VÄGPLAN Väg 3061, Undenäs–Kvarnsjöbacken Karlsborgs kommun, Västra Götalands län Teknisk PM Bergteknik 2015-01-14 Projektnummer: V85632370 PM Titel Dokumentdatum Teknisk PM Bergteknik 2015-01-14 Projektnummer V85632370 Sidor 2(8) Vägnummer 3061 Objektnamn Undenäs–Kvarnsjöbacken Projektnummer V85632370 Dokumenttitel Teknisk PM Bergteknik Utgivare Trafikverket Region Väst Kontaktperson Marie Söderlid, 010-123 71 52 Konsult Structor Mark Göteborg AB/Petro Team Engineering AB Kontaktperson Eric Lindbom, 070–588 45 62 PM Titel Dokumentdatum Teknisk PM Bergteknik 2015-01-14 Projektnummer V85632370 Sidor 3(8) 1 Inledning På uppdrag av Trafikverket genom Structor Mark Göteborg AB, har Petro Team Engineering AB under hösten 2013 samt våren 2014, utfört bergtekniska undersökningar för upprättande av vägplan för nysträckning av Väg 3061 vid sträckan Undenäs-Kvarnsjöbacken, Karlsborg kommun i Västra Götaland. Terrängen i vägsträckningen är relativt flack vilket medför lite skärningar i jord och berg. Storskaliga strukturer har en riktning 160°-340°. Områdets består av kuperat skogslandskap med berg i dagen i begränsad utsträckning. Landskapet varierar mellan öppet och vegetationklätt, berghällarna utgörs av flacka hällar samt av en terrassyta med brantare bergsidor. Marken är sankt inom öppna delar av området där topografin är lägre. Den planerade vägsträckningen innebär att tre delar av sträckan kommer utgöras av bergskärningar med synlig höjd upp till ca 6 m. Tabell 1-1 visar sektioner där bergschakt skall utföras baserat på sektionsritningar samt tolkad geofysik, Bilaga B2 i MUR Bergteknik. Tabell 1-1 Typer av bergschakt längs vägsträckningen Km Vägriktning Typ av bergschakt 7/720 - 7/920 65° Berg/Block 7/920 - 8/000 95° Block 8/550 - 8/880 340° Berg/Block 9/010 - 9/060 340° Berg/Block Målet med de bergtekniska undersökningarna har varit att utvärdera var det blir bergschakt samt uppskatta hur blockrikt området är. Stabiliteten i blivande bergskärningar har även analyserats. Man har också analyserat bergkvaliten för användning till vägbyggnadsmaterial. Vidare har det undersökts om berggrunden innehåller svavel som kan påverka miljön genom urlakning från bergupplag. 1.1 Metod De bergtekniska undersökningarna har utgjorts av följande moment redovisade i kronologisk ordning. Kartering av berg i dagen Resistivitetsmätning Stuffprovtagning Laboratorieundersökningar PM Titel Dokumentdatum Teknisk PM Bergteknik 2015-01-14 Projektnummer V85632370 Sidor 4(8) 1.2 Underlagsmaterial Följande material har erhållits inför undersökningarna. Plankartor Profiler Sektioner Utöver detta material har även SGU:s berggrundskarta använts som underlagsmaterial. 2 Utförda undersökningar Nedan redovisas en sammanfattning av utförda undresökningar. Resultaten från utförda undersökningar redovisas i MUR Bergteknik. 2.1 Kartering av berg i dagen Kartering av berg i dagen har utförts i en 100 m bred korridor längs väglinjen. Karteringen omfattade bergarter, sprickorienteringar, sprickegenskaper och svaghetszoner. Utvärdering har också gjorts för att bestämma omfattning av bergblock som ligger ovanpå markytan samt förekomsten av fast berg under dessa block. 2.2 Resistivitetsmätning För att bestämma djup till berg samt omfattning av bergblock har resistivitetsmätningar utförts. Mätningarna utfördes längs totalt 16 profiler i två delområden, ett i söder och ett i norr (se Bilaga B1 i MUR Bergteknik). 