Teknisk PM, Geoteknik

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ - JAKOBSHYTTAN Teknisk PM, Geoteknik Systemhandling Projektnummer: 150011 Datum: 2017-02-20 Handling nr 7043-12-080 Rev datum: Objektdata Objektnamn Godsstråket Objektnummer 15011 Kommun Askersund Län Örebro Dokumentdata Titel Teknisk PM, Geoteknik Dokumentslag PM Utgivningsdatum 2017-02-20 Utgivare Trafikverket Kontaktperson Sven-Bertil Götvall Konsult COWI AB Kvalitetsansvarig Christer Niland Version 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 2 (22) Innehållsförteckning 1 Objekt... 5 1.1 Syfte- och avgränsningar... 5 1.2 Anläggningsbeskrivning... 6 1.3 Underlag för projekteringen... 6 1.4 Styrande dokument... 6 2 Områdesbeskrivning... 6 3 Projekteringsanvisningar... 7 4 Planerad anläggning och geotekniska åtgärder... 8 4.1 Kompletterande undersökningar i kommande skeden... 8 4.2 Km 227+400 228+500... 8 4.2.1 Projekterad bana... 8 4.2.2 Befintlig anläggning... 8 4.2.3 Markförhållanden... 8 4.2.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 8 4.2.5 Tolkade geotekniska ritningar... 8 4.2.6 Förstärkningsåtgärder... 9 4.3 Km 228+500 229+000... 9 4.3.1 Projekterad bana... 9 4.3.2 Befintlig anläggning... 9 4.3.3 Markförhållanden... 9 4.3.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 9 4.3.5 Tolkade geotekniska ritningar... 9 4.3.6 Förstärkningsåtgärder... 10 4.4 Km 229+000 229+600... 10 4.4.1 Projekterad bana... 10 4.4.2 Befintlig anläggning... 10 4.4.3 Markförhållanden... 10 4.4.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 10 4.4.5 Tolkade geotekniska ritningar... 10 4.4.6 Förstärkningsåtgärder... 10 4.5 Km 229+600 230+200... 10 4.5.1 Projekterad bana... 10 4.5.2 Befintlig anläggning... 11 4.5.3 Markförhållanden... 11 4.5.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 11 4.5.5 Tolkade geotekniska ritningar... 11 4.5.6 Förstärkningsåtgärder... 11 4.6 Km 230+200 230+500... 13 Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 3 (22) 4.6.1 Projekterad bana... 13 4.6.2 Befintlig anläggning... 13 4.6.3 Markförhållanden... 13 4.6.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 13 4.6.5 Tolkade geotekniska ritningar... 13 4.6.6 Förstärkningsåtgärder... 13 4.7 Km 230+500 231+100... 13 4.7.1 Projekterad bana... 13 4.7.2 Befintlig anläggning... 14 4.7.3 Markförhållanden... 14 4.7.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 14 4.7.5 Tolkade geotekniska ritningar... 14 4.7.6 Förstärkningsåtgärder... 14 4.8 Km 231+100 231+400... 14 4.8.1 Projekterad bana... 14 4.8.2 Befintlig anläggning... 14 4.8.3 Markförhållanden... 14 4.8.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 14 4.8.5 Tolkade geotekniska ritningar... 14 4.8.6 Förstärkningsåtgärder... 15 4.9 Km 231+400 231+800... 15 4.9.1 Projekterad bana... 15 4.9.2 Befintlig anläggning... 15 4.9.3 Markförhållanden... 15 4.9.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 15 4.9.5 Tolkade geotekniska ritningar... 15 4.9.6 Förstärkningsåtgärder... 16 4.10 Km 231+800 232+300... 16 4.10.1 Projekterad bana... 16 4.10.2 Befintlig anläggning... 16 4.10.3 Markförhållanden... 16 4.10.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 16 4.10.5 Tolkade geotekniska ritningar... 16 4.10.6 Förstärkningsåtgärder... 16 4.11 Km 232+300 232+700... 17 4.11.1 Projekterad bana... 17 4.11.2 Befintlig anläggning... 17 4.11.3 Markförhållanden... 17 4.11.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 17 4.11.5 Tolkade geotekniska ritningar... 17 4.11.6 Förstärkningsåtgärder... 17 Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 4 (22) 4.12 Km 232+700 232+900... 18 4.12.1 Projekterad bana... 18 4.12.2 Befintlig anläggning... 18 4.12.3 Markförhållanden... 18 4.12.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden... 18 4.12.5 Tolkade geotekniska ritningar... 18 4.12.6 Förstärkningsåtgärder... 18 5 Övrigt... 18 5.1 Beräkningar... 18 5.1.1 Stabilitetsberäkningar... 18 5.1.2 Sättningsberäkningar... 21 Bilagor Tolkade geoteknikritningar: Planritningar 7043-12-161-2272-2275 7043-12-161-2326-2328 Profilritningar 7043-12-201-2274-2276 7043-12-201-2321-2326 Tvärsektionsritningar 7043-12-371-2276 7043-12-371-2326 Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

