GEOTEKNISK RAPPORT - Vejdirektoratetleverandorportal.vejdirektoratet.dk/Lists...Området er et morænelandskab fra sidste istid med lavninger/dale og dødishuller, hvori der er udviklet

[Type he re] [Type he re] [Type he re]

GEOTEKNISK RAPPORTVEJDIREKTORATET

H06029 OMBYGNING AF TSA 46, AARHUS N, E45PROJEKTNUMMER 26.1805.91

GEOTEKNISK VURDERINGSRAPPORT

RAPPORT 1, VERSION 1

Oktober 2018

AUGUST 2018GEOTEKNISK VURDERINGSRAPPORTH06029 OMBYGNING AF TSA 46, AARHUS N, E45

p:\tm\26.1805.91\04_output\h06029 ombygning af tsa 46, geoteknisk vurderingsrapport.docx

KUNDE: Vejdirektoratet

UDARBEJDET AF: Martin Juul Andresen, telefon direkte: +45 [email protected]

KONTROLLERET AF: Jens Kurt Jensen

Dokumenthistorik

VER. DATO UDGAVE UDARBEJDET/REVIDERET KONTROLLERET

00 11-09-2018 1. UDGAVE MAAR JEJN01 24-11-2018 2. UDGAVE MAAR JEJN

AUGUST 2018GEOTEKNISK VURDERINGSRAPPORT4046. R01 E20 UDBYGNING FRA ODENSE V TIL GRIBSVAD


Indholdsfortegnelse

1 Indledning 1

2 Undersøgelser 3

3 Resultater 4

4 Vurderinger 6

5 Anlægstekniske forhold 15

6 Kontrol 16

7 Miljøforhold 16

Bilag/Tegninger

1.01 Signaturer og definitioner

1.02 Signatur for frostfølsomhed og kalkindhold

1.03 Materialernes anvendelighed, VD standardbilag nr. 4 (d. 14-04-2015)

1.04 Situationsplan med dæmningsfast bund

1.05 Geoteknisk længdeprofil 1:200/1:1.000, Udvid. rampe st. 180.9 – 181.6

1.06 Analyserapport, okkerundersøgelse

1.100 – 1.130 Boreprofiler, 18097 – 18151-5A (udført af Sweco, maj – juni 2018)

1.200 – 1.204 Boreprofiler, 2251 – 2308 (udført af Geoteknisk Institut, oktober 1989)

1 (21)

AUGUST 2018GEOTEKNISK VURDERINGRAPPORTH06029 OMBYGNING AF TSA 46, AARHUS N, E45


1 Indledning

1.1 Baggrund og projektbeskrivelseDen planlagte ombygning af tilslutningsanlæg 46 ved Aarhus N omfatter udvidelse afmotorvejen og den eksisterende afkørselsrampe i nordgående retning (SØ tangentrampe)

Motorvejen/rampen sideudvides med et ekstra spor henover en strækning på ca. 1.200m, ca. st. 180.640 til 181.840, hvor rampen splittes op i 2 afkørsler; hhv. SØtangentrampe mod Skejby og SØ frakørselsrampe mod Hinnerup.

Den eksisterende motorvejsdæmning er op til ca. 8 m høj og skal sideudvides ca. 2 – 7 mpå størstedelen af strækningen.

Geoteknisk Hovedrapport 3/1 ”Den jyske Motorvej”, Etape 75.12, Dørup – Haderup(Geotekniske Institut 1991) afslørede flere udbredte blødbundsområder i området mellemMv. st. 180.900 og 181.600. Blødbudsområderne blev afgrænset i forbindelse meddetailundersøgelserne for motorvejen.

I 2008 har GEO udført undersøgelser for det nuværende rampeanlæg. Boringer fradenne undersøgelseskampagne starter dog umiddelbart nord for de tidligere trufneblødbundsområder og er ikke aktuelle for nærværende vurderinger.

I dag findes et større regnvandsbassin over ca. 80 m, fra ca. st. 181.100 til 181.180,etableret ca. 15 m fra dæmningsfod. En markvej/grusvej er placeret ca. midt mellemregnvandsbassin og dæmningsfod. Ved sideudvidelsen skal markvejen reetableres veddæmningsfoden, umiddelbart fra top af afvandingsgrøft.

Forud for de aktuelle supplerende geotekniske undersøgelser var det forventet, at detidligere trufne blødbundsforekomster var udskiftet til dæmningsfast bund inden formotorvejens areal. På strækningen ca. st. 181.120 til 181.275 var blødbund dog ikkeafgrænset i østlig retning (uden for dæmning) og ud fra generel viden om områdetformodes der at være blødbund umiddelbart uden for den etablerede motorvejsdæmning(under terræn).

Oplysninger fra hvidbog og generelle terrænforhold kunne indikere, at der iblødbundsområdet umiddelbart nord for regnvandsbassin var sket en mindre udsætning.

Ved ca. Mv. st. 180.058 krydser en rørført grøft/bæk motorvejen. Rørføringen skaludvides i forbindelse med dæmningsudvidelsen.

1.2 FormålRapportens formål er at belyse de geotekniske, anlægstekniske og grundvandsmæssigeforhold for dæmningsudvidelsen, på strækningen ca. st. 180.900 til 181.600, hvor dertidligere er konstateret blødbundsforekomster.

Der er udført i alt 31 geotekniske boringer/lagfølgeboringer som er udført omtrent ved deneksisterende dæmningsfod og den fremtidige dæmningsfod.

Forhold ved den rørførte bæk skal desuden vurderes.

