Umeåprojektet. Väg E12, Vännäsvägen, delen Klockarbäcken - Tvärvägen. Tekniskt PM Geoteknik ARBETSPLAN. Granskare Godkänd av Ort Datum

Transkript

1 Väg E12, Vännäsvägen, delen Klockarbäcken - Tvärvägen ARBETSPLAN Granskare Godkänd av Ort Datum C Runesson Umeå

2 INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 ORIENTERING Projektbeskrivning Uppdrag Syfte UNDERSÖKNINGAR GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN Geoteknisk översikt Geohydrologisk översikt Geotekniska förhållanden i väglinjen, E Sektion 1/483-2/ Sektion 2/100-2/ Sektion 2/900-3/ Sektion 3/400-3/ Befintlig väg E Geotekniska förhållanden för trafikplats Klockarbäcken Broläge Ramper Geotekniska förhållanden för GC-port Västerhiske GEOTEKNISKA REKOMMENDATIONER OCH FÖRSTÄRKNINGSÅTGÄRDER Geotekniska rekommendationer för E12, Vännäsvägen Sektion 1/483-2/ Sektion 2/100-2/ Sektion 2/900-3/ Sektion 3/410-3/ Geotekniska rekommendationer för trafikplats i Kullakorset Kullavägen Ramper Brolägen KOMPLETTERANDE UNDERSÖKNINGAR INFÖR BYGGHANDLING (7)

3 1 Orientering 1.1 Projektbeskrivning Tyréns AB har på uppdrag av Trafikverket utfört geotekniska undersökningar för E12, Vännäsvägen, delen Klockarbäcken Tvärvägen vilket även är en del i Umeåprojektet. Undersökningarna har utförts inför upprättande av arbetsplan. 1.2 Uppdrag Uppdraget har omfattat geotekniska fältundersökningar, geotekniska bedömningar och beräkningar för E12 delen Klockarbäcken Tvärvägen, planerad trafikplats för korsning E12/Kullavägen med tillhörande ramper samt Kullavägen. 1.3 Syfte Syftet med undersökningarna har varit att fastställa de geotekniska förhållandena mer i detalj inom området och klargöra de geotekniska förutsättningarna för planerade konstruktioner. 2 Undersökningar Utförda undersökningar redovisas i sin helhet i Rapport geoteknisk undersökning (RGeo) daterad Geotekniska förhållanden 3.1 Geoteknisk översikt I området aktuellt för ombyggnation och breddning av befintlig väg varierar de geologiska förhållandena från grovkornigt isälvssediment och svallsediment till finkorninga, ofta sulfidhaltiga, havssediment samt ytligt berg.vägsträckningen passerar Vindelälvsåsens mäktiga isälvssediment i läge för planerad korsning med Kullavägen, sedimenten varierar här mellan grusig sand och sand. Före den planerade korsningen går sträckningen över områden med sulfidsilt och torv som vilar på isälvssediment bestående av sand eller grus.i skärningen med isälv och svallsediment finns berg Efter planerad korsning går befintlig väg ut över en svacka där undergrunden består av löst lagrad silt och sulfidsilt ovan det fasta isälvsmaterialet. Över sista sträckan in mot Umeå går befintlig väg i skärning genom grovkorniga svallsediment som på större djup underlagras av sulfidhaltiga, havssediment på isälvsmaterial som domineras av sand. Se tolkad geoteknisk profil, ritningsnummer 802 G Geohydrologisk översikt Områdes geohydrologiska förhållanden domineras stort av den vattenförande Vindelälvsåsen, vilken idag används som grundvattentäkt, Forslunda (uppströms Vännäsvägen) och planerad reservvattentäkt på Backen (nedströms Vännäsvägen). Före planerad trafikplats för korsning med Kullavägen har vattennivån i isälvssedimenten observerats på en nivå av ca +20m, nästan 20 m under markytan. Dessa undersökningar är utförda av UMEVA. 3(7)

