PM Geoteknik. Steninge Slott AB. Steninge Slottspark. Utredning Stockholm

Transkript

1 PM Geoteknik Steninge Slott AB Utredning Stockholm

2 PM Geoteknik Datum Uppdragsnummer Utgåva/Status Utredning Helena Brämerson-G. Filip Kumlin Mats Oscarsson Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Box 17009, Krukmakargatan Stockholm Telefon Fax Organisationsnummer

3 Innehållsförteckning 1. Övergripande beskrivning Uppdrag och syfte Befintliga förhållanden Allmänt Topografi Jordlagerföljd Norra åkermarken Fastmarkspartiet Östra åkermarken Södra Åkermarken Grundvatten Sättning Schakt/Fyllning Allmänt Vägar/gator Grundläggning Allmänt Norra åkermarken Fastmarkpartiet Södra Åkermarken Kritiska faktorer Fortsatt arbete (geoteknisk undersökning)... 7 Bilagor Sättningsberäkningar... Bilaga 1 Ritningar Se Mur Geoteknik i

4 PM Geoteknik 1. Övergripande beskrivning 1.1 Uppdrag och syfte År 2009 beslutade kommunstyrelsen i Sigtuna kommun att ge stadsbyggnadskontoret i uppdrag att utreda förslag till ny detaljplan för bostadsbebyggelse i området norr om Steninge slott. Ramböll Svergie AB har fått i uppdrag att utreda de geotekniska förutsättningarna i området i ett led för fortsatt arbete med detaljplan och programarbete. Detta PM redovisar en översiktlig bedömning av de geotekniska förutsättningarna för planerad bebyggelse och vägar. Även beskrivs övergripande grundläggningsrekommendationer och eventuella behov av grundförstärkning i projekteringsskedet. Resultaten ska ligga till grund för fortsatt projektering och för översiktliga kostnadsberäkningar. 2. Befintliga förhållanden 2.1 Allmänt Det aktuella området är beläget i västra Steninge, norr om Steninge Slott i Sigtuna kommun. Planområdet är ca 75 ha och utgörs mestadels av ett trädbevuxet höjdparti med omkringliggande jordbruksmarker. I centrala delar av åkrarna har större avvattningsdiken grävts för att leda dagvattnet söderut mot Mälaren. Planerad bebyggelse har huvudsakligen lokaliserats till de höjder som omger jordbruksmarken. I södra och norra delar av planområdet, angränsande höjderna, har några kvartersmarker placerats. En ny anslutningsväg till området planeras dras från befintligt Stening Allé och löpa söder om de första bostadskvarteren för att sedan passera centralet genom övriga kvartersområden. Enligt geologiska kartan utgörs fastmarken av sandig morän och berg i dagen med inslag av glacial lera mellan höjderna. Jordbruksmarken utgörs även av glacial lera med mindre moränryggar kvarlämnade från isrörelsen. 1 av 7

5 Figur 1. Jordartskarta för planområdet. Obs planområdet och användningsgränser har justerats något sedan framtagandet av denna skiss. 2.2 Topografi Den största delen av planområdet utgörs av en skogbeklädd höjd med varierande topografi. Inom skogsmarken, påträffas lokala höjdpartier med plusnivåer mellan svackorna, som är belägna på nivå ca +30 som lägst. Åt norr sluttar markytan sedan nedåt till nivå +24 i norra åkermarkens centrala del. En större åkerholme med marknivåer delar den norra och den östra åkermarken. Den östra åkermarken, lutar sedan svagt ifrån norr till söder med nivåer ca Jordbruksmarken i söder har en brantare topografi och sluttar upp från nivå + 2 m invid Steninge Alle till nivå m vid foten av höjdpartiet i planområdets sydöstra del. Höjdpartiets högsta nivå är ca +35 m. De olika områdena och deras utbredning förtydligas i figur 2. 2 av 7

