M11 Holbækmotorvejen. Etape 1150 Fløng Roskilde vest. Geoteknisk Hovedrapport Mv. st September 2008

Transkript

1 M11 Holbækmotorvejen Etape 1150 Fløng Roskilde vest Geoteknisk Hovedrapport Mv. st September 2008 Udgivelsesdato : 9. september 2008 Projekt : : Udarbejdet Kontrolleret Godkendt : Maybritt Lind Andersen, Lars Brønnum Fisker : Benjaminn Nordahl Nielsen : Erik Daugaard Jensen

2 Geotekniske detailundersøgelser Side 1 INDHOLDSFORTEGNELSE SIDE 1 RESUMÉ 4 2 INDLEDNING Geoteknisk Hovedrapport, Geoteknisk Datarapport og Geoteknisk Rapport UNDERSØGELSER Borearbejde Vandspejlsobservationer Laboratoriearbejde 7 4 GEOLOGISK OVERSIGT Landskabsbeskrivelse Geologisk beskrivelse af tracéen St til St til St til St til Jordarter Fyld Postglaciale aflejringer Senglaciale dannelser Glaciale dannelser Prækvartære aflejringer og prækvartæroverfladen Vandspejlsforhold Primære grundvandsspejl Sekundære grundvandsspejl 11 5 AFGRAVNINGMATERIALER Generelt Materialernes anvendelighed som dæmningsfyld Materialernes anvendelighed som fyld under vand Materialernes anvendelighed som bundsikring 14 6 BLØD BUND Generelt De enkelte blødbundsområder 15

3 Geotekniske detailundersøgelser Side 2 7 MULD, FYLD OG TYNDE BLØDBUNDSLAG Generelt Muld og tynde blødbundslag Fyld 16 8 PLANUM OG OVERBYGNINGSTYKKELSER Generelt E-værdi ved planum m.m CBR og E-modul ved kalkstabilisering Overbygningstykkelser Afgravning Påfyldning 18 9 ANLÆGSFASEN Generelt Planum og arbejdsveje KONTROL Generelt VEDLIGEHOLDELSE Vand i vej 22

4 Geotekniske detailundersøgelser Side 3 GEOTEKNISK DATARAPPORT BILAGSFORTEGNELSE Bilag Signaturer og definitioner 1.01 Signatur for frostfølsomhed og kalkindhold 1.02 Materialernes anvendelighed som dæmningsfyld 1.03 Situationsplaner / Geotekniske længdeprofiler Situationsplan 1:4000 / Geoteknisk længdeprofil 1:200/1:4000, Mv. st Situationsplan 1:4000 / Geoteknisk længdeprofil 1:200/1:4000, Mv. st Situationsplan 1:4000 / Geoteknisk længdeprofil 1:200/1:4000, Mv. st Vandspejlsobservationer Vandspejlsobservationer E-moduler E-moduler, højre side E-moduler, venstre side Boreprofiler Boreprofiler, højre side Boreprofiler, venstre side Boreprofiler, skærende veje CPT-profiler CPT-profiler, højre side CPT-profiler, venstre side CPT-profiler, skærende veje Forsøgsoversigter Oversigt over forsøgsresultater Laboratorieresultater

5 Geotekniske detailundersøgelser Side 4 1 RESUMÉ Strækningen omhandler M11 Holbækmotorvejen, etape 1150 Fløng Roskilde Vest, Mv. st inkl. ramper. Strækningen er en udvidelse af den eksisterende motorvej. Fra Fløng falder terrænet svagt fra kote ca. +33 til kote ca. +26 ved st , og krydsningen af Vesterled. Herfra er området meget fladt indtil omkring st , hvor traceen gennem flere bakker kommer op omkring kote +50 ved st Herefter findes traceen mellem kote +46 og +55 indtil st Motorvejen forløber i sin helhed hen over et småbølget bundmorænelandskab. Herunder findes både ældre morænale landskaber, men også højere liggende områder, der er domineret af underliggende smeltevandslandskaber, alle fra Weichsel. Langs tracéen findes et større antal grusgrave. Disse grave er op til 25 á 30 m dybe. Anlægsarbejderne forventes overvejende at ville foregå i aflejringer af moræneler, ret fedt til fedt ler samt lerede og siltede materialer, men også stedvist i sand. Hertil må der stedvist forventes et højt (sekundært) vandspejl. Arbejder under sådanne betingelser kræver stor omhu og omtanke med hensyn til håndtering af materialer og indsats af materiel. Dertil kommer, at de begrænsede muligheder for arbejdsarealer på strækningen forventes at medføre en ret omfattende og gentagende transport med tunge køretøjer over store afstande i eller umiddelbart tæt ved og parallelt med motorvejslinien. Dette er særdeles kritisk både for eksisterende terræn og for fremtidig dæmningsfast bund, der generelt er meget følsom overfor en sådan transport. Vejrforholdene spiller en meget vigtig rolle. Specielt i lavninger og lavtliggende områder må fremkommeligheden påregnes at være stærkt reduceret / umulig i våde og nedbørsrige perioder. Såfremt der ikke træffes foranstaltninger til sikring af planum og arbejdsveje, må det forudses, at planum direkte ødelægges, og at transport umuliggøres. Det anbefales derfor at kalkstabilisere såvel planum som arbejdsveje af ler og silt. Kalkstabilisering af indbygningsmaterialer vil også kunne være aktuelt i det omfang, hvor der eventuelt ikke kan tilvejebringes tilstrækkeligt med egnede materialer af sand og grus for indbygning i lave dæmninger. Arbejdsgangene bør tilrettelægges således, at forsegling af planum kan ske umiddelbart efter at råjordsplanum er etableret. Kalkstabilisering vil virke forseglende på lerede og siltede aflejringer. Overbygningstykkelserne skal fastlægges på grundlag af den forventede trafikbelastning, planums forventede E-modul samt frosthævningsrisikoen. E-moduler ved råjordsplanum og i dæmningsfyld er generelt skønnet at være relativt beskedne.

