PM Geoteknik Pdf, 3 MB.

(1)

PM Geoteknik

Sörstafors 6:1, Hallstahammar

(2)

n: [Godkänd version] Status: Under arbete port Sparat: 2021-01-20 13:21

Uppdragsnamn Sörstafors 6:1

Hallstahammars kommun Hallstahammar

Uppdragsgivare Sörstafors bruk Fritslavägen 34 511 57 Kinna Vår handläggare

Gunnar Lindberg

Datum 2021-12-22

Senast rev. datum

Innehåll

1 Objekt ... 3

2 Ändamål ... 3

3 Utförda undersökningar ... 3

3.1 Geotekniska undersökningar ... 3

3.2 Övriga underlag ... 4

4 Styrande dokument ... 4

5 Geoteknisk kategori ... 4

6 Planerade konstruktioner ... 4

7 Topografi, mark- och geotekniska förhållanden ... 4

8 Stabilitet (ras och skred) ... 6

8.1 Stabilitetsberäkningar ... 6

8.2 Val av erforderlig säkerhetsfaktor ... 7

8.3 Beräkningssektioner ... 8

8.4 Härledda och valda värden ... 9

8.5 Resultat ... 13

8.6 Osäkerheter ... 14

8.7 Stabilitetshöjande åtgärder ... 15

9 Marksättningar ... 15

10 Erosion ... 15

11 Grundläggning av byggnader ... 15

12 Förslag till kompletterande undersökningar ... 15

13 Bilagor ... 15

(3)

1 Objekt

Bjerking AB har på uppdrag av Sörstafors Bruk AB genom Nordqvist Assistans AB utfört geoteknisk utredning och undersökning på fastigheten Sörstafors 6:1 som underlag för detaljplan. Det undersökta området ligger i Sörstafors i Hallstahammars kommun intill Kolbäcksån, se Figur 1.

Figur 1. Ungefärligt undersökt område (inringat). Bild från Miljöteknisk undersökning Relement.

2 Ändamål

Syftet med uppdraget har varit att klarlägga geotekniska förhållanden och förutsättningar inför upprättande av detaljplan.

Denna PM utgör underlag för projektering och ingår inte i ett eventuellt förfrågningsunderlag.

3 Utförda undersökningar

3.1 Geotekniska undersökningar

Resultatet av utförda undersökningar framgår av MUR (Markteknisk undersökningsrapport – Geoteknik) med uppdragsnummer 21U1762, daterad 2021-12-22 och upprättad av Bjerking AB.

(4)

3.2 Övriga underlag

Följande övriga handlingar har utgjort underlag för undersökningen:

• 3dmodell.dwg erhållen 2021-11-22.

• Höjdsättningsskiss Skiss 211021 erhållen 2021-10-27 från Arkitekt Hans Jönsson exark.

• MSB:s översvämningskarta vid Kolbäcksån.

• Översiktlig stabilitetskartering i finkorniga jordarter, utförd av MSB.

4 Styrande dokument

Denna PM ansluter till SS-EN 1997 med tillhörande nationell bilaga enligt Boverkets föreskrifter och allmänna råd om tillämpning av europeiska konstruktionsstandarder (Eurokoder), BFS 2019:1, EKS 11.

5 Geoteknisk kategori

Utredningen är utförd i enlighet med geoteknisk kategori 2 (GK2).

6 Planerade konstruktioner

Planerade konstruktioner framgår av ritning G-10.1-01.

Nivå för lägsta golv är för närvarande inte bestämt.

7 Topografi, mark- och geotekniska förhållanden

Marknivån i de sonderade punkterna varierar mellan + 12,5 och + 21,2. Marken sluttar i huvudsak från väster mot Kolbäcksån i öster. Förutom Kolbäcksån, så skär Svenbybäcken igenom området.

Marken inom aktuella områden utgörs av ängsmark som till viss del är bevuxen med i huvudsak lövträd. Vissa delar av ängsmarken utgöras av fyllning. Övriga områden utgörs av asfalterade och grusade ytor och gator inom det före detta bruket.

