Kungsbacka, Frillesås-Rya 3:77, Kulla 1:9 mfl
Beställare: Kungsbacka kommun Miljö & Hälsoskydd 434 81 Kungsbacka Beställarens representant: Peter Reneby Konsult: Uppdragsledare Norconsult AB Box 8774 402 76 Göteborg Mikael Lindström Uppdragsnr: 104 02 13 Filnamn och sökväg: Kvalitetsgranskad av: Tryck: N:\104\02\1040213\5 Arbetsmaterial\01 Dokument\G\PM\PM\PM_20150417.docx Bengt Askmar Norconsult AB
3 (16) Innehållsförteckning 1 Förutsättningar... 4 2 Syfte... 4 3 Styrande dokument... 5 4 Underlag för PM... 5 5 Befintliga förhållanden... 5 5.1 Topografi och markbeskaffenhet... 5 5.2 Jordlagerbeskrivning... 6 5.3 Hydrogeologiska förhållanden... 7 5.4 Befintliga anläggningar... 7 6 Härledda egenskaper... 7 6.1 Odränerade egenskaper... 7 6.2 Dränerade egenskaper... 9 7 Stabilitet... 9 7.1 Geoteknisk kategori och säkerhetsklass... 9 7.2 Omräkningsfaktorer... 9 7.3 Karakteristiska värden... 10 7.4 Dimensionerande värden... 11 7.5 Indata till beräkningsprogram värden... 12 7.6 Stabilitetsberäkningar... 12 7.7 Antaganden... 12 7.8 Resultat... 13 8 Sammanfattning/ rekommendationer... 13 Bilagor Stabilitetsberäkningar, sektion A Bilaga A:1-A:2
4 (16) 1 Förutsättningar På uppdrag av Kungsbacka kommun har Norconsult utfört en översiktlig geoteknisk undersökning och utredning på fastighet Frillesås-Rya 3:77, Kulla 1:9 mfl i Frillesås, Kungsbacka kommun. Aktuellt område utgörs i huvudsak av åkermark. Figur 1.1 Ungefärligt rödmarkerat aktuellt område i Frillesås, Kungsbacka. 2 Syfte Utredningen har utförts med syfte att översiktligt utreda de geotekniska förhållandena (byggbarhetsbedömning, stabilitetsförhållandena mm) för planprogram av Frillesås-Rya 3:77, Kulla 1:9 mfl i Frillesås, Kungsbacka kommun.
5 (16) 3 Styrande dokument Denna PM ansluter till SS-EN 1997-1 med tillhörande nationell bilaga. Nedan uppräknade tillämpningsdokument har använts i beräkningarna: IEG:s tillämpningsdokument Rapport 2:2008, Rev 2 Grunder IEG:s tillämpningsdokument Rapport 6:2008, Rev 1 Slänter och bankar 4 Underlag för PM Geotekniska fältundersökningar samt laboratorieundersökningar utfördes i mars respektive april 2015 och resultaten redovisas i separat handling Markteknisk undersökningsrapport geoteknik (MUR/Geo) med samma datum och uppdragsnummer. 5 Befintliga förhållanden 5.1 Topografi och markbeskaffenhet För detaljer avseende topografi, se ritning G101 Plan i MUR/Geo. Markytan inom undersökningsområdet är i huvudsak plan. Markytans nivåer varierar inom aktuellt område mellan ca +11 och +13. Medellutningen inom området är i huvudsak flackare än 1:300. Alla nivåangivelser i texten anges i höjdsystem RH 2000. Enligt utförd lodning/ avvägning över befintlig bäck i sektion A ligger bottennivån på ca +10,5. Området utgörs i huvudsak av åkermark
6 (16) 5.2 Jordlagerbeskrivning Enligt utförda undersökningar inom aktuellt område består naturlig jordlagerföljd från markytan i huvudsak av: Mulljord till ca 0,2-0,3 m djup Torrskorpelera till ca 1 m djup Lera Under mulljorden har i ett antal punkter har ett lager sand noterats. Tjockleken på detta sandlager varierar mellan ca 0,1-0,7 m. I norra delen (borrpunkt 5 och 6) samt i södra delen (borrpunkt 6) av området avbröts sonderingarna på 30 m djup utan att stopp hade erhållits. I centrala och västra delen av området (borrpunkt 1-3) varierade djupen till fast botten mellan ca 10-30 m. Mulljorden bedöms utgöras av materialtyp 6B och tjälfarlighetsklass 1 enligt Anläggnings AMA. Torrskorpeleran är och innehåller ställvis sand, silt och växtdelar. Dess vattenkvot varierar mellan ca 35-45 %. Jorden bedöms utgöras av materialtyp 5A och tjälfarlighetsklass 4 enligt Anläggnings AMA. Den lösare leran under torrskorpeleran är grå och innehåller växtdelar samt ställvis silt och skalrester. Lerans vattenkvot och konflytgräns varierar mellan ca 50-90 % respektive mellan ca 60-70 %, med de lägre värdena mot djupet. Leran bedöms utgöras av materialtyp 5A och tjälfarlighetsklass 4 enligt Anläggnings AMA. Lerans uppmätta skjuvhållfasthet in situ (okorrigerade värden) varierar enligt utförd vingsondering mellan ca 15 och 40 kpa med de högre värdena på större djup.
