89800 Ny baneforbindelse Vejle Fjord -...

Sødalsparken 12, DK-8220 Brabrand Tlf.: +45 8627 3111 [email protected] - www.geo.dk CVR-nr: 59781812

89800 Ny baneforbindelse Vejle Fjord VVM-undersøgelse Skøn af jordparametre for tunnel

Geo projekt nr. 38122

Rapport 8, rev. 1.0, 2016-03-17

Sammenfatning I nærværende rapport er angivet skøn over jordparametre til foreløbige geotekniske vurderinger i forbindelse

med VVM-undersøgelsen for en tunnelløsning for en ny jernbaneforbindelse på tværs af Vejle Fjord. Der er

udført 5 boringer og 5 CPT-forsøg i den planlagte linjeføring, men ingen undersøgelser på strækningen over

Vejle Fjord. Enkelte boringer fra tidligere undersøgelser ligger så tæt på, at disse har kunnet anvendes som

støtte til vurderingerne. Med afstande mellem undersøgelsespunkterne på 0,5 a 2,5 km vil bundforholdene,

og dermed de geotekniske parametre, variere betydeligt i forhold til de i boringerne trufne bundforhold. Der

er udført en geologisk model ud fra de udførte boringer, GEUS-boringer og tidligere geofysiske data, men da

linjeføringen for tunnelen ligger i kanten af/øst for undersøgelsesområdet, er det geofysiske grundlag også

sparsomt. Da der endvidere ikke er boringer til at korrelere den geofysiske model med, vil usikkerheden på

den geologiske tolkning, specielt på tværs af fjorden, være betydelig.

Jordparametrene er angivet med udgangspunkt

i de udførte boringer og tunnelens længdeprofil.

Hvor der ikke er udført boringer, ligger den geo-

logiske model til grund for de beskrevne jord-

bundsforhold, og parametre er angivet med

støtte i de nærmeste boringer/CPT.

Der skal for et aktuelt projekt udføres supple-

rende undersøgelser, således der kan udledes

endelige geotekniske parametre for projektet.

Ved geotekniske beregninger skal der tages

hensyn til parametervariationen blandt andet ud

fra usikkerheden og de aktuelle grænsetil-

stande.

38122 89800 Ny baneforbindelse Vejle Fjord, Rapport 8, rev. 1.0, 2016-03-17 Side 2/14

Geo Projekt nr. 38122 Rapport 8, rev. 1.0, 2016-03-16

Rekvirentens ref.: 89800

Udarbejdet for

Vejdirektoratet

Att.: Rasmus Larsen

Niels Juels Gade 13

1022 København K

Udarbejdet af

Jesper Bue, [email protected]

+45 8741 2367

Kontrolleret af

Torben Thorsen

Indhold

1 Formål og projektbeskrivelse 4

1.1 Formål 4

1.2 Projektbeskrivelse 5

2 Geologi 6

2.1 Nord for Vejle Fjord 6

2.2 Vejle Fjord 6

2.3 Syd for Vejle Fjord 6

2.4 Grundvand 6

2.5 Forekomst af sten og blokke i moræneler 7

3 Geotekniske parametre 8

3.1 Strækning ca. 12+800 til 14+400: 8

3.2 Strækning ca. st. 14+400 til ca. st. 17+200: 9

3.3 Strækning på tværs af Vejle Fjord ca. st. 17+200 til ca. st. 19+500: 10

3.4 Strækning syd for Vejle Fjord ca. st. 19+500 til ca. st. 20+550 11

3.5 Strækning ca. st. 20+550 til ca. st. 21+850 12

3.6 Generelt 12

4 Referencer 14


Bilag 2.9.1 - 2.9.3 Boreprofiler, boring 12+720, 13+225 og 13+920 2.9.13, 2.9.22, 2.9.31 Boreprofiler, boring 16+780, 18+565, 20+090 2.9.34 og 2.9.37 Boreprofiler, boring 20+690 og 21+345 8.1.1, 8.1.3 - 8.1.6 Boreprofiler, boring 14+805, 17+010, 19+495, 20+000 og 20+510

8.1.1A – 8.1.5A CPT-profiler, CPT 14+805A, 16+440A,17+010A, 19+495A og 20+000A

8.2.1 Situationsplan, Linjeføring E

8.2.2 Situationsplan, Linjeføring E med høje målebordsblade

8.3.1 Linjeføring E - Længdeprofil

8.3.2 Linjeføring E – Geologisk model, 1:500/1:10000

8.3.3 Linjeføring E – Geologisk model, 1:200/1:10000

Appendiks 8.A Okkerundersøgelser i boring 20+000 og 20+510


1 Formål og projektbeskrivelse

1.1 Formål

I forbindelse med VVM-undersøgelsen for ”Ny baneforbindelse Vejle Fjord” er der udført enkelte boringer og

CPT-forsøg for en tunnelløsning. Der er kun udført boringer på land, og der er ikke udført yderligere geofysi-

ske målinger, selvom tunnelen ligger i kanten af/øst for det tidligere undersøgelsesområde.

I den oprindelige undersøgelseskorridor - beliggende vest for tunneltracéet - er der udført spredte geotekni-

ske boringer (rapport 2 og 5, ref. /1/ og /4/), og geofysiske undersøgelser (rapport 3 og 4, ref. /2/ og /3/), og

det er med udgangspunkt i disse undersøgelser samt 5 nye boringer jf. tabel 8.1 og 5 nye CPT-forsøg jf. ta-

bel 8.2 ønsket, at få angivet foreløbige geotekniske parametre til brug for indledende geotekniske vurderin-

ger for tunnelen.

Tabel 8.1: Geotekniske boringer udført for tunnel

Boreprofil Position (UTM32 /Euref 89) Terræn kote Boredybde Bilag

Nr. [km] Øst [m] Nord [m] DVR90 [m] m.u.t. Nr.