Jorden inom aktuellt område för planerad bebyggelse består i huvudsak överst av 0 – 0,5 m fyllning av sand, grus, silt och torrskorpelera eller sand, grus och humus eller grus, sand och växtdelar på 0,2 – 2 m siltig torrskorpelera på upp till 12 m siltig lera som ställvis är gyttjig och sandig vilande på friktionsjord (troligtvis sand) med låg - medelhög lagringstäthet.

Materialtyp och tjälfarlighetsklass framgår av bilagor i MUR med laboratorieundersökningar. För vissa nivåer framgår även vattenkvot och konflytgräns. Kompressionsförsök av typ CRS har utförts på leran. Dessa resultat redovisas i bilagor i MUR.

Berg i dagen förekommer inte inom aktuellt område. I de borrpunkter där jordbergsondering med kontroll av bergets nivå utförts, så ligger bergets överkantsnivå som högst ca 3 m under markytan. I normalfallet ligger bergets nivå djupt under markytan. Enligt SGU berggrundskarta består berget av sur intrusivbergart (granit, granodiorit, monzonit mm).

(5)

Figur 2. Utdrag ur SGU:s jordartskarta.

Grundvattnets trycknivå har uppmätts i grundvattenrör 21B06GVR och har under perioden 2021-08-25 – 2021-11-15 varierat mellan +15,0 och +15,2 vilket motsvarar 0,5 m resp. 0,3 m under befintlig marknivå.

Grundvattnets trycknivå har uppmätts i grundvattenrör 21B20GVR och har under perioden 2021-09-17 – 2021-11-15 varierat mellan +14,4 och +14,6 vilket motsvarar 3 m resp. 2,8 m under befintlig marknivå.

Grundvattnets trycknivå har uppmätts i grundvattenrör 21B26GVR och har under perioden 2021-09-17 – 2021-11-15 varierat mellan +14,6 och +14,6 vilket motsvarar 4 m under befintlig marknivå.

(6)

Grundvattenytans trycknivå bedöms delvis styras av vattennivån i Kolbäcksån.

8 Stabilitet (ras och skred)

8.1 Stabilitetsberäkningar

Stabiliteten har utretts för befintliga förhållanden och för den markanvändning som planen medger.

Utredning av stabilitetsförhållanden för planläggning har utförts som detaljerad utredning (Figur 3).

Stabilitetsberäkningar utförts enligt Skredkommissionens Rapport 3:95 och IEG Rapport 4:2010 med totalsäkerhetsmetoden, dvs. karakteristiska värden för laster och härledda värden på materialparametrar används.

Stabilitetsberäkningar utförts med GS Stability Version 22.0.0.0 (Trimble, 2020) med beräkningsmetoden Beast 2003.

(7)

SGI:s kartunderlag för skred, ras och erosion redovisar aktuellt område och intill liggande riskområden (Figur 4).

Figur 4. Översiktlig stabilitetskartering i finkorniga jordarter, utförd av MSB (SGI:s kartunderlag om ras, skred och erosion https://gis.swedgeo.se/rasskrederosion/)

8.2 Val av erforderlig säkerhetsfaktor

Erforderlig säkerhetsfaktor väljs enligt IEG Rapport 4:2010 (Figur 5). Efter bedömning av gynnsamma och ogynnsamma faktorer (till exempel konsekvenser av skred, jordens egenskaper, omfattning av undersökningen och ytvattenförhållanden) väljs erforderliga säkerhetsfaktorer:

• Fc ≥ 1,60

• Fkomb ≥ 1,45

(8)

Figur 5. Val av rekommenderad säkerhetsfaktor (IEG Rapport 4:2010).

8.3 Beräkningssektioner

Stabilitetsförhållandena har kontrollerats i sektioner 1, 2, 4, 6, 7, 8, 9 och 10 (Figur 6).

(9)

Figur 6. Beräkningssektioner.

8.4 Härledda och valda värden

Vattenstånd

Vattenståndet i Svenbybäcken har mätts i november 2021 med GNSS-Rtk och varierar mellan ca +13 i områdets nordvästra del (ungefär sektion 9) och +12,6 i områdets sydöstra del (söder om sektion 10). För stabilitetsberäkningar används lägre vattenstånd med ledning av

torrskorpelerans underkant.