6 2.3 Jordlagerföljd Området har delats upp i fyra delområden för att enklare kunna beskriva jordlagerföljden och jordens egenskaper: Figur 2. Uppdelning av området enl. följande. 1) Norra Åkermarken, 2) Fastmarkpartiet, 3) Östra Åkermarken, 4) Södra Åkermarken Norra åkermarken Jordlagerföljden i den norra åkermarken består generellt sett av: Torrskorpelera Lera Friktionsjord/morän I områdets centrala delar påträffas överst 1-2 meter torrskorpelera ovan 4-6 m lös lera. Leran benämns som en brungrå varvig lera med en densitet på 1,8 t/m 3 och skjuvhållfastheter varierande mellan ca kpa. Leran underlagras av en friktionsjord med blandad sammansättning, troligtvis morän. Moränens mäktighet varierar från någon meter i områdets kanter till ca 4 m i åkerns centrala delar. Från åkermarkens centrala delar ut mot skogbeklädda höjderna avtar förekomsten av lös lera och i randområdena till fastmarkpartierna påträffas enbart ett tunt lager torrskorpelera på morän. Detta gäller även för områdets östra del, mellan 3 av 7

7 åkerholme och fastmarksparti, där marken också kan hänföras till fastmark med ytnära morän och små lermäktigheter Fastmarkspartiet Området består till stor del av berg i dagen eller morän ovan ytnära berg. Lokala svackor med planare topografi påträffas mellan höjdpunkter och enligt geologiska kartan finns inslag av glacial lera i dessa. Sonderingar utförda i den tillsynes mest utpräglade svackan i fastmarkpartiets norra del och här påträffades endast 0,5-1,5 m lera. Leran innehåller friktionsjord i form av grus och silt. Berg- eller blockstopp erhålls 1-2 m under markytan Östra åkermarken Jordlagerföljden i den östra åkermarken har inte undersökts nämnvärt då det till stor del faller utanför planområdets gränser. Ett fåtal sonderingar har utförts strax öster om befintlig GC-väg och visar överst ca 1 m torrskorpelera ovan 1-3 m lera innan sonderingar avbrutits. Ur tidigare arkivritningar ej bifogade i denna undersökning kan utläsas att lerdjupen ökar åt öster och ca 50 m öster om GC-vägen är lerdjupen > 5 m. Under åkerdiket påträffas lera på > 10 m djup Södra Åkermarken Jordlagerföljden i den södra åkermarken består generellt sett av: Torrskorpelera Friktionjord/morän Torrskorpeleran utbredning varierar mellan 1-3 m och innehåller silt och/eller sand. Direkt under torrskorpan påträffas en friktionsjord som har benämnts till en grusig sandig morän. Moränens mäktighet uppgår till 5 m och innehåller mindre block enligt utförda sonderingar. Bergnivåer lutar i enlighet med markytan och generellt påträffas bergöveryta ca 5 m under mark. Söder om område fyra, ner mot Steninge allé, påträffas lös lera i jordlagerföljden under torrskorpan då markytan understiger nivå+6. Vid Steninge allé påträffas 7-8 m lera med skjuvhållfasthet kpa. 2.4 Grundvatten I området har två grundvattenrör installerats. Ett i norra åkermarken (13R014) och ett i södra (13R008). En äldre mättning av grundvattenytan i norra åkermarken har även tagits med i betraktelse (OEGW). Grundvattenrörens lägen framgår av planritningar. Grundvattenrör Grundvattennivå Datum R ,9 (Torr) R , OEGW +22, Tabell 1. Uppmätta grundvattennivåer i området. 4 av 7

8 Grundvattennivån i norra åkermarken är belägen 0,5-1 m under markytan. I södra åkermarken uppmättes ingen grundvattenyta. Området innehåller mycket permeabla jordarter och magasinet står tidvis tomt då vatten perkolerar snabbt ner mot Mälaren. Grundvattennivån är beroende av årstid och nederbörd. För att få en representativ grundvattennivå krävs mätserier över längre perioder. 3. Sättning Undersökning av lerans sättningskänslighet med kompressionsförsök (CRS) har utförts i 1 punkt 13R014 på 2 nivåer där lerdjupet ansetts varit om mäktigast. För sättningsberäkningar har grundvattennivån ansats till 2 m under markytan (underkant torrskorpelera) och lerdjupet till 6 m. I tabell 2 nedan redovisas beräknad sättning vid olika uppfyllningsnivåer. Belastning (kpa) Ung. uppfyllnad ovan bef. markyta (m) Totalsättning (*) (m) 0 0,0 0, ,5 0, , ,5 0, ,0 0,11 Tabell 2. Beräknad sättning. (*) Utan krypsättning. Leran i området är normal- till svagt överkonsoliderad vilket innebär att den tidigare varit utsatt för ett högre spänningstillstånd. Uppfyllnader upp till 1 m kommer enbart att bero på lerans elastiska kompressionsmodul M o och ge upphov till små initialsättningar som uppstår relativt snabbt efter påförande av lasten. Uppfyllnader >1,5m innebär att förkonsolideringstrycket passeras och således att konsolideringssättningar kommer att uppstå. Sättningarnas tidsförlopp beräknas till ca 4 år för 50% av sättningarna och 15 år för 100%. 5 av 7

