Geokalkyl Värmlandsbanan

SAMRÅDS-/GRANSKNINGS-/FASTSTÄLLELSEHANDLING PLANBESKRIVNING

Rubrik t ex projektnamn (dokumenttitel)

Kommun, Län

Vägplan/Järnvägsplan, projektnummer Datum

Yta för bild eller mönster OBS! Denna ”mall” är urklippt ur TRVÖK

avsnitt 2.11.1 planbeskrivning och beskrivningen måste anpassas till projektet.

Grå ruta är platshållare för omslags- bild eller färgplatta

Geokalkyl

Värmlandsbanan

Sammanställningsrapport

Geokalkyl

Värmlandsbanan

Sammanställningsrapport Bilaga 3

TRV 2019/35668

2021-06-02

Trafikverket

Postadress: Hamntorget, 652 25 Karlstad E-post: trafikverket@trafikverket.se Telefon: 0771-921 921

Dokumenttitel: Geokalkyl Värmlandsbanan Sammanställningsrapport Dokumentdatum: 2021-06-02

Författare: Anders Larsson Ärendenummer: TRV 2019/35668

Kontaktperson: Yvonne Thorén, Trafikverket

Kartunderlag: Lantmäteriet, BIS-data, SGU, AFRY Foto: Google Street view, Anders Larsson

Illustration:Anders Larsson, AFRY

Ar vik a Åmo

tfo rs Ed a

Ch arl ot te n -b er g

Vä rme ln Ed ane

Säv el n Hö gb od a

Fa ge rå s Nor

sä lvs br on Kil

Hy nb oh ol m Sk år e

Vå xn äs

Ka rls ta d Ö

St av nä s

Vä se

Kri sti ne -

ha m n

Ös te rv ik

4

Sammanfattning

Geokalkylprocessen i vid bemärkelse innehåller ett stort antal arbetsmoment som engagerar kompe- tens från flera olika discipliner.

Rätt utformat kommer Geokalkyl att kunna vara det samlande verktyget kring vilket de olika discipli- nerna hos både beställaren och konsulten berikar varandra och som gör att man tillsammans kom- mer fram till de bästa lösningarna för de infrastrukturprojekt man planerar.

Syftet med Geokalkyl är primärt att skapa underlag för snabbare jämförelse mellan:

● alternativa linjedragningar

● alternativa utföranden (ex. bank vs bro, tunnel vs skärning) I ett större perspektiv är det även ett starkt verktyg för att:

● göra säkrare estimeringar av klimatpåverkan

Med de kompletterande verktygen för multikriterieanalys och vissa andra GIS-processer även att:

● identifiera och minimera intressekonflikter

● minska intrång i motstående intressen

● utgöra del av underlag för MKB och samråd

För att kunna göra vederhäftiga kostnadsestimeringar som underlag för investerings- och lönsam- hetskalkyler, prioriteringar för nationell plan, samt automatiserad överföring till Trafikverkets olika verktyg för samhällsekonomiska bedömningar krävs att á-priser för masshantering, geoförstärkning och andra anläggningar är konsekventa och räknas upp över tid.

I arbetet med Geokalkyl och kostnadsestimering visar efterkalkyler och liknande referenser på olika prissättning vilket varit tidsödande att säkerställa för Värmlandsbanan.

En förbättringsåtgärd som identifierats är att säkerställa prissättningen så att á-priser inte fluktuerar allt för mycket från fall till fall, utan är jämförbara både avseende kostnadsberäkningar, efterkalkyler och utfallet av Samlad Effektbedömning (SEB).

I arbetet med Värmlandsbanan har ca tio Geokalkyler körts mer eller mindre fullständigt. Därutöver har verktyget använts som hjälpmedel för utvalda delar av de delsträckor där en schablonmetod använts för kalkylerna. De Geokalkylkörningar som körts fullständiga redovisas i slutet av detta dokument.

Vi ser styrkan i verktyget och särskilt värdet som sammanhållande ”arena” för det interdisciplinära samarbetet mellan olika kompetensområden för att få till bra helhetslösningar.

5

Handböcker för hur man går tillväga i Geokalkyl innehåller en bra fördjup- ning för att börja använda verktyget.

Praktiskt arbete med verktyget, gärna tillsammans med någon erfaren underlättar förståelsen.

Innehåll

1 Geokalkyl - ett verktyg i ett sammanhang ...6

1.1 Geokalkyl ...6

1.2 GKI och SEB ...6

1.3 Arbetsordning ...6

1.4 Kompetenser och verktyg ...6

2 Befintlig banas prestanda ...8

2.1 Geometri, plankorsningar och hastighetsstandard ...8

3 MCA - Multikriterieanalys ...12

3.1 Insamling av hänsynsdata ...12

3.2 Värdering och viktning ...12

3.3 Temalager/-områden ...12

3.4 Visualisering ...13

4 Faunapassager ...18

5 Geotekniska förutsättningar längs banan ...20

6 Topografi ...26

7 Linjedragning ...30

7.1 Geometriska krav ...30

7.2 Multidisciplinärt samarbete ...31

7.3 Etappindelningar ...31

7.4 Byggbarhet ...31

8 Själva geokalkylen ...32

8.1 Masshantering och geoteknik ...34

8.2 BEST ...35

8.3 Övrigt (korsande objekt m.m.) ...35

8.4 Exempel Skattkärr ...36

8.5 Etappindelningar och alternativa sträckningar ...38

9 Redovisade delsträckningar...40

6

1 Geokalkyl - ett verktyg i ett sammanhang

1.1 Geokalkyl

Geokalkyl är ett verktyg som Trafikverket tillsammans med bland annat AFRY utvecklat för att i tidiga skeden kunna jämföra olika linjesträck- ningar i infrastrukturprojekt, både utifrån anläggningskostnad och utifrån klimatpåverkan.

Syftet med kalkylen är att tidigt, innan man hunnit ”projektera fast sig” i en lösning, hitta linjer utifrån kostnadseffektivitet och klimatpåverkan samt bra sträckningar ur ett helhetsperspektiv. Fokus i beräkningarna lig- ger på geotekniska förstärkningsåtgärder och masshantering, som båda är starkt kostnadsdrivande och klimatbelastande.

