Aranäs etapp 4
Geoteknisk utredning för detaljplan
2017-06-28
Aranäs etapp 4
Geoteknisk utredning för detaljplan 2017-06-28
Beställare: Kungsbacka Kommun 434 81 Kungsbacka
Beställarens representant: Ida Lennartsson
Konsult: Norconsult AB
Box 8774 402 76 Göteborg Uppdragsledare Katarina Engerberg
Uppdragsnr: 105 08 72
Filnamn och sökväg: n:\105\08\1050872\6 leverans\02 handling för interngranskning\pm geoteknik_aranäs etapp 4.docx Kvalitetsgranskad av: Daniel Svärd
Tryck: Norconsult AB
3 (14)
andling för interngranskning\pm
Innehållsförteckning
1. Uppdrag ... 4
2. Syfte ... 4
3. Underlag ... 4
3.1 Tidigare utförda undersökningar ... 4
4. Geotekniska förutsättningar ... 5
4.1 Topografi och områdesbeskrivning ... 5
4.2 Geotekniska förhållanden ... 6
4.3 Jordens egenskaper ... 6
4.4 Geohydrologi ... 8
5. Stabilitet ... 8
6. Sättningar ... 10
7. Bergras och blocknedfall ... 10
8. Radon ... 10
9. Sammanfattning och rekommendationer ... 10
9.1 Allmänt ... 10
9.2 Stabilitet ... 10
9.3 Grundläggning och sättningar ... 11
9.4 Ledningar ... 12
9.5 Schakt och fyllnadsarbeten ... 12 Bilagor
Sammanställning skjuvhållfasthet Bilaga 1
Stabilitetsberäkningar Bilaga 2
Plankarta 2017-02-23 Bilaga 3
Ritningar
Planritning G101
4 (14)
andling för interngranskning\pm
1. Uppdrag
Norconsult AB har på uppdrag av Kungsbacka kommun utfört geoteknisk utredning för detaljplan Aranäs etapp 4, i södra delen av Kungsbacka tätort. Se Figur 1 nedan för översiktsbild av området.
Figur 1 Översiktsbild, detaljplan Aranäs etapp 4
2. Syfte
Den geotekniska utredningen har utförts i samband med framtagande av ny detaljplan för Aranäs etapp 4. Den nya detaljplanen innefattar byggnader för bostäder, skola, kontor och centrumändamål. Den geotekniska utredningen syftar till att sammanställa befintligt geotekniskt underlag för bedömning av stabilitet- och grundläggningsförutsättningar för detaljplanen baserat på sammanställt underlag.
3. Underlag
3.1 Tidigare utförda undersökningar
I anslutning till det aktuella planområdet har en mängd tidigare geotekniska undersökningar och utredningar utförts. De geotekniska undersökningar som ligger till grund för denna geotekniska utredning är utförda i samband med nedanstående utredningar. Läget på tidigare utförda undersökningar som inarbetats i denna handling redovisas på planritning G101. För fullständig redovisning av undersökningarna hänvisas till respektive utredning/handling.
5 (14)
andling för interngranskning\pm
• Aranäs Bostäder, etapp 3, PM Geoteknik, InhouseTech, 2016‐02‐09
• Kungsbacka sportcenter– PM geoteknik, Norconsult, 2016‐11‐01
• Aranäsområdet, etapp 2C och 2D RGeo, GF Konsult 2007-12-19.
• Översiktlig bedömning av geotekniska förhållanden inom stadsdelen Aranäs, etapp 2, Tellstedt AB, 2005‐02‐22.
• Ny‐ och ombyggnad av Aranäs gymnasiet, Geoteknisk utredning, Tellstedt AB, 2003‐01‐30.
• Grundundersökning för gymnasieområde Inlag, Brodefors & Matsson Byggkonsult AB, 1972‐03‐28.
• Ishall å Inlag‐ Geotekniskt utlåtande, MW Byggtekniska AB, 1987‐06‐26.
• Söderstaden ‐ Geoteknisk undersökning, GF Konsult, 2006‐05‐02.