14+805 543.942 6.175.710 50,4 45 8.1.1

17+010 543.810 6.173.516 1,1 42 8.1.3

19+495 542.726 6.171.292 1,2 42 8.1.4

20+000 542.499 6.170.837 1,9 30 8.1.5

20+510 542.162 6.170.448 4,6 15 8.1.6

Tabel 8.2: CPT-forsøg udført for tunnel

Boreprofil Position (UTM32 /Euref 89) Terræn kote Boredybde Bilag

Nr. [km] Øst [m] Nord [m] DVR90 [m] m.u.t. Nr.

14+805A 543.941 6.175.707 50,4 28,3 8.1.1A

16+440A 543.947 6.174.056 32,7 18,8 8.1.2A

17+010A 543.808 6.173.518 1,1 10,5 8.1.3A

19+495A 542.725 6.171.295 1,1 23,2 8.1.4A

20+000A 542.497 6.170.837 1,9 23,7 8.1.5A

Med afstande mellem undersøgelsespunkterne på 0,5 a 2,5 km vil bundforholdene, og dermed de geotekni-

ske parametre følgelig være usikre. Parametrene er i høj grad baseret på, hvad Geo opfatter som ”sædvan-

lige” anvendte jordparametre for beregning af traditionelle konstruktioner.

På grundlag af de tidligere geofysiske undersøgelser og nye boringer/CPT er den i ref. /3/ udarbejdede geo-

logiske model udvidet mod øst, og resultatet af modellen er vist på vedlagte længdeprofil. De på nuværende

tidspunkt udførte undersøgelser skal danne grundlaget for VVM-undersøgelsen for tunnelen.

I forbindelse med borearbejdet for boring 20+000 og 20+510 er der efter aftale udtaget prøver til okkeranaly-

ser. Resultaterne fremgår af appendiks 8.A.


1.2 Projektbeskrivelse

Det er i undervejs i VVM-forløbet besluttet, at VVM-undersøgelsen også skal omfatte en vurdering af en lin-

jeføring med tunnelløsninger – en boret tunnel og en sænketunnel kombineret med en boret tunnel på nord-

siden af fjorden. Begge løsninger har delstrækninger med ”cut and cover” og ”cut and fill”, og for løsningen

med sænketunnel endvidere en strækning med trug (”open cut”). De geotekniske vurderinger er aftalt til kun

at omfatte den borede tunnel, som planlægges udført med bund i kote ca. -54 under Vejle Fjord og med en

hældning på 25 ‰ fra bunden op mod både nord og syd.

Den foreløbige placering af tunnelen er fastlagt af Rambøll og er vist på nedenstående figur 8.1, mens læng-

deprofiler for den borede tunnel er vist på figur 8.2. Begge fremgår mere detaljeret af bilag 8.2.1 og 8.3.2.

Figur 8.1: Linjeføring for tunnel.

Figur 8.2: Længdeprofil for boret tunnel.

På nordsiden af fjorden vil tunnelen formentligt både skulle bores i prækvartære aflejringer (Vejle Fjord for-

mation og evt. Søvind Mergel) og i vekslende kvartære aflejringer af ler og (vandførende) sand. Under fjor-

den vil Tunnelen formentligt forløbe dels i smeltevandsaflejringer og dels gennem prækvartære aflejringer

(formentligt Søvind Mergel). På sydsiden vil den også forløbe gennem vekslende lag af prækvartære og

kvartære aflejringer, samt relativt tæt på postglaciale blødbundsaflejringer. Dette vil også være aktuelt for

den strækning, der udføres som Cut&Cover og Cut&Fill.

NORD SYD


2 Geologi

2.1 Nord for Vejle Fjord

På den nordlige side af Vejle Fjord forventes under muld og stedvise blødbundsaflejringer, et 30-50 m tykt

lag af kvartære aflejringer af moræneler og –sand/grus samt smeltevandsaflejringer af sand, grus og ler.

Stedvist kan der ligge flager af prækvartære aflejringer. Nærmest fjorden reduceres tykkelsen af de kvartære

aflejringer, og herunder må der forventes glimmersand og -ler, stedvist muligvis glacialt omlejrede. Under

glimmeraflejringer træffes Søvind Mergel, men glimmeraflejringerne er nærmest fjorden eroderet væk, så de

glaciale aflejringer træffes direkte oven på Søvind Merglen.

2.2 Vejle Fjord

I fjorden forventes meget tykke gytjelag over smeltevandsaflejringer af sand og grus, dog stedvist med tynde

lerlag. Ved strandkanten på hver side af fjorden, er der under postglaciale sand- og blødbundsaflejringer

truffet smeltevandsaflejringer af grus og sand. De kvartære sand-/grusaflejringer i fjorden er både senglaci-

ale og glaciale, og sandsynligvis også interglaciale (der i tidligere boringer er truffet enkelte tynde lag af or-

ganiskholdigt ler eller gytje dybt nede i smeltevandsaflejringerne).

Det forventes, at de postglaciale blødbundsaflejringer i boring 17+010 på nordsiden af fjorden delvist hæn-

ger sammen med gytjelagene i fjorden. På sydsiden af fjorden er der under et øvre stedvist organiskholdigt

sand- og gruslag truffet dybtliggende marint gytje, som formodes at have sammenhæng med gytjelagene i

fjorden og videre ind i en gammel fjordarm. Herunder træffes smeltevandssand og –grus, som er skåret helt

ned i prækvartært Søvind Mergel.

2.3 Syd for Vejle Fjord

Syd for fjorden ligger linjeføringen i en lavning, som er fyldt op med postglaciale blødbundsaflejringer, hvor-

under der ligger smeltevandssand og –grus. Lavningen er sandsynligvis en del af den tidligere nævnte fjord-

arm, samt forlængelsen af et udløb fra en sydligere tunneldal/smeltevandsport. Der er i flere boringer bety-

delige forekomster af meget grovkornede aflejringer (sand og grus). Længere mod syd (boring 20+510) er

der truffet meget fast smeltevandsler og silt, som indikerer, at aflejringerne er stærkt forbelastet (af gletsjer).

Stedvist er de prækvartære lag også dækket af glaciale moræne aflejringer.

