Undersökning och kostnadsbedömning av alternativa väglösningar Göteborg SWECO VBB Geoteknik, Göteborg ra01s, 1321, 2002-09-01 Uppdragsnummer 2305 256 SWECO VBB Gullbergs Strandgata 3 Box 2203, 403 14 Göteborg Telefon 031-62 75 00 Telefax 031-62 77 22
INNEHÅLL 1 Uppdrag...2 2 Objektbeskrivning...3 3 Tidigare utförda undersökningar och utredningar...3 4 Utförda fältundersökningar...3 4.1 Geoteknik... 3 4.2 Inmätning... 4 5 Geoteknisk översikt...4 5.1 Topografi och områdesbeskrivning... 4 5.2 Geotekniska förhållanden... 4 5.3 Grundvattenförhållanden... 5 6 Grundläggningsförutsättningar...6 7 Kostnadsbedömning...7 7.1 Vägalternativ... 7 7.1.1 Alternativ Detaljplan... 8 7.1.2 Alternativ Detaljplan kompl. med planskild gång- och cykelpassage... 10 7.1.3 Alternativ Bro över befintlig vägtrumma... 12 7.1.4 Alternativ Bro över befintlig vägtrumma kompl. med planskild gång- och cykelpassage... 13 8 Slutsatser och rekommendationer...14 RITNINGAR 2305246-G1 2305246-G2 2305246-G3 2305246-G4 2305246-G5 Borrplan, skala 1:1000 (A3) Sektion A, B, skala 1:100 (A1) Sektion C, D, skala 1:100 (A1) Sektion E, F, skala 1:100 (A1) Borrpunkter, skala 1:100 (A3) Alt. Detaljplan Alt. Detaljplan Alt. Gång- och cykelpassage Alt. Gång- och cykelpassage Alt. Bro över bef. vägtrumma Alt. Bro över bef. vägtrumma Plan, skala 1:1000 (A3) Profil, skala 1:1000/1:100 (A3) Plan, skala 1:1000 (A3) Profil, skala 1:1000/1:100 (A3) Plan, skala 1:1000 (A3) Profil, skala 1:1000/1:100 (A3) 1 (14)
Undersökning och kostnadsbedömning av alternativa väglösningar 1 Uppdrag På uppdrag av har SWECO VBB utfört en geoteknisk undersökning samt kostnadsbedömning av alternativa väglösningar i samband med pågående detaljplanearbete för Det aktuella området är beläget i utkanten av Borealis Polyetenanläggning, ca 2 km öster om Stenungsund centrum. Området avgränsas i söder av Industrivägen (väg 170), enligt figur 1. Borealis Polyetenanläggning Befintlig bro Bäck Figur 1 Översiktskarta över Två vägförslag föreligger för att passera en bäck i området. Det ena förslaget innebär två nya passager över bäcken (norr respektive söder om befintlig bro) och det andra förslaget innebär en passage (i läget för befintlig bro). Syftet med denna geotekniska utredning är att undersöka grundläggningsförhållandena inom det aktuella området för möjliga passager över bäcken samt att bedöma eventuella grundförstärkningar för de två alternativen som underlag för beslut. Med geotekniska förhållanden som utgångspunkt utförs en översiktlig kostnadsbedömning av de alternativa väglösningarna. 2 (14)
2 Objektbeskrivning De alternativa väglösningarna innebär passage över befintlig bäck, antingen i enlighet med förslaget till detaljplan med två bäckpassager eller att befintligt läge för passage bibehålls och byggs om. Möjligheten till en planskild gång- och cykelpassage under väg mot Östra porten har diskuterats. Detta innebär att gc-stråk måste flyttas närmare bäcken. Detta studeras kopplat till båda de två nya brolägena som för närvarande är aktuella/under studie (se Trafikutredning 2006-11-20: dels ritning 1, dels skiss senaste upprättad av kommunen, Lars Söderlund). 3 Tidigare utförda undersökningar och utredningar Inom det aktuella området har tidigare geotekniska undersökningar utförts. Dessa undersökningar har legat till grund för bedömningar och utvärderingar av de geotekniska förhållandena i området. Följande geotekniska undersökningar har beaktats: Geotekniskt utlåtande i samband med detaljplaneändring av fast., Ny infart östra porten med tillhörande bilagor. SWECO VBB, (uppdragsnr. 1310 108), daterad 2006-10-05 PM angående grundförhållanden för östra infarten vid Neste, Stenungsund med tillhörande ritningar. VBB, (reg.nr. R0749), daterad 1989-04-06 PM angående grundförhållandena inom ett markområde vid Neste Polyetens östra infart i Stenungsund med tillhörande ritningar. VBB, (reg.nr. P3319), daterad 1987-11-12 Preliminärt utlåtande rörande grundförhållanden för Industrivägen i Stenungsund. Statens Vägverk, Projekteringskontoret i Göteborg, daterad 1973-02-28. 