Vattenståndet i Kolbäcksån har mätts i augusti 2021 på nivån +14,8 uppströms och +12,2 nedströms. För stabilitetsberäkningar har lägre nivåer använts, delvis med ledning av jordlagerföljden (dvs. torrskorpelerans underkant): +14 uppströms och +10,5 nedströms.

Materialparametrar för jord Valda värden redovisas i Tabell 1.

Under Svenbybäcken används lägre skjuvhållfasthet, i enlighet med de utförda vingförsöken samt med förväntat beteende (lägre skjuvhållfasthet på grund av avlastning under bäcken).

(10)

Tabell 1. Härledda värden för jord.

Materialparameter Jordlager Valt värde

Odränerad skjuvhållfasthet 𝑐̅ _𝑢

Torrskorpelera

30 kPa

Friktionsvinkel 𝜙´̅̅̅ 30°

Effektiv kohesion c´ 0,1 * 𝑐̅ _𝑢

Tunghet γ över GVY 18 kN/m³

Effektiv tunghet γ’ under GVY 8 kN/m³

Odränerad skjuvhållfasthet 𝑐̅ 𝑢

Lera

25 kPa (sektion 4) Enligt Figur 7, Figur 8

och Figur 9

Friktionsvinkel 𝜙´̅̅̅ 30°

Effektiv kohesion c´ 0,1 * 𝑐̅ _𝑢

Tunghet γ över GVY 17 kN/m³

Friktionsvinkel 𝜙´̅̅̅

Naturligt packad friktionsjord

38°

Tunghet γ över GVY 19 N/m³

Friktionsvinkel 𝜙´̅̅̅

Packad fyllning

42°

Tunghet γ över GVY 18 N/m³

(11)

Figur 7. Valt värde för sektion 1 och 2.

+8,0 +9,0 +10,0 +11,0 +12,0 +13,0 +14,0 +15,0 +16,0 +17,0

0 10 20 30 40 50

Nivå

Odränerad skjuvhållfashtet [kPa]

21B39 Vb 21B46 Kv 21B37 CPT 21B39 CPT 21B46 CPT Valt värde

(12)

Figur 8. Valt värde för sektion 6, 7, 8 och 10.

+4,0 +5,0 +6,0 +7,0 +8,0 +9,0 +10,0 +11,0 +12,0 +13,0 +14,0 +15,0 +16,0

0 10 20 30 40 50 60

Nivå

21B15 Vb 21B53 Vb 21B54 Vb 21B55 Vb 21B56 Vb 21B20 Kv 21B10 CPT 21B11 CPT 21B14 CPT 21B15 CPT 21B18 CPT 21B20 CPT Valt värde Bäcken

(13)

Figur 9. Valt värde för sektion 9.

8.5 Resultat

Stabilitetsberäkningar har utförts för dagens situationer samt för planerade uppfyllnader enligt arkitektritning. Hänsyn till framtida risk för översvämning pga. framtida klimatpåverkan har därvid tagits vid höjdsättning av marken. Där det är uppenbart att den planerade höjdsättningen inte försämrar stabiliteten (till exempel därför att uppfyllnader utförs för långt bort från bäcken) har inte beräkningar utförts. Resultaten är över lag tillfredställande; endast i två

beräkningssektioner uppfylls bara ett av de två rekommenderade på säkerhetsfaktorerna mot jordskred.

Resultaten framgår av Tabell 2 och Tabell 3. Otillfredsställande stabilitet redovisas i fetstil.

+4,0 +5,0 +6,0 +7,0 +8,0 +9,0 +10,0 +11,0 +12,0 +13,0 +14,0

0 10 20 30 40 50 60

Nivå

21B50 Vb

21B51 Vb

21B52 Vb

21B06 Kv

21B02 CPT

21B05 CPT

21B06 CPT

Valt värde

(14)

Tabell 2. Säkerhetsfaktorer mot skred, dagens situation.

