Skarvikshamnen, LNG-anläggning Stabilitetskontroll PM Geoteknik

Göteborgs Hamn AB H Göteborgs Hamn AB Stabilitetskontroll PM Geoteknik Göteborg 2010-04-23 SWECO Infrastructure AB Geoteknik, Göteborg ra01s, 1321, 2002-09-01 Uppdragsnummer 2305 406 Sweco Infrastructure AB Gullbergs Strandgata 3 Box 2203, 403 14 Göteborg Telefon 031-62 75 00 Telefax 031-62 77 22 www.sweco.se Uppdrag 2305406; pedg p:\2321\2305406_lng,_skarvikshamnen\000\16 text\pm_geoteknik-lng-skarvikshamnen_100420.doc

H INNEHÅLL 1 Allmänt...2 2 Utförda undersökningar...2 2.1 Fältundersökningar... 2 2.2 Laboratorieundersökningar... 3 3 Geoteknisk översikt...3 3.1 Topografi och områdesbeskrivning... 3 3.2 Geotekniska förhållanden... 4 3.2.1 Densitet, vattenkvot, konflytgräns och sensitivitet... 4 3.2.2 Odränerad skjuvhållfasthet... 4 4 Stabilitetskontroll...5 5 Slutsats och resultat...7 BILAGA 1 2 3 Stabilitetsberäkningar Rutinundersökningar ostörda jordprover (Kolvprovtagning) CPT-utvärderingar (Conrad) RITNING 2305406-G1 2305406-G2 2305406-G3 Borrplan, skala 1:1000 (A3) Borrpunkter 1001-1002, skala 1:200 (A3) Borrpunkter 1003-1005, skala 1:200 (A3) Göteborgs Hamn AB 2010-04-23 Stabilitetskontroll PM Geoteknik 1 (1) Uppdrag 2305406; pedg p:\2321\2305406_lng,_skarvikshamnen\000\16 text\pm_geoteknik-lng-skarvikshamnen_100420.doc

H Stabilitetskontroll PM Geoteknik 1 Allmänt På uppdrag av Göteborgs Hamn AB har SWECO Infrastructure AB utfört en geoteknisk undersökning vid den f d sedimentationsdammen i Skarvikshamnen, Göteborgs kommun. Planerad LNG-anläggning Figur 1 Översiktskarta över området för planerad LNG-anläggning. Syftet med undersökningen har varit att bestämma de geotekniska förhållandena för området och utföra en stabilitetskontroll för planerad LNG-anläggning. 2 Utförda undersökningar 2.1 Fältundersökningar I samband med denna geotekniska undersökning har ett program med geotekniska fältundersökningar utförts inom det aktuella området. Huvudsyftet med dessa undersökningar har varit att erhålla ett bra underlag för utvärdering och bedömning av de geotekniska förhållandena. Göteborgs Hamn AB 2010-04-23 Stabilitetskontroll PM Geoteknik 2 (2) Uppdrag 2305406; pedg p:\2321\2305406_lng,_skarvikshamnen\000\16 text\pm_geoteknik-lng-skarvikshamnen_100420.doc

H Fältundersökningarna utfördes 2010-04-08 till 2010-04-09 av Sweco Infrastructure AB och omfattade följande: Sonderingar: Slagsonderingar i 4 st punkter för bestämning av jordens relativa fasthet. Trycksonderingar i 4 st punkter för kontroll av jordens relativa fasthet och djupet till fast botten CPT-sondering i 1 st punkt för utvärdering av jordens egenskaper och undersökning av förekomsten av eventuella skikt i leran In-situ undersökningar: Vingförsök i 2 st punkter för bestämning av lerans odränerade skjuvhållfasthet Provtagningar: Skruvprovtagning i 2 st punkter för upptagning av störda jordprover för klassificering av de ytliga jordlagren Kolvprovtagning i 1 st punkt för upptagning av prover till laboratorieundersökningar. Borrpunkterna är benämnda med ID 1001-1005. Borrpunkternas lägen (i XYZ) har mätts in med GPS och redovisas i Göteborgs lokala kooordinatsystem. Utförd CPT-sondering har utvärderats med datorprogrammet Conrad och redovisas i Bilaga 3. 2.2 Laboratorieundersökningar Geotekniska laboratorieundersökningar har utförts på WSP:s geotekniska laboratorium i Göteborg. Undersökningarna är utförda på utvalda representativa kolvprover och omfattar följande: Rutinanalyser på ostörda jordprover för bestämning av jordtyp, densitet, vattenkvot, konflytgräns, sensitivitet och skjuvhållfasthet (Bilaga 2). 3 Geoteknisk översikt 3.1 Topografi och områdesbeskrivning Det aktuella området är beläget sydväst om Rya skog inom Skarvikshamnen. Området för planerad LNG-anläggning ligger inom en f d sedimenteringsdamm som fylldes igen på 70- talet. Sedimenteringsdammen, som även kallades för svarta havet, användes för avskiljning av sediment och olja. Idag används området som parkering och uppställningsplats. Läget på dammen har lagts in på borrplan (2305406-G1). Innanför slänten ner mot Göta älv löper en asfalterad väg (Fågelrovägen). Marknivån i området för svarta havet är ca +12,5 till +13,0 och för vägen är nivån ca +13,3 (Göteborgs lokala system). Göteborgs Hamn AB 2010-04-23 Stabilitetskontroll PM Geoteknik 3 (3) Uppdrag 2305406; pedg p:\2321\2305406_lng,_skarvikshamnen\000\16 text\pm_geoteknik-lng-skarvikshamnen_100420.doc