9 4. Schakt/Fyllning 4.1 Allmänt Omfattningen av schakt/fyllning i projektet är ej framtagna vid skrivande av detta PM. Nedan ges allmänna rekommendationer för schaktarbeten inom området. Schakter i torrskorpa och friktionsjord kan ställas med lutning 1:1,5 ner till 2 m djup. Schakt i lera bör även begränsas till 2 m eller grundvattenytans trycknivå. Leran i området har normala skjuvhållfastheter och inga stabilitetsproblem antas uppstå vid mindre uppfyllningar och vid trafikering med vanlig byggtrafik. Vid uppfyllningar/schakt >2 m i lösjordsområden bör stabilitetsberäkningar utföras. 4.2 Vägar/gator I läge för projekterade vägar rekommenderas att en matjordutskiftning utförs där tjälfarliga massor schaktas bort och ersätts med kross. Vägen kommer att dras genom kuperad fastmarksterräng och således kommer schakt/fyllning erfordras i varierande omfattning för att erhålla en jämn vägprofil. Vid stora uppfyllnader ovan lösjords området i söder erfordras ytterligare provtagningar för att bedöma sättningsbenägenheten och storleken på eventuella sättningar. 5. Grundläggning 5.1 Allmänt Grundläggningsförutsättningarna för området som helhet är goda då majoriteten utgörs att fastmark och ytnära morän. Förekomsten av lösjord i planområdet är begränsad till centralal delar av åkermarken. 5.2 Norra åkermarken Flerbostadshus och småhus planeras anläggas i området. Grundläggning av tunga hus bör utföras med pålar ned till fast botten där lerdjupen > 2 m. Där lerans mäktighet understiger 2 m kan grundläggning av tyngre byggnader eventuellt utföras med plintar på morän eller packad fyllning efter urgrävning av lera. Mindre hus kan utföras med normal ytgrundläggning/ platta på mark vid små lerdjup. Vid stora lerdjup rekommenderas även mindre hus grundläggas med pålar. Förbelastning av området kan vara fördelaktigt för att minska eventuellt behov av förstärkning för ledningar. 6 av 7

10 5.3 Fastmarkpartiet Inom fastmarkaområdet bör alla hustyper kunna grundläggas med ytgrundläggning efter avjämning att ytan genom sprängning/fyllning. I lokala svackor i skogsområdet kan lera behöva skiftas ut. 5.4 Södra Åkermarken Grundläggning av småhus och villor bör kunna utföras med normal ytgrundläggning/ platta på mark. 6. Kritiska faktorer Vid nyexploatering av ett större område sänks generellt grundvattenytans nivå då naturliga infiltrationsområden asfalteras och regnvatten transporteras som ytvatten istället för grundvatten. Storleken på denna avsänkning är oftast svår att förutspå och kan vid dåliga förhållanden ha stor inverkan på sättningarna som uppstår. En grundvattenavsänkning kan jämföras med en belastningsökning på 10kPa per meter som den sänks. Då leran i undersökta området påvisar betryggande överkonsolideringsgrad bedöms risken för att oönskvärda sättningar skall uppstå till följd av en grundvattenavsänkning som acceptabla. 7. Fortsatt arbete (geoteknisk undersökning) I samband med vidare projektering bör följande undersökningar utföras: Avvägning av mark utefter höjdpartiet samt inmätning av berg i dagen för kostnadsberäkning av berg- och jordschakt Kompletterings sonderingar för uppskattning av pållängder och djup till fast botten i norra åkermarken. Provtagning av leran och bedömning av dess sättningsbenägenhet i läge för projekterad väg från 0/000 till 0/160 då vägen passerar över ett mäktigare lösjords område. Extra digitalisering av befintliga sonderingar i östra åkermarken för vidare arbete med dagvatten lösningar och dammar. Kontinuerliga mättningar av grundvattenytan, ex 4 ggr/år för att erhålla en tillförlitlig mätserie och således kunna utforma LOD (lokalt omhändertagande av dagvatten). 7 av 7