2.4 Grundvand

På nordsiden forventes det primære grundvandsspejl at ligge i kote +40 til +50, stærkt faldende med terræ-

net mod fjorden, hvilet også passer med de målte grundvandspejl i de nye boringer. Der må forventes se-

kundære grundvandssamlinger i/over lavpermeable aflejringer, specielt i lavninger, hvor overfladevand kan

strømme til.

I fjorden må der i sandaflejringerne forventes vandtryk svarende til vandspejlet i fjorden, mens der umiddel-

bart syd for fjorden kan træffes artesisk vandspejl i lavningen/blødbundsområdet. I flere boringer er der målt

vandspejl over terræn, og der er i tidligere filterboringer målt artesiske vandspejl og overløb i terræn på flere

m³ pr. time. I takt med det stigende terræn syd for lavningen, stiger det primære grundvandspejl, og det lig-

ger i kote ca. +20 ved Brejning station.


2.5 Forekomst af sten og blokke i moræneler

Der er ønsket en vurdering af forekomsten af sten og blokke i moræneleret i tunneltracéet. Da der ikke er

udført undersøgelser for dette, foreslår vi som et foreløbigt bud på antal af sten og blokke anvendt undersø-

gelserne, der er udført i forbindelse med tunnelen under Storebælt jf. ref./6/ samt ref./7/. Da disse undersø-

gelser bygger på forhold ved Storebælt, vil der naturligvis være betydelig usikkerhed i forhold til bundforhol-

dene ved Vejle Fjord.

Jf. Ref. /6/ kan der i 100.000 m³ moræneler forventes:

Tabel 8.3: Estimat af antal sten og blokke i moræneler, jf. ref. /6/

Størrelse af sten/blokke (diameter i m) Antal pr. 100.000 m³ moræneler

1,0 – 1,5 100

1,5 – 2,0 10

2,0 – 2,5 1

Alternativt kan jf. ref. /7/ anvendes nedenstående sammenhæng for en middelværdi mellem den maksimale

størrelse af sten/blokke og antallet af forekomster af disse i 100.000 m³ moræneler:

N (d) = 50 ∙ e-4,61 ∙ (d-1) hvor N = antallet af sten/blokke med en maksimal diameter, d

i meter (hvor middeldiameteren, dm = d/1,4).

Metoderne giver ikke helt samme resultater, men kan indikere en størrelse og et antal af sten og blokke i

morænen.


3 Geotekniske parametre Da der kun er udført enkelte boringer/CPTér i tracéet vil nedenstående parametre selvsagt være baseret på

et groft skøn, og det må derfor forudses, at der kan være variationer i forhold til hvad der udledes af geotek-

niske parameter på baggrund af de senere detaljerede undersøgelser. Parametrene er angivet med støtte i

de boringer og CPT samt tidligere boringer i området, men er også i høj grad baseret på hvad Geo opfatter

som ”sædvanlig” anvendte jordparametre for beregning af traditionelle konstruktioner og angivelser fundet i

den geotekniske litteratur.

Fastlæggelse af endelige designparametre skal nødvendigvis ske på baggrund af egentlige geotekniske de-

tailundersøgelser og laboratorieforsøg ved den aktuelle linjeføring.

Der skal ved anvendelsen af parametrene tages hensyn til den aktuelle grænsetilstand, og følsomheden af

valg af parametre skal vurderes i forbindelse med beregningerne.

Klassifikations- og styrkeparametrene er stedvist angivet med et spænd for at sætte fokus på usikkerheden,

og for at angive, at de målte styrker i boringerne varierer inden for dette område. Omvendt er der ikke et ud-

tryk for at parametrene er (nøjagtigt) bestemt, hvis der kun er angivet én værdi, men da et bedste estimat ud

fra nærmeste boringer/CPT og vores generelle erfaringer. Det må præciseres, at der kan forekomme både

lavere og større værdier (parametre) i lagene. Parametrene er angivet for tunnelstrækningerne i henhold til

modtagne længdesnit fra Rambøll.

For overjordslag af muld kan der generelt regnes med rumvægt, /’ = 16-18/6-10 kN/m³ samt ’ = 25˚ og

c’ = 0.

Konsolideringsmodulen, Eoed, er stedvist angivet som funktion af aflastningsspændingen, ’afl, hvor ’afl er

den mindste effektive spænding, som jordlagene udsættes for inden genbelastning. Der er for nogle jordarter

angivet Eoed som funktion af vandindhold, w og forskydningsstyrken, cu, hvor vandindholdet og forskydnings-

styrken må findes på de aktuelle boreprofiler. Eoed er vurderet ud fra erfaringer fra traditionelle konsolide-

ringsforsøg og dermed det tøjningsniveau, som relevant for denne forsøgstype.

Der er angivet permeabilitetskoefficienter med et vist spænd, som dels afspejler en variation inden for den enkelte jordart, men for de fede lere også en variation mellem permeablitetskoefficienten fundet i laborato-riet, klab sammenlignet med tilbageregninger af permeabilitetskoefficient, kinsitu fra observationer af sætnings-forløb. I nedenstående skemaer er angivet c’= 0,1∙cu, som vi på nuværende tidspunkt foreslår begrænset til 20 kPa, med mindre andet er angivet.

3.1 Strækning ca. 12+800 til 14+400:

På strækningen fra ca. 12+800 til 14+400 føres banen gradvist under eksisterende terræn, og der udføres

dels åben udgravning og dels Cut&Cover, før den borede tunnel begynder.


