Rapport_. Langstranda Bodø. Nordland Betong AS. Grunnundersøkelser - Orienterende geoteknisk vurdering OPPDRAGSGIVER EMNE

Transkript

1 Rapport_ Langstranda Bodø OPPDRAGSGIVER Nordland Betong AS EMNE Grunnundersøkelser - Orienterende geoteknisk vurdering DATO: 1. JANUAR 14 DOKUMENTKODE: 711-RIG-RAP-1

2 Med mindre annet er skriftlig avtalt, tilhører alle rettigheter til dette dokument Multiconsult. Innholdet eller deler av det må ikke benyttes til andre formål eller av andre enn det som fremgår av avtalen. Multiconsult har intet ansvar hvis dokumentet benyttes i strid med forutsetningene. Med mindre det er avtalt at dokumentet kan kopieres, kan dokumentet ikke kopieres uten tillatelse fra Multiconsult. 711-RIG-RAP-1 1. januar 14 / Revisjon Side av 9

3 RAPPORT OPPDRAG Langstranda Bodø DOKUMENTKODE 711-RIG-RAP-1 EMNE Grunnundersøkelser - Orienterende geoteknisk vurdering TILGJENGELIGHET Åpen OPPDRAGSGIVER Nordland Betong AS OPPDRAGSLEDER Dag I. Roti KONTAKTPERSON Tore Mosand SAKSBEHANDLER Tristan Mennessier ANSVARLIG ENHET 41 Tromsø Geoteknikk SAMMENDRAG Nordland Betong AS med flere planlegger å opparbeide landområde ved utfylling i sjøen ved Langstranda i Bodø. Det er aktuelt med flere kaier i tilknytning til opparbeidet område. Vanndybden er for det meste -1 m. Det er oppstikkende skjær av blottlagt berg vest for området. Undersøkelsene har i et punkt påvist berg under ca. 4 m løsmasse, for øvrig er løsmassetykkelsen over m og antagelig for det meste over m. Det antas at bergoverflaten er kupert. Løsmassene er fordelt i et bløtt leirlag over et fast leirlaglag med en. Overgangen mellom disse lagene synes å være mellom kote minus 1 og med unntak av lengst i nordvest der tykkelsen av det bløte laget blir vesentlig større. Ved fylling i sjøen må det gjøres stabiliserende tiltak. Mest nærliggende er det at Mudres en renne som suksessivt fylles med sprengstein og som utformes slik at den utgjør en omfatningsmolo. Etablering av motfylling med dumping av masser ved hjelp av lekter foran en utfylling fra land. Også i dette tilfelle antas det at første del av fyllingen er å etablere en omfatningsmolo. Området lengst i nordvest bør unngås. Ved prosjektering må det tas hensyn til at det kan forefinnes sprøbruddsmateriale i grunnen. Anleggsarbeidene kan imidlertid planlegges, beskrives og gjennomføres slik at det ikke er risiko for omseggripende leirskred. Valg av kailøsning gjøres i forhold til krav til vanndybde, utførelse av fyllingsarbeidene, ønsket fremdrift etc. I tilfelle det skal rammes peler må det forventes pelelengder på over 3. Dersom det ønskes å legge til rette for spuntveggskai bør det påses at det kan ramme spunt i steinfyllingen i aktuelle kaiområder som antagelig innebærer at steinstørrelsen ikke overstiger 1 mm dir tones Dir REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV MULTICONSULT Fiolvegen 13 Postboks 74, 969 TROMSØ Tlf multiconsult.no NO MVA