En av Geokalkylens största fördelar är att kostnader och klimatbelastning för geotekniska förstärkningsmetoder och masshantering hanteras mer detaljerat. Det vanligaste tillvägagångssättet är att dessa frågor hanteras schablonmässigt och därför ekonomiskt sett riskerar att avvika stort längre fram i byggprocessen.

Geokalkyl ökar förutsättningarna att hitta bra linjeval, samtidigt som den minskar risken för stora omtag, eller att de bästa lösningarna helt missas i processen minimeras. Därmed kan tid och pengar sparas i planeringspro- cessen och/eller byggskedet.

Verktyget ger också ett bättre underlag för kommande steg i planering och projektering, exempelvis för att styra och optimera geotekniska undersök- ningar.

Genom att utreda flera linjealternativ och se var de stora kostnaderna för masshantering och geotekniska förstärkningsåtgärder uppkommer kan projektörer med den nya informationen justera banan eller vägens höjd- profil eller flytta linjen i plan för att minska kostnad och klimatbelastning.

Verktygets starka visualisering av åtgärder, massbalanser schaktmassornas användbarhettill byggnation (terrass resp banvall) skapar förutsättningar för att nå effektivare utnyttjande av massor i linjen och skapa bättre mass- balans.

Flera geokalkylkörningar har utförts inom ramen för denna fördjupade utredning.

1. Identifiera spåravsnitt med otillräcklig hastighetsgeometri (ur BIS bearbetad i GIS) 2. MCA Multikriterieanalys (hela sträckan)

a. Hämta hänsynsdata (natur, kultur, byggnation, infrastruktur, topografi, geologi) b. Verifiering och strukturering av data

c. Värdering och viktning

d. Validering av data och beräkningsmetoder

e. Körning för visualisering utifrån olika fokusperspektiv @allt lika, @jordarter, @miljö/kultur, @infra 3. Initial identifiering av lämpliga linjedragningar (etappvis/hela sträckan)

a. Matematiskt (räkna fram minsta hänsynsmotstånd)

b. Visuellt (identifiera en/flera linjer som har minimal intressekonflikt ) 4. Järnvägsteknisk anpassning av linjedragningar (etappvis)

a. 2D-linje tas fram av järnvägsprojektör utifrån ovanstående förslag på lämpliga linjedragningar b. Rå höjdprofil markyta + automattolkad bergyta tas fram m.h.a. Geokalkyl steg 1-3

c. Bestämning av höjdläge i vissa kritiska punkter (ex, befintliga broar, vattendrag, stationslägen etc) d. 3D-linje i CAD-format tas fram av järnvägsprojektör

5. ”Stora” Geokalkylkörningen (etappvis) a. Tolkning av jordartsdata (plan och profil) b. Identifiera och redigera korsande anläggningar c. Sträckindela anläggningen i olika anläggningstyper d. Kör ”mängdningen”

e. Resultatet visualiseras (kostnad och klimatpåverkan) 6. SEB-optimera och prioritera åtgärderna

a. För varje kurvrätning: kostnad per sparad sekund

b. Ställs mot varje banavsnitts samhällsekonomiska nytta för varje sparad sekund c. Föreslå prioritering för val av åtgärder och ombyggnadsordning

1.2 GKI och SEB

Med rätt kalkylvärden avseende á-priser för ort och år (månad) blir det också ett väldigt starkt verktyg för att skapa vederhäftiga underlag till GKI (Grov Kostnadsindikation) och SEB (Samhällsekonomiska bedömningar.

En förutsättning för detta senare har dock visat sig vara att Trafikverkets egna kalkyldata insamlade genom bland annat efterkallkyler i genomförda projekt läggs in i verktyget.

Detta är den enskilt viktigaste utvecklingsåtgärden för att förbättra verkty- get Geokalkyl!

Möjligheten finns att skräddarsy och automatisera processen så att data ur Geokalkyl till stora delar skapar färdiga GKI:er och SEB:ar.

Med rätt kalkylvärden in i Geokalkyl skapar Trafikverket en stark miljö för att hålla kontroll över att kalkyler för olika väg- och järnvägsprojekt blir jämförbara över landet. Prioriteringar mellan olika infrastrukturprojekt inför nationella och regionala infrastrukturplaner blir därmed både rättvi- sare, och för landet som helhet, mer samhällsekonomiskt lönsam.

1.3 Arbetsordning

Geokalkylprocessen i vid bemärkelse innehåller ett stort antal arbetsmo- ment som engagerar kompetens från flera olika discipliner.

Rätt utformat kommer Geokalkyl att kunna vara det samlande verktyget kring vilket de olika disciplinerna hos både beställaren och konsulten beri- kar varandra och som gör att man tillsammans kommer fram till de bästa lösningarna för de infrastrukturprojekt man planerar.

1.4 Kompetenser och verktyg

Geokalkyl är ett samlande GIS-verktyg som binder samman många olika kompetensområden och datorbaserade verktyg.

För bästa resultat behöver kvalificerade kompetenser inom geoteknik, miljö, landskap, samhällsekonomiska nyttokostnadsberäkningar och järn- väg/väg samverka.

Illustrationen till höger visar hur dessa kompetenser och verktyg sitter ihop och bildar en helhet. Notera att Geokalkyl bara är ett vertyg av många.

7

8

2.1 Geometri, plankorsningar och hastighetsstandard

Den befintliga Värmlandsbanan har byggts med geometriska krav utifrån en mycket lägre hastighetsstandard än dagens behov.

De följande bilderna visar banans geometriska standard baserat på kurvra- dier på en övre kartbild och samma avsnitts hastighetsstandard och plan- korsningar på den nedre kartbilden.

Sammantaget visar kartorna på var de största förbättringsmöjligheterna finns längs banan.