H 3.2 Geotekniska förhållanden I området för planerad LNG-anläggning förekommer generellt ca 2-3 m fyllning bestående av grus, sten, lera, tegel, glas, metalldelar och olja. Därunder följer lera med en mäktighet på ca 25-30 meter. Leran är sulfidflammig och kan klassificeras som lös till halvfast. Enstaka sandkörtlar och skalrester förekommer i lerlagret. Fågelrovägen och slänten ner mot Göta älv bedöms vara uppbyggd av sprängsten. Geotekniska undersökningar i vägen har inte utförts i detta skede. 3.2.1 Densitet, vattenkvot, konflytgräns och sensitivitet Skrymdensiteten hos leran är ca 1,6 t/m 3. och den naturliga vattenkvoten (w N ) varierar mellan ca 56-81 %. Konflytgränsen (w L ) har utvärderats till ca 65 % vilket medför att den odränerade skjuvhållfastheten (τ fu ) i leran, som bestämts vid vingförsök, ska reduceras med ca 17 % (d.v.s. korrektionsfaktorn är ca =0,83). Utförda laboratorieundersökningar på leran visar att leran är mellansensitiv. Sensitiviteten, S t, varierar mellan ca 18-23. 3.2.2 Odränerad skjuvhållfasthet Lerans odränerade skjuvhållfasthet har utvärderats utifrån vingförsök, konförsök och verifierats med utvärderad CPT-sondering. Den odränerade skjuvhållfastheten (korrigerad med avseende på konflytgränsen) har utvärderats till konstant ca 20 kpa ner till nivån +7. Därunder ökar skjuvhållfastheten med ca 1,5 kpa per meter (d.v.s. fu =20+1,5 z kpa). I figur 2 redovisas en sammanställning av resultaten från utförda hållfasthetsbestämningar. Göteborgs Hamn AB 2010-04-23 Stabilitetskontroll PM Geoteknik 4 (4) Uppdrag 2305406; pedg p:\2321\2305406_lng,_skarvikshamnen\000\16 text\pm_geoteknik-lng-skarvikshamnen_100420.doc

H Odränerad skjuvhållfasthet [kpa] (korrigerad m.a.p. w L ) Nivå +12 +11 +10 +9 +8 +7 +6 +5 +4 +3 +2 +1 +0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8-9 -10-11 -12-13 -14-15 -16 0 10 20 30 40 50 60 70 Vald hållf. (20+1,5 kpa/m) Vald hållf. Göta Älv 1002 (kv) 1003 (Vb) 1004 (Vb) 1004 (CPT) Figur 2 Sammanställning och utvärdering av lerans korrigerade odränerade skjuvhållfasthet. 4 Stabilitetskontroll Stabilitetskontrollen har utförts med kombinerad och odränerad analys med Slope/W version 7.14 (GeoStudio 2007). Redovisade säkerhetsfaktorer avser Morgernstern-Price metod för cirkulärcylindriska glidytor. Representativ stabilitetsberäkning redovisas i sin helhet i Bilaga 1. Den valda sektionen representerar stabiliteten för området ner mot Göta älv med läget enligt figur 3 nedan. I denna undersökning har endast glidytor som slår upp Göteborgs Hamn AB 2010-04-23 Stabilitetskontroll PM Geoteknik 5 (5) Uppdrag 2305406; pedg p:\2321\2305406_lng,_skarvikshamnen\000\16 text\pm_geoteknik-lng-skarvikshamnen_100420.doc

