Umeåprojektet. Teknisk utredning gällande del av Västra Länken, Konsulter: WSP Samhällsbyggnad, Umeå Tyréns AB, Infrastruktur Nord

Transkript

1 Umeåprojektet Beställare: Vägverket Region Norr Teknisk utredning gällande del av Västra Länken, Konsulter: WSP Samhällsbyggnad, Umeå Tyréns AB, Infrastruktur Nord 1

2 Västra Länken E4 Söderslätt E12 Vännäsvägen För den del av Umeåprojektet som Västra länken utgör har Vägverket två vägkorridorer att ta ställning till, Kombinationsalternativet respektive Inre alternativet. Vid beräkningen av kostnader för de två olika alternativen har successiv kalkyl använts. (Metod att beräkna projektkostnader som även identifierar osäkerheter.) Beräkningar gjorda i mars 2008 visade att för det Inre alternativet där en 600 meter lång tunnel (Alt A) ingår var tunnelkostnaden den största osäkra kostnaden. För att minska osäkerheten i successiva kalkylen för det Inre alternativet har en fördjupad teknisk utredning genomförts. Utredningen visar att tunnellängden troligtvis kan kortas till cirka 480 meter (Alt. B) vilket avsevärt skulle minska projektkostnaderna. Ny lagstiftning för tunnlar enligt tunnellagen SFS 2006:18 och 2006:401 samt nya tunnelsäkerhetslagen har gjort det än mer angeläget att utreda om tunnellängden kan förkortas. För tunnlar kortare än 500 meter kan vissa avsteg göras som minskar kostnaden för byggandet. Kombinationsalternativet En arbetsplan för Västra länken, motsvarande Kombinationsalternativet fastställdes Arbetsplanen ger ett sådant underlag till en successiv kalkyl att en kompletterande teknisk undersökning inte bedöms som nödvändig. Inre alternativet Till underlag för denna alternativstudie ligger en vägutredning med tillhörande miljökonsekvensbeskrivning daterad november Data är hämtade ur Umeå kommuns trafik- och samhällsekonomiska beräkningar 2006 / Enligt Vägverkets bedömningar för år 2040 får man ett värde på årsdygnstrafiken ÅDT mellan fordon/dygn. Med dessa värden för ÅDT kan bron över Ume älv och tunneln utföras med ett alternativt två körfält i vardera riktningen. Dimensionerande hastigheten för sträckan genom tunneln är 70 km/h. Boverkets krav BFS 2007:11 skall gälla angående allmänna råd om säkerhet i tunnlar. Tunnlar kortare än 100 m räknas som vägport. Innehåll Översikt, Kombinationsalternativet 3 Översikt, Inre alternativet 4 Inre alternativet Alt A: 6 Alt B: 12 Projektkostnader Umeåprojektet 18 PM Geoteknik Bilaga 1 2

3 Översikt Kombinationsalternativet 3

4 Översikt Inre alternativet 4

5 Flygfoto Flygfoto över läget för inre alternativet som visar del av bro över Ume älv och tunnel. Foto: Lars Lindh 5

6 Fakta Tunnel ALT A. Avser Bro över Ume älv och tunnel ALT A Längd = ca 600 m. För tunnlar med längden större än 500 m ställs större krav på tunnelsäkerhet och avgasevakuering. Alternativ med två körfält och skiljevägg ger total tunnelbredd ca 17 m. Alternativ med fyra körfält och skiljevägg ger total tunnelbredd ca 23 m. Fri höjd = 6,1 m, total tunnelhöjd ca 8 m (med avgasevakuering) Lutning = 1,8 % På en sträcka av ca 200 m höjs befintlig marknivå ovan tunneln med ca 1-2 m. Grundläggningsnivån varierar mellan 7-11 m under befintlig marknivå. GRUSGROP SULFIDJORD Bro Umeälv Längd = ca 430 m Lutning = 1,6 % Alternativ med två körfält och GC-väg samt mitträcke ger total brobredd ca 14,5 m Alternativ med fyra körfält och GC-väg samt mitträcke ger total brobredd ca 21,5 m Geoteknik Marken utgörs av sediment med låg till mycket låg relativ fasthet på morän med mycket hög relativ fasthet eller enbart morän. Sedimenten innehåller ett upp till 5m tjockt lager sulfidjord med mycket hög försurningspotential. Det finns en ytlig grundvattenakvefär i sedimenten och en djupare grundvattenakvefär i moränen. Grundläggning sker på fast jord. Skyddsspont krävs i trånga sektioner. Konsekvens av grundvattensänkning innebär en liten påverkan på omgivningen. TUNNEL TVÅ KÖRFÄLT, MED AVGASEVAKUERING BRO 2-FÄLTIG MED GC- BRO TVÅ KÖRFÄLT, BANA MED GÅNG- OCH CYKELVÄG BRO FYRA KÖRFÄLT, MED GÅNG- OCH CYKELVÄG TUNNEL FYRA KÖRFÄLT, MED AVGASEVAKUERING 6

