GEOTEKNISKA EGENSKAPER OCH
SLÄNTSTABILITET
DEL AV OSDAL 7
2015-04-17
Uppdrag:
261532, Geotekniska undersökningar del av Osdal 7
Titel på rapport:
Geotekniska egenskaper och släntstabilitet, Del av Osdal 7
Status:
Slutrapport
Datum:
2015-04-17
Medverkande
Beställare:
Ulricehamns Kommun
Kontaktperson:
Kajsa Rieden
Konsult:
Tyréns AB, Geoteknik Region Väst
Uppdragsansvarig:
Tim Björkman
Handläggare:
Tim Björkman
Fältingenjör:
Jonas Forslund
Redovisning:
Caroline Apell
Kvalitetsgranskare:
Victoria Svahn
Författare: Tim Björkman
Datum: 2015-04-17
Handlingen granskad av: Victoria Svahn
Datum: 2015-04-17
Tyréns AB
Lilla Badhusgatan 2
411 21 Göteborg
Besök: Lilla Badhusgatan 2
Tel: 010 452 20 00
www.tyrens.se
Säte: Stockholm
Org.Nr: 556194-7986
O:\GBG\261532\G\_Text\ProjekteringsPM_2015-04-02.docx
Version: 2014-03-24
2015-04-17
Innehållsförteckning
1
2
3
4
Inledning............................................................................................................. 5
1.1
Allmänt .................................................................................................................. 5
1.2
Syfte ..................................................................................................................... 5
1.3
Metod .................................................................................................................... 5
Underlag ............................................................................................................. 6
2.1
Tidigare utredningar .............................................................................................. 6
2.2
Nyttjade dokument ................................................................................................ 6
Förutsättningar .................................................................................................. 6
3.1
Markförhållanden................................................................................................... 6
3.2
Säkerhetsfaktor ..................................................................................................... 6
3.3
Markbelastningar ................................................................................................... 6
Stabilitetsberäkningar ....................................................................................... 7
4.1
5
Resultat................................................................................................................. 7
Slutsats och rekommendationer....................................................................... 7
Bilagor:
Bilaga 1 – Plan och Sektionsritning (2 sidor)
Bilaga 2 – Resultat CPT-sondering (4 sidor)
Bilaga 3 – Utvärdering av dimensionerande värden (2 sidor)
Bilaga 4 – Stabilitetsberäkningar (1 sida)
Uppdrag: 261532 – Del av Osdal 7
Beställare: Ulricehamns kommun
2015-04-17
Slutrapport
O:\GBG\261532\G\_Text\ProjekteringsPM_2015-04-02.docx
Version: 2015-04-17
3(7)
Uppdrag: 261532 – Del av Osdal 7
Beställare: Ulricehamns kommun
2015-04-17
Slutrapport
O:\GBG\261532\G\_Text\ProjekteringsPM_2015-04-02.docx
Version: 2015-04-17
4(7)
1
Inledning
1.1 Allmänt
Tyréns AB har på uppdrag av Ulricehamns kommun utfört geotekniska undersökningar samt
kontrollerat stabilitet för att möjliggöra byggnation inom del av fastigheten Osdal 7, Ulricehamn,
se Figur 1. Ulricehamns Energi AB ämnar uppföra en transformatorstation på släntkrönet med
2
ungefärlig area 3,3x5,6 m och en beräknad vikt om cirka 40 ton.
Figur 1. Ungefärligt planområd inom streckad cirkel.
1.2 Syfte
Syftet med denna rapport är att klargöra markens lämplighet för planerad markanvändning och
eventuella restriktioner, genom att utreda de geotekniska förutsättningarna som underlag till en
uppdaterad detaljplan för del av fastigheten Osdal 7.
1.3 Metod
Två stycken CPT-sonderingar har utförts för att säkerställa jordlager och materialparametrar.
Grundvattenytan har utvärderats ur sonderingsresultaten tillsammans med att observationer har
utförts i provtagningshålen. Se Bilaga 1 för plan och sektion över sonderingarna och Bilaga 2 för
resultat från sonderingarna.
Aktuell angränsande slänt är inmätt med GPS och redovisas i sektion i Bilaga 1.
Utvärdering av materialparametrar sker i enlighet med SGI Information 1 samt SGI Information
15.
Uppdrag: 261532 – Del av Osdal 7
Beställare: Ulricehamns kommun
2015-04-17
Slutrapport
O:\GBG\261532\G\_Text\ProjekteringsPM_2015-04-02.docx
Version: 2015-04-17
5(7)
Beräkningar av släntstabilitet sker i enlighet med gällande europastandarder inom geoteknik
(IEG, Rapport 6:2008). Säkerhetsklass väljs till SK2.
2
Underlag
2.1 Tidigare utredningar
Tidigare utredningar som har nyttjats i denna utredning är:
·
Utlåtande över geoteknisk undersökning inom Stg 577 m m i Ulricehamn, Ulricehamns
kommun. Upprättat av K-Konsult, daterad 1986-05-12.
2.2 Nyttjade dokument
3
·
Statens geotekniska institut (2007). Jords egenskaper SGI Information 1. Linköping.
·
Statens geotekniska institut (2007). CPT-Sondering SGI Information 15. Linköping.
·
Implementeringskommission för Europastandarder inom Geoteknik, IEG, Rapport
6:2008 (EN 1997-1 Kapitel 11 och 12, Slänter och bankar)
·
Svensk Byggtjänst, AMA Anläggning 13
Förutsättningar
3.1 Markförhållanden
Marknivåer inom aktuellt område varierar från cirka +178 vid släntkrön till +168 vid släntfot.
Sonderingar påvisar 0-1,5 meter tjocka fyllningsmassor underlagrad av naturligt avlagrad sand
med varierande inslag av större och mindre fraktioner. Grundvattenytan bedöms ur
undersökningar ligga på nivå +164,5, vilket i stort sett överensstämmer med Åsundens
vattenyta (+164,1), från denna nivå modelleras grundvattentrycket hydrostatiskt.
Lagringstätheten för sanden är generellt medelhög i ytan ökande till hög på några meters djup,
även om en viss variation kan ses. Sandens benämns som medelfast till fast och densiteten
bestäms till 18 kN/m 3 ovan grundvattenytan respektive 20 kN/m 3 under grundvattenytan.
Fyllningens densitet ansätts till 20 kN/m 3.
Friktionsvinkeln för sanden utvärderas till mellan 35 och 37˚. Friktionsvinkel för fyllningen
ansätts till 37˚.
Dimensionerande parametrar redovisas i Bilaga 3.
3.2 Säkerhetsfaktor
IEG, Rapport 6:2008 kravställer att säkerhetsfaktorn vid beräkning i stabilitetsprogram
överstiger 1,0 i SK2.
3.3 Markbelastningar
I utförda stabilitetsberäkningar har en markbelastning motsvarande 25 kPa ansatts vid
släntkrön. Denna last beräknas motsvara lasten från en transformatorstation med vikten 45 ton
och arean 18,5 m 2. Trafiklast på intilliggande väg ingår också i beräkningen och ansätts, i
enlighet med IEG, Rapport 6:2008, till 10 kPa.
Uppdrag: 261532 – Del av Osdal 7
Beställare: Ulricehamns kommun
2015-04-17
Slutrapport
O:\GBG\261532\G\_Text\ProjekteringsPM_2015-04-02.docx
Version: 2015-04-17
6(7)
4
Stabilitetsberäkningar
Stabiliteten har analyserats med glidyteberäkningar utförda i stabilitetsprogrammet GeoStudio
2012 SLOPE/W version 8.0. Beräkningsmodell Morgenstern-Prices med antagandet om
cirkulärcylindriska glidytor, har nyttjas.
Beräkningar har utförts som en dränerad analys. I beräkningarna har ingen hänsyn tagits till
tredimensionella effekter. Sektion A-A som modellerats redovisas i plan och sektion i Bilaga 1.
4.1 Resultat
Utförda beräkningar visar att säkerhetsfaktorn för ovan nämnda beräkningar uppgår till 1,04,
vilket uppfyller kravet på en säkerhetsfaktor över 1,00, se Bilaga 4.
5
Slutsats och rekommendationer
Utförda geotekniska undersökningar och stabilitetsberäkningar visar att markbelastningar upp
2
till 45 ton kan tillåtas, förutsatt att belastningen sker över en area om minst 3,3x5,6 m . Därmed
anses att planerad transformatorstation kan placeras enligt förslag och tillfredsställande
säkerhet mot skred erhålls. Utförd analys gäller så länge släntens geometri inte förändras.
Mot bakgrund av att fyllningens egenskaper kan variera rekommenderas dock att stationen inte
placeras närmare än 1 meter från släntkrönet. Vid grundläggning bör fyllningsmassorna under
bottenplattan schaktas ur till naturligt avlagrad sand och ersättas med material av materialtyp 2,
vars densitet ej överstiger 20 kN/m3 (tjälfarlighetsklass 1), exempelvis sand eller grus, se Tabell
1.
Tabell 1. Fyllningsmaterial för väg, bro, byggnad m m, ur AMA Anläggning 13, CE/1.
Uppdrag: 261532 – Del av Osdal 7
Beställare: Ulricehamns kommun
2015-04-17
Slutrapport
O:\GBG\261532\G\_Text\ProjekteringsPM_2015-04-02.docx
Version: 2015-04-17
7(7)
OSDAL
7
-
Hotell
Bogesund
8
-
NORRA KULLAGA
TAN
Bilaga 2
Projekt
Projekt nr
Plats
Borrhål
Datum
CPT-sondering utförd enligt prEN ISO 22476-1.11
Förborrningsdjup
Start djup
Stopp djup
Grundvattennivå
0
5
176.30 m
176.30 m
167.46 m
164.70 m
10
Referens
Nivå vid referens 178.30 m
Förborrat material Fyllning
Geometri
Normal
Spetstryck qt (MPa)
15
20
25
30
35
40 0
Vätska i filter
Glycerol
Borrpunktens koord.
Utrustning
Geotech
Sond nr
4544
100
Friktion ft (kPa)
200
300
-100
-50
Portryck u, uo, Du (kPa)
0
50
0
Friktionskvot Rft (%)
20
40
60
800.0000
DEL AV OSDAL 7
261532
Ulricehamn
TY1
2015-03-31
Portrycksparameter Bq
0.0005
0
Lutning (grader)
2
4
6
178.0
177.5
177.0
176.5
176.0
175.5
175.0
DU
174.5
Uo
174.0
173.5
DU
173.0
Uo
Nivå (m)
172.5
172.0
DU
171.5
171.0
Uo
170.5
DU
170.0
169.5
Uo
169.0
DU
168.5
168.0
167.5
1 (4)
O:\GBG\261532\G\Utvärdering\TY1_cpt.CPW
2015-04-01
Bilaga 2
Projekt
Projekt nr
Plats
Borrhål
Datum
CPT-sondering utvärderad enligt SGI Information 15 rev.2007
Referens
Nivå vid referens 178.30 m
Grundvattenyta 164.70 m
Startdjup
176.30 m
Klassificering
0
Förborrningsdjup
Förborrat material
Utrustning
Geometri
2
176.30 m
Fyllning
Geotech
Normal
Odränerad skjuvhållfasthet tfu (kPa)
4
6
8
10
12
14
Utvärderare
Tim Björkman
Datum för utvärdering 2015-04-01
16
18 0
Friktionsvinkel (o)
10
20
30
40
50 0
20
Relativ lagringstäthet ID (%)
40
60
80
100
120 0
10
20
30
DEL AV OSDAL 7
261532
Ulricehamn
TY1
2015-03-31
Modul (MPa)
50
60
40
70
80
90
100
110
120
178.0
177.5
177.0
176.5
x
x
176.0
x
x
x
x
x
x
x
x+
+
o
o
+
+
Svensk empiri
Lunne, överkonsoliderad
Lunne, normalkonsoliderad
o
o
Med
x
175.5
x
x
x+
x
x+
x
175.0
x
x
x
x+
o
o
x
+
o
x
+
o
o
L
x
x
174.5
x+
x
Med
x
x
o
x
x+
o
D
x
174.0
173.5
x
x+
Med
x
x
D
x
x
x
x
Med
x
x
x
x
x
173.0
o
o
x
+
o
x
+
x
o
x
+
o
Nivå (m)
D
x
x
x
o
x
x
x
x
x
x
+
o
x
+
x
x
o
x+
x
x
Med
+x
x
x
Sa
171.0
o
x+
x
x
o
+
o
+
x
o
x+
x
x
x
x
x
x
o
x
+
o
x
+
o
D
x
170.0
x
x
169.0
Med
+x
o
o
x
x
x
+x
x
x
+x
x
+
x
x
x
o
o
o
+
o
+
x
x
o
x+
x
x
x
o
+x
x
x
o
o
x+
x
x
x
+
x
x
o
+x
x
x
o
x
+
x
x
169.5
x
+
x
x
168.0
+
x
x
171.5
168.5
o
x
x
170.5
o
+
x+
x
172.0
o
+
x
x
172.5
+
x
x
o
x
+
x
o
x
o
+
x
o
167.5
2 (4)
O:\GBG\261532\G\Utvärdering\TY1_cpt.CPW
2015-04-01
Bilaga 2
Projekt
Projekt nr
Plats
Borrhål
Datum
CPT-sondering utförd enligt prEN ISO 22476-1.11
Förborrningsdjup
Start djup
Stopp djup
Grundvattennivå
0
5
167.20 m
167.20 m
159.76 m
164.70 m
10
Referens
Nivå vid referens 168.20 m
Förborrat material Fyllning
Geometri
Normal
Spetstryck qt (MPa)
15
20
25
30
35
40 0
20
Vätska i filter
Glycerol
Borrpunktens koord.
Utrustning
Geotech
Sond nr
4544
40
Friktion ft (kPa)
60
80
100
120
140-100
-50
Portryck u, uo, Du (kPa)
0
50
0
Friktionskvot Rft (%)
5
10
15
200.0000
DEL AV OSDAL 7
261532
Ulricehamn
TY2
2015-03-31
Portrycksparameter Bq
0.0001
0.00020
Lutning (grader)
2
4
6
168.0
167.5
167.0
166.5
166.0
DU
Uo
165.5
165.0
DU
164.5
Uo
164.0
163.5
DU
163.0
Uo
Nivå (m)
162.5
DU
162.0
161.5
Uo
161.0
DU
160.5
160.0
DU
159.5
159.0
158.5
158.0
157.5
3 (4)
O:\GBG\261532\G\Utvärdering\TY2_cpt.CPW
2015-04-01
Bilaga 2
Projekt
Projekt nr
Plats
Borrhål
Datum
CPT-sondering utvärderad enligt SGI Information 15 rev.2007
Referens
Nivå vid referens 168.20 m
Grundvattenyta 164.70 m
Startdjup
167.20 m
Klassificering
0
Förborrningsdjup
Förborrat material
Utrustning
Geometri
2
167.20 m
Fyllning
Geotech
Normal
Odränerad skjuvhållfasthet tfu (kPa)
4
6
8
10
12
14
Utvärderare
Tim Björkman
Datum för utvärdering 2015-04-01
16
18 0
Friktionsvinkel (o)
10
20
30
40
50 0
20
Relativ lagringstäthet ID (%)
40
60
80
100
120 0
10
20
30
DEL AV OSDAL 7
261532
Ulricehamn
TY2
2015-03-31
Modul (MPa)
50
60
40
70
80
90
100
110
120
168.0
167.5
x
167.0
x
x
x
x
+
o
x
+
x
+
o
Med
x
166.5
x
x
166.0
D
x
Med
x
x
x
x
o
x
x
x
o
+
+
x
x
Svensk empiri
Lunne, överkonsoliderad
Lunne, normalkonsoliderad
o
o
+
x
x
o
+
x
+
o
x
+x
o
D
165.5
x
x
x
x
x
165.0
+x
x+
x
x
o
x
x
o
+
x
o
+
o
Med
x
164.5
x
x
x
x
x
x
x
x
Nivå (m)
160.5
160.0
+
o
x
+
o
x
+
x
+
x
x
o
+
x
x
o
x
o
+
x
x
x
o
o
+
x
x
x
+
+x
x
x
o
+
x
x
o
+x
x
x
x
x
o
x
+
x
x
x
x
x
o
x
+
x
o
x
x
x
o
x
+
x
x
161.0
o
x
x
o
o
+
x
x
x
o
+x
x
x
161.5
+
x
x
x
D
o
o
+
x
x
162.5
x
x
x
162.0
+
+x
x
x
163.0
o
x
x
Sa
+
x
x
163.5
o
x
x
164.0
+
o
x
+
+
+
o
x
x
o
o
159.5
159.0
158.5
158.0
157.5
4 (4)
O:\GBG\261532\G\Utvärdering\TY2_cpt.CPW
2015-04-01
Bilaga 3
Utvärdering av dimensionerande värden, DEL AV OSDAL 7
Friktionsvinkel
Karakteristisk friktionsvinkel, sand
Karakteristisk friktionsvinkel, fyllning
Partialkoefficient
Omräkningsfaktor
Dimensionerande friktionsvinkel, sand
Dimensionerande friktionsvinkel, fyllning
ϕ´k [°]
35
ϕ´k [°]
γФ' [-]
η [-]
ϕ´D[°]
ϕ´D[°]
37
1,3
1,0
28
γk [kN/m3]
γk [kN/m3]
γk [kN/m3]
η [-]
γk [kN/m3]
γk [kN/m3]
γk [kN/m3]
18
20
20
1,0
18
20
20
γd [-]
FEN
SK2
0,91
1,0
Qkj [kPa]
Qd [kPa]
Gkj [kPa]
Gd [kPa]
10
12,7
25
25
30
æ 1
ö
f'd = tan-1 çç
´hf ' ´ tanf ' ÷
÷
è g f'
ø
Densitet
Karakteristisk densitet, sand (ovan gvy)
Karakteristisk densitet, sand (under gvy)
Karakteristisk densitet, fyllning
Omräkningsfaktor
Dimensionerande densitet, sand (ovan gvy)
Dimensionerande densitet, sand (under gvy)
Dimensionerande densitet, fyllning
Säkerhetsklass
Vald säkerhetsklass
Partialkoefficient
Säkerhetsfaktor
Laster
Variabel last (trafiklast)
Dim variabel last
Permanent last (last från byggnad)
Dim permanent last
Uppdrag: 261532, DEL AV OSDAL 7
Beställare: Ulricehamns kommun
1(2)
2015-04-15
Bilaga 3
Utvärdering av omräkningsfaktorn η
h = h1 ´ h 2 ´ h 3 ´ h 4 ´ h 5 ´ h 6 ´ h 7 ´ h 8
η1 beaktar egenskapens naturliga variation, definierad i form av varianskoefficienten Vx
η2 beaktar antal oberoende undersökningar n
η3 beaktar osäkerhet relaterad till bestämning av jordens egenskaper
η4 beaktat geokonstruktionens närhet till undersökningspunkt
η5 beaktar omfattninga av den del av marken som bestämmer beteendet hos geokonstruktionen
i det betraktade gränstillståndet
η6 beaktar geokonstruktionens förmåga att överföra last från veka till fasta delar i marken
η7 beaktar typ av brottmekanism (sprött eller segt)
η8 beaktar parameterns betydelse i förhållande till andra lastgivande eller mothållande parametrar
Värden för η(1,2) vid utvärdering av Ф' (i naturligt lagrad friktionsjord??)
Jordtyp
Silt och sand
Grus och morän
VФ
6%
6%
n=1
0,90
0,90
n=2
0,95
0,95
n=3
1,00
1,00
Värden för η3 vid utvärdering av Ф' i naturligt lagrad friktionsjord
Inverkande faktorer
CPT/Hejarsondering har ej utförts (endast enklare sonderingsmetoder nyttjas)
Hejarsondering har utförts
CPT-sondering har utförts
η3
0,90
0,95
1,00
Värden för η(4, 5, 6, 7) (vid utvärdering av Ф' i naturligt lagrad friktionsjord)
Omfattning av brottyta, konsekvens av brott
Stor brottyta
Liten brottyta, liten konsekvens av brott
Medelvärde/
Svag zon
Medel
Svag zon
Avstånd till undersökning
η(4,5,6,7)
-
1,00
0,95
-
-
1,00
Kort
Långt
Kort
Långt
1,00
0,95
0,95
0,90
Medel
Liten brottyta, stor konsekvens av brott
Svag zon
Uppdrag: 261532, DEL AV OSDAL 7
Beställare: Ulricehamns kommun
2(2)
2015-04-15
Bilaga 4
Släntstabilitet, Sektion A-A
261532, DEL AV OSDAL 7, Ulricehamn
Analys: Dränerad analys
Metod: Morgenstern-Price
Skala: 1:300 (A4)
Längdenhet: Meter
1,2
1,04
Name: Sand
Model: Mohr-Coulomb
Unit Weight: 20 kN/m³
Cohesion': 0 kPa
Phi': 28,3 °
Phi-B: 0 °
Unit Wt. Above Water Table: 18 kN/m³
Piezometric Line: 1
1
1,
1,1
Name: Fyllning
Model: Mohr-Coulomb
Unit Weight: 20 kN/m³
Cohesion': 0 kPa
Phi': 30 °
Phi-B: 0 °
Unit Wt. Above Water Table: 20 kN/m³
Piezometric Line: 1
2
1,
TY1
Gd = 25,0 kPa
Qd = 12,7 kPa
Fyllning
180
178
176
174
172
170
TY2
168
Sand
166
164
162
160
158
0
10
20
30
40
156
50
Distance
Sökväg: O:\GBG\261532\G\_Berakningar\
Filnamn: SLOPE.gsz
1 (1)
GeoStudio 2012 v 8.0. (GEO-SLOPE)
Skapad av: Björkman, Tim
Datum: 2015-04-15