5 Dimensionerande värden Det dimensionerande värdet beräknas enligt: X d = 1 γ M X k För friktionsvinkeln innebär det: φ d = tan 1 ( 1 η γ φ tanφ ) φ Partialkoefficienter för jordmaterial, γ M, enligt Tabell 7.3 nedan. Tabell 7.3 Partialkoefficienter för jordmaterial Jordparameter Värde Friktionsvinkel (tan ) γ φ 1,3 Effektiv kohesion (c ) γ c 1,3 Odränerad skjuvhållfasthet (c u ) γ cu 1,5 Tunghet ( ) γ γ 1,0 En sammanställning av dimensionerande hållfasthetsvärden för kohesionsjorden redovisas i Tabell 7.4 nedan. Tabell 7.4 Dimensionerande hållfasthetsvärden för kohesionsjorden, släntstabilitet Djup [m] c ud [kpa] c d [kpa] d [º] 0 16,7 1,67 23,9 2 16,7 1,67 23, , , ,7 3,27 23,9 7.6 Indata till beräkningsprogram värden Följande värden används som indata i beräkningsprogrammet, Geostudio Slope/W, för att kunna göra stabilitetsanalyser med partialkoefficienter enligt IEG:s Tillämpningsdokument EN Slänter och bankar.

14 14 (18) Tabell 7.5 Indata till beräkningsprogram Djup [m u my] Material c ud [kpa] c d [kpa] d [º] 0-2 Torrskorpelera 16,7 2,0 23, Lera ,2 23, Lera ,81z 1,2 + 0,01z 23,9 16 [kn/m 3 ] Som indata i beräkningsprogrammet motsvarar värdena på den dränerade hållfastheten i Tabell 7.4 följande: c d = 0,12 c ud 7.7 Stabilitetsberäkningar För stabilitetsberäkningar har Geostudio Slope/W använts. För beräkningar med partialkoefficienter skall F c och F komb >1,0 i säkerhetsklass 2, SK 2, för att en slänt skall klassas som tillfredställande stabil. 7.8 Antaganden Grundvattnet har i beräkningarna antagits vara hydrostatiskt utgående från en grundvattenyta belägen 1 m under markytan. För friktionsjorden under leran mm har en karakteristisk friktionsvinkel på 35º antagits. Dimensionerande värde på friktionsvinkeln är 28,3º. Trafiklast som är belägen på mothållande sidan av en glidyta har vid beräkningar antagits ha en last av 0 kpa. 7.9 Resultat Stabilitetsberäkningar har utförts i 2 sektioner (sektion A och B enligt ritning G102). Säkerheten mot skred är tillfredställande i båda sektionerna och säkerheten mot skred har som lägst beräknats till 1,3 (F EN 1,0) för befintliga förhållanden i sektion B. Dimensionerande trafiklast är 13 kpa (långa brottytor, längd > 8 m) för utförda stabilitetsberäkningar i sektion A och B..

