Södra Infarten Halmstad Vägutredning PM Geoteknik 2004-03-15 Region Väst Geoteknik Handläggare: Gunilla Franzén Bitr handläggare: Annika Andréasson Antal sidor: 9 Utskriven: 2005-05-09 Säte i Stockholm Org. nr 556133-0506 Vädursgatan 6, Box 5343 402 27 Tfn 031-335 33 00 Fax 031-40 08 55 Kontor i region Väst: Halmstad Karlstad Säffle Trollhättan Uddevalla Varberg Regionkontor finns i Malmö Stockholm Luleå Örebro
Södra Infarten Halmstad Sida 2 (9) 1 Orientering... 3 2 Undersökningar... 3 3 Beskrivning av sträckan från centrala Halmstad till väg 117 mot Trönninge... 3 3.1 Terräng... 3 3.2 Jordlager... 4 3.3 Geohydrologiska förhållanden... 5 3.4 Geotekniska förutsättningar för grundläggning... 5 3.4.1 Tunnel alternativt bro vid bangård... 6 3.4.2 Sträcka längs järnväg... 6 3.4.3 Bro över Västervallsvägen... 6 3.4.4 Bro över Ryttarevägen... 7 3.4.5 Korsning med väg E6 inkl på- och avfartsramper... 7 3.4.6 Bro över Fylleån... 7 4 Alternativ sträckning... 8 4.1 Terräng... 8 4.2 Jordlager... 8 4.3 Geohydrologiska förutsättningar... 9 4.4 Geotekniska förutsättningar för grundläggning... 9 5 Sammanfattning... 9
Södra Infarten Halmstad Sida 3 (9) Södra Infarten Halmstad PM Geoteknik 1 Orientering Halmstads kommun utreder möjligheterna för en ny anslutningsväg från centrala Halmstad. Vägen är tänkt att löpa parallellt med Västkustbanan söderut, passera väg E6 och Fylleån och ansluta till väg 117 mot Trönninge i öster. På uppdrag av Halmstads kommun har Scandiaconsult Sverige AB (SCC) utfört en geoteknisk utredning för den planerade infarten och för trafikplats och ramper. Syftet med denna utredning är att översiktligt klargöra de geotekniska förutsättningarna för det planerade vägbygget. 2 Undersökningar Utförda geotekniska undersökningar redovisas i Rapport Geotekniska undersökningar (RGeo), daterad 2003-10-24. 3 Beskrivning av sträckan från centrala Halmstad till väg 117 mot Trönninge 3.1 Terräng Inne i centrala Halmstad planeras anslutningen korsa Västkustbanan på bro eller via en underfart (1) och därefter löpa parallellt med Västkustbanan på låg bank på dess östra sida. Vidare planeras att passera Västervallsvägen (2) och Ryttarevägen (3) på broar och vidare under väg E6 (4). Efter korsningen med väg E6 fortsätter den blivande anslutningen åt sydost parallellt med Västkustbanan och korsar Fylleån på en bro (5). Därefter löper den i en kurva och ansluter till väg 117 mot Trönninge (6). Bild 1. Översiktlig plan
Södra Infarten Halmstad Sida 4 (9) Marken inom området består av ängsmark och bebyggelse med hårdgjorda ytor. Järnvägsområdet löper genom området. Markytan inom detta område är i stort sett helt plan och marknivåerna varierar mellan ca +3,2 och +4,2. I södra delen av området stiger markytan till +5,7. 3.2 Jordlager Fältundersökningar har utförts på strategiska ställen, särskilt vid blivande vägkorsningar. Resultaten av undersökningarna visar att jordlagren på denna sträcka huvudsakligen består av 3,5-6 m medelfast till fast sand som vilar på fast lagrad lera med mäktighet som är större än 15 m. I läget för korsningen med Västkustbanan inne i centrala Halmstad innehåller den underliggande leran ställvis skikt av torv. Ca 350 m söder om Västervallsvägen återfinns gyttjig sand i gränsen mellan sand- och lerlagret och vid Fylleån har gyttja påträffats. Vid korsningen mellan väg E6 och Västkustbanan återfinns under leran på ca 12 m djup ett 3-7 m tjockt moränlager. 3,5-6 m sand vattenkvot w=10-40 % >15 m lera, ställvis med inslag av torv eller gyttja densitet ρ=1,6-1,9 t/m 3 vattenkvot w=30-50 % i leran vattenkvot w=70-115 % i gyttjan konflytgräns w L =50-70 % sensitivitet s t =2-28 Bild 2. Tolkad jordprofil med jordartsegenskaper. Gäller längs stora delar av sträckan. Vid korsningen mellan Västkustbanan och väg E6 har fast botten (förmodat berg) återfunnits på ett djup av ca 15-20 m. I övrigt har sonderingarna avbrutits på ett djup av ca 15-25 m under markytan utan att fast botten har påträffats. Dessa resultat verifieras även av resistivitetsmätningar utförda i två sektioner. Den ena är utförd på en sträcka av 440 m parallellt med järnvägen vid korsningen med väg E6 och den andra är utförd vinkelrätt den första från järnvägen österut mot Fylleån på en sträcka av 200 m. En geologisk tolkning av dessa visar på överst 3-4 m sand och därunder lera till ca 18 m under markytan. Leran förefaller enligt dessa mätningar underlagras av morän eller friktionsjord och berg tolkas ställvis 22-24 m under markytan.