4 Utförda fältundersökningar 4.1 Geoteknik Geotekniska fältundersökningar har utförts av SWECO VBB under maj 2007 och omfattar följande: Slagsonderingar i 10 st punkter för bestämning av jordlagrens relativa fasthet och mäktighet samt djupet till fast botten Skruvprovtagningar i 7 st punkter för upptagning av störda jordprover för klassificering i fält Vingförsök i 3 st punkter för utvärdering av lerans odränerade skjuvhållfasthet. 3 (14)
Läget på utförda fältundersökningar vid bäckravinen har planerats utifrån de alternativa väglösningarna. De utförda undersökningarna redovisas i plan och sektion på ritningarna 2305256-G1 till 2305256-G3. Borrpunkterna betecknas med ID 0701-0716. Undersökningarna redovisas med beteckningar enligt SGF:s beteckningssystem (för detaljerad beskrivning se www.sgf.net). 4.2 Inmätning Inmätning av terrängen närmast bäcken (i aktuella lägen för alternativa väglösningar) har utförts av SWECO VBB under maj 2007 som en komplettering till primärkartan i området. Även inmätning av borrpunkternas lägen (XYZ) har utförts. Läget på tidigare utförda geotekniska fältundersökningar har tolkats utifrån befintligt kartmaterial. Dessutom har inmätning av bäckens sträckning utförts av under april 2007. 5 Geoteknisk översikt 5.1 Topografi och områdesbeskrivning De alternativa väglösningarna över befintlig bäck till Borealis industriområde utgår från korsningen mellan nuvarande väg 170 och Yttre ringleden och sträcker sig i en krök in mot industriområdet där de på ett eller annat sätt ansluter till befintlig väg (Gategårdsvägen) och området söder därom. Från väg 170 sträcker sig de alternativa väglösningarna de första ca 100 m över öppen åkermark. Därefter passerar vägalternativen över en bäckravin (bäcken utgör ett biflöde till Stenunge å) med rik växtlighet. Efter bäcken sträcker sig vägalternativen uppför befintlig sluttning och ansluter till Gategårdsvägen. Huvudleden in mot industriområdet sträcker sig delvis på skrå söder därom (mestadels på befintliga grönytor). Den befintliga marknivån i området för de alternativa väglösningarna varierar mellan ca +30 i de lägsta partierna kring bäcken till ca +43 vid anslutningen till Gategårdsvägen. 5.2 Geotekniska förhållanden Jordlagren i åkermarken utmed väg 170 består enligt utförda undersökningar överst av ca 0,2-0,3 m mäktig mulljord som underlagras av ca 3 m fast torrskorpelera. Därunder följer lera till okänt djup (bedömd lermäktighet ca 10-20 m). Enligt tidigare undersökningar för väg 170 är leran i det undersökta området siltig. Även sand har påträffats på djupet. Leran i området är överkonsoliderad, enligt tidigare undersökningar, varför sättningarna bedöms bli ringa för små uppfyllnader. Jordlagerförhållandena runt bäckravinen varierar något. Generellt förekommer överst ett ca 0,2-0,5 m vegetationsjordsskikt som underlagras av ca 3-4 m torrskorpelera. Därunder följer ca 0,5-3 m lera. Torrskorpeleran och leran har inslag av silt och sand som generellt 4 (14)
ökar med djupet (även silt- och sandskikt förekommer). Under leran följer friktionsjord främst bestående av sand och grus. Friktionsjordens mäktighet varierar generellt enligt utförda undersökningar mellan ca 5-15 m. Bäcken är nedskuren ungefär till friktionsjordens överyta. På bäckravinens norra sida återfinns enligt tidigare undersökningar ca 2 m fyllning av sand och lera i delar av området. Utförda slagsonderingar i ungefärligt läge för bropassager över bäckravinen har kunnat neddrivas till mellan ca 10-23 m under befintlig markyta, där de stoppat på fast botten eller berg. De grundaste djupen har påträffats nordöst om befintlig bro, där djupet till fast botten varierar mellan ca 