2 Befintlig banas prestanda

9

2.1.2 Edane - Kil 2.1.3 Kil - Panken

10

2.1.4 Panken - Björneborg

11

12

3 MCA - Multikriterieanalys

Multikriterieanalys (MCA) är ett Trafikverksverktyg under utveckling, ännu så länge i Beta-version. Det syftar till att på ett strukturerat sätt kunna jämföra och visualisera olika typer av hänsyn, exempelvis riksintres- sen, befintlig infrastruktur/ byggnader eller markens beskaffenhet.

Metoden bygger på att hänsynsobjekt från olika kategorier samlas i form av geografiskt definierade områden med hjälp av GIS-verktyg. Dessa åsätts attribut (parametrar) som kan justeras via inmatningsverktyg i form av Excel-tabeller. Hänsynsobjekt kan med denna metod hanteras mer lika.

Vägning och viktning av de olika hänsynsobjekten sker med spårbarhet och transparens.

3.1 Insamling av hänsynsdata

I det inledande skedet utvärderas ett stort antal möjliga indata och en inledande utsållning sker baserat en geografisk överlappning med projekt- området. Totalt har vi arbetat med 17 temaområden uppbyggda av cirka 40 olika indatakällor som förekommer inom projektområdet:

Temaområde Exempel på ingående lager

Lutning Lutningsberäkning baserat på NNH

Jordarter SGU Jordartskartan

Markytor Markytor (Fastighetskartan - FK) Vattenförekomst Vattenförekomst (FK)

Översvämning Översvämmningskartering (MSB) Befintlig infrastruktur Väg, järnväg och kraftledning (FK) Byggnader Byggnader, verksamhet och bostäder (FK) Riksintressen Naturvård, Kulturvård (LST GIS)

Natura 2000 Natura 2000 (LST GIS)

Reservat Naturreservat, Kulturreservat (LST GIS) SKS_Natur Biotopskydd, naturvärden (Skogsstyrelsen) Vattenskydd (grundvatten mm) VISS, SGU brunnar (LST GIS, VISS, SGU)

VMI Våtmarksinventeringen (LST GIS)

Övrig Natur Rödlistade/fridlysta arter, strandskydd (blandade källor) Potentiellt förorenad mark (Mifo) Potentiellt förorenad mark (LST GIS)

FMIS Fornminnen (RAÄ/Fornsök)

Övrig Kultur Byggnadsminnen, landskapsbild, tolkade intressen ex. vandringsleder (blandade källor)

Arbetet har skett med ambitionen att nyttja så få och så enkelt förekom- mande datakällor som möjligt för att öka/förenkla repeterbarheten i skripten. Därför har bl.a. fastighetskartan använts som källa i flera fall där alternativa datakällor finns.

3.2 Värdering och viktning

Hänsynsbehoven definieras utifrån ett antal parametervärden där varje ingående underlag värderas utifrån dess lämplighet för projektet, där varje variabel ges en ”kostnad” eller ”motstånd” utifrån dess hinder i projektet.

Värderingen sker utifrån variablernas bedömda inverkan i en iterativ process med stegvis justering av värderingen. Metoden utgår i en serie bedömningar och prioriteringar är det också enkelt att tydligt redovisa hur projektet har kommit fram till sitt ställningstagande. Som exempel har

• förekomst av Natura 2000-område värderats som en hög kostnad i de rutor där Natura 2000-områden förekommer, men som ingen kostnad där de inte förekommer.

• i de områden där MSB bedömt att det finns en risk för översvämmning har en kostnad lagts på i varierande skala beroende på vilket flöde som avses. De områden som inte bedöms påverkas av översvämning får ingen kostnad angiven.

I slutskedet vägs alla ingående underlag samman i olika tema-områden såväl som en totalbild för hela utredningsområdet.

3.3 Temalager/-områden 3.3.1 Lutning

Lutningen anges i grader

Gradantal Värdering

0 -3 0

3-5 10

5-8 20

8-12 30

12-16 40

16-21 50

21-28 60

28-37 70

37-90 90

3.3.2 Jordarter

Jordarter värderas från 10-100 där sand, berg och sediment har lägst mot- stånd och vatten/is har högst motstånd. Värderingen bygger på tidigare uppdrag, ex. Ostkustbanan.

3.3.3 Markytor

Värdering baserat på mark enligt fastighetskartan där odlingsmark och allmän öppen mark har lägst motstånd, därefter olika typer av skogsmark.

Vatten och bebyggelse hanteras i separata lager och är därför ”nollvärde- rade” här. Torgmark hanteras som högt motstånd.

3.3.4 Vattenförekomst

Vatten baserat på Fastighetskartan detaljtyp vatten (ex. sjöar) med högt motstånd och vattendrag relativt lågt motstånd.

3.3.5 Översvämning

Baserat på MSB:s översvämmningskartering för Värmlands län.

Kostnader har lagts in baserat på 50, 100, 200 och Högsta flöde.

Kostnaden har bedömts högst för 50-årsflödet eftersom det beräknas vara mest frekvent.

3.3.6 Befintlig infrastruktur

Befintlig infrastruktur gällande väg, järnväg och kraftledningar Baserat på fastighetskartan och SVK

Då detta projekt är ett järnvägsprojekt med önskemålet att åtgärder ska vara längs befintlig järnväg har kostnaden satts till 0 för järnvägsföreteel- ser.

I övrigt hart större företeelser (ex. Klass I väg jmf Klass III) värderats med ett högre motstånd än mindre företeelser. Ett varierande buffervärde på 3-20 meter har lagts på objekten.

3.3.7 Byggnader

Kostnadsbedömning baserat på Fastighetskartans byggnadslager som har grupperats utifrån funktion (Bostad, Industri, Samhällsfunktion, Kontors- lokaler och handel, Övrigt)

Detaljerade ändamålet används för värderingen.

Bostäder värderas högst. Busstation/Jvg-station har värderats med noll eftersom man vill få banan att passera dessa.

3.3.8 Riksintressen

Riksintressen som överlappar analysområdet har identifierats och värde- rats baserat på dess bedömda påverkan. Värdering har skett i samverkan med miljökompetenser inom uppdraget.