H inom området för den planerade LNG-anläggningen undersökts då syftet varit att översiktligt bestämma hur olika belastningar/uppfyllnader påverkar stabilitetsförhållanden och därmed bedöma vad som är möjligt mht stabiliteten. Figur 3 Översiktskarta med sektion för stabilitetsanalys. Utvärderade och valda materialegenskaper till stabilitetsanalyserna redovisas på representativ beräkning i Bilaga 1. Som underlag till geometrin vid stabilitetsberäkningen har befintligt kartmaterial för området (digital primärkarta med 0,5 m ekvidistans) samt inmätning av borrpunkter använts. Vattendjupet i Göta Älv har hämtats från aktuell batymetrisk karta. Som underlag har även konstruktionsritningar och tidigare undersökningar från Göteborg Hamn AB:s (GHAB:s) arkiv använts. Enligt konstruktionsritning från år 1958 är Fågelrovägen pålad men enligt konstruktionsritning från år 1959 är vägen inte pålad. I utförd stabilitetskontroll antas vägen ej vara pålad. Banken är sannolikt åtminstone delvis pålgrundlagd men omfattningen är dock oklar. Glidytor som endast berör vägbanken har därmed ej betraktats då uppgifterna om vägbankens grundläggning ej varit entydiga och den primära frågeställningen för denna stabilitetskontroll avser möjligheten till belastning av markområdet inom den planerade LNG-anläggningen. I nedanstående figur presenteras utseendet av utförd analys. Göteborgs Hamn AB 2010-04-23 Stabilitetskontroll PM Geoteknik 6 (6) Uppdrag 2305406; pedg p:\2321\2305406_lng,_skarvikshamnen\000\16 text\pm_geoteknik-lng-skarvikshamnen_100420.doc

H Figur 4 Utseendet av utförd stabilitetsberäkning 5 Slutsats och resultat Stabilitetskontrollen visar att stabiliteten i området bedöms tillfredsställande med hänsyn taget till planerad LNG-anläggning inom området för den fd sedimenteringsdammen ( svarta havet ). Beräkningarna har utförts med en vattennivå i Göta Älv på +9,3 vilket bedöms motsvara medellågvatten (MLW). Utförda beräkningar visar att säkerheten mot brott varierar med ytlasten enligt nedanstående tabell och diagram: Tabell 1 Avrundade säkerhetsfaktorer med varierande ytlast. Ytlast [kpa] F c F komb 0 1,9 1,9 5 1,8 1,8 10 1,8 1,8 15 1,7 1,7 20 1,7 1,7 25 1,7 1,7 30 1,6 1,6 35 1,6 1,6 40 1,6 1,5 45 1,5 1,5 50 1,5 1,5 Göteborgs Hamn AB 2010-04-23 Stabilitetskontroll PM Geoteknik 7 (7) Uppdrag 2305406; pedg p:\2321\2305406_lng,_skarvikshamnen\000\16 text\pm_geoteknik-lng-skarvikshamnen_100420.doc

H 2,1 2 Fkomb Fc 1,9 Säkerhet mot brott, F 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Variation ytlast [kpa] Figur 5 Diagram över säkerhetsfaktorn mot brott som funktion av en jämnt utbredd ytlast inom området för planerad LNG-anläggning. Säkerheten mot ett odränerat brott bör vara minst F c =1,5 samt mot ett kombinerat brott F komb =1,4 vid nyexploatering. Denna stabilitetskontroll påvisar att med avseende på stabilitetsförhållandena bör marken kunna belastas med upp emot ca 40-50 kpa. Det skall dock noteras att sättningsförhållandena ej studerats i detta skede och att betydande konsolideringssättningar sannolikt utbildas vid belastningar av denna storlek Inmätning av marknivåer vid Fågelrovägen rekommenderas för att verifiera konstruktionsritningarna från 50-talet. Det rekommenderas vidare att verifiera om vägbanken är pålad eller ej. Göteborg 2010-04-23 SWECO Infrastructure AB, Geoteknik Peter Damgaard Ola Skepp Göteborgs Hamn AB 2010-04-23 Stabilitetskontroll PM Geoteknik 8 (8) Uppdrag 2305406; pedg p:\2321\2305406_lng,_skarvikshamnen\000\16 text\pm_geoteknik-lng-skarvikshamnen_100420.doc