10-17 m (motsvarande stoppnivå ca +25 - +17). I läget för befintlig bro varierar djupet till fast botten mellan ca 16-21 m (motsvarande stoppnivå ca +19 - +13). Sydväst om befintlig bro varierar djupet till fast botten mellan ca 18-23 m (motsvarande stoppnivå ca +15 - +12). Skjuvhållfastheten har enligt utförda fältundersökningar i det relativt tunna lerlagret runt bäckravinen uppmätts till mellan ca 23-55 kpa, vilket betraktas som halvfast. Bedömningen är dock att skjuvhållfastheten bör ansättas till ca 25 kpa vid eventuella beräkningar. Det bedöms att skjuvhållfastheten är svår att bestämma då lerlagrets mäktighet är relativt liten. Enligt tidigare undersökningar bedöms uppkomna sättningar runt bäckravinen till följd av ökad belastning vara små tack vare de ringa lerdjupen (leran bedöms vara överkonsoliderad för upp mot ca 50 kpa). Längre väster ut, vid den nya vägens anslutning med Gategårdsvägen, förekommer liknande jordlagerförhållanden som vid bäckravinen. Den totala jordmäktigheten minskar dock generellt i området för befintlig väg (i anslutning till höjdpartiet i norr). Berg i dagen förekommer i området strax söder om Gategårdsvägen. 5.3 Grundvattenförhållanden Inga registreringar av grundvattenytan har gjorts i samband med utförda fältundersökningar. Inom åkermark bedöms dock grundvattenytan generellt ligga ca 1-2 m under befintlig markyta. Nära bäcken bedöms grundvattenytan korrelera med vattennivån i bäcken. Grundvattenytan i området bedöms vara starkt årstids- och nederbördsberoende. Inga registreringar av vattennivåer och flöden har varit tillgängliga i samband med denna utredning. Vid fältbesök och inmätning 2007-05-09 var det dock väldigt litet flöde i bäcken. Vattendjupet var generellt ca 0,1-0,2 m. 5 (14)
6 Grundläggningsförutsättningar De alternativa väglösningarna innebär passage över bäcken genom rörbro alternativt balkbro med pelarstöd (för planskilda lösningar). Nya rörbroar över bäckravinen kan grundläggas på en grundläggningsbädd (rörbädd) direkt i mark efter urgrävning av organiskt material. Landfästen för ny balkbro bör sannolikt grundläggas på pålar (beroende på last kan grundläggning eventuellt ske med platta på mark). Grundläggningsarbetet skall ske i torrhet och under otjälade förhållanden. En omgrävning av bäcken föreslås för att bättre kontrollera flödet samt att minska spännvidd och dimensioner på broar. Släntlutningen ner mot bäckravinen är generellt ca 1:5 eller flackare. Närmast bäckens kanter kan dock släntlutningen lokalt uppgå till ca 1:1. Pågående erosion intill bäcken kan lokalt försämra stabilitetssituationen. Vid projektering skall behovet av erosionsskydd längs bäckens kanter ses över. I läget för bäckomgrävning samt i partier i anslutning till brokonstruktioner skall erosionsskydd utläggas. Vid grundläggning av vägar som ej berörs av bäckravinen bedöms att inga särskilda geotekniska åtgärder skall behöva utföras. För alla anläggningar gäller dock att all organisk jord skall grävas ur i ytan innan grundläggning utförs. De översta ca 5 m av jordlagren i området för bäckravinen bedöms som halvfast lagrade. Tillkommande stora uppfyllnader kommer dock ge upphov till vissa sättningar. Storleken på framtida sättningar, till följd av tillskottslast på marken, är svåra att bedöma. För att minska framtida sättningar skall stora uppfyllnader i anslutning till bäckravinen ha en liggtid på minst 4 månader. Alternativt kan lättfyllning vara aktuellt i stora uppfyllnader. I delar av området förekommer siltigt material i de övre jordlagren. Jordmaterialet är flytbenäget vid vattenmättnad. Vid nederbörd måste åtgärder vidtagas för att skydda eventuella slänter och schaktbottnar. Schaktning och eventuella uppfyllnader skall utföras så att inte skadliga deformationer uppstår i intilliggande anläggningar och ledningar. Grundvattennivån i området vid åkermarken samt