Tabel 8.4: Jordparametre for Boring 13+225. Strækning Cut&fill og Cut&cover

Jordart Dybde

[m]

/’

[kN/m³]

cfv

[kPa]

’/’pl

[]

[]

c’

[kPa]

Eoed

[kPa]

Permeabili-

tet, k

[m/s]

Poissons

forhold,

Moræneler 0,5-3 20-21/10-11 100-200 30 0 0,1*cu 4.000*cu/w 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Moræneler 3-7 21-23/11-13 200-300 30 0 0,1*cu 30.000+1.500afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Moræneler 7-10 21-23/11-13 150 30 0 0,1*cu 30.000+1.500afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Moræneler 10-12 21-23/11-13 200 30 0 0,1*cu 30.000+1.500afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Tabel 8.5: Jordparametre for Boring 13+920. Strækning Cut&cover og begyndelse af tunnel til ca. st. 14+400

Jordart Dybde

[m]

/’

[kN/m³]

cfv

[kPa]

’/’pl

[]

[]

c’

[kPa]

Eoed

[kPa]

Permeabili-

tet, k

[m/s]

Poissons

forhold,

Moræneler 0,5-1,5 20-21/10-11 100 30 0 0,1*cu 4.000*cu/w 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Moræneler, ret fedt 1,5-3 20-21/10-11 80 29 0 0,1*cu 30.000+1.000afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Moræneler 3-4,5 21-22/11-12 100 30 0 0,1*cu 30.000+1.500afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Moræneler 4,5- 7,5 21-22/11-12 150 30 0 0,1*cu 30.000+1.500afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Sand, mellem, sorte-

ret, glacialt

7,5-12 18/10 - 36 6 0 30.000 10-5 – 10-3 0,2-0,3

Smeltevandsler, ret

fedt

12-16 20-22/

10-12

250-300 25 0 0,1*cu

50.000 10-12 – 10-10 0,2-0,3

Moræneler 16-20 21-23/11-13 300 30 0 0,1*cu 30.000+1.500afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

3.2 Strækning ca. st. 14+400 til ca. st. 17+200:

Fra st. ca. 14+400 til ca. 15+400 ligger tunnelen overvejende i sand overlejret af moræneler. De øvre moræ-

neaflejringer må forventes relativt svage. Sandaflejringerne er øverst overvejende fint-mellem kornede med

enkelte ler og siltlag, men nedefter væsentlig grovere (grus) indtil kote +24,5, hvor der under et tyndt lerlag

træffes glimmerholdige (glacialt forstyrrede) sandaflejringer. I kote ca. +21 træffes miocæne aflejringer af

øverst overvejende sand, som i kote ca. +18 underlejres af ler (Vejle Fjord Ler).

CPT-forsøg 14+805A viser stor spidsmodstand i både smeltevandssand og -grus samt i de underliggende

stærkt siltede sandaflejringer (glimmerprægede og glimmersand). I CPT16+440A er der ligeledes truffet fa-

ste sandaflejringer. For de stærkt siltede, glimmerholdige aflejringer er parametrene også vurderet ud fra tid-

ligere forsøg jf. ref. /4/.

Ud fra det geologiske snit (bilag 8.3.3) ses, at tunnelen vil blive ført ned i glimmersand og herefter i glimmer-

ler (Vejle Fjord Ler og muligvis Brejning Ler), hvorunder der træffes Søvind Mergel.

På strækningen varierer terrænet meget, og derfor kan der ikke direkte anvendes dybde under terræn ved

nedenstående tabel, hvor dybden er angivet ud fra boringen. Der må for strækningen anvendes de lag, som

fremgår af det geologiske profil, sammenholdt med parametrene i boring 14+805 og for Søvind Mergel bo-

ring 17+010.


Tabel 8.6: Jordparametre for boring 14+805 og 17+010. Tunnelstrækning ca. 14+400 til ca. 17+200.

Jordart Dybde [m]

(fra kote

+50,4)

/’

[kN/m³]

cfv

[kPa]

’/’pl

[]

[]

c’

[kPa]

Eoed

[kPa]

Permeabilitet,

k

[m/s]

Poissons

forhold,

Muld/organiskholdigt ler 0-3 16-18 / 6-8 0-30 25 0 0-3 0-3.000 10-10 – 10-7 0,2-0,3 (ler)

Moræneler 3-8,5 20-21/10-11 100-200 30 0 0,1*cu 30.000+1.000afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Moræneler 8,5-10 21-23/11-13 200-300 30 0 0,1*cu 30.000+1.500afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Morænesand 10-11 18-21/10-11 - 38 8 0 100.000 10-7 – 10-6 0,2-0,3

Sand, mellem, sorteret

glacialt

11-23 18/10 - 38-40 8-10 0 100.000

50.000 (øvre lag,

boring 17+010)

10-5 – 10-3 0,2-0,3

Grus, sandet 23-26 18/10 - 40 10 0 100.000

50.000 (øvre lag,

boring 17+010)

10-3 – 10-2 0,2-0,3

Smeltevandsler, ret fedt

(tynde lag)

(14-29)1

(tynde lag)

20-22/

10-12

250-400 25 0 0,1*cu 50.000 10-12 – 10-10 0,2-0,3

Sand, stærkt siltet, glim-

merholdigt, (Vejle Fjord

Sand)

26-311 18/10 - 36 6 0 100.000 10-6 - 10-4 0,2-0,3 2

Glimmerler

(fedt/sprækket)

31-35,51 17-19/7-9 300-500 25-30

(22)

0 20-35

(0)3

Se afsnit 3.6 10-11 - 10-9 0,1-0,3 2

Glimmerler

(fedt/sprækket)

35,5 – 40,51 17-19/7-9 500-700 22 0 20-30

(0)3

Se afsnit 3.6 10-11 - 10-9 0,1-0,3 2

Søvind Mergel (fra kote ca.

-8 faldende

mod syd)1

18/8 400-500 18-21 0 03-20 Se afsnit 3.6 10-11 - 3∙10-10 0,1-0,3

1Anvend laggrænser som boring og tolket geologisk profil. 2 Poissons forhold er også vurderet ud fra triaxialforsøgene på Vejle Fjord Ler og Vejle Fjord Sand (ID = 0,8) 3Ved aflastning

3.3 Strækning på tværs af Vejle Fjord ca. st. 17+200 til ca. st. 19+500:

På strækningen på tværs af Vejle fjord er der ingen boringer i tunneltracéet, og i tidligere undersøgelser er

det kun i boringerne (16+780 og 18+565) relativt nær kysten, at der er boret gennem de glaciale lag af for-

trinsvis smeltevandsaflejringer. Derved er der betydelig usikkerhed på dybden af tunneldalen i fjorden. De

geofysiske data er ligeledes utilstrækkelige i dette område.

