STABILITETSUTREDNING BRINKVÄGEN

MUR (Markteknisk undersökningsrapport)/geoteknik STABILITETSUTREDNING BRINKVÄGEN 2014-11-07 SENAST REVIDERAD 2015-04-15

Uppdrag: 255906, Geoteknisk undersökning Brinkvägen Titel på rapport: Stabilitetsutredning Brinkvägen Status: Slutrapport Datum: 2014-11-07 Medverkande Beställare: Kontaktperson: Lerstenen AB Lars Sällström Konsult: Uppdragsansvarig: Handläggare: Kvalitetsgranskare: Tyréns AB Lena Mörén, Tyréns AB Lena Mörén, Tyréns AB Eric Carlsson, Tyréns AB Revideringar Revideringsdatum 2015-04-15 Version: Lena Mörén, Tyréns AB Initialer: LMo Författare: Datum: ÅR-MÅN-DAG Handlingen granskad av: Datum: ÅR-MÅN-DAG Tyréns AB Västra Norrlandsgatan 10B 903 27 Umeå Tel: 010 452 20 00 www.tyrens.se Säte: Stockholm Org.Nr: 556194-7986 2014-11-07

Innehållsförteckning 1 Objekt och ändamål... 6 2 Underlag för undersökningen... 6 3 Styrande dokument... 6 4 Geoteknisk kategori... 7 5 Arkivmaterial... 7 6 Befintliga förhållanden... 8 6.1 Topografi... 8 6.2 Ytbeskaffenhet... 8 6.3 Befintliga konstruktioner... 8 7 Positionering... 8 8 Geotekniska fältundersökningar... 9 8.1 Utförda sonderingar... 9 8.2 Utförda provtagningar... 9 8.3 Undersökningsperiod... 9 8.4 Fältingenjörer... 9 8.5 Kalibrering och certifiering... 9 8.6 Provhantering... 9 9 Geotekniska laboratorieundersökningar... 10 9.1 Utförda undersökningar... 10 9.2 Undersökningsperiod och Laboratorieingenjörer... 10 9.3 Provförvaring... 10 10 Hydrogeologiska undersökningar... 10 10.1 Utförda undersökningar... 10 10.1.1Korttidsobservationer... 10 10.1.2Långtidsobservationer... 10 10.2 Undersökningsperiod... 10 10.3 Fältingenjörer... 11 11 Härledda värden... 11 11.1 Jordartsbeskrivning... 11 11.2 Hållfasthetsegenskaper... 11 11.3 Deformationsegenskaper... 11 11.4 Hydrogeologiska egenskaper... 11 11.5 Miljötekniska egenskaper... 12 11.6 Övriga egenskaper... 12 3(13)

12 Värdering av undersökning... 12 12.1 Generellt... 12 12.2 Härledda värdens spridning och relevans... 13 13 Övrigt... 13 4(13)

Bilagor Beteckning Bilaga 1. Conradutvärdering Bilaga 2. Provtabell Bilaga 3. Rutinförsök Bilaga 4. CRS-försök Bilaga 5. Odränerade direkta skjuvförsök Bilaga 6. Utvärdering och tolkning av direkta skjuvförsök Bilaga 7. Hållfasthetsegenskaper Bilaga 8. Provtagningsprotokoll Bilaga 9. Arkivmaterial Bilaga 10. Utförda portryck- och grundvattenmätningar Bilaga 11. Kommunens långtidsmätningar av grundvattennivån inom närområdet Ritningar Beteckning Typ, skala Datum Rev. datum G110101 Plan, 1:1000 2014-10-13 2015-04-15 G110102 Resultat av lodning Plan, 1:1000 2014-10-13 G110103 Borrhål och lodning Plan, 1:1000 2014-10-13 G110301 Sektion A-A, 1:100 2015-02-02 G110302 Sektion B-B, 1:100 2015-02-02 G110302 Sektion C-C, 1:100 2015-02-02 Tillhörande dokument/hänvisningar Beteckning Datum Rev. datum PM Beräkningar, Stabilitetsutredning Västra Brinkvägen 2014-11-07 2015-04-15 201x-xx-xx 201x-xx-xx 2014-11-07