för bäckravinen är ej dokumenterad. I samband med projektering av passager över bäcken bör kompletterande geotekniska undersökningar utföras för att bestämma grundvattenytans läge (öppna grundvattenrör). Vidare bör lösa lagers mäktighet (trycksondering) och djupet till fast botten (slagsondering) bestämmas i läget för fastställda brostöd. Även släntlutningar i bäckravinen skall dokumenteras i läget för ny bro. Uppkomna släntlutningar större än 1:2 i bäckravinen eller i anslutning till ny konstruktion skall kontrolleras med separat stabilitetsberäkning. Vidare bör inga stora uppfyllnader (bankhöjder) utföras intill bäckravinen. Bankhöjder större än ca 2 m intill bäckravinen skall kontrolleras med separat stabilitetsberäkning. Eventuellt kan stödmurar i anslutning till stora höjdskillnader bli aktuellt. Utgångspunkten för denna bedömning är den höjdsättning som beskrivs enligt föreslagna alternativ. I samband med kommande projekteringsskede skall kompletterande geotekniska utredningar (och undersökningar) utföras för slutligt val av grundläggningsförfarande. 6 (14)
7 Kostnadsbedömning 7.1 Vägalternativ De alternativa väglösningarna innebär passage över befintlig bäck, antingen i enlighet med förslaget till detaljplan med två bäckpassager eller att befintligt läge för passage bibehålls och byggs om. Möjligheten till en planskild gång- och cykelpassage under väg mot Östra porten har diskuterats. Detta innebär att gc-stråk måste flyttas närmare bäcken. Detta studeras kopplat till båda de två nya brolägena som för närvarande är aktuella/under studie (se Trafikutredning 2006-11-20: dels ritning 1, dels skiss senaste upprättad av kommunen, Lars Söderlund). Nedan följer en sammanställning av vägalternativen med uppskattade kostnader. 7 (14)
7.1.1 Alternativ Detaljplan Detta alternativ innebär 2 bäckpassager i enlighet med förslaget till detaljplan. Plan Cykelstråken Profil 8 (14)
Kostnaden uppskattas till ca 10 mkr enligt: Arbete Enh Mängd A-pris Summa Anmärkning Delsummor 4 Anslutning Gategårds- och Holmvägen Rivning bef väg m 2 3100 300 930 000 Ny hårdgjord yta m 2 1100 1000 1 100 000 Ny rörbro 2000 stål (släntlutning 1:1,5) m 2 36 9000 324 000 Bäckomgrävning m 15 6000 90 000 Delsumma 2 444 000 Projektering och byggledning ca 15 % 430 000 Delsumma 2 874 000 Oförutsett ca 30% 989 000 3 863 000 kr 5 Anslutningsväg Östra Porten Ny belysning st 15 15000 225 000 Ny hårdgjord yta m 2 2100 1100 2 310 000 Ny rörbro 2000 stål (släntlutning 1:1,5) m 2 38 9000 342 000 Bäckomgrävning m 45 6000 270 000 Delsumma 3 147 000 Projektering och byggledning ca 15 % 493 000 Delsumma 3 640 000 Oförutsett ca 30% 1 134 000 4 774 000 kr 7 Gång- och cykelvägar Ny gc-väg bef. hårdgjord yta m 2 540 200 108 000 Ny gc-väg m 2 1350 600 810 000 Delsumma 918 000 Projektering och byggledning ca 15 % 141 000 Delsumma 1 059 000 Oförutsett ca 30% 327 000 1 386 000 kr Summa 10 023 000 kr 9 (14)
7.1.2 Alternativ Detaljplan kompl. med planskild gång- och cykelpassage Detta alternativ innebär 2 bäckpassager i enlighet med förslaget till detaljplan men gångoch cykelnätet, och i viss mån vägens plan och profil, anpassas för en planskild passage. På grund av nivåskillnaderna krävs en trappa för kontakten mot Holms gård. Plan Cykelstråken Profil 10 (14)
Kostnaden uppskattas till ca 16,4 mkr enligt: Arbete Enh Mängd A-pris Summa Anmärkning Delsummor 4 Anslutning Gategårds- och Holmvägen Rivning bef väg m 2 3100 300 930 000 Ny hårdgjord yta m 2 1100 1000 1 100 000 Ny rörbro 2000 stål (släntlutning 1:1,5) m 2 38 9000 342 000 Bäckomgrävning m 15 6000 90 000 Delsumma 2 462 000 Projektering och byggledning ca 15 % 369 000 Delsumma 2 831 000 Oförutsett ca 30% 819 000 3 650 000 kr 5 Anslutningsväg Östra Porten Ny belysning st 15 15000 225 000 Ny hårdgjord yta m 2 2200 1100 2 420 000 Ny bro m 2 175 25000 4 375 000 Ny rörbro 2000 stål m 2 -- Bäckomgrävning m 100 6000 600 000 Delsumma 7 395 000 Projektering och byggledning ca 15 % 1 109 000 Delsumma 8 504 000 Oförutsett ca 30% 2 546 000 11 050 000 kr 7 Gång- och cykelvägar Trappa st 1 5000 5 000 Ny gc-väg bef. hårdgjord yta m 2 100 200 20 000 Ny gc-väg m 2 1790 600 1 074 000 Delsumma 1 099 000 Projektering och byggledning ca 15 % 165 000 Delsumma 1 264 000 Oförutsett ca 30% 386 000 1 650 000 kr Summa 16 350 000 kr 11 (14)