6 Geotekniske detailundersøgelser Side 5 Ved kalkstabilisering af planum og dæmningsfyld bestående af kohæsive aflejringer (moræneler, fed ler og silt) kan E-modulen erfaringsmæssigt øges væsentligt med deraf mulig reduktion i overbygningstykkelse og i udsætning. Endvidere bør det stærkt overvejes at kalkstabilisere en del af den eksisterende dæmningsfyld, hvor den udgøres af kohæsive materialer, specielt i overgangen mellem eksisterende vej og nyanlæg, for derved at imødegå/mindske eventuelle differenssætninger. Det anbefales, at der på et tidligt tidspunkt etableres kontakt mellem entreprenør, tilsyn og geotekniker. Der skal føres løbende tilsyn. Det anbefales, at tilsynet efter udgravning til projekteret planum inspicerer dette og korrigerer overbygningstykkelsen, hvis forholdene er anderledes end forventet ud fra de geotekniske undersøgelser. Der bør udarbejdes en nøje plan for kontrolarbejder i kalkstabiliserede materialer.

7 Geotekniske detailundersøgelser Side 6 2 INDLEDNING 2.1 Geoteknisk Hovedrapport, Geoteknisk Datarapport og Geoteknisk Rapport 23 Geoteknisk Hovedrapport er en konkluderende rapport, der omhandler de geotekniske detailundersøgelser for udvidelse af motorvejen Fløng Roskilde vest. Rapporten omhandler st Geoteknisk Datarapport indeholder udelukkende en beskrivelse af de udførte undersøgelser og grunddata i form af kombinerede situationsplaner / længdeprofiler, vandspejlsobservationer, boreprofiler, CPT-profiler og forsøgsresultater. Geoteknisk Rapport nr. 23 indeholder en beskrivelse af de trufne blødbundsområder på strækningen. Hovedrapporten, den geotekniske datarapport og geoteknisk rapport nr. 23 bør læses i sammenhæng.

8 Geotekniske detailundersøgelser Side 7 3 UNDERSØGELSER 3.1 Borearbejde Der er på strækningen udført i alt 258 geotekniske boringer for såvel vejanlæg, støjskærme og støttevægge som for over- og underføringer. Borearbejdet m.v. er beskrevet i Geoteknisk Datarapport. Placeringen af boringer boringer fremgår af situationsplanerne 1:4000, og størstedelen af boringerne i motorvejslinien, ramper og skærende veje er optegnet i oversigtsform i mål 1:200 / 1:4000 på de geotekniske længdeprofiler. Kombinerede situationsplaner /længdeprofiler fremgår af bilag i Geoteknisk Datarapport. Detailresultater af borearbejdet fremgår som optegnede boreprofiler, bilag samt af CPT-profilerne, bilag i Geoteknisk Datarapport. 3.2 Vandspejlsobservationer I forbindelse med borearbejdet er vandspejlet indmålt. Der er gennemført supplerende pejlerunde i marts / april Vandspejlsobservationer (pejleresultater) fremgår i skemaform af bilagene i Geotekniske Datarapport. I boringer med pejlerør er det højeste og laveste vandspejlsniveau med tilhørende pejledatoer angivet på boreprofilerne, bilag samt oversigtsmæssigt på længdeprofilerne, bilag uden datoangivelser. 3.3 Laboratoriearbejde De udtagne prøver er bedømt og klassificeret som beskrevet i Geoteknisk Datarapport. Resultaterne af bedømmelserne og klassifikationsforsøgene m.v. fremgår af boreprofilerne, bilag i Geoteknisk Datarapport samt oversigtsmæssigt af de geotekniske længdeprofiler, bilag Der er endvidere udført en række vejtekniske laboratorieforsøg for vurdering af materialernes anvendelighed til bundsikring, dæmningsfyld og underbund. Resultater af disse laboratorieforsøg fremgår af forsøgsoversigten, bilag og laboratorieresultaterne bilagene i Geoteknisk Datarapport. På boreprofilerne, bilag er med understregning af prøvenumre angivet, på hvilke prøver, der er udført vejgeotekniske laboratorieforsøg og på de geotekniske længdeprofiler, bilag , er det med cirkelmarkering anført, at der er udført laboratorieforsøg.