1.3 ResuméDæmningsudvidelsen vil i alle tilfælde betyde, at den eksisterende dæmning ogunderbund udsættes for en tillægslast, og der må påregnes differenssætninger iovergangen mellem det eksisterende og nye vejanlæg. For at reducere effekterne afdifferenssætninger bør ”samlinger” mellem eksisterende og nyt dæmningsfyld,bundsikringssand, stabilt grus og asfalt ske i vandrette terrasser og forskudt lagene imellem. Udførelsestakten skal desuden overvejes. Idet en stor del af sætningernevurderes at være overstået inden for de første måneder fra belastning, kan dæmningenmed fordel sideudvides i god tid før bærelag etableres.

2 (21)

AUGUST 2018GEOTEKNISK UNDERSØGELSESRAPPORT4046. R01 E20 UDBYGNING FRA ODENSE V TIL GRIBSVAD


Ved boringer i st. 181.500 er der konstateret blødbund ind under den eksisterende vej-dæmning, hvor denne skal udvides ca. 6 m. Det vurderes ikke muligt at udskifteblødbunden fuldstændig uden etablering af midlertidig afstivning for sikring af motorvejen.Løsningsmuligheder skal derfor overvejes i forhold til sætningspotentiale ogstabilitetsforhold. Sætningsanalyse har vist, at såfremt der efterlades blødbund under veddæmning ved st. 181.500 vil totale sætninger i fremtidig kørebane (rampe) blive ca. 30mm, mens sætningerne øges ude i dæmningssiden til ca. 60 mm. Idet størstedelen afsætningerne vurderes overstået inden for de første par måneder anses denne løsningsom acceptabel. Udskiftningen foretages efter retningslinjer som anført i denne rapport,herunder ved skærpet geoteknisk tilsyn.

I størstedelen af området er den eksisterende vejdæmning ført til dæmningsfast bund ogher vurderes dæmningsudvidelsen at kunne ske etapevist med sektionsvis udgravning ogtilfyldning, hvor der maksimalt frigraves 5 m ad gangen. Udskiftningen forventes mesthensigtsmæssigt udført som delvis våd udskiftning, med egnede materialer herfor.

Det vurderes, at der hovedsageligt vil forekomme sekundære vandspejl elleroverfladevand. Tilstrømmende vand forventes at kunne bortledes ved lænsepumpning frapumpesumpe. Evt. skal der etableres langsgående afskærende drænrender øst fordæmningsudvidelsen for at sikre tilstrækkelig tørholdelse.

På baggrund af 2 udførte okkeranalyser vurderes okkerpotentialet ved det storeblødbundsområde (omkring det eksisterende regnvandsbassin) at være megetbegrænset, dog kan der ved grundvandssænkning trækkes vand fra nærliggendeområder med højere okkerpotentiale. Okkerpotentialet ved det lokale blødbundsområdeer mere betydeligt og der må her forventes tiltag til håndtering af okker i forbindelse medarbejder som involverer grundvandssænkning og afledning af grundvand, fx udsætning aftørv.

Udskiftning af blødbund til dæmningsfast bund skal følges med skærpet geoteknisk tilsyn,dels for at sikre dæmningsstabilitet og dels for sikring af udgravning modregnvandsbassin.

Ved ca. Mv. st. 180.058 krydser en rørført grøft/bæk motorvejen og rørføringen skaludvides ca. 3 m i forbindelse med dæmningsudvidelsen. Det vurderes at udvidelsen kanske uden ekstra udskiftning og særlige tiltag.

1.4 Referencer/1/ Geoteknisk Hovedrapport 3/1 for ”Den jyske Motorvej”, Etape 75.12, Dørup –

Haderup (Geotekniske Institut 1991)/2/ Digitaliseret materiale modtaget fra Vejdirektoratet, vedr. tidligere udførte

undersøgelser, boringsplaceringer, blødbundsområder m.m./3/ Udarbejdede tværsnit pr. 10 m, St. 180.639 – 181.844, Sweco foreløbig udgave pr.

28. august 2018. Med geometri for eksisterende skråningsforhold og nyeskråningsforhold (mørkeblå streg viser revision af 28. august 2018)

1.5 GrunddataUndersøgelserne er udført efter digitaliseret datamateriale fra Vejdirektoratet. Materialeter revideret løbende. Det anvendte materiale har følgende tegningsreferencer:

Linjeføring: 28.08.2018 (revideret projektfil, Sweco)

Længdeprofil: Juni 2018

3 (21)



1.6 Koter og koordinaterAlle undersøgelsespunkterne er indmålt med GPS (Trimble). Indmålingsnøjagtighedenkan regnes bedre end ± 0,1 m i planen (X, Y koordinat) og ± 2 cm i højden (Z koordinat).Koordinater er angivet i system DKTM2. Koter er i DVR90.

Tidligere udførte boringer, i forbindelse med opførelsen af den nuværende motorvej, er ikotesystem DNN, som er ca. 5 cm højere end kotesystem DVR90 i området.

Boringsplaceringer af tidligere boringer er fastlagt på baggrund af Vejdirektoratets CAD-filmed boringsplaceringer.

2 Undersøgelser

2.1 FeltarbejdeFeltarbejdet er udført i maj og juni 2018 og omfatter 31 geotekniske boringer oglagfølgeboringer. Boringerne er delvist med vingeforsøg i kohæsive jordarter og pejlerørmed filtersætning.

Boringerne er ført til 3 á 7 meters dybde, med prøveudtagning til geologiskprøvebeskrivelse.