4 I de omgivande finkorniga sedimenten kring åsen förekommer grundvatten ytligare och dessa sediment utgör ett separat och ovanliggande grundvattenmagasin sett från åsen. Grundvattennivån i de täta finkorniga sedimenten ligger normalt 0,0-2,0m under markytan i lågpartierna. 3.3 Geotekniska förhållanden i väglinjen, E Sektion 1/483-2/100 Vägsträckningen går mellan sektion 1/483 2/100 över ett område med sandiga sediment som överlagrar lös sulfidhaltig och något lerig silt (svartmocka). Lokalt förekommer torvstråk i ytan med en mäktighet på 1 till 2m.. Silten är överkonsoliderad. Under silten på ca m djup finns stora mäktigheter av sandigt isälvsmaterial. Två olika grundvattenytor förekommer, en ytlig mellan 0-2 m under markytan ovan silten och en på ca 15 m djup under markytan i isälvsmaterialet Sektion 2/100-2/900 Vägsträckningen går här in i skärning i ett område där jorden består av mäktiga sandiga svallsediment som underlagras av isälvssediment av sand och grusig sand. Mellan km 2/650 till 2/740 skär en bergklack upp genom svallsedimentet norr om befintlig väg. Bergytan har vid sonderingar påträffats på ett djup om 0,6-2,7m under markytan. I anslutning till berget finns lokalt tunna skikt av siltig morän som ej har utsatts för svallning. På bägge sidor av bergklacken förekommer en kil av finkorniga siltiga havssediment mellan de grova svall och isälvssedimenten. Grundvattenytan återfinns i den här sektionen på stort djup, ca 20 m under markytan, i det grovkorniga åsmaterialet. Ytligare grundvatten kan förekomma ovan linser av finkorniga sediment Sektion 2/900-3/400 Befintlig väg och planerad breddning går här på bank över en svacka med finkorniga havssediment. Sedimenten har en mäktighet om 7-13m och består i ytan av 0,1-0,3m mulljord ovan 0,0-0,6m sandig sulfidsilt. Sedimenten blir successivt finkornigare och består från ca 1,2-2,0m under markytan av framförallt sulfidsilt och lerig sulfidsilt. Under sulfidsilten återfinns Vindelälvsåsens grovkorniga isälvssediment. Grundvattenytan på sträckan ligger ovan sulfidsilten, 0-2 m u my. Dubbla grundvattenytor förekommer även här med en djup yta nere i isälvssedimenten Sektion 3/400-3/800 Vid ca km 3/410 stiger terrängen igen och vägen går in i skärning. Härifrån består jorden återigen av sandiga svallsediment med en mäktighet om 6-8m. Svallsedimenten vilar på sulfidsilt som överlagrar grovkorniga isälvssediment. Grundvattenytan återfinns i svallsedimenten ovanför sulfidsilten. Grundvattnet påverkar inte vägkonstruktionen Befintlig väg E12 Beläggningstjockleken varierar mellan ca 0,1m och ca 0,6m enligt utförda provtagningar och georadarundersökningar. Genomsnittlig tjocklek är ca 0,2m. Överlag understiger asfalttjockleken 0,3m, i sektion 1/700-1/870 ligger asfalttjockleken på ca 0,3-0,6m. Förtjockningen i detta parti beror troligen på en sättning. 4(7)

5 Vägöverbyggnadens tjocklek är generellt ca 0,6m och vilar på en terrass av sand eller grusig sand. Bankfyllningar är utförda med sandigt material. Inga ojämna tjälyftningar eller synliga bärighetsskador har observerats på aktuell sträcka. Tre olika delsträckor med tydliga långsträckt sättningar förekommer längs sträckan, på följande delsträckor 1/580-1/840, 1/950-2/100 samt 2/900-3/440. Sättningsstorleken i förhållande till omkringliggande delar bedömns okulärt uppgå till mellan ca 30 till 80cm, vilket även syns i stora beläggningstjocklekar på dessa delar. 3.4 Geotekniska förhållanden för trafikplats Klockarbäcken Broläge Projekterad bro över Vännäsvägen för Kullavägen planeras med tre spann. I brons läge finns, under ytskiktet av mulljord, grovkorniga svallsediment på Vindelälvsåsens sandiga sediment. I läge för norra ändstödet har fast lagrad siltig sandig morän påträffats på ett djup om ca 1,8-2,0m under markytan. Grundvattenytan ligger på stort djup och påverkar inte grundläggningen av bron Ramper Ramp 1 (avfart från Umeå) ligger på 0-3m m bankfyllning mellan km 0/000-0/280 på lösa siltiga och sulfidhaltiga sediment. Från km 0/280 går planerad ramp i 0-6 m skärning i sand, siltig sand, silt eller berg. Vid km 0/465 övergår skärningen till 0-1m bankfyllning på sand. Ramp 2(påfart mot Umeå) går på 0-3 m bankfyllning fram till km 0/120 på lösa siltiga och sulfidhaltiga sediment, där den övergår i 0-5 skärning till km 0/320 där den sedan återgår till 0-1 m bankfyllning igen. Rampen skär i grusig sand, finsand och sandig silt. Ramp 3(påfart mot Vännäs) ligger på bankfyllning i början och övergår sedan i km 0/440 till 0-4 m skärning. I början går skärningen genom grusig sand, grusig siltig sand och siltig sand. Profilen går vid ca km 0/300 genom en kil av finkornigt material som lerig silt till silt innan det vid km 0/200 åter skär genom sand. De sista 40 m ligger rampen på 1-2 m bankfyllning. Ramp 4(avfart från Vännäs) planeras med 0-3 m bankfyllning fram till km 0/170 där den går i skärning genom 0-3 m sand. Vid km ca 0/380 har en kil av silt påträffats från km 0/440 övergår skärningen till bankfyllning igen. För grundvattnet i läge för planerade ramper gäller att det i allmänhet återfinns på stort djup, ca 20 m under markytan, i det grovkorniga åsmaterialet. Ytligare grundvatten kan förekomma ovan linser av finkorniga sediment. 3.5 Geotekniska förhållanden för GC-port Västerhiske Ny GC-port planeras i befintligt portläge där befintlig profilhöjd ligger ca 2 till 3m under omkringliggande markytan. I den nya porten sänks profilen med ca 1m. Jorden i läge för GCporten består i huvudsak av ca 1-2 sandiga svallsediment som vilar på ca 1-2m silt och lerig silt. Under de finkorniga sedimenten finns fasta sandiga isälvssediment. Dubbla grundvattenytor förekommer, en ytlig ovanpå de täta siltiga sedimenten och en djupare i isälvssedimenten. Den ytliga ligger i dagsläget i nivå med befintlig profil dvs. ca 1m ovanför planerad profilhöjd. I grundvattenrör placerat under den täta silten var röret torrt och grundvattenytan ligger här relativt djupt under profilnivån. 5(7)