Med udgangspunkt i boringerne 17+010 og 19+495 samt tilhørende CPT og med støtte i tidligere boringer i

fjorden vurderes det, at den skitserede opfyldning af tunneldalen overvejende er sket med grus, men også

betydelige sandaflejringer i henhold til øvrige boringer i fjorden. Tidligere boringer er stoppet i gruslag, som

ikke umiddelbart var mulige at gennembore på grund af lagtykkelsen af gruset. Der er i sandaflejringerne i

de tidligere boringer truffet enkelte tynde (op til ca. 0,5 m) lerlag af interglacial/interstadial alder, som også

må forventes at kunne optræde på tværs af fjorden, selvom de ikke er set i boring 17+010 og 19+495. Tun-

neldalen har sandsynligvis skåret sig helt ned i Søvind Merglen. Det kan ikke udelukkes, at der ud over de

trufne sand- og grusaflejringer også ligger glaciale morænelag, samt indslag af prækvartære jordarter, i da-

len.

Som det fremgår af længdeprofilerne, må tunnelen over længere strækninger forventes at ligge dels i stærkt

grusede aflejringer og dels i det meget fede Søvind Mergel.


Tabel 8.7: Jordparametre for boring 17+010, 19+495 og 20+000. Tunnelstrækning ca. 17+200 til ca. 20+100.

Jordart Kote [m] /’

[kN/m³]

cfv

[kPa]

’/’pl

[]

[]

c’

[kPa]

Eoed

[kPa]

Permeabili-

tet, k

[m/s]

Poissons

forhold,

Tørv 2 - 1 10,5-14

/0,5-4

2-30 25

(aflastning)

0 0 - 10-7 - 10-5 0,3

Gytje (marint)3 1 - 5 10,5-12/

0,5-2

2-20

0-25

(aflastning)

0 0 - 10-10 – 10-9 0,3

Gytje (marint)1 og 3 8 - 17 13-16/3 - 6 40-601 25

(aflastning)

0 0 - 10-10 – 10-9 0,3

Marint sand, mellem og

marint grus (Pg)

1 - 8 17-18/9-10 - 34-38 4-8 0 10.000 10-4 – 10-2 0,2-0,3

Marint silt, organisk (Pg) > 8 17-18/9-10 50 30 0 0 5.000a 10-7 – 10-5 0,2-0,3

Marint ler, organisk (Pg) > 8 17-18/9-10 50 25 0 0 5.000a 10-9 – 10-7 0,2-0,3

Sand, mellem-groft, sor-

teret, senglacialt

Se geolo-

gisk model

18/10 - 38-40

8-10 0 50.000 (øvre lag)

100.000

10-5 – 10-3 0,2-0,3

Grus, sandet Se geolo-

gisk model

18/10 - 40-42 10-12 0 50.000 (øvre lag)

100.000

10-3 – 10-2 0,2-0,3

Ler, ret fedt (tynde lag)

glacialt/intergalcialt

20-22/

10-12

200-400 25 0 20 50.000 10-12 – 10-10 0,2-0,3

Glimmerler

Se geolo-

gisk model 17-19/7-9 100 22 0 10

(0)4

Se afsnit 3.6 10-11 - 10-9 0,1-0,3 2

Brejning Ler

(fedt/sprækket)

Se geolo-

gisk model 17-19/7-9 300-400 25-30

(22)

0 20-35

(0)4

Se afsnit 3.6 10-11 - 10-9 0,1-0,3

Søvind Mergel Se geolo-

gisk model

18/8 400-500 18-21 0 04-20 Se afsnit 3.6 10-11 - 3∙10-10 0,1-0,3

aI organiskholdige jordarter må forventes at ske organisk omdannelse og krybning, som resulterer i sætninger udover konsolideringssætningerne. 1Gytjen er i fjorden stedvist tidligere truffet forkonsolideret (overlejret med sand), og har i disse tilfælde væsentligt lavere vandindhold og højere styrke. 2 Poissons forhold er også vurderet ud fra triaxialforsøgene på Vejle Fjord Ler 3 Fra de eksisterende boringer i fjorden fremgår det, at den marine gytje har meget høje vandindhold, specielt hvor den ikke er forkonsolideret af overlig-

gende sand. Her ligger det naturlige vandindholdet generelt over flydegrænsen, wL, og gytjen vurderes derfor at kunne opføre sig som en væske uden næv-

neværdig forskydningsstyrke. 4Ved aflastning

3.4 Strækning syd for Vejle Fjord ca. st. 19+500 til ca. st. 20+550

På tunnelstrækningen st. 19+500 til ca. st. 20+100 ligger tunnelen dels i sen-/glaciale aflejringer af smelte-

vandsgrus og –sand og dels i prækvartært Søvind Mergel, som længst mod syd overlejres af glimmeraflejrin-

ger. Ovenover disse ligger der i den tidligere fjordarm marint sand og grus samt gytje, som gradvist mod syd

afløses af terrænære organiske ferskvandsaflejringer. Undersiden af de postglaciale lag stiger mod syd, og

ligger tilsyneladende tæt på oversiden af tunnelen. Ud fra boringer og det geologiske snit ser det ud til, at de

senglaciale og glaciale aflejringer er relativt tynde.

På strækningen 20+100 til 20+550 planlægges tunnelen som Cut&Cover. Den placeres i et stort blødbunds-

område, der underlejres at meget vekslende smeltevands- og moræneaflejringer af sand og-grus samt smel-

tevandsler og -silt mod syd. Der vil være en glidende overgang mellem marine og ferskvands blødbundsaf-

lejringerne i den tidligere fjordarm og moseområdet på strækningen. Det er muligt, at der ved den nordlige

del af Cut&Cover delen bør anvendes bundforhold/parametre svarende til boring 20+000 (se ovenstående).

