7.1 Geoteknisk kategori, säkerhetsklass och laster
Dimensionering och beräkningar för stabiliteten i området har utförts i geoteknisk kategori 2, GK 2 samt i säkerhetsklass 3, SK 3.
SK3 Partialkoefficient som beaktar säkerhetsklass 𝛾𝑑= 1,0
𝐹𝐸𝑁= 1,1
Trafiklaster (karakteristiska värden) för odränerad analys väljs enligt TK Geo 13, Publikation 2013:0667:
Långa brottytor 10 kPa Korta brottytor 15 kPa
Dimensionerande laster uppgår därmed till:
𝐿å𝑛𝑔𝑎 𝑏𝑟𝑜𝑡𝑡𝑦𝑡𝑜𝑟 = 𝛾𝑑× 1,4 × 𝑄 = 1,0 × 1,4 × 10 = 14 𝑘𝑃𝑎 𝐾𝑜𝑟𝑡𝑎 𝑏𝑟𝑜𝑡𝑡𝑦𝑡𝑜𝑟 = 𝛾𝑑× 1,4 × 𝑄 = 1,0 × 1,4 × 15 = 21 𝑘𝑃𝑎
I kombinerad analys har all trafiklast reducerats med 50 % vilket kan medföra att beräknad säkerhetsfaktor för kombinerad analys är högre jämfört med odränerad analys.
7.2 Omräkningsfaktorer
Antalet oberoende undersökningspunkter n=8 st.
Leran förutsätts motsvara ”normalsvensk lera”.
η(1,2)=1,0
3 olika metoder har använts (CPT, konförsök och vingsondering) för att bestämma cu och dessa bedöms ha en liten spridning i resultat.
η(3)=1,0
Brottytan bedöms vara stor och flera undersökningspunkter ligger inom brottytan.
η(4,5,6,7)=1,0
13 (22)
.com\dfs\swe\göteborg\n-data\104\21\1042137\5 \01 dokument\g\beskr pm\pm\pm_20160429_rev 20180412.docx
För dimensionering av slänter och bankar sätts η(8)=1,0
Sammantaget ger detta:
cu= η(1,2) x η(3) x η(4,5,6,7) x η(8) = 1,0 x1,0 x 1,0 x 1,0 = 1,0
7.3 Karakteristiska värden
Det karakteristiska värdet för en materialparameter definieras som:
𝑋𝑘= 𝜂 × 𝑋
Tabell 7.1 Karakteristiska hållfasthetsvärden, släntstabilitet Djup
[m]
cuk
[kPa]
c’k (=
0,1 × 𝑐𝑢) [kPa]
2 13,5 1,35
30 45 4,5
Värden enligt tabell 7.1 gäller för leran inom undersökningsområdet. Det skall förutsättas att jordprofilen överst utgörs av torrskorpelera till ca 1,5-2 m djup.
Denna jord ges en karakteristisk (η=1) odränerad skjuvhållfasthet cuk= 25 kPa, baserat på de mest ytliga lerlagrens hållfasthet. Denna jord ges karakteristisk tunghet/effektiv tunghet på k=17 kN/m3 / ´k=7 kN/m3.
Friktionsjorden under leran samt friktionsjord (vägfyllning) under befintliga vägar (tex Gåsevadholmsvägen i öster) ges en karakteristisk (η=1) friktionsvinkel ’k = 35º samt en karakteristisk tunghet/effektiv tunghet på k=19 kN/m3/ ´k=11 kN/m3. Den lösare lerans tunghet har valts enligt tabell 7.2.
Tabell 7.2 Jordmaterialens tunghet, karakteristiska värden Djup k
[kN/m3]
2 16
30 16
14 (22)
\dfs\swe\göteborg\n-data\104\21\1042137\5 okument\g\beskr pm\pm\pm_20160429_rev 20180412.docx
7.4 Dimensionerande värden
Det dimensionerande värdet beräknas enligt:
𝑋𝑑= 1
𝛾𝑀× ×𝑋𝑘
För friktionsvinkeln innebär det:
𝜑𝑑′ = 𝑡𝑎𝑛−1( 1
𝛾𝜑′× 𝜂𝜑′× 𝑡𝑎𝑛𝜑′)
Partialkoefficienter för jordmaterial, 𝛾𝑀, enligt Tabell 7.3 nedan.