Bilaga 1

Skala 1:500 (A3) LNG SKARVIKSHAMNEN Sektion A Ytlast 40 kpa Odränerad analys Name: Sprängsten Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 22 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 40 Name: Fyllnadsmaterial Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 21 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 19 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 35 Directory: P:\2321\2305406_LNG,_Skarvikshamnen\000\13 Beräkningar\Sektion A_100419.gsz 1.60 1.58 1.70 1.80 1.90 2.00 Name: Lera 1 (odrän) Model: S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ Limiting C: 20 kpa Elevation: 10 m Name: Lera 1 Göta Älv (odrän) Model: S=f(depth) Unit Weight: 16 kn/m³ Limiting C: 0 kpa Name: Lera 2 (odrän) Model: S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ Limiting C: 0 kpa Elevation: 7 m Name: Lera 2 Göta Älv (odrän) Model: S=f(depth) Unit Weight: 16 kn/m³ Limiting C: 0 kpa Väglast 10 kpa Last 40 kpa 15 15 10 MLW +9,3 Sprängsten Lera 1 Fyllnadsmaterial 10 5 5 0 Lera 1 Göta Älv 0-5 Lera 2-5 -10-15 Lera 2 Göta Älv -10-15 -20-20 -25-25 -30-30 -70-65 -60-55 -50-45 -40-35 -30-25 -20-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

1.60 Skala 1:500 (A3) LNG SKARVIKSHAMNEN Sektion A Ytlast 40 kpa Kombinerad analys Name: Sprängsten Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 22 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 20 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 40 Name: Fyllnadsmaterial Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 21 kn/m³ Unit Wt. Above Water Table: 19 kn/m³ Cohesion: 0 kpa Phi: 35 Directory: P:\2321\2305406_LNG,_Skarvikshamnen\000\13 Beräkningar\Sektion A_100419.gsz 1.55 Name: Lera 1 (komb) Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 30 Cu-Datum: 20 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0.1 Elevation: 10 m 1.70 1.80 1.90 2.00 Name: Lera 1 Göta Älv (komb) Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 30 Cu-Top of Layer: 15 kpa Cu-Rate of Change: 0 kpa/m C/Cu Ratio: 0.1 Name: Lera 2 (komb) Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 30 Cu-Datum: 20 kpa Cu-Rate of Change: 1.5 kpa/m C/Cu Ratio: 0.1 Elevation: 7 m 15 10 MLW +9,3 Väglast 10 kpa Sprängsten Lera 1 Last 40 kpa Fyllnadsmaterial 15 10 Name: Lera 2 Göta Älv (komb) Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 16 kn/m³ Phi: 30 Cu-Top of Layer: 20 kpa Cu-Rate of Change: 1 kpa/m C/Cu Ratio: 0.1 5 5 0 Lera 1 Göta Älv 0-5 Lera 2-5 -10-15 Lera 2 Göta Älv -10-15 -20-20 -25-25 -30-30 -70-65 -60-55 -50-45 -40-35 -30-25 -20-15 -10-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

Bilaga 2

Sammanställning av Laboratorieundersökningar samhällsbyggnad Geo Göteborg Projekt LNG Skarvik Rullagergatan 4 402 51 Göteborg Bilaga: Tfn: 031-727 25 00/ -26 02/ -27 84 Uppdragsnummer 2305406 Tfn: 031-727 28 41/-28 91 Borrhål 1002 Fax: 031-727 25 03 Fältundersökning 2010-04-08 Utrustning PG Skr Kv St I Kv St II Labundersökning 2010-04-12 X X Granskning 2010-04-13 / MB/AZ Grundvattenobservationer Datum Den- Vatten- Konfl. Sensi- Skjuvhållfasth Matrl. Tjälf.- Sekt./BH sitet kvot gräns tivitet (okorrig.) (korrig.) typ klass Djup w w L S t fu kpa fu kpa m Benämning t/m 3 % % Kon Kon F / STEN, TEGEL, GLAS, LERA, 0,0 METALLDELAR, OLJA / (enl.fälttekn.) 2,5 1,55 81 4,0 grå sulfidflammig LERA 1,56 1,55 81 77 23 22 17 1,56 80 5,0 grå sulfidflammig LERA 1,55 1,55 77 74 21 25 20 1,57 81 6,0 grå sulfidflammig LERA, enstaka skalrester 1,57 1,58 77 76 19 27 21 1,61 66 grå sulfidflammig LERA, sandkörtlar, enstaka 8,0 1,60 skalrester 1,67 69 73 18 27 21 1,62 67 grå sulfidflammig LERA, enstaka sandkörtlar 10,0 1,62 och skalrester 1,60 69 73 18 33 26 1,66 64 grå sulfidflammig LERA, enstaka sandkörtlar 12,0 1,63 och skalrester 1,64 66 68 23 38 31 1,62 65 grå sulfidflammig LERA, sandkörtlar, 15,0 1,64 skalrester 1,64 62 61 6 11 10 1,72 56 grå sulfidflammig siltig LERA, sandkörtlar, 21,0 1,69 enstaka skalrester 1,71 56 62 19 54 46 VV TK Geo 2008

