1. 2. 1 (10) Skapat av Dokumentdatum Leverans/Ändrings PM Anders Lindqvist 2017-05-16 Projektnamn Objektnummer / KM Uppdragsnummer E18 TPL Bergshamra 138663 10205098 E18 TPL Bergshamra PM Bergteknik VÄGPLAN SAMRÅDSHANDLING 2B140001 Ändringsbeteckning Ändring avser Ändring godkänd av Ändringsdatum Godkänd av S. HAGSTRÖM Datum 2017-05-16 Teknikområde Bergteknik Företag WSP Sverige AB
2 (10) Innehåll 1 INLEDNING 3 2 BERGSKÄRNING 1 VID TRAFIKPLATS BERGSHAMRA 4 2.1 UTFORMNING 4 2.2 GEOLOGI 5 2.3 STABILITETSANALYS 5 2.4 ÅTGÄRDSFÖRSLAG 6 3 BERGSKÄRNING 2 VID STOCKSUND 7 3.1 UTFORMNING 7 3.2 GEOLOGI 8 3.3 STABILITETSANALYS 9 3.4 ÅTGÄRDSFÖRSLAG 10
3 (10) 1 Inledning WSP har fått i uppdrag av Trafikverket att ta fram en vägplan för ombyggnad av Trafikplats Bergshamra. Detta PM beskriver omfattningen av de bergtekniska åtgärderna som ombyggnationen leder till. Ombyggnaden innebär att två befintliga bergskärningar behöver breddas. Skärning 1 breddas för en ny bussramp och ny GC-väg vid trafikplats Bergshamra. Skärning 2 löper längs E18:s östliga sida i höjd med Stocksund och ska breddas för landfästet till en ny GC-bro. Figur 1.1 visar lägena för skärningarna. Figur 1.1 Befintliga bergsskärningar inom uppdraget TPL Bergshamra som ska breddas.
4 (10) 2 Bergskärning 1 vid Trafikplats Bergshamra 2.1 Utformning Bergskärningen stryker NNO i norra delen och följer vägens sträckning söderut och stryker här N-S. Skärningen är ca 140 meter lång och dess höjd uppgår till ca 8 m. Ny bergskärning kommer löpa parallellt med den befintliga. Den nya bergskärningen visas i Figur 2.1 och den befintliga skärningen visas i Figur 2.2. Figur 2.1 Planerad ny bergskärning. Figur 2.2 Befintlig bergskärning.
5 (10) 2.2 Geologi I bergskärningen har två sprickgrupper identifierats vid sprickkartering, se Figur 2.3 samt Tabell 1. Utöver dessa två sprickgrupper förekommer även slumpmässiga sprickor i den befintliga bergskärningen. Figur 2.3 Stereonet med identifierade sprickgrupper. Sprickgrupp 1 stupar mycket brant mot nordväst men slår även över och stupar mot sydost i delar av skärningen. Sprickgrupp 2 utgörs av bankningsplan utmed hela bergskärningen, med undulerande och råa sprickplan. Lera har noteras i två sprickor, men ingen övrig sprickfyllning har noterats. Några av sprickorna är vattenförande. Sprickgrupperna sammanställs och redovisas i Tabell 1 Tabell 1 Medelvärde för sprickgruppernas orientering och beskrivning. Sprickgrupp Strykning/stupning Beskrivning (högerhandsregeln) 1 030/85 Undulerande, rå 2 268/22 Undulerande eller plana, rå. Den karterade bergskärningen består omväxlande av gnejs och granit och bergarterna är troligen veckade. Gnejsen, som dominerar skärningen, är grå och kraftigt folierad och har inslag av pegmatit. Gnejsen är storblockig och dess GSI har bedömts vara 70-75. Graniten förekommer som stråk i gnejsen och är grå, massiv och medel- till grovkornig och GSI har bedömts till 75. En flack, drygt två meter bred, krosszon förekommer i skärningen (152/50). I zonen förekommer lera. I södra delen av skärningen förekommer mindre områden med uppspruckna och omvandlade zoner i gnejsen. 2.3 Stabilitetsanalys Analys av släntstabilitet har utförts med DIPS för att kartlägga potentiella brott som kan ske vid uttag av ny bergskärning. Bergskärningen som undersökts har en strykning/stupning på 000/80. Angiven friktionsvinkel är 30. Resultaten redovisas i Tabell 2. Sprickgruppers plan visas i rött, bergskärningens strykning visas som blå linje. Poler inom det rosa området är ogynnsamma för planbrott och överstjälpningsbrott. För kilbrott är korsningar av plan inom det rosa området ogynnsamma.
6 (10) Tabell 2 Resultat av kinematisk släntstabilitetsanalys. Typ av brott Stereodiagram Kommentar Planbrott Liten risk för plant brott. Överstjälpningsbrott Liten risk för överstjälpningsbrott. Kilbrott Ingen risk för kilbrott inom sprickgrupperna, men kan uppkomma mellan enstaka sprickor. Resultaten visar att det inte finns möjligheter för någon typ av brott från de identifierade sprickgrupperna, då strukturerna är orienterade med hög vinkel mot skärningen. Däremot kan brott ske i de slumpmässiga sprickor som förekommer, men detta kan inte prognosticeras. 2.4 Åtgärdsförslag Vid berguttag ska hänsyn tas till geologin så att naturligt lösa block faller ut. Den befintliga skärningen följer delvis naturliga slag. Förstärkning av potentiellt lösa block ska utföras med selektiv bultning. Förförstärkning i form av krönbultning blir aktuellt där det är av vikt att förstärka släntkrönet innan uttag för att minimera markanspråket.