9 Geotekniske detailundersøgelser Side 8 4 GEOLOGISK OVERSIGT 4.1 Landskabsbeskrivelse Motorvejstracéen kan opdeles i flere dele. Fra Fløng flader terrænet svagt fra kote ca. +33 til kote ca. +26 ved st , og krydsningen af Vesterled. Herfra er området meget fladt indtil omkring st , hvor traceen gennem flere bakker kommer op omkring kote +50. ved st Herefter findes tracéen mellem kote +46 og +55 indtil til enden af projektet, st Motorvejen forløber på store dele gennem bymæssig bebyggelse Kortudsnit 1: Motorvejslinien M11 ikke målfast. Topografien afspejler, at motorvejen i sin helhed forløber hen over et småbølget bundmorænelandskab. Under dette morænelandskab, der er afsat af den sidste nedisning under Weichsel istiden, findes både ældre morænale landskaber, men også højere liggende områder, der er domineret af underliggende smeltevandslandskaber, der dog stadig er af Weichsel alder. Langs traceen findes et større antal grusgrave. På kort er det gravene på den sydlige side, der er synlige, men der har endvidere været gravet flere mindre grave på den nordlige side af motorvejen. Disse grave er op til 25 á 30 m dybe. Heri er der gravet grus fra den såkaldte Hedeland Formation. Det må forventes, at der kan træffes fyld af varierende udstrækning og beskaffenhed, dels i forbindelse med den eksisterende motorvej og dels hvor vejen forløber gennem bymæssig bebyggelse.

10 Geotekniske detailundersøgelser Side Geologisk beskrivelse af tracéen St til Materialerne består af vekslende lag af sand, med morænale indslag mod vest. Der er tale om smeltevandssand og grus tilhørende Hedeland Formationen. Tykkelsen af disse aflejringer er omkring 6 m. Under Hedeland Formationen forventes Danien kalksten St til Området består af vekslende aflejringer af silt, ler og sand mulig senglacial men sandsynligvis glacial alder. Det vurderes at der er tale om dannelser afsat i en issø i forbindelse med de yngste gletscherfremstød i området. Der kan ikke konkluderes at materialet har været overskredet af en gletscher. Aflejringerne har en tykkelse på mellem 2 og 5 m. med en tendens til at de største mægtigheder findes i de højeste områder omkring st Under smeltevandsdannelserne findes sandet moræneler. Under moræneleret findes muligvis et sand/grus lag inden kalken, men dette er ikke anboret. Kalken forventes at være faststående omkring kote +25 m mod øst, gradvis fladende til omkring kote 5 ved st Mellem st og er der rapporteret om et mindre relativ dybt område med tørv og gytje ned til omkring kote +16 m. Dette ligger i forlængelse af en mindre grøft. Der er formodentlig tale om et gammelt dødishul St til Området er domineret af sandet moræneler med enkelte indslag af sand. Moræneleret er generelt mere end 4 m tykt. I enkelte boringer er moræneleret gennemboret til nedre Hedeland Formation omkring kote +32 m. det forventes at toppen af Hedeland Formationen stiger fra omkring kote +21 ved st til over kote + 45 ved st St til Området er domineret af sandet moræneler med en tykkelse omkring på 4 til 6 m. Enkelte steder findes et morænalt dæklag på mindre end 2 m. Herunder findes sand og grus tilhørende Hedeland Formationen. Disse materialer er ikke gennemborede. Det forventes at tykkelsen af sand og grus er mere end 12 m. langs hele strækningen. 4.3 Jordarter Fyld Der er i en del boringer truffet fyld af varierende beskaffenhed og i vekslende mængder. En del af denne fyld er dæmningsfyld fra anlæg af den eksisterende motorvej. Endvidere må det forventes, at der kan træffes ukontrolleret fyld, specielt hvor motorvejen gennemløber områder med bymæssig bebyggelse.