7 (16) 5.3 Hydrogeologiska förhållanden Den övre grundvattenytan har mätts i skruvborrhålen och låg vid undersökningstillfället i mars 2015 på mellan ca 0-1,3 m djup under befintlig markyta vilket motsvarar nivåer mellan ca +10 och +12,5. Vid undersökningstillfället låg vattenytan i befintlig bäck i avvägd/ lodad sektion A i väster/ nordväst (se även ritning G101 och G302) på nivån ca +10,9. 5.4 Befintliga anläggningar Inga befintliga byggnader finns inom aktuellt område. 6 Härledda egenskaper 6.1 Odränerade egenskaper Valda värden för lerans korrigerade odränerade skjuvhållfasthet redovisas i tabell 6.1 och figur 6.1 Tabell 6.1 Valda värden, korrigerad odränerad skjuvhållfasthet Djup c u [m] [kpa] 1,5 10 30 47,1
8 (16) Figur 6.1 Valda hållfasthetsvärden, korrigerad odränerad skjuvhållfasthet.
9 (16) 6.2 Dränerade egenskaper Kohesionsjordens dränerade hållfasthetsparametrar bestäms empiriskt enligt: φ = 30 c = 0,1 c u Dessa empiriska värden ska ses som karakteristiska, vilket medför att η=1,0 skall tillämpas. 7 Stabilitet 7.1 Geoteknisk kategori och säkerhetsklass Dimensionering och beräkningar för stabiliteten i området har utförts i geoteknisk kategori 2, GK 2 samt i säkerhetsklass 2, SK 2. SK2 Partialkoefficient som beaktar säkerhetsklass γ d = 0,91 F EN = 1,0 7.2 Omräkningsfaktorer Antalet oberoende undersökningspunkter n=3 st. Leran förutsätts motsvara normalsvensk lera. η (1,2) =0,95 Två olika metoder har använts (CPT, vingsondering) för att bestämma c u och dessa bedöms ha en relativt liten spridning i resultat. η (3) =1,0 Brottytan bedöms vara liten, med liten konsekvens av brott. η (4,5,6,7) =1,0
10 (16) För dimensionering av slänter och bankar sätts η (8) =1,0 Sammantaget ger detta: c u = η (1,2) x η (3) x η (4,5,6,7) x η (8) = 0,95 x 1,0 x 1,0 x 1,0 = 0,95 7.3 Karakteristiska värden Det karakteristiska värdet för en materialparameter definieras som: X k = η X Tabell 7.1 Karakteristiska hållfasthetsvärden, släntstabilitet Djup c uk [kpa] c k (= 0,1 c u ) [kpa] 1,5 9,5 1,0 30 44,7 4,5 Ovan givna värden gäller för leran inom undersökningsområdet. Det skall förutsättas att jordprofilen utgörs av torrskorpelera ned till ca 1,5 m djup. Denna ges en karakteristisk (η=1) odränerad skjuvhållfasthet c uk = 20 kpa, baserat på de mest ytliga lerlagrens hållfasthet. Jordmaterialens tunghet har antagits enligt tabell 7.2. Tabell 7.2 Jordmaterialens tunghet, karakteristiska värden Djup k [m] [kn/m 3 ] 0-1,5 17 1,5-16
11 (16) 7.4 Dimensionerande värden Det dimensionerande värdet beräknas enligt: X d = 1 γ M X k För friktionsvinkeln innebär det: φ d = tan 1 ( 1 η γ φ tanφ ) φ Partialkoefficienter för jordmaterial, γ M, enligt Tabell 7.3 nedan. Tabell 7.3 Partialkoefficienter för jordmaterial Jordparameter Värde Friktionsvinkel (tan ) γ φ 1,3 Effektiv kohesion (c ) γ c 1,3 Odränerad skjuvhållfasthet (c u ) γ cu 1,5 Tunghet ( ) γ γ 1,0 En sammanställning av dimensionerande hållfasthetsvärden för kohesionsjorden redovisas i Tabell 7.4 nedan. Tabell 7.4 Dimensionerande hållfasthetsvärden för kohesionsjorden, släntstabilitet Djup [m] c ud [kpa] c d [kpa] d [º] 0-1,5 13,3 1,3 23,9 1,5 6,3 0,6 23,9 30 29,8 3,0 23,9
12 (16) 7.5 Indata till beräkningsprogram värden Följande värden används som indata i beräkningsprogrammet, Geostudio Slope/W, för att kunna göra stabilitetsanalyser med partialkoefficienter enligt IEG:s Tillämpningsdokument EN 1997-1 Slänter och bankar. Tabell 7.5 Indata till beräkningsprogram Djup [m u my] Material c ud [kpa] c d [kpa] d [º] 0-1,5 Torrskorpelera 13,3 1,6 23,9 17 1,5 Lera 6,3 0,8 23,9 16 30 Lera 29,8 3,6 23,9 16 [kn/m 3 ] Som indata i beräkningsprogrammet motsvarar värdena på den dränerade hållfastheten i Tabell 7.5 följande: c d = 0,12 c ud 7.6 Stabilitetsberäkningar För stabilitetsberäkningar har Geostudio Slope/W använts. För beräkningar med partialkoefficienter skall F c och F komb >1,0 i säkerhetsklass 2, SK 2, för att en slänt skall klassas som tillfredställande stabil. 7.7 Antaganden Grundvattnet har i beräkningarna antagits vara hydrostatiskt utgående från en grundvattenyta belägen i nivå med befintlig markyta. Befintlig bäck har vid beräkningar valts att vara torrlagd.