2.3 Stuffprovtagning Stuffprovtagning har utförts i planerad bergskärning vid km 7/800 och vid 8/600 – 8/770. Syftet var att analysera bergets användbarhet till vägbyggnadsmaterial samt bestämma svavelhalt. Proverna benämns Bergprov 1, Bergprov 3 och Bergprov 4. Bergprov 2 utgick. 3 Laboratorieundersökningar Dessa undersökningar innefattar: bergkvalitetstester för ballast som Micro Deval, Los Angeles och glimmerhaltbestämning. Man har också analyserat svavelhalten. Testerna har utförts på provbitar från stuffprovtagningen. 4 Ingenjörsgeologi 4.1 Berggrund Berggrunden består av relativt sprickfattig metamorf gnejsgranit av magmatiskt ursprung. Sprickytorna är råa och undulerande, inga fyllnadsmineral har observerats. Q-bas är generellt 15-30. Blottningar där bergets textur och mineralogi visas är få. Dock finns indikationer på att berget i den södra delen (väster om km 7/920) är mer granitiskt än berget i den norra delen (norr om PM Titel Dokumentdatum Teknisk PM Bergteknik 2015-01-14 Projektnummer V85632370 Sidor 5(8) km 8/550) som har en mer granodioritisk sammansättning med foliation och migmatitiska drag (Figur 4.1 – 4.3). Förekomsten av bergblock på berghällarna och på markytan är störst i den norra delen av området, där uppgår blockens storlek till ca 4 m i diameter, där finns även mindre block som är ca 1-3 m. I den södra delen av området har det endast observerats mindre block på markytan, större block (>3 m i diameter) har tolkats under markytan från resistivitetsmätningar, se figur 4.4. Figur 4-1. Berggrunden i den södra delen av området Figur 4-2 Berggrunden i den norra delen av området Block Figur 4-3 Berggrunden i den norra delen av området Figur 4-4 Block tolkat från geofysiska mätningar PM Titel Dokumentdatum Teknisk PM Bergteknik 2015-01-14 Projektnummer V85632370 Sidor 6(8) 4.1.1 Strukturgeologi De storskaliga strukturerna i berggrunden har en nord-sydlig utbredning i hela undersökningsområdet. Berggrundens strukturgeologi redovisas som två delområden inom vilka dominerande sprickriktningar är likartade. Km 7/720–8/690 Berget är söndersprucket i tre dominanta riktningar (se Figur 4.5) Den första sprickriktningen stryker nordöst-sydväst och stupar brant åt sydöst (35°/80°), den andra sprickriktningen stryker öst-väst och stupar brant åt söder (95°/80°). Den tredje sprickriktningen är varierande både gällande strykning och stupning. Sprickorna är brantsående till vertikala och stryker sydöst-nordväst (140°/90° till 160°/70°). Figur 4-5 Km 7/720–8/690 Stereogrammet visar berggrundens dominerande sprickriktningar. Vid km 7/720–7/920 är vägriktningen 65°. Vid km 8/550–9/060 är vägriktningen 340°. Km 8/690–9/060 Berget är söndersprucket i tre dominanta riktningar. Den första sprickriktningen stryker nordöst-sydväst och stupar medelbrant åt sydöst (60°/60°). Den andra sprickriktningen stryker öst-väst och stupar medelbrant åt söder (125°/70°). Den tredje dominanta riktningen är vertikal och stryker sydöst-nordväst (160°/90°). PM Titel Dokumentdatum Teknisk PM Bergteknik 2015-01-14 Projektnummer V85632370 Sidor 7(8) 4.2 Bergschaktning Slänternas kontur bör anpassas så långt som möjligt till rådanade geologiska förhållanden. Detta innebär att konturen bör skrotas till naturliga sprickor för at utnyttja bergmassans naturliga stabilitet. Rekommendationen är att alla slänter sprängs med lutning 5:1. Planerad väglinje löper nordöst-sydväst längs delsträckan vid km 7/720–7/920 och nord-syd längs delsträckan vid km 8/550–9/060. Km 7/700–7/920 Vägen går genom ett parti av skog med berg i dagen inom delar av sträckan. Berghällarna är flacka och har en utbredning vinkelrät vägriktningen. Det