Tabell 7.3 Partialkoefficienter för jordmaterial
Jordparameter Värde
Friktionsvinkel (tan ’) 𝛾𝜑′ 1,3 Effektiv kohesion (c’) 𝛾𝑐′ 1,3 Odränerad skjuvhållfasthet (cu) 𝛾𝑐𝑢 1,5
Tunghet () 𝛾𝛾 1,0
En sammanställning av dimensionerande hållfasthetsvärden för kohesionsjorden redovisas i Tabell 7.4 nedan.
Tabell 7.4 Dimensionerande hållfasthetsvärden för kohesionsjorden, släntstabilitet
Djup cud
[kPa]
c’d
[kPa]
’d
[º]
2 9 1,0 23,9
30 30 3,5 23,9
7.5 Indata till beräkningsprogram värden
Följande värden används som indata i beräkningsprogrammet, Geostudio Slope/W, för att kunna göra stabilitetsanalyser med partialkoefficienter enligt IEG:s
Tillämpningsdokument EN 1997-1 ”Slänter och bankar”.
15 (22)
.com\dfs\swe\göteborg\n-data\104\21\1042137\5 \01 dokument\g\beskr pm\pm\pm_20160429_rev 20180412.docx
Tabell 7.5 Indata till beräkningsprogram Djup
[m u my]
Material cud
[kPa]
c’d
[kPa]
’d
[º]
[kN/m3]
Varierar Friktionsjord/vägfyllning - - 28,3 19 (21)
0-2 Torrskorpelera 16,7 1,9 23,9 17 (7)
2 Lera#1 9 (+0,75*z) 1,0 23,9 16 (6)
30 Lera#1 30 3,5 23,9 16 (6)
Som indata i beräkningsprogrammet motsvarar värdena på den dränerade hållfastheten i Tabell 7.5 följande:
𝑐𝑑′ = 0,115 × 𝑐𝑢𝑑
7.6 Antaganden
Vid beräkningar har portrycket modellerats som ett hydrostatiskt tryck från 1,5 m djup under befintlig markyta map noterade grundvattenytor i utförda
skruvprovtagningshål. Befintligt dike i öster har vid beräkningar valts att vara torrlagd i alla beräkningar förutom i en av beräkningarna för känslighetsanalysen.
7.7 Resultat
För stabilitetsberäkningar har Geostudio Slope/W använts. Stabilitetsberäkningar har utförts i två sektioner (se lägen enligt ritning G102). I sektion A har
totalstabiliteten och lokalstabiliteten vid befintligt dike i öster kontrollerats. I sektion B har totalstabiliteten för området kontrollerats. Beräkningar har utförts i odränerad och kombinerad analys.
Befintliga förhållanden
Utförda beräkningar för befintliga förhållanden visar att säkerheten mot skred är tillfredställande i både odränerad och kombinerad analys (F ≥ 1,1). Säkerheten mot skred har som lägst beräknats till 1,2 (lokalstabilitet vid befintligt dike) i sektion A och 3,0 i sektion B. Resultaten från de utförda beräkningarna för befintliga
förhållanden redovisas i tabell 7.6 samt mer i detalj i Bilaga A:1-A:4.
Tabell 7.6 Beräknad säkerhet mot skred, befintliga förhållanden.
Sektion Odränerad analys
Kombinerad analys
Bilaga
A 1,8 1,2 A:1-2
B 3,1 3,0 A:3-4
16 (22)
\dfs\swe\göteborg\n-data\104\21\1042137\5 okument\g\beskr pm\pm\pm_20160429_rev 20180412.docx
Framtida förhållanden
Inom området planeras i huvudsak bostäder och gator att uppföras. För framtida förhållanden har beräkningar därför utförts med en utbredd dimensionerande last av 5-30 kPa (enbart pådrivande last). I de fall där befintliga laster mm (tex trafiklaster) har en ”mothållande” effekt har dessa laster satts till 0 kPa.
Då det finns vissa tecken på erosion bedöms det vara lämpligt med en viss utflackning av dikets slänter. I beräkningarna för framtida förhållanden har släntlutning satts till 1:2.