Handling nr 7043-12-080 GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN 5 (22) Titel Dokumentsdatum Teknisk PM, Geoteknik 2017-02-20 Projektnummer Ärendenummer 150011 TRV 2015/78114 Rev datum 1 Objekt På uppdrag av Trafikverket upprättar COWI systemhandling och järnvägsplan för Godsstråket, delen Dunsjö-Jakobshyttan. Projektets geografiska placering framgår av figur 1 nedan. I systemhandling ingår framtagande av Teknisk PM Geoteknik. Figur 1: Geografisk placering av projektet 1.1 Syfte- och avgränsningar Syftet med Teknisk PM Geoteknik är att beskriva de geotekniska förhållandena längs projekterad anläggning och vilka geotekniska förstärkningsåtgärder som är nödvändiga. I förekommande fall redovisas också geotekniska beräkningar som utförts, samt konsekvenserna av beräkningsresultatet. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Dokumentsdatum 2017-02-20 Rev datum 6 (22) Projektnummer 150011 Ärendenummer TRV 2015/78114 I Teknisk PM Geoteknik tas inte upp den bergtunnel som har projekterats, utan den behandlas i Teknisk PM Bergteknik. I samma PM tas också upp bergkvalitet och vilken lutning bergschakterna kan ställas. 1.2 Anläggningsbeskrivning Anläggningen utgörs idag av ett cirka 5 km långt enkelspår, som ska byggas om till dubbelspår. Av de 5 km utgör cirka 2 km ny sträckning. Den startar strax norr om sjön Skiren, som ligger öster om spåret. Väster om spåret finns naturreservatet Runsala. Spåret sträcker sig sedan genom samhället Mariedamm och vidare söderut mot Skeppsjön. Strax norr om Skeppsjön viker den nya dubbelspårssträckningen av mot väster och går i terrängen väster om sjön, bl a i en cirka 300 meter lång bergtunnel. Söder om sjön ansluter man sedan mot nybyggt dubbelspår i Jakobshyttan. 1.3 Underlag för projekteringen Under 2016 har det genomförts geotekniska fält- och laboratorieundersökningar. De redovisas i Markteknisk undersökningsrapport, Geoteknik (MUR). I samma rapport redovisas även äldre undersökningar som också har legat till grund för projekteringen. 1.4 Styrande dokument Styrande dokument utgörs av: TK Geo 13, version TDOK 2013:0667 version 2.0 TR Geo 13, version TDOK 2013:0668 version 2.0 AMA Anläggning 13 TRVFS 2011:12 SS_EN 1997-1 IEG Rapport 6:2008, rev 1, Slänter och bankar IEG Rapport 2:2009, Stödkonstruktioner IEG Rapport 11:2010, Stödmurar 2 Områdesbeskrivning Området kännetecknas av en nord-sydgående isälvsavlagring. I områdets norra delar består isälvsavlagringarna i huvudsak av medelfast sand. Sanden har en mäktighet på fem till tio meter innan grövre friktionsjord följer. Inom en del områden är sanden skiktad med silt och det förekommer även små partier med tunnare torv i ytan, ofta kärrtorv. Längre söderut, där järnvägen passerar väster om sjön Skiren, förekommer ställvis jorddjup på mer än 10 meter innan den grövre friktionsjorden kommer. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Dokumentsdatum 2017-02-20 Rev datum 7 (22) Projektnummer 150011 Ärendenummer TRV 2015/78114 Vid Skirens södra del, där järnvägen kommer in i Mariedamm, blir sanden något fastare samtidigt som mäktigheten minskar till cirka två till sex meter. Sanden har här en medelfast till fast lagringstäthet. Området med fastare sand med mäktighet på några meter fortsätter till Skeppsjöns norra delar, där järnvägssträckningen går in i ett kuperat moränlandskap väster om sjön. Här är jordtäcket tunt och berg i dagen förekommer på flera ställen. Jordlagret är längs med Skeppsjöns västra sida något djupare och består i huvudsak av varvig sand med en mäktighet på fem till sex meter ovanpå en fastare morän. Söder om Skeppsjön finns ett moränområde, som längre söderut övergår till ett torvområde. Torven underlagras av silt och sand varunder grövre friktionsjord följer. 3 Projekteringsanvisningar Följande gäller: Stabilitetskrav enligt TK Geo 13, säkerhetsklass 3 Geotekniska kategori 2, GK2 STAX 25 ton Stvm 8 ton/m Största tillåten hastighet (sth) enligt tabell nedan Sträcka (km) A-Tåg (km/h) B-Tåg (km/h) S-Tåg (km/h) 227+137 231+090 190 205 245 231+090 232+890 180 195 230 Sättningskrav enligt TK Geo 13: Totalsättning enligt 3.3.1 Sättning i tvärled enligt 3.3.2 Sättning i längdled enligt 3.3.3 Spont projekteras enligt IEG 2:2009 och dimensioneras med säkerhetsklass 2 Stödmur projekteras enligt IEG 11:2010 och dimensioneras med säkerhetsklass 2 Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 8 (22) 4 Planerad anläggning och geotekniska åtgärder Den befintliga järnvägens framtida funktion beskrivs i Systemhandling Tekniska Beskrivning. Det är gjort en geotekniska tolkning som redovisas på ritningar i form av planer, profiler och tvärsektioner. Under respektive delsträcka anges vilka ritningsnummer som är aktuella. 