Stenungsunds centrum PM GEOTEKNIK

Transkript

1 Stenungsunds centrum PM GEOTEKNIK ÅF-Infrastructure AB, Grafiska vägen 2A, SE Göteborg, Registered office: Stockholm, Sweden Tel , Org nr PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 0 (15)

2 DOKUMENTINFORMATION Uppdrag Stenungsunds centrum Uppdragsnummer GNR Datum Revidering Rev A Beställare Beställarens referens Stenungsunds kommun Cecilia Norlander Uppdragsledare Johanna Gustavsson Tfn mail. Johanna.Gustavsson@afconsult.com Upprättad av Johanna Gustavsson Rev A Granskad av Axel Josefson PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 1 (15)

3 Innehållsförteckning 1 Objekt Syfte Styrande dokument Underlag för projektering Planerad konstruktion Geotekniska undersökningar... 4 Utförda undersökningar... 4 Tidigare utförda undersökningar Befintliga förhållanden Befintliga byggnader och anläggningar Topografiska förhållanden Ytbeskaffenhet Geotekniska förhållanden... 6 Jorddjup och jordlagerföljd... 6 Jordegenskaper Hydrogeologiska förhållanden Sättningsförhållanden Stabilitetförhållanden Översvämning Erosion Markgasförhållanden Sammanställning härledda värden Rutinundersökning Hållfasthetsvärden Deformationsegenskaper Konsekvens av planförslag Sättningsförhållanden Stabilitetsförhållanden Översvämning Erosion Radon Rekommendationer Grundläggning Kompletterande geotekniska undersökningar Bilaga 1 Härledd skjuvhållfasthet, valt värde Bilaga 2 Konsolideringsdiagram PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 2 (15)

4 1 Objekt På uppdrag av Stenungsunds kommun har ÅF Infrastructure AB utfört en översiktlig geoteknisk utredning utifrån tidigare geotekniska undersökningar tillhörande planprogram för Stenungsunds centrum i Stenungsund. 2 Syfte Den översiktliga geotekniska utredningen tillhörande planprogrammet syftar till att identifiera områden med osäkra eller komplicerade geotekniska förhållanden, områden där det krävs detaljerade geotekniska utredningar i detaljplane- eller bygglovsskedet, restriktioner med hänsyn till geotekniska förhållanden eller vilka geotekniska risker som kan finnas med anledningen av klimatförändringar. Utredningen ska vara underlag för strategiska val av lämplig markanvändning och ska behandla och beskriva: - Befintliga markförhållanden - Stabilitet och markrörelser - Översvämning - Erosion - Grundläggningsförhållanden 3 Styrande dokument Denna rapport ansluter till SS-EN med tillhörande nationell bilaga. Utredning av stabilitetsförhållanden görs enligt IEG Rapport 4:2010 Tillståndsbedömning/ klassificering av naturliga slänter och slänter med befintlig bebyggelse och anläggningar (ersätter Skredkommissionens Rapport 3:95). 4 Underlag för projektering 4.1 Planerad konstruktion Framtida exploatering av Stenungsunds centrum planeras innebära en grundstruktur om 4-6 våningar. Den nuvarande stationen ersätts med ett nytt resecentrum. Exempel på förslag av ny bebyggelse väster om Göteborgsvägen visas i Figur 4.1. Figur 4.1. Förslag på ny bebyggelse väster om Göteborgsvägen. PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 3 (15)