• Aranässkolan simhall ‐ Grundundersökning, MW Byggtekniska AB, 1980-11–07.
Inga nya geotekniska undersökningar har utförts i samband med denna utredning.
4. Geotekniska förutsättningar
4.1 Topografi och områdesbeskrivning
Topografin inom aktuellt område är flack med omgivande befintlig bebyggelse och asfalterade ytor. Markytan består idag av parkeringsytor som avgränsas av
lokalgatorna Skolgatan i norr, Gymnasiegatan i väst, Läraregatan i syd samt av Södra Infarten i öst.
Marknivån ligger på ca +2,5 i södra delen av området och ca +2 i norra delen.
Rondellen som angränsar till områdets nordöstra hörn ligger något lägre, ner mot nivån ca +1,5 (höjdsystem RH2000).
6 (14)
andling för interngranskning\pm
Figur 2 Foto över utredningsområdet, fotoriktning sydväst.
4.2 Geotekniska förhållanden
Jordlagren inom området bedöms överst utgöras av fyllning till ca 0,5–2 m djup.
Fyllningen består, enlig närliggande provtagningar, av grus, sand, silt och lera.
Därunder följer en lerig gyttja alternativt gyttjig lera till ca 5–10 m djup. Den leriga gyttjan/gyttjiga leran har etappvis inslag av silt, skalrester och växtdelar. Under gyttjan följer sulfidmelerad lera till stort djup. Leran bedöms vila på friktionsjord med några meters mäktighet ovan berg.
Djupet till berg har inte verifierats inom utredningsområde. I en tidigare utförd jord-bergsondering strax nordöst om aktuellt område är djup till berg ca 65 m (borrhål IH9 på ritning G101). Tidigare utförda undersökningar i anslutning till detaljplaneområdet har avbrutits på djupet 30–35 m utan att fast botten hade påträffats. I läget för planerad simhall, strax söder om utredningsområdet, har berg påträffats på ca 35 m djup.
4.3 Jordens egenskaper
Den leriga gyttjan har uppmätt vattenkvot på mellan 90–170 % och konflytgräns på mellan 104–165 % och bedöms som lågsensitiv med uppmätt sensitivitet på mellan 7–9. Densiteteten varierar mellan ca 1,3–1,5 t/m3.
Leran är en grå sulfidmelerad lera med inslag av silt och skalrester utmed djupet.
Vattenkvot och konflytgräns varierar mellan ca 60–100 % respektive 70–90 %, där vattenkvot och konflytgräns avtar mot djupet. Leran är mellansensitiv med uppmätt sensitivitet på mellan 10–23. Densiteten varierar mellan ca 1,5–1,65 t/m3 med ökad densitet mot djupet.
7 (14)
andling för interngranskning\pm
Utvärderingen av leran/gyttjans skjuvhållfasthet är för denna utredning baserad på tidigare utförda CPT-sonderingar, fallkonförsök och vingförsök i samband med utredningar för angränsande detaljplaner Aranäs etapp 3 (2016) och Kungsbacka sportcenter (2016), byggnation av järnvägsbron för västkustbanan (1996) och ombyggnationen av gatu- och VA-nätet inom Aranäsområdet etapp 2D (2008).
Leran har en korrigerad odränerad skjuvhållfasthet på ca 10 kPa ned till nivån ca -4. Därunder ökar skjuvhållfastheten linjärt mot djupet med ca 1 kPa/m, se Figur 3 samt Bilaga 1. Söder om aktuellt område har skjuvförsök utförts (NC6) som visar på något högre skjuvhållfasthetsvärden
Figur 3 Sammanställd korrigerad odränerad skjuvhållfasthet.
8 (14)
andling för interngranskning\pm
4.4 Geohydrologi
Baserat på resultat från tidigare utförda portrycksmätningar i närområdet (Inhouse Tech undersökningspunkt IH9 samt i samband med byggnationen av
Västkustbanan och tråget för Hantverksgatan) bedöms portrycksförhållanden vid detaljplaneområdet för Aranäs etapp 4 motsvara en medelgrundvattenyta belägen vid markytan med en hydrostatisk ökning mot djupet.