Beräkningar för framtida förhållanden har endast utförts i sektion A (odränerad och kombinerad analys) då denna sektion är dimensionerande. I sektion A är
dimensionerande last 5 kPa inom en zon av ca 10 m öster och väster om bäcken. På större avstånd än 5 m från bäcken kan en dimensionerande marklast av 15 kPa påföras öster om diket och motsvarande område på den västra sidan kan belastas med 30 kPa, se även ritning G102 samt bilaga B och C. Säkerheten mot skred är vid denna markbelastning som lägst 1,1 (lokalstabilitet vid befintligt dike i kombinerad analys) vilket är tillfredställande (F ≥ 1,1). Resultaten från de utförda beräkningarna för framtida förhållanden redovisas i tabell 7.7 samt mer i detalj i Bilaga B:1-B:2.
Tabell 7.7 Beräknad säkerhet mot skred, framtida förhållanden.
Sektion Odränerad analys
Kombinerad analys
Bilaga
A 1,3 1,1 B:1-2
Känslighetsanalys
Grundvattenytan bedöms variera mellan ca 1-2 m under befintlig markyta. För att kontrollera hur stor inverkan en högre grundvattenyta har på säkerheten mot skred så har en känslighetsanalys utförts. Två beräkningar har utförts för sektion A i kombinerad analys där grundvattenytan har höjts upp till att ligga i markytan. I den första beräkningen har vattendjupet i diket satts till 1,5 m djup. I den andra
beräkningen har diket torrlagts.
Resultatet från dessa beräkningar visar att säkerheten är i princip tillfredställande för båda fallen eftersom dom är väldigt extrema situationer samt att glidytan främst går i lera som ej är kvick, se tabell 7.8 samt beräkningen i detalj Bilaga C:1-C:2.
Tabell 7.8 Beräknad säkerhet mot skred, förhöjt portryck.
Sektion Odränerad analys
Kombinerad analys
Bilaga
A – 1,5 m vattendjup - 1,2 C:1
17 (22)
.com\dfs\swe\göteborg\n-data\104\21\1042137\5 \01 dokument\g\beskr pm\pm\pm_20160429_rev 20180412.docx
Fördröjningsmagasin
Inom planområdet planeras ett fördröjningsmagasin att anläggas. Enligt dagvattenutredning utförd av Tyréns (daterad 2016-10-12, uppdragsnr 268919) planeras därför en damm att anläggas i sydöstra delen av området map detta. Map översvämningsrisk så behöver dammens volym vara 2161 m3, vilket blir en area på 5400 m2 med ett djup på 0,4 m enligt denna rapport. Totalstabiliteten i området är tillfredställande (F ≥ 3,0) och denna damm kommer inte påverka stabiliteten nämnvärt, dvs stabiliteten i området är även tillfredställande med den damm som planeras anläggas. Om marken schaktas av något i området mot det befintliga diket så kan dammen tom ha positiv betydelse map lokalstabiliteten vid diket.
Känslighetsanalys
Grundvattenytan bedöms variera mellan ca 1-2 m under befintlig markyta. För att kontrollera hur stor inverkan en högre grundvattenyta har på säkerheten mot skred så har en känslighetsanalys utförts. Två beräkningar har utförts för sektion A i kombinerad analys där grundvattenytan har höjts upp till att ligga i markytan. I den första beräkningen har vattendjupet i diket satts till 1,5 m djup. I den andra
beräkningen har diket torrlagts.
7.8 Sammanfattning
För befintliga förhållanden är totalstabiliteten i området och den mer lokala stabiliteten ned mot diket tillfredställande. Viss erosion har dock skapat mindre
”släpp”/ras i dikesslänten.
För framtida förhållanden har en markbelastning av 5-30 kPa påförts vilket också gav resultat som påvisade tillfredställande stabilitet.
Beräkningarna som utfördes med en markant förhöjning av grundvattenytan visar dock på något för låg säkerhet i det fall då diket är torrlagt men har med god marginal tillfredställande säkerhet då vattendjupet i diket är 1,5 m. För att portrycket skulle höjas till markytan skulle stora nederbördsmängder erfordras vilket då skulle leda till större vattenflöde i diket varför beräkningen med 1,5 m vattendjup bedöms vara den mer realistiska beräkningen. Utöver ovanstående så går större delen av glidytan i lerjord som ej är kvick (F ≥ 1,0).
18 (22)
\dfs\swe\göteborg\n-data\104\21\1042137\5 okument\g\beskr pm\pm\pm_20160429_rev 20180412.docx