TEKNISK PM GEOTEKNIK. Kv Fälgen m.fl., Oskarshamn HYDRAMEKELLER AB SWECO CIVIL AB UPPDRAGSNUMMER GEOTEKNISK UNDERSÖKNING

Transkript

1 HYDRAMEKELLER AB Kv Fälgen m.fl., Oskarshamn UPPDRAGSNUMMER GEOTEKNISK UNDERSÖKNING SWECO CIVIL AB MALIN LAMBERG GUSTAFSSON LUKE CHAPMAN GRANSKAD AV BJÖRN PETTERSSON

2 Innehållsförteckning 1 Allmänt Befintliga förhållanden 1 2 Utförda undersökningar 5 3 Underlag för utredningen 5 4 Styrande dokument 5 5 Geoteknisk kategori 5 6 Geotekniska och hydrogeologiska förhållanden Topografi och jordmån Jordlagerföljd Hydrogeologiska förhållanden Berg Materialtyp och tjälfarlighetsklass 7 7 Geotekniska parametrar Sammanvägda härledda värden 7 8 Rekommendationer Befintlig byggnation och anläggning Grundläggning Förstärkningsåtgärder Metodval Utförande Sättningar Schakt- och markarbeten 10 9 Utförandeplan och kontrollplan Dimensionering av temporära konstruktioner 11 Bilaga 1:Stabilitetsanalysen 12

3 1 Allmänt På uppdrag av Hydramekeller AB har Sweco utfört geoteknisk utredning inom rubricerat område. Syftet med utredningen är att översiktligt klargöra förutsättningarna för att kulvertera ett befintligt öppet dike och därmed ligga till grund för planering av en detaljplansändring från naturmark till industrimark. I denna rapport ges generella förutsättningar avseende stabilitet, sättningar etc. för planerade konstruktioner. Planerad kulvert ska utgöras av en större kulverterad trumma Ø 2,4 m alternativt av två mindre ledningar med likvärdig kapacitet. Uppskattad vattengång är +10,2 vid befintligt utlopp under Åsavägen. Det kulverterade dikets placering kan beroende på framtida planerad industribebyggelse lokalt omlokaliseras inom fastigheten. Figur 1. Översiktlig skiss över undersöksområdet. 1.1 Befintliga förhållanden Den planerade kulverteringen ska ske i ett befintlig öppet dike som ligger öster om en befintlig byggnad. 1(13)

4 Figur 2. Översiktlig bild över undersöksområdet. Jordarna i området består enligt SGU:s jordartskarta (Sveriges geologiska undersökning) främst av gyttjelera. Det förekommer även isälvssediment i nordöstra delen av området. Enligt SGUs jorddjupskarta ligger berget mellan 0-5 m under marken. Under fältarbetets gång har nedanstående bilder tagits över undersökningsområdet. 2(13) Bild 1. Vy söderut från norra delen Foto: Sweco

5 Bild 2. Vy mot den norra trumman och vägen Foto: Sweco Bild 3. Vy mot sydost Foto: Sweco 3(13)

6 Bild 4. Vy mot den södra trumman Foto: Sweco Bild 5. Vy västerut vid den södra trumman Foto: Sweco 4(13)

7 2 Utförda undersökningar Utförda undersökningar redovisas i Markteknisk undersökningsrapport geoteknik (MUR, geo), daterad och med uppdragsnummer Underlag för utredningen Underlag för utredningen har varit: MUR Geo enligt kapitel 2 Grundkarta i DWG-format erhållen från Oskarshamn kommun Översiktsplan i PDF-format erhållen från Oskarshamn kommun Grundläggningsinventering erhållen från Oskarshamn kommun 4 Styrande dokument Detta PM ansluter till: SS-EN AMA Anläggning 17 IEG Rapport , Rev 1 TD Slänter och bankar IEG Rapport 7:2008 och EN kapitel 6 Plattgrundläggning SGI Rapporter (Information 1, 3 och 15) IEG Rapport 2:2008, Rev 2 Tillämpningsdokument, Grunder TK Geo 13 5 Geoteknisk kategori Undersökningarna har utförts i geoteknisk kategori 2, GK 2. 6 Geotekniska och hydrogeologiska förhållanden 6.1 Topografi och jordmån Man kan dela in området i 4 zoner, se figur 3. Zon 1 utgörs huvudsakligen av befintligt dike samt relativt plan slybevuxen skogsmark. Marknivåerna ligger huvudsakligen runt ca +11,0. Zon 2 utgörs huvudsakligen av slänter upp mot närliggande bebyggda och asfalterade hårdgjorda ytor. Slänterna utgörs huvudsakligen av sten och block. Lokalt, i områdets sydöstra del, förekommer berg i dagen. Marknivåerna ligger huvudsakligen runt ca +12,0 till +13,0. Zon 3 består av plana asfalterade ytor och bebyggelse på den västra sidan. Markhöjderna ligger kring +13,0. 5(13)