5. Stabilitet
Nivåskillnaden mellan detaljplaneområdet och angränsande lokalgator är generellt ca 0,5 m eller lägre och avståndet till Kungsbackaån är stort (>150 m) med liten nivåskillnad (<5m). Det bedöms därför inte föreligga någon risk för
stabilitetsproblem inom detaljplaneområdet.
Stabiliteten har dock kontrollerats i den nordöstra delen av detaljplaneområdet där nivåskillnaderna är som störst. Beräknade sektioner är placerade mot
Skolgatan/rondellen samt mot Hantverksgatan och tråget under Västkustbanan, se sektion 1 och 2 i Figur 4 nedan.
Beräkningarna har utförts med odränerad/kombinerad analys med
totalsäkerhetsfaktorer enligt IEG:s dokument 4:2010. Beräkningar har gjorts för cirkulärcylindriska glidytor med Morgenstern-Price’s lamellmetod i Geostudio, Slope/W, version 7.23.
Topografiskt underlag är inhämtat från grundkartan samt inmätta nivåer från tidigare utförda utredningar.
För detaljerad utredning erfordras en beräknad totalsäkerhetsfaktor i odränerad analys om minst Fc≥ 1,6–1,4 samt i kombinerad analys Fkomb≥ 1,4–1,3. Leran inom området är låg- till mellansensitiv och geotekniska förutsättningarna inom området, exempelvis topografi, jordparametrar etc., är välkända. Hydrologiska förutsättningar är konservativt valda i beräkningarna. Det bedöms därmed vara befogat att för områdesklassningen ”nyexploatering/planering” välja de lägre erforderliga säkerhetsfaktorerna på Fc≥ 1,5 och Fkomb≥ 1,4.
Stabilitetsberäkningarna redovisas i Bilaga 2.
9 (14)
andling för interngranskning\pm
Figur 4 Stabilitetsektion 1 och 2 i utsnitt från Plankarta, detaljplan Aranäs etapp 4 upprättad februari 2017.
Beräknade säkerhetsfaktorer med förhållanden enligt detaljplan och för glidytor som berör detaljplaneområdet är i Sektion 1 ca Fc, Fkomb>1,7 respektive i Sektion 2 ca Fc, Fkomb >2,0. Resultatet visar att totalstabiliteten är tillfredställande för
planlagda förhållanden och med en utbredd markbelastning inom planområdet på upp till 10 kPa.
10 (14)
andling för interngranskning\pm
6. Sättningar
Resultat från tidigare utförda CRS-försök på prover tagna strax norr samt söder om aktuellt område (Inhouse Tech borrhål 4 samt Norconsult borrhål NC6) visar att leran är normalkonsoliderad till svagt överkonsoliderad mot djupet.
Överkonsolideringsgraden OCR varierar mellan ca 1,0–1,9 där lägsta värden påträffas mellan djupen 10-20 m under markytan.
Leran/gyttjan bedöms vara svagt överkonsoliderad med omkring 10–20 kPa ned till 6–7 m under markytan. Därunder bedöms leran vara normalkonsoliderad ned till ca 20 m djup för därunder åter vara svagt överkonsoliderad med omkring 30–60 kPa ned till 30 m djup.
Detta innebär att ytterligare påförd last på jordlagret resulterar i sättningar. Marken i området bedöms ha pågående krypsättningar.
7. Bergras och blocknedfall
Risk för bergras eller blocknedfall föreligger ej. Berg i dagen förekommer inte inom eller i närheten av detaljplaneområdet.
8. Radon
Ingen radonundersökning har utförts i samband med denna utredning. Enligt kommunens kartdatabas ligger planområdet inom lågrisk för radon med mäktiga, täta lager av lera ovan berget.
Norconsult har tidigare utfört en radonundersökning vid angränsande fastighet i samband med detaljplan för det planerade badhuset. Marken klassandes där som normalradonmark se ”Kungsbacka sportcenter– PM geoteknik, Norconsult, 2016-11-01”.
9. Sammanfattning och rekommendationer
9.1 Allmänt
Detaljplanens intentioner bedöms kunna fullföljas ur ett geotekniskt perspektiv förutsatt att rekommendationerna nedan beaktas.
