etapp 1 - Mariestads kommun

Uppdr. nr. 10130486
MARIESTADS KOMMUN
SJÖSTADEN
ETAPP 1
GEOTEKNISK UTREDNING
TEKNISKT PM GEOTEKNIK
rev. 2010-05-07
Örebro 2010-01-21
WSP Samhällsbyggnad
Box 8094
700 08 Örebro
Lars O Johansson
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
MARIESTADS KOMMUN
SJÖSTADEN
ETAPP 1
GEOTEKNISK UTREDNING
TEKNISKT PM GEOTEKNIK
Innehåll (15 sidor)
1. Allmänt
2. Genomförd undersökning, redovisning
3. Området
4. Geotekniska förhållanden
5. Geohydrologiska förhållanden
6. Befintliga anläggningar och byggnader
7. Markföroreningar
8. Förutsättningar för grundläggning inom området
9. Markstabilitet
10. Marksättningar
11. Schakt och fyllning
12. Åtgärder
13. Konsekvenser för planläggning av området
Bilagor
1. översiktsplan med avgränsningar
2. sammanställning av korrigerad odränerad skjuvhållfasthet
3. stabilitetsberäkningar
4. sektion norra kajen och Katrineforskajen
5. tidigare utredning stödmurskaj
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
2

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
1. ALLMÄNT
På uppdrag av Mariestads kommun har WSP Samhällsbyggnad utfört geoteknisk utredning
för Sjöstaden, etapp 1. Detta Tekniskt PM Geoteknik belyser de byggnadstekniska förutsättningarna
för området med avseende på befintliga förhållanden, stabilitet, sättningar och
förutsättningar för grundläggning.
I denna handling anges samtliga nivåer i höjdsystem MH24.
2. GENOMFÖRD UNDERSÖKNING, REDOVISNING
Omfattningen av utförd geoteknisk undersökning presenteras i separat rapport geoteknik
(RGeo), upprättad av WSP Samhällsbyggnad 2010-01-21 med revidering 2010-05-07.
Denna RGeo bygger dels på nya undersökningar utförda av WSP, dels en sammanställning
av tidigare inom området utförda geotekniska undersökningar.
3. OMRÅDET
Utredningsområdet är beläget i Mariestads hamn, där området mot väster begränsas av befintliga
kajer mot Vänern, mot söder av Pirgatan, mot öster av Hamngatan och avslutas i
norr vid den s.k. Kulturpiren (se bilaga 1). Norr om utredningsområdet fortsätter hamnområdet
med en utfylld pir, varvid framtida etapper av projekt Sjöstaden planeras inom denna
pir och längre österut längs Vänern.
Marknivån inom området är relativt jämn, omkring +45.9. Stora delar av området utgörs av
hårdgjorda ytor med bilparkeringar. Inom området finns även byggnader, som beskrivs närmare
i kap. 6.4 – 6.6.
Utredningsområdet har en längre historia som hamn och flera olika byggnader har förekommit
inom området.
4. GEOTEKNISKA FÖRHÅLLANDEN
Området är beläget mellan ett fastmarksparti i öster inom vilket de äldre delarna av Mariestads
stad ligger samt Vänern med Tidans mynning väster om området. Inom huvuddelen av
området har sediment avlagrats i form av sand, silt och lera på en botten av morän och/eller
berg.
4.1 Fyllning
Överst består jorden inom området av fyllning som lagts ut för att höja marknivån inom
området. Fyllningsmäktigheten är relativt jämn inom området med mäktigheter på ca 1 m,
även om det lokalt förekommer större mäktigheter på upp mot 2 m och t.o.m. mer. Området
bedöms därför ha fyllts ut på en tidigare sankäng och det är endast Kulturpiren längst i
norr som bedöms ha fyllts ut i större vattendjup. Den inom området förekommande fyll-
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
3