11 Geotekniske detailundersøgelser Side Postglaciale aflejringer Postglaciale aflejringer i form af gytje og tørv er overvejende rapporteret omkring st , hvor traceen krydser et formodet dødishul, der tilsyneladende har haft forbindelse til Maglemose syd for Ågerup. Dette hul er ca. 10 m dybt, men er tilsyneladende af begrænset udstrækning. De geologiske karteringskort angiver et antal mindre områder med postglacial tørv, men disse er for det meste ikke sporet i boringer. Der er forventeligt kun tale om meget overfladenære dannelser, dog kan der være noget tykkere lag umiddelbart øst for Køgevej omkring st , hvor der er truffet et par meter fyld, der kan være en gammel udskiftning af tørv. De udførte boringer viser at der er truffet postglaciale aflejringer i form af gytje og tørv ved st , venstre side (v. Marbjergvej), ved st venstre side (Køgevej og Vindingevej) og ved st venstre side (Køgevej og Vindingevej) Senglaciale dannelser Der er i forbindelse med jordflydning og smeltevand dannet mindre mængder flydejord og lidt smeltevandssand og ler. Disse materialer er overvejende at finde ved Fløng og umiddelbart vest herfor Glaciale dannelser De kvartære aflejringer domineres i den øvre del af moræneler, der tilsyneladende er af yngste Weichsel alder (Bælthavs fremstød). Herunder findes indtil ca. Københavnsvej st moræneler af formodentlig hovedfremstøds alder. Øst for Københavnsvej er materialerne fra Hovedfremstødet opdelt i en øvre og en nedre del. Imellem disse dele findes Hedeland Formationen. Under moræneleret findes fra omkring st smeltevandsaflejringer, tilhørende Hedeland Formationen, formodentlig overvejende den øvre enhed. Toppen af Hedeland Formationen er at finde omkring kote +40 til +45 m. Hedeland Formationen består af vekslende lag af sand og grus med en del sten. Der er tale om et yderst velegnet råstof. Materialet ligger med et overjordsdække mellem 4 og 6 m under det meste af traceen fra krydsningen af Københavnsvej og vestpå. Hedeland Formationen er ikke at finde øst for krydsningen af Københavnsvej Prækvartære aflejringer og prækvartæroverfladen Prækvartæret i området består af Danien kalksten indtil ca. st Vest herfor er der tale om palaeogent grønsand. Prækvartæroverfladen falder jævnt fra omkring kote ved st til omkring kote +10 ved st Kalkoverfladen falder herefter til ca. kote +0 ved st Herefter er prækvartæroverfladen omkring eller under kote 0 til vest for st Danien kalksten i området er normalt en sandet, hærdet kalk med flintbånd.

12 Geotekniske detailundersøgelser Side Vandspejlsforhold Primære grundvandsspejl Det primære grundvandsspejl er i den vestlige del af strækningen beliggende i kote ca m DVR90 omkring st faldende mod vest til kote ca m DVR90 ved st , dvs m under terræn. På den midterste del af strækningen fra st á st ligger det primære grundvandsspejl omkring kote + 30 m DVR90, svarende til ca. 20 á 25 m under terræn, og har strømningsretning mod nord. I den østlige del af strækningen ligger det primære grundvandsspejl i kote + 30 m DVR90 (st ) faldende mod øst til kote +19 m DVR90 (st ), dvs. ca m under terræn. Den overvejende del af motorvejen forløber i eller langs grænsen til et område med særlige drikkevandsinteresser Sekundære grundvandsspejl På flere strækninger (st á og st ) forefindes der impermeable aflejringer meget terrænnært. Generelt ligger lag af ler og silt nært terræn på størstedelen af strækningen, hvilket giver anledning til fugtigt terræn og/eller vand i terræn. Uanset vandspejlets indmålte beliggenhed skal der forventes regelløse sekundære vandspejl/vandlommer som følge af impermeable lag af ler/moræneler/silt - dette væsentligt afhængigt af nedbør og årstid. Dette er i god tråd med de udførte pejlinger, hvor vandspejlet i områder med impermeable aflejringer (ler/silt) generelt er truffet relativt terrænnært og med en vis udjævning hen over de højeste bakkepartier. De indmålte vandspejl vurderes således at være af sekundær karakter, hvor strømningsretning bl.a. er styret af de impermeable lags hældning og sammenhæng. Ler/silt truffet tæt under terræn kan erfaringsmæssigt give anledning til sekundære vandspejl/vandlommer i våde og nedbørsrige perioder, herunder vand i terræn Der henvises i øvrigt til de optegnede længdeprofiler bilag og vandspejlsobservationerne bilag

