TEKNISK PM 1(7) KUNGÄLVS KOMMUN SLÄNTSTABILITETSUTREDNING DELOMRÅDE: HÄLJERÖD GEOTEKNIK. Göteborg 2003-10-27. Lars Hall FB ENGINEERING AB

1(7) KUNGÄLVS KOMMUN SLÄNTSTABILITETSUTREDNING DELOMRÅDE: HÄLJERÖD TEKNISK PM GEOTEKNIK Göteborg 2003-10-27 Lars Hall FB ENGINEERING AB Skärgårdsgatan 1, Göteborg Postadress: Box 12076, 402 41 GÖTEBORG Telefon: 031-775 10 00 Telefax: 031-775 11 33 Dokumentnr: k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018.doc/bl

2(7) INNEHÅLLSFÖRTECKNING Sid 1 UPPDRAGSGIVARE... 3 2 UPPDRAG... 3 3 GEOTEKNISKA UNDERSÖKNINGAR... 3 4 GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN... 3 4.1 Topografi... 3 4.2 Jordlagerföljd... 4 4.3 Geohydrologiska förhållanden... 4 4.4 Stabilitet... 5 5 SLÄNTSTABILITETSUTREDNING... 5 5.1 Allmänt... 5 5.2 Val av materialegenskaper och geometrier... 5 5.3 Val av säkerhetsfaktorer... 6 5.4 Beräkningsresultat... 6 6 SLUTSATSER OCH KOMMENTARER... 7 BILAGOR 1 Fotografier 2 Utvärderade materialegenskaper 3 Stabilitetsberäkningar k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018.doc/bl

Fackområde, Avd / Discipline, Dept GEOTEKNIK Dokumenttyp / Type of document PM Projekt, Uppdrag, Ärende / Project, Assignment, Subject KUNGÄLVS KOMMUN SLÄNTSTABILITETSUTREDNING DELOMRÅDE: HÄLJERÖD TEKNISK PM, GEOTEKNIK Kapitel / Chapter Sida nr / Page No. 3(7) Rev. Rev.dat. / Date of rev. 2003-10-27 1 UPPDRAGSGIVARE Uppdragsgivare för utredningen är Kungälvs kommun. 2 UPPDRAG FB Engineering AB (FB) har utfört en stabilitetsutredning för två delområden vid Göta älv i Häljeröd, Kungälvs kommun. Bakgrunden är en tidigare överslagsmässig utförd stabilitetsutredning i delområdena i vilken låg säkerhet mot skred hade erhållits. I den tidigare utredningen framkom det att kompletterande geotekniska undersökningar var nödvändiga för att klargöra huruvida de två delområdena har en tillfredställande god stabilitet. Främst bedömdes att en noggrannare bestämning för lerans egenskaper bör utföras, samt att älvens bottenprofil måste fastställas. 3 GEOTEKNISKA UNDERSÖKNINGAR Geotekniska undersökningar har utförts för båda delområdena härefter refererad som södra och norra Häljeröd. Resultat från dessa undersökningar redovisas i Rapport över geotekniska undersökningar (RGEO) daterad 2003-10-27 och med dokumentnummer 1650985-16/04-RAP-018. 4 GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN 4.1 Topografi Marken i södra Häljeröd består av en svagt sluttande lerslänt ned mot Göta älv. Slänten sluttar från nivån +5 ned till nivån +0 vid strandkant. Bottenprofilen i Göta älv sluttar sedan vidare från nivån -0.5 nedan strandkant till nivån -11.5 ca 50 m från strandkanten. Befintliga byggnader ligger i den övre delen av slänten. Marken i norra Häljeröd sluttar även den svagt ned mot älven från en nivå kring +11 ned till nivån +0 vid strandkant. Bottenprofilen i älven sluttar här inte lika mycket jämfört med det södra delområdet. Från nivån -0.5 nedan strandkant ned till nivån -7.5 ca 50 m från strandkant. Befintliga byggnader ligger även här i den övre delen av slänten. Genom de båda delområdena passerar även huvudvägen genom Häljeröd. Se vidare i Bilaga 1 för fotografier över områdena. k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018.doc/bl

Fackområde, Avd / Discipline, Dept GEOTEKNIK Dokumenttyp / Type of document PM Projekt, Uppdrag, Ärende / Project, Assignment, Subject KUNGÄLVS KOMMUN SLÄNTSTABILITETSUTREDNING DELOMRÅDE: HÄLJERÖD TEKNISK PM, GEOTEKNIK Kapitel / Chapter Sida nr / Page No. 4(7) Rev. Rev.dat. / Date of rev. 2003-10-27 4.2 Jordlagerföljd I det södra Häljeröd består marken överst av ett ca 2.0 m tjockt lager av fyllning ovan ett lager av mycket lös lera. Lerlagret är ca 0.5 m tjockt 10 m väster om vägen och ca 5 m tjockt vid strandkant. Under leran följer sedan ett 1-4 m tjockt lager av friktionsjord ovan den mot älven sluttande berggrunden. Berggrunden sluttar från nivån +4 ca 60 m öster om strandkant till nivån -9 vid strandkant och vidare ned till större djup under älven. För södra delområdet ligger lerans odränerade skjuvhållfasthet ( fu,korr ) mellan 10 till 12 kpa. Vattenkvot och konflytgräns i leran ligger mellan 80-85 % respektive 70-75 %. I norra Häljeröd består marken överst av ett ca 1.0 till 2.0 m tjockt lager av fyllning följt av lös lera. Lerlagret ökar i tjocklek mot älven, från ca 2 m 20 m väster om vägen till ca 15 m vid strandkant. Under leran följer även ett 0-1.5 m tjockt lager av friktionsjord ovan ett sluttande berg. Berggrunden sluttar här från nivån +2 ca 110 m öster om strandkant till nivån -18 vid strandkant och vidare ned till större djup under älven. Leran i det norra delområdet består av en lös grå lera med en odränerad skjuvhållfasthet ( fu,korr ) som ligger mellan 13 och 18 kpa. Vattenkvot och konflytgräns i leran varierar från 60-80 %, respektive 60-70 %. Leran är mellansensitiv med St-värden mellan 10 och 30. Vidare är leran överkonsoliderad (OCR=2,0) ned till nivån -6 för att därunder vara normalkonsoliderad. För vidare detaljer angående de utvärderade geotekniska egenskaperna för leran i det södra respektive norra Häljeröd, se Bilaga 2. 4.3 Geohydrologiska förhållanden Portrycket i norra Häljeröd bestämdes i september 2003 dels med portrycksgivare satta i leran, samt genom att i skruvprovtagningshålen observera grundvattenytor. Med portrycksmätarna uppmättes ett porvattentryck på djupen 5 och 10 m under markytan motsvarande ett hydrostatiskt porvattentryck från djupen 0.1 m under markytan, respektive 1.5 m ovan markytan. Grundvattenytan observerad i skruvprovtagningshålen låg ca 0.5 m under markytan. Vattennivån i Göta älv har i stabilitetsberäkningarna antagits till -0.65. Uppgifterna har hämtats från tidigare geotekniska rapporter i Kungälvs kommun och motsvarar lägsta lågvattenstånd (LLW). k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018.doc/bl

Fackområde, Avd / Discipline, Dept GEOTEKNIK Dokumenttyp / Type of document PM Projekt, Uppdrag, Ärende / Project, Assignment, Subject KUNGÄLVS KOMMUN SLÄNTSTABILITETSUTREDNING DELOMRÅDE: HÄLJERÖD TEKNISK PM, GEOTEKNIK Kapitel / Chapter Sida nr / Page No. 5(7) Rev. Rev.dat. / Date of rev. 2003-10-27 4.4 Stabilitet Stabiliteten i Häljeröd har tidigare beräknats i två sektioner. Enligt dessa beräkningar var släntstabiliteten mycket låg (kring 1.0). Denna utredning var dock översiktlig med en antagen bottenprofil för älven. Resultaten för dessa beräkningar finns redovisade i rapport Översiktlig skredriskkartering, Kungälvs kommun av FB Engineering AB daterad 2001-08-31 och med projektnummer 1650356. 5 SLÄNTSTABILITETSUTREDNING 5.1 Allmänt Utifrån tidigare och kompletterande geotekniska undersökningar har släntstabiliteten utretts för två delområden i Häljeröd. En detaljerad utredning har utförts. Totalt har stabiliteten beräknats i en sektion i södra Häljeröd (K1) och i en sektion i norra Häljeröd (K2). För båda sektionerna utfördes såväl odränerad som kombinerade analyser. Stabilitetsanalyserna har utförts i datorprogrammet Slope/W, som är ett program som använder jämviktsteorier för att beräkna säkerhetsfaktorer mot skred i jordslänter. I analyserna har cirkulärcylindriska glidytor beräknats med Morgenstern-Price's lamellmetod. 5.2 Val av materialegenskaper och geometrier Den odränerade skjuvhållfastheten för det södra delområdet har bestämts från vingförsök i fält. Övriga materialegenskaper har antagits detsamma som vid det norra delområdet. Materialegenskaperna för den lösa leran i det norra delområdet har bestämts utifrån fält- och laborationsundersökningarna. Lerans odränerade skjuvhållfasthet ( fu ) har bestämts från vingförsök i fält, samt fallkonförsök i geotekniskt laboratorium. Den odränerade skjuvhållfastheten bestämda med vingförsök och fallkonförsök har korrigerats med den utvärderade konflytsgränsen enligt direktiven i Skredkommissionens rapport 5:95. Den lösa lerans dränerade hållfasthet har beskrivits med hjälp av en friktionsvinkel på =30, samt med en kohesion på c =0.1 fu. Densiteten som använts är den som har bestämts i geotekniskt laboratorium. Se Bilaga 2 angående utvärdering av lerans egenskaper för södra respektive norra Häljeröd. Fyllningen ovan den lösa leran har antagits till att vara ett dränerat material med jordegenskaperna =30, =1.9 t/m³ och m =2.1 t/m³. k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018.doc/bl

Fackområde, Avd / Discipline, Dept GEOTEKNIK Dokumenttyp / Type of document PM Projekt, Uppdrag, Ärende / Project, Assignment, Subject KUNGÄLVS KOMMUN SLÄNTSTABILITETSUTREDNING DELOMRÅDE: HÄLJERÖD TEKNISK PM, GEOTEKNIK Kapitel / Chapter Sida nr / Page No. 6(7) Rev. Rev.dat. / Date of rev. 2003-10-27 Trafiklaster har förutsatts motsvara en utbredd last av 10 kpa. Dessa laster har använts i både de odränerade och kombinerade analyserna. Portrycket i slänterna har generellt sett antagits utifrån de uppmätta grundvattenytorna i det södra delområdet och med en rätlinje tillväxt till uppmätta portryck. Geometri och materialgränser för södra och norra delområdet har bestämts utifrån de avvägda sektionerna, samt de utvärderade jordegenskaperna. De färdiga modellerna för stabilitetsberäkningarna visas i Bilaga 3. 5.3 Val av säkerhetsfaktorer Analyserna i denna utredning har utförts enligt Skredkommissionens riktlinjer för detaljerad utredning. För en detaljerad utredning klassas en slänt som tillfredställande stabil om säkerhetsfaktorn i odränerad analys är större än 1.5-1.7 (F C >1.5-1.7) och om säkerhetsfaktorn i kombinerad analys är större än 1.35-1.45 (F Komb >1.35-1.45). Erforderlig säkerhetsfaktor inom spannen bedöms enligt aktuella försättningar med hänsyn till gynnsamma och ogynnsamma förhållanden. Av dessa har följande bedömts vara gynnsamma: släntens geometri, ytvattenförhållanden, samt jordens egenskaper. Till de ogynnsamma har följande egenskaper bedömts: portrycksförhållanden, nuvarande verksamhet, samt konsekvens av ett skred. Mot bakgrund av har villkoren på säkerhetsfaktorerna för en tillfredställande stabil slänt valts till 1.6 i odränerad analys (F C >1.5) och 1.40 i kombinerad analys (F Komb >1.40). 5.4 Beräkningsresultat Beräkningssektionerna läge i plan framgår av ritning K19-G1 i angiven rapport under Kapitel 3. Släntstabilitetsberäkningarna finns redovisade i Bilaga 3 och sammanfattade i Tabell 5.1 nedan. Tabell 5.1 Beräknade säkerhetsfaktorer mot skred i Häljeröd. Säkerhetsfaktor Område Utredning Sektion F C F Komb Södra Häljeröd Detaljerad K1 1.4 1.39 Norra Häljeröd Detaljerad K2 2.0 1.42 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018.doc/bl

Fackområde, Avd / Discipline, Dept GEOTEKNIK Dokumenttyp / Type of document PM Projekt, Uppdrag, Ärende / Project, Assignment, Subject KUNGÄLVS KOMMUN SLÄNTSTABILITETSUTREDNING DELOMRÅDE: HÄLJERÖD TEKNISK PM, GEOTEKNIK Kapitel / Chapter Sida nr / Page No. 7(7) Rev. Rev.dat. / Date of rev. 2003-10-27 5.4.1 Södra Häljeröd - detaljerad utredning För sektion K1 har stabiliteten beräknats till 1.4 odränerad analys och 1.39 i kombinerad analys. Villkoren för en tillfredställande stabil slänt enligt detaljerad utredning är inte uppfylld för aktuell sektion. 5.4.2 Norra Häljeröd - detaljerad utredning För sektion K2 har stabiliteten beräknats till 2.0 i odränerad analys och 1.42 i kombinerad analys. Villkoren för en tillfredställande stabil slänt enligt detaljerad utredning är uppfylld för aktuell sektion. 6 SLUTSATSER OCH KOMMENTARER Stabiliteten för det södra delområdet i Häljeröd är låg jämfört med erforderliga säkerhetsfaktorer för detaljerad utredning. Den något otillfredsställande stabiliteten påverkar ett 20 m brett område från stranden och upp till vägområdet. För större glidytor är stabiliteten tillfredställande med minst 1.9-faldig säkerhet mot skred. Befintliga byggnader bedöms ej påverkas av ett eventuellt skred. För att kunna bedöma släntstabilitet för vägområdet i det södra delområdet krävs kompletterande geotekniska undersökningar genom vägkroppen för att bestämma jordens egenskaper under vägen. Det rekommenderas att de kompletterande geotekniska undersökningarna utförs, men då risken och konsekvensen av ett skred ej bedöms som stor kan de utföras vid lämpligt tillfälle (t.ex. i samband med geotekniska undersökningar i områdets närhet). Stabiliteten i det norra delområdet har efter de kompletterande geotekniska undersökningarna funnits vara tillfredställande. Delområdet kan lämnas utan vidare åtgärder. k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018.doc/bl

Dokumenttyp / Type of document FOTOGRAFIER Ärende / Subject STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 1:1(2) Vy över sektion K1 i södra Häljeröd k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga1.doc/bl

Dokumenttyp / Type of document FOTOGRAFIER Ärende / Subject STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 1:2(2) Vy över sektion K2 i norra Häljeröd k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga1.doc/bl

Nivå (m) Ärende / Subject Dokumenttyp / Type of document UTVÄRDERADE MATERIALEGENSKAPER STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD, KUNGÄLVS KOMMUN Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 2:1(8) 2 Densitet (t/m3) 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 Antagen p -16-18 FB K2-196 p -20 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga 2.doc/bl

Nivå (m) Ärende / Subject Dokumenttyp / Type of document UTVÄRDERADE MATERIALEGENSKAPER STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD, KUNGÄLVS KOMMUN Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 2:2(8) 2 Vattenkvot, W (%) 0 20 40 60 80 100 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 -16 FB K2-196 w -18 FB K1-193 w -20 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga 2.doc/bl

Nivå (m) Ärende / Subject Dokumenttyp / Type of document UTVÄRDERADE MATERIALEGENSKAPER STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD, KUNGÄLVS KOMMUN Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 2:3(8) 2 Konflytgräns, WL 0 20 40 60 80 100 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 Antagen WL -16-18 FB K2-196 wl FB K1-193 wl -20 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga 2.doc/bl

Nivå (m) Ärende / Subject Dokumenttyp / Type of document UTVÄRDERADE MATERIALEGENSKAPER STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD, KUNGÄLVS KOMMUN Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 2:4(8) 2 Sensitivitet, St (-) 0 20 40 60 80 100 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 -16-18 FB K2-196 Fallkon, St -20 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga 2.doc/bl

Nivå (m) Ärende / Subject Dokumenttyp / Type of document UTVÄRDERADE MATERIALEGENSKAPER STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD, KUNGÄLVS KOMMUN Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 2:5(8) 2 Odränerad skjuvhållfasthet, Tfu (kpa) 0 10 20 30 40 50 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 -16 FB K1-193 Vb, Tfu,okorr FB K2-196 Vb, Tfu,okorr -18 FB K2-196 Fallkon Tfu.okorr -20 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga 2.doc/bl

Nivå (m) Ärende / Subject Dokumenttyp / Type of document UTVÄRDERADE MATERIALEGENSKAPER STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD, KUNGÄLVS KOMMUN Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 2:6(8) 2 Odränerad skjuvhållfasthet, Tfu (kpa) 0 10 20 30 40 50 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 -16-18 Antagen Tfu - Södra (K1) Antagen Tfu - Norra (K2) FB K1-193 Vb Tfu,korr FB K2-196 Vb Tfu,korr FB K2-196 Fallkon, Tfu,korr -20 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga 2.doc/bl

Nivå (m) Ärende / Subject Dokumenttyp / Type of document UTVÄRDERADE MATERIALEGENSKAPER STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD, KUNGÄLVS KOMMUN Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 2:7(8) 2 Totalspänningar (kpa) 0 50 100 150 200 250 300 0-2 -4-6 -8-10 -12 Antagen U -14 Antagen Ov -16 FB K2-196 U -18 FB K2-196 Ov Hydrostatisk U -20 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga 2.doc/bl

Nivå (m) Ärende / Subject Dokumenttyp / Type of document UTVÄRDERADE MATERIALEGENSKAPER STABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD, KUNGÄLVS KOMMUN Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 2:8(8) 2 Effektivspänningar (kpa) 0 40 80 120 160 200 240 280 0-2 -4-6 -8-10 -12-14 Antagen O'v -16 FB K2-196 O'v -18 O'c (Tfu,wL), (Hansbo, 1957) -20 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga 2.doc/bl

Dokumenttyp / Type of document STABILITETSBERÄKNING Ärende / Subject DETALJERAD SLÄNTSTABILITETSUTREDNING, HÄLJERÖD - KUNGÄLVS KOMMUN Sida nr / Page No. 2003-10-27 Bilaga 3:1 k:\uppdrag\1600\geoteknik\kungälv_räddningsverket\1650985-18_häljeröd\pme-018-bilaga3.doc/bl