Kållered Mölndals Stad 2013-01-21 Upprättad av: Patrik Lissel Granskad av: Sara Jorild Godkänd av: Patrik Lissel
RAPPORT Kållered Mölndals Stad Kund Mölndals Stad Stadsbyggnadskontoret Att: Johan Wiik 431 82 Mölndal Konsult WSP Environmental Laholmsvägen 10 302 66 Halmstad Tel: +46 10 7225000 Fax: +46 10 7225242 WSP Sverige AB Org nr: 556057-4880 Styrelsens säte: Stockholm www.wspgroup.se Hydrogeologi\140417 Koncept.docx Kontaktpersoner Patrik Lissel patrik.lissel@wspgroup.se 010-722 52 66 Innehåll Sammanfattning 3 1 Hydrogeologiska förhållanden 4 2 Tekniska och legala aspekter att beakta 4 2.1 Befintlig nedlagd vattentäkt 4 2.2 Rörande schakt, pålning, borrning etc inom planområdet 6 3 Förutsebara hydrogeologiska effekter till följd av planerad exploatering 9 4 Slutsats 10 Bilagor Bilaga 1 Geotekniskt och hydrogeologiskt utlåtande rörande planerad grundläggningsmetod 2 (10)
Sammanfattning De hydrogeologiska förhållandena inom planområde vid Stretered 1:1 har studerats med avseende på områdets lämplighet för bostadsbebyggelse. Sedan samrådshandlingen (version av denna rapport daterad 2013-01-21) har kompletterande undersökningar och utredningar gjorts. Planerad byggnation har därefter anpassats till de lokala förhållandena, såväl vad avser geografisk utbredning som grundläggningsmetod. Planområdet karakteriseras av ett övre grundvattenmagasin med en ytligt liggande grundvattenyta och ett undre grundvattenmagasin med trycknivå som ställvis når över markytan (artesiska förhållanden). Det undre grundvattenmagasinet täcks av ett tätt lerlager med mäktighet på upp till ca 10 m. Förutsebara effekter av planerad exploatering är en lokal avsänkning av grundvattenytan i det övre grundvattenmagasinet inom delar av planområdet, som en direkt följd av byggande av bl a vägar, hus och VA-ledningar. Denna grundvattensänkning bedöms inte medföra någon skada på enskilda eller allmänna intressen. Någon påverkan på trycknivåerna i det undre grundvattenmagasinet bedöms inte komma att uppstå. Bortledning av grundvatten förutses blir liten. Ovanstående slutsatser baseras på att byggande inom planområdet utförs på sådant sätt att penetration av lerlagret mellan de två grundvattenmagasinet undviks. Av denna anledning har en särskild utredning gjorts för kartering av areal där grundläggning av planerad bostadsbebyggelse kan utföras utan pålning. Hydrogeologi\140417 Koncept.docx 3 (10)
1 Hydrogeologiska förhållanden Planområdet utgörs av en flack lerfylld svacka som sluttar västerut, kantad av högre liggande bergområden i norr och söder (Figur 1). Inom området påträffas grundvattenytan ställvis relativ nära markytan. Detta ytligt förekommande grundvatten kan sägas tillhöra ett övre magasin. Jordarten (lera) är relativ tät, men i markens övre skikt utbildas en markostruktur med större hålrum orsakade av växtrötter, torksprickor, frostspräckning, grävande insekter och maskar etc, vilket medför att det övre markskiktet normalt har betydliga större vattenförande egenskaper än vad jordarten i sig indikerar. Denna del av jordlagren kan således betecknas innehålla ett övre grundvattenmagasin inom planområdet. Under leran finns friktionsmaterial och ett undre grundvattenmagasin med en trycknivå som ställvis når över markytan. Friktionsmaterialet i det undre magasinet bedöms stå i kontakt med Göteborgsmoränen i öster, mellan Streteredsvägen och Tulebosjön. Det finns därmed ett förhållandevis stort nybildningsområde och grundvattenmagasin uppströms det undre magasinet inom planområdet, vilket medför att nybildningen