5 4.2 Geotekniska undersökningar Utförda undersökningar Inga nu utförda geotekniska undersökningar har utförts. Tidigare utförda undersökningar Följande tidigare undersökningar tillhandahållna från beställaren eller från beställarens arkiv har använts som underlag för utredningen, se MUR/Geoteknik daterad , Rev A : - Geoteknisk undersökning utförd av AB Flygfältsbyrån 1961, Grundundersökning för planerad centralskola inom Stenungsund, uppdragsnummer 60281, [1] - Geoteknisk undersökning utförd av Vattenbyggnadsbyrån (VBB) 1964, PM angående grundförhållandena för utfyllnad av kaj väster om nuvarande centrum, uppdragsnummer 10743, [2] - Geoteknisk undersökning utförd av Vattenbyggnadsbyrån (VBB) 1968, PM angående grundförhållandena inom norra delen av centrumområdet, uppdragsnummer 12298, [3] - Geoteknisk undersökning utförd av Vattenbyggnadsbyrån (VBB) 1973, PM angående grundförhållandena för huvudledningar för vatten och avlopp till Södgrinden, uppdragsnummer 14829, [4] - Geoteknisk undersökning utförd av Vattenbyggnadsbyrån (VBB) 1975, PM angående grundförhållandena för blivande kaj och förvaltningsbyggnad i Stenungsunds centrum, uppdragsnummer 35535, [5] - Geoteknisk undersökning utförd av Rolf Tellstedt AB (RTAB) 1982, Geotekniskt utlåtande för planerad utbyggnad av Stenungstorg Etapp IV, uppdragsnummer 2033, [6] - Geoteknisk undersökning utförd av Rolf Tellstedt AB (RTAB) 1985, Kv Jullen - Geoteknisk utlåtande för nybyggnad (vårdcentral, bostäder m m), uppdragsnummer 2033, [7] - Geoteknisk utredning utförd av Rolf Tellstedt AB (RTAB) 1985, PM angående geoteknik och grundläggningsförutsättningar Stenunge Strand, [8] - Geoteknisk utredning utförd av VIAK AB 1989, Geotekniskt utlåtande tillhörande samrådsförslag för detaljplan för Stenungs torg, uppdragsnummer , [9] - Geoteknisk utredning utförd av VIAK AB 1990, Utlåtande över de geotekniska förhållandena för planerade p-däck, Stenunge Torg, Stenungsund, uppdragsnummer , [10] PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 4 (15)

6 - Geoteknisk undersökning utförd av Tellstedt Geoteknik AB 2003, Geotekniska förhållanden Stenunge Strand, Stenungsunds kommun, uppdragsnummer 3467, [11] - Geoteknisk undersökning utförd av SWECO VBB 2004, Geoteknisk undersökning Stenungs Torg V dpl, Stenungsunds kommun, uppdragsnummer , [12] - Geoteknisk undersökning utförd av EQC Group 2012, Geoteknisk undersökning för detaljplan för CW Borgs väg/snippenområdet, Stenungsunds kommun, uppdragsnummer , [13] - Geoteknisk utredning utförd av SWECO Environment AB 2013, Kartering av översvämningszoner, uppdragsnummer , [14] Ytterligare geotekniska undersökningar som har använts utredningen: - Geoteknisk undersökning utförd av EQC Group 2014, Geoteknisk undersökning för kaj småbåtshamn vid torget i Stenungsund kommun, uppdragsnummer , [15] - Geoteknisk utredning utförd av EQC Group 2015, Översiktlig geoteknisk utredning av förutsättningar för lekplats i Kulturhusparken, Stenungsunds kommun, uppdragsnummer , [16] 5 Befintliga förhållanden Programområdet ligger i centrala delen av Stenungsund vid Stenungstorg, se Figur 5.1. Figur 5.1. Översikt över programområdet. Aktuellt programområde framgår av röd markering i Figur 5.2 nedan. Området begränsas av Strandvägen i norr, en linje längs med sundet i väster, Fregatten och Nytorps backe i söder och bostadsområdet längs med Södra Vägen i öster. PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 5 (15)