1 Objekt och ändamål På uppdrag Lars Sällström, Lerstenen AB, har Tyréns AB utfört en stabilitetsundersökning för ny detaljplan vid Västra Brinkvägen i Umeå. Uppdragsanvarig för Tyréns AB är Lena Mörén. Syftet med undersökningen är att ge underlag avseende stabilitetsförhållandena för aktuell fastighet och för planerad exploatering samt utgöra underlag för ny detaljplan. 2 Underlag för undersökningen Som underlag för undersökningen har skisser på planerad exploatering utförda av Wingårds arkitekter använts. Även jordartskarta över området, samt platsbesök till området har använts vid planering och uppstart av undersökningen. 3 Styrande dokument Denna rapport ansluter till SS-EN 1997-1 med tillhörande nationell bilaga. Tabell 1. Planering och redovisning Undersökningsmetod Fältplanering SS-EN 1997-2 Fältutförande Standard eller annat styrande dokument Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:2013 samt SS-EN-ISO 22475-1 Beteckningssystem SGF/BGS beteckningssystem 2001:2 Tabell 2. Fältundersökningar Undersökningsmetod CPT, CPTU/ Spetstrycksondering WST / VIM Provtagningar Standard eller annat styrande dokument SS-EN ISO 22476-1/ Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:2013 SIS-CEN ISO TS 22476 10/ Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:2013 Kategori A EN ISO 22475 1:2006/ Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:2013 Kategori B EN ISO 22475 1:2006/ Geoteknisk fälthandbok SGF Rapport 1:2013 6(13)

Tabell 3. Laboratorieundersökningar Metod Standard eller annat styrande dokument Klassificering SS-EN/ISO 14688-1 Vattenkvot SS-EN/ISO 17892-1 Skrymdensitet SS-EN/ISO 17892-2 Kompaktdensitet SS-EN/ISO 17892-3 Fallkon SS-EN/ISO 17892-6 Direkt skjuvbox SS-EN/ISO 17892 10 Permeabilitetsförsök SS-EN/ISO 17892 11 Tabell 4. Hydrogeologiska undersökningar Metod Standard eller annat styrande dokument Öppna system EN ISO 22475 1:2006 Slutna system EN ISO 22475 1:2006 4 Geoteknisk kategori Utförda undersökningar är utförda i enlighet med Geoteknisk kategori nr 2 för konstruktion/grundläggning. 5 Arkivmaterial Inom och i närheten av studerat område har geotekniska undersökningar utförts för tidigare projekt. Följande arkivmaterial har använts som underlag i denna utredning - Utlåtande över stabilitetsförhållandena längs med norra strandbrinken före resp. efter en utbyggnad med terrasshus, utförd av J&W, daterad 1986-01-27. Undersökningen är av detaljerad karaktär och omfattar följande undersökningar: Spetstrycksondering, viktsondering, kolvprovtagning, dilatometermätning, portrycksmätning, avvägning/pejling, dykarbesiktning i 3 st. sektioner. Rutinundersökning, triaxialförsök (aktiva/passiva), direkta skjuvförsök. - Brinken, Umeå, planerad terrasshusbebyggelse utförd av J&W daterad 1992-04-24. Omfattar endast rekommendationer och beräkningar. - Stabilitetsutredning gällande fastigheten Umeå 5:35 utförd av J&W, daterad 1999-09- 08. Undersökningen omfattade följande: CPT-sondering i en punkt och grundvattenmätning i 2 st. punkter. 7(13)

6 Befintliga förhållanden 6.1 Topografi Området aktuellt för exploatering ligger på Umeälvens nipa där terrängen är plan just inom området aktuellt för exploatering men ner mot älven i söder sluttar marken i en brant slänt. Nipan är här mellan 14-15 meter hög från älvens nivå (ca 20-25 m från älvsbotten) och har en medellutning på mellan 33-36 grader. Längs hela släntens nedre del ligger en anlagd gång- och cykelväg Strandpromenaden som en bank och utgör erosionsskydd för nipan. 6.2 Ytbeskaffenhet Den övre plana delen av området består av parkmark som utgörs främst av klippta gräsbevuxna ytor med inslag ett fåtal träd och buskar. Hela slänten är bevuxen med tät lövskog. Samtlig växtlighet i slänten visar tecken på rörselser i slänten så som lutande träd och buskar. Det finns också tecken på viss ytlig erosion. De västra delarna av slänten är delvis täckt med block och sprängsten som sannolikt är lagt där som erosionsskydd, se Figur 1. Figur 1. Slänt med block i ytan i västra delen av området. 6.3 Befintliga konstruktioner I områdets nordligaste hörn finns ett befintligt 2,5 -plans bostadshus med tillhörande garagebyggnad. 7 Positionering Inmätning av geotekniska undersökningar har utförts av Remi Feltén och Kennet Holmström, Tyréns AB i mätklass A enligt SGF Rapport 1:2013. Koordinatsystem: Sweref 992015 Höjdsystem: RH 2000 Lodning av älvsbotten är utförd med ekolod (Sonarmite) kopplat till TrimbleR6-GPS av Håkan Henriksson, Tyréns AB. 8(13)