7 (10) 3 Bergskärning 2 vid Stocksund 3.1 Utformning Den befintliga bergskärningen är ca 120 m lång och upptill 12 m hög med en strykning/stupning 020 /80. I berget löper Roslagsbanans tunnel. Den nya bergskärningen kommer att gå parallellt med den befintliga med ett avstånd på ca 7 m från befintlig tunnel. Den norra delen av den befintliga skärningen är slitsborrad och har en stödmur grundlagd ovanpå. Denna del omfattas dock inte av den nya skärningen. Idag är avståndet mellan befintlig skärning och tunnelväggen ca 7-11 m för den sträcka där bergschakt blir aktuellt. Nedanför, strax söder om planerad bergskärning planerar Svenska Kraftnät ett vertikalschakt med tillhörande teknikhus. Detta är placerat mellan ny GC-bro och bron för Roslagsbanans spår och antas vara färdigbyggt när ny GC-bro ska byggas. Ny planerad bebyggelse visas i Figur 3.1. Befintlig bergskärning visas i Figur 3.2 Figur 3.1 Planerad och befintlig bebyggelse i Stocksund.
8 (10) Figur 3.2 Befintlig bergskärning 2. 3.2 Geologi I bergskärningen har två sprickgrupper identifierats med sprickkartering, se Figur 3.3 samt Tabell 3. Utöver dessa sprickgrupper förekommer även slumpmässiga sprickor. Figur 3.3 Stereonet med identifierade sprickgrupper. Strykningen hos sprickgrupp 2 är parallell med de deformationszoner som passerar genom Stocksund, se Figur 3. Sprickgrupperna redovisas i Tabell 3. Tabell 3 Medelvärde för sprickgruppernas orientering och beskrivning. Sprickgrupp Strykning/stupning Beskrivning (högerhandsregeln) 1 233 /66 Undulerande, rå med inslag av biotit och klorit. Enstaka spricka vattenförande. 2 157 /28 Undulerande, rå med inslag av klorit
9 (10) Den karterade bergskärningen består av omväxlande gnejs och granit. Gnejsen, som har ett sedimentärt ursprung, är medelkornig och veckad. Graniten är grå, massiv och fin- till medelkornig. Ett bedömt GSI-värde för gnejsen ligger mellan 75 och 80. Ett bedömt GSI-värde för graniten ligger mellan 60 och 85. I norra delen av skärningen finns en krosszon som är småblockig och med GSI 40 och strax norr om denna zon finns ett sämre parti i graniten med GSI 55. I södra delen har det skett skivutfall längs foliationen (002/80). 3.3 Stabilitetsanalys Då avståndet mellan befintlig ny bergskärning och befintlig tunnelkontur är 7 m bedöms det tillräckligt för att inte behöva utföra någon stabilitetsutredning för tunneln i detta skede. Analys av släntstabilitet har utförts med DIPS för att kartlägga potentiella brott som kan ske vid uttag av bergskärningarna, resultatet redovisas i Tabell 4. Antagen friktionsvinkel i beräkningen är 30. Sprickgruppers plan visas i rött, bergskärningens strykning visas som blå linje. Poler inom det rosa området är ogynnsamma för planbrott och överstjälpningsbrott. För kilbrott är korsningar av plan inom det rosa området ogynnsamma. Tabell 4 Resultat av kinematisk släntstabilitetsanalys. Typ av brott Stereodiagram Kommentar Planbrott Plant brott kan orsakas av sprickgrupp 2. Kilbrott Viss risk för kilbrott mellan sprickgrupp 1 och 2. Överstjälpningsbrott Ingen risk för överstjälpningsbrott inom sprickgrupperna, men kan uppkomma mellan enstaka sprickor.
10 (10) 3.4 Åtgärdsförslag Vid berguttag ska hänsyn tas till geologin så att naturligt lösa block faller ut. Förstärkning av potentiellt lösa block utförs med selektiv bultning och partier med löst och uppsprucket berg rekommenderas nätning för att förhindra nedfallande stenar på vägbanan. Förförstärkning i form av krönbultning blir aktuellt där det är av vikt att förstärka släntkrönet innan uttag för att minimera markanspråket. Vid bergschakt behöver hänsyn tas till närliggande befintlig tunnel för Roslagsbanan vilket kan innebära att det blir nödvändigt att utföra bergschakt med andra metoder än borrning/sprängning. Om intrång i form av bergschakt skulle behöva utföras inom sex meter från tunnelkonturen bör en inspektion av tunnelns förstärkning göras för att bedöma behovet av kompletterande förstärkning. Grundläggning av ny GC-bro kommer ske på berg. I nästa projekteringsskede ska stabiliteten för grundläggning av brostöden utredas.