7 Plan Alt A Plan visande läget för tunnel Tunnelmynningar 7

8 Profil Alt A Visar passage över Ume älv och tunnel GRUSGROP VÄGNIVÅ SULFIDJORD PROFILDATA PLANDATA 8

9 Sektion Alt A fyra körfält BEFINTLIG MARKNIVÅ FYLLNING TUNNEL FYRA KÖRFÄLT, MED AVGASEVAKUERING 9

10 Sektion Alt A två körfält BEFINTLIG MARKNIVÅ FYLLNING TUNNEL TVÅ KÖRFÄLT, MED AVGASEVAKUERING STILLASTÅENDE LASTBIL KAN PASSERAS 10

11 Fakta ALT B. Avser Bro över Ume älv och tunnel GRUSGROP Tunnel Längd = ca 480 m. För tunnlar med längden mindre än 500 m ställs lägre krav på tunnelsäkerhet och avgasevakuering. Alternativ med två körfält och skiljevägg ger total tunnelbredd ca 17 m. Alternativ med fyra körfält och skiljevägg ger total tunnelbredd ca 23 m. Fri höjd = 4,9 m, total tunnelhöjd ca 7 m (utan avgasevakuering) ALT B Lutning = 1,0 3,0 % På en sträcka av ca 400 m höjs befintlig marknivå ovan tunneln med ca 1-2 m. Grundläggningsnivån varierar mellan 6-8 m under befintlig marknivå. SULFIDJORD Bro Umeälv Geoteknik Längd = ca 440 m Lutning = 1,0 % Alternativ med två körfält och GC-väg samt mitträcke ger total brobredd ca 14,5 m Alternativ med fyra körfält och GC-väg samt mitträcke ger total brobredd ca 21,5 m Marken utgörs av sediment med låg till mycket låg relativ fasthet på morän med mycket hög relativ fasthet eller enbart morän. Sedimenten innehåller ett upp till 5m tjockt lager sulfidjord med mycket hög försurningspotential. Det finns en ytlig grundvattenakvefär i sedimenten och en djupare grundvattenakvefär i moränen. Grundläggning sker delvis i lös jord genom kompensationsgrundläggning och delvis på morän. Konsekvens av grundvattensänkning för omgivande mark är mycket liten. Skyddsspont krävs i trånga sektioner. TUNNEL TVÅ KÖRFÄLT, UTAN AVGASEVAKUERING BRO TVÅ KÖRFÄLT MED GÅNG- OCH CYKELVÄG BRO FYRA KÖRFÄLT MED GÅNG- OCH CYKELVÄG TUNNEL FYRA KÖRFÄLT, UTAN AVGASEVAKUERING 11

12 Plan Alt B Plan visande läget för tunnel Tunnelmynningar 12

13 Profil Alt B Visar passage över Ume älv och tunnel GRUSGROP VÄGNIVÅ SULFIDJORD PROFILDATA PLANDATA 13

14 Sektion Alt B fyra körfält BEFINTLIG MARKNIVÅ FYLLNING TUNNEL FYRA KÖRFÄLT, UTAN AVGASEVAKUERING 14

15 Sektion Alt B två körfält BEFINTLIG MARKNIVÅ FYLLNING TUNNEL TVÅ KÖRFÄLT, UTAN AVGASEVAKUERING STILLASTÅENDE LASTBIL KAN PASSERAS 15

16 Projektkostnad Umeåprojektet 16 1,80 Mdkr 1,65 Mdkr 2,04 Mdkr 1,83 Mdkr 1,95 Mdkr 1,76 Mdkr Inre alternativet B, två körfält 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 Kombinationsalternativet, fyra körfält Kombinationsalternativet, två körfält Inre alternativet A, fyra körfält Inre alternativet A, två körfält Inre alternativet B, fyra körfält Kostnad [Mdkr]