Södra Infarten Halmstad Sida 5 (9) Skjuvhållfastheten i förekommande lerlager varierar mellan 80-100 kpa enligt utförda vingsonderingar. Utvärderingar har också gjorts från CPT-sonderingar varvid skjuvhållfastheten varierar mellan 40-100 kpa. Skikt av torv i underliggande lerlager Tunna skikt av gyttjig sand mellan sand- och lerlagret Morän under leran Gyttja Bild 3. Plan med identifierade områden med speciella förutsättningar. 3.3 Geohydrologiska förhållanden Den övre grundvattenytan är uppmätt längs med sträckan i ett antal öppna grundvattenrör med filterspetsar. Grundvattennivåerna är uppmätta vid ett flertal tillfällen mellan 1987 och 2003 och mätningarna visar att den fria vattenytan ligger ca 0,5-3,5 m under markytan, något högre öster om Fylleån. Årsvisa variationer av trycknivån som avviker från gjorda observationer kan förekomma utöver säsongsvariationer. Trycknivån kan därför stiga högre än redovisade observationer. De geohydrologiska förutsättningarna finns redovisade mer utförligt i separat PM. 3.4 Geotekniska förutsättningar för grundläggning Längs sträckan har grundläggningen för följande områden studerats: Bangården Längs järnvägen Korsningen järnvägen Västervallsvägen Korsningen järnvägen Ryttarevägen
Södra Infarten Halmstad Sida 6 (9) Korsningen järnvägen väg E6 inkl ramper Korsningen järnvägen Fylleån Bild 4. Studerade områden 3.4.1 Tunnel alternativt bro vid bangård I det fallet vägen skall passera under Västkustbanan måste speciellt stabilitets- och grundvattenproblematiken närmare utredas. För att undvika eventuella sättningar kring järnvägen orsakade av grundvattenavsänkning är spont ett alternativ. Jordens ringa siltinnehåll medför att schaktbarheten är god. Vid passage på bro måste anslutningsbankarnas och brons grundläggning utredas. Upp till 4 m bankhöjd bedöms kunna utföras utan stabilitetsproblem och utan förstärkningar bedöms sättningarna med denna bankhöjd bli ca 15-30 cm. 3.4.2 Sträcka längs järnväg Föreslagen bankhöjd för sträckan längs med järnvägen är 0,5-1 m vilket innebär att sättningarna blir av ringa omfattning. Denna höjd medför heller inga problem ur stabilitetssynpunkt. 3.4.3 Bro över Västervallsvägen Den befintliga järnvägsbron över Västervallsvägen är en vägport med hel bottenplatta. Med vägledning av befintlig bro och befintliga nivåer har stabilitets- och
Södra Infarten Halmstad Sida 7 (9) sättningsproblematiken kring tillfartsbankarna för ny bro översiktligt studerats. Vid dessa förhållanden visade sig stabiliteten vara tillfredsställande och med 1 m bankhöjd blir sättningen ca 5-10 cm. 3.4.4 Bro över Ryttarevägen Järnvägsbron över Ryttarevägen är grundlagd med utbredda bottenplattor på en packad grusbädd. Även här har översiktliga stabilitets- och sättningsberäkningar för de blivande tillfartsbankarna utförts med vägledning av de befintliga förhållandena. I likhet med Västervallsvägen är stabiliteten tillfredsställande och sättningarna små. 3.4.5 Korsning med väg E6 inkl på- och avfartsramper Infarten mot Halmstad ansluter till väg E6 via cirkulationsplatser och ramper. Den planerade bankhöjden för cirkulationsplatsen väster om väg E6 är ca 3,5 m Detta innebär att en stödmur mot befintlig bebyggelse norr om cirkulationen erfordras. Sättningarna bedöms bli av storleksordningen 10-20 cm. Ramperna erfordrar någon typ av förstärkning vid anslutningen mot befintlig väg E6 och ramperna öster om väg E6 vid Fylleån måste utformas så att stabiliteten inte äventyras. Stabilitetsberäkningar i sektion 0/360 och 0/410 visar dock att stabiliteten med en bankhöjd av 3,5 m är tillfredsställande. 