13 (16) 7.8 Resultat Stabilitetsberäkningar har utförts i en sektion (sektion A enligt ritning G101 i MUR/Geo). Säkerheten mot skred är tillfredställande och säkerheten mot skred har som lägst beräknats till 1,1 (F EN 1,0) för befintliga förhållanden i sektion A. En sammanställning av beräknade säkerhetsfaktorer för sektion A redovisas i tabell 7.6 och mer i detalj i Bilaga A:1-A:2. Tabell 7.6 Beräknad säkerhet mot skred, befintliga förhållanden Sektion F EN, min Bilaga A odränerad analys 1,6 A:1 A kombinerad analys 1,1 A:2 8 Sammanfattning/ rekommendationer Eftersom aktuellt område i huvudsak utgörs av lös lera med stora mäktigheter så bedöms, med ledning av utförda undersökningar att leran är sättningskänslig. Detta innebär att stora delar av belastningar (last från byggnader och vägbankar, uppfyllnader för vägar mm) som påförs markytan sannolikt kommer att ge upphov till långtidsbundna konsolideringssättningar. Om storleken på sättningarna är betydelsefulla bör lerans sättningsegenskaper utredas med hjälp av belastningsförsök i laboratorium samt sättningsberäkningar. Resultatet från de översiktliga stabilitetsberäkningarna visar att befintlig stabilitet är tillfredställande mot befintlig bäck i väster/ nordväst (sektion A). Utöver detta så bedöms stabiliteten även vara tillfredställande för befintliga förhållanden i övriga delar av området då marken är väldigt plan (medellutning i huvudsak flackare än 1:300). I samband med detaljplanläggning av området bedöms stabiliteten i området behöva utredas ytterligare i en detaljerad utredning. Denna utredning bör även innehålla kompletterande fält- och laboratorieundersökningar för att säkrare kunna fastställa jordens egenskaper inom olika delar av aktuellt område.
14 (16) Med tanke på att den befintliga markytan är väldigt plan och att det förekommer ytligt vatten i nivå med befintlig markyta på delar av områdets låga nivåer inom området i kombination med sättningsproblematiken i samband med uppfyllnad, bör översvämningsrisken beaktas vid eventuell exploatering. Dagvatten måste omhändertas pga att jorden i huvudsak utgörs av täta jordlager med låg permeabilitet och det därför ej finns någon möjlighet till infiltration av ytvatten i området. Sammanfattningsvis bedöms området vara byggbart. Vid fortsatt planering av området bör man dock beakta att grundförstärkningar map sättningar och eventuellt stabilitet sannolikt kommer behövas eftersom området i huvudsak utgörs av lös lera till stora djup. Norconsult AB Väg och Bana Geoteknik Mikael Lindström mikael.lindstrom@norconsult.com Bengt Askmar bengt.askmar@norconsult.com
15 (16)
Norconsult AB Theres Svensson gata 11 Box 8774, 402 76 Göteborg 031 50 70 00, fax 031-50 70 10 www.norconsult.se
Kungsbacka Kommun, Frillesås - Rya 3:77 mfl 104 02 13 Stabilitet enl. IEG rapport 6:2008 Bilaga A:1 Sektion A Odränerad analys Befintliga förhållanden 15 FS = 2.4 FS = 1.6 15 Let Let 10 10 5 5 Elevation 0 Le 0-5 -5 Name: Let Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion: 13.3 kpa -10-10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Distance Skala: 1:200 (A4) Name: Le Model: S=f(depth) Unit Weight: 16 kn/m³ C-Top of Layer: 6.3 kpa C-Rate of Change: 0.82 kpa/m
Kungsbacka Kommun, Frillesås - Rya 3:77 mfl 104 02 13 Stabilitet enl. IEG rapport 6:2008 Bilaga A:2 Sektion A Kombinerad analys Befintliga förhållanden 15 FS = 1.5 FS = 1.1 FS = 1.3 FS = 1.2 15 Let Let 10 10 5 5 Elevation 0 Le 0 Name: Let Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 17 kn/m³ Phi: 23.9 Cu-Top of Layer: 13.3 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0.12-5 -10-10 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Distance -5 Skala: 1:200 (A4) Name: Le Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 23.9 Cu-Top of Layer: 6.3 kpa Cu-Rate of Change: 0.82 kpa/m C/Cu Ratio: 0.12