av grundvatten till magasinet kan bedömas vara relativt stor. Magsinet kan ur denna aspekt betraktas som måttligt känsligt med avseende på risk för trycksänkning. Hydrogeologi\140417 Koncept.docx Figur 1. Utdrag ur SGU:s jordartskarta över aktuellt område. SGU, www.sgu.se Inom planområdets norra del finns en gammal nedlagd kommunal grundvattentäkt bestående av två grävda brunnar, sannolikt anlagda på 1950-talet. Brunnarna är grävda genom leran och grundvatten från det undre magasinet läcker ut från brunnarna och bildar en liten bäck som för vattnet vidare genom planområdet i sydvästlig riktning. 2 Tekniska och legala aspekter att beakta 2.1 Befintlig nedlagd vattentäkt Grundvattentäkten består av två uttagsbrunnar med diametern 1,5 m och djup ca 6 m, anlagda 1956 och legaliserade 1962 (dom A 61/1962). Vattenskyddsområde för täkten fastställdes av vattendomstolen i samband med legaliseringen av täkten. 4 (10)
Anläggningarna ligger inte i konflikt med planerad exploatering. Vattenskyddsområdet berör norra halvan av planområdet (Figur 3). Skyddsföreskrifter omfattar förbud mot upplag av petroleumprodukter, organiska lösningsmedel, tjäror och tjärprodukter, industriella avfallsämnen eller andra ämnen, som kunna menligt inverka på grundvattnets beskaffenhet. Föreskrifterna tolkas beröra ägare till del av viss areal inom skyddsområdet; På det för ägare av i mantal satt jord inom Kållered socken samfällda området litt ap och den del av samfällda vägen litt ak (allmänna vägen nr 509 Kållered-Stretered-Lindome), som ligger inom (vattenskyddsområdet). Då vattentäkten lades ner i slutet på 1980-talet synes det lämpligt att upphäva domen och vattenskyddsområdet med tillhörande föreskrifter. Figur 2. Uttagsbrunnar vid Livered. Hydrogeologi\140417 Koncept.docx Figur 3. Vattenskyddsområde för nedlagd vattentäkt Livered. 5 (10)
2.2 Rörande schakt, pålning, borrning etc inom planområdet Mot bakgrund av det artesiska trycket i det undre grundvattenmagasinet inom delar av området, så kan det förutses att aktiviteter som penetrerar det åtskiljande lerlagret kan medföra läckage från undre magasin till övre. Detta kan leda till två huvudsakliga negativa effekter; Trycksänkning i undre magasin som orsakar lokal marksättning med risk för skada på byggnader, vägar, VA-ledningar mm som följd. Grundvattenläckage till övre magasin som medför lokalt hög grundvattenyta med risk för skada på byggnader och/eller försumpning av mark som följd, alternativt ökad belastning på dränerings- och dagvattensystem inom planområdet. För större schakter, t ex för grundläggning av byggnader, måste risk för hydraulisk bottenupptryckning beaktas. En beräkning av översiktligt bedömt möjligt schaktdjup utan bottenupptryckning, har gjorts för de undersökningsborrningar som utförts samt övriga kända arkivborrning kring planområdet (Figur 5). Beräkningen följer Eurokod 7. Hänsyn till skjuvmotstånd i leran har inte tagits, vilket innebär att beräkningarna ur denna aspekt är konservativa. För beräkning antas lermäktighet enligt utförda sonderingar 1 och lerans tunghet till 15,8 kn/m 3. Grundvattentryck i undre magasin antas efter simulerad trycknivådistribution enligt Figur 4. Hydrogeologi\140417 Koncept.docx Figur 4. Uppmätta trycknivåer i undre magasin (punktsiffror) samt simulerad trycknivådistribution i upprättad grundvattenmodell 2 (ytbildning). 1 Rapport geoteknisk Undersökning (RGeo). WSP 2012-02-20, rev 2014-02-07. 2 Se vidare under kapitel 3. 6 (10)