4.1 Kompletterande undersökningar i kommande skeden I kommande skeden behöver kompletterande geotekniska undersökningar göras där stödmurar och provisoriska sponter ska anläggas. Undersökningarna ska vara viktsondering eller hejarsondering så att undergrundens friktionsvinkel och modul kan bestämmas. Undersökningarna bör göras i linje för de tänkta stödmurarna med ett centrumavstånd på 10 meter. De tänkta stödmurarna ska vara mellan sektionerna 229+600 229+680 och 229+740 755, se mer under avsnitt 4.5. 4.2 Km 227+400 228+500 4.2.1 Projekterad bana Projekterad bana ligger i omedelbar närhet till den befintliga anläggningen. Projekterat uppspår ligger praktiskt taget i befintligt enkelspår. Den projekterade banan kommer att utgöras av bankar med en bankhöjd som varierar från någon meter upp till ca 5 meter, men mellan ca 227+700 227+800 och 228+050 228+200 sträcker sig banan i en låg skärning. Skärningsdjupet uppgår som mest till ca 1 meter. 4.2.2 Befintlig anläggning Den befintliga anläggning utgörs av ett enkelspår. 4.2.3 Markförhållanden Markförhållandena består av svagt kuperad skogsmark, men marken väster om spåret lutar uppåt mot Runsala naturreservat. 4.2.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden Jordprofilen består överst av mulljord följt av sand. Mulljorden är ca 0,3 m tjock och sandens mäktighet uppgår till åtminstone 5 meter. Under sanden finns en fastare friktionsjord, troligen morän. Det förekommer ställvis organisk jord i ytan, då med en uppmätt mäktighet på mellan 0,5 till 1,0 meter. Den organiska jorden består av torv som mot djupet övergår från mellan- till högförmultnad. Grundvattenytan är uppmätt till cirka 1 meter under markytan. 4.2.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 9 (22) Plan: 7043-08-161-2272-2275, 7043-08-161-2275-2280, 7043-08-161-2280-2285 Profil: 7043-08-201-2274-2276, 7043-08-201-2276-2281, 7043-08-201-2281-2286 Tvärsektion: 7043-08-371-2276, 7043-08-371-2280, 7043-08-371-2284 4.2.6 Förstärkningsåtgärder All organisk jord ska utskiftas mot friktionsjord. Innan järnvägsbankar läggs ut ska markpeglar installeras för att mäta sättningar under utförandetiden. Utskiftning mot friktionsjord bedöms behöva göras längs 227+580-227+640 och 228+390-228+420. Tidig utläggning med sättningsuppföljning bedöms behöva göras längs 227+560-227+680, 227+840-228+000 och 228+260-228+440. Liggtiden bedöms omfatta mellan 2-5 månader. De geotekniska undersökningar som har gjorts indikerar att jorden har en sättningsmodul som uppgår till ca 6 10 MPa de översta 3 5 meterna, för att sedan öka med djupet. Utöver utskiftning av organisk jord och tidig utläggning med sättningsuppföljning krävs inga geotekniska förstärkningsåtgärder. 4.3 Km 228+500 229+000 4.3.1 Projekterad bana Projekterad bana ligger i omedelbar närhet till den befintliga anläggningen. Projekterat uppspår ligger praktiskt taget i befintligt enkelspår. Den projekterade banan kommer att utgöras av bankar med en bankhöjd som varierar mellan ca 0,5 till 1 meter. 4.3.2 Befintlig anläggning Den befintliga anläggning utgörs av ett enkelspår. 4.3.3 Markförhållanden Marken utgörs av skogsmark som lutar mot sjön Skiren i öster. Den är fortsatt kuperad, om än inte i lika stor grad som längre norrut. 4.3.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden Jordprofilen består överst av mulljord, följt av sand vilken överlagrar fastare friktionsjord, troligen morän. Sandlagret bedöms vara 3-5 meter tjockt och ha en lös till medelfast lagringstäthet. Grundvattenytan är inte uppmätt men bedöms ligga cirka 1 meter under markytan. 4.3.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Plan: 7043-08-161-2285-2290 Profil: 7043-08-201-2281-2286, 7043-08-201-2286-2291 Tvärsektion: 7043-08-371-2286 Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 10 (22) 4.3.6 Förstärkningsåtgärder Påträffas organisk jord, ska den utskiftas och ersättas med friktionsjord. I övrigt erfordras inga förstärkningsåtgärder. 