Riksintresse för järnväg och väg har värderats till kostnad 0 då det är önsk- värt att projektets etablering sker i samma korridor som de stora befintliga kommunikationerna.

Riksintresse för rörligt friluftsliv rör främst vattet/öar i Vänern. Därför har detta värderats som kostnad 0 då dess avgränsning går långt upp över land och skapar ett (för detta projekt) ej relevant hinder.

I övrigt finns riksintressen för Naturvård och Kulturvård.

3.3.9 Natura 2000

Alla Natura 2000-områden i området har värderats högt.

Alla områden utanför Natura 2000 har värderats till kostnad 0. Ingen extra buffert har angetts.

3.3.10 Reservat

Inkluderar både Naturreservat och Kulturreservat.

I detta projekt är endast Naturreservat aktuellt och har värderats likvärdigt med Natura 2000.

Data från Naturvårdsverket 3.3.11 SKS_Natur

Skogsstyrelsens bedömning av skyddsvärda naturmiljöer, ex. sumpskogar naturvärden, nyckelbiotoper. Inkluderar även områden som är knutna till något slags naturvårdsavtal.

13

MCA — en mångfacetterad hänsynsanalys

Värdering varierar från lågt (sumpskog) till högt (Biotopskydd och Nyckel- biotoper)

Data från Skogsstyrelsen.

3.3.12 Vattenskydd (grundvatten mm)

Inkluderar brunnar, grundvatten och vattenskyddsområden och har värde- rats medelhögt.

Data från VISS, SGU och Naturvårdsverket 3.3.13 VMI

Innehåller data från Våtmarksinventering

Värdering varierar från lågt (Okända/låga naturvärden) till högt (Mycket högt naturvärde).

Data från Naturvårdsverket 3.3.14 Övrig Natur

Generaliserande gruppering av övrig data

Innehåller bl.a. material avseende strandskydd och rödlistade/fridlysta arter. Rödlistade/fridlysta arter är inkluderade här för att det i materialet inte ska gå att utläsa exakt lokalisering av skyddsobjekt

Värdering varierar inom gruppen där rödlistad och fridlysta arter innebör högst motstånd.

Data från bl.a. Artportalen, Skogsstyrelsen och Länsstyrelserna 3.3.15 MIFO

MIFO-data över potentiellt förorenade områden.

Då materialet är punktbaserad oavsett företeelsens reella geografiska ut- seende är värderingen baserad på avstånd från objektet där motståndet är högst närmast punkten.

Data från SGU 3.3.16 FMIS

Kulturhistoriska lämningar från Riksantikvarieämbetet Motståndet beräk- nas på klassificeringen av materialet där Fornlämning är högst motstånd och Ej kulturhistorisk lämning/möjlig fornlämning har lägst motstånd.

3.3.17 Övrig Kultur

Uppsamlingskategori för lokala intresseområden samt landskapsbild.

Inkluderar material gällande friluftsliv, motionsspår, byggnadsminnnen mm.

Data från lokalkännedom, kartstudier och Länsstyrelsen

3.4 Visualisering

Multikriterieanalysen redovisar hänsynsbehoven genom rasterbaserade

visualiseringar i form av ett nät med rutor om 5 x 5 meter där summan av hänsynsbehoven för respektive ruta illustreras med hjälp av färgskalor (rött-gult-grönt).

Multikriterieanalysen kan sedan fungera som underlag vidare i planerings- processen för att översiktligt se vilka områden som kan vara problematiska inom utredningsområdet sett ur perspektiven markbeskaffenhet, infra- struktur och miljö.

14

3.4.1 MCA-visualiseringar Värmlandsbanans nordvästra del

Kartan visar situationen gällande sammanviktade hänsyn där många olika hänsynsfaktorer vägts samman.

Som synes i kartan är de mer omfattande hänsynsområdena i trakten av Edane och kring Arvika.

Den vitstreckade linjen är en matematiskt beräknad ”ideallinje” för att minimera intrång på motstående intressen.

I kartbilden syns att denna linje på långa sträckor tangerar kanten på utredningsområdet, vilket indikerar att utredningsområdet är för snålt tilltaget.

15

3.4.2 MCA-visualiseringar Värmlandsbanans sydöstra del

Den sydöstra delen av Värmlandsbanan innehåller betydligt fler hänsynsområden. De mest omfattande områdena finns i anslutning till Karlstad.

Genom att arbeta samman i mångdisciplinära team kan man justera viktningar och värderingar så att man arbetar fram den kartbild som bäst visu- aliserar hur hänsynskomplexet egentligen ser ut. Naturreservat (se exempel öster om Karlstad) har i vår viktning möjligen fått för stort genomslag.

16

3.4.4 Byggnaders hänsynszoner

3.4.3 MCA-visualiseringar exemplet Hynboholm

Beroende av vilken typ av byggnad det gäller så är hänsynsområdet olika stor. Bostadshus har exempelvis ett vidare hänsynsområde än garage eller ladugårdar.

Geokalkyl är ett verktyg test

3.4.5 Befintlig infrastruktur

Vägar, järnvägar, broar och andra anläggningar betingar ofta ett stort värde och dessa objekt behöver normalt ersättas med nya anläggningar om de måste rivas för att ge plats åt en väg eller järnväg.

Därför visualiserar man dessa objekt för att se var det är minst befintlig infrastruktur att ta hänsyn till.

3.4.6 Kultur

Under rubriken Kultur redovisas fornlämningar och liknande objekt. För Värmlandsbanan har vi också tagit fram underlag gällande idrott och friluftsliv, objekt som normalt saknar skyddsvärde inom samhällsplane- ring, men som har ett stort värde för allmänhetens acceptans av föreslagna åtgärder.

17

3.4.7 Miljö

Under rubriken miljö samlas hänsyn som har att göra med natur och na- turresurser. Här återfinns naturreservat, andra former av skyddsvärd natur etc. Notera att vissa objekt inte kommer in exempelvis rovfågelsbon som omfattas av sekretessregler avseende exakt belägenhet.