13 Geotekniske detailundersøgelser Side 12 5 AFGRAVNINGMATERIALER 5.1 Generelt I afsnit 5.2 er de enkelte jordarter oversigtligt beskrevet med henblik på deres anvendelse som dæmningsfyld ud fra de normalt foreskrevne indbygnings- og komprimeringskrav. Desuden er evt. sandmaterialers egnethed som fyld under vand og som bundsikring beskrevet i afsnit 5.3 og 5.4. En detaljeret definition af den anvendte farveskala med tilhørende beskrivelse af vurderingskriterier for anvendelighed som dæmningsfyld er beskrevet i bilag De trufne jordarters anvendelighed fremgår af farvelægningen på de geotekniske længdeprofiler, bilag , hvortil de nævnte farveangivelser henviser. Den viste opdeling i forskellige grader af anvendelighed beror på et skøn baseret på bedømmelse af prøver, laboratorieforsøg og erfaring. Detailresultater vedrørende jordbundsforhold fremgår af boreprofiler og forsøgsoversigter i Geoteknisk Datarapport. 5.2 Materialernes anvendelighed som dæmningsfyld Afgravningsmaterialernes anvendelighed som dæmningsfyld indbygget til de normalt foreskrevne indbygnings- og komprimeringskrav er skønsmæssigt gradueret som angivet i oversigt 1. Skala Farver Uanvendeligt Sort Grøn Mørkeblå Uanvendeligt / betinget Lyseblå anvendeligt Betinget anvendeligt Sort/hvid Violet Gul Anvendeligt Brun Orange Velegnet Rød Oversigt 1: Graduering af afgravningsmaterialernes anvendelighed som dæmningsfyld Uanvendeligt er anvendt om jordarter, som altid bør udsættes. Uanvendelige materialer, der altid skal udsættes, omfatter følgende jordartsgrupper: organiske jordarter stærk organiskholdige jordarter meget vandholdige og bløde jordarter fede og meget fede lerjordarter med stort vandindhold ukontrolleret fyld. Materialerne er beskrevet med farverne sort, grøn og mørkeblå afhængig af jordarten. Uanvendeligt/betinget anvendeligt er benyttet for jordarter, hvor årstid og vejrlig er helt afgørende for, hvorvidt en større eller mindre del af disse jordarter kan indbygges, og hvor mulighederne for indbygning er afhængig af, at et eller eventuelt flere krav til udførelse, materiel eller anvendelse skal være opfyldt.

14 Geotekniske detailundersøgelser Side 13 Materialerne omfatter: lerjordarter med et moderat højt vandindhold silt og leret silt. Materialerne er beskrevet med farven lyseblå. Betinget anvendeligt er anvendt om jordarter, hvor årstid og vejrlig har en betydelig indflydelse på anvendeligheden af disse, og hvor mulighederne for indbygning er afhængig af, at et eller eventuelt flere krav til udførelse eller anvendelse skal være opfyldt. Materialerne omfatter en meget forskelligartet gruppe jordarter bestående af muld og muldede materialer med relativt lille glødetab moræneler med moderat vandindhold kalkfrit moræneler sandet silt stærkt siltholdige sandmaterialer og morænesand. Materialerne er beskrevet med farverne sort/hvid, violet og gul (gul) afhængig af jordart. Anvendeligt er anvendt om jordarter, hvor årstid og vejrlig kun i mindre grad har indflydelse på, om jordarterne kan indbygges, og hvor der normalt ikke stilles specielle krav til udførelse eller anvendelse. Materialerne omfatter kalkholdigt moræneler med relativt lavt vandindhold sandmaterialer med frostkaraktererne + til -?. Dvs. fra frostfarlige sandmaterialer til næsten frostsikre. Materialerne er beskrevet med farverne brun og orange afhængig af jordart. Velegnet er anvendt om jordarter, som kan indbygges under (næsten) alle forhold. Velegnede materialer til indbygning i vejdæmninger omfatter sand- og grusmaterialer Materialerne forventes at kunne indbygges uden problemer næsten uanset årstid og vejrforhold. Materialerne er beskrevet med farven rød. 5.3 Materialernes anvendelighed som fyld under vand Som fyld under vand bør udelukkende anvendes sand- og grusmaterialer med frostkaraktererne - og -- (rød), dvs. med et meget beskedent indhold af ler og silt. Materialernes anvendelighed som fyld under vand kan skønsmæssigt karakteriseres som angivet i oversigt 2.

15 Geotekniske detailundersøgelser Side 14 Karakterisering Anvendelighed Sand og grus med højst 16 % < 0,075 mm Anvendeligt Oversigt 2: Materialernes anvendelighed som fyld under vand 5.4 Materialernes anvendelighed som bundsikring Sand- og grusmaterialer, der anvendes som bundsikring, skal som minimum opfylde nedenstående krav: Materialer skal ved en rimelig indsats af materiel kunne indbygges til et lag, der har fornøden bæreevne drænevne frostsikkerhed frostbestandighed filtervirkning mod finkornet underbund. Materialerne må ikke indeholde skadelige mængder af planterester, muld, ler- og siltklumper. Materialekravene fremgår af oversigt 3 og 4, jf. Vejregler, Udbuds- og anlægsforskrifter. Bundsikring af sand og grus, AAB, november Gradering Nominel maksimal kornstørrelse 90 mm Højst 15 % > 63 mm Højst 5 % < 0,063 mm Sandækvivalent SE 40 % Oversigt 3: Specifikationskrav til bundsikringsmaterialer kvalitet I (BLI). Gradering Nominel maksimal kornstørrelse 90 mm Højst 15 % > 63 mm Højst 9 % < 0,063 mm Sandækvivalent SE 30 % Oversigt 4: Specifikationskrav til bundsikringsmaterialer, kvalitet II (BLII) Det normalt anvendte krav er BLII. Skønnet er selvsagt mest usikkert, hvor laboratorieforsøgsresultater ikke foreligger og hvor, der kun foreligger den visuelle bedømmelse samt vandindholdsbestemmelse. Vurderingen er alene baseret på, at materialerne skal kunne indbygges i vejdæmninger til de normalt foreskrevne komprimeringskrav. Materialernes skønnede anvendelighed generelt fremgår af farvelægningen på de geotekniske længdeprofiler, bilag Påfyldninger anbefales generelt foretaget således, at de bedst egnede afgravningsmaterialer anvendes øverst i dæmningen. De mindre egnede materialer anbefales først og fremmest anvendt under skærende veje og ramper samt nederst i de høje dæmninger (under nødvendig hensyntagen til stabilitetsforhold m.v.).