3.4.6 Bro över Fylleån Fylleån korsas av två järnvägsbroar, den befintliga järnvägsbron och en gammal järnvägsbro belägen strax norr om den befintliga. Den befintliga järnvägsbron är grundlagd på stödpålar av betong och den gamla bron är grundlagd på pålar, troligtvis träpålar. Den nya vägbron är planerad strax norr om den gamla järnvägsbron. En stabilitets- och sättningskontroll för tillfartsbankarna till blivande bro har utförts utifrån befintliga förhållanden. Lokalstabiliteten var inte tillfredsställande utan någon typ av förstärkning krävs troligtvis. Sättningarna är med en bankhöjd på ca 3,5 m 20-30 cm. Ett annat alternativ som studerats är att placera vägbron i samma läge som den gamla järnvägsbron vilket skulle skydda naturen som är ett Natura 2000-område. Detta skulle medföra att brons spännvidd blir längre eftersom landfästena placeras bakom de befintliga landfästena. Stabiliteten mot Fylleån blir härigenom bättre och är tillfredsställande. Förstärkningar krävs dock för att motverka sättningar i den del av vägbanken som inte ligger på den gamla banvallen. Under den gamla banvallen är konsolideringssättningarna utbildade. Innan bankar utläggs skall allt organiskt material i de övre jordlagren schaktas ur och ersättas med friktionsmaterial.
Södra Infarten Halmstad Sida 8 (9) 4 Alternativ sträckning 4.1 Terräng En alternativ infart mot centrala Halmstad är via de befintliga vägarna Laholmsvägen (1) och Larsfridsvägen (2). Marken inom området består till stora delar av vägar och bebyggelse med hårdgjorda ytor. Bild 5. Översiktlig plan 4.2 Jordlager Vid Laholmsvägen och Larsfridsvägen är grundundersökningar utförda i ett fåtal punkter. Jordlagren består här överst av sand till ett djup av ca 5 m. Därunder återfinns lera till ett djup som överstiger 20 m. Sonderingarna har avbrutits på ett djup av 18-20 m utan att fast botten har erhållits. Utvärdering av skjuvhållfastheten har gjorts utifrån CPTsonderingar och den har bedömts till 50-150 kpa. ca 5 m sand >20 m lera Bild 6. Tolkad jordprofil med jordartsegenskaper. Gäller längs stora delar av sträckan.
Södra Infarten Halmstad Sida 9 (9) 4.3 Geohydrologiska förutsättningar De geohydrologiska förutsättningarna finns redovisade i separat PM. 4.4 Geotekniska förutsättningar för grundläggning Detta alternativ löper längs med befintliga vägar med i stort oförändrad bankhöjd. Det bedöms därför inte vara nödvändigt med några ytterligare geotekniska åtgärder. 5 Sammanfattning Jordlagren inom området består mestadels av medelfast till fast lagrad sand på fast lagrad lera vilket innebär att förutsättningarna för byggande är goda. Korsningen med Västkustbanan vid bangården i norra delen av området och området kring Fylleån måste särskilt studeras vad gäller stabilitet och sättningar. Anslutning och ramper söder om väg E6 vid Fylleån måste utformas så att stabiliteten mot Fylleån inte äventyras. Preliminära stabilitetsberäkningar i området visar dock att stabiliteten är relativt god. Sättningarna är i regel små inom området. Med hjälp av överlast kan sättningarna påskyndas och till stor del tas ut under byggskedet.