Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund

Transkript

1 PM GEOTEKNIK Borealis AB Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Gategårdsvägen, stabilitet Göteborg

2 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Gategårdsvägen, stabilitet PM GEOTEKNIK Datum Uppdragsnummer Utgåva/Status Slutversion Åsa Åkesson Carine Bouzas Britt-Marie Henningsson Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Box 5343, Vädursgatan Göteborg Telefon Fax Unr Organisationsnummer

3 v:\44\13\ \3_teknik\g\dokument\beskrivningar\pm stabilitet\pm stabilitet stenungsund borealis.docx Innehåll 1. Uppdrag Utförda undersökningar Topografiska förhållanden Geotekniska förhållanden Jordlagerföljd Jordegenskaper Hydrogeologiska förhållanden Stabilitetsanalys Säkerhetsfaktorer Ingångsparametrar Resultat stabilitetsanalys Gategårdsvägens överbyggnad Slutsatser och rekommendationer... 8 Bilagor Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Stabilitetsberäkningar Sektion A-A Stabilitetsberäkningar Sektion A-A med lägre skjuvhållfasthet Stabilitetsberäkningar Sektion A-A med ögre grundvattenyta 1 av 8 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Unr

4 v:\44\13\ \3_teknik\g\dokument\beskrivningar\pm stabilitet\pm stabilitet stenungsund borealis.docx 1. Uppdrag Ramböll Sverige AB har på uppdrag av Borealis AB utfört en detaljerad geoteknisk utredning, enligt Skredkommissionens rapport 3:95 och IEG Rapport 4:2010, för att utreda stabilitetsförhållanden vid Gategårdsvägen. Vidare skall vägöverbyggnadens kvalitet utredas. Borealis AB planerar att anlägga flera förrådsbyggnader i den nordvästra delen av sina fastigheter. I samband med detta planeras delen av Gategårdsvägen som går mellan Borealis fabriksområdet och de nya förrådsbyggnaderna att bredas och användas för tungtrafik. Borealis fabriksområdet Borealis fastigheter Norra området: utredning vägens överbyggnad Södra området: stabilitetsanalys Figur 1 Översiktsbild på detaljplanområde samt Gategårdsvägen. 2. Utförda undersökningar Ramböll Sverige AB utförde geotekniska undersökningar under januari månad Resultat från undersökningarna redovisas i Markteknisk Undersökningsrapport Geoteknik (MUR), Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund, daterad Aktuellt koordinatsystem för utredningen är i plan Sweref och höjdsystem är RH00. 2 av 8 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Unr

5 v:\44\13\ \3_teknik\g\dokument\beskrivningar\pm stabilitet\pm stabilitet stenungsund borealis.docx 3. Topografiska förhållanden Norra området består av asfaltytor (Gategårdsvägen). Vägen lutar mot sydost och marknivåer varierar från +56 i nordväst till +50 i sydost. Området för stabilitetsanalys (södra området) består av gräsytor som ligger öster om Gategårdsvägen. Området begränsas av ett litet vattendrag i söder. Marken sluttar mot söder, från nivå ca +47 vid vägen till nivå +33 vid vattendraget. 4. Geotekniska förhållanden 4.1 Jordlagerföljd Inom området för stabilitetsanalys består jorden överst av ca 0,2-0,6 m mulljord som följs av ett ca 0,6-1,7 m tjockt lager av sand eller siltig sand. I den södra delen förekommer sandig silt ner till 1,9 m under markytan (punkt R09). Under den överliggande friktionsjorden/mellanjorden (sand/silt) finns ett ca 1-2,5 m tjockt lager av torrskorpelera som följs av lera förutom i den övre delen av slänten (punkt R07) där leran förekommer direkt under sanden. Leran vilar på ett lager friktionsmaterial som bedöms ligga på berg. Lerans tjocklek varierar mellan 2,5 m och 7,5 m. Jorddjupen till fast botten varierar mellan 5,5 m och 10 m där största djup förekommer i den norra delen. 4.2 Jordegenskaper Resultat från CPT-sonderingar visar på en okorrigerad odränerad skjukvållfasthet för leran som ligger på mellan ca kpa. Friktionsvinkel i den överliggande och underliggande friktionsjorden ligger enligt resultat från CPT-sonderingar på ca 35 grader. 5. Hydrogeologiska förhållanden Ett grundvattenrör har installerats i den övre delen av slänten till djup 10 m under markytan. Avläsningen av grundvattenröret har visats på en grundvattennivå som ligger på ca 2,4 m under markytan ( ). Vid fältundersökningar har även fri vattenyta observerats i skruvprovtagningshål (3 st) och har visat på en fri vattenyta som ligger på mellan ca 1,3 1,8 m under markytan ( ). 3 av 8 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Unr

6 v:\44\13\ \3_teknik\g\dokument\beskrivningar\pm stabilitet\pm stabilitet stenungsund borealis.docx 6. Stabilitetsanalys Stabilitetsanalys är utförd med programmet Slope/W Geostudio För det aktuella området har stabilitetsförhållanden analyserats i en sektion, se figur 2 nedan. Beräkningar utförs för att kontrollera stabiliteten från Gategårdsvägen mot söder med hänsyn till att vägen planeras att breddas till 6,5 m samt att användas för tung trafik. Sektion A-A Figur 2 Beräkningssektion 4 av 8 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Unr

7 v:\44\13\ \3_teknik\g\dokument\beskrivningar\pm stabilitet\pm stabilitet stenungsund borealis.docx 6.1 Säkerhetsfaktorer Krav för säkerhetsfaktorer mot stabilitetsbrott är framtagna i enlighet med Skredkommissionens rapport 3:95 samt IEG Rapport 4:2010 och bör uppfylla följande kriterier: F C 1,7 1,5 F KOMB 1,5 1,4 F Φ >1,3 För befintlig bebyggelse och anläggning samt för nyexploatering (planläggning) Utifrån ovanstående intervall ska ett värde på säkerhetsfaktorn väljas, vilket görs genom att ett antal ogynnsamma respektive gynnsamma faktorer vägs samman, se tabell 1 nedan. Tabell 1 Gynnsamma och ogynnsamma förutsättningar Förutsättning Gynnsamma Ogynnsamma Fältundersökningens innehåll och omfattning Laboratorieundersökningens innehåll och omfattning Områdets beständighet Områdets geometri Grundvatten- och portrycksförhållanden Jordens egenskaper Analys- och beräkningsarbetets innehåll och omfattning Ingen synbar erosion Relativt liten spridning av uppmätt hållfasthet Tvådimensionell analys (resultat på säkra sidan) Ingen ostörd provtagning, bara CPTsondering Igen ostörd provtagning, inget värde på korrigerad skjuvhålfastheten Markytans nivåer är tagna från grundkarta Avläsning av grundvattennivån bara vid ett tillfälle Följande erforderliga säkerhetsfaktorer har valts ur ovanstående intervall med avseende på de positiva respektive negativa förutsättningar som rådet i området: F C 1,7 F KOMB 1,5 F Φ >1,3 För befintlig bebyggelse och anläggning samt för nyexploatering (planläggning) 5 av 8 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Unr

8 v:\44\13\ \3_teknik\g\dokument\beskrivningar\pm stabilitet\pm stabilitet stenungsund borealis.docx 6.2 Ingångsparametrar Jordmaterialparametrar Skjuvhållfastheten hos leran har utvärderats utifrån CPT-sonderingar (okorrigerad skjuvhållfasthet). Utvärdering av CPT-sonderingar samt sammanställning av härledda värden redovisas i tillhörande Markteknisk Undersökningsrapport Geoteknik (MUR) daterad samt i figur 3 nedan där valt värde för lerans skjuvhållfasthet som har använts vid beräkningar även redovisas. Figur 3 Valt värde för lerans skjuvhållfasthet 6 av 8 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Unr

9 v:\44\13\ \3_teknik\g\dokument\beskrivningar\pm stabilitet\pm stabilitet stenungsund borealis.docx De olika parametrar som har valts vid beräkningen är sammanställda i tabell 2 nedan. Tabell 2 Parametrar vid beräkningen Jordart Tunghet (kn/m³) ( ) c (kpa) cu (kpa) Sand Fyllning (överbyggnad) Lera Friktionsjord Grundvattenförhållanden En grundvattennivå på ca 1,5 m under markytan har valts. Hydrostatiska förhållanden har antagits för hela profilen. Laster För Gategårdsvägen har en karakteristisk last på 20 kpa valts för att ta hänsyn till förekomst av tungtrafik. 6.3 Resultat stabilitetsanalys Resultat från beräkningar redovisas i tabell 3 nedan samt i bilaga 1. Tabell 3 Beräknade säkerhetsfaktorer med avseende på stabilitetsbrott Sektion Fc F Fkomb Bilaga Sektion A-A En känslighetsanalys har utförts med hänsyn till följande parametrar: Lägre skjuvhållfasthet i leran (15 kpa) Högre grundvattenyta (1 m under markytan) Resultat från känslighetsanalys: Lägre skjuvhållfasthet i leran: F komb och F c sjunker med ca 20 % när skjuvhållfasthet sätts ca 25% lägre. Resultat från beräkningar redovisas i tabell 4 nedan samt i bilaga 2. Högre grundvattenyta: efter höjning av grundvattenyta med ca 1,5 m så att den ligger på ca 1 m under markytan sjunker F komb och F c med ca 3 %. Resultat från beräkningar redovisas i tabell 4 nedan samt i bilaga 3. 7 av 8 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Unr

10 v:\44\13\ \3_teknik\g\dokument\beskrivningar\pm stabilitet\pm stabilitet stenungsund borealis.docx Tabell 4 Beräknade säkerhetsfaktorer med avseende på stabilitetsbrott, känslighetsanalys Sektion Fc F Fkomb Bilaga Sektion A-A med skjuvhållasfathet i leran = 15 kpa Sektion A-A med grundvattenyta på ca 1 m under markytan Gategårdsvägens överbyggnad Efter Rambölls tidigare fältbesök som visade på längsgående sprickbildning i vägen som tydde på eventuell otillräcklig överbyggnad alternativ sättningskänslig undergrund planerades undersökningar att utföras i 6st punkter. Dessa undersökningar kunde ej utföras vid undersökningstillfället på grund av förekomst av en större säkerhetszon för gasledningen samt att läget för fjärrvärmeledningar och VA-ledningar var osäkert. Eftersom det förekommer ledningar på både sidor av vägen var det omöjligt att borra i vägen och samtidigt hålla säkerhetsavstånd till de olika ledningarna. Ledningskartor redovisas i tillhörande Markteknisk Undersökningsrapport Geoteknik (MUR), daterad Slutsatser och rekommendationer Stabilitetsanalysen visar att säkerhetsfaktor mot stabilitetsbrott för Gategårdsvägen med hänsyn till högre trafiklast (20 kpa) är tillfredställande enligt gällande krav och normer. Vägen planeras att breddas till 6,5 meter, d.v.s. 0,5 m mer än nuvarande väg. Det rekommenderas att breddning sker på västra sidan av vägen, så att påverkan på stabiliteten blir minimal. Överbyggnadskvalitet för Gategårdsvägen kunde ej undersökas vid fältundersökningars tillfälle. Förslagsvis kan en bärighetsundersökning genom georadar och fallviktsmätning göras för att få en bild av tjocklekarna på vägens konstruktionslager och undergrund samt vägens bärighet för att sedan kunna föreslå eventuella förstärkningsåtgärder. Denna undersökning kan utföras utan att befintliga ledningar påverkas. Alternativt kan undersökning av vägens överbyggnad via provtagning göras i ett senare skede i samband med breddning av vägen då det troligtvis kommer att behövas omläggning av ledningar. 8 av 8 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Unr

11 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Uppdragsnummer: Date: File Name: Sektion A-A.gsz Name: Kombinerad analys Method: Morgenstern-Price PWP Conditions Source: Piezometric Line Name: Fyllning Phi: Name: Sa Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 33 Name: Le (komb) Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 18 kn/m³ Phi: 30 C-Top of Layer: 2 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: 20 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: Väg 20 kpa Fyllning Name: Friktion Phi: 35 Elevation Le (komb) Sa Friktion Distance

12 Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund Uppdragsnummer: Date: File Name: Sektion A-A.gsz Name: Odränerad analys Method: Morgenstern-Price PWP Conditions Source: Piezometric Line Name: Fyllning Phi: 38 Name: Sa Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 33 Name: Le (odrän) Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion: 20 kpa Väg 20 kpa Fyllning Name: Friktion Phi: 35 Elevation Le (odrän) Sa Friktion Distance

13 Detaljplan för indsutri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund. Gategårdsvägen, stabilitet Uppdragsnummer: Date: File Name: Sektion A-A Lägre Tfu.gsz Name: Kombinerad analys Method: Morgenstern-Price PWP Conditions Source: Piezometric Line Name: Fyllning Phi: Name: Sa Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 33 Name: Le (komb) Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 18 kn/m³ Phi: 30 C-Top of Layer: 1.5 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: 15 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: Väg 20 kpa Fyllning Name: Friktion Phi: 35 Elevation Le (komb) Sa Friktion Distance

14 Detaljplan för indsutri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund. Gategårdsvägen, stabilitet Uppdragsnummer: Date: File Name: Sektion A-A Lägre Tfu.gsz Name: Odränerad analys Method: Morgenstern-Price PWP Conditions Source: Piezometric Line Name: Fyllning Phi: Name: Sa Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: Name: Le (odrän) Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion: 15 kpa Väg 20 kpa Fyllning Name: Friktion Phi: 35 Elevation Le (odrän) Sa Friktion Distance

15 Detaljplan för indsutri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund. Gategårdsvägen, stabilitet Uppdragsnummer: Date: File Name: Sektion A-A Högre GW.gsz Name: Kombinerad analys Method: Morgenstern-Price PWP Conditions Source: Piezometric Line Name: Fyllning Phi: Name: Sa Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 33 Name: Le (komb) Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 18 kn/m³ Phi: 30 C-Top of Layer: 2 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: 20 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: Väg 20 kpa Fyllning Name: Friktion Phi: 35 Elevation Le (komb) Sa Friktion Distance

16 Detaljplan för indsutri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund. Gategårdsvägen, stabilitet Uppdragsnummer: Date: File Name: Sektion A-A Högre GW.gsz Name: Odränerad analys Method: Morgenstern-Price PWP Conditions Source: Piezometric Line Name: Fyllning Phi: 38 Name: Sa Unit Weight: 19 kn/m³ Phi: 33 Name: Le (odrän) Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion: 20 kpa Väg 20 kpa Fyllning Name: Friktion Phi: 35 Elevation Le (odrän) Sa Friktion Distance