I detta kartutsnitt ser vi också frånvaron av registerdata i vår utsökning.

Inringat med rött i kartan ser vi en vattentäkt med pumpstation, som är en mycket viktig primär vattenförsörjning för en stor befolkning och dess- utom reservvattentäkt för Karlstad tätort.

3.4.8 Sammanviktat

Denna karta visualiserar hänsynsvärden utifrån en sammanvägd viktning av ingående data. Detta är ett sätt att hantera olika typer av hänsyn där exempelvis en vikingagrav ska jämföras med en utrotningshotad växt.

Det är viktigt att hitta metoder och konstellationer av olika kompetenser för att hitta rätt nyckeltal för värdering och viktning av det ingående hän- synsdatat.

Notera också den streckade vita linjen i samtliga kartor på detta uppslag som visar en matematiskt uträknad linje för att dra en ny järnväg med minsta totala intrång. Linjen visar tydligt att utredningsområdet på denna delsträcka borde ha varit bredare åt sydväst.

3.4.9 Sammanviktat med linjeval

Slutligen en kartbild där också aktuella linjeval finns med på den samman- viktade hänsynskartan.

18

4 Faunapassager

Med hjälp av GIS har viltolycksstatistik, viltstängsel och befintliga fau- napassager för stora och medelstora däggdjur visusliserats. Utifrån detta underlag har områden där viltpassager är önskvärda identifierats.

Vid linjedragningen har detta beaktats för att i möjligaste mån integrera viltpassager med tunnlar eller broar.

De områden där vi identiferat störst behov av faunapassager är Fagerås-Lene-Hög-

boda, omedelbart öster om Karlstad och i Kil

I trakten av Lene och väster om Edane finns

utterpassager på närliggande

vägnät.

Trum- mor

och broar har dimensionerats så att passager för utter även kan brukas av större vilt.

Väster om Edane har järnvägslinjens höjdläge anpassats så att landskaps- broar erbjuder förstklassiga faunapassager samtidigt som massbalanserna hålls på en bra nivå.

Vid Högboda visar viltolycksstatistiken på omfattande viltförekomst. Här föreslås en ny rakare sträckning i tunnel öster om befintlig bana. Detat öppnar för ett nytt mer centralt stationsläge samtidigt som viltet kan korsa järnvägslinjen på berget ovanför spåren.

Alternativa sträckningar förbi Råtorp respektive öster om Skattkärr inne- bär också tunnellösningar med goda passagemöjligheter för vilt.

I Kil har vi inte föreslagit några faunapassager. Här bör man titta på detta mer samlat för att hitta integrerade lösningar med vägtrafiken där det idag redan finns viltstaket längs Rv 61.

Noterbart är att Värmlandsbanan inte finns med bland de 50 mest angeläg- na platserna att åtgärda enligt TRV:s förstudie ”Viltsäker järnväg, Utred- ning av olycksdrabbade sträckor och förslag till åtgärder” från 2015. Denna har dock ffrämst fokuserat på kostnaderna för reparation och stillestånd.

19

Utterpassage: trumma under bilväg intill järnvägen i Lene

Utterpassage: grov trumma eller rörbro under bilväg sydväst om Edane

Faunapassage: längs Norsälven på landfästena under bilbron Rv 61

Faunapassage: rörbro under Rv 61 väster om Fagerås

Faunapassage: bro över Rv 61 väster om Kil

Utterpassage: trumma under E45 norr om Fagerås

Bildkälla: Google maps

20

5 Geotekniska förutsättningar längs banan

Följande fem kartbilder visar viktiga aspekter gällande de geotekniska förutsättningarna i utredningsområdet. Jordartskartan utgör grunden och viktiga indata från andra källor har tolkats in i form av kommentarer.

Generellt är de geotekniska förutsättningarna relativt goda längs Värm- landsbanan. Mellan Kristinehamn och Karlstad finns områden som kräver geotekniska åtgärder, men det är endast på några få ställen som det rör sig om omfattande förstärkningsarbeten. Även längs de övriga delaran av Värmlandsbanan finns smärre områden där mer omfattande åtgärder krävs.

Där sjön Värmeln passeras går befintlig järnväg på en lång bank och med en kortare bro. Ur sonarkartor från Värmeln kan man se att vattendjupet är ca 20 m och byggbeskrivningar från när banan byggdes anger att den nuvarande banken krävde 584.000 m³. Även vid Panken (Välingesundet) mellan Skattkärr och Väse krävdes stora mängder fyllmassor, något vi inte ser i de beräkningar Geokalkyl gör.

Berget längs Värmlandsbanan bedöms generellt hålla hög kvalitet.

Geotekniska hållfasthetsklasser Exempel på hur Geokalkyl jobbar med jordtyps- och bergprofiler Tolkning av jordars geotekniska egenskaper i Geokalkyl

21

22

23

24

25

26

6 Topografi

Grundläggande för Geokalkyl är en höjdmodell (normalt NNH 2000).

Utifrån nanas linje i 3D, markens topografi, jorddjup, samt de typsektioner som finns definierade i Geokalkyl, beräknar verktyget hur mycket jord och berg som behöver tas bort eller tillföras i respektive bansegment. Segmentens längd kan ställas in, men default-värdet är 20 m långa segment.

Följande kartor visar höjden i en färgskala från grönt (lågt belöget) via gult upp till rött (högt beläget).

Värmlandsbanan går i ett område med bitvis kraftig kupering. Den befintliga banan är mycket väl inpas- sad i terrängen och nyttjar kurviga dalgångar genom landskapet. Med en högre hastighetsstandard blir det en utmaning att hitta stråk som inte innebär alltför stora kostsamma omflyttningar av berg- och jordmassor.

Charlottenberg

Eda

Åmotfors

Ottebol

Sulvik

Jössefors

27

Arvika

Myrom

Edane

Värmeln

Högboda Lene

Fagerås Säveln

Brunsberg

28

Hynboholm Kil

Fagerås

Norsälven

Skåre

Skattkärr

Karlstad

29

Stavnäs

Väse

Ölme

Östervik

Kristinehamn

30

7 Linjedragning

7.1 Geometriska krav

I arbetet med att dra en ny linje för järnvägen finns en hel del geometriska hänsyn att beakta.