17 PM GEOTEKNIK Umeåprojektet Bilaga till Teknisk utredning gällande del av Västra länken Kund Vägverket region Norr Kontaktperson Jesper Klefsjö Konsult WSP Samhällsbyggnad Umeå Kontaktperson Stefan Eklund

18 Innehåll Innehåll 2 Uppdrag 3 Objektbeskrivning 3 Redovisning 4 Bild 1 5 Bild 2 5 Bild 3 6 Bild 4 7 Bild 5 8 Bild 6 9 Bild 7 9 Bild 8 10 Bild 9 11 C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver (11)

19 Uppdrag På uppdrag av Vägverket Region Norr har WSP Samhällsbyggnad utfört kompletterande geotekniska undersökningar för Västra länken, Tunnelalternativet. Resultatet av undersökningen ska ligga till grund för beslut om val av vägkorridor för Västra länken. Objektbeskrivning För den del av Umeåprojektet som benämns Västra Länken ska Vägverket ta ställning till två vägkorridorer benämnda Kombinationsalternativet respektive Inre alternativet. För Inre alternativet har kompletterande geotekniska undersökningar utförts och resultatet redovisas i denna bilaga. I Inre alternativet finns alternativ A med en ca 600 m lång tunnel och alternativ B med en cirka 480 m lång tunnel. Redovisning är enligt alternativ A. C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver 1.0 Utredningsområde redovisad med alt. A (11)

20 Redovisning Redovisning av arbetet har skett i en power point presentation Geoteknisk utredningsområde (med alt. A inlagd) sid Rapport Geoteknik (RGEO), daterad , som innehåller: Planritning geoteknik Profilritning geoteknik Sektionsritningar geoteknik Hydrogeologiskt PM, daterad Utvärdering av Cpt-sondering Laboratorieundersökning av jordprov Laboratorieundersökning av försurningspotential Power Point presentation Detta PM innehåller förklarande text till den PowerPoint presentation som hölls för ledningen i Vägverket Region Norr C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver (11)

21 Bild 1 Punkterna som redovisas på plankartan i bild 1 anger läget på de geotekniska undersökningar som har utförts. Bild 2 C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver 1.0 De blåfärgade punkterna som redovisas på kartan i bild 2 visar var grundvattenrör har installerats för mätning av grundvattennivåer (11)

22 Bild 3 C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver 1.0 Bild 3 redovisar jordarternas utbredning från markytan och neråt. Norr om älven (mot Backen) består marken överst av finsand och sand som överlagrar silt eller lerig silt. I lagret med lerig silt och silt finns sulfidjord som är redovisad med rutig skraffering. Sulfidjord har försurande egenskaper när den schaktas upp och läggs ovanför grundvattenytan. Analys av sulfidjordens försurningspotential har utförts och visar att den är hög till mycket hög. Det innebär att en tipp med uppschaktad sulfidjord enligt rådande riktlinjer måste täckas med minst 1 m bland- till finkornig moränjord för att undvika urlakning. Övertäckning sker lämpligast inom arbetsområdet. Under lagret med sulfidhaltig silt och siltig lera ligger finsand som överlagrar morän. Morän kan ses i markytan i den högra delen av bilden. Morän i sin tur överlagrar berg som kan ses i dagen längst till höger på bilden. Söder om älven (mot Umåker) består marken överst av sand som överlagrar silt eller lerig silt. Även på denna sida av älven återfinns sulfidjord och är redovisad med rutig skraffering. Sulfidjord behandlas enligt beskrivning ovan. Under lagret med sulfidhaltig silt och siltig lera ligger finsand som överlagrar morän, grus eller sand (11)

23 Bild 4 C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver 1.0 Bild 4 redovisar läge och nivå på grundvattenrör samt förekommande grundvattenmagasin (akvifer). Mätningarna av grundvattennivåer har skett i grundvattenrör och portrycksmätare. Resultatet visar tydligt att det finns två stycken grundvattenmagasin i området där jorden består av finkornig silt och lerig silt. Det övre magasinet finns lokalt i den finkorniga jorden. Under det jordlagret ligger finsand som är torr och det undre grundvattenmagasinet påträffas åter längre ner i marken. Längs till höger i bilden, där marken i huvudsak utgörs av morän återfinns bara ett grundvattenmagasin. Grundvattenytan ligger här ett par meter under markytan. Grundvattennivåer varierar med årstiden och för att få en säkrare bedömningar krävs långtidsmätningar av grundvattennivåer (11)