7.1.3 Alternativ Bro över befintlig vägtrumma Detta alternativ innebär 1 bäckpassage i befintligt läge där en ny kulvert, alternativt bro, byggs. Plan Cykelstråken Profil 12 (14)
Kostnaden uppskattas till ca 9 mkr enligt: Arbete Enh Mängd A-pris Summa Anmärkning Delsummor 4 Anslutning Gategårds- och Holmvägen Rivning bef väg m 2 500 300 150 000 Ny hårdgjord yta m 2 700 1000 700 000 Delsumma 850 000 Projektering och byggledning ca 15 % 127 000 Delsumma 977 000 Oförutsett ca 30% 293 000 1 270 000 kr 5 Anslutningsväg Östra Porten Ny belysning st 16 15000 240 000 Ny hårdgjord yta m 2 2600 1100 2 860 000 Ny rörbro 2000 stål (släntlutning 1:1,5) m 2 47 9000 423 000 Bäckomgrävning m 100 6000 600 000 Delsumma 4 123 000 Projektering och byggledning ca 15 % 620 000 Delsumma 4 743 000 Oförutsett ca 30% 1 417 000 6 160 000 kr 7 Gång- och cykelvägar Ny gc-väg bef. hårdgjord yta m 2 500 200 100 000 Ny gc-väg m 2 1600 600 960 000 Delsumma 1 060 000 Projektering och byggledning ca 15 % 161 000 Delsumma 1 221 000 Oförutsett ca 30% 369 000 1 590 000 kr Summa 9 020 000 kr 7.1.4 Alternativ Bro över befintlig vägtrumma kompl. med planskild gång- och cykelpassage De rådande nivåskillnaderna gör att det inte finns möjlighet till en planskild gång- och cykelpassage med rimliga lutningar (max 10 %). 13 (14)
8 Slutsatser och rekommendationer Ur geoteknisk synpunkt är förhållandena för de olika bäckpassagerna likvärdiga med ungefär samma jordlagerförhållanden, jordmäktigheter och topografi. Det är av största vikt att stabilitetssituationen ses över i ett projekteringsskede (främst med avseende på uppfyllnader inom bäckravinen samt erosion). Ur trafikteknisk synpunkt är Alternativ Detaljplan att föredra då detta alternativ endast innebär mindre längslutningar. Detta gäller såväl körvägar som gång- och cykelvägar. Alternativ Detaljplan kompletterad med planskild gång- och cykelpassage och Alternativ Bro över befintlig vägtrumma innebär att lutningarna för gång- och cykelvägarna blir upp mot ca 8-10 %. Vid Alternativ Detaljplan kompletterad med planskild gång- och cykelpassage krävs en trappa för kontakten mot Holms gård på grund av nivåskillnaderna. Vid Alternativ Bro över befintlig vägtrumma blir även lutningen för Gategårdsvägen relativt stor, ca 8 %. Ur trafiksäkerhetssynpunkt är det säkrast med en planskildhet, enligt Alternativ Detaljplan kompletterad med planskild gång- och cykelpassage, under förutsättning att alla gång- och cykeltrafikanter använder den. Detta alternativ är ur tillgänglighetssynpunkt till Holms Gård mindre bra på grund av nivåskillnader, vilka övervinns med trappa eller med en förlängd vägsträcka. Med hänsyn till det relativt låga trafikflödet på infartsvägen mot Östra porten kan istället en säker passage i plan kunna anordnas med hjälp av gång- och cykelfållor. Dessa gör att främst cyklister saktar farten och att alla ser sig för. Ur byggnadsteknisk synpunkt bedöms alternativen vara i stort sett likvärdiga. En liten fördel kan vara att befintlig bro kan bibehållas och användas för byggtrafik under en längre tid i Alternativ Detaljplan och Alternativ Detaljplan kompletterad med planskild gångoch cykelpassage. Byggtiden kan vara avsevärt kortare för en rörbro jämfört med en balkbro, men kräver i gengäld en liggtid för stora uppfyllnader. För samtliga alternativ bedömer vi att en prövning av vattenverksamhet erfordras. Göteborg SWECO VBB Daniel Hägerstrand Charlotte Berglund 14 (14)