Geokalkyl behöver en järnvägslinje i 3D för att fungera. Det går i och för sig att utgå från en 2D-linje och låta verktyget anpassa linjen i höjdled, men anpassning till önskemål om visst höjdläge på vissa definierade punkter längs banan innebär mycket manuellt arbete.

7.1.1 Höjdläget

Vissa platser vill man passera i ett bestämt höjdläge. Det gäller stationer och vissa broar eller andra byggnadsverk som skulle kosta mycket att be- höva ersätta. Vattendrag behöver också passeras på en viss höjd eller i ett visst höjdintervall. Att korsa en bäck i ett höjdläge där bäcken skulle behövt passera järnvägen i höjd med kontaktledningen kan innebära väldigt dyra och komplicerade anläggningar.

I många fall innebär en rätning att den gamla järnvägen kan bli kvar och användas som mötes- eller förbigångsspår. För att detta ska fungera måste höjdläget i ändarna på de nya spåren överensstäämma nära med de gamla spårens höjdläge. Se exempel till höger.

7.1.2 Spårgeometri

Järnvägstekniskt innebär en hastighetsstandard på 250 km/h att hori- sontalkurvorna behöver projekteras med en radie på minst 2.500 m, helst 3.000 m eller mer. Till det kommer övergångskurvor mellan rakspår och cirkulärkurva och att en högerkurva inte direkt ska gå över i en vänster- kurva.

Förutom detta har vi lutningar som för banor med blandad trafik inte bör överstiga 10 promille och även här med minsta radier på 15.000 m för vertikalkurvorna när järnvägen går från plan mark in i en stigning och tillhörande övergångskurvor.

Arbetsdokument som illustrerar det viktiga momentet att välja rätt höjdläge för den nya banan där den ska ansluta till befintlig bana eller annan anläggning, samt passager av vattendrag m.m.

Notera att vi här utgått från ursprungliga banprofiler och beskrivningar som på äldre järnvägar utgår från Stockholm och i Värmlandsbanans fall därför visar kartan upp- och nervänd.

31

7.2 Multidisciplinärt samarbete

För att järnvägslinjerna ska bli riktigt bra krävs ett samarbete mellan järn- vägsprojektörer, brokonstruktörer, miljövetare, geotekniker och folk med kunskap om trafikering, samt de med kunskap om samhällsekonomiska bedömningsverktyg.

Erfarenhet av att jobba med Geokalkyl behövs också i projektgruppen eftersom det är ett verktyg i utveckling som fortfarande kräver en hel del handpåläggning.

7.3 Etappindelningar

Geokalkyl i sin nuvarande utformning fungerar bäst om man kör igenom en hel delsträcka i verktyget. Förändringar av etappindelning i efterhand innebär ett komplicerat och tidskrävande arbete att extrahera kostnader och klimatpåverkan ur kalkylerna.

Det bästa är att tidigt inom ramen för det interdisciplinära samarbetet analysera fram lämpliga etappindelningar och samtidigt också skaffa sig en uppfattning om var täkter och deponier för masshantering inom respek- tive delsträcka är belägna, eftersom dessa avstånd påverkar kostnader och klimatpåverkan.

7.4 Byggbarhet

En viktig faktor att beakta är frågan om byggbarhet. Under byggprocessen ska material och fordon kunna ta sig fram till de olika avsnitten och bygg- platserna. Det är värdefullt att i gruppen ha med folk med djup erfarenhet från tidigare järnvägsprojekt.

När det handlar om kompletteringar eller förbättringar av befintlig bana kommer frågor om trafikstörningar och kapacitetsinskränkningar på de befintliga spåren att vara viktiga. Sådana störningar kan bli mycket kost- samma och därmed minska projektets lönsamhet.

Avståndet i sidled mellan spåren har stor betydelse för hur stora störning- arna kommer bli. Med ett avstånd på minst 6 meter kan trafiken på det befintliga spåret flyta ganska obehindrat, men kostnaderna för masshante- ring och markinlösen blir samtidigt större.

32

8 Själva geokalkylen

I GIS-miljö är Geokalkyl uppbyggt i 3 förberedande och 13 genomförande steg (”tools”) vars beräkningar styrs av valda inparametrar, exempelvis mått för typsektioner, á-priser och geoteknisk terrängklass. Dessa inpara- metrar är valda med defaultvärden som går att justera och projektanpassa.

Dessutom tillkommer ett antal steg för att skapa de slutliga visualisering- arna och presentationsdokumenten.

Geokalkyls ”processteg”

Inparametrar ur Geokalkyl

33

De defaultvärden avseende á-priser som ligger i Geokalkylverktyget är svåra att härleda både geografiskt och till tid. De bygger på uppgifter från byggandet av Bottniabanan och Haparandabanan, projekt som pågick 1999 till 2010 respektive 2004 till 2012.

För detta uppdrag har jordartstolkningen i plan och profil utförts utifrån jordartskarta, jorddjupskarta, flygfoton och geoteknisk erfarenhet. Där det funnits att tillgå, har tidigare geotekniska undersökningar och brunnsdata översiktligt vägts in i jordartstolkningen (se kapitel 5 ovan)

Geokalkylen kan ses som tre delar:

1. Den mest omfattande hanterar geotekniska förstärknings-åtgärder, schakt och fyll, vilka beräknas noggrant och granskas av geotekniker.

2. BEST (exkl. ballast) hanteras mer schablonmässigt utifrån sträckning och antal spår.

3. Posten ’Övrigt’ i verktyget innefattar broar, tunnlar, trummor m.m..

Här utförs en granskning av Geokalkylens automatiska tolkningar för att säkerställa korrekta åtgärder. Nedan följer beskrivningar av metodi- ken för mark och övrigt.