Tunneldalen fra syd er stedvist skåret ned i de prækvartære aflejringer i varierende dybder. Der er i en del

vandforsyningsboringer i området truffet sort ler (Glimmerler?) og gråt ler under de øvre sand- og grusaflej-

ringer, men prøvebedømmelsen i disse boringer er meget sparsom, så det kan ikke afgøres, om der er tale

om prækvartære eller yngre aflejringer.

Der kan forventes artesiske vandtryk i sand-/grusaflejringer under blødbunden i lavningen syd for fjorden.


Tabel 8.8: Jordparametre for strækning ca. 20+100 til ca. 20+550, boring 20+090 og 20+510. Jordart Kote [m] /’

[kN/m³]

cfv

[kPa]

’/’pl

[]

[]

c’

[kPa]

Eoed

[kPa]

Permeabilitet,

k

[m/s]

Poissons

forhold,

Tørv 2 - 2 10,5-14

/0,5-4

2-30 25

(aflastning)

0 0 - 10-7 - 10-5 0,3

Gytje (marint)1 1,5 - 1,5 13-16/3 - 6 20-501 25

(aflastning)

0 0 - 10-10 – 10-9 0,3

Silt, senglacialt ~2 17-18/9-10 50 30 0 0 5.000 10-7 – 10-5 0,2-0,3

Morænesand og –grus 2 - 11

(se geolo-

gisk model)

18-21/10-11 - 38-40 8-10 0 40.000 10-7 – 10-5 0,2-0,3

Sand, mellem-groft, og

grus

7 - 12

18/10 - 38-40 8-10 0 50.000 10-5 – 10-2 0,2-0,3

Ler, ret fedt senglaci-

alt/(glacialt?)

0 - 6

(øvre leraf-

lejringer)

20/10 150-200 25 0 20 50.000 10-12 – 10-10 0,2-0,3

Ler, glacialt? 6 - 10

20/10 500-700 25 0 20 50.000 10-12 – 10-10 0,2-0,3

Silt, glacialt 10

20/10 500 30 0 20 50.000 10-7 – 10-5 0,2-0,3

Glimmerler

(fedt/sprækket)

Se geolo-

gisk model 17-19/7-9 250-400 25-30

(22)

0 20-35

(0)3

Se afsnit 3.6 10-11 - 10-9 0,1-0,3 2

Søvind Mergel Se geolo-

gisk model

18/8 400 18-21 0 03-20 Se afsnit 3.6 10-11 - 3∙10-10 0,1-0,3

1Gytjen er let forkonsolideret (overlejret med sand). 2 Poissons forhold er også vurderet ud fra triaxialforsøgene på Vejle Fjord Ler. 3Ved aflastning

3.5 Strækning ca. st. 20+550 til ca. st. 21+850

På strækningen 20+550 til 21+850 er der kun én boring (21+345) nær tracéet, og i denne er der overvejende

truffet moræneler. Dog er boringen udført i en lokal lavning, som ikke er aktuel ved linjeføringen. Vurderet ud

fra det geologiske snit træffes der overvejende sandaflejringer på strækningen. Der må forventes terræn-

nære grundvandspejl.

Tabel 8.9: Jordparametre for strækning ca. 20+550 til 21+850.

Jordart Dybde

[m]

/’

[kN/m³]

cfv

[kPa]

’/’pl

[]

[]

c’

[kPa]

Eoed

[kPa]

Permeabilitet,

k

[m/s]

Poissons

forhold,

Moræneler (øvre lag) 0,5-3 20-21/10-11 100-200 30 0 0,1*cu 4.000*cu/w 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Moræneler 3-7 21-23/11-13 200-250 30 0 0,1*cu 30.000+1.500afl 10-10 – 10-8 0,2-0,3

Sand Se geolo-

gisk model

18-21/10-11 - 38 8 0 50.000 10-6 – 10-3 0,2-0,3

3.6 Generelt

For blød bund foreslås anvendt cu = 0,5 cfv. For sprækket Vejle Fjord Ler (Glimmerler), Brejning Ler og Sø-

vindmergel foreslås anvendt cu = 1/3 cfv ved bæreevne, jordtryk og stabilitetsberegninger. For usprækket

Glimmerler med IP < 25 % kan der, jf. forsøgsserier i rapport 5, anvendes cu = 0,8 cfv, mens der for øvrige

kohæsive uorganiske aflejringer foreslås anvendt cu = 1,0 cfv. Endvidere skal forskydningsstyrken generelt

fastlægges under hensyntagen til de spændingsændringer (aflastning) ved anvendelse af f.eks. SHANSEP

(Stress History And Normalized Soil Engineering Properties), som projektet medfører.


Ved aflastning (afgravning og aktivt jordtryk) skal anvendes c’ = 0 i sprækket ler og ler med spalteflader, jf.

ref. /5/.

Dilatationsvinkelen, , er angivet svarende til skønsformlen = - 30˚

For normalkonsoliderede aflejringer foreslås for hviletrykskoefficienten, K0, anvendt:

K0 = 1 - sin(’tr) hvor der foreløbigt foreslås anvendt ’tr = ’pl.

For forkonsoliderede aflejringer foreslås hviletrykskoefficienten K0* foreløbigt vurderet ud fra:

K0* = K0 OCR0,5

Da OCR er ukendt på nuværende tidspunkt, forslås foreløbigt anvendt K0* =0,8 – 1,2 for kvartære aflejringer,

og K0* =1,5 – 2,0 for prækvartære aflejringer. Endelige vurderinger af K0

* bør ske på baggrund af forsøg.

I de tabellerne viste værdier for Poissons forhold er angivet for belastning (drænet). Ved aflastning foreslås

generelt anvendt = 0,1-0,2.

For Søvind Mergel foreslås, jf. ref. /4/, anvendt:

Eoed, min (kPa) = 100∙’afl + 4.000 - dog maksimalt 50.000 kPa

Eoed, max (kPa) = 150∙’afl + 10.000 - dog maksimalt 50.000 kPa

For Vejle Fjord Ler (Glimmerler) og Brejning Ler foreslås, jf. ref. /4/, anvendt:

Eoed, min (kPa) = 300∙’afl + 4.000 – dog maksimalt 100.000 kPa

Eoed, max (kPa) = 500∙’afl + 5.000 – dog maksimalt 100.000 kPa

σ’afl er den laveste effektive spænding, som aflejringen har oplevet inden genbelastning. Udtrykkene foreslås

foreløbigt anvendt for både af- og belastning, men vi gør opmærksom på, at de er udledt for en tillægsspæn-

ding (belastning) på 100 kPa.