Sektion Odränerad analys Fc Kombinerad analys Fkomb

1 2,60

(plan glidyta: 2,40)

1,92 (plan glidyta: 1,93)

2 1,88 1,53

4 1,84 1,51

6 1,91 1,17

7 3,21 1,67

8 2,25 (norr om bäcken) 1,49 (norr om bäcken)

9 2,54 1,45

10 1,92 1,24

Tabell 3. Säkerhetsfaktorer mot skred med planerade uppfyllnader enligt arkitektritning

Sektion Odränerad analys Fc Kombinerad analys Fkomb

6 1,88 1,79 (stor glidyta)

7 1,79 1,71 (stor glidyta)

8 1,74 (söder om bäcken) 1,66 (söder om bäcken)

I sektion 6, öster om Svenbybäcken eller snarare för östra slänten i bäcken, uppnås inte tillräckligt säkerhet mot skred för dagens situation vid beräkning med kombinerad analys.

Säkerheten är dock tillräcklig vid beräkning för odränerad analys. Beräknat skred med för låg säkerhetsfaktor är lokalt i området nära bäcken och har liten utbredning i sidled. Öster om Svenbybäcken planeras inga uppfyllnader eller någon nybyggnation. Stabiliteten öster om Svenbybäcken varken förbättras eller försämras av planerade uppfyllnader väster om bäcken.

I sektion 10, väster om Svenbybäcken eller snarare för västra slänten i bäcken, uppnås inte tillräckligt säkerhet mot skred för dagens situation vid beräkning med kombinerad analys.

Säkerheten är dock tillräcklig vid beräkning för odränerad analys. Beräknat skred med för låg säkerhetsfaktor är lokalt i området nära bäcken och har liten utbredning i sidled. Befintliga byggnader öster om bäcken planeras att bevaras.

8.6 Osäkerheter

Stabilitetsförhållandena är i stor del beroende på okända eller osäkra faktorer såsom:

• Släntgeometrin utmed Kolbäcksån.

• Jordlagerföljden norr om Svenbybäcken.

• Vattenståndet uppströms och nedströms av dammen och slussen (Konung Karl XI sluss). Hur påverkar Sörstafors vattenkraftstationen de högsta och lägsta nivåerna?

• Framtida planer för vattenkraftverket.

• Jordlagerföljden under Kolbäcksån.

Kompletterande stabilitetsberäkningar bör utföras med partialkoefficientmetoden (IEG Rapport 6:2008) när området har höjdsatts mer i detalj i ett senare skede. Om dagvattendammar / fördröjningsdiken ska anläggas i området ska stabilitetsförhållandena kontrolleras för dessa.

(15)

8.7 Stabilitetshöjande åtgärder

Vid de två sektioner där säkerhetsfaktorn för jordskred lokalt ej är tillfredställande, så kan t.ex.

bäckens slänter justeras så att släntlutningen blir flackare. Avlastning av släntkrönet kan ske genom att lokalt sänka marknivån närmast bäcken. Alternativt kan markförstärkningsåtgärder utföras, t.ex. genom att ersätta del av befintlig jord i släntkrön med lättfyllning. Detaljprojektering av detta kan ske i ett senare skede.

9 Marksättningar

För de nu planerade uppfyllnaderna bedöms sättningarna bli i storleksordningen några centimeter. Kompressionsförsök av typ CRS har utförts i tre borrpunkter och på sex nivåer.

Några markförstärkningsåtgärder bedöms i nu läget inte behövas för mark och ledningar.

10 Erosion

Planerade byggnader och uppfyllnader bedöms ur geoteknisk synpunkt inte öka risken för erosion. Vid projektering av dagvattenhantering bör dock risk för erosion beaktas.

11 Grundläggning av byggnader

Planerade byggnader kan grundläggas på tjälsäkert sätt med traditionella metoder såsom plattgrundläggning, pålning mm. Byggbarheten är god.

12 Förslag till kompletterande undersökningar

Inför detaljprojektering ska kompletterande geoteknisk utredning och undersökning utföras.

13 Bilagor

Bilaga 1 Sörstafors stabilitetsberäkningar (24 sidor)

Bjerking AB

Granskad av

Gunnar Lindberg 010 211 84 55

gunnar.lindberg @bjerking.se

Benjamin Charbit 010 211 85 36

benjamin.charbit@bjerking.se

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)