4.4 Km 229+000 229+600 4.4.1 Projekterad bana Projekterad bana följer nära befintlig bana med en profil för RUK som ligger nära eller några få decimeter över befintlig mark. Det innebär att den nya banans terrass ligger i skärning. Den befintliga bangården slutar i sektion ca 229+500, vilket medför att breddningen som dubbelspåret kräver kommer gå i skärning, se tvärsektion 229+600. 4.4.2 Befintlig anläggning Befintlig anläggning utgörs av Mariedamms bangård. I sektion ca 229+020 finns en plankorsning som kommer att stängas i samband med anläggandet av det nya dubbelspåret. 4.4.3 Markförhållanden Markförhållandena är en bangård som ligger i samhället Mariedamm. Längst i söder gränsar bangården mot en jordskärning, där omkringliggande mark ligger cirka 3 5 meter över befintligt spår. 4.4.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden Jordarterna inom den befintliga bangården består av ca 0,4 0,6 m utskiftat friktionsmaterial följt av naturligt lagrad sand. Sanden vilar på grövre friktionsjord, troligen morän som återfinns cirka 6 9 meter under markytan. Grundvattenytan är inte uppmätt men bedöms ligga cirka 1,5-2 meter under markytan. 4.4.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Plan: 7043-08-161-2290-2295, 7043-08-161-2295-2300 Profil: 7043-08-201-2286-2291, 7043-08-201-2291-2296 Tvärsektion: 7043-08-371-2296 4.4.6 Förstärkningsåtgärder Det bedöms inte erfordras några geotekniska förstärkningsåtgärder. 4.5 Km 229+600 230+200 4.5.1 Projekterad bana Projekterad bana ligger i omedelbar närhet till den befintliga anläggningen. Den projekterade banan kommer att utgöras av bankar med en bankhöjd som varierar mellan Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 11 (22) ca 0,5 till 1 meter, men breddningen till dubbelspår innebär att skärning kommer att behöva tas ut, Skärningsdjupet uppgår som mest till ca 3 4 meter. 4.5.2 Befintlig anläggning Den befintliga anläggning utgörs av ett enkelspår. I sektion 229+700 går järnvägen under en befintlig vägbro på väg 599. Vägbron är byggd för att klara dubbelspårsutbyggnaden och behöver inte någon ytterligare åtgärd. Väster om järnvägen går en liten grusväg parallellt med järnvägen i riktning norrut. Avståndet mellan järnväg och väg är ca 15-20 meter och vägen ligger cirka 6 meter högre än järnvägen. I sektion ca 229+750 finns telemast öster om järnvägen. Avståndet mellan mast och järnväg är cirka 10 meter och marken masten står på är cirka 2 meter högre än järnvägen. Från sektion ca 229+920 sträcker sig en liten grusväg parallellt med järnvägen på järnvägens östra sida. Avståndet mellan väg och järnväg är cirka 10 meter. 4.5.3 Markförhållanden Markförhållandena kännetecknas av brant lutande terräng åt väster, medan det åt öster är relativt flackt. 4.5.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden De geotekniska förhållandena kännetecknas av 2-3 meter friktionsjord på fast botten. Friktionsjorden är ställvis varvig med sandig och grusig silt. Grundvattenytan är inte uppmätt men bedöms ligga cirka 1,5 2 meter under markytan. 4.5.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Plan: 7043-08-161-2295-2300, 7043-08-161-2300-2305 Profil: 7043-08-201-2296-2301, 7043-08-201-2301-2306 Tvärsektion: 7043-08-371-2296, 7043-08-371-2301 4.5.6 Förstärkningsåtgärder För att klara erforderlig släntlutning mot grusvägen behövs en stödmur längs delen 229+600-229+680, se figur nedan. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 12 (22) Figur 2: Stödmur i sektion 229+680 Stödmuren grundläggs på en packad bädd av friktionsjord, ca 0,5 m tjocklek. Under byggnadstiden erfordras en tillfällig konstruktion i form av en spont. Sponten kan vara en s.k. Berlinerspont eftersom det finns risk för sten och kanske block i jorden. Vid skärningen som ska tas vid telemasten, sektion ca 229+750, krävs det en stödmur för att klara mastens grudläggning, se figur 3 nedan. Stödmuren bedöms sträcka sig från 229+740 229+755. Figur 3: Stödmur vid telemast i sektion 229+750 Stödmuren grundläggs på en packad bädd av friktionsjord, ca 0,5 m tjocklek. Under byggnadstiden erfordras en tillfällig konstruktion i form av en spont. Sponten kan vara en s.k. Berlinerspont eftersom det finns risk för sten och kanske block i jorden. I övrigt erfordras inga geotekniska förstärkningsåtgärder. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 13 (22) 4.6 Km 230+200 230+500 4.6.1 Projekterad bana Projekterad bana ligger i omedelbar närhet till den befintliga anläggningen. Den projekterade banan kommer att utgöras av bankar med en bankhöjd som varierar mellan ca 0,5 till 1 meter, men breddningen till dubbelspår innebär att skärning kommer att behöva tas ut i västlig riktning. Det största skärningsdjupet uppgår till ca 12 meter i sektion 230+400. 4.6.2 Befintlig anläggning Den befintliga anläggning utgörs av ett enkelspår och längs järnvägen sträcker sig en liten grusväg parallellt längs med den östra sidan. Avståndet mellan väg och järnväg är cirka 10 20 meter. Längst i söder finns en fotbollsplan öster om järnvägen. Avståndet till fotbollsplanen är cirka 30 meter från järnvägen. 4.6.3 Markförhållanden Markförhållandena kännetecknas av brant lutande terräng åt väster, medan det åt öster är relativt flackt. 4.6.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden Jordjupen ökar jämfört med avsnittet närmast norrut. Den siltiga sanden som underlagrar den översta mulljorden öster om järnvägen, har ställvis en mäktighet på upp mot mellan 5 10 meter innan fast botten tar vid. Intill den projekterade banan är sanddjupet knappt fyra meter och sanden har en medelfast lagringstäthet. Grundvattenytan är inte uppmätt men bedöms ligga cirka 2 meter under markytan. 4.6.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Plan: 7043-08-161-2300-2305 Profil: 7043-08-201-2301-2306 Tvärsektion: ----------------------- 4.6.6 Förstärkningsåtgärder Det erfordras inga geotekniska förstärkningsåtgärder. 4.7 Km 230+500 231+100 4.7.1 Projekterad bana Den projekterade banan viker av från den befintliga och går i en jord- och bergskärning väster om befintligt spår. Skärningsdjupet är cirka 1 3 meter. Längs sträckan 230+850 230+950 går banan på en bank med en bankhöjd på som mest cirka 2,5 3 meter. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 14 (22) 4.7.2 Befintlig anläggning Befintlig bana fortsätter längs Skeppsjöns västra strand. Avståndet mellan befintlig järnväg och projekterad anläggning är cirka 70 meter i 231+100. 4.7.3 Markförhållanden Marken kännetecknas av kuperat moränlandskap med en lutande markyta i huvudsak åt öster, men även andra lutnigar förekommer lokalt. 4.7.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden Jordprofilen utgörs av friktionsjord som vilar på morän. I delen 230+850 230+950 består friktionsjorden av siltig, något grusig sand, vars mäktighet ökar från cirka 5 meter i dubbelspårsmitt till cirka 7 8 meter i bankfot. I dubbelspårsmitt är lagringstätheten fast till mycket fast och i släntfot är den lös till medelfast. Grundvattenytan är inte uppmätt men bedöms ligga cirka 2 meter under markytan. 4.7.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Plan: 7043-08-161-2305-2310, 7043-08-161-2310-2315 Profil: 7043-08-201-2301-2306, 7043-08-201-2306-2311 Tvärsektion: ----------------------- 4.7.6 Förstärkningsåtgärder Det erfordras inga geotekniska förstärkningsåtgärder. 4.8 Km 231+100 231+400 4.8.1 Projekterad bana Den projekterade banan sträcker sig i tunnel. 4.8.2 Befintlig anläggning Det finns ingen befintlig anläggning. 4.8.3 Markförhållanden Marken består av kuperad mark men en lutande markyta åt i huvudsak öster. 4.8.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden Jordprofilen utgörs av tunna moränlager på berg. Berg i dagen förekommer också längs sträckan. Bergets egenskaper beskrivs i Teknisk PM, Bergteknik. Grundvattenförhållanden beskrivs i Teknisk PM, Bergteknik. 4.8.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 15 (22) Plan: 7043-08-161-2310-2315 Profil: 7043-08-201-2311-2316 Tvärsektion: ----------------------- 4.8.6 Förstärkningsåtgärder Tunnelns förstärkningsåtgärder beskrivs i Teknisk PM, Bergteknik. 4.9 Km 231+400 231+800 4.9.1 Projekterad bana Dubbelspåret lämnar tunneln i 231+400 och fortsätter i skärning. Skärningsdjupet är cirka 12 m i sektion 231+400 och minskar sedan successivt fram till sektion 231+550, där banans sträckning går över i bank. Banken sträcker sig över en liten vik av Skeppsjön där befintlig bana går idag. Bankhöjden på projekterad bana är cirka 3 meter och den anläggs intill den befintliga banan mellan sektionerna 231+600 och 231+700. Projekterad bana går på nytt in i skärning när den lämnar viken till Skeppsjön i sektion 231+800. 