15 15 (18) En sammanställning av beräknade säkerhetsfaktorer för sektion A och B redovisas i tabell 7.6 och mer i detalj i Bilaga A:1-A:4. Tabell 7.6 Beräknad säkerhet mot skred, befintliga förhållanden Sektion F EN, min Bilaga A odränerad analys 1,9 A:1 A kombinerad analys 1,8 A:2 B odränerad analys 1,3 A:3 B kombinerad analys 1,3 A: Känslighetsanalys En känslighetsanalys har även utförts med en förhöjd grundvattenyta. Vid beräkningar har grundvattenytan höjts från 1 m under befintlig markyta till att ligga i nivå med befintlig markyta. För sektion A blir beräknad säkerhet mot skred ca 2 % lägre, dvs lägsta beräknade säkerhetsfaktor minskar från 1,81 till 1,78. För sektion B minskar lägst beräknad säkerhet från 1,33 till 1,26 (ca 5 % skillnad). Med detta i beaktande bedöms stabiliteten för detta extremfall även vara tillfredställande. 8 Sättningar Utförda belastningsförsök (CRS-försök) i leran har utförts från upptagna prover i punkt NC 3 (se läge enligt ritning G101 i MUR/Geo). Med en vald grundvattenyta på 1 m djup under befintlig markyta samt hydrostatiskt grundvattentryck från denna nivå är leran överkonsoliderad med minst 10 kpa (OCR ~1,2-1,4). En last av 10 kpa motsvarar tex 0,5 m uppfyllnad. Med hänsyn till krypning genom 20 % reduktion av uppmätta förkonsolideringstryck är leran i princip normalkonsoliderad (OCR ~1,0-1,1). Detta innebär att i princip all ny uppfyllnad skulle leda till sättningar (krypsättningar). Sättningsförhållandena inom planområdet kan dock skilja sig något eftersom tidigare utförda belastningsförsök i nordväst (se punkt T4 på ritning G101 i MUR/Geo) visar att leran tål mer belastning än nu utförda belastningsförsök. Lerans kompressionsmodul, M L varierar i huvudsak mellan ca 300 och 600 kpa, med de högre värdena mot djupet. Härledda värden på denna modul redovisas i MUR/Geo.

16 16 (18) 9 Bergras och blocknedfall Aktuellt område har ej undersökts map bergras och blocknedfall. Berg i dagen förekommer ej inom planområdet men i anslutning till planområdet i sydöst finns ett fastmarksområde där ytligt berg förekommer. 10 Rekommendationer 10.1 Stabilitet Stabiliteten i området är tillfredställande för befintliga förhållanden med en lägsta beräknade säkerhetsfaktor på 1,3 (F EN 1,0). Medellutningen inom planområdet är 1:20 eller flackare. Schakt djupare än 1 m ska föregås av en detaljerad stabilitetsutredning map lokal- och totalstabiliteten. Detta gäller tex vid schakt för nya byggnader, vid befintliga slänter och gator mm Grundläggning/ markarbeten Nedan ges generella förutsättningar inför grundläggning. Inför byggnation av planerade byggnader ska en kompletterande geoteknisk utredning utföras. Grundläggning av byggnader mm i området bedöms preliminärt behöva utföras med stödpålar till berg. Lättare byggnader kan preliminärt grundläggas med platta på mark. Slutligt val av grundläggningsmetod bör dock studeras vidare i samband med detaljprojektering. Ledningar till pålgrundlagda byggnader bör förses med flexibla kopplingar för att förhindra ledningsbrott vid eventuella sättningar av omkringliggande mark. För att minimera belastningarna och eventuella sättningsrörelser bör höjdsättningen i området preliminärt vara sådan att befintliga nivåer i huvudsak följs. Mindre uppfyllnader i området kan eventuellt utföras men omfattningen på detta får studeras mer i detalj i samband med detaljprojektering. Ledningar till pålgrundlagda byggnader bör förses med flexibla kopplingar för att förhindra ledningsbrott vid eventuella sättningar av omkringliggande mark. Byggnadstekniska åtgärder som medför en permanent grundvattensänkning bör ej utföras. Detta är viktigt inte enbart för planerade byggnader utan även för närliggande mark som kan utsättas för sättningar vid sänkning av grundvattenytan.