8 Zon 4 består huvudsakligen av asfalterade ytor i form av vägar och vegetation i dess direkta närhet. Marknivån ligger mellan ca +12,0 till +13,0. Figur 3. Flygbild som visar de 4 olika områden. Blå är zon 1, röd är zon 2, gul är zon 3 och grön är zon Jordlagerföljd Skruvprovtagning med upptagning av jordprover har genomförts i två punkter, inom zon 2, ner till 3,4 och 3,6 m meter under markytan. Där punkter representerar större områden kan avvikelser från bedömd jordlagerföljd varierar beroende på avstånd mellan punkter och lokala deformationer. 6(13)

9 Jordlagren består huvudsakligen av vegetation eller fyllnadsmaterial underlagrad av gyttja och lerig gyttja. Därefter följer friktionsjord på underliggande berg. Skikt med friktionsjord förekommer ställvis. Jorden inom området består av mulljord med underliggande fyllnadsmaterial med mäktigheten ca 2,0 m och friktionsjord i form av sandig grus med en mäktighet ca 1,4 m i SW1802. Under mulljorden i SW1804 följer lerig gyttja/gyttja med en mäktighet av ca 1,2 m. Därefter följer friktionsjord i form av siltig grus/silt/sandig silt med mäktigheten ca 1,6 m innan det övergår till sand. Glas och tegel har påträffats i fyllnadsmaterialet som annars består av sandigt material. Baserat på borrningar, utförd grundläggningsinventering, begränsad synlig besiktning av området och erfarenhet; är det sannolikt att jorden inom zon 3 och 4 har förstärkts med byggbara massor som vilar på fast naturlig jord eller bergöveryta. 6.3 Hydrogeologiska förhållanden I öppet borrhål (SW1804) har fritt vatten observerats på 0,6 m djup under befintlig markyta. Grundvattnet följer troligtvis vattennivån i diket och påverkas av regn och växtlighet samt av tjäle och snösmältning varför nivåerna varierar med årstiden. 6.4 Berg Det har utförts jord-berg-sonderingar i 4 st undersökningspunkter, där förmodat berg har påträffats runt ca 3,4 6,0 m djup, motsvarande nivåerna +6,7 till +7,8. Inom den sydöstra delen av området har berg i dagen observerats. Se resultat i MUR Geo enligt kapitel Materialtyp och tjälfarlighetsklass Det förekommer silt/sandig silt som är materialtyp 5 och tjälfarlighetsklass 4, som betyder att jordarna är mycket tjällyftande. Sand och sandig grus har också påträffats inom området och är materialtyp 2 och tjälfarlighetsklass 1, icke tjällyftanade. Se även bilaga 1 i MUR geo enligt kapitel 2. 7 Geotekniska parametrar Sammanvägda härledda värden Materialparametrar har bestämts ur empiriska riktvärden tillsammans med resultatet från utförda fältundersökningar. 7(13)

10 Tabell 1. Valda härledda värden för materialegenskaper Hållfasthetsegenskaper Deformationsegenskaper γ/ γ φ' cu E Material [kn/m 3 ] [ ] [kpa] [MPa] Fyllnadsmaterial (stenig grusig sand) 18/ Gyttja/lerig gyttja 14/4 Silt/sandig silt 17/ ,5 Friktionsjord (Sand/sandig grus) 18/ Rekommendationer 8.1 Befintlig byggnation och anläggning Närstående byggnad är grundlagd med platta på mark, samt att förstärkning av de befintliga sämre massorna har skett innan grundläggning. Troligtvis har förstärkning skett genom att naturligt löst material är urgrävt eller nedpressat. Underlag har erhållits från Oskarshamn kommun, samt genom kontakt med fastighetsägare och beställare. Vad gäller grundläggningen av närliggande vägar har inga handlingar erhållits, utan bedömningen är gjord på sonderingar, begränsad synlig besiktning och erfarenhet. Troligtvis är vägarna grundlagda på utfyllda massor, och det naturligt lösa materialet är urgrävt eller nedpressat. 8.2 Grundläggning Grundläggning ska utföras i geoteknisk kategori 2 (GK 2) och säkerhetsklass 2 (SK2). Kulverten grundläggs på en packad bädd med tjockleken 0,5 m, i huvudsakligen samma läge som befintligt dike eller något närmare tomtgränsen. Innan grundläggning utförs en urschaktning ner till fast botten/underliggande berg, och återfyllning av området upp till grundläggningsnivån. 8(13)