4.9.2 Befintlig anläggning Den befintliga anläggningen följer Skeppsjöns västra strand och tangerar det projekterade dubbelspåret mellan sektionerna 231+600 och 231+700. 4.9.3 Markförhållanden Marken består av kuperad mark men en lutande markyta åt i huvudsak öster. Mellan sektionerna 231+600 och 231+700 ligger Skeppsjön i omedelbar anslutning till anläggningen. 4.9.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden Jordprofilen utgörs av tunna moränlager på berg. Berg i dagen förekommer också längs sträckan. Från 231+570 blir moränlagret tjockare och friktionsjordens övre lager utgörs av något grusig, siltig sand. Sandens mäktighet ökar och i sektion 231+700 är den cirka 8 meter. Ställvis förekommer det organiskt material i ytan nära Skeppsjöns strand. Grundvattenytan vid sekton 231+700 ligger på nivå +124,9, vilket är i nivå med Skeppsjöns vattenyta. 4.9.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Plan: 7043-08-161-2310-2315, 7043-08-161-2315-2321 Profil: 7043-08-201-2311-2316, 7043-08-201-2316-2322 Tvärsektion: 7043-08-371-2317 Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 16 (22) 4.9.6 Förstärkningsåtgärder All organisk jord ska utskiftas mot friktionsjord. Innan järnvägsbankar läggs ut ska markpeglar installeras för att mäta sättningar under utförandetiden. Utskiftning mot friktionsjord bedöms behöva göras längs 231+570-231+590. Tidig utläggning med sättningsuppföljning bedöms behöva göras längs 231+560-231+700. Liggtiden bedöms omfatta mellan 2-5 månader. De geotekniska undersökningar som har gjorts indikerar att jorden har en sättningsmodul som uppgår till mellan 15 och 25 MPa. Med tanke på närhet till befintlig anläggning är det en fördel om den här delen byggs då det inte är någon tågtrafik på den befintliga anläggningen. Utöver utskiftning av organisk jord och tidig utläggning med sättningsuppföljning krävs inga geotekniska förstärkningsåtgärder. 4.10 Km 231+800 232+300 4.10.1 Projekterad bana Den projekterade banan sträcker sig i bergskärning. Skärningsdjupet uppgår som mest till cirka 16 meter i sektion 232+150. 4.10.2 Befintlig anläggning Det finns ingen befintlig anläggning. 4.10.3 Markförhållanden Marken består av kuperad mark med en lutande markyta åt i huvudsak öster. 4.10.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden Jordprofilen utgörs av tunna moränlager på berg. Berg i dagen förekommer också längs sträckan. I områdets norra delar, ungefär vid 231+800 till 231+900 är moränlagret lite tjockare, cirka 3 6 meter. Bergets egenskaper och grundvattenförhållanden beskrivs i Teknisk PM, Bergteknik. 4.10.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Plan: 7043-08-161-2315-2321, 7043-08-161-2321-2326 Profil: 7043-08-201-2316-2322, 7043-08-201-2321-2326 Tvärsektion: 7043-08-371-2323 4.10.6 Förstärkningsåtgärder Det erfordras inga geotekniska förstärkningsåtgärder. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 17 (22) 4.11 Km 232+300 232+700 4.11.1 Projekterad bana Den projekterade banan går från en skärning på cirka 5 meter i 232+300 över på en bank i ca 232+340. Banken går på skrå med en bankhöjd som inledningsvis uppgår till ca 2 meter. Den ökar sedan och är upp till cirka 4 meter i sektion 232+500, där den också har lämnat den lutande marken och ligger plant. 4.11.2 Befintlig anläggning Nybyggd dubbelspårsbank ansluter i sektion 232+700. 4.11.3 Markförhållanden I väster består marken av lutande skogsmark och i området mot utbyggd banvall är marken plan. 4.11.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden Moränlagret där banken går på skrå är ca 2 meter mäktigt. Den flacka marken längre österut, består av torrskorpa på lera. Lerlagret är cirka 8 meter i 232+410. Längre söderut återfinns det siltig sand i stället för lera. Sandlagret är cirka 6 meter tjockt och under det ligger det fastare moränlager. Från sektion 232+500 fram till 232+700 förekommer det organisk jord i form av mellanoch lågförmultnad torv. Dess mäktighet varierar men uppgår till mellan 1,5 och 3 meter i läget för den nya banken. Under torven ligger det ett lager med sand, vars mäktighet uppgår till ca 5 meter. Sanden vilar i sin tur på fastare morän. Grundvattenytan återfinns mellan 0,7 och 1,0 meter under markytan. 4.11.