Permeabilitetskoefficienterne kan variere betydeligt, og for sandaflejringer vil selv tynde lag af finstof redu-

cere den lodrette permeabilitet i forhold til den vandrette. I Vejle Fjord Leret kan træffes silt- og sandlag, som

kan øge permeabilitetskoefficienten betydeligt. For tørveaflejringer kan permeabilitetskoefficienten variere

betydeligt (faktor 10) mellem lodret og vandret, mens det umiddelbart skønnes, at der mindre forskel på lod-

ret og vandret permeabilitet i marine gytjeaflejringer.


4 Referencer

/1/ Ny baneforbindelse Vejle Fjord, VVM-undersøgelse, Rapport 2, Datarapport – Geoteknik

/2/ Ny baneforbindelse Vejle Fjord, VVM-undersøgelse, Rapport 3, Datarapport – Geofysik

/3/ Ny baneforbindelse Vejle Fjord, VVM-undersøgelse, Rapport 4, 3D Geologisk model af Vejle

Fjord området, Daugård - Brejning

/4/ Ny baneforbindelse Vejle Fjord, VVM-undersøgelse, Rapport 5, Vurderingsrapport, linjefø-

ring A-C

/5/ DS/EN 1997-1 DK NA:2015

/6/ DGF bulletin 11, Volume 5. An overview on engineering geological conditions at Storebælt.

Niels Foged, Gunnar Larsen, Birger Larsen and Erik Thomsen.

/7/ Geoteknisk Institut, 280 00376, 1988-08-03: Storebælt. Eastern Channel. Railway Tunnel.

Occurrence of Bolders. Summary Report. August 1988.

1

4

0

1

5

6

5

5

/

7

1

4

0

1

5

6

5

5

/

6

1

4

0

1

5

6

5

5

/

5

1

4

0

1

5

6

5

5

/

4

1

4

0

1

5

6

5

5

/

2

1

4

0

1

5

6

5

5

/

9

1

4

0

1

5

6

5

5

/

1

3

1

6

2

3

/

1

0

4

a

3

1

6

2

3

/

1

0

3

3

1

6

2

3

/

1

0

2

3

1

6

2

3

/

1

0

1

12+720

13+225

13+920

14+675

14+915

15+055

15+625

15+685

16+155

16+410

16+545

16+710

16+780

17+000

17+135

17+285

17+695

17+810

18+085

18+410

18+490

18+565

18+845

18+850

19+015

19+185

19+280

19+360

19+520

19+920

20+090

20+230

20+295

20+690

20+795

20+970

21+345

2

3

4

5

6

9

10

11

12

15

17

18

16

1

2

5

.

3

3

4

1

1

6

.

1

2

4

6

1

1

6

.

1

2

4

9

1

1

6

.

1

5

3

0

1

1

6

.

9

8

0

1

1

6

.

6

8

1

1

6

.

7

2

1

1

6

.

8

9

1

1

6

.

9

8

1

1

6

.

2

2

7

1

1

6

.

2

3

4

1

1

6

.

9

2

7

1

1

6

.

9

2

9

1

2

5

.

1

7

9

5

1

2

5

.

1

8

5

0

1

1

6

.

5

3

5

1

2

5

.

1

8

4

9

1

1

6

.

9

2

8

1

1

6

.

9

7

8

1

1

6

.

6

9

1

1

6

.

7

7

1

1

6

.

8

6

1

1

6

.

9

5

1

1

6

.

1

0

4

1

1

6

.

2

2

4

1

1

6

.

2

3

0

1

1

6

.

2

4

9

1

2

5

.

3

3

9

1

1

6

.

8

2

5

1

1

6

.

8

7

5

1

2

5

.

1

1

8

9

1

1

6

.

9

1

6

1

1

6

.

1

0

9

5

1

1

6

.

9

4

7

5

5

0

9

1

1

.

8

5

5

0

9

1

1

.

9

1

2

5

.

1

9

5

0

1

2

5

.

1

8

3

8

1

1

6

.

2

2

2

1

1

6

.

1

6

0

2

1

1

6

.

1

6

0

3

1

1

6

.

2

2

5

1

2

5

.

2

0

0

4

1

1

6

.

9

7

1

1

6

.

2

3

3

1

1

6

.

8

1

1

1

6

.

9

6

1

1

6

.

2

2

0

1

1

6

.

2

6

5

1

1

6

.

7

8

1

1

6

.

7

8

5

1

1

6

.

8

0

1

1

6

.

7

1

1

1

6

.

7

4

1

1

6

.

9

9

6

1

1

6

.

1

6

2

9

1

1

6

.

1

6

7

8

1

2

5

.

2

1

6

8

1

2

5

.

2

1

7

3

1

2

5

.

2

2

0

9

1

1

6

.

1

7

3

4

1

1

6

.

1

7

3

5

1

1

6

.

1

7

3

6

1

2

5

.

2

3

4

0

1

1

6

.

1

7

3

7

1

1

6

.

1

7

3

8

1

2

5

.

2

1

1

6

1

1

6

.

4

4

7

1

1

6

.

1

3

6

9

1

2

5

.

1

7

8

0

1

1

6

.

1

0

6

1

1

6

.

1

6

1

5

1

1

6

.

1

5

8

7

1

1

6

.

1

0

6

6

1

2

5

.

1

7

9

1

1

1

6

.

1

2

6

1

1

2

5

.

1

8

1

5

1

2

5

.

1

7

9

4

1

2

5

.

1

7

9

3

1

2

5

.

1

7

9

2

1

2

5

.

1

7

9

0

1

2

5

.

1

2

7

3

1

2

5

.

