Upload
others
View
8
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
VÄGPLAN
Väg 161
Delen Bäcken - Rotviksbro
Jämförelse av förstärkningsåtgärder i ravinen vid km
2/700 -2/800
Uddevalla kommun, Västra Götalands län
ProjekteringsPM-002, Geoteknik 2014-05-05
Objektnummer: 102225
ProjekteringsPM-002, Geoteknik
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
2 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
INNEHÅLLSFÖRTECKNING
1 BAKGRUND ...................................................................................................3
Syfte och avgränsningar ......................................................................3 1.1
Orientering ............................................................................................3 1.2
Befintliga förhållanden .........................................................................5 1.3
Tidigare utredning ................................................................................7 1.4
2 FÖRUTSÄTTNINGAR ....................................................................................7
3 ÅTGÄRDER ....................................................................................................8
Avlastningsschakt ................................................................................8 3.1
3.1.1 Byggskede .................................................................................9
Uppfyllnad i ravinbotten .......................................................................9 3.2
3.2.1 Byggskede ............................................................................... 10
Flytt av bäck ........................................................................................ 10 3.3
3.3.1 Byggskede ............................................................................... 11
4 SAMMANFATTNING .................................................................................... 11
BILAGEFÖRTECKNING Bilaga
PLAN ÖVER OMRÅDET MED TILLHÖRANDE INMÄTNINGAR ................. 1.1
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
3 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
1 BAKGRUND
Syfte och avgränsningar 1.1
Denna PM har upprättats för att utgöra underlag för beslut om vilken åtgärd som ska
gälla för fortsatt projektering av vägplan kring ravinen vid km 2/700-2/800. Denna
PM beskriver enbart de tekniska aspekterna. Tidigare har en PM i samma fråga och
område upprättats, ”Jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen, km 2/670
– 2/800”, daterad 2014-03-31. För beskrivning av de geotekniska och
geohydrologiska förhållandena samt dimensionerande jordegenskaper i området
hänvisas till ovanstående PM.
En förutsättning vid upprättande av tidigare PM var att inga ingrepp fick ske nere i
ravinen. Då erosion och skred förekommer i ravinen föreligger en risk för att
stabilitetsproblem uppkommer efter vägens färdigställande pga. av att släntens
geometri har förändrats som följd av skred eller erosion. Därför har man nu valt att
studera åtgärder som även omfattar ingrepp nere i ravinen för att skapa en mer
beständig lösning.
Orientering 1.2
Projektering för väg 161 delen Bäcken – Rotviksbro pågår under våren 2014.
Planerad väg går i ny sträckning söder om befintlig väg 161. Sträckan domineras av
lerfyllda dalgångar med odlingsmark. Lerlagren är siltiga och förekommande
vattendrag har lokalt eroderat djupt ner i jordlagren vilket ställvis har skapat mycket
branta ravinslänter. Den största ravinbildningen längs sträckan ligger i anslutning till
Rotviksbäckens biflöde från söder ca 600 – 700 m väster om Rotviksbro. Se
markerat område i figur 1.2-1.
Figur 1.2-1 Översikt.
Väg 161 korsar ravinen på en upptill ca 6 m hög bank. Vägen ansluter till befintliga
marknivåer kring +18 direkt öster om ravinen i km 2/700. Ravinens sträckning går
österut fram till ca km 2/690 där den viker av mot norr en kort sträcka för att sedan
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
4 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
vika av mot nordost och gå parallellt vägen med ravinkrönet mellan 20 och 40 m norr
om vägmitt. Se plan i figur 1.2-2 samt profil i figur 1.2-3.
Figur 1.2-2 Aktuellt område.
Figur 1.2-3 Profil längs aktuell delsträcka.
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
5 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
Ravinens slänter står i lutning 1:2 till 1:1,5 och säkerheten mot stabilitetsbrott är
mycket låg lokalt invid ravinens krön längs hela delsträckan. Förstärkningsåtgärder
krävs vid utbyggnad av väg 161.
Se bilaga 1.3-1 för plan över området med inmätta träd samt höjder på bäckfårans
vattengång och södra släntkrön.