7 Figur 5.2. Översikt över programområdet. 5.1 Befintliga byggnader och anläggningar Inom programområdet väster om Göteborgsvägen finns befintliga byggnader och anläggningar så som kommunhus, Kv Jullen med vårdcentral m.m. samt kulturhusparken. Stenungstorg i centrala delen av programområdet är ortens centrum. På den östra sidan om Göteborgsvägen återfinns ett bostadsområde. 5.2 Topografiska förhållanden Tidigare utförda geotekniska undersökningar och grundkarta med höjdkurvor visar på att området ligger på mellan nivå ca +1 i väster till ca nivå +10 i öster. 5.3 Ytbeskaffenhet Marken utgörs av hårdgjorda ytor och grönområden. De hårdgjorda ytorna utgörs av asfalterade parkeringsytor vid Stenungstorg, parkeringsytor söder om Kv Jullen samt parkeringsytor väster om kommunhuset. Grönområden återfinns vid Kulturhusparken samt vid bostadsområdet öster om Göteborgsvägen. 5.4 Geotekniska förhållanden Jorddjup och jordlagerföljd Enligt SGU:s jordartskarta, se Figur 5.3, utgörs de ytliga jordlagren inom centrumområdet, väster om Göteborgsvägen, av fyllnadsmaterial. Öster om Göteborgsvägen utgörs de ytliga jordlagren främst av postglacial finsand. PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 6 (15)

8 Uppstickande berg i dagen förekommer längst i öster samt i den norra delen av programområdet. Programområdet angränsar i öster till ett område med sandig morän som ytlig jordart. Figur 5.3 Utsnitt av jordartskartan (SGU) med ungefärligt programområde markerat i blått. Bedömningar bygger på material från tidigare utförda geotekniska undersökningar, se kapitel Väster om Göteborgsvägen Utförda trycksonderingar från tidigare undersökningar har stoppat på djup mellan ca 5 34 m. Det kan inte uteslutas att variationer i jordmäktigheten lokalt kan vara större mellan undersökningspunkterna. Öster om Göteborgsvägen Utförda trycksonderingar från tidigare undersökningar har stoppat på djup mellan ca 8 30 m. Det kan inte uteslutas att variationer i jordmäktigheten lokalt kan vara större mellan undersökningspunkterna. Jordegenskaper Väster om Göteborgsvägen Jorden inom det undersökta området utgörs av: - Fyllnadsmaterial - Gyttja - Lera - Friktionsjord PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 7 (15)

9 Fyllnadsmaterialet har en mäktighet på mellan ca 1-3 m och utgörs huvudsakligen av lerig gyttja, lera, silt, sand, grus, vegetationsjord, ris, stubbar och träd. Under asfalterande eller plattsatta ytor innehåller fyllningen huvudsakligen friktionsmaterial med stor andel sten och block. Byggnadsfylle och skräp förekommer också i fyllnadsmaterialet. Gyttjan har en mäktighet på mellan ca 2-4,5 m. Vattenkvoten har uppmätts till mellan 100 % och 175 % och konflytgränsen till mellan 98 % och 156 %. Gyttjans densitet har uppmätts till mellan 13 kn/m 3 och 15 kn/m 3. Sensitiviteten varierar mellan ca 8 och 12, och klassas därav som mellansensitiv. Gyttjans korrigerade skjuvhållfasthet har utvärderats från vingsondering och konförsök till mellan ca 7 kpa och 12 kpa. Leran har en mäktighet på mellan ca m. Vattenkvoten har uppmätts till mellan 40 % och 117 % och konflytgränsen till mellan 51 % och 117 %. Lerans densitet har uppmätts till mellan 14,5 kn/m 3 och 17 kn/m 3. Sensitiviteten varierar mellan ca 10 och 24, och klassas därav som mellansensitiv. Lerans korrigerade skjuvhållfasthet har utvärderats från vingsondering och konförsök till mellan ca 7 kpa och 25 kpa. Utförda CRS-försök visar på att leran är underkonsoliderad med ca 15 %. Det innebär att sättningar fortfarande pågår inom området och att leran inte har konsoliderats för de uppfyllningar som påbörjades på 1960-talet. Närmast bergytan finns ett lager friktionsjord på berg som bedöms ha en mäktighet mellan ca 0,3 m och 2 m, lokalt upp till 8 m i bergsvackor. Öster om Göteborgsvägen Jorden inom det undersökta området utgörs av: - Fyllnadsmaterial - Gyttja - Lera - Friktionsjord Fyllnadsmaterialet har en mäktighet på ca 1 m. Gyttjan har en mäktighet på mellan ca 1-2,5 m. Gyttjans korrigerade skjuvhållfasthet har utvärderats från vingsondering till mellan ca 21 kpa och 49 kpa. Leran har en mäktighet på mellan ca 8-22 m. Vattenkvoten har uppmätts till mellan 53 % och 99 % och konflytgränsen till mellan 54 % och 80 %. Lerans densitet har uppmätts till mellan 14,5 kn/m 3 och 17 kn/m 3. Sensitiviteten varierar mellan ca 13 och 28, och klassas därav som mellansensitiv. Lerans korrigerade skjuvhållfasthet har utvärderats från vingsondering och konförsök till mellan ca 10 kpa och 29 kpa. Leran bedöms vara normalkonsoliderad. Närmast bergytan finns ett lager friktionsjord på berg som bedöms ha en mäktighet mellan ca 0,5 m och 5 m. 5.5 Hydrogeologiska förhållanden Utförda portrycksmätningar och fria grundvattenytor från skruvprovtagningshål från tidigare undersökningar visar på en grundvattenyta mellan ca 0 m och 2 m under markytan. Grundvattennivån bedöms kunna variera beroende på årstid och nederbörd. PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 8 (15)