4 Langstranda Bodø Grunnundersøkelser - Orienterende geoteknisk vurdering multiconsult.no INNHOLDSFORTEGNELSE INNHOLDSFORTEGNELSE 1 Innledning... Utførte undersøkelser... 3 Grunnforhold Henvisninger Områdebeskrivelse Løsmasser Orienterende geoteknisk vurdering Stabilitet Omfatningsmolo mudret til fast leire Omfatningsmolo anlagt med motfylling Områdestabilitet... 8 Kaier Pelefundamentert strandkai Spuntveggskai Cellespunt Sluttbemerkning... 9 Tegninger 711- Oversiktskart -1 Borplan - Geotekniske data, borhull 9-11 Geotekniske data, borhull 1-1 Geotekniske data, borhull Geotekniske data, borhull 19-4 CPTU sondering nr CPTU sondering nr. 1-4 CPTU sondering nr. 1-6 Korngraderinger -61 Korngraderinger - Profil A-A og B-B -1 Profil C-C og F-F - Profil D D,og E-E - Prinsippsnitt - omfatningsmolo mudringsrenne -1 Prinsippsnitt - omfatningsmolo motfylling Vedlegg Geoteknisk bilag, felt- og laboratorieundersøkelser 711-RIG-RAP-1 1. januar 14 / Revisjon Side 4 av 9

5 Langstranda Bodø Grunnundersøkelser - Orienterende geoteknisk vurdering multiconsult.no 1 Innledning 1 Innledning Nordland Betong AS med flere planlegger landinnvinning ved utfylling langs Langstranda i Bodø. Det er ønskelig å etablere kaier langs fyllingsfronten. Norconsult utarbeider reguleringsplan for området. Multiconsult AS er engasjert som rådgivende ingeniør i geoteknikk for prosjektet, og har i den forbindelse utført grunnundersøkelser. Foreliggende rapport inneholder resultater fra undersøkelsen samt en orienterende geoteknisk vurdering av prosjektet. Utførte undersøkelser Feltarbeidet ble utført i uke i 13. Boringene ble utført ved hjelp av borebåten Borebas. Det er foretatt 1 totalsonderinger. Totalsondering gir informasjon om løsmassenes beskaffenhet og lagringsforhold samtidig som de har god nedtrengningsevne og kan benyttes til bergpåvisning. Videre er det utført 3 CPTU sonderinger som påviser lagdelinger og gir geotekniske data. Det er også tatt opp 4 prøveserier ved hjelp av 4 mm prøvetakingsutstyr. Prøvene er klassifisert og rutineundersøkt i vårt laboratorium i Tromsø. Alle høyder i rapportens tekst og tegninger refererer seg til NGO s høydesystem. Borpunktene er innmålt med Trimble DGPS med nøyaktighet i xyz ± cm. Det vises for øvrig til rapportens geoteknisk bilag for beskrivelse av felt- og laboratorieundersøkelser. 3 Grunnforhold 3.1 Henvisninger Plassering av borpunkt er vist på borplanen, tegning nr. 711-RIG-TEG-1. Resultat av boringene er vist i profil på tegning nr. 711-RIG-TEG f.o.m - og t.o.m Områdebeskrivelse Fra land faller sjøbunnen ned til ca. kote minus hvoretter sjøbunnen slaker av til slakere enn 1.. Ca. m fra land er det en djupål der vanndybden er 1 til 17 m ved fjære sjø. På andre siden av djupålen er det grunner der den ene stikker over havnivå og antas å være blottlagt berg. 711-RIG-RAP-1 1. januar 14 / Revisjon Side av 9