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Plan: 7043-08-161-2321-2326, 7043-08-161-2326-2328 Profil: 7043-08-201-2321-2326 Tvärsektion: 7043-08-371-2325, 7043-08-371-2326 4.11.6 Förstärkningsåtgärder All organisk jord ska utskiftas mot friktionsjord. Innan järnvägsbankar läggs ut ska markpeglar installeras för att mäta sättningar under utförandetiden. Utskiftning mot friktionsjord bedöms behöva göras längs 232+480-232+660. Tidig utläggning med sättningsuppföljning bedöms behöva göras längs 232+480-232+660. Liggtiden bedöms omfatta mellan 2-5 månader. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 18 (22) De geotekniska undersökningar som har gjorts indikerar att jorden har en sättningsmodul som uppgår till ca 6 MPa de översta 1 3 meterna, för att sedan öka till ca 9 MPa på 8 meters djup. Utöver utskiftning av organisk jord och tidig utläggning med sättningsuppföljning krävs inga geotekniska förstärkningsåtgärder. 4.12 Km 232+700 232+900 4.12.1 Projekterad bana Den projekterade banan ansluter mot befintlig dubbelspårsbank i 232+700. Den är helt integrerad i 232+900. Från 232+700 kommer den projekterade banan att anläggas i skärning på den västra sidan. 4.12.2 Befintlig anläggning Befintlig anläggning utgörs av befintlig dubbelspårsbank. 4.12.3 Markförhållanden Marken kännetecknas av en befintlig dubbelspårsbank. 4.12.4 Geotekniska och geohydrologiska förhållanden De geotekniska förhållandena utgörs av en uppbyggd dubbelspårsbank. Väster om den består jordprofilen av friktionsjord med en mäktighet på cirka 8 10 meter. 4.12.5 Tolkade geotekniska ritningar För aktuell delsträcka finns följande ritningar: Plan: 7043-08-161-2326-2328 Profil: ----------------------- Tvärsektion: ----------------------- 4.12.6 Förstärkningsåtgärder Det erfordras inga geotekniska förstärknigsåtgärder. 5 Övrigt 5.1 Beräkningar 5.1.1 Stabilitetsberäkningar Det är utfört en stabilitetsberäkning i sektion 232+420 där järnvägsbanken vilar på kohesionsjord. Valet av sektion grundar sig på att bankhöjden där är högst i kombination med att påverkan av den befintliga järnvägsbankens tryckbank är minst. Längre söderut kommer den befintliga järnvägsbanken att fungera som tryckbank, dessutom kommer lösjorden i form av torv att utskiftas mot friktionsjord. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 19 (22) Skjuvhållfasthetens härledda värden redovisas i tabellen nedan. Övriga härledda värden i form av friktionsvinklar och densiteter är tabellvärden från TK Geo 13 enligt nedan. Tabell 1. Härledda värden Jordart Tunghet, γ Friktionsvinkel Skjuvhållfasthet c uk [kpa] [kn/m³] ø [ ] Jänrvägsbank 20 45 --- Torrskorpelera 17 33 20 Lera 17 --- Se tabell 2 Morän 18 38 --- Tabell 2. Härledda värden skjuvhållfasthet För skjuvhållfasheten har ett karakteristiskt värde valts enligt tabell 3. De övriga karakteristiska parametrarna är samma som de härledda. Tabell 3. Karakteristiska värden skjuvhållfasthet Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 20 (22) I kombinerad analys har den dränerade skjuvhållfasthet valts till c = 0,1 c uk och friktionsvinkeln till 30 Trafiklasterna i odränerad analys har valts i enlighet med TK Geo 13 tabell 4.3-1 och trafiklast stax/stvm 25/8. I kombinerad analys försummas trafiklasterna, vilket är i enlighet med de råd som anges i TK Geo 13 kap 4.3. Analysen är gjord i SLOPE/W 2012 och den är gjord med totalsäkerhetsanalys i odränerade och kombinerade förhållanden. Den beräknade säkerhetsfaktorn i odränerad analys uppgår till F c = 1,68 vilket ligger över de krav som ställs i TK Geo 13 (F c 1,65). I kombinerad analys är säkerhetsfaktorn F komb = 1,45 vilket också ligger över de krav som ställs i TK Geo 13 (F komb 1,40) Därmed erfordras det ingen geoteknisk förstärkning för att klara kraven på godkänd säkerhet mot stabilitetsbrott. I figur 4 visas resultatet av stabilitetsberäkningen i odränerad analys och i figur 5 visas den kombinerade analysen. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 21 (22) 140 138 136 134 132 Godsstråket, delen Dunsjö-Jakobshyttan Sektion 232+420 Odränerad analys File Version: 8.15 Created By: Lennart P Å Johansson Date: 2017-02-16 Tool Version: 8.15.5.11777 Last Solved Date: 2017-02-16 Name: Slope Stability Kind: SLOPE/W Method: Morgenstern-Price Slip Surface Option: Grid and Radius 1,677 33 kpa 44 kpa Name: Tryckbank Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 19 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 36 Phi-B: 0 Name: järnvägsbank Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 20 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 45 Phi-B: 0 Name: Torrskorpelera Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 17 kn/m³ Cohesion': 20 kpa Phi': 33 Phi-B: 0 130 128 126 124 122 120 118 Tryckbank Torrskorpelera Lera Järnvägsbank Name: Lera Model: S=f(datum) Unit Weight: 17 kn/m³ C-Datum: 23 kpa C-Rate of Change: 1,7 (kn/m²)/m C-Maximum: 0 kpa Datum (Elevation): 125 m Name: Morän Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 38 Phi-B: 0 116 114 112 110 108 Morän Fast botten Name: Fast botten Model: Bedrock (Impenetrable) Name: Lera2 Model: S=f(datum) Unit Weight: 17 kn/m³ C-Datum: 30 kpa C-Rate of Change: 1 (kn/m²)/m C-Maximum: 0 kpa Datum (Elevation): 122 m 106 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 Figur 4: Stabilitetsberäkning odränerad analys sektion 232+420 140 138 136 134 132 130 128 Godsstråket, delen Dunsjö-Jakobshyttan Sektion 232+420 Kombinerad analys File Version: 8.15 Created By: Lennart P Å Johansson Date: 2017-02-17 Tool Version: 8.15.5.11777 Last Solved Date: 2017-02-17 Name: Slope Stability Kind: SLOPE/W Method: Morgenstern-Price Slip Surface Option: Grid and Radius Tryckbank 1,450 Järnvägsbank Phi': 36 Phi-B: 0 Name: järnvägsbank Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 20 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 45 Phi-B: 0 Name: Torrskorpelera Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 17 kn/m³ Phi': 33 C-Datum: 2 kpa C-Rate of Change: 0 (kn/m²)/m Cu-Datum: 20 kpa Cu-Rate of Change: 0 (kn/m²)/m C/Cu Ratio: 0 Datum (Elevation): 127 m 126 124 122 120 118 Torrskorpelera Lera Lera2 Name: Lera Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 17 kn/m³ Phi': 30 C-Datum: 2,3 kpa C-Rate of Change: 0,17 (kn/m²)/m Cu-Datum: 23 kpa Cu-Rate of Change: 1,7 (kn/m²)/m C/Cu Ratio: 0,1 Datum (Elevation): 125 m 116 114 112 110 108 Morän Fast botten Name: Morän Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 18 kn/m³ Cohesion': 0 kpa Phi': 38 Phi-B: 0 Name: Fast botten Model: Bedrock (Impenetrable) 106 Name: Lera2 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Model: 65Combined, S=f(datum) 70 75 Unit Weight: 17 kn/m³ Phi': 30 C-Datum: 3 kpa C-Rate of Change: 0,1 (kn/m²)/m Cu-Datum: 30 kpa Cu-Rate of Change: 1 (kn/m²)/m C/Cu Ratio: 0,1 Datum (Elevation): 122 m Figur 5: Stabilitetsberäkning kombinerad analys sektion 232+420 5.1.2 Sättningsberäkningar En sättningsberäkning är genomförd där sättningen har beräknats för en last som motsvarar 4 m järnvägsbank, dvs. 4 18 = 72 kpa, som läggs på en undergrund av lera. Lerans mäktighet är satt till 9 meter och dess sättningsegenskaper är utvärderade enligt empiriska samband med utgångspunkt från uppmätt skjuvhållfasthet. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0

GODSSTRÅKET DELEN DUNSJÖ-JAKOBSHYTTAN Handling nr 7043-12-080 Titel Teknisk PM, Geoteknik Projektnummer 150011 Dokumentsdatum 2017-02-20 Ärendenummer TRV 2015/78114 Rev datum 22 (22) Bankhöjden 4 meter är den högsta bankhöjd där undergrunden utgörs av lera. Lerans största mäktiget är ca 9 meter och den återfinns en bit utanför banken. Rakt under banken är mäktigheten cirka 3-4 meter, men 9 meter ligger på säkra sidan. Förkonsolideringen i leran är bedömd enligt sambandet σ c = τ fu/0,22 och M 0 = 250 τ fu. Lerans densitet är satt till 1,7 t/m³ och grundvattenytan ligger 1 meter under markytan. Leran är överkonsoliderad med en överkonsolideringsgrad på cirka 2,7. Med påförd last, vilken sprids på djupet enligt 2:1-principen, blir effektivspänningen cirka 0,75 σ c, dvs. överkonsolideringstrycket överstigs inte. Sättningarna beräknas enligt sambandet: = h Med en indelning av jordprofilen i 4 skikt fås en sättningsberäkning enligt tabell 4 Tabell 4. Sättningsberäkning Jordlager Δh [m] Δσ [kpa] M 0 [kpa] Δs [m] 1 2 57 6250 0,0182 2 2 48 6750 0,0142 3 2 40 7000 0,0114 4 3 34 8000 0,0128 Σ 0,0566 Beräknade sättningar blir ca 6 cm och dessa kommer tas ut relativt snabbt, eftersom förkonsolideringstrycket inte överstigs. Sannolikt är sättningarna uttagna inom 3-5 månader efter bankuppbyggnaden. Sättningskravet för totalsättning enligt TK Geo13 är 20 cm. Teknisk PM, Geoteknik ver 1.0