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
ningen domineras överst av grusig sand med inslag av lera, sten, block och tegelrester. Mot
djupet övergår fyllningen i mer lerigt material.
4.2 Sedimentjordar
Under fyllningen har ej någon naturligt lagrat organisk jord (t.ex. torv och gyttja) påträffats,
varför denna i det fall den förekommit avlägsnats i samband med att området fyllts ut.
Den underliggande naturligt lagrade jorden utgörs som ovan nämnts av sediment som huvudsakligen
sträcker från nivån +45 (ca 1 m under markytan) ned till +39 à +42 (ca 7 à 4 m
under markytan), där sedimentlagrens mäktighet ökar mot norr. I västlig-östlig riktning är
sedimentlagrens mäktighet relativt jämna, dock finns en tendens till någon minskning av
mäktigheterna kring Hamngatan i öster.
Sedimentjorden består huvudsakligen av lera, som dock inlagrar ett 0.5 – 1 m mäktigt sandlager
som påträffas inom stora delar av området. Oftast ligger överkanten av detta sandlager
på nivån ca +43, dvs. ca 3 m under markytan, men variationer förekommer. Detta innebär
att lera avsatts inom området vid minst två olika geologiska perioder och däremellan har en
period med sannolikt mer strömmande vatten inom området bidragit till att den grövre sanden
avsatts.
4.3 Fasta jordar och berg
Leran vilar på fast botten av morän och/eller berg, lokalt kan dock upp till 1 m mäktiga lager
av sand förekomma närmast under det undre lerlagret. Bergnivån inom området bedöms
variera från ca +38 i norr till ca +40 i söder.
4.4 Sjöbottenförhållanden
De undersökningar av sjöbotten som utförts (Amphitech 1998 och WSP 2010) visar på en
bottennivå på strax över +40, vilket är ca 4 m under medelvattennivån och ca 6 m under
kajplanets nivå 5 m utanför kaj. Inom den södra delen av området är djupet ca 0.5 m mindre.
Jorden består av upp till 0.5 m lösa bottensediment, därunder sand. Inom den södra delen
av området förekommer berg nära botten (se bilaga 5.3), jämför även kap. 4.3.
5. GEOHYDROLOGISKA FÖRHÅLLANDEN
Grundvattennivån inom området bedöms till stora delar påverkas av Vänerns vattennivå.
För Vänern råder följande karaktäristiska vattennivåer (angivet i höjdsystem MH24);
* lägsta kända vattenstånd 1934 +42.86
* lägsta sänkningsgräns enl vattendom 1937 +42.95
* lågvattenstånd (10-15 års intervall) +43.10
* sjökortets referensyta +43.59
* medelvattenyta efter reglering +44.09
* högsta dämningsgräns enl vattendom 1937 +44.64
* högvattenstånd (10-15 års intervall) +45.10
* högvattenyta 2000 – 2001 +45.47
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
4

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
* högsta kända vattenyta 1927 +45.55
Inom den östra delen av området kan möjligen något högre grundvattennivåer förekomma
än Vänerns vattennivå pga. tillrinning från höjdområdet öster om Hamngatan, även om stora
delar av detta dagvatten sannolikt fångas upp av förekommande ledningssystem.
6. BEFINTLIGA ANLÄGGNINGAR OCH BYGGNADER
De kajer som finns inom området kan delas in i 3 avsnitt;
· från Kulturpiren och ca 125 m söderut byggdes under 1960-talet en betongkaj som
ersättning för en tidigare träkaj
· vidare söderut finns en äldre betongkaj med en längd av 150 m (Katrineforskajen)
· längst i söder ligger en ca 180 m lång stödmurskaj i betong vid den inre hamnen
För läget för de olika kajerna, se bilaga 1.
6.1 Norra kajen
Den norra kajen utgörs av en 4 m bred pålad rektangulär betonglåda (se bilaga 4). Kajfronten
är nedförd till nivån +44.0 enligt ritning, dvs. över sjöns lågvattennivå. Pålarna är enligt
uppgift neddrivna till pinnmo. Närmast bakom betongkajen samt i slänten under den finns
enligt ritning stenfyllning och sprängsten. För att uppta horisontalkrafter är kajen bakåtförankrad
med stag, och med ca cc 8 m en ankarplatta 11.5 m bakom kajfronten. Enligt ritning
ligger centrum för de 1.75 x 2.2 m stora och 0.3 m tjocka ankarplattorna ca 1.5 m under
markytan, vilket innebär att överkant platta ligger ca 1 m under markytan. Stagen lutar från
ca 0.5 m under markytan vid kajen till ca 1.5 m under markytan vid förankringsplattorna.
Enligt ritningar har förstärkning av hamnplan skett bakom kajen på en bredd av ca 9 m i
form av bankpålning. Dessa bankpålar har påträffats vid provgropsgrävning och plattorna
har befunnits ha storleken 0.6 x 0.6 x 0.2 m och pålarna utgörs av träpålar. Enligt ritning
skall bankpålsplattorna ligga med överkant på nivån +43.5, de pålplattor som påträffats har
dock legat ca 1 m högre. En anledning till de högre nivåerna skulle möjligen kunna vara att
man vid utförandet valt arbete i torrhet. Enligt ritning är avståndet mellan pålarna ca 2.5 m,
detta motsvarar därmed en plattäckningsgrad på drygt 5 %.
6.2 Katrineforskajen
Katrineforskajen har samma utformning som den norra kajen, dock oklart när denna byggdes.
Enligt K-Konsult (se kap. 6.4) gled en stor del av området ut i vattnet i samband med
en muddring 1935, varför kajen har byggts någon gång mellan 1935 och 1959. I samband
med uppförande av den norra kajen utfördes en motsvarande bankpålning även för hamnplanet
vid Katrineforskajen. Även här visar provgropsgrävning att bankpålningen ligger 1 m
högre än enligt ritning.
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
5