Undersøgelsespunkterne er indmålt med GPS og placeringen fremgår afsituationsplanen, bilag 1.04.

Resultatet af de udførte boringer fremgår af vedlagte boreprofiler, bilag 1.100 – 1.130,hvor der henvises til signaturforklaringen, bilag 1.01.

I rapporten er desuden medtaget 5 tidligere udførte boringer, jf. ref. /1/, som fremgår afbilag 1.200 – 1.204.

I juli 2018 blev der udført 2 prøvegravninger ved dæmningsfod omkring observeretblødbundshul ved st. 181.500, hvor der i 2008 blev etableret nye frakørselsramper.Prøvegravningerne bekræftede, at observeret blødbund ved dæmningsfod (boring 18150)fortsatte ind under de nyligt etablerede ramper.

2.2 Laboratoriearbejde

2.2.1 Geologisk beskrivelse og klassifikationDe udtagne jordprøver er klassificeret ved en bedømmelse i vores laboratorium.Laboratoriebedømmelsen omfatter fastlæggelse af:

jordartstype karakterisering dannelsesmiljø geologisk alder

Bedømmelse og klassifikation er foretaget iht. dgf-Bulletin 1, Vejledning i Ingeniør-geologisk prøvebeskrivelse.

Der er udført standardklassifikationsforsøg jævnfør oversigt 1.

4 (21)



Oversigt 1: Standard klassifikationsforsøg udført i Swecos laboratorium.

Resultaterne af jordartsbedømmelsen og klassifikationsforsøgene fremgår afboreprofilerne samt oversigtsmæssigt af det geotekniske længdeprofil, bilag 1.05.

For signaturer og definitioner henvises til bilag 1.01.

Udtagne jordprøver opbevares i 6 uger efter afrapportering.

Der er udtaget miljøprøver på udvalgte prøver ved hhv. boring 18117 og 1850-A, jf.beskrivelser i afsnit 7.2. Analyseresultater fremgår af bilag 1.06.

2.2.2 Frost og kalkKarakteriseringen ”kalkfrit” eller ”kalkholdigt” er sket i forbindelse medjordartsbedømmelsen, og er baseret på brusningens intensitet ved tilsætning af fortyndetsaltsyre, jf. dgf-Bulletin 1. Der er desuden foretaget en bedømmelse af jordarternesegenskaber i relation til frost.

Resultaterne af kalkindholdsbestemmelserne og frostfølsomhedsbedømmelserne fremgåraf boreprofilerne og oversigtsmæssigt af de geotekniske længdeprofiler.

Signaturer for frostfølsomhed og kalkindhold er angivet i bilag 1.02.

3 Resultater

3.1 Eksisterende forholdDen eksisterende motorvejsdæmning er op til ca. 8 m høj. På baggrund af tidligereudførte detailundersøgelser for motorvejen, forventes at der er udskiftet op til ca. 5 mblødbund med dybdepunkt omkring st. 181.230.

I dag findes et større regnvandsbassin over ca. 80 m, fra ca. st. 181.100 til 181.180,etableret ca. 15 m fra dæmningsfod. En grusvej er placeret ca. midt mellemregnvandsbassin og dæmningsfod.

3.2 Geologiske forholdOmrådet er et morænelandskab fra sidste istid med lavninger/dale og dødishuller, hvorider er udviklet postglaciale blødbundsforekomster (tørv/gytje).

3.2.1 St. 181.120 til 181.275De udførte undersøgelser har bekræftet forekomsten af et større blødbundsområde påstrækningen ca. st. 181.120 til 181.275, hvor de udførte boringer umiddelbart øst forgrusvejen (ca. 8 – 10 m fra dæmningsfod) har vist blødbund til varierende dybde.Boringer udført mod eksisterende dæmningsfod har generelt vist at der er sketudskiftning af blødbund under motorvejsdæmningen. Dog er der lokalt i boring 18126observeret en rest på ca. 0,4 m gytje under ca. 2,2 m indbygget fyld.Dæmningsfyld er generelt lerfyld, karakteriseret som sandet, siltet og ret fedt, og erantageligt indbygget moræneler.

Klassifikationsforsøg Standard Bemærkning

Naturligt vandindhold wnat [%] DS/EN 1097-5 På alle udtagneposeprøver

Glødetab gl [%] prVI 99-9:2010 På en del af prøvernemed organisk indhold

5 (21)



3.2.2 St. 181.275 til 181.375

Umiddelbart nord for det store blødbundsområde bærer landskabet præg af at der er sketen mindre terrænregulering (opfyldning). Boringer 18128, 18120, 18134 og 18137 viserop til ca. 1 m fyld som er udlagt efter muldafrømning. Fylden er nederst ler- og sandfyldmed let til moderat organisk indhold og øverst muld.

3.2.3 St. 181.500Undersøgelsen har afsløret et ca. 40 m bredt blødbundshul ved dæmningsfod omkring st.181.500, hvor der i 2008 blev etableret nye frakørselsramper. I boring 18150 blev dertruffet gytje til ca. 3,3 m u.t., og prøvegravninger ind i dæmningsfod bekræftede, atblødbund fortsætter ind under de nyligt etablerede ramper.

For en mere detaljeret beskrivelse af de trufne jordbundsforhold henvises til deoptegnede boreprofiler, bilag 1.100 – 1.130 og 1.200 – 1.204, samt situationsplan meddæmningsfast bund, bilag 1.04 og det geotekniske længdeprofil, bilag 1.05.

3.3 Målte geotekniske parametreI lerfyld under den nuværende dæmningsfod der generelt målt gode vingestyrker,overvejende mellem 100 og >331 kN/m2.

I intakt moræneler er der overvejende målt vingestyrker i størrelsesordenen 50 - 200kN/m2.

I senglacial og postglacial ler/silt er der overvejende målt vingestyrker i størrelsesordenen50 - 100 kN/m2.

I postglacial tørv og gytje der overvejende målt vingestyrker i størrelsesordenen 25 - 50kN/m2.

Resultatet af de udførte in-situ forsøg ses af de optegnede boreprofiler, bilag 1.100 –1.130 og 1.200 – 1.204.

3.4 VandspejlsforholdI 8 af boringerne er der installeret pejlerør. Ca. 1 måned efter endt borearbejde ervandspejlet (GVS) indmålt som angivet i tabel 1.

Boring Terrænkote GVS pejlet 13. juni 2018 Bemærkningerm DVR90 m u.t. kote m DVR90

18097 +26,7 1,3 +25,4 Frit vandspejl i sand18108 +27,0 2,1 +24,9 Spændt vandspejl18115 +25,6 0,9 +24,7 VSP i tørv18123 +25,6 0,9 +24,7 VSP i lerfyld18124 +25,8 1,6 +24,2 VSP i lerfyld18127 +25,6 1,1 +24,5 VSP i tørv18137 +27,6 1,6 +26,0 Frit vandspejl i sand18150 +28,6 1,6 +27,0 VSP i fyld gytje

Tabel 1 Vandspejl fra 13. juni 2018 er registreret ved pejlerunde i installerede pejlerør ogvandspejl kan regnes at være i ro.

De indmålte vandspejl ved pejlerunde d. 13. juni vurderes at være i ro på pejletidspunktet.Det bemærkes dog at vandspejlene er indmålt i en tør periode og vandspejletsbeliggenhed er årstidsafhængig.

6 (21)



I boringer hvor der ikke er installeret pejlerør er frit vandspejl indmålt direkte i borehulletefter endt borearbejde.

Indmålte vandspejl fremgår af optegnede boreprofiler og længdeprofil.

Frit vandspejl ved rørunderføring, regnvandsbassin og lille sø/vandhul ved st. 18150 erdesuden målt med GPS i forbindelse med afsætning af borepunkter d. 24. april 2018.

Station Lokalitet GVS pejlet 13. juni 2018 Bemærkningerkote m DVR90

180.058 Rørlagt grøft +26,02 Antageligt som GVS181.140 Regnvands-

bassin+24,73 Som GVS

181.500 Vandhul +27,61 Overfladevand

Tabel 2 Frit vandspejl indmålt 24. april 2018

4 Vurderinger

4.1 VurderingsgrundlagOverordnet vurderes det, at de tidligere kortlagte blødbundsforekomster ved st. 181.120til 181.275 er udskiftet med egnede/velkomprimerede lermaterialer indtil dæmningsfastbund. Det forventes (forudsættes), at der generelt er sket en udskiftning af blødbund medegnede materialer i ca. anlæg a = 1 for den del af dæmning der ligger under terræn.Dog ses en rest af blødbund fra ca. 2,2 – 2,6 m under terræn i boring 18126 nærdæmningsfod.

Blødbundsområdet ved st. 18150 var ikke blevet kortlagt i forbindelse med etablering afde nye ramper i 2008. De aktuelle undersøgelser har vist at blødbunden forstætter indunder den etablerede dæmning. Området er skønsmæssigt afgrænset ind undermotorvejen på baggrund af tidligere kortlagt blødbundsområde og den geoteknisk boring2308.

Dæmningen skal udvides ca. 6 m ved st. 181.500, hvilket betyder at løsningsmulighederskal overvejes i forhold til sætningspotentiale og stabilitetsforhold. Det vurderes ikkemuligt at udskifte blødbunden under dæmningen uden etableringen af midlertidigafstivning (fx spunsning). Såfremt blødbund efterlades under dæmningen må derpåregnes tillægssætninger heri, som følge af dæmningsudvidelse, hvor sætningerne dogbliver størst ude i dæmningsskråningen. Størstedelen af sætningsforløbet vurderes atvære overstået inden for de første måneder efter lastpåvirkning, så udførelses-rækkefølgende i forhold til etablering af bærelag og asfalt skal overvejes nøje.

Dæmningsudvidelsen vil i alle tilfælde betyde en tillægslast på den eksisterendedæmning og underbund, hvilket kan medføre differenssætninger i overgangen mellem deteksisterende og nye vejanlæg.

Ved rørunderføringen i ca. st. 181.058 skal dæmningen udvides ca. 3 m. Dvs. at derbliver behov en forlængelse af det eksisterende betonrør.

4.1.1 Materialernes anvendelighedMaterialernes anvendelighed som dæmningsfyld er vurderet/farvelagt på baggrund afVejdirektoratets standardbilag nr. 4, der er vedlagt denne rapport som bilag 1.03.

Farvelægningen fremgår på det geotekniske længdeprofiler, bilag 1.05. Opdelingen iforskellige grader af anvendelighed beror på et skøn baseret på bedømmelse af prøver,laboratorieforsøg på udvalgte prøver og erfaring.

7 (21)



4.1.2 Blødbund

Som blødbund regnes tørv, gytje, kalkgytje, bløde lerlag som oftest er organiskholdige, stærkt organiskholdigt sand, ler og silt samt humusrige/tykke muldlag.

Dæmningsfast bund fastlægges som overfladen af intakte sand- og silt-aflejringer udenvæsentligt organisk indhold eller ler med udrænet vingestyrke cv = 30 á 40 kN/m2 ogvandindhold wnat < 30 á 40 %.

4.2 Dæmningsudvidelse og differenssætningerDet vurderes, at sætningsforløb for de eksisterende dæmninger og underbund i dag eroverstået.

Ved udvidelse af motorvejen, overvejende 2 – 7 m, jf. ref. /3/, vil den eksisterendedæmning og underbund blive påvirket med en tillægslast svarede til nyedæmningsmaterialer, vejkasse og trafiklast.

I områder hvor der ikke træffes blødbund, vurderes dæmningsudvidelsen at kunne skeefter afrømning af muld på dæmningssider og ved dæmningsfod. Ved dæmningsfod erder overvejende truffet ca. 0,3 á 0,8 m muld, som skal afrømmes inden udvidelsen.Forekomster af mindre mægtigheder (< 1 m) lerfyld/sandfyld uden betydeligt organiskindhold kan efterlades ved dæmningsfod.

Pga. lastilvæksten må der forventes igangsætning af nye sætningsforløb, hvilket kanmedføre differenssætninger i overgangen mellem det eksisterende og nye vejanlæg.For at reducere effekterne af differenssætninger bør ”samlinger” mellem eksisterende ognyt dæmningsfyld, bundsikringssand, stabilt grus og asfalt ske i vandrette terrasser ogforskudt lagene imellem.

Hvor dæmningsudvidelsen sker efter fuldstændig udskiftning til dæmningsfaste aflejringervil de totale sætningers størrelsesorden være begrænsede. Såfremt der efterladesblødbund under dæmningen vil sætningerne øges betydeligt.

Udførelsestakten skal overvejes. Det vurderes, at størstedelen af sætningerne vil væreoverstået inden for de første måneder fra belastningen. Dæmningsudvidelse kan derformed fordel etableres i god tid inden bærelagene etableres og asfalt/slidlag udlægges.

Som tidligere nævnt forventes den gamle motorvejsdæmning generelt at være etableretefter udskiftning af blødbund, og der vurderes hovedsageligt at kunne udføres endæmningsudvidelse til dæmningsfast bund. Anlægsarbejderne skal dog følges medskærpet geoteknisk tilsyn, og det må forventes, at arbejdet skal ske etapevist medudgravning/tilfyldning over korte strækninger for at sikre stabilitet af den eksisterendedæmning. Se nærmere beskrivelser i afsnit 5.

I boring 18126 er der observeret en rest på ca. 0,4 m gytje under ca. 2,2 m indbygget fyldind mod dæmningsfod. Udbredelsen af blødbund forventes dog at være ret begrænset,idet øvrige boringer fra området generelt viser, at der er sket en blødbundsudskiftning.Sætninger fra blødbund forventes derfor ikke at blive væsentligt forøgede pga. rest afblødbund.

Blødbundområdet ved st. 181.500 er ikke tidligere blevet kortlagt, men de aktuelleundersøgelser har vist at blødbunden fortsætter ind under dæmningen. I afsnit 4.3 er dervurderet på konsekvenserne ved at efterlade blødbund under dæmningen, både hvadangår sætninger og skråningsstabilitet.

4.3 Blødbundsområde ved st. 181.500Blødbundsområdet ved st. 181.500 er skønsmæssigt afgrænset ind under motorvejen påbaggrund af et tidligere kortlagt blødbundsområde og den geoteknisk boring 2308.

8 (21)



Dæmningen skal udvides ca. 6 m ved st. 181.500, hvilket betyder løsningsmulighederskal overvejes i forhold til sætningspotentiale og stabilitetsforhold.

Figur 1 viser tværsnit over den aktuelle planlagte dæmningsudvidelse ved st. 181.500 påca. 6 m (mørkeblå streg), jf. ref. /3/.

Figur 1: Tværsnit med geometri over planlagt udvidelse, jf. ref. /3/. grøn stiplet streg visereksisterende forhold. Mørkeblå streg viser den planlagte udvidelse. Turkis streg er fra tidligerevejprojekt og ikke aktuel p.t.

Figur 2 viser den tolkede geologi og forudsatte karakteristiske parametre.

Figur 2: Tolkede geologi og forudsatte karakteristiske parametre for beregningssituation. De visteboringer 23044 og 23045 er fra oprindelig detailundersøgelse, jf. ref. /1/ og viste ikke blødbund.

Tabel 3 viser forudsatte styrkeparametre. Beregningerne viser, at drænede parametrebliver dimensionsgivende for den permanente situation.

Udvidelse 2008

9 (21)



I midlertidige udgravningssituationer (midlertidig situation) anvendes dog udrænedeparametre, idet situationen kun er meget kortvarig.

Karakteristisk CC2Jordart ´ cuk phi_k c´k cu_d phi_d c´d

Eksisterende dæmningsfyld(morænelers fyld) 21/11 150 30 1* 83,3 25,7 0,8Fyld (Ler, gytjeblandet) 17/7 60 28 1 33,3 23,9 0,8Gytje 15/5 40 25 0 22,2 21,2 0,0Kalkgytje 14/4 25 25 0 13,9 21,2 0,0Tørv 12/2 25 25 0 13,9 21,2 0,0Moræneler 21/11 150 30 15 83,3 25,7 12,5

Tabel 3 Forudsatte styrkeparametre for de trufne aflejringer. : Rumvægt - benyttes over vandspejlet' : Effektiv rumvægt - benyttes under vandspejlets

cu,k : Karakteristisk udrænet forskydningsstyrkek’ : Karakteristisk effektiv friktionsvinkel

ck ': Karakteristisk effektiv kohæsion

*) c´k = 1 for fast velindbygget morænelersfyld vurderes at være megetkonservativt, men parameteren er vanskelig at kvantificere på de foreliggendegrundlag. Værdi er valgt som en minimumsværdig for stabile skråningsforhold.

4.3.1 Skråningsstabilitet

Stabilitetsberegninger er udført i Slope/W GeoStudio. Stabilitetsberegningerne udføresiht. ”Morgentern-Price” beregningsmodel og brudfigurer optimeres ved ”Optimized”brudfunktion, hvor kritiske cirkulære brud optimeres til at følge evt. svage lag.

I henhold til normal praksis indenfor beregning af banedæmninger fastsættes koten forvandspejlet, som koten ved bunden af grøften + 1/5 af dæmningshøjden.

Der regnes med en regningsmæssig trafiklast på 20 kN/m2 i vognbanerne.

Permanent skråningsstabilitet

For den permanente situation er der udført en drænet stabilitetsundersøgelse medefterladt fyld, gytje og kalkgytje under dæmningsudvidelse.

Dvs. at der er kun udskiftet øvre forekomster af muld under dæmningsudvidelse, samttørv der ikke kan tillades i den potentielle brudzone, som udskiftes med velindbyggetsand af bundsikringskvalitet.

10 (21)



Figur 3: Stabilitetsanalyse permanent situation med drænede parametre. Overjord af muldfyldudfskiftes og tørv udskiftes med bundsikringssand til minimum 10 m uden for fremtidigdæmningsfod.

Figur 4 viser resultatet af den forudsatte stabilitetsberegning, hvorved der kan regnesmed en sikkerhedsfaktor f > 1 og dermed stabile skråningsforhold.

Den præcise udbredelse af tørv mellem boring 18150 og 18150-A er ikke påvist. Men deter afgørende for skråningsstabiliteten at tørv udskiftes til minimum 10 m uden forfremtidig dæmningsfod.

Figur 4: Stabilitetsanalyse permanent situation med drænede parametre. Optimized brudSikkerhedsfaktor f = 1,02

Ny dæmningsudvidelseStabilitetsundersøgelse medefterladt fyld, gytje og kalkgytjeunder dæmningsudvidelse. Tørvudskiftes med sand afbundsikringskvalitet Minimumsudskiftning for

sikring af stabilitet: 10 mfra dæmningsfod (a=1)

11 (21)



Ovenstående beregningssituation for de permanente skråningsforhold må anses forteoretisk, og det forventes at det kan blive aktuelt med en større udskiftning (fyld, gytje,kalkgytje) under dæmningsfod, på anbefaling af det geotekniske tilsyn.

Se beskrivelse vedr. midlertidig skråningsstabilitet.

Midlertidig skråningsstabilitet

For den midlertidige situation er der derfor undersøgt for en situation hvor der udskiftes tildæmningsfast bund bestående af moræneler (anlæg a = 1 / a = 2), og kun efterlades restaf blødbund under den eksisterende dæmning.

Denne situation kan regnes stabil i den udrænede tilstand, med en sikkerhedsfaktor,f =1,44. Det er afgørende af der udgraves/tilfyldes successivt/etapevist og at arbejdernefølges af det geotekniske tilsyn.

I tilfælde hvor udskiftningen bliver større end ”minimumsudskiftningen” af muld og tørvforbedres den permanentet skråningsstabilitet. Tilsvarende vil de totale sætninger somfølge af tillægslasten reduceres.

Det er afgørende, at anlægsarbejder udføres under skærpet geoteknisk tilsyn. Dels forverificering af opstillede forudsætninger og dels for sikring af dæmningsstabilitet iudførelsesfasen.

Figur 5: Stabilitetsanalyse permanent situation med drænede parametre. Sikkerhedsfaktor f = 1,44

12 (21)



4.3.2 Sætninger

For vurdering af sætningernes størrelsesorden er der opstillet en plaxis 2D model af denplanlagte ca. 6 m dæmningsudvidelse.

Resultatet af sætningsberegningen illustreres på nedenstående figur 6 og 7, hvoraf detfremgår, at dæmningsudvidelsen kun påvirker kørebanen minimal ved den eksisterenderampe, hvor sætninger kan regnes under 5 mm.

På strækningen mellem nuværende og fremtidig dæmningskant er der beregnet totalesætninger mellem ca. 6 – 38 mm (ca. 30 mm ved fremtidig kørebanekant).

De maksimale sætninger forekommer i den øverste del af dæmningssiden hvor der erberegnet sætninger på til ca. 60 mm (se figur 7).

Der er lavet en vurdering af sætningernes tidsforløb, som indikerer, at størstedelen afsætningerne er overstået inden for de første måneder. Vurderingen skal dog tages medforbehold, da konsolideringskoefficienter alene er skønnet på baggrund af en generelerfaring fra tilsvarende jordarter.

Figur 6: Totalsætninger over dæmningsudvidelse. Fra eksisterende rampe til fremtidig kronekant.

13 (21)



Figur 7: Udbredelse af sætninger i hele dæmningsudvidelsen.

4.4 Blødbundsområde ved st. 181.120 til 181.275Tegning 1.04 viser oversigt over blødbundsforhold, dæmningsfast bund, placering afregnvandsbassin dæmningsudvidelse. Tværsnit, ref. /3/, viser geometri for udvidelsen.

Ved sideudvidelsen skal markvejen reetableres ved dæmningsfoden, umiddelbart fra topaf afvandingsgrøft. Se princip for markvejens placering på figur 9.

Dæmningsudvidelsen skal ske til dæmningsfast bund med min. anlæg a = 1 under terrænmed kontrollerede indbygningsegnede materialer for dæmningsopbygning.

Ved tilbagefyldning ind mod dæmningsopbygningen skal der tages hensyn til atmarkvejen skal reetableres umiddelbart nedenfor dæmningsfod, og markvejensanvendelighed skal genskabes efter reetablering. Dvs. der kan ikke accepteres storesætninger og bæreevnebrud. Indbygning ind mod motorvejsdæmningen skal således skemed ”acceptable” materialer uden store vandindhold og organisk indhold. Aflejringer afblødbund (tørv/gytje) og andre stærkt organiskholdige/vandholdige materialer kansåledes ikke forventes indbygget.

Figur 8 viser udsnit af tegning 1.04 ved det aktuelle blødbundsområde.

Figur 8: Blødbundsområde ved st. 181.120 til 181.275. Udsnit fra situationsplan.

14 (21)



4.4.1 Udskiftning mellem st. 181.120 og 181.175 (mod regnvandsbassin)

Dæmningsudvidelsen er ca. 3 m mellem st. 181.120 og 181.175, hvor det eksisterenderegnvandsbassin ligger (ca.15 m fra eksisterende dæmningsfod). Dæmningsfast bundvurderes at ligge ned omkring kote +21,5 hvor den ligger dybest

Figur 9 viser kritiske udgravningstværnit ved st. 181.160.

Figur 9: Princip for dæmningsudvidelse til dæmningsfast bund ved st. 181.160 (kritiske snit)

4.4.2 Udskiftning mellem st. 181.175 og 181.275 (nord forregnvandsbassin)

Dæmningsudvidelsen vokser til ca. 3 á 7 m mellem st. 181.175 og 181.275.Dæmningsfast bund er overvejende ned til ca. kote +22,0 m og stiger relativt stejlt denordligste 20 m mod blødbundsgrænse.

Den udførte boring 18126 er udført umiddelbart syd for blødbundsgrænse og der erobserveret en rest på ca. 0,4 m gytje (til kote +23,1 m) under ca. 2,2 m indbygget fyld.På baggrund af det overordnede billede vurderes der at være tale om en meget lokal restaf blødbund. Såfremt tilsynet konstaterer at der ikke kan udskiftes al blødbund, af hensyntil skråningsstabilitet, kan det geotekniske tilsyn evt. anbefale at efterlade rester afblødbund, idet sætninger i blødbunden antageligt vil være meget begrænsede

4.5 Rørunderføring ved st. 181.058Ved ca. Mv. st. 180.058 krydser en rørført grøft/bæk motorvejen og rørføringen skaludvides i forbindelse med dæmningsudvidelsen.

Dæmningen udvides ca. 3 m og rørføringen forventes udvidet tilsvarende. Frit vandspejlved den rørlagte grøft er registreret i kote ca. +26,0 m og lægningsniveau for betonrøretskønnes at ligge ca. 0,5 m lavere.

De udførte boringer i området omkring rørføringen har vist, at dæmningsfast bund ligger ica. kote +26,3 m, og det forventes, at udvidelsen kan ske uden ekstra udskiftning ogsærlige tiltag.

Kant afregnvandsbassin

Dæmningsudvidelsetil dæmningsfast bund

Dæmningsfast bund

a > 1a = 1 ?

Markvej reetableres

Midlertidigudgravningsanlæg

Tilbagefyldning med”acceptable”materialer for markvej

15 (21)



5 Anlægstekniske forhold

5.1 Generelle udførelsesforholdDet anbefales, at enhver form for kørsel med maskiner eller anden færdsel påafrømmede flader undgås. Specielt i forbindelse med vand (grundvand/nedbør) må detforventes, at leraflejringer umiddelbart vil blive opblødte og opæltede.

Ved udskiftning af muld langs dæmningssider og ved dæmningsfod (ca. 0,3 á 0,8 mmuld) vurderes der ikke at være kritiske stabilitetsforhold i den midlertidige situation.Afrømningen skal dokumenters af det geotekniske tilsyn og såfremt der bliver behov fordybere udskiftning skal tilsynet konsulteres.

I områder med blødbund vurderes dæmningsudvidelsen at kunne ske etapevist medsektionsvis udgravning og tilfyldning, hvor der maksimalt frigraves 5 m, langs deneksisterende dæmning, alternativt kan den eksisterende dæmning midlertidig afstives vedspunsning.

5.2 Udskiftning af blødbundUdskiftning af blødbund forventes at kunne foregå ved delvist våd udskiftning, idet detsandsynligvis ikke er muligt med en fuldstændig tørholdelse af udgravningen med simplemidler (lænsepumpning).

Hvor tilfyldningen sker under vand, benyttes egnet friktionsfyld (bundsikringskvalitet) tilmindst 0,3 – 0,5 over det aktuelle vandspejl af hensyn til komprimeringen og den videreopfyldning. Sandtilfyldningen skal ske i takt med udgravningen for at undgå opblødning afbunden og stabiliserer udgravningssiderne samt at fortrænge opblødt materiale vedgravefronten.

Ved inspektion sikres det at der udskiftes til dæmningsfast bund, men der må i øvrigt i højgrad udskiftes i henhold til skønnede niveauer for dæmningsfast bund.

Fordelen ved delvis våd udskiftning er, at indskridning af materialer fra gravefrontenmindskes. Til gengæld er der større krav til fyldmaterialerne og det er vanskeligere aterkende dæmningsfast bund.

5.3 GrundvandsforholdGrundvandsspejlets beliggenhed afhænger af, på hvilken årstid arbejderne skal udføres.Tabel 1 og 2 viser grundvandsspejl i området i en tør periode.

Det vurderes, at der hovedsageligt vil forekomme sekundære vandspejl elleroverfladevand. Tilstrømmende vand forventes at kunne bortledes ved lænsepumpning frapumpesumpe. Evt. skal der etableres langsgående afskærende drænrender øst fordæmningsudvidelsen for at sikre tilstrækkelig tørholdelse.

5.4 GenanvendelseMuld, muldholdige materialer blødbund kan ikke genanvendes, hvor der stilles krav tilkomprimering.

Ved opgravning henlægges materialer for genanvendelse i særlig depot så unødigopblanding undgås. Om nødvendigt holdes depotet afdækket.

Frosne materialer må ikke genindbygges.

16 (21)



6 Kontrol

6.1 GenereltKontrolarbejder foretages iht. EN1997-1, afsnit 4. Kontrolarbejdet skal gennemføres af engeoteknisk kyndig person.

Forhold til eksisterende bygninger, ledninger og konstruktioner må altid vurderesløbende.

Udskiftning af blødbund til dæmningsfast bund skal følges med skærpet geoteknisk tilsyn,dels for at sikre dæmningsstabilitet og dels for sikring af udgravning modregnvandsbassin.

6.2 KomprimeringskontrolDer skal som minimum udføres komprimeringskontrol af alle indbyggede materialer.Kontrollen skal være i henhold til opstillede krav i relevante AAB´er og SAB og bør somminimum omfatte serier isotopsondemålinger og forsøg med let faldlod. Kontrollen skalomfatte både tilkørt og genindbygget materiale, bundsikring og stabilt grus.

7 Miljøforhold

7.1 OverskudsjordFlytning af jord bort fra et areal, der anvendes som offentlig vej, skal anmeldes tilmiljømyndigheden i den kommune, hvor arealet er beliggende. Anmeldelsen skal efternærmere aftale med kommunen vedlægges analyseresultater, der dokumenterer jordensforureningsgrad.

Det skal bemærkes, at der ikke er observeret lugt eller misfarvning af jorden, der kanindikere tilstedeværelse af forurening.

7.2 Vurdering af okkerpotentialeDer er udtaget 4 jordprøver til bestemmelse af potentialet for okkerdannelse fra de 2konstaterede blødbundsområder; det udbredte blødbundsområde omkring deteksisterende regnvandsbassin og det minde lokale område ved eksisterende rampe:

Områder 1 ved boring 18117 (regnvandsbassin) Okker 1: 0,7 – 1,0 m u.t. Okker 2: 1,0 – 1,8 m u.t.

Område 2 ved boring 18150-A (rampe) Okker 3: 0,5 – 1,1 m u.t. Okker 4: 1,3 – 2,2 m u.t.

Fra hvert område er der lavet én blandeprøve, over de trufne tørveforekomster, der erunderkastet analyse til bestemmelse af okkerpotentialet. Analyserapporten er vedlagt ibilag 1.06.

Vurderingen af potentialet for dannelse af okker følger metoderne der er angivet i”Okkervejledningen” (Vejledning i forbindelse med okker-forundersøgelser.Hedeselskabet 1989).

17 (21)



De væsentligste analyseparametre er sammenstillet i tabel 4

Prøve Okker 1+2 Okker 3+4Reaktionstal 7,1 6,2Glødetab (% ts.) 60 37Pyrit (% ts.) 0,9 2,0Fri pyrit (% ts.) <0,01 1,3

Tabel 4 Resultater fra okkeranalyse

Begge prøver repræsenterer organogene jorder med forholdsvist højt reaktionstal.Forskellen ligger, som det ses i tabel 4, i forekomsten af pyrit.

Med baggrund i de observerede resultater er det vurderingen, at blødbundsområdet vedregnvandsbassinet, repræsenteret ved prøven ”Okker 1+2”, ikke forventes at have etvæsentligt okkerpotentiale.

Området ved den eksisterende rampe, repræsenteret ved prøven ”Okker 3+4”, måderimod forventes at have et ikke ubetydeligt okkerpotentiale.Det må således påregnes, at der skal etableres tiltag til håndtering af okker i forbindelsemed arbejder som involverer grundvandssænkning og afledning af grundvand, fxudsætning af tørv. Ligeledes kan der være en risiko for dannelse af okker i vand ved afdræning af området, såfremt sænkningen sker til et niveau under det naturligtforekommende grundvandsniveau.

Den planlagte udskiftning af blødbund ved blødbundsområdet omkring st. 181.5 forventeskun i meget begrænset omfang at ville medføre afledning af grundvand, i forbindelse meddirekte lænsning under udgravningsarbejdet.

Upåagtet der ikke umiddelbart er forventning om dannelse af okker i området ved prøve”Okker 1+2” skal man være opmærksom på at der ved grundvandssænkning kan trækkesvand fra nærliggende områder med okkerpotentiale. Det er således altid tilrådeligt atgennemføre målinger for indhold af jern (opløst jern) i forbindelse med afledning af vandtil en naturlig recipient.

Bilag 1.06

Bilag 1.06

Documents

GEOTEKNISK RAPPORT - Vejdirektoratetleverandorportal.vejdirektoratet.dk/Lists...Området er et morænelandskab fra sidste istid med lavninger/dale og dødishuller, hvori der er udviklet