rekommenderas att rensa markytan och bergytorna från lösa block inom 10 m från sprängningsarbeten för att dessa ej ska sättas i rörelse under sprängning. Bergschakt utförs dubbelsidigt med en maximal total höjd på 8 m på höger sida och 5,4 m på vänster sida. km 7/920–8/000 Vägen går igenom ett parti av skog med stigande topografi åt öster, sträckan saknar berg i dagen. Resultat från resistiviteten visar att bergytan sjunker markant vid km 7/930 och återfinns ca 10 m under planerad väg fram till mätningarnas slutpunkt vid km 8/020. Mätningarna indikerar också att bergblock i varierande storlek ligger under markytan längs sträckan. De största blocken är >3 m, exakt storlek är oklart. Km 8/550–8/830 samt 8/850–8/880 Vägen går genom och längs med en terrassyta av berg som har en nordsydlig utbredning. Intill terrassen ligger en våtmark på den östra sidan. Terrassens västra bergssida utgörs av flacka hällar där topografin är plan. Terrassens östra bergssida är brant, höjdskillnader längs den östra kanten är ca 3-4 m. Lösa block finns längs sträckan, i synnerhet längs den östra gränsen av terrassytan. Blockens storlek uppgår till 4 m i diameter. Det rekommenderas att rensa markytan och bergytorna från lösa block inom 10 m från sprängningsarbeten för att dessa ej ska sättas i rörelse under sprängning. Bergschakt utförs på vänster sida med en maximal totalhöjd av 3,3 m. Km 9/010–9/060 Vägen går genom ett höglänt bergparti omgivet av skog. Bergschakt utförs på höger sida med en maximal total höjd på 3,4 m. PM Titel Dokumentdatum Teknisk PM Bergteknik 2015-01-14 Projektnummer V85632370 Sidor 8(8) 4.3 Stabilitet/Förstärkning Bergskärningarna är designade för att utföras med lutning 5:1. Stabilitetsanalyser har utförts för bergskärningarna i den södra delen. Friktionsvinkeln hos sprickorna är uppskattad till 30°. I områdets norra del är skärningarna så pass låga att stabilitetsanalys eller förstärkningsåtgärder ej erfordras, synlig skärningshöjd uppgår där till 1,5 m. I bergskärningen vid km 7/720–7/920 finns risk för kilbrott av sprickriktningarna 95°/80°, 35°/80°, 130/85° och 335°/80°. I denna delsträcka uppgår synlig skärningshöjd till 6 m på vänster sida och 3,5 m på höger sida. Då bergskärningarna är låga och berget av god kvalitet bedöms de därför erhålla tillfredställande stabilitet genom förstärkning med Ø25 mm helingjutna kamstålbult selektivt enligt bergsakkunnigs utsättning. 4.4 Bergmaterial Analysresultatet från Micro Deval-, Los Angeles- och glimmerhalttester visar på bra bergkvalitet, se Tabell 4-1 nedan. Berget i samtliga bergskärningar går att använda till förstärkningslager och bärlager. Bergets mineralogiska sammansättning varierar i viss mån. Variationen bedöms ej påverka de tekniska egenskaperna för berget. Resultaten från analyserade prover, med avseende på bergkvalitet bedöms kunna appliceras på bergmaterialet från samtliga blivande bergskärningar. Tabell 4-1 Resultat från materialtester Prov 4.5 Micro-Deval Los Angeles Glimmerhalt Bergprov 1 5 21 5% Bergprov 3 8 24 9% Bergprov 4 9 22 11 % Miljöpåverkan på grund av svavelhaltigt berg Av ytkarteringen finns inga indikationer på att berget innehåller svavel. Resultatet från svavelanalys från Bergprov 1 visar obefintlig svavelhalt och resultaten från Bergprov 2 och Bergprov 3 visar på halter under gränsvärdet för låg halt. Detta innebär att risken för urlakning av svavel från berget är låg. Sammantaget bedöms risken för urlakning av svavel som låg i samtliga delsträckor för vägen som omfattas av bergschaktning.