6 Langstranda Bodø Grunnundersøkelser - Orienterende geoteknisk vurdering multiconsult.no 3 Grunnforhold 3.3 Løsmasser Sonderingene er avsluttet i faste og tette masser eller i berg. Der sonderingene er avsluttet i faste masser er massene så tette at vannspyling ikke var mulig. Berg er påtruffet i sør, sørvest og ved enkelte punkter i vest. Minste løsmasseoverdekning er ca. 3 m, men er ellers fra m til over m. Det er imidlertid stedvis boret til mer enn 3m uten å komme til berg. Sonderingene indikerer at bergoverflaten er kupert. Løsmassene er fordelt på minst lag. Det er et bøtt topplag over hele området. Tykkelsen varierer mellom og m, men mesteparten av sonderingene viser at det bløte laget er -6 m tykt. Under det bløte laget er det et fastere lag som med få unntak er over m tykt. Overgangen til det faste laget er generelt mellom kote minus 1 og minus, men er dypere lengst i nordvest og sørvest. I nordvest er overgangen til det faste laget ned mot kote minus 3. Prøveserier tatt opp ved punktene 9, 1, 17 og 19 er tegnet opp i tegningene 711-RIG-TEG- f.o.m t.o.m -13. Disse viser: Øverst et til m tykt topplag bestående av silt med skjell og koraller. Vanninnholdet her er ca. 4% og romvekt er ca. 17 kn/m 3. Derunder er det bløt leire med tykkelse 3- m. Vanninnholdet er 3-4% og romvekt er ca kn/m 3. Udrenert skjærstyrke er - kn/m. Leiren er lite til middels plastisk. Ved noen prøveserier er det registrert omrørt skjærstyrke under 1 kn/m. Flytegrensen er like under eller ved naturlig vanninnhold. Videre nedover er det påvist fast leire. Vanninnholdet er -3% og romvekten er -1 kn/m 3. Udrenert skjærstyrke er ca. 4 kn/m ved overgangen fra de bløte leirmassene. Omrørt skjærstyrke er -3 kn/m som viser at leiren er lite sensitiv. Resultat av CPTU registreringene er vist på vedlagte tegninger nr. 711-RIG-TEG-4, -41 og -4. Tolkninger av sonderinger angir at udrenert aktiv skjærstyrke i de bløte leirmassene er - kn/m og over kn/m i de fastere leirmassene. Tolkningen angir videre at det stedvis er meget liten omrørt skjærstyrke i de bløte massene. Typiske korngraderingskurver er vist på tegning nr. 711-RIG-TEG-6 og RIG-RAP-1 1. januar 14 / Revisjon Side 6 av 9

7 Langstranda Bodø Grunnundersøkelser - Orienterende geoteknisk vurdering multiconsult.no 4 Orienterende geoteknisk vurdering 4 Orienterende geoteknisk vurdering Det planlegges utfylling i sjøen. Fyllingen skal anlegges slik at det skal være mulig å etablere kai langs fyllingskanten. Fyllingen skal eventuelt utføres ved sprengsteinsmasser. 4.1 Stabilitet Stabilitetsberegninger viser at det ikke kan fylles direkte i sjøen uten stabiliserende tiltak. Lengst i nordvest er forholdene spesielt ugunstig med store vanndyp og stor tykkelse av bløte masser slik at det ikke fylles i dette området. Aktuelle tiltak er: Omfatningsmolo mudret til fast leire Tilfredsstillende stabilitet kan oppnås ved at det mudres en renne ned til fast leire som suksessivt fylles med sprengstein. Renna føres rundt hele det planlagte oppfyllingsområde. Det vises til tegning nr. 711-RIG-TEG- som er et prinsippsnitt for fylling. Utleggingen av fyllingen må skje i lag der første nivå er ca. kote 1,. Nedre lag anbringes umiddelbart etter hvert som det bløte laget er mudret bort. Da området er relativt stort bør det være mulig å deponere mudringsmassene innenfor moloen slik at de utnyttes til opparbeiding av arealene. Mudringsmassene vil for en stor del flyte ut slik at de til enhver tid må anbringes minimum m unna mudringsrenna. Etter at nedre lag av er etablert for de første m kan mudringsmassene legges opp langs innsiden av moloen. Ved overgangen mellom molo og land kan det bli nødvendig med spesielle tiltak der det kan være bløte masser som fortsetter innover land. Dersom det finnes oppstartspunkter med berg i dagen eller at grunnundersøkelser viser faste masser vil det være gunstig. Etter at fyllingen er ført rundt hele området kan det fylles opp innvendig. Utleggingen må skje slik at det ikke skjer grunnbrudd innvendig. For å oppnå det må det antagelig påregnes at en del av massene må legges ut med lekter slik at det ved fylling fra land og omfatningsmolo kan fylle mot allerede utlagte motfyllinger. Dette innebærer at det i en viss periode må benyttes slepebåt og lekter innenfor omfatningsmoloen slik at når sjøutstyret kan demobiliseres må det graves en kanal i molen for at utstyret skal komme ut. Oppfylte områder vil få setninger av størrelsesorden 1 m. Setningene vil bli utviklet over flere år. Setningene blir størst dersom mudringsmassene fra renna brukes til oppfylling. Metoden medfører at det kan anlegges kaier langs fyllingsfronten med vanndybder over 1 m. Mudringen vil skje i lett mudderbare masser. For å sikre at man mudringsrenna kommer tilstrekkelig ned i faste masser må det imidlertid tas hensyn til at det mudres 1 m ned i masser med stor romvekt. Mudringen må skje ved hjelp av mudringsutstyr som kan mudre ned til vanndybde ca. m. Mudringen kommer til å omfatte ca. 3 m 3 /m av omfatningsmoloen og det antas at det bør benyttes et godt og kraftig grabbapparat med stor grabb for å ha en tilfredsstillende fremdrift. Fyllingshastigheten på massene fra land må tilpasses mudringshastigheten. 711-RIG-RAP-1 1. januar 14 / Revisjon Side 7 av 9