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
Foto 1; Utsikt norrut längs Katrineforskajen. Till höger syns silo (se kap. 6.4) och i bakgrunden
kv Fyren 1 (se kap. 6.5).
6.3 Stödmurskajen
Kajen vid den inre hamnen utgörs av en stödmurskaj i betong grundlagd på berg. Vid kajen
har tyngre lyft förekommit under längre tid och 1994 utfördes av KFS en utredning för lossning
av Yankeecylinder med mobilkran, då lasten begränsades till 128 ton minst 2.6 m från
kajlinjen (se bilaga 5). Vid provgropsgrävning i anslutning till kajen 2010 noterades mycket
ringa inläckage av vatten trots att schakt skedde till ca 0.8 m under Vänerns vattennivå.
Utanför kajen har för några år sedan trädäck anlagts längs den södra delen.
Foto 2; Stödmurskajen med f.d. Turistbyrån längst till höger med intilliggande sjöbodar.
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
6

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
6.4 Silo
Inom områdets centrala delar finns idag en silo med kringbyggnader, vilka planeras att rivas.
Geoteknisk undersökning för silon utfördes 1965 av K-Konsult. Inom området fanns tidigare
en äldre silo, grundlagd på pålar, medan vissa omkringliggande byggnader såsom ett magasin
som plattgrundlagts. Vid besiktning 1965 konstaterades det att sättningar skett i magasinsbyggnaden
och att väggar lutade och hade spruckit. Enligt uppgift hade t.o.m. mellanlägg
gjutits mellan pelare och grundplattor pga. uppkomna sättningar. För de byggnader
som finns på platsen idag rekommenderade K-Konsult pålgrundläggning för stora delar av
byggnaderna. Då K-Konsult fann stabiliteten mot Katrineforskajen otillfredsställande har
bl.a. även pålning föreslagits för magasinsgolvet för att ej belasta marken ytterligare.
6.5 Kv Fyren 1
Inom den norra delen av området finns en byggnad inom kv Fyren 1, för vilken BGAB utfört
geoteknisk undersökning 2003. Byggnaden utgörs av en enplansbyggnad som tjänar
som butik. För byggnaden föreslog BGAB grundläggning med stödpålar.
6.6 F.d. Turistbyrån
Inom den södra delen av området har BGAB 1999 utfört geoteknisk undersökning för tidigare
Turistbyrå, numera restaurang. Byggnaden utgörs av en enplansbyggnad. För byggnaden
föreslog BGAB grundläggning med stödpålar eller plintar till fast jord.
7. MARKFÖRORENINGAR
Vid den nu utförda geotekniska undersökningen har ej förekomsten av föroreningar undersökts,
vissa upptagna jordprover visade dock spår av missfärgning. Vid BGABs undersökningar
(se kap. 6.5 och 6.6) togs miljöprov, bl.a. noterades vid kv Fyren 1 diesellukt.
Inom den norra delen av området har sanering skett efter en tidigare oljeledning och sannolikt
finns även söderut inom området risk för förekomst av miljöföroreningar. Stora delar av
kajen har använts för kommersiell båttrafik med risk för spill vid lastning och lossning. Inom
delar av området har tidigare järnväg förekommit och träsyllar som sannolikt har höga halter
av bl.a. arsenik har påträffats vid undersökningen. Även risken för att förekommande
asfalt kan innehålla höga halter av cancerogena ämnen, s.k. tjärasfalt, skall beaktas.
Förekomsten av markradon har ej undersökts inom området. Den markradon som kan förekomma
torde till största delen vara knuten till fyllningen.
Det rekommenderas att en miljöteknisk markundersökning utförs inom området.
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
7

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
8. FÖRUTSÄTTNINGAR FÖR GRUNDLÄGGNING INOM OMRÅDET
De flesta av dagens byggnader inom området bedöms vila på pålar. I de fall plattgrundläggning
skett på lera har stora sättningar uppkommit (se kap. 6.4). De flesta nya byggnader
inom området skall därför grundläggas på sådant sätt att jorden ej utsätts för ytterligare last,
detta bedöms i de flesta fall kunna ske genom grundläggning på spetsburna pålar av betong
eller stål. Pålarna kan förutsättas tränga ned ca 8 m under den nuvarande markytan inom
den norra delen av området och ca 6 m inom den södra. Som alternativ till pålgrundläggning
kan för lättare byggnader kompensationsgrundläggning utföras, dvs. det grundtryck byggnaden
ger upphov till kompenseras genom att motsvarande tyngd från befintlig jord avlägsnas,
t.ex. genom att lättfyllning används. Nackdelen med detta förfarande är risken för att
lättfyllningen flyter upp i samband med höga vattennivåer, varför detta måste beaktas vid
dimensionering av grundläggningen.
Söder om en linje som sträcker sig mellan den tidigare turistbyrån och korsningen Hamngatan
– Prästgårdsgatan (se blå linje i bilaga 1) är lerdjupen mindre (maximalt 2.5 m) varför
det här även finns förutsättningar att grundlägga byggnader på plattor genom att antingen
nedföra dessa plattor till fast jord eller schakta bort all lösjord över den fasta jorden och
utföra återfyllning med friktionsjord, krossmaterial eller sprängsten, där fyllningen skall
packas. Inom detta område bedöms det även finnas förutsättningar att grundlägga enplansbyggnader
med plattor på nivåer över den leran. Byggnader bör dock ej grundläggas på
nuvarande fyllning då denna kan ha en inhomogen sammansättning.
Befintlig silobyggnad och intilliggande plattor är pålade. Vid rivning av silon skall beaktas
möjligheterna att använda befintliga grundplattor och pålar för ny grundläggning. Om befintliga
grundplattor används skall konditionen hos betongen och armeringen i dessa undersökas,
t.ex. genom provtagning och/eller undersökning av konstruktionshandlingar. Om
befintliga pålar blottas utförs lämpligen stötvågsmätning på dessa för bestämning av kondition
och bärförmåga. Om befintlig grundläggning ej avses användas måste exploatören beakta
de hinder i mark pålarna kan utgöra, detta gäller även ev rester av pålgrundläggning för
tidigare byggnader (se kap. 6.4).
Byggnadsexploatör skall beakta ev behov av kompletterande undersökningar. Inom områden
där pålgrundläggning utförs beaktas förutsättningarna för pålar, t.ex. pållängder och
neddrivningsmotstånd. I detta fall kan provpålning rekommenderas. I områden där plattgrundläggning
utförs på fast jord eller på fyllning efter urgrävning av lera bör djupet till fast
botten bestämmas om avståndet till tidigare geotekniska undersökningspunkter är stort. En
sådan bestämning kan förslagsvis ske genom provgropsgrävning, alternativt vid grundbottenbesiktning.
Samråd skall ske med geotekniker för att bestämma lämpliga parametrar för
grundläggning utgående från RGeo (se kap. 2).
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
8

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
9. MARKSTABILITET
9.1 Krav
Då arbetet utgörs av nyexploatering ställs enligt Skredkommissionens Rapport 3:95 krav på
lägsta säkerhetsfaktor vid stabilitetsanalys. Vid en detaljerad utredning anges i denna rapport
(tabell 8:1) kravet på en säkerhetsfaktor på minst 1.5 – 1.7 vid odränerad analys och
1.35 – 1.45 vid en kombinerad analys. För projektet förutsätts 1.5 vid odränerad analys och
1.35 vid kombinerad, ett val som motiveras av;
· omfattningen av hållfasthetsbestämningar kan anses omfattande (totalt finns undersökningar
från 6 punkter)
· den stabiliserande effekt som bankpålar och befintlig kajanläggning har på stabiliteten
beaktas ej eller beaktas i mindre grad, se kap. 9.4 och 9.5
· vid stabilitetsberäkningen används de lägre värdena från utvärderad skjuvhållfasthet,
se kap. 9.3
· beräkning utförs vid de mest ogynnsamma grundvattenförhållandena, se kap. 9.3
9.2 Tidigare kända skred och utredningar
I läget för nuvarande Katrineforskajen har tidigare skred förekommit. K-Konsult har också
1965 kontrollerat stabiliteten för denna kaj och funnit den otillräcklig, varför ytterligare
belastning från t.ex. byggnader ej tillåtits.
9.3 Beräkningsförutsättningar
WSP har utvärderat den korrigerade odränerade skjuvhållfastheten och redovisar resultatet i
bilaga 2. Vid utvärderingen har såväl undersökningar utförda av WSP 2009 som K-Konsult
1965 beaktats. Skjuvhållfastheterna ligger med värden huvudsakligen i spannet 10 – 15 kPa.
Högre skjuvhållfasthetsvärden finns men beror till stor del på att provtagning skett nära
övergången till fastare jord (fyllning, sand eller morän). Vid beräkning används värden från
den lägre delen av spannet.
Övriga värden som används vid beräkningarna kommer dels från utförda kolvprovtagningar,
dels empiriska värden. De värden som använts framgår av tabeller i bilaga 3.1 – 3.7.
Beräkning av stabilitet utförs vid lågvatten i Vänern (sänkningsgräns), dock med grundvattennivåer
motsvarande högvatten (dämningsgräns), varför nivåskillnaden mellan Vänerns
vattennivå och grundvattennivån är ca 1.5 m.
9.4 Stabilitet vid norra kajen och Katrineforskajen
I bilaga 3.1 redovisas stabilitetsberäkning för sektion vid den norra kajen och Katrineforskajen.
Den bankpålning som finns skall bära lasten på kajen, den plattäckningsgrad som finns
bedöms dock som alltför gles för tillräcklig effekt. Förutsatt en lastspridning i lutning 1:1
från plattkant kommer marken mellan pålplattorna att belastas med en likbent triangel med
sidorna 0.95 m (halva fria avståndet mellan plattorna). Antaget en tunghet på fyllningen på
20 kPa innebär detta en jämnt fördelad last av;
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
9

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
0.95 * 0.95 * 0.5 * 20 / 2.5 = 3.6 kPa
Pga. osäkerheter i bankpålningens framtida beständighet ökas denna last med en faktor 2 till
7.2 kPa. Förutsatt en fyllningsmäktighet på 1.5 m över bankpålarna motsvarar detta en
tunghet på ca 5 kN/m 3
Hänsyn har ej tagits till stabiliserande effekt av pålar och stag i kajen, dessa förutsätts vara
fullt utnyttjade för att bära kajens laster och bedöms därför ej kunna tillgodoräknas vid stabilitetsberäkningen.
Beräkningen visar att säkerhetsfaktorn vid norra kajen och Katrineforskajen
uppgår till ca 1.0, dvs. stabiliteten är kritisk redan vid dagens förhållanden. Även K-
Konsult har 1965 kommit fram till samma slutsats. Det faktum att skred inträffat inom området
1935 belyser ytterligare att stabilitetsförhållandena är kritiska och styrker de analyser
som genomförts.
9.5 Stabilitet vid stödmurskajen
I bilaga 3.2 redovisas stabilitetsberäkning för sektion vid stödmurskajen vid inre hamnen. De
utförda beräkningarna visar på en säkerhetsfaktor på 1.4 för dagens förhållanden med en
trafiklast på 15 kPa på hamnplanen. K-Konsult gjorde 1965 en bedömning av stabiliteten för
den norra delen av denna kaj och fann då också en säkerhetsfaktor på 1.4 med en ytlast på
15 kPa på hamnplanen. I bilaga 3.3 redovisas en stabilitetsberäkning i samma sektion med
en ytlast på 5 kPa på hamnplanen, en last som motsvarar trafik på en GC-väg. I detta fall
uppfylls stabilitetskravet med en säkerhetsfaktor på 1.5.
Enligt bilaga 5 har KFS funnit att kajen klarar större grundtryck än vad som angetts ovan,
vilket har med kajkonstruktionens bärighet att göra. Vid stabilitetsberäkningen är det svårt
att simulera denna effekt, varför det bedöms finnas goda skäl att utgå från att områdets totalstabilitet
är bättre än vad beräkningarna visar.
10. MARKSÄTTNINGAR
10.1 Beräkningsförutsättningar
Lerans sättningsegenskaper har undersökts av WSP i 3 olika punkter inom området (se separat
RGeo enligt kap. 2).
Utifrån dessa undersökningar bedöms det övre lerlagret vara överkonsoliderat med minst 25
kPa i två av punkterna, men normalkonsoliderat i den tredje punkten. Den punkt där det
övre lerlagret bedöms vara normalkonsoliderat är i punkt 106 nära korsningen Hamngatan –
Sjögatan inom den nordöstra delen av området. Inom denna del av området bedöms det
övre lerlagret ha en mäktighet av minst 1 m och ligga på större avstånd från sjön, varvid
grundvattennivån sannolikt ej påverkas lika mycket av ändringar av sjöns vattennivåer som
området i övrigt. Grundvattenmagasinet kan här istället fyllas på med avrinnande vatten från
höjdområdet inne i staden. Inom övriga delar av utredningsområdet bedöms det övre lerlagret
vara mer utsatt från påverkan av vattennivåerna i sjön. Vid lågvatten ligger sjöns vattenyta
på en lägre nivå än stora delar av det övre lerlagret, varvid detta kan dräneras ut via det
underliggande sandlagret.
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
10

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
Det undre lerlagret ligger så djupt att det alltid ligger under grundvattennivån och i leran
utförda undersökningar tyder också på att denna lera är normalkonsoliderad.
10.2 Beräknade sättningar
Sättningsberäkning har utförts i tre undersökningspunkter med ovan angivna förutsättningar
och med en jämn markbelastning på 16 kPa, vilket motsvarar en uppfyllnad på ca 80 cm. I
den punkt där det övre lerlagret är normalkonsoliderat erhålls en sättning på ca 20 % av
uppfyllnadshöjden och i övriga punkter där det övre lerlagret är överkonsoliderat sättningar
på ca 5 % av uppfyllnadshöjden.
De sättningar som kan uppkomma inom området påverkas även av att marken tidigare kan
ha varit utsatt för belastningar, t.ex. från byggnader eller upplag. Detta kan leda till att
ojämna sättningar utbildas inom området, vilket måste beaktas.
Utgående från de sättningsanalyser som utförts kan följande samband mellan last, lerdjup
och sättningar förutsättas för området;
S = P / (500 – D/2) x (D – 100)
där S är bedömd sättning i cm
P är belastningen i kPa (maximalt 25 kPa)
D är mäktigheten av lös lera i cm
Tiden för att utveckla sättningarna beror på lerans mäktighet. Vid 4 m lermäktighet beräknas
ca 50 % av sättningen utvecklas inom 6 månader och ca 75 % inom ett år, medan vid 2
m lermäktighet sker sättningsutvecklingen ungefär 4 gånger snabbare.
Ovan angivna sättningar bygger på att leran utsätts för belastning från en jämn uppfyllnad.
Om lastens utbredning har begränsad utbredning, t.ex. under en platta, kommer grundtrycket
att reduceras mot djupet genom lastspridning. Sättningsberäkningar i dessa fall bör ske i
samråd med geotekniker.
11. SCHAKT OCH FYLLNING
Vid schaktningsarbeten inom området skall risken för inträngning av vatten beaktas i de fall
schakt sker till sådant djup. Särskilt i samband med schakter i anslutning till den norra kajen
och Katrineforskajen kan vatten rinna in från sjösidan. Vid stödmurskajen vid den inre hamnen
bedöms dock kajen vara relativt tät och därmed begränsas inflödet av vatten från sjösidan.
Vid schaktningsarbeten skall hänsyn tas till omkringliggande byggnaders grundläggning. Vid
behov sker schaktningsarbete inom spont.
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
11

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
12. ÅTGÄRDER
12.1 Markuppfyllnad norra delen
Denna utredning visar att områdets stabilitet är otillfredsställande under nuvarande förhållanden
vid den norra kajen samt Katrineforskajen. Detta sammanhänger med sämre geotekniska
förhållanden och kajens utformning. Kajen är här utformad på ett sådant sätt att den
knappast kan anses verka stabiliserande för området i någon större utsträckning, utan åtgärderna
med pålgrundläggning och bakåtförankrade stag kan endast anses tjäna för att säkerställa
kajens egen stabilitet samt uppta de krafter som uppkommer på kajen vid t.ex. förtöjning
av båtar. Den bankpålsförstärkning som utförts under hamnplanet närmast kajen höjer
stabiliteten något och reducerar de sättningar som annars skulle kunna uppkomma på hamnplanet.
Bankpålningens täckningsgrad är dock ringa (ca 5 %), vilket gör dess funktion något
tveksam. Pålarna utgörs även av träpålar som ligger i den zon där grundvattennivån fluktuerar,
detta kan på sikt innebära att pålarna kommer att ruttna.
I bilaga 3.4 redovisas förslag till hur stabiliteten längs den norra kajen och Katrineforskajen
kan höjas till acceptabel nivå. Bankpålning utsträcks längre bak från kajplanet (ut till 22 m
från kajlivet) och på denna yta kan markuppfyllnad ske utan att områdets stabilitet försämras
eftersom bankpålarna för ned lasten till fast botten. Utförande med bankpålar föreslås på
liknande sätt som befintlig bankpålning, dock skall ej träpålar användas och täckningsgraden
för pålplattorna skall vara minst 25 %. Överkant pålplatta förutsätts placerad på nivån ca
+44.4, vilket motsvarar nuvarande förstärkning. Med en färdig markyta på nivån +46.6 innanför
skyddsbarriären innebär detta en uppfyllnadshöjd av 2.2 m över plattorna, som dessutom
skall dimensioneras för att bära last från trafik. Mellan pålarna föreslås ett cc-avstånd
på ca 2.5 m, vilket innebär att plattornas storlek skall vara minst 1.25 m i sida. Över plattorna
utläggs vid behov jordarmering för att fördela lasten mellan plattorna. För att ge bästa
möjliga effekt bör pålarna lutas med spetsen i riktning mot kajen i lutningar omkring 4:1 à
6:1. Med tanke på framtiden bör även befintliga träpålar ersättas med nya pålar av betong,
alternativt behandlas i förebyggande syfte mot röta, och förses med större plattor och jordarmering.
Utöver åtgärder vid markuppfyllnad måste även byggnader i anslutning till norra kajen och
Katrineforskajen grundläggas med spetsburna pålar för att ej utsätta marken för belastning. I
bilaga 3.5 redovisas stabilitetsberäkning vid norra kajen och Katrineforskajen med uppfylld
markyta och belastning på 50 kPa för en opålad byggnad. Denna beräkning visar att tillräcklig
stabilitet erhålls om byggnaden placeras minst 35 m från kajliv. Byggnadernas lägen skall
vara bestämda innan ev bankpålning utförs för att förhindra risken att byggnadernas konstruktionspålar
slås bland bankpålarna.
12.2 Markuppfyllnad södra delen
Vid stödmurskajen vid inre hamnen är stabilitetsförutsättningarna betydligt mer gynnsamma
än vid den norra kajen och Katrineforskajen. I bilaga 3.6 redovisas stabilitetsberäkning för
den södra kajen med markuppfyllnad och GC-trafik på hamnplanet. Markuppfyllnad och
anläggande av skyddsbarriär kan utföras 10 m från kajlivet. Ev kan denna placeras ännu
närmare, men för detta skall utredningen och bedömning av kajens kondition först utföras.
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
12

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
Anläggning får ej heller ske på sådant sätt att det försvårar framtida underhållsarbete på
kajen.
I bilaga 3.7 redovisas stabilitetsberäkning för stödmurskajen vid inre hamnen, där tillräcklig
säkerhet erhålls om markytan belastas med 50 kPa från plattgrundlagd byggnad ej närmare
än 15 m från kajlivet.
12.3 Skyddsbarriär
En skyddsbarriär kommer att anläggas mot Vänern med krönet på nivån +47.05 för att
skydda området vid höga vattennivåer. Området innanför skyddsbarriären kommer att fyllas
upp till en nivå på ca +46.6, vilket motsvarar en markuppfyllnad på 70 - 80 cm. Innanför
skyddsbarriären kommer marken att upplåtas för bebyggelse, ev kommer skyddsbarriären
längs vissa sträckor att integreras i byggnaderna som därmed utförs vattentäta upp till nivån
+47.05.
Placeringen av skyddsbarriären medför en markuppfyllnad, vars konsekvenser beskrivits i
kap. 12.1 och 12.2. Utöver detta innebär barriärelementet i sig att last nedförs lokalt på undergrunden.
Lasten från denna är dock relativt ringa i jämförelse med lasten från markuppfyllnaden.
Under barriärelementens grundplatta skall en minst 0.3 m mäktig bädd av
krossmaterial utläggas och packas, och under denna läggs i de fall undergrunden består av
silt och lera en geotextil av lägst bruksklass N3. Grundläggning skall utföras tjälsäkert vid
förekomst av tjälfarlig jord. Detta kan medföra mäktigare fyllningsbädd eller behov av isolering.
Vid utförande av skyddsbarriär skall tillses att tätning med lera, bentonit el.dyl. utförs från
utsidan så att inflödet av vatten under barriären begränsas vid högvatten. Lera kan dock ej
användas som fyllning nära trafikerade ytor. I vissa fall kan tätning med lera därför behöva
placeras på insidan av barriären där marknivån är högre.
Där skyddsbarriären placeras inom bankpålat område (aktuellt vid norra kajen och Katrineforskajen)
bör barriärelementet ej placeras närmare än 1 m över bankpålsplatta. Alternativt
kan skyddsbarriären pålas och därmed integreras i bankpålningen. Skyddsbarriären får ej
placeras ovanpå nuvarande bankpålning eftersom avståndet mellan pålplattorna här är så
stort att risken är mycket stor för att ojämna sättningar uppkommer i skyddsbarriären.
Om skyddsbarriär placeras på platta inom område med dragstag skall dessa skyddas genom
att inneslutas i rör under skyddsbarriären. Barriärelementets grundplatta skall dock ej placeras
närmare än 0.3 m över röret. Nuvarande bankpålning bör ersättas med ny eller efter behandling
mot röta ges större pålplattor och utformas med jordarmering. Marksättningarna
får ej bli så stora att skyddsrören kommer att ligga an mot stagen och belasta dessa.
12.4 Riskanalys
Innan vibrationsalstrande arbeten (pålning, spontslagning, schaktning och packning) påbörjas
inom området skall en riskanalys utföras som beaktar risken för påverkan på omkringliggande
byggnader, verksamhet och installationer samt ange kontrollmetoder för att undvika
negativ omgivningspåverkan. Riskanalysen skall vara så aktuell som möjligt eftersom förhållandena
inom området kan förändras med tiden.
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
13

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
13. KONSEKVENSER FÖR PLANLÄGGNING AV OMRÅDET
13.1 Allmänt
Området kan ur planläggningshänseende delas in i 3 olika områden. Sifferbeteckningarna 1
– 3 framgår av bilaga 1 där avgränsningarna mellan områdena anges med gröna respektive
blåa linjer.
· område 1; området längs norra kajen och Katrineforskajen
· område 2; området längs norra delen av stödmurskajen
· område 3; den sydöstra delen av området
13.2 Område 1
För område 1 gäller följande;
· förstärkning med bankpålar krävs till minst 22 m från kajlivet (se kap. 12.1)
· befintlig bankpålning bör åtgärdas (se kap. 12.1)
· skyddsbarriär får ej placeras på befintlig bankpålning utan att denna åtgärdas (se
kap. 12.3)
· skyddsbarriär får ej placeras så att befintliga kajstag skadas (se kap. 12.3)
· byggnader får ej uppföras inom 35 m från befintlig kaj innan bankpålsförstärkning
utförts (se kap. 12.1)
· bankpålsförstärkningen inom tomtmark måste integreras med ev planerad bebyggelse,
i detta hänseende måste exploatören av tomtmarken och kommunen samråda (se
kap. 12.1)
· samtliga byggnader inom 35 m från kajlivet skall av totalstabilitetsskäl grundläggas
på spetsburna pålar (se kap. 12.1)
· byggnader på större avstånd än 35 m från kajlivet får grundläggas på plattor om
markbelastningen understiger 50 kPa, dock måste risken för sättningar och lokalstabilitet
beaktas i de enskilda fallen (se kap. 8)
13.3 Område 2
För område 2 gäller följande;
· markuppfyllnad får ej ske närmare befintligt kajliv än 10 m utan särskild utredning av
kajkonstruktionens status (se kap. 12.2)
· byggnader får ej placeras så att framtida underhållsarbeten för kajen försvåras (se
kap. 12.2)
· samtliga byggnader inom 15 m från kajlivet skall av totalstabilitetsskäl grundläggas
på spetsburna pålar (se kap. 12.2)
· byggnader på större avstånd än 15 m från kajlivet får grundläggas på plattor om
markbelastningen understiger 50 kPa, dock måste risken för sättningar och lokalstabilitet
beaktas i de enskilda fallen (se kap. 8)
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
14

Uppdr. nr. 10130486
2010-01-21 / rev. 2010-05-07
13.4 Område 3
För område 3 gäller följande;
· markuppfyllnad får ej ske närmare befintligt kajliv än 10 m utan särskild utredning av
kajkonstruktionens status (se kap. 12.2)
· byggnader får ej placeras så att framtida underhållsarbeten för kajen försvåras (se
kap. 12.2)
· samtliga byggnader inom 15 m från kajlivet skall av totalstabilitetsskäl grundläggas
på spetsburna pålar (se kap. 12.2)
· byggnader på större avstånd än 15 m från kajlivet bedöms kunna grundläggas med
plattor (se kap. 8)
Örebro 2010-01-21
Lars O Johansson
mariestad\3_dokument\36_pm\etapp 1\geopm.doc
l:\5423\20_o\10087538 sjöstaden
15

N
Silo
f.d. Turistbyrå
Kulturpiren
Norra kajen
Fyren 1
Katrineforskajen
Stödmurskajen
Bilaga 1