6 4 Geotekniska rekommendationer och förstärkningsåtgärder 4.1 Geotekniska rekommendationer för E12, Vännäsvägen Sektion 1/483-2/100 Planerad väg breddas till vänster längs befintlig väg. Torv i ytan grävs bort, torv har påträffats mellan km ca1/670-1/840 och 1/970-2/090. Mellan km 1/580-1/840 och km 1/950-2/100 påförs överlast om max 35 kpa vilket motsvarar ca 2m sand. Rekommenderad liggtid 1 år. På denna delsträcka finns 3 korsande trummor. Dessa trummor ligger i läget för rekommenderad överlast. Provisoriska trummor alternativt omläggning efter sättningstiden erfodras för dessa trummor Sektion 2/100-2/900 Mellan km 2/190-2/410 sker utskiftning ner till frostfritt djup (ca 1,90 under profil) av silt som ersätts med sand. Då befintlig E12 ligger inom tillrinningsområdet för Umeås planerade reservattentäkt krävs täta diken på båda sidor av vägen för att förhindra föroreningsspridning ner till grundvattnet. Diken tätas mellan ca km 2/360-2/910, då marken här till stora delar består av genomgående genomsläppliga jordarter Sektion 2/900-3/400 Efter GC-porten vid km 2/910 går vägsträckningen från skärning till bank på den ensidigt breddade delen(norra sidan). Då sulfidsilten har en mycket låg till låg odränerad skjuvhållfasthet utförs tryckbank mellan km 3/100-3/310 utförs på vänster sida och mellan km 3/270-3/340 även på höger sida. Tryckbankarna utförs enligt typsektioner framtagna i Geotekniskt beräknings PM. Sulfidsilten är även sättningsbenägen och därför krävs överlast från km 2/920 till km 3/440, där vägen återgår från skärning till bankfyllning. Överlasten påförs på vänster sida i längdriktningen och får maximalt ge en tryckökning om 20 kpa över färdig väg. En överlast om 20 kpa motsvaras av ca 1,0m förstärkningslager eller 1,1m grovkrossad sprängsten. Rekommenderad liggtid är 1 år. På denna delsträcka finns 2 korsande trummor. Båda dessa trummor ligger i läget för rekommenderad överlast. Provisoriska trummor alternativt omläggning av trummorna efter sättningstiden erfordras Sektion 3/410-3/800 Inga förstärkningsåtgärder krävs. 4.2 Geotekniska rekommendationer för trafikplats i Kullakorset Kullavägen Inga förstärkningsåtgärder behöver utföras för Kullavägen Ramper Ramp 1 6(7)

7 Inga förstärkningsåtgärder behövs för ramp 1 förutom utskiftning av tjälfarlig silt och täta diken, Ramp 2 Inga förstärkningsåtgärder behövs för ramp 2 förutom utskiftning av tjälfarlig silt och täta diken, Ramp 3 Inga förstärkningsåtgärder behövs för ramp 3 förutom utskiftning av tjälfarlig silt och täta diken, Ramp 4 Inga förstärkningsåtgärder behövs för ramp 4 förutom utskiftning av tjälfarlig silt och täta diken, Brolägen Bro över E12 för Kulla vägen kan grundläggas med plattor på packad fyllning i sandiga isälvssediment eller på morän. För GC-port under E12 utförs grundläggningen med plattor på packad fyllning i eller på fasta sandiga isälvsediment. För vägen ner mot porten samt igenom porten erfordras täta diken så att ej vägdagvatten kan nå ner till de genomsläppliga isälvsedimenten. 5 Kompletterande undersökningar inför bygghandling De geologiska förhållandena är komplicerade vid passagen av Vindelåsen, vid trafikplats Klockarbäcken, med svallsediment överlagrande kilar av finkorniga havssediment samt förekomsten av en bergtopp som skjuter upp i isälvsedimenten. För att säkerställa omfattningen av tätningen av diken samt för att mer exakt bestämma omfattningen av utskiftningen av tjälfarliga sediment krävs förtätad provtagning. I början av sträckan framtill km ca 2/100 rekommenderas förtätat provtagning för mer exakt bestämning torvförekomsten. 7(7)