11 Förutsatt att det under markarbetet inte påvisas någon negativ påverkan på befintliga vägar eller byggnader, kan kulvertens kommande läge läggas något närmare tomtgränsen i den norra delen, än var befintlig dike idag ligger. 8.3 Förstärkningsåtgärder Metodval Det finns fler olika sätt att förstärka marken på inför grundläggning av kulvert som inkluderar, undanpressning, nedpressning och urskiftning. Risk för negativ påverkan på befintlig omgivning anses stor vid undanpressning eller nedpressning. Det rekommenderas därför att urskitfning och återfyllning med krossmaterial sker. Om marken ska bebyggas krävs det att utskiftning utförs, alternativt annan förstärkningsåtgärd för framtida bebyggelse. Det rekommenderas därför att förstärkningsåtgärden sker inom hela området och inte bara i läget för kulvertering Utförande Utförda stabilitetsberäkningar på utvalda sektioner i Slope/W, visar på att risk för stabilitetsbott föreligger i samband med utskiftningsarbetet, se Bilaga 1 Baserat på antagandet att befintliga konstruktioner har förstärkts genom nedpressning eller undanpressning, samt att inga nu synliga sättningsproblem har påträffats, föreligger inga stabilitetsproblem avseende befintliga hårdgjorda ytor, konstruktioner etc. Utskiftningsarbetet bedöms kunna utföras som schakt under vatten med nedanstående krav. För grundläggning av kulverten krävs förstärkningsåtgärder i form av att befintliga lösa massor (lerig gyttja, gyttja m.m.) skiftas ur mot nytt krossmaterial, i fraktioner mm. På grund av rådande markförhållanden ska utförandet ske enligt nedan: Arbetet med utskiftning av befintliga massor utförs kontinuerligt, i korta intervaller, med succesiv återfyllning minst upp till rådande grundvattenyta. Framdrift sker sedan på utskiftat material. Schaktning och återfyllning utförs under vatten. Schakten ska inte lämnas öppen längre än tiden som återfyllningsarbetet pågår. Belastning av släntkrön får inte ske under utskiftningsarbetet. Packningsarbeten sker av krossmaterialet efter att fyllning utförts till en nivå över rådande grundvattenyta, förslagsvis efter att utskiftningsarbetet har slutförts. Släntkrön får inte belastas under utskiftningsarbetet. En kontrollplan ska upprättas enligt kapitel 9 innan markarbeten påbörjas. 9(13)

12 8.4 Sättningar En eventuell grundvattensänkning kan vara riskfyllt och generera sättningar. Utskiftningen sker under vatten och ingen märkbar grundvattensänkning ska därmed uppstå och risken för sättningar anses liten till obefintlig. Schaktning utförs i mindre etapper, där grävning och återfyllning sker succesivt, se ovanstående kapitel. 8.5 Schakt- och markarbeten Markarbeten sker enligt kapitel Utförande. Efter utförd urgrävning görs återfyllning med samkrossmaterial, t.ex. fraktion 0-150, till ca 0,3 0,5 m över grundvattenytan. Därefter utförs packning med minst 10 tons envalsvält och 10 överfarter. Övriga markarbeten utförs enligt AMA Anläggning 17. Fyllning och packning för planerad kulvert ska utföras enligt tabell CE/4 med material enligt tabell CE/1 i AMA Anläggning 17. Packning och fyllning får inte utföras i, mot eller med tjälad jord. Befintliga ledningar inom arbetsområdet ska identifieras genom kontakt med respektive ledningsägare. I samråd med ledningsägare bestäms hur ledningarna ska behandlas och skyddas i samband med schaktnings- och fyllningsarbeten. Inom området förekommer finkorniga och organiska jordarter såsom silt, gyttja och lerig gyttja. Risk för flytjordsfenomen föreligger i samband med mekanisk påverkan vid vattenöverskott till följd av nederbörd eller högt grundvatten. Även risk för totalstabiliteten föreligger. Det ska beaktas att silt kan vara besvärligt att hantera vid bland annat packningsarbeten. Schaktning ska utföras på ett sådant sätt att skador och sättningar inte uppstår på befintliga konstruktioner och anläggningar. Vid bedömning av släntlutningar gäller generellt att anvisningar i Arbetsmiljöverket och SGI:s skrift Schakta säkert kan användas som stöd. Behov och omfattning av temporära stödkonstruktioner ansvaras och dimensioneras av entreprenören. 9 Utförandeplan och kontrollplan För geokonstruktioner i GK2 ska det enligt IEG 2:2008 TD Grunder (se även Bilaga J till Eurokod 7 SS EN ) upprättas en utförandeplan i samråd med geoprojektören. En kontrollplan ska upprättas med beskrivning av vad som ska kontrolleras, hur det ska kontrolleras samt vilka kriterier som ska gälla vid kontroll. Kontrollplan med innehållande riskanalys ska upprättas i enighet med Eurokod 7 kap 4.2 innan utförande av markarbeten. Riskanalysen ska beröra bland annat vibrationsalstrande arbeten och stabilitet vid schaktningsarbetet. 10(13)