10 5.6 Sättningsförhållanden Väster om Göteborgsvägen Leran och gyttjan inom området är mycket sättningskänslig fylldes hela området ut med fyllnadsmaterial med en mäktighet av ca 2 m. På grund av den sättningskänsliga gyttjan har denna belastning gett stora sättningar. År 1966 och justerades marken upp till samma nivå som tidigare samt ytterligare ca 0,5 m i samband med hårdgörning av parkeringsplatserna vid Stenungstorg. Enligt tidigare utförda undersökningar [9] och [10], har parkeringen vid Stenungstorg satt sig ca cm sedan utfyllningen av fyllnadsmassorna påbörjades Vid Göteborgsvägen ligger motsvarande sättningsstorlek på mellan 5-10 cm. Sättningshastigheten varierar över området från 2-3 cm per år för parkeringsytorna vid Stenungstorg och 0,5-1 cm per år närmast Göteborgsvägen. Utförda CRS-försök från tidigare geoteknisk undersökning [12] visar på att sättningar fortfarande pågår inom området. Öster om Göteborgsvägen Tidigare utförda undersökningar [9] och [10] visar på att sättningsstorleken avtar österut. Inga undersökningar avseende lerans sättningsegenskaper har utförts öster om Göteborgsvägen. 5.7 Stabilitetförhållanden Väster om Göteborgsvägen Inom programområdet är det endast de utlagda fyllnadsmassorna som belastar och påverkar stabilitetssituationen inom området. Kajer, befintliga byggnader och ledningar är stödpålade och belastar således inte leran. Vid Kv Jullen strax väster om Göteborgsvägen (se tidigare geoteknisk undersökning [7]) gjordes bedömningen att totalstabiliteten mot hamnen var tillfredställande, både för befintliga förhållanden och planerad bebyggelse, på grund av avståndet till vattnet. Inför planerad utbyggnad av Stenungstorg på 1980-talet (se tidigare geoteknisk undersökning [6]) gjordes bedömningen att stabilitetshöjande åtgärder erfordrades för kajplanen inom m avstånd från blivande kajslänten. Stabilitetsberäkningar (se tidigare geoteknisk undersökning [15]) utförda 2014 för småbåtshamnen vid Stenungstorg visar på otillfredsställande stabilitet, både för glidytor som sträcker mellan vattnet och byggnadernas västra fasad och för glidytor som sträcker sig in under byggnaderna. Beräknad säkerhetsfaktor (totalsäkerhetsanalys) för odränerad analys låg på 0,96 och mellan 0,85 0,98 för kombinerad analys. Rekommenderad minsta säkerhetsfaktor är 1,6 (odränerad) respektive 1,4 (kombinerad). Stabilitetsberäkningar (se tidigare geoteknisk undersökning [16]) utförda 2015 för förutsättningar för lekplats i Kulturhusparken visar på tillfredsställande stabilitet med ett lasttillskott på 5 kpa. Öster om Göteborgsvägen Stabiliteten för byggnation öster om Göteborgsvägen bedöms vara tillfredställande på grund av djup till fast botten och avståndet till vattnet. PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 9 (15)

11 5.8 Översvämning Enligt tidigare geoteknisk undersökning [12] är nivån för högsta högvattenstånd (HHW) närmast hamnområdet under befintlig markyta, däremot inom området för parkeringsytorna ligger HHW delvis över befintlig markyta. Det kan därför finnas risk för översvämning i samband med HHW inom området för parkeringsytorna. Sweco utförde 2013 en kartering av översvämningszoner för Stenungsunds kommuns kuststräcka inklusive öar [14]. Karteringen visar att Göteborgsvägens lägsta punkt, under beräknat högvatten i dagens klimat (från år 2013), finns vid Stenungstorg. Se Figur 5.4. Figur 5.4 Områden utsatta för översvämningsrisk i Stenungsund (från tidigare geoteknisk undersökning [14]) Översvämningszonerna för kusten är indelade i fyra zoner, där zonindelningen är kopplad till riskgrad. I zon 4 är sannolikheten för att en översvämning inträffar högst och i zon 1 är den lägst. Kartan i Figur 5.4 visar på att risken för översvämning är betydligt högre väster om Göteborgsvägen än öster om Göteborgsvägen. 5.9 Erosion När utfyllnader utfördes inom området med sin början på 1960-talet utformades en sprängstensvall utmed strandkanten. Utanför denna sprängstensvall har en betongkonstruktion installerats, längs med stora delar av strandlinjen, antingen som en stödmur eller som en trappa. Betongkonstruktionen sträcker sig åtminstone ned till bottnen enligt tidigare undersökning [12]. PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 10 (15)

12 Längs med sträckan där betongkonstruktionen har installerats kan risk för erosion finnas, se Figur 5.5. Figur 5.5 Eventuell risk för erosion längs med kajkanten. I den nordvästra delen av området, vid betongkonstruktionens slut finns synlig pågående erosion, se Figur 5.6 och Figur 5.7. Figur 5.6 Pågående erosion i den norra delen av programområdet. PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 11 (15)

13 Figur 5.7 Pågående erosion i den norra delen av programområdet Markgasförhållanden Inga undersökningar avseende radongasförhållanden inom programområdet har utförts i tidigare undersökningar. 6 Sammanställning härledda värden 6.1 Rutinundersökning Densitet, vattenkvot, konflytgräns och sensitivitet utvärderade på störda och ostörda prover i laboratorium från tidigare undersökningar redovisas i MUR/geo daterad , Rev A Hållfasthetsvärden Sammanställning av härledda skjuvhållfasthetsvärden redovisas i Bilaga Deformationsegenskaper Konsolideringsdiagram redovisas i Bilaga 2. 7 Konsekvens av planförslag Bedömningar bygger på resultat utifrån tidigare geotekniska undersökningar inom programområdet. 7.1 Sättningsförhållanden Leran och gyttjan inom området är mycket sättningskänslig och det är pågående sättningar inom området väster om Göteborgsvägen. Ökad belastning på jorden genom påförande av last eller avsänkning av grundvattennivån bedöms kunna ge stora tidsberoende sättningar. För att begränsa framtida sättningar inom området erfordras PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 12 (15)

14 sättningsminskande åtgärder i form av exempelvis bankpålar, påldäck eller lättfyllnadsmaterial. Sättningsförhållandena öster om Göteborgsvägen är inte kända, men leran bedöms vara normalkonsoliderad, vilket innebär att ökad belastning på jorden genom påförande av last eller avsänkning av grundvattennivån bedöms kunna ge tidsberoende sättningar. Sättningarnas storlek bedöms vara mindre på den östra sidan om Göteborgsvägen jämfört med den västra sidan om Göteborgsvägen. Uppfyllnader inom hela området bör begränsas för att undvika sättningar. Eventuell ytterligare pålastning på marken bör totalkompenseras med exempelvis lättfyllnadsmaterial. 7.2 Stabilitetsförhållanden Tidigare utförda stabilitetsberäkningar visar på otillfredsställande stabilitet längs med kajkanten. Stabilitetsproblem för befintliga förhållanden bedöms förekomma inom rödmarkerat område i Figur 7.1. Ytterligare stabilitetsutredning krävs dock för att eventuellt flytta den östra gränsen vid parkeringsytorna vid Stenungstorg närmare västerut. Figur 7.1. Bedömd otillfredsställande stabilitet för befintliga förhållanden markerad i rött. Aktuellt programområde markerat i blått. PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 13 (15)