Befintliga förhållanden 1.3
Säkerhetsfaktorer mot stabilitetsbrott för befintliga förhållanden har tidigare
beräknats i sju sektioner av ravinens södra slänt, tvärsektioner i km 2/700, 2/730,
2/760 och 2/820 samt sektioner D-F. Se figur 1.3-1 för sektionernas läge i plan.
Figur 1.3-1 Planläge beräkningssektioner.
Beräknad säkerhetsfaktor är generellt mycket låg i ravinslänterna samt ca 10 – 20 m
in på anslutande åkermark, beräknad säkerhetsfaktor ligger i intervallet 0,8 < F < 0,9.
För större glidytor som sträcker sig fram till planerad väg är beräknad
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
6 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
säkerhetsfaktor något högre, men huvudsakligen underskrids SK2 (F > 1) för
vägområdet. Se figur 1.3-2 för framräknad säkerhetsfaktor i området samt bedömd
gräns för SK2.
Figur 1.3-2 Indelning av områden utifrån beräknad säkerhetsfaktor.
Stabiliteten för slänten norr om bäcken har inte kontrollerats. Geometrin och de
geotekniska förhållandena är likartade som för den södra varför det med största
sannolikt även förekommer stabilitetsproblem som understiger SK1 även för den
norra slänten.
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
7 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
Tidigare utredning 1.4
I den tidigare utredningen fick, som tidigare nämnts, inga ingrepp i ravinen utföras.
Två åtgärdsalternativ studerades där det ena bestod av förstärkning med lättfyllning
under vägen i kombination med en avschaktning mellan vägen och ravinkrön.
Det andra alternativet bestod av installation av en skärm med kc-pelare mellan vägen
och ravinkrönet. Pga. av dåliga stabilitetsförhållanden i byggskedet krävdes dock en
temporär avschaktning i läget för kc-pelarna.
Sammanfattningsvis bedömdes alternativet med kc-pelare vara bäst med hänsyn till
att ravinens släntkrön kunde bibehållas samt att den kc-pelarförstärkta jorden har en
bättre motståndskraft för att förhindra bakåtgripande skred och erosion.
Alternativet med lättfyllning i kombination med avlastningsschakt bedömdes vid en
enkel kostnadsuppskattning vara hälften så dyrt samt vara betydligt enklare att
utföra.
Vid passagen över ravinen i km 2/690 föreslås en uppfyllnad i ravinen och att bäcken
läggs ovan uppfyllnaden på en ny högre nivå.
2 FÖRUTSÄTTNINGAR
Följande förutsättningar har legat till grund för upprättande av föreliggande PM:
- Stabilitetsproblematik föreligger mellan ca km 2/670 – 2/800 vilket kräver
åtgärder.
- Risk för ogynnsamma sättningar för vägen föreligger inte utmed den studerade
sträckan.
- För att skapa en beständig lösning krävs att stabiliteten inom ravinen åtgärdas för
att inte riskera att ett initialskred med efterföljande bakåtgripande skred
uppkommer.
- För att få en beständig lösning måste även bäckfåran erosionsskyddas för att
motverka att jordmaterial transporteras bort och att släntens geometri förändras.
- Ingrepp i ravinen får utföras men omfattningen av dessa ska minimeras eller
kompenseras på annat sätt.
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
8 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
3 ÅTGÄRDER
Tre olika åtgärder har studerats inledningsvis:
- Avlastningsschakt ovan släntkrön, flackning av befintliga ravinslänter samt
erosionsskydd i bäckfåran.
- Uppfyllnad i ravinbotten, erosionsskydd av ny bäckfåra samt visst åtgärdande
(flackning) av befintliga ravinslänter.
- Flytt av bäck samt igenfyllande av befintlig ravin.
Avlastningsschakt 3.1
Alternativet innebär att avlastningsschakt utförs mellan planerad vägbank och
ravinen samt att vägbankens tyngd delvis kompenseras med lättfyllning mellan km
ca 2/710 och 2/800. I praktiken innebär det att befintlig jord under planerad väg
behöver skiftas ur med ca 0,5-1,5 m skumglas. Branta ravinslänter flackas till
släntlutning 1:2 eller 1:3. Erosionsskydd placeras i ravinbotten och ovan ravinslänter
upp till betryggande nivå för högsta högvatten. Erosionsskyddets tyngd har positiv
inverkan på stabiliteten.
Figur 3.1-1 Sektion 2/760 med avlastningsschakt, erosionsskydd och
skumglasfyllning under väg 161
1,009
Name: siSa Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 20 kN/m³Cohesion': 0 kPaPhi': 23,9 °Phi-B: 0 °Piezometric Line: 1
Name: siLe1 Model: Undrained (Phi=0) Unit Weight: 19 kN/m³Cohesion': 15,33 kPaPiezometric Line: 1
Name: Fr Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 20 kN/m³Cohesion': 0 kPaPhi': 25,7 °Phi-B: 0 °Piezometric Line: 1
Name: siLe2 Model: S=f(depth) Unit Weight: 19 kN/m³C-Top of Layer: 15,33 kPaC-Rate of Change: 1 kPa/mC-Maximum: 0 kPaPiezometric Line: 1
Name: Fy (Öb) Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 22 kN/m³Cohesion': 0 kPaPhi': 37,6 °Phi-B: 0 °Piezometric Line: 1
Name: Skumglas Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 4 kN/m³Cohesion': 0 kPaPhi': 37,6 °Phi-B: 0 °Piezometric Line: 1
Name: Erosionsskydd Model: Mohr-Coulomb Unit Weight: 20 kN/m³Cohesion': 0 kPaPhi': 31 °Phi-B: 0 °Piezometric Line: 1
Fy (Öb)siSa
siLe1
siLe2
Väg 161, Bäcken - Rotviksbro
Avlastningsschakt + skumglas
Km 2/760
Odränerad analys
u=90 kPa
Avlastningsschakt
F=1,03
Skumglas
1:20
Fr
F=1,00
Skumglas
Distance
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Ele
va
tio
n
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
9 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
3.1.1 Byggskede
Eftersom båda delarna av åtgärden innebär schakt och därmed minskad last inom den
”pådrivande sidan” avseende stabilitet finns mycket goda möjligheter att utföra
byggskedet i SK2 eller högre för glidytor som går ned på den södra sidan av ravinen.
Stabiliteten har ännu inte kontrollerats för den norra sidan men troligtvis förekommer
stabilitetsproblem. Arbeten som utförs nere i ravinen är begränsade men troligtvis
måste ravinbotten beträdas vid anläggande av erosionsskydd.
En noggrann arbetsberedning samt ett kontrollprogram avseende släntrörelser kring
ravinkrönet kommer att erfordras.
Uppfyllnad i ravinbotten 3.2
Alternativet innebär att ravinbotten delvis fylls igen och att bäckfåran höjs.
Uppfyllnadshöjden uppgår till ca 2-3 m. För att skapa en beständig lösning flackas
kvarvarande branta ravinslänter och den nya bäckfåran erosionsskyddas. En höjning
av bäcken påverkar biflöden och vattengången i dessa behöver eventuellt också höjas
vilket innebär att lösningens påverkansområde blir större än vid en avschaktning.
Figur 3.2-1 Sektion 2/760 med uppfyllnad i ravinen.
1,055
Name: siSa
Model: Mohr-Coulomb
Unit Weight: 20 kN/m³
Cohesion': 0 kPa
Phi': 23,9 °
Phi-B: 0 °
Piezometric Line: 1
Name: siLe1
Model: Undrained (Phi=0)
Unit Weight: 19 kN/m³
Cohesion': 15,33 kPa
Piezometric Line: 1
Name: Fr
Model: Mohr-Coulomb
Unit Weight: 20 kN/m³
Cohesion': 0 kPa
Phi': 25,7 °
Phi-B: 0 °
Piezometric Line: 1
Name: siLe2
Model: S=f(depth)
Unit Weight: 19 kN/m³
C-Top of Layer: 15,33 kPa
C-Rate of Change: 1 kPa/m
C-Maximum: 0 kPa
Piezometric Line: 1
Name: Fy (Öb)
Model: Mohr-Coulomb
Unit Weight: 22 kN/m³
Cohesion': 0 kPa
Phi': 37,6 °
Phi-B: 0 °
Piezometric Line: 1
Name: Uppfyllnad
Model: Mohr-Coulomb
Unit Weight: 19 kN/m³
Cohesion': 1 kPa
Phi': 22,2 °
Phi-B: 0 °
Piezometric Line: 1
Fy (Öb)siSa
siLe1
siLe2
H:\5001-1302 Rotviksbro\1\G\Proj\UTREDNING\2700-2900\Johan\2760_uppfyllnad.gszDate: 2014-04-30
Väg 161, Bäcken - Rotviksbro
Oförstärkt väg
Km 2/760
Odränerad analys
u=90 kPa
F=1,10
+11,0+10,0
Fr
Distance
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Ele
va
tio
n
-2
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
10 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
3.2.1 Byggskede
Stabiliteten i befintliga förhållanden är dålig och arbeten nere i ravinen är tvunget att
utföras under SK1 om inte åtgärder ovan släntkrön utförs. Möjligen finns en
möjlighet att skapa en byggväg vid passagen över ravinen vid km 2/690 där
utfyllnadsmassor tippas successivt för att höja säkerheten mot stabilitetsbrott.
Arbetena kommer att kräva en rigorös arbetsberedning och kontroll av släntrörelser.
Flytt av bäck 3.3
Alternativet innebär att befintlig ravin fylls igen och en ny ”ravin” återskapas på
betryggande avstånd från vägen. Den nya ravinen bör utformas så att framtida
problem med skred och erosion inte uppkommer och därmed motverka att bäckfåran
meandrar in mot vägen. Utseendet på bäcken kommer därmed vara likvärdig båda
ovanstående alternativ gällande erosionsskydd och släntlutning. Den nya bäcken bör
placeras på en högre nivå för att inte ta för stor yta i anspråk (eftersom slänterna bör
läggas flacka).
Fördelen med förslaget är att överskottsmassor kan utnyttjas att fylla igen den
befintliga ravinen. Den stora nackdelen är att en stor mängd massor behöver flyttas
fram och tillbaka under byggtiden. Preliminärt ses ingen vinst ur
anläggningssynpunkt i förhållande till de två övriga åtgärdsalternativen.
Figur 3.3-1 Plan med förslag på nytt läge för ravinen.
VÄG 161 BÄCKEN - ROTVIKSBRO
11 (11) Titel
ProjekteringsPM-002 Dokumentsdatum
2014-05-05 Rev datum
Projektnummer
Ärendenummer
Status
ProjekteringsPM-001 h:\5001-1302 rotviksbro\1\g\text\pm002\pm-002 (jämförelse av förstärkningsåtgärder öster om ravinen).docx
3.3.1 Byggskede
Arbetena inleds med anläggande av den nya bäckravinen. Befintlig ravin kan fyllas
igen först efter att vattnet går i den nya bäckfåran. Eftersom det förekommer
stabilitetsproblem måste schaktmassor från den nya ravinen transporteras bort och
placeras på betryggande avstånd så att tillfälliga upplag inte utlöser skred i området.
4 SAMMANFATTNING
Samtliga tre studerade alternativ är möjliga för att skapa en beständig och långsiktig
stabilitetshöjande och betryggande lösning.
Alternativet med uppfylland inom ravinen har fördelen gentemot
avschaktningsalternativet att överskottsmassor från projektet kan utnyttjas och att det
inte krävs någon förstärkning med lättfyllning under väg 161. Nackdelarna med
förslaget är att arbeten i byggskedet kommer att kräva temporära åtgärder eller
bedrivas med låg säkerhet mot stabilitetsbrott. Påverkan på den befintliga ravinen
bedöms även bli större än för alternativet med avschaktning.
Eftersom båda studerade alternativ omfattar arbeten nere i ravinen bör även
stabilitetsförhållandena för den norra ravinslänten kontrolleras för att klarlägga
behov av eventuella temporära åtgärder under byggskedet. Detta kräver ytterligare
geotekniska undersökningar.
Man bör även kontrollera behov av erosionsskydd för den del av Rotviksbäcken som
bibehålls kring den planerade bäckomgrävningen vid km ca 2/900.