13 De följande kraven ställs på kontrollplanen: Dubbar för mätning av rörelser i höjd och sidled ska installeras vid intilliggande anläggningar och mätas in innan, under och efter schaktning och fyllningsarbete. Besiktningar ska utföras på intilliggande anläggningar innan, under och efter schaktning och fyllningsarbete. Beställarens geotekniker ska godkänna kontrollplanen och även besöka platsen innan schaktningsarbetet påbörjas. 10 Dimensionering av temporära konstruktioner Entreprenören bedömer och ansvarar för behovet och omfattningen av temporära stödkonstruktioner. Dimensionering av temporära konstruktioner ska utföras i enlighet med BFS 2015:6 - EKS 10, Eurokod 7 del 1 kap.9 och IEG Rapport 2:2009 TD Stödkonstruktioner. 11(13)

14 Bilaga 1: Stabilitetsanalysen Stabilitensanalysen har utförts enligt IEG Rapport , Rev 1 TD Slänter och bankar. Vid dimensionering i brottgränstillstånd erhålls dimensionerande parametrar enligt: X d = 1 γ M η X X k = η X Där ƞ = ƞ1 x ƞ2 x ƞ3 x ƞ4 x ƞ5 x ƞ6 x ƞ7 x ƞ8 Vid beräkning av de aktuella geokonstruktionernas dimensionerande värden ingår omräkningsfaktorn ƞ, particialkoefficienter och värderade medelvärden för aktuell materialparameter. Dessa tar hänsyn till osäkerheter relaterade till jordens egenskaper och aktuell geokonstruktion och beräknas som produkten av flera delfaktorer. Tabell 2. Omräkningsfaktorer för dimensionering av slänter och bankar: Tan ɸ Cu Tunghet γ γ M 1,3 1,5 1,0 ƞ (1,2) 0,90 0,90 - ƞ (3) 0,95 0,90 - ƞ (4,5,6,7) 0,95 0,95* - Tabell 3. Omräkningsfaktorer för dimensionering av grundplatta: Tan ɸ Cu Tunghet γ γ M 1,3 1,5 1,0 ƞ (1,2,3,4) 0,90 0,85 - ƞ (5,6) 1,0 1,0 - ƞ (7,8) 1,1 1,0 - Partialkoefficienter: Parametrar Partialkoefficient Tunghet γ/γ 1,0 Odränerad skjuvhållfasthet 1,5 Friktionsvinkel tan ɸ 1,3 För beräkningar har nedanstående dimensionerande värden använts, se Tabell 2. 12(13)

15 Tabell 4. Valda dimensionerande värden Hållfasthetsegenskaper Material γ/ γ φ' cu [kn/m 3 ] [ ] [kpa] Dimensionerande värde (Xd) Fyllnadsmaterial (stenig grusig sand) 18/ = 24º Gyttja/lerig gyttja 14/4 = 21,7º - 7 c = 0,46 kpa Silt/sandig silt 17/ cu = 4,0 kpa = 21º Friktionsjord (Sand/sandig grus) 18/ = 26º Det ska beaktas att det vid stabilitetsberäkning har antagits att det ligger gyttja kvar under fyllnadsmaterialet. Troligtvis gör det inte det, men det ger en indikator på stabiliteten vid eventuellt ogynnsammaste förhållanden. 13(13)

16 Senast editerad av: Chapman Luke Granskat av: Malin Gustafsson Datum:, 12:21:58 Fil namn: Sektion AA schakt.gsz Portryck: Piezometric Line Analysmetod: Morgenstern-Price Skala (A4): 1: ,607 Name: Fyll Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 24 Name: Gyttja Odr Unit Weight: 14 kn/m³ Cohesion': 4 kpa Name: Sandig silt Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': Fyll 10 9 Gyttja odr 8 Sandig silt Stabilitet under schaktarbete Sektion AA Kv Fälgen, Oskarshamn HYDRAMEKELLER AB Uppdragsnummer:

17 Senast editerad av: Chapman Luke Granskat av: Malin Gustafsson Datum och tid: 12:44:13 Fil namn: Sektion BB schakt.gsz Analysmetod: Morgenstern-Price Portryck: Piezometric Line Skala (A4): 1:75 Name: Fyll Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 30 Name: Gyttja odr Unit Weight: 14 kn/m³ Cohesion': 6,3 kpa 13 Last: 20 kn/m³ 0,623 Name: Sandig silt Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': Fyll Gyttja Sandig silt Stabilitet under schaktarbete Sektion BB Kv Fälgen, Oskarshamn HYDRAMEKELLER AB Uppdragsnummer: