PM Geoteknik Radar Arkitektur AB Detaljplan Åsen Göteborg 2011-10-26
Detaljplan Åsen PM Geoteknik Datum 2011-10-26 Uppdragsnummer 61461144522-01 Tomas Trapp Tomas Trapp Jimmy Aradi/Daniel Strandberg Uppdragsledare Handläggare Granskare Ramböll Sverige AB Box 5343, Vädursgatan 6 402 27 Göteborg Telefon 031-335 33 00 Fax 031-40 05 71 www.ramboll.se Organisationsnummer 6133-06
Innehållsförteckning 1. Uppdrag... 1 2. Tidigare utförda undersökningar... 1 3. Utförda undersökningar... 2 4. Terräng... 2 5. Geotekniska förhållanden... 3 5.1 Jordlager... 3 5.2 Hållfasthets- och jordegenskaper... 4 5.3 Grundvatten och portryck... 4 6. Stabilitet- och sättningsförhållanden... 5 6.1 Utrednings- och säkerhetsnivå... 5 6.2 Stabilitetsberäkningar... 5 6.2.1 Befintliga förhållanden... 6 6.2.2 Med exploatering... 6 6.3 Sättningar... 6 7. Rekommendationer... 7 Bilagor Bilaga 1 Bilaga 2 Beräkningsresultat befintliga förhållanden Beräkningsresultat exploatering v:\46\11\61461144522-01\3_teknik\g\dokument\beskrivningar\pm_geoteknik_detaljplan_åsen_ny.docx PM Geoteknik Detaljplan Åsen Unr 61461144522-01
Detaljplan Åsen PM Geoteknik 1. Uppdrag På uppdrag av Radar Arkitektur AB har Ramböll Sverige AB utfört en geoteknisk utredning för området benämnt Åsen, se figur 1, beläget ca 0 m sydöst om trafikplats Saltkällan i Munkedals kommun. Figur 1. Områdets utbredning ligger i princip inom inringat område. Trafikplats Saltkällan med E6 framgår av bildens centrala parti med Saltkällefjorden i nederkant. Bildkälla: Hitta.se Syftet med uppdraget har varit att beskriva de geotekniska förutsättningarna för att ge ett underlag och eventuella restriktioner till en detaljplan för området. 2. Tidigare utförda undersökningar Inom området finns inga kända tidigare undersökningar. 1 av 7 PM Geoteknik Detaljplan Åsen Unr 61461144522-01
3. Utförda undersökningar I samband med detta uppdrag har geotekniska undersökningar utförts vid två tillfällen och dessa redovisas i separat rapport Detaljplan Åsen, RGeo, rapport geotekniska fält- och laboratorieundersökningar. Undersökningarna i fält har förutom fältbesiktning omfattat trycksondering, vingsondering och störd provtagning med skruvprovtagare samt installation av ett grundvattenrör. 4. Terräng För utredningen har kommunens laserscanning av området använts för modellering av terräng. Denna är utförd i koordinatsystem Sweref 99 12 00 och höjdsystem RH00. Området utgörs av ett höjdparti med stora nivåskillnader och inom delar kraftigt sluttande terräng. Nivåerna varierar mellan ca +35 och +78, se figur 2 nedan. Marken nedanför Åsen är betydligt flackare. I sydväst ligger väg E6, Bohusbanan samt gamla väg E6. En mindre grusväg/skogsbilväg följer höjdpartiets västra sida. Mot sydöst ligger vägen mot Valbo-Ryr och mot norr återfinns åkermark. 2 av 7 PM Geoteknik Detaljplan Åsen Unr 61461144522-01
Figur 2. Utredningsområdet, med nivåkurvor och ett exploateringsförslag till vänster samt ungefärliga lutningsförhållanden till höger. 5. Geotekniska förhållanden 5.1 Jordlager Jordlagren är generellt tunna med framstickande fastmark/bergpartier inom hela området, men särskilt framträdande i områden med kraftigare lutning. Överst i jordprofilen återfinns mulljord med en tjocklek av 0,2-0,3 m förutom i sydöst, där det ytligt återfinns ett tunt lager sand och grus. Jorden närmast under ytskiktet består huvudsakligen av siltig torrskorpelera med mellan ca 1,5 och 5 m tjocklek. I några av punkterna, dels i norr och dels i östra delen av platån, har ett 0,5 1,5 m lager lera påträffats under torrskorpan. Leran 3 av 7 PM Geoteknik Detaljplan Åsen Unr 61461144522-01
har generellt inslag av grus sand och silt. Under leran följer ett tunnare friktionsjordlager, sannolikt morän, som vilar på berg. 5.2 Hållfasthets- och jordegenskaper I samband med de första fältarbetena bedömdes jorden för fast och/eller skiktad för att kunna göra hållfastsbestämning med vinge. En hållfasthetsbestämning har utförts på störda skruvprover med konförsök. Hållfastheten varierar naturligtvis relativt kraftigt vid denna typ av bestämning. För torrskorpelera överstiger okorrigerad hållfasthet generellt 100 kpa. Två värden har erhållits för leran under, 12 resp. 32 kpa. Vid den kompletterande undersökningen utfördes vingsondering i en punkt på två nivåer där hållfastheten varierar mellan 37 och 66 kpa. Vattenkvoten i torrskorpelera och lera varierar mellan 12 och 35 %, men ligger i huvudsak kring 25 %. Konflytgränsen i leran varierar mellan 22 och 33 %. Densiteten har inte bestämts i laboratorium men bedöms vara relativt hög. 5.3 Grundvatten och portryck Samtliga provtagningshål var torra vid första undersökningstillfället. Vid det andra tillfället installerades ett grundvattenrör i jorden under leran. Detta har mätts vid tre tillfällen och visar oväntat en grundvattenyta nära markytan. Detta är en hög nivå med tanke på att det i samma punkt finns 3 m torrskorpelera. Det mest troliga är att spetsen inte trängt ner tillräckligt djupt i friktionsmaterialet eller att friktionsmaterialet innehåller så mycket finjord att spetsen har satt igen. Terrängen som sådan ger inte några förutsättningar för artesiska tryck inom det höglänta området. I samband med kraftiga regn eller perioder med ihållande nederbörd kan en grundvattenyta sannolikt observeras i jorden inom delar av området med planare mark och mer låglänta delar. Inga förutsättningar för artesiska tryck bedöms föreligga. 4 av 7 PM Geoteknik Detaljplan Åsen Unr 61461144522-01
6. Stabilitet- och sättningsförhållanden 6.1 Utrednings- och säkerhetsnivå Denna utredning bedöms motsvara en detaljerad utredning enligt Skredkommissionens anvisningar, rapport 3:95. Det innebär att säkerhetsfaktorn (F c ) vid odränerad analys rekommenderas vara större än 1,7 à 1,5 för nyexploatering. Motsvarande för kombinerad analys är F komb större än 1,45 á 1,35. För denna utredning väljs det övre spannet av intervallen. 6.2 Stabilitetsberäkningar Kontroll av områdets stabilitetsförhållanden har utförts i tre sektioner i området, B, C, E och G (för läge i plan se Rgeo). Val av beräkningssektioner har styrts av jorddjup och terrängens beskaffenhet. Beräkningar är utförda med Geostudio version 7.20 varvid Morgenstern-Prices metod används. Odränerad och kombinerad analys har tillämpats och sammansatta glidytor beaktas. Sand/grus som ligger på leran har givits en densitet av 18/10 kn/m 3 och en inre friktionsvinkel av 35 grader. Torrskorpelera och lera har i beräkningarna givits en densitet av 19 resp. 18 kn/m 3. Densiteten är relativt hög och val baseras på jordens silt- och sandinnehåll samt dess låga vattenkvoter. Bottenmorän har en densitet av 18/(11) kn/m 3 samt en inre friktionsvinkel motsvarande 38 grader. Hållfastheten i torrskorpeleran har ansatts till kpa och i förekommande fall 40 kpa i leran. Vidare ansätts torrskorpeleran delvis uppsprucken med sprickor motsvarande ca halva torrskorpans tjocklek. Sprickorna antas i beräkningarna helt vattenfyllda. För dränerade parametrar ansätts kohesionsinterceptet c som 0,1x c uk och en inre friktionsvinkel på 30 grader. Grundvattenytan har lagts ytligt på ca 0,5 m djup. Eftersom torrskorpelera antas uppsprucken antas vidare inga övertryck kunna uppstå i leran. Trycket antas således hydrostatiskt mot djupet. 5 av 7 PM Geoteknik Detaljplan Åsen Unr 61461144522-01
6.2.1 Befintliga förhållanden Beräkningar visar att befintliga slänter är stabila. Beräknade säkerhetsfaktorer framgår av tabell 1 nedan samt bilaga 1. Tabell 1. Sammanställning över utförda beräkningar. Befintliga förhållanden. Sektion Odränerad analys Kombinerad analys Sektion B 2,32 1,73 Sektion C 2,83 2,08 Sektion E 2,11 1,62 Sektion G 1,89 1,46 6.2.2 Med exploatering För kontroll av föreslagen exploatering har belastningar påförts marken i läget för planerade byggnader och vägar. Inom planare områden (ca <1:10) har 30 kpa lagts inom tomtmark. I övrigt och på vägar har 10 kpa). Utgångspunkt för val av belastningar är en exploateringsstudie daterad 2011-03-15, vilken framgår i plan av figur 2. Med föreslagen exploatering att görs endast små förändringar av topografin i området, byggnader och vägar anpassas i möjligaste mån till terrängen. Beräkningarna visar att inga geotekniska förstärkningsåtgärder krävs för föreslagen exploatering med antagna belastningar. Beräkningsresultat framgår av tabell 2 nedan samt bilaga 2. Tabell 2. Sammanställning över utförda beräkningar. Exploatering. Sektion Odränerad analys Kombinerad analys Sektion B 2,44 1,83 * Sektion C 2,52 1,97 Sektion E 2,11 1, * Sektion G 1,84 1,46 * Beräknad säkerhetsfaktor har ökat något jämfört med befintliga förhållanden. I sektion B p.g.a. något sänkt grundvattenyta vid vägens dike och i E är har belastningsökningen en gynnsam inverkan på effektivspänningen. 