8 Geotekniska fältundersökningar 8.1 Utförda sonderingar Aktuella sonderingar omfattar: CPT-sondering (CPT) i 9 st punkter, varav T1, T3, T6 och T9 är utförd med spets kalibrerad för maxtryck 25 kpa. Resterade CPT-sonderingar är utförda med spets kalibrerad för maxtryck 8kPa. Vilket också innebär att tryckkraften inte heller varit högre än de respektive sonderna är kalibrerade för. Slagsondering (Slb) i 1 st punkter Viktsondering (Vim) i 3 st punkter 8.2 Utförda provtagningar Aktuella provtagningar omfattar: Störd provtagning med skruvborr (Skr) i 9 st punkter Ostörd provtagning med kolvprovtagare (Kv/St1) i 2 st punkter och sammanlagt 8 nivåer. 8.3 Undersökningsperiod Undersökningarna har utförts i två omgångar. Större delen av undersökningarna utfördes i majjuni 2014 medan den ostörda provtagningen utfördes 16-17 september 2014. 8.4 Fältingenjörer Fältarbete har utförts av Markku Jämsä, fältingenjör på Tyréns AB. 8.5 Kalibrering och certifiering Undersökningarna har utförts med borrbandvagn Geotech 604. Tabell 5. Utrustning och kalibrering Utrustning Kalibrerad Kalibrerad av CPT nr 4533 2014-03-09 Fredric Nyström, Geotech 8.6 Provhantering Provhantering och hantering av jordprover har utförts enligt SGF Rapport 1:2013 Geoteknisk Fälthandbok. Ostörda prover har förvarats i glasfiberhylsor med tättslutande gummilock som tejpats i avsedda lådor som tillhandahållits av laboratoriet. Proverna har transporterats på ett sådant sätt att de inte utsatts för temperaturer under fryspunkten eller skadliga vibrationer och stötar. Störda prover har förvarats och transporterats i provpåsar av plast. Provprotokoll för utförda provtagningar redovisas i Bilaga 8. 9(13)

9 Geotekniska laboratorieundersökningar 9.1 Utförda undersökningar Aktuella laboratorieundersökningar omfattar: Rutinundersökning ostörda prover av 8 st prover, se bilaga 3 CRS-försök av 8 st prover, se bilaga 4 Odränerat direkt skjuvförsök av 8 st prover, se bilaga 5 9.2 Undersökningsperiod och Laboratorieingenjörer Laboratorieundersökningar har utförts under perioden 2014-09-23 till 2014-10-17. Laboratorieundersökningar har utförts av Per Carlsson, laboratorieingenjör på Swecos geolab i Stockholm. 9.3 Provförvaring Jordproverna har efter mottagande förvarats i kylrum. Proverna sparas därefter i sex månader efter utförd rutinundersökning. 10 Hydrogeologiska undersökningar 10.1 Utförda undersökningar Aktuella hydrogeologiska undersökningar omfattar: Installation av grundvattenrör (Rf) i 2 st punkter Installation av portryckmätare (Pp) i 5 st punkter på 15 nivåer 10.1.1 Korttidsobservationer Mätning av grundvattenytan i installerade öppna rör har utförts med s.k. piplod i samband med installation 5 juni 2014, samt någon vecka senare, den 19-22 juni 2014 samt 3 oktober 2014. Portrycken avlästes med protrycksgivare i samband med installation den 5-6 juni 2014 samt någon vecka senare efter avluftning av portrycksspetsarna den 20-21 juni 2014. Observation har även utförts den 3-4 oktober 2014, samt efter avluftning den 22 december 2014. Samtliga observationer har utförts av Markku Jämsä, Tyréns AB och Johan Andersson, Tyréns AB 10.1.2 Långtidsobservationer Inga långtids observationer är utförda i detta projekt. I centrala Umeå stad utför Umeå kommun långtidmätningar på grundvattenytan och i dessa ses att grundvattnet över tid varierar med ca ±1 meter över tid. Närliggande långtidsmätningar redovisas i bilaga 11, observera mätningarna utförda i rör märkta med 1 samt 3 till 5 redovisas i höjdsystem RH00 vilket ligger 1,03 m lägre än dagens RH2000. 10.2 Undersökningsperiod Hydrogeologiska undersökningar har utförts under perioden 2014-06-05 till 2014-12-22. 10(13)