16 Geotekniske detailundersøgelser Side 15 6 BLØD BUND 6.1 Generelt Blødbundsaflejringer kræver særlige tiltag for opnåelse af et sætningsfri vejanlæg. Generelt skal stærkt sætningsgivende og slappe aflejringer (blød bund) normalt fjernes og erstattes af egnet materiale. Det niveau, hvortil udskiftning er nødvendigt, betegnes som dæmningsfast bund. Som blød bund regnes postglacialt tørv, gytje og humusrig muld samt slappe lerlag (som regel organiskholdige). Fyld må regnes som blød bund, med mindre sammensætning og komprimeringsgrad kan dokumenteres og godkendes. Humusrig muld og tynde blødbundslag (< 1,5 m) er nærmere beskrevet i afsnit 8. Blødbundsmaterialer i afgravningsområder skal udsættes. Dæmningsfast bund er fastlagt som overfladen af sand og silt uden væsentligt organisk indhold eller ler med udrænet vingestyrke c v = 30 á 40 kn/m 2 og vandindhold w nat < 30 á 40 %. 6.2 De enkelte blødbundsområder Der er ved undersøgelserne identificeret 4 blødbundsområder af betydning. Mv. st venstre side (Marbjergvej - Hedelandsvej). Der er ved boring truffet fyld i form af sandet og muldblandet ler til kote ca. + 20,5 m DVR90 svarende til ca. 4,7 m under terræn. Fylden skyldes formentlig udskiftning i forbindelse med udførelsen af den eksisterende motorvej. Mv. st , venstre side (v. Marbjergvej) Ved Mv. st er der truffet egentlig blødbund i form af gytje og tørv til mere end 10 m s dybde (blødbunden er ikke gennemboret). Hældningen på siderne af blødbundsmægtigheden må forventes at være meget stejle. Mv. st venstre side (Køgevej og Vindingevej) Der er truffet blødbund i form af gytje til 2 á 3 m s dybde, kote ca m DVR90. Mægtigheden må forventes at tiltage ud mod søen. Mv. st venstre side (Køgevej og Vindingevej) Der er truffet begrænset fyld / blødbund i boringerne, dog må det forventes, at der kan træffes yderligere blødbund i forbindelse med søen. Uanset undersøgelserne i øvrigt må det forventes, at især fyldaflejringer forekommer regelløst på strækningen som helhed. For nærmere beskrivelse af blødbundsområderne henvises til Geoteknisk Rapport nr. 23 af juli 2008.

17 Geotekniske detailundersøgelser Side 16 7 MULD, FYLD OG TYNDE BLØDBUNDSLAG 7.1 Generelt Samtlige og fyld-, muld- og tynde blødbundslag, der er beliggende nærmere planum end ca. 1 m, skal altid afrømmes. Dette er især vigtigt ved overgang mellem påfyldning og afgravning, hvor underbunden i forvejen kan bestå af svage aflejringer. 7.2 Muld og tynde blødbundslag 7.3 Fyld Muld og afgravningsjord med stort muldindhold (f.eks. fra lave afgravninger) må ikke indbygges i større samlede partier (mægtigheder) og bør aldrig forekomme nærmere planum end 1 m. Humusfattig muld fra afgravningsområderne kan normalt opblandes og anbefales især indbygget i bunden af højere dæmninger under ramper og skærende veje. Materialerne kan anvendes som skråningsbeklædning og lignende. Humusrige muldlag (herunder normalt skovmuld) skal behandles som blødbundsmaterialer og udsættes. Humusrig muld og tørveprægede muldaflejringer med glødetab mellem ca % kan i væsentlig omfang anvendes som skråningsbeklædning. Fyldmaterialer må generelt forventes i områder, hvor eksisterende Motorvej ligger på dæmning, og hvor eksisterende ledninger krydses. Lavninger i terræn er ofte potentielle områder for fyldforekomster ligesom det er tilfældet med opfyldte grusgrave. Søgegrøfter for arkæologi giver anledning til omgravninger og forstyrrelse af specielt de øvre lagfølger.