6.3 Sättningar Jorden utgörs till största delen av torrskorpelera. I några punkter har lera observerats under torrskorpeleran. Vattenkvoterna i dessa lerlager tillsammans med dess ringa tjocklek medföra att risken för skadliga sättningar i området bedöms som försumbar för rimliga tillskottslaster (< 30 kpa). Eventuella deformationer kommer att vara små och ske i princip i samband med belastning. 6 av 7 PM Geoteknik Detaljplan Åsen Unr 61461144522-01
7. Rekommendationer Byggnader grundläggs lämpligen med platta på mark inom delar med flack lutning. Byggnader som planeras i områden med brantare släntlutning, >1:10, bör grundläggas genom plintar ner till fast berg. Inom områden med måttlig lutning (<1:10) kan marken belastas med 30 kpa med hänsyn till stabilitet (ca 1,5 m fyllning). Schakter inom dessa områden begränsas till 1 m. Inom områden med kraftigare lutning kan marken belastas med 10 kpa med hänsyn till stabilitet (ca 0,5 m fyllning). Schakter inom dessa områden begränsas till 0,5 m. Jorden i området är tjälfarlig vilket ska beaktas vid dimensionering. Schakt kommer att utföras i material som vid vattenmättnad är flytbenägen. Flytjordsproblem uppstår bl a vid regn, snösmältning och schakt under grundvattenytan. Detta ställer krav på arbetsordning och förfarande vid schaktarbetena. Permanenta skärningsslänter bör skyddas mot erosion. Radon har inte mätts då kommunen anser att området kan klassas som normalradonmark. Delar av området utgörs av branta bergpartier. Inom dessa områden bör bergets stabilitet och risk för blocknedfall kontrolleras. Detta gäller även för eventuella bergskärningar inom området. I samband med detaljprojektering kan ytterligare geotekniska undersökningar vara nödvändiga att genomföra för att ge erforderligt underlag för t ex ledningsschakter. 7 av 7 PM Geoteknik Detaljplan Åsen Unr 61461144522-01
Bilaga 1:1 45 40 35 1.800 1.900 1.800 1.800 1.726 1.900 silet (komb) Sektion B Åsen (2) Kombinerad analys Befintliga förhållanden Åsen_B_2.gsz Name: Name: silet (komb) Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 5 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1
Bilaga 1:2 45 40 35 2.319 silet Sektion B Åsen Odränerad analys Befintliga förhållanden Åsen_B_2.gsz Name: silet Model: Undrained (Phi=0) Cohesion: kpa Name: 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1
Bilaga 1:3 Sektion C Åsen (2) Kombinerad analys Befintliga förhållanden Åsen_C_2.gsz 2.076 2.200 Name: 2.900 silet (komb) sile (komb) 45 80 90 100 110 120 130 140 1 3.000 Name: silet (komb) Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 5 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 Name: sile (komb) Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 18 kn/m³ Phi: 30 C-Top of Layer: 4 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: 40 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0
Bilaga 1:4 2.825 Sektion C Åsen Odränerad analys Befintliga förhållanden Åsen_C_2.gsz silet sile 45 80 90 100 110 120 130 140 1 Name: silet Model: Undrained (Phi=0) Cohesion: kpa Name: sile Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion: 40 kpa Name:
Bilaga 1:5 3.200 1.619 Sektion E Åsen (2) Kombinerad analys Befintliga förhållanden Åsen_E_2.gsz 3.100 3.100 1.800 1.0 1.0 1.800 Name: 45 40 sile (komb) silet (komb) Name: silet (komb) Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 5 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 Name: sile (komb) Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 18 kn/m³ Phi: 30 C-Top of Layer: 4 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: 40 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 35-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1