10.3 Fältingenjörer Fältarbete har utförts av Markku Jämsä, fältingenjör Tyréns AB. 11 Härledda värden 11.1 Jordartsbeskrivning Jorden i älvsnipan består av ca 0,2 m mulljord ovan sand ner till ca 5 meters djup (nivå ca+10), därefter innehåller sanden skikt med varierande sandig silt och siltig sand ner till ca 8-10 meters djup (nivå ca +5 - +6). Under sanden finns sulfidsilt ner till 23-25 meters djup under markytan dvs nivå ca -8 till -11. Under sulfidsilten finns fastare friktionsjord, sannolikt morän. I släntfot består jorden av ca 2 m fyllning av grusig sand ovan 9-10 m sulfidsilt på fastare friktionsjord, sannolikt silt på morän. I undersökt sektion C-C, längst till öster i området består jorden i släntfot ned till 4,5 meters djup av sand och siltig sand på ca 3-4 meter sulfidsilt. Hela älvskanten längs sträckan är erosionsskyddad med sprängstensfyllning. 11.2 Hållfasthetsegenskaper Jordens friktionsvinklar har utvärderats utgående från utförd CPT enligt TK Geo figur 5.2-9 och genom utvärdering med programmet Conrad 3.1, se bilaga 1. Vid utvärderingen i Conrad har ovan den uppmätta grundvattennivån angetts negativa portryck motsvarande full stighöjd upp till nivå för grövre sandskikt där vi bedömt att kapilläriteten i materialet bryts. Under grundvattennivån har de uppmätta portrycken angivits. Jordens skjuvhållfasthet har utvärderats med fallkornförsök som har utförts på upptagna kolvprover. Resultatet med fallkorn har reducerats med faktorn 0,65 i enlighet med SGI Rapport 69. Utvärderingen har även skett utifrån utförd CPT-sonderingar som har utvärderats med programmet Conrad 3.1. Sulfidsilten har klassats som sulfidjord i Conrad vilket innebär att utvärderingen har skett i enlighet med SGI Rapport 69. På upptagna kolvprover av sulfidjorden har även odränerade direkta skjuvförsök utförts, se bilaga 5, vars resultat använts och viktats högt vid val av den odränerade skjuvhållfastheten i sulfidjorden. Vid tolkning och utvärdering av resultatet av de odränerade skjuvförsöken har Rasmus Müller fil. Dr i geoteknik varit rådgivande där kompensation skett för skjuvförsökets själva mekaniska utfall/egenskap, se bilaga 6. Samtliga utvärderade hållfastsegenskaper redovisas i bilaga 7 och en sammanställning av valda härledda värden redovisas i Tabell 6 i avsnitt 11.6 nedan. 11.3 Deformationsegenskaper Resultatet av utförda CRS-försök i sulfidsilten redovisas i bilaga 4. 11.4 Hydrogeologiska egenskaper Grundvattennivån är uppmätt i två stycken öppna grundvattenrör, båda ytliga. Även portrycksgivare är installerade på tre nivåer i 5 punkter. Utförda mätningar redovisas i bilaga 10. Mätningarna visar att det förekommer två grundvattentyper i jordprofilen; en djupare grundvattenyta som korrolerar med älvens nivå och ett ytligt vatten som består av nedåtsjunkande vatten i de övre täta jordlagren. Det ytliga nedåtsjunkande vattnet är något dränerat av de underliggande mer genomsläppliga jordlagren och således råder ej helt hydrostatiskt tryck i sulfidsilten. I de öppna rören har grundvattennivån observerats på 5-7 meters djup under markytan. Grundvattenytans nivå bedöms kunna variera med årstid och den högsta grundvattennivån kan förväntas uppträda i samband med snösmältningsperioder och perioder med kraftig nederbörd. Årstidsvariationerna är dock relativt små eftersom området ligger i stadsmiljö. De långtidsmätningar som kommunen utfört inom området redovisar en variation på maximalt ± 1 meter i grundvattennivå. 11(13)