9.2 Stabilitet
Stabilitetssituationen för detaljplaneområdet uppfyller rekommenderad
säkerhetsnivå enligt IEG rapport 4:2010, både för befintliga förhållanden och för planläggning av området. Laster upp till 10 kPa kan tillåtas ur stabilitetssynpunkt.
11 (14)
andling för interngranskning\pm
9.3 Grundläggning och sättningar
Marken inom planområdet är mycket sättningsbenägen. All form av ökade markbelastningar, till exempel genom uppfyllnader eller grundvattensänkning, medför långtidsbundna sättningar.
Enligt aktuell plankarta planeras byggnader uppföras i upp till 7 våningar ovan befintlig mark och med eventuellt källare. Belastningsökningar, för såväl
permanenta som temporära skeden, inom området ska undvikas med avseende på risken för att oönskade sättningar och sättningsdifferenser uppstår för planerade byggnader.
Med hänsyn till aktuella jorddjup, generellt över 50 m, och lerans sättningsegenskaper (normalkonsoliderad) behöver samtliga byggnader grundläggas med spetsburna pålar ned till fast botten eller berg alternativt med långa kohesionspålar. Vilken typ av pålning som erfordras beror på aktuellt jorddjup och byggnadernas lastsituation. För att klarlägga lämpligt utförande av grundläggningen skall detta studeras i detalj i en kompletterande utredning.
Kompletterande fältundersökningar bör utföras där djup till fast botten eller berg bestäms mer grundligt, med hjälp av jord-bergsonderingar, för varje enskild byggnad. I kompletterande utredning bör även laboratorieundersökningar på ostörda kolvprover från området utföras för noggrannare bestämning av jordens egenskaper och verifiering av lerans hållfasthet och deformationsegenskaper utmed djupet.
Vid detaljprojektering av pålgrundläggning ska negativ mantelfriktion beaktas till följd av pågående sättningar och storleken på påhängslasterna ska bestämmas. Vid pålning bör hänsyn till eventuell hävning av schaktbotten beaktas.
Lerproppdragning bör utföras omedelbart innan pålen ska slås för samtliga pålar ned till mellan ca 8–10 m djup för att minimera omgivningspåverkan genom massundanträngning.
Övergångar mellan pålade konstruktioner och omgivande mark där sättning pågår, vid exempelvis entréer eller inom trafikerade ytor, rekommenderas att utföras med länkplattor för att undvika för stora sättningsdifferenser. Ledningar som ska anslutas till byggnader måste utformas så att de klarar vissa rörelser.
Eventuella källare under marknivå ska utföras som vattentät konstruktion och får ej dräneras i syfte att förhindra grundvattensänkning. Med djupa källarvåningar och en grundvattenyta nära markytan blir byggnaden utsatt för lyftkrafter på grund av vattentrycket. Vid detaljprojektering ska detta beaktas, det gäller för såväl permanenta som temporära skeden. Åtgärder för att undvika upplyftning kan utgöras av en gravitationslösning, det vill säga en tyngre konstruktion, eller genom dragförankrade pålar ned i berg. Med hänsyn till de stora djup till berg som
12 (14)
andling för interngranskning\pm
förekommer inom området, förmodas sådana pålar bli dimensioneringsmässigt stora, vilket också skulle medföra stora kostnadsinsatser.
I samband med detaljprojektering och byggskede ska en byggnadsteknisk beskrivning upprättas där de geotekniska frågeställningarna noggrant beaktas.
Vidare ska ett kontrollprogram med avseende på omgivningspåverkan upprättas som bland annat beskriver krav och uppföljning av rörelser i intilliggande fastigheter och anläggningar.
9.4 Ledningar
I samband med anläggande och nivåsättning av området ska hänsyn tas till befintliga ledningar inom det aktuella området så att dessa inte kommer till skada till följd av belastningar och sättningar från markuppfyllnader.
Nya ledningar kan i allmänhet utföras utan speciell grundläggning. För djupa (över 2 m) schakter erfordras spont alternativt flacka slänter.