18 Geotekniske detailundersøgelser Side 17 8 PLANUM OG OVERBYGNINGSTYKKELSER 8.1 Generelt Overbygningstykkelserne skal fastlægges på grundlag af den forventede trafikbelastning, planums forventede E-værdi (bundmodul E m ) samt frosthævningsrisiko. 8.2 E-værdi ved planum m.m. E-værdi ved råjordsplanum (bundmodul E m ) er skønnet ud fra en generel vurdering af de trufne jordarter sammenholdt med generel erfaring med tilsvarende jordarter. I skønnet indgår desuden resultater af de udførte vejgeotekniske forsøg (CBR-forsøg) samt markforsøg (udrænede forskydningsstyrker bestemt ved vingeforsøg). De skønnede E-værdier ved intakt, uforstyrret planum på strækningen er anført i bilag Den eksisterende dæmningsfyld består af blandet jordfyld stedvist iblandet en del muld og muldholdig ler/sand. Lejringstætheden kendes ikke, og det vil næppe være muligt at tilvejebringe entydige oplysninger herom. Imidlertid må det formodes, at der er sket en vis komprimering af materialerne i forbindelse med anlæg af motorvejen, ligesom der i tidens løb er sket en vis naturlig konsolidering. Det må forventes, at konsolideringen/komprimeringen er størst i området nærmest selve motorvejen. E-modulen der er angivet på bilag er skønsmæssigt og uden nærmere eftervisning ansat til 15 MPa. I rapport af Udvidelse af Holbækmotorvejen, Fløng Roskilde Vest, ubundne materialer af Caroline Hejlesen, Vejteknisk Institut, er beskrevet forholdene i 10 prøvegravninger, ligesom der er udført diverse vejtekniske forsøg (sigteanalyser, standard proctor og CBR-forsøg) Der kan ifølge rapporten generelt forventes en CBR mellem 1 og 2 % svarende til E- moduler på mellem 10 og 20 Mpa. 8.3 CBR og E-modul ved kalkstabilisering Dæmningerne påregnes opbygget af blandet dæmningsfyld bestående af velegnede, anvendelige og betinget anvendelige materialer. Det anbefales, at den bedste del af afgravningsmaterialerne indbygges i den øverste del af dæmningerne. Endvidere vil de eksisterende dæmninger blive en del af den nye dæmningsopbygning. Ved kalkstabilisering af planum bestående af kohæsive aflejringer (moræneler, fed ler og silt) kan bundmodulen (E-modul) øges væsentligt med deraf mulig reduktion i overbygningstykkelse. Udførte CBR-prøvninger viser således en væsentlig forøgelse CBR ved kalkstabilisering. Der henvises til de udførte laboratorieforsøg bilag Da det er oplyst, at planum bestående af lerede aflejringer generelt vil blive kalkstabiliseret, skønnes der som konservativ middelværdi at kunne anvendes en E- modul på 40 MPa, hvilket er angivet på bilag

19 Geotekniske detailundersøgelser Side 18 Endvidere bør det stærkt overvejes at kalkstabilisere en del af den eksisterende dæmningsfyld, hvor den udgøres af kohæsive materialer, specielt i overgangen mellem eksisterende vej og nyanlæg, for derved at imødegå/mindske eventuelle differenssætninger. 8.4 Overbygningstykkelser Såfremt der ikke kalkstabiliseres eller udskiftes med friktionsmaterialer, skal der ved dimensionering af overbygnings-tykkelsen / befæstelsen anvendes de i bilag angivne E-moduler for råjordsplanum og/eller dæmningsfyld og under hensyntagen til frosthævningsrisikoen. Minimums overbygningstykkelser i øvrigt i henhold til gældende vejregler. Ved overgange mellem påfyldning og afgravning / eksisterende dæmningsfyld anbefales anvendt den størst beregnede overbygningstykkelse i hele vejbredden og m ud i påfyldnings-/afgravningsområdet, afhængig af terrænforholdene Afgravning På afgravningsstrækninger, hvor planum udgøres af ikke kalkstabiliseringsegnede materialer med beskedent E-modul (stærkt leret/siltet sand, sandet silt) anbefales det at udskifte mindst 0,6 m under projekteret planum med gode friktionsmaterialer eller med 0,4 m kalkstabiliseret ler Påfyldning Ved påfyldningstrækningerne anbefales de øverste 0,6 m under overbygningen udført af gode friktionsmaterialer eller af kalkstabiliserede materialer. Dette gælder især i områder med beskeden dæmningshøjde