11.5 Miljötekniska egenskaper Mellan nivå ca +5 till nivå -8 till -11 består jorden av sulfidsilt (sk svartmocka ) vilket kan vara försurande vid aeroba förhållanden, dvs vid ej vattenmättade förhållanden. Aktuell sulfidsjords försurande egenskaper har dock ej utretts närmre. 11.6 Övriga egenskaper Jordens tunghet har utvärderats utgående från utförda undersökningar och tabellerade värden i TK Geo 11 samt utgående från laborationsundersökning. Härledda valda värden redovisas i Tabell 6. Tabell 6. Sammanställning av härledda värden. Jordmateria l Sand Sand Sand med siltskikt Sulfidsilt Sulfidsilt släntfot Silt Nivå* [RH2000] +15 till +11,5 +11,5 till +10 +10 till +5 +5 till -8 (-11) +0 till -8 (11) -8(11) till -9(12) Friktionsvinkel φ [ ] Dränerad skjuvhållf C`[kPa] Tunghet, γ [kn/m 3 ] Odränera d skjuvhållf., c u [kpa] Vattenkvo t [%] Flytgrän s [%] 34-18 (10) - - - 31,5-18 (10) - - - 29-18 (10) - - - 30 4,8+0,28kPa/m 17 (9) 30 6,6+0,18kPa/m 17 (9) 48+2,8 kpa/m 66+1,8 kpa/m 47-55 50-65 44-52 58-68 35-18 (10) - - - Morän -9 42-20 (11) - - - Sprängsten - 34-20 - - - 12 Värdering av undersökning 12.1 Generellt Inga avvikelser har noterats i samband med de geotekniska fältundersökningarna eller laboratorieundersökningarna. Vid den första avläsningen av portrycken hade vi i vissa spetsar svårt att få portrycket att stabilisera sig. Eventuellt kan detta bero på att det kommit luft eller gasbubblor i spetsen vid installation då sulfidsilten enligt erfarenhet kan orsaka detta. För att säkerställa spetsarnas vattenmättnad utfördes därför avluftning av de installerade spetsarna varpå nya och stabilare värden kunde avläsas. Vid avläsningen i oktober visade vissa spetsar samma tendens men då hade vi även svårt att få ner nålen genom membranet för vissa spetsar, vilket kan bero på att skräp kommit ner i rören. Från denna oktobermätning är därför endast en del av mätningarna relevanta och vi har vid redovisning plockat bort de mätningar som är uppenbart felaktiga. Ny mätning är utförd den 22 december 2014 efter ytterligare en avluftning av spetsarna. Avluftningen utfördes 2-4 dagar innan portrycken avlästes. 12(13)

12.2 Härledda värdens spridning och relevans CPT-sonderingarna visar på en homogenitet i jordlagerföljden och de respektive lagrens egenskaper. Därför har samtliga sonderingar använts vid utvärdering av härledda värdena. Sonderingarnas homogena resultat styrker också antagandet att jorden inom området tillhör samma geologiska bildningsområde och varje respektive skikt kan anses ha samma egenskaper. Vid utvärdering av den odränerade skjuvhållfastheten har stor vikt lagts vid resultatet av de direkta skjuvförsöken då dessa har utförts på ett korrekt sätt och gett trovärdiga och sannolika resultat. Vid utvärdering av friktionsvinkeln i sanden med siltskikt på nivåerna ca +10 - +5 med sambandet enligt TKGeo har inget avdrag gjorts för det siltiga inslaget. Detta för att slänten har en medellutning på 33 till 36 vilket visar att jordens inre friktionsvinkel borde ligga i samma storleksordning. Däremot har liten vikt lagts vid TKGeos samband vid val av härlett värde då sambandet endast gäller för ytlig jord. Resultatet av de dränerade triaxialförsök som utförts i arkivundersökningen utförd av J&W, daterad 1986-01-27 (som även täcker in stor del av nu undersökt område) på prover på den ytligare sanden upptaget ca 80 meter öster om aktuellt område visar en friktionsvinkel på 37 i den ytliga sanden. I samma utredning arkivutredning nämnd ovan har även odränerade triaxialförsök samt dränerade direkta skjuvförsök utförts på sulfidsilten vars resultat utvärderdes till att sulfidsiltens effektiva friktionsvinkel norr om strandpromenaden (aktivt brott) var φ =35 och för söder om strandpromenaden (passivt brott) var φ =32 och c =10kPa. Vårt antagande om sulfidsiltens dränerade egenskaper på φ =30 och c =0,1 cu anses därför också vara på säkra sidan. 13 Övrigt Undersökningsresultaten redovisas i bifogade handlingar och ritningar. Utförd lodning redovisas i planritning G110102 och G110103. Ritningarna är framställda av Rolane He, Tyréns AB. För förklaring till de geotekniska beteckningarna hänvisas till SGF:s hemsida: www.sgf.net (Svenska Geotekniska Förening). 13(13)