1

2

7

2

1

2

5

.

1

2

6

1

1

2

5

.

1

5

0

B

1

2

5

.

1

5

0

A

1

2

5

.

1

4

8

1

2

5

.

1

6

8

1

1

6

.

1

2

5

2

1

1

6

.

4

0

1

1

6

.

9

7

5

1

1

6

.

9

7

4

1

1

6

.

9

3

0

1

1

6

.

4

0

8

1

1

6

.

9

9

5

1

1

6

.

9

9

8

1

1

6

.

1

0

0

4

1

1

6

.

9

2

5

1

1

6

.

9

2

6

1

1

6

.

9

3

1

1

1

6

.

9

8

1

1

1

6

.

8

0

2

1

1

6

.

8

0

3

1

1

6

.

7

0

2

1

1

6

.

8

4

1

1

1

6

.

8

4

7

1

1

6

.

8

5

8

1

1

6

.

5

7

8

1

1

6

.

6

7

1

1

6

.

7

0

1

1

6

.

7

3

1

1

6

.

7

5

1

1

6

.

7

6

1

1

6

.

7

9

1

1

6

.

8

2

1

1

6

.

2

2

1

1

1

6

.

2

2

3

1

1

6

.

5

9

4

1

1

6

.

5

9

7

1

1

6

.

6

0

8

1

1

6

.

8

3

1

1

6

.

8

4

1

1

6

.

8

5

1

1

6

.

9

0

1

1

6

.

9

1

1

1

6

.

9

2

1

1

6

.

9

3

1

1

6

.

9

4

1

1

6

.

9

9

1

1

6

.

1

0

0

1

1

6

.

1

0

1

1

1

6

.

1

0

3

1

1

6

.

1

0

5

1

1

6

.

2

2

6

1

1

6

.

2

2

8

1

1

6

.

2

2

9

1

1

6

.

2

3

1

1

1

6

.

2

3

2

1

1

6

.

2

3

5

1

1

6

.

7

8

6

1

1

6

.

1

0

6

5

1

2

5

.

1

7

3

1

2

5

.

1

7

4

1

2

5

.

3

3

5

1

2

5

.

3

3

6

1

2

5

.

1

2

6

7

1

2

5

.

1

8

0

7

1

2

5

.

3

4

0

1

2

5

.

3

4

1

S

trandveje

n

U

l

b

æ

k

v

e

j

K

o

r

s

h

ø

jv

e

j

U

l

b

æ

k

v

e

j

V

i

g

e

n

S

k

o

v

v

e

j

D

a

u

g

å

r

d

v

e

j

S

e

l

l

e

r

u

p

V

a

n

g

v

e

j

19+

520

19+

920

20+

090

20+

230

20+

295

1

1

6

.

1

2

4

6

1

1

6

.

6

8

1

1

6

.

7

2

1

1

6

.

8

9

1

1

6

.

9

8

1

1

6

.

2

2

7

1

1

6

.

2

3

4

1

1

6

.

6

9

1

1

6

.

7

7

1

1

6

.

8

6

1

1

6

.

9

5

1

1

6

.

1

0

4

1

1

6

.

2

2

4

1

1

6

.

2

3

0

1

1

6

.

2

4

9

1

1

6

.

2

2

2

1

1

6

.

2

2

5

1

1

6

.

9

7

1

1

6

.

2

3

3

1

1

6

.

8

1

1

1

6

.

9

6

1

1

6

.

2

2

0

1

1

6

.

2

6

5

1

1

6

.

7

8

1

1

6

.

1

0

2

1

1

6

.

8

0

1

1

6

.

7

1

1

1

6

.

7

4

1

1

6

.

1

3

6

9

1

1

6

.

1

0

6

1

1

6

.

9

9

8

1

1

6

.

6

7

1

1

6

.

7

0

1

1

6

.

7

3

1

1

6

.

7

5

1

1

6

.

7

6

1

1

6

.

7

9

1

1

6

.

8

2

1

1

6

.

2

2

1

1

1

6

.

2

2

3

1

1

6

.

8

3

1

1

6

.

8

4

1

1

6

.

8

5

1

1

6

.

9

0

1

1

6

.

9

1

1

1

6

.

9

2

1

1

6

.

9

3

1

1

6

.

9

4

1

1

6

.

9

9

1

1

6

.

1

0

0

1

1

6

.

1

0

1

1

1

6

.

1

0

3

1

1

6

.

1

0

5

1

1

6

.

2

2

6

1

1

6

.

2

2

8

1

1

6

.

2

2

9

1

1

6

.

2

3

1

1

1

6

.

2

3

2

1

1

6

.

2

3

5

1

2

5

.

1

7

3

1

2

5

.

1

7

4

S

e

l

l

e

r

u

p

V

a

n

g

v

e

j

L:\pr

ojekte

r\380

00-3

8199

\3812

2.JGE

. Jer

nban

ebro

over

Vejl

e Fjor

d\4_B

earb

ejdnin

g\Teg

ninge

r\381

22_S

itepla

n_v1

_WMS

_Afs_

Tunn

el.dw

g

20

16-0

2-09

kdu

0 400 800 m

KOORDINATSYSTEM: UTM32/DVR90

Tegningsreference: 01-10-2015

VVM - Situationsplan

1:10000

Vejdirektoratet

Dato

Etape nr. Bilag nr.

Projekt nr. Tegnet Kontrol Godkendt

898 Ny baneforbindelse Vejle Fjord

89800 Ny baneforbindelse Vejle Fjord

89800

KDU

38122

2016-02-05

8.2.1

JGE JBA

Linjeføring E

Tlf.: +45 8627 3111, www.geo.dkSødalsparken 12, 8220 Brabrand

1:5000

Signatur:

Boring

a

Boring med CPT

a

Tryksondering (CPT)

a

a: Punkt nr.

GEUS boringer

a

a: Punkt nr.

Angiver blødbundsområdets skønnede begrænsning

89800 Ny baneforbindelse Vejle Fjord -...

Documents

Transcript of 89800 Ny baneforbindelse Vejle Fjord -...