17 17 (18) Jordlagren innehåller silt varpå risk för tjällyftning samt jordflytning skall beaktas. Dagvatten måste omhändertas pga att jorden i huvudsak utgörs av täta jordlager med låg permeabilitet och det därför ej finns någon möjlighet till infiltration av ytvatten i området. Då leran är lös ska schakt förutsättas ske inom spont. Vid djupa långsträckta schakter ska även inverkan på totalstabiliteten beaktas Radon Ingår ej i uppdraget. Då jorden utgörs av lera föreligger ingen risk för förhöjda värden från de naturliga jordlagren. Norconsult AB Väg och Bana Geoteknik Mikael Lindström mikael.lindstrom@norconsult.com Bengt Askmar bengt.askmar@norconsult.com

18 Norconsult AB Theres Svensson gata 11 Box 8774, Göteborg , fax

19 Särö centrum, detaljplan Stabilitet enl. IEG rapport 6:2008 Bilaga A:1 Sektion A Odränerad analys Befintliga förhållanden Skala 1:400 (A3) F=1, Name: Torrskorpelera Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 16.7 kpa Name: Lera 1 Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 15 kn/m³ Cohesion: 10 kpa Name: Lera 2 Model: S=f(depth) Unit Weight: 16 kn/m³ C-Top of Layer: 10 kpa C-Rate of Change: 0.81 kpa/m Planområde Name: Friktionsjord Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 20 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Phi: Last = kpa Torrskorpelera 5 0 Lera 1 0 Nivå (m) Lera Friktionsjord Längd (m)

20 Särö centrum, detaljplan Stabilitet enl. IEG rapport 6:2008 Bilaga A:2 Sektion A Kombinerad analys Befintliga förhållanden Skala 1:400 (A3) F=1, Name: Torrskorpelera Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 17 kn/m³ Phi: 23.9 Cu-Top of Layer: 16.7 kpa C/Cu Ratio: 0.12 Name: Lera 1 Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 15 kn/m³ Phi: 23.9 Cu-Top of Layer: 10 kpa C/Cu Ratio: Name: Lera 2 Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 23.9 Cu-Top of Layer: 10 kpa Cu-Rate of Change: 0.81 kpa/m C/Cu Ratio: Planområde 15 Name: Friktionsjord Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 20 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Phi: Torrskorpelera 5 0 Lera 1 0 Nivå (m) Lera Friktionsjord Längd (m)

21 1.60 Bilaga A:3 Särö centrum, detaljplan Stabilitet enl. IEG rapport 6:2008 Sektion B Odränerad analys Befintliga förhållanden 1.70 Skala 1:400 (A3) 1.60 Name: Torrskorpelera Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 16.7 kpa 1.50 Name: Lera 1 Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 15 kn/m³ Cohesion: 10 kpa Name: Friktionsjord Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 20 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Phi: 28.3 Planområde 1.70 F=1, Last = kpa Nivå (m) 10 5 Friktionsjord Lera 1 Torrskorpelera Längd (m)

22 Bilaga A:4 Särö centrum, detaljplan Stabilitet enl. IEG rapport 6:2008 Sektion B Kombinerad analys Befintliga förhållanden Skala 1:400 (A3) 1.70 Name: Torrskorpelera Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 17 kn/m³ Phi: 23.9 Cu-Top of Layer: 16.7 kpa C/Cu Ratio: Name: Lera 1 Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 15 kn/m³ Phi: 23.9 Cu-Top of Layer: 10 kpa C/Cu Ratio: Name: Friktionsjord Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 20 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 18 kn/m³ Phi: 28.3 Planområde F=1, Nivå (m) 10 5 Friktionsjord Lera 1 Torrskorpelera Längd (m)

23 3DQQFHQWUDO %\JGHJnUG V %8.b55 %8.b55 6/b36 81'(5/,'(1 UXE )X V HUJ Q JH Yl 1g7(*c1* V 9lVWU Q YlJH D 6lU 3ODQHUDG ULYQLQJ V 6lU VNROD 6lU I UVNROD % VVR UL /HNSODWV 6l U %XNlUUVJnUGHQV loguherhqgh QWH 0R $ 6lU LGURWWVKDOO V &,GURWWVKDOO UUV,3 1g7(*c1* V V V V EG V 1 WHJnQJHQ 1g7(*c1* 1RUFRQVXOW $% %R[ * WHERUJ WlW VNRJ 1g7(*c1* EH V 7IQ ZZZ QRUFRQVXOW VH