9.5 Schakt och fyllnadsarbeten
Generellt gäller att schakter djupare än ca 2 m bör utföras inom spont. Vid schaktarbeten med och utan spont samt fyllnadsarbeten ska hänsyn tas till risken för stabilitetsbrott. Schaktslänter och sponter ska anpassas efter jordlagrens uppbyggnad och hållfasthet, samt med beaktande av förekommande belastningar och pågående trafik intill schakt.
Schakt för källarnivå på 3 till 5 m under markytan kommer under
grundläggningsutförandet, med hänsyn till omgivningen, att kräva omfattande och kostnadskrävande förstärkningsåtgärder i form av avstyvande spont runt hela schakten.
13 (14)
andling för interngranskning\pm
Norconsult AB Väg och Bana Geoteknik
Katarina Engerberg
katarina.engerberg@norconsult.com
Daniel Svärd
daniel.svärd@norconsult.com
Kungsbacka Aranäs etapp 4 Bilaga 1
-28 -23 -18 -13 -8 -3 2
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Nivå (m)
Sammanställning
Odränerad skjuvhållfasthet, korrigerad (kPa)
IT 9 Kon, Tfu,korr IT 9 Vb Tfu,korr IT 9 CPT Tfu,korr IT 4 Kon, Tfu,korr IT 4 Vb Tfu,korr IT 4 CPT Tfu,korr IT 1 CPT Tfu,korr IT 5 CPT Tfu,korr IT 7 CPT Tfu,korr 28700V9 Kon, Tfu,korr 28700V9 Vb Tfu,korr 28975V4 Kon, Tfu,korr 28975V4 Vb Tfu,korr 28750V7 Vb Tfu,korr 28780V10 Vb Tfu,korr 28900V13 Vb Tfu,korr SCC 4 Kon, Tfu,korr SCC 4 Vb Tfu,korr SCC 106 Vb Tfu,korr SCC 107 Vb Tfu,korr NC 6 Skjuvförsök NC 6 Kon, Tfu,korr Vald Tfu
Gyt Komb Gata
gyLe 1 Komb Gata
1.71 Aranäs etapp 4
105 08 72 Sektion 1-1
Kombinerad analys
Förhållanden enligt detaljplan 2017-06-22
Ev parkeringsyta/gata/torg 10 kPa
Pålgrundlagd byggnad Pålgrundlagd byggnad
Gräns
detaljplaneområde
Name: Gata Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 22 kN/m³ Piezometric Line: 1
Unit Wt. Above Water Table: 20 kN/m³ Cohesion: 0 kPa
Phi: 45 ° Phi-B: 0 ° Name: Gyt Komb Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 16 kN/m³ C-Rate of Change: 0 kPa/m Piezometric Line: 1 Phi: 30 ° C-Top of Layer: 0 kPa Cu-Top of Layer: 10 kPa Cu-Rate of Change: 0 kPa/m C/Cu Ratio: 0.1 Name: gyLe 1 Komb Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 15 kN/m³ C-Rate of Change: 0 kPa/m Piezometric Line: 1 Phi: 30 ° C-Top of Layer: 0 kPa Cu-Top of Layer: 10 kPa Cu-Rate of Change: 0 kPa/m C/Cu Ratio: 0.1 Name: Le 1 Komb Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 15 kN/m³ C-Datum: 0 kPa C-Rate of Change: 0 kPa/m Elevation: -4 m Piezometric Line: 1 Phi: 30 °
Cu-Rate of Change: 1 kPa/m C/Cu Ratio: 0.1 Cu-Datum: 10 kPa
Skolgatan (rondell)
-11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
Le 1 od
Gyt od Gata
gyLe 1 od Gata
1.76 Aranäs etapp 4
105 08 72 Sektion 1-1
Odränerad analys
Förhållanden enligt detaljplan 2017-06-22
Ev parkeringsyta/gata/torg 10 kPa
Pålgrundlagd byggnad Pålgrundlagd byggnad
Gräns
detaljplaneområde
Name: Gata Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 22 kN/m³ Piezometric Line: 1
Unit Wt. Above Water Table: 20 kN/m³ Cohesion: 0 kPa