20 Geotekniske detailundersøgelser Side 19 9 ANLÆGSFASEN 9.1 Generelt I anlægsfasen skal det især sikres at der foretages en god afdræning af afgravningsmasserne og skråninger at skråninger og udgravninger udføres med tilstrækkeligt anlæg at planum opnår og bevarer den nødvendige og forudsatte bæreevne. Anlægsarbejderne forventes for størsteparten af strækningen at ville foregå i aflejringer af kalkfri moræneler og i mindre omfang i kalkholdigt moræneler, ret fedt til fedt ler samt lerede og siltede materialer i øvrigt. Hertil må der stedvist forventes et højt (sekundært) vandspejl. Arbejder under sådanne betingelser kræver stor omhu og omtanke med hensyn til håndtering af materialer og indsats af materiel. Anlægsteknisk gælder generelt: planum skal lukkes i takt med afgravning / afrømning færdsel på ubeskyttet planum af ler må ikke forekomme. Vejrforholdene spiller en rigtig vigtig rolle. Arbejder i våde og nedbørsrige perioder kan således være umulige og direkte ødelæggende for planum og materialernes anvendelighed. Ler og lerede / siltede aflejringer bliver meget hurtigt opbløde og uanvendelige for både planum og mulig indbygning. Specielt i lavninger og lavtliggende områder må fremkommeligheden påregnes at være stærkt reduceret / umulig i våde og nedbørsrige perioder. Arbejdet i ret fedt til fedt ler kan kun anbefales udført i tørvejrsperioder. Her er vigtigheden at en omgående lukning af planum særlig stor således, at der ikke ske unødig opblødning eller udtørring af leraflejringer. Samlet set anbefales følgende overordnede strategi: arbejder i ler og lerede aflejringer udføres i tørre (sommer) perioder der ikke afgraves større dele af færdigt planum, end hvad der kan lukkes samme dag. udgravning foretages med maskiner uden kørsel på planum eller nærmere færdig planum end 0,5 m. afvanding etableres så tidligt i anlægsfasen som muligt. Afvanding etableres så tidligt i anlægsfasen som muligt Planum og arbejdsveje Det skal kraftigt understreges, at kørsel på ubeskyttet eller evt. utilstrækkeligt beskyttet planum af ler og silt ikke må tillades. Med de begrænsede muligheder for arbejdsarealer på strækningen, må der forudses en hel del gentagende transport med tunge køretøjer over store afstande i eller umiddelbart tæt ved og parallelt med motorvejslinien. Dette er særdeles kritisk både for eksisterende terræn og for fremtidig dæmningsfast bund, der generelt er meget følsom overfor en sådan transport.

21 Geotekniske detailundersøgelser Side 20 Såfremt der ikke træffes foranstaltninger til sikring af arbejdsveje, må det forudses, at planum direkte ødelægges, og at transport umuliggøres. Det anbefales derfor at kalkstabilisere såvel planum som arbejdsveje af ler og silt. Kalkstabilisering af indbygningsmaterialer vil også kunne være aktuelt i det omfang, hvor der eventuelt ikke kan tilvejebringes tilstrækkeligt med egnede materialer af sand og grus for indbygning i lave dæmninger. Arbejdsgangene bør tilrettelægges således, at forsegling af planum kan ske umiddelbart efter at råjordsplanum er etableret. Hvor råjordsplanum består af svage og udblødningsfarlige jordarter, bør det generelt kræves, at bundsikringslaget indbygges i takt med etablering af råjordsplanum. Kalkstabilisering vil virke forseglende på lerede og siltede aflejringer. Planum bør gives fald, således at vand kan bortledes.

22 Geotekniske detailundersøgelser Side KONTROL 10.1 Generelt For at opnå den bedst mulige udnyttelse af de udarbejdede geotekniske informationer, anbefales det, at der på et tidligt tidspunkt etableres kontakt mellem entreprenør, tilsyn og geotekniker. Kontakten skal muliggøre, at såvel tilsyn som entreprenør opnår størst muligt udbytte af de foreliggende rapporter. Endvidere foreslås en løbende kontakt under jordarbejdets udførelse for at sikre en optimal udnyttelse af materialerne. Det anbefales at tilsynet i takt med udgravning inspicerer planum så evt. korrektioner kan foretages, såfremt forholdene er anderledes end forventet. Der skal i øvrigt generelt føres løbende tilsyn med anlægsarbejderne ikke mindst i forhold til foranstaltninger overfor vand (grundvand, tilsivende vand og nedbør). Der bør udarbejdes en nøje plan for kontrolarbejder i kalkstabiliserede materialer.

23 Geotekniske detailundersøgelser Side VEDLIGEHOLDELSE 11.1 Vand i vej Afvanding og dræning må betragtes som kritiske dele af vejkonstruktionen. I henhold til DS415:1998 afsnit 8 skal der udarbejdes et vedligeholdelsesprogram for at sikre vejanlægges fremtidige funktion og levetid. Vand i bærelag bevirker nedsat bæreevne og reduceret levetid. Særlige forhold kan gøre sig gældende omkring vand ved skråningsanlæg. Det er vigtigt, at vedligeholdelsen indarbejdes allerede under projekteringen. Dette gælder f.eks. ved en hensigtsmæssig placering af inspektions- og spulebrønde. Vedligeholdelsesprogrammet skal være skriftligt og indeholde en beskrivelse af bl.a. hyppighed af tilsyn og oprensning af dræn. Der er generelt erfaring med dræn, at der i reglen er behov for særlig hyppig oprensning og spuling i de første 2 år fra etableringen.