34

8.1 Masshantering och geoteknik

Baserat på underlaget och en höjdsatt linje beräknar Geokalkyl mängder för olika typåtgärder inom kategorierna fyll, schakt och förstärkningsåtgär- der. Geokalkyl tar även hänsyn till olika massors användbarhet i banbygget och beräknar utifrån det massbalans och transportbehov av massor.

Där profillinjen går 12 meter eller djupare under markytan föreslås berg- tunnel som standard. I detta uppdrag har standard för att tunnel ska föreslås ändrats till minst 25 meter under markytan. Anses exempelvis djup skärning som bättre alternativ till tunnel eller hög bank istället för bro har detta justeras manuellt. Exempelvis har bro- och tunnellägen setts över grovt och anpassats till rådande topografi och infrastruktur. Tunnel- längderna har dessutom setts över mer ingående i profil för att, med det underlag som funnits tillgängligt, se till att 15 meters bergtäckning över rälsöverkant ska råda.

I Geokalkyl finns en omfattande villkorsmatris som anger behov av geotek- niska förstärkningsåtgärder utifrån jordtyp och mäktighet, dvs hur långt det är ned till fast underlag. Villkorsmatrisen anger också vilka typer av förstärkningsåtgärder som behöver vidtas på respektive segment (normalt 20 meterssegment).

Verktyget innehåller uppgifter om kostnad respektive klimatpåverkan för olika maskintyper och fordon, samt för de olika geotekniska förstärknings- metoderna, allt relaterat till hur mycket massor eller ytor det omfattar.

Beräkningarna som görs i GIS-miljö för linjealternativen förs sedan in i en Excelfil där villkorsbilaga m.m. redan finns. I Excelfilen görs ytterligare beräkningar för att få fram förstärkningsmetoder, kostnader, CO2e och energi-åtgång utfördelade på sträckan. Verktyget hanterar som standard sektioner om 20 meter.

De sista arbetsstegen i Geokalkyl utmynnar i att resultaten redovisas gra- fiskt.

Geokalkyl beräknar hur mycket byggbara massor som finns i projektet. Projektkostnaden påverkas av tillgång till byggbara massor inom projektet eftersom inköpta resp omfördelade massor skiljer i pris.

Ballast hanteras därför som banunderbyggnad (normalt hör ballast till BEST).

35

8.2 BEST

BEST (Bana, El, Signal och Tele) består av Slipers, räls med infästningar, kontaktledning, signalsystem inklusive andel i signalställverk, kanalisa- tion med signal och teleledningar. Observera att i Geokalkyl räknas även kontaktledningsfundament till BEST, trots att det normalt ligger i banun- derbyggnaden.

8.3 Övrigt (korsande objekt m.m.)

För delen ”Övrigt” föreslår Geokalkyl automatiskt anläggningar där linjeal- ternativet korsar vägar, vattendrag eller dylikt. Dessa förslag är justerbara och en manuell genomgång behövs för att se om alla behov av korsande objekt finns med, samt att där det behövs korrigera anläggningstypen.

I arbetet med Värmlandsbanan har den manuella tolkningen gjort att ett antal järnvägsbroar bytts ut mot vägbroar för att passa bättre med den omgivande topografin och vissa broar har ersatts med parallell-vägar för att minska på antalet korsande objekt.

Efter detta manuella steg körs ett ”tool” som sträckindelar anläggningen.

Detta genererar anläggningstyp för respektive segment (och i vissa fall delar av ett segment) som utgör underlag för verktygets beräkningar av kostnader och klimatpåverkan.

36

Släntutfall - rött = skärning, grönt = bankning.

Ett bra underlag för att se vilka fastigheter som berörs och vilka areor det handlar om.

8.4 Exempel Skattkärr

Detaljkartor över ett utsnitt ur en av delsträckorna vi- sar hur Geokalkyl möjliggör att belysa den föreslagna linjen ur många olika aspekter.

37

38

Södra landfästet bro över Säveln

70 m väst om Karlslundsgatan Södra landfästet

bro över Bråtsjön Västra landfästet

bro över Värmeln

Västra landfästet bro över Norsälven

Västra landfästet bro över Norsälven

Östra sidan av Länsväg 699

Hynboholm grustaget 70 m norr om grind

“Edane V“

ca km 385+300 Nytorpen

ca km 389+750 Arvika

Spårgatan

Solvik

ca km 395+600

Alternativ

Tunnel under Högboda

Alternativ

Genom Kil C

Alternativ

Befintlig sträckning

Alternativ

Förbifart utanför Kil

Särskilt objekt

Norsälven ny dsp-bro

Alternativ

Gryttomstunneln

Alternativ

Befintlig sträckning

0 1 2 3 4 5km

Geokalkyl dubbelspår Etappgräns

Alternativ sträckning Geokalkyl tillkommande enkelspår

Schablonberäknat tillkommande enkelspår Befintlig sträckning

Övriga befintliga trafikverksspår

Alternativ

Kurvrätning Stavnäs bron

8.5 Etappindelningar och alternativa sträckningar

39

Geokalkyl dubbelspår Etappgräns

Alternativ sträckning Geokalkyl tillkommande enkelspår

Schablonberäknat tillkommande enkelspår Befintlig sträckning

Övriga befintliga trafikverksspår

Alternativ

Kurvrätning Stavnäs bron Rv62 under bron

Våxnäs norr Säterivägen Skårenoret södra landfästet

Stavnäs bron

Östervik östra änden av rakspåret GC-bro över jvg

Södra landfästet Landfästet söder

om Älvgatan Klingerud växel

Hynboholm kraftledningen Kil S vid omformarstation

Västra brofästet

Alternativ

Spångaberget

Alternativ

Kurvrätning

Alternativ

Råtorp längs befintlig bana

Alternativ

I2-skogen dubbelspår tunnel

Värmlandsbanan Kristinehamn - Kil dubbelspårsutbyggnad

- Åtgärder (dubbelspår, enkelspår, befintlig) - Geokalkyl resp. Schablonberäknad l