Bilaga 3

2010-04-20 C P T - sondering Projekt 2305 406 Förborrningsdjup Startdjup Stoppdjup Grundvattenyta Referens Nivå vid referens Kalibreringsdata Spets 3948 Datum 070705 Areafaktor a 0.595 Areafaktor b 0.016 Skalfaktorer 1.00 m 1.00 m 29.04 m 2.00 m Förborrat material Geometri Vätska i filter Operatör Utrustning x Inre friktion O c Inre friktion O f Cross talk c 1 Cross talk c 2 Portryck Friktion Spetstryck Område Faktor Område Faktor Område Faktor 0.0 kpa 0.0 kpa 0.000 0.000 Plats Borrhål Datum Fyllning Normal Glycerin Ulf Gyllunger Geotech Portryck registrerat vid sondering Nollvärden, kpa Före Efter Diff Korrigering Portryck Friktion Spetstryck Skarvikshamnen, Göteborg 1004 2010-04-08 Portryck Friktion Spetstryck 415.00 417.00 2.00 76.00 72.00-4.00 8.40 8.40 0.00 (ingen) (ingen) (ingen) Bedömd sonderingsklass Använd skalfaktorer vid beräkning Portrycksobservationer Skiktgränser Klassificering Djup (m) 2.00 Portryck (kpa) 0.00 Djup (m) Djup (m) Från Till 1.00 1.00 Densitet (ton/m 3 ) Flytgräns Jordart 1.90 F Anmärkning Blad1

CPT-sondering utförd enligt EN ISO 22476-1 Förborrningsdjup Start djup Stopp djup Grundvattennivå 1.00 m 1.00 m 29.04 m 2.00 m Referens Nivå vid referens Förborrat material Geometri Fyllning Normal Vätska i filter Glycerin Borrpunktens koord. Utrustning Geotech Sond nr 3948 Projekt Projekt nr Plats Borrhål Datum 2305 406 Skarvikshamnen, Göteborg 1004 2010-04-08 Spetstryck q t (MPa) Friktion f t (kpa) Portryck u, u o, u (kpa) Friktionskvot R ft (%) Portrycksparameter B q 0 5 10 15 0 10 20 30 40 50 0 500 1000 0 2 4 6 0.0 0.5 1.0 1.5 0 Lutning (grader) 0 10 20 2 4 6 U o U 8 10 U 12 U o Djup (m) 14 16 U 18 U o 20 U 22 U o 24 U 26 28 Blad1 2010-04-20

CPT-sondering utvärderad enligt SGI Information 15 rev.2007 Referens Nivå vid referens Grundvattenyta Startdjup 2.00 m 1.00 m Förborrningsdjup Förborrat material Utrustning Geometri 1.00 m Fyllning Geotech Normal Utvärderare Datum för utvärdering Peter Damgaard 2010-04-20 Projekt Projekt nr Plats Borrhål Datum 2305 406 Skarvikshamnen, Göteborg 1004 2010-04-08 0 Klassificering Odränerad skjuvhållfasthet fu (kpa) 0 20 40 60 80 100 120 Friktionsvinkel ( o ) 0 20 40 60 Relativ lagringstäthet I D (%) 0 100 200 Modul (MPa) 0 5 10 15 20 25 30 35 Djup (m) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 FSa Si Sa Si Sa Si Sa Si Cl v L Med L v L vl Si L M Si Si Si Si Si () () () () () x xx x x x x x x x x + xo + x + xo + x o + x o + xo + x o + x o o x o + x + Svensk empiri Lunne, överkonsoliderad Lunne, normalkonsoliderad o 26 28 H M H M Si Si Blad1 2010-04-20

CPT-sondering utvärderad enligt SGI Information 15 rev.2007 Referens Nivå vid referens Grundvattenyta Startdjup 2.00 m 1.00 m Förborrningsdjup Förborrat material Utrustning Geometri 1.00 m Fyllning Geotech Normal Utvärderare Datum för utvärdering Peter Damgaard 2010-04-20 Projekt Projekt nr Plats Borrhål Datum 2305 406 Skarvikshamnen, Göteborg 1004 2010-04-08 0 Klassificering Effektivtryck (kpa) 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 Odränerad skjuvhållfasthet fu (kpa) 0 20 40 60 80 100 120 Djup (m) 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 FSa Si Sa Si Sa Si Sa Si Cl v L Med L v L vl Si L M Si Si Si Si Si () () () () () 26 28 H M H M Si Si Blad1 2010-04-20

Ritningar