Bilaga 1:6 Sektion E Åsen Odränerad analys Befintliga förhållanden Åsen_E_2.gsz 3.200 2.112 3.100 3.100 45 40 sile silet Name: silet Model: Undrained (Phi=0) Cohesion: kpa Name: sile Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion: 40 kpa Name: 35-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1 1
Bilaga 1:7 90 85 80 Sektion G Åsen (2) Kombinerad analys Befintliga förhållanden Åsen_G_2.gsz Name: Name: silet (komb) Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 5 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 Name: sand/grus Unit Weight: 10 kn/m³ Phi: 35 sand/grus silet (komb) 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1 1.0 1.400 1.0 1.458
Bilaga 1:8 Sektion G Åsen Odränerad analys Befintliga förhållanden Åsen_G_2.gsz Name: silet Model: Undrained (Phi=0) Cohesion: kpa 90 85 80 Name: Name: sand/grus Unit Weight: 10 kn/m³ Phi: 35 1.891 sand/grus silet 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1
2.900 Bilaga 2:1 Sektion B Åsen (2) Kombinerad analys Med lokalväg i slänt Åsen_B_2_lokalväg.gsz 45 40 35 1.900 1.900 2.000 2.000 1.833 Fyllning 2.100 2.100 2.000 2.000 1,98 30 kpa silet (komb) Name: Name: silet (komb) Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 5 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 Name: Fyllning Unit Weight: 18 kn/m³ 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1
Bilaga 2:2 Sektion B Åsen Odränerad analys Med lokalväg i slänt Åsen_B_2_lokalväg.gsz 45 40 35 2.437 10 kpa Fyllning 2,67 30 kpa silet Name: silet Model: Undrained (Phi=0) Cohesion: kpa Name: Name: Fyllning Unit Weight: 18 kn/m³ 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1
Bilaga 2:3 30 kpa silet (komb) sile (komb) 2.400 2.3002.300 2.200 2.1002.100 1.966 45 80 90 100 110 120 130 140 1 2.400 Sektion C Åsen (2) Kombinerad analys Med laster Åsen_C_2_fyllning.gsz Name: Name: silet (komb) Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 5 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 Name: sile (komb) Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 18 kn/m³ Phi: 30 C-Top of Layer: 4 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: 40 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0
Bilaga 2:4 Sektion C Åsen Odränerad analys Med laster Åsen_C_2_fyllning.gsz 30 kpa silet sile 2.521 45 80 90 100 110 120 130 140 1 Name: silet Model: Undrained (Phi=0) Cohesion: kpa Name: sile Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion: 40 kpa Name:
Bilaga 2:5 2.800 2.0 2.0 Sektion E Åsen (2) Kombinerad analys Med laster Åsen_E_2_fyllning.gsz 45 40 30 kpa sile (komb) silet (komb) 10 kpa 3.000 3.000 2.300 2.200 2.300 2.300 2.100 2.200 2.000 1.900 1.800 1.3 1.800 Name: Name: silet (komb) Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 5 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 Name: sile (komb) Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 18 kn/m³ Phi: 30 C-Top of Layer: 4 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: 40 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 35-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1 1
Bilaga 2:6 Sektion E Åsen Odränerad analys Med laster 3.0003.000 2.800 2.0 2.0 2.300 2.200 2.200 2.108 Åsen_E_2_fyllning.gsz 2.300 45 40 30 kpa sile silet 10 kpa 2.300 Name: silet Model: Undrained (Phi=0) Cohesion: kpa Name: sile Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion: 40 kpa Name: 35-40 -30-20 -10 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1
Bilaga 2:7 90 85 80 Sektion G Åsen (2) Kombinerad analys med 10 kpa i ytlast Åsen_G_2_fyllning.gsz Name: Name: silet (komb) Model: Combined, S=f(depth) Phi: 30 C-Top of Layer: 5 kpa C-Rate of Change: 0 kpa/m Cu-Top of Layer: kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0 Name: sand/grus Unit Weight: 10 kn/m³ Phi: 35 sand/grus silet (komb) 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1 1.0 1.400 1.0 1.458
Bilaga 2:8 Sektion G Åsen Odränerad analys med 10 kpa i ytlast Åsen_G_2_fyllning.gsz Name: silet Model: Undrained (Phi=0) Cohesion: kpa 90 85 80 Name: Name: sand/grus Unit Weight: 10 kn/m³ Phi: 35 sand/grus silet 0 10 20 30 40 80 90 100 110 120 130 140 1 1 1.835