0 1 2 3 4 5km

40

9 Redovisade delsträckningar

41

Objektets totala längd (km) 18,65

Enkelspår [m] 12 510 Utskiftning 2 240 Jordschakt Byggbar Jord [m3] (tf) 282 993

Dubbelspår [m] 0 Nedpressning 0 Jordschakt Ej Byggbar Jord [m3] (tf) 391 300

Trippelspår [m] 0 Lättfyll 0

Fyrspår [m] 0 KC-pelare+Lättfyll 0 Bergschakt Byggbart Berg [m3] (tf) 1 336 348

Broar [m] 1 940 KC-pelare+Tryckbank 0 Bergschakt Ej Byggbart Berg [m3] (tf) 70 334

Tunnlar [m] 4 200 KC-pelare 1 400

Bankpålning 360

Trummor, btg Ø=1000 [st] 5 Terrasstabilisering 0

Trummor, btg Ø=1800 [st] 0 Träpålning 0 Underbyggnad, Byggbar Jord [m3] (tf) 0

Tryckbank+Överlast+Vertikaldräner 0 Övrig Fyll Byggbar Jord [m3] (tf) 0

Överlast 1 670 Övrig Fyll Ej Byggbar Jord [m3] (tf) 75 112

Tryckbank 0

BEST [kr] 214 303 718 Påldäck 160 Berg Underbyggnad (0-250) [m3] (tf) 387 219

Schakt [kr] 216 919 981 Total summa grundförstärkning 5 830 Övrig Fyll Berg (0-250) [m3] (tf) 168 828

Fyll [kr] 143 437 122 Övrig Fyll Berg (0-90) [m3] (tf) 127 388

Grundförstärkning [kr] 198 198 217

Övriga kostnader [kr] 1 583 715 000

Total Summa Kostnad [Kr] 2 356 574 038 Utskiftning 46 407 184

Nedpressning 0 Massbalans Byggbar Jord (tf) Överskott

Lättfyll 0 Innehav-Behov ^{353 327}

KC-pelare+Lättfyll 0

BEST [kg CO2e] 5 437 912 KC-pelare+TB 0 Massbalans Berg (tf) Överskott

Schakt [kg CO2e] 10 476 506 KC-pelare 14 635 207 Innehav-Behov ^{652 913}

Fyll [kg CO2e] 1 931 051 Bankpålning 50 357 329

Grundförstärkning [kg CO2e] 13 992 273 Terrasstabilisering 0 Massbalans Ej Byggbar Jord (tf) Överskott

Övriga kostnader [kg CO2e] 29 692 239 Träpålning 0 Innehav-Behov ^{316 188}

Total Summa [kg CO2e] 61 529 981 Överlast+TB+V-drän 0

Överlast 474 048 Fall A / Fall B

Tryckbank 0 Andel Byggbar Jord tillgängligt inom objektet (Fall A) 100,0%

Påldäck 86 324 448 Andel Byggbar Jord som behöver tas från sidotäkt vid underskott (Fall B) 0,0%

BEST [kWh] 20 195 754 Total summa grundförstärkning 198 198 217 Andel Byggbar Jord som behöver transporteras till sidotäkt vid överskott (Fall B) 100,0%

Schakt [kWh] 52 556 411 Andel Ej Byggbar Jord tillgänglig inom objektet (Fall A) 100,0%

Fyll [kWh] 13 094 663 Andel Ej Byggbar Jord som behöver tas från sidotäkt vid underskott (Fall B) 0,0%

Grundförstärkning [kWh] 38 000 868 Andel Ej Byggbar Jord som behöver transporteras till sidotäkt vid överskott (Fall B) 80,8%

Övriga kostnader [kWh] 108 996 822 Utskiftning 3 529 866 Andel Berg tillgängligt inom objektet (Fall A) 100,0%

Total Summa [kWh] 232 844 518 Nedpressning 0 Andel Berg som behöver tas från sidotäkt vid underskott (Fall B) 0,0%

Lättfyll 0 Andel Berg som behöver transporteras till sidotäkt vid överskott (Fall B) 48,9%

KC-pelare+Lättfyll 0

KC-pelare+TB 0 Justerbara parametrar för massbalans Ange värde

KC-pelare 11 307 057 Andel Berg i UB(0-100%) 100%

Bankpålning 4 759 519 Andel Dåligt Berg (0-100%) 5%

Terrasstabilisering 0 Andel Berg i Utskiftning (0-100%) 100%

Träpålning 0 Avstånd Jordtäkt, Fall B [km] 10

Överlast+TB+V-drän 0 Avstånd bergtäkt, Fall B [km] 10

Överlast 489 329

Tryckbank 0

Påldäck 17 915 097

Total summa grundförstärkning 38 000 868

Utskiftning 710 386

Nedpressning 0

Lättfyll 0

KC-pelare+Lättfyll 0

KC-pelare+TB 0

KC-pelare 5 001 918

Bankpålning 2 089 989

Terrasstabilisering 0

Träpålning 0

Överlast+TB+V-drän 0

Överlast 66 799

Tryckbank 0

Påldäck 6 123 182

Total summa grundförstärkning 13 992 273 Summering kr

RESULTAT GEOKALKYL DUBBELSPÅR VÄRMLANDSBANAN VÄRMELN-ARVIKA

SUMMERINGAR GRUNDFÖRSTÄRKNINGAR

Kostnadsfördelning

STAPELDIAGRAM

Summa Grundförstäkningar (m)

MASSHANTERING

Schakt

Fyll

Massbalans Massbalans

Summa Grundförstäkningar (kg CO2e) Summa Grundförstäkningar (Kr)

Summering CO2e

Summering kWh

Summa Grundförstäkningar (kWh)

0 500 000 000 1 000 000 000 1 500 000 000 2 000 000 000 2 500 000 000

Fördelning kostnader BEST [kr]

Fyll [kr]

Schakt [kr]

Grundförstärkning [kr]

Övriga kostnader [kr]

0,00 500 000,00 1 000 000,00 1 500 000,00 2 000 000,00 2 500 000,00 3 000 000,00 3 500 000,00

Schakt Fyll

Ej Byggbar Jord Byggbar Jord

Ej Byggbart Berg Byggbart Berg