8 Langstranda Bodø Grunnundersøkelser - Orienterende geoteknisk vurdering multiconsult.no Kaier 4.1. Omfatningsmolo anlagt med motfylling Tilfredsstillende stabilitet kan også oppnås ved at det anlegges en motfylling ved at nedre del av fyllingen legges ut fra lekter. Fyllingen legges bredt ut slik at når fyllingen av øvre del legges ut fra land så er det allerede etablert en motfylling. Det vises til tegning nr. 711-RIG-TEG-1. Tykkelsen av motfyllingen er beregnet ut fra at fyllingsarbeidene skal gjennomføres uten poretrykksoppfølging. Som det fremgår av tegningen kan det ikke etableres kaier med seilingsdybde over m i tiden like etter at fyllingen er etablert. Når fyllingen har ligget lenger enn 1 år kan motfyllingen reduseres noe ved mudring. Hvilken seilingsdybde som kan etableres endelig avhenger av det opprinnelige bunnnivået og må vurderes etter at kaiene er plassert Områdestabilitet Det er påtruffet masser i sjøen med høy sensitivitet og som blir tilnærmet flytende ved omrøring. Spesielt lengst i nordvest karakteriseres det bløte leirlaget som et sprøbruddsmateriale. Den slake sjøbunntopografien, begrenset lagtykkelse samt at sensitiviteten avtar innover mot land tilsier at det ikke er risiko for omseggripende skredutvikling som kan true landområder. Kaier Type og valg av kailøsning avhenger av ønsket vanndybde og andre brukerkrav. Følgende kailøsninger kan vurderes:.1 Pelefundamentert strandkai Tradisjonell pelefundamentert betongplate som etableres i fronten av omfatningsmoloen. Pelene ventes å bli gjennomgående over 3 m lange før de oppnår full bæreevne. Det er imidlertid sannsynlig at ved grunnen i vest kan pelene bli kortere enn m. Kai etableres etter at moloarbeidene er avsluttet. Dersom omfatningsmoloen er etablert ved fylling av sprengstein i en renne, kan det anlegges slike kaier med vanndybde over 1 m i området. Dersom omfatningsmoloen etableres ved motfylling er det lite sannsynlig at det kan etableres kaier med endelig seilingsdybde over 8 m. Kaibyggingen må da også utsettes til minimum 1 år etter at moloen er etablert.. Spuntveggskai Kaia kan etableres ved hjelp av spunt under forutsetning av at steinfylling i spuntområde består av spuntbare masser. Selv ved utskifting av masser i renne antas det en maks vanndybde på 8- m. For stabilitet av spuntveggen i anleggsfasen er det antagelig gunstig at spunten etableres i en motfylling som graves bort etter at spunten er permanent forankret i en friksjonsplate. Forholdene over deler av grunnen i vest kan være gunstigere. 711-RIG-RAP-1 1. januar 14 / Revisjon Side 8 av 9

9 Langstranda Bodø Grunnundersøkelser - Orienterende geoteknisk vurdering multiconsult.no 6 Sluttbemerkning.3 Cellespunt En etablering