Phi: 45 ° Phi-B: 0 ° Name: Gyt od Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 16 kN/m³ Piezometric Line: 1 Cohesion: 10 kPa Name: gyLe 1 od Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 15 kN/m³ Piezometric Line: 1 Cohesion: 10 kPa Name: Le 1 od Model: S=f(datum) Unit Weight: 15 kN/m³ C-Datum: 10 kPa C-Rate of Change: 1 kPa/m Limiting C: 0 kPa Elevation: -4 m Piezometric Line: 1
-11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
Gyt Komb
gyLe 1 Komb Gata Btg gyLe 1 Komb
Gata
1.52 Aranäs etapp 4
105 08 72 Sektion 2-2
Kombinerad analys
Förhållanden enligt detaljplan 2017-06-22
5 kPa F>2
Pålgrundlagda byggnader alt torg/gata 10 kPa
Gräns
detaljplaneområde
Name: Gata Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 22 kN/m³ Piezometric Line: 1
Unit Wt. Above Water Table: 20 kN/m³ Cohesion: 0 kPa
Phi: 45 ° Phi-B: 0 ° Name: Btg Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 24 kN/m³ Piezometric Line: 1 Cohesion: 1000 kPa Phi: 0 °
Phi-B: 0 ° Name: Gyt Komb Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 16 kN/m³ C-Rate of Change: 0 kPa/m Piezometric Line: 1 Phi: 30 ° Name: gyLe 1 Komb Model: Combined, S=f(depth) Unit Weight: 15 kN/m³ C-Rate of Change: 0 kPa/m Piezometric Line: 1 Phi: 30 ° Name: Le 1 Komb Model: Combined, S=f(datum) Unit Weight: 15 kN/m³ C-Datum: 0 kPa C-Rate of Change: 0 kPa/m Elevation: -4 m Piezometric Line: 1 Phi: 30 °
-11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
Le 1 Od
Gyt
gyLe 1 Od Gata Btg gyLe 1 Od
Gata
1.55 Aranäs etapp 4
105 08 72 Sektion 2-2
Odränerad analys
Förhållanden enligt detaljplan 2017-06-22
5 kPa F>2
Pålgrundlagda byggnader alt torg/gata 10 kPa
Gräns
detaljplaneområde
Name: gyLe 1 Od Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 15 kN/m³ Piezometric Line: 1 Cohesion: 10 kPa Name: Le 1 Od Model: S=f(datum) Unit Weight: 15 kN/m³ C-Datum: 10 kPa C-Rate of Change: 1 kPa/m Limiting C: 0 kPa Elevation: -4 m Piezometric Line: 1 Name: Gata Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 22 kN/m³ Piezometric Line: 1
Unit Wt. Above Water Table: 20 kN/m³ Cohesion: 0 kPa
Phi: 45 ° Phi-B: 0 ° Name: Btg Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 24 kN/m³ Piezometric Line: 1 Cohesion: 1000 kPa Phi: 0 °
Phi-B: 0 ° Name: Gyt
Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 16 kN/m³ Piezometric Line: 1 Cohesion: 10 kPa
-11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
Idrottshall 2
2B Gymnasiegatan
INLAGSBY 1
4:6
BC GATA TORG
SKC
p 1 VI m 1
p 1 V
m 1 p 1
VII m 1 m 2
m 2 m 2
v 1
v 1 v 1
UTNYTTJANDEGRAD/FASTIGHETSINDELNING
kvm bruttoarea ovan mark, exklusive komplementbyggnader.
byggnader
Placering p
1Utformning och omfattning V
VI VII
hisstopp, anordnas.
v
1meter i RH2000.
m
1m
2kraft GATA
TORG Kvartersmark
BC SKC
PLANKARTA
koordinatsystemet SWEREF 991200
ORIENTERINGSKARTA
Beslutsdatum Instans
i Kungsbacka stad
Kungsbacka kommun
2017-04-06
Antagande
Laga kraft
50 m 20
Skala 1:500 i A1, 1:1000 i A3
0 10 30 40