Figur 5 ska utläsas så att om man planerar större schakter, så kan man som mest schakta ner till redovisat djup, utan att göra separata platsspecifika beräkningar rörande hydraulisk bottenupptryckning, hydraulisk bottenuppluckring samt inre erosion. För schakter >2 m ska alltid särskild utredning göras. Hydrogeologi\140417 Koncept.docx Figur 5. Översiktligt bedömt möjligt schaktdjup utan bottenupptryckning (punktsiffror) jämte tolkade zoner (ytbildning, kriginginterpolering). För schakter med liten utbredning i plan (t ex ledningsschakter), där mothållande skjuvkrafter i leran kan anses vara betydande, kan djupare schakter utföras lokalt. För mycket små hål (borrning, pålning etc) blir djupet ner till lerans underkant (=överyta för undre magasin), av större intresse (Figur 6). Här blir det i princip först då man når ner till det undre magasinet som läckage kan uppstå. Figur 6. Uppmätt (punktsiffror, sonderingar) och tolkat djup till underkant lera inom aktuellt planområde (ytbildning, kriginginterpolering). Vid pålning så skulle det, teoretiskt sett, kunna uppstå ett uppåtriktat läckage längs med pålen. Risken bedöms som liten och även relativt lätt att hantera. T ex så kan pålning ske från en nedschaktad yta, ca 0,5 meter under markytan, med en omkring- 7 (10)
Hydrogeologi\140417 Koncept.docx liggande vall som når upp till nivå motsvarande trycknivån i undre magasin. Om läckage skulle uppstå kan detta omgående detekteras. Om gropen tillåts fyllas med vatten till nivå som motsvarar trycknivån i under magasin upphör läckaget. Utan strömmande vatten så kommer leran att sluta tätt kring pålen. Det primära är att det finns en medvetenhet/kunskap om förhållandena med artesiskt vatten och att utföraren har ett sätt att genomföra arbetet som leder till att läckage undviks, och om det ändå skulle uppstå läckage, en handlingsplan för att hantera situationen. Om läckage skulle uppstå vid schakt, borrning, pålning etc, så är huvudprincipen att läckaget ska tätas. Detta kan exempelvis göras genom jordinjektering med bentonit (sandblandad) och/eller återfyllning med lera. Injektering/återfyllning kan behöva föregås av temporär lokal trycksänkning av det undre magasinet. Om tätning inte görs belastas områdets avvattningssystem med onödigt vatten, samtidigt som trycksänkning av undre magasin skulle kunna medföra risk för marksättningar. Det kan dock förutses att det krävs tämligen omfattande läckage för att det sistnämnda skulle kunna uppstå. Exempelvis ger beräkning av läckage genom ett hål med diameter 0,25 m och vertikal hydraulisk konduktivitet K=0,1 m/s (motsvarar i princip grov makadam, d v s nästan inget flödesmotstånd) ett flöde om ca 1,8 l/min, vid en drivande tryckskillnad om 1,65 m. Samtidigt, blir trycksänknings utbredning mycket måttlig, och når som mest ca 3 m ut från läckagepunkten (avser 0,3 trycksänkning vid jämvikt). Beräkningen har gjorts för en punkt centralt i området. Av detta exempel kan man sluta sig till att ett genomslag torde leda till ett lokalt problem med avvattningen långt innan risk för marksättning skulle uppkomma. Vidare att läckagens storlek sannolikt aldrig kan komma upp i en omfattning som skulle kunna inverka på dagvattensystemet inom eller nedströms planområdet. Beroende på lokala dräneringsförhållanden, så kan det uppstå lokalt blöta/fuktiga ytor i anslutning till sådana punktläckage som beskrivs ovan. Detta skulle då betraktas som en olägenhet men inte kunna anses medföra risk för skada. För borrning så kan riskerna för läckage sägas vara principiellt lika som för pålning. Skillnaden är att pålning kan förutses vara en koncentrerad