24 Bild 5 C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver 1.0 Utifrån jordartsförhållandena, mätning av grundvattenytor och jordens genomsläpplighet har en modell för grundvattnets rörelse upprättats (hydrogeologisk modell). Modellen har skapats av Mats Hagman som arbetar som hydrogeolog på WSP, se Rapport Hydrogeologisk utredning för Västra Länken, Umeå, sektion 6/250 till 7/350, daterad Vid schakt för en ny tunnel kommer grundvattnet permanent att sänkas av till nivån för tunnelns dränering. Konsekvens av grundvattensänkningen för omgivningen redovisas på bild 5 ovan. I sektion 6/700 kommer avsänkningen att påverka omgivande mark på en sträcka av ca 140 m på ömse sidor om tunneln. Ca 100 m från tunneln blir avsänkningen ungefär 0,6 m och på ett avstånd av 140 m blir avsänkningen mindre än 1 dm. I sektion 6/950 kommer avsänkningen att påverka omgivande mark på en sträcka av ca 170 m på båda sidor om tunneln. Ca 100 m från tunneln blir avsänkningen ungefär 1,0 m och på ett avstånd av ca 170 m blir avsänkningen mindre än 1 dm. Sektion 6/500 ligger inom området med dubbla grundvattenmagasin. Det övre magasinet som påverkas av grundvattensänkning får ganska brant avsänkningstratt varför påverkan på omgivande mark endast begränsas till några tiotals meter. Det undre grundvattenmagasinet som normalt ligger under schaktbotten påverkas inte av grundvattensänkningen. I områdena kring sektionerna 6/700 och 6/950 (se bild 5 ovan) sker grundvattensänkning främst i morän. Påverkan på omgivande bebyggelse blir därför marginell eftersom moränen är en mycket fast lagrad jord och eventuella sättningar är försumbara, dvs. mindre än 1 cm. Grundvattensänkningen kan ge en viss vegetationsförändring inom berört område. Grundvattensänkning i sektion 6/500 bedöms inte påverka närliggande bebyggelsen (11)

25 Bild 6 Bild 6 anger läget för de sektioner som redovisas på bild 7 och 8. Bild 7 C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver 1.0 Bild 7 visar en markprofil med jordarter och grundvattennivåer i sektionerna 6/500 och 6/720. I sektion 6/500 redovisas tunnel enligt alternativ A och i sektion 6/720 redovisas ett alternativ med höjd tunnel (11)

26 I sektion 6/500 består marken överst av sandig silt som överlagrar lerig silt. Lagret med lerig silt innehåller sulfidjord, redovisad med skrafferad yta. I botten på tunneln finns finsand och silt. Ett övre grundvattenmagasin påträffas i lagret med lerig silt. Lagret med finsand närmast under tunneln är torrt. Det undre grundvattenmagasinet återfinns på större djup. I sektion 6/720 består marken överst av sandig silt som överlagrar morän. Grundvatten påträffas i skiktet mellan morän och sandig silt, ca 1,5-2 m under markytan. Här finns bara ett grundvattenmagasin. Bild 8 C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver 1.0 Bild 8 redovisar preliminärt det utrymme som krävs vid byggandet av en tunnel i sektionerna 6/500 och 6/750. För att begränsa intrånget på omgivande mark mot tomter och gator måste schaktarbeten delvis ske inom spont. Sponten placeras till höger om tunneln på en sträcka av ca 60 m vid sektion 6/500 och till vänster om tunneln på en sträcka av 40 m vid sektion 6/720, se bild 8 ovan (11)

27 Bild 9 Bild 9 visar bedömd omfattning av grundförstärknings åtgärder. Söder om älven förekommer branta nipor vid älvkanten. För att inte vägbanken ska rasa ut i älven måste naturlig jord under vägkroppen ersätts med material som har lägre densitet, så kallad lättfyllning. Norr om älven blir vägbanken mot bron som mest ca 10 m hög. Den ökade belastningen av marken medför sättningar och för att minimera ojämna sättningar mot bron krävs grundförstärkning med bankpålning i kombination med lättfyllning. För att minimera markintrånget måste schakt ske inom spont enligt bild 9. C:\Users\Pratbubblan\Documents\Stefan\WSP\bego mm\v-länken\pm Geoteknik v-länken doc Mall: Rapport Advanced.dot ver 1.0 Umeå WSP Samhällsbyggnad Stefan Eklund (11)