15 Lokala stabilitetsproblem kan uppkomma vid schaktning och vid stora uppfyllnader. 7.3 Översvämning Risken för översvämning är generellt hög inom programområdet. Områden där lägre risk för översvämning finns är området öster om Södra vägen, öster om Göteborgsvägen. Se Figur 7.2. Figur 7.2. Risk för översvämning, där röd zon har högre sannolikhet och gul zon har lägst sannolikhet. Aktuellt programområde markerat i blått. 7.4 Erosion Längs med sträckan vid kajen där betongkonstruktionen har installerats kan risk för erosion finnas. Ytterligare utredning och besiktning av kajen krävs för att utreda eventuella erosionsproblem. I den norra delen, vid kajkonstruktionens slut, finns pågående erosion, och åtgärder för att förhindra ytterligare erosion krävs. 7.5 Radon Kompletterande undersökningar avseende radongasförhållandena inom programområdet krävs innan framtida bebyggelse kan uppföras. Göteborgsvägen Södra vägen PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 14 (15)

16 8 Rekommendationer Utifrån planförslaget bedöms det ur kostnadssynpunkt mer fördelaktigt att bebygga öster om Göteborgsvägen jämfört med väster om Göteborgsvägen. 8.1 Grundläggning På grund av sättningskänslig jord i kombination med stora jordmäktigheter bedöms det vara nödvändigt med någon typ av grundförstärkande åtgärd. Till stora delar bedöms detta lämpligast göras med spetsbärande pålar. Där lagren av lös jord är liten (i den norra och östra delen av programområdet) bedöms utskiftning av den lösa jorden till bättre massor vara möjlig. Till följd av pågående sättningar inom området rekommenderas att pålarna dimensioneras för påhängslaster. Besiktning och/eller kontrollmätning bör utföras för berörda och närliggande byggnader som planeras bevaras. Planerad byggnation kan påverka befintligheter såsom ledningar och järnväg. En avsänkning av befintlig grundvattennivå får inte ske utan att omgivningspåverkan har utretts. 8.2 Kompletterande geotekniska undersökningar Kompletterande geotekniska undersökningar avseende jordens sättningsförhållanden öster om Göteborgsvägen rekommenderas för att bestämma sättningarnas storlek om uppfyllnader planeras inom området. Ytterligare undersökningar rekommenderas även för den västra sidan om Göteborgsvägen inför framtida utredning av stabilitetsförhållandena. Undersökningar avseende radongas och bergförhållanden inom programområdet rekommenderas i detaljplaneskedet. Ytterligare utredning och besiktning av kajen krävs för att utreda eventuella erosionsproblem. PM Stenungsunds centrum - rev docx Page 15 (15)

17 Djup [m] Bilaga 1 Sida 1 av 2 EQC EQC Odränerad skjuvhållfasthet (TOT) cu [kpa], väster om Göteborgsvägen TIG EQC τkon kor WL EQC τkon kor WL EQC τvb kor WL EQC τvb kor WL SW SW VIAK VIAK RTAB RTAB-PG RTAB-PG RTAB-PG RTAB RTAB RTAB RTAB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB VBB FB-kv FB-kv Utvärderad

18 Djup [m] Bilaga 1 Sida 2 av 2 Odränerad skjuvhållfasthet (TOT) cu [kpa], öster om Göteborgsvägen SW τvb kor WL VBB VBB VBB FB-kv FB-kv Utvärderad 30

19 djup [m] Bilaga 2 Sida 1 av 1 Spänningssituation [kpa] SW ,8*σ c, CRS σ c, CRS 2 σ 0 u