aktivitet till ett byggskede, där möjlighet till information och kontroll är god, medan borrning (energibrunnar) kan utföras närhelst efter färdig byggnation. Anläggande av energibrunnar är populärt och det finns många aktörer som utför denna typ av borrning. Det kan för denna aktivitet vara svårare att nå ut med information om de hydrogeologiska förhållandena på platsen, vilket kan öka risken för läckage vid sådan borrning. Detta kan utgöra skäl till att överväga restriktioner för all typ av borrning. Man bör överväga formuleringar som ställer krav på kunskap, garantier etc, snarare än förbud. En korrekt utförd borrning genom leran, inom område med artesiskt tryck, kan utföras på ett säkert sätt. Sammantaget bedöms risk för penetration av lerlagret inom område med tolkade artesiska förhållanden huvudsakligen kunna hänföras till utbyggnadsskedet. Med grundläggningsmetod som utesluter pålning kan denna risk elimineras. Av denna anledning har en särskild utredning gjorts för kartering av areal där grundläggning av planerad bostadsbebyggelse kan utföras utan pålning. Efter utbyggnad kan risk för penetration huvudsakligen hänföras till aktiviteten borrning. Planerad värmeförsörjning av det nya bostadsområdet är fjärrvärme, varför det inte kan ses finns skäl till borrning för energibrunnar. Området kommer att ha kommu- 8 (10)
nal vattenförsörjning varför borrning för vatten inte behöver utföras. Sammantaget bedöms borrning inom området helt kunna undvikas. 3 Förutsebara hydrogeologiska effekter till följd av planerad exploatering För att studera utbredningen av förutsebar grundvattensänkning vid exploatering har denna simulerats i en översiktlig numerisk grundvattenmodell upprättad i programmet Visual Modflow. Modellen är översiktlig då hydrogeologiska undersökningar för att bestämma olika vattenförande enheter inte genomförts inom området. Det bedöms dock som en relevant tillvägagångssätt då de hydrogeologiska egenskaperna för det övre magasinet inom området, tillika det åtskiljande lerlagret, kan förutses med adekvat tillförlitlighet utifrån utförda geotekniska sonderingar. Vad avser de vattenförande egenskaperna för det undre magasinet har det antagits att denna är god (motsvarande hydraulisk konduktivitet för sorterad sand, K=1-10x10-4 m/s). Således antas att det inom huvudparten av planområdet finns ett undre grundvattenmagasin med god vattenförande förmåga, vilket kan ses som ett realistiskt, men något konservativt, beräkningsantagande. Trycknivåer i det undre magasinet är inom planområdet kända i ett flertal punkter, utifrån vilka en trycknivådistribution inom denna del kalibrerats fram i modellen. Därmed finns i den numeriska modellen samtliga konceptuella antaganden om det hydrauliska systemet representerat, och prognoser med hjälp av modellen bedöms vara tillförlitliga. Prognostiserad grundvattensänkning sträcker sig inte utanför planområdets gräns (Figur 7) och bedöms inte inverka negativt på några motstående intressen. Trycksänkning i det undre magasinet uteblir helt. Detta resultat är helt i enlighet vad man kan förvänta sig inom aktuellt område m a p förekommande jordarter och uppbyggnad av det hydrauliska systemet. Hydrogeologi\140417 Koncept.docx 9 (10)
Figur 7. Prognostiserad grundvattensänkning, övre magasin. Simulerad grundvattenbortledning från exploateringsområdet uppgår till i medeltal 0,2 L/s, varav 0,03 L/s beräknas utgöra tillskott från undre magasin och 0,02 L/s avser dräneringsflöde i planerat avskärande grunt dike söder om exploateringsområdet. Resterande del utgörs av grundvatten bildat genom infiltration av nederbördsvatten över exploateringsområdet. Flödena ska ses som långtidsmedelvärden och dimensionerande maxflöde m a p naturliga fluktuationer i nybildningen kan bedömas till ca 1,5 x medelvärdet, eller totalt ca 0,35 L/s. Grundvattenkomponentens bidrag till dagvattenavrinningen från exploateringsområdet kan således sägas vara liten, eller < 1 L/s. Hydrogeologi\140417 Koncept.docx 4 Slutsats Från den utredning som genomförts kan följande slutsatser dras: Planerad exploatering förväntas inte orsaka någon förändring i grundvattensituationen som kan inverka negativt på omgivningen. Bortledning av grundvatten från exploateringsområdet förväntas inte komma att bli av sådan storlek att dagvattensystem nedströms detsamma skulle påverkas mer än obetydligt. Sammantaget kan sägas att inget framkommit i denna hydrogeologiska utredning som visar att planerad bostadsbebyggelse skulle vara olämplig eller skulle riskera att medföra skada på enskilda eller allmänna intressen. 10 (10)
BILAGA 1 Kållered Geotekniskt och hydrogeologiskt utlåtande rörande planerad grundläggningsmetod Bakgrund Länsstyrelsen i Västra Götalands län har i samrådsyttrande rörande detaljplan för bostäder söder om Ulla Lyckas väg meddelat att man inte anser det klarlagt att marken inom planområdet är lämplig för bebyggelse. Som motiv har man bl a angett att den geotekniska utredningen inte utesluter behov av pålning samt att pålning inte uppenbart skulle utesluta att läckage mellan övre och undre grundvattenmagasin skulle kunna uppstå. Vidare påpekat att SGI yttrat sig över att den geotekniska utredningen bör kompletteras. Kommunen har med beaktande av ovanstående dels låtit utföra kompletterande geotekniska och hydrogeologiska undersökningar och dels anpassat planerad byggnation, såväl vad avser geografisk utbredning som grundläggningsmetod, till de kartlagda lokala förhållandena. Hydrogeologi\140221_Utlåtande rörande planerad grundläggningsmetod_koncept.docx Mall: Pm - 2003.dot ver 1.0 Planerad byggnation Planerad byggnation har anpassats till område där lermäktigheten är stor eller, för områden där lermäktigheten är mindre, artesiska förhållanden inte råder. Styrande för val av område har varit att grundläggning ska kunna utföras utan att riskera att penetrera det, mellan grundvattenmagasinen förekommande åtskiljande lerlagret. Planerad grundläggningsmetod är platta på mark och kompensationsgrundläggning där detta är behövligt. Alternativ till kompensationsgrundläggning kan finnas, t ex förbelastning. Geoteknisk utredning visar att stabiliteten för planerad bebyggelse är tillfredsställande. Utlåtande Utifrån geotekniska och hydrogeologiska undersökningsresultat har areal inom planområdet avgränsats där grundläggning utan pålning bedöms vara genomförbart (bilaga 1). Vår samlade bedömning är att den nu planerade byggnationen inte medför risk för skada på människors hälsa eller miljön med avseende på geotekniska och hydrogeologiska aspekter. Bilagor Bilaga 1a Karta över areal inom planområde där grundläggning utan pålning bedöms vara genomförbart. Göteborg 2014-02-05 WSP Patrik Lissel Sara Jorild
± Förklaringar Illustration 140204 Huskropp Vägar och övrigt Planområde Grundläggning utan pålning Meter 0 20 40 60 DATUM ANSVARIG SKALA UPPDRAG RITAD AV HANDLÄGGARE NUMMER 10161771 WSP Environmental Laholmsvägen 10 302 66 Halmstad Stretered 1:1 Bedömning rörande planerad byggnation Illustration av areal för grundläggning utan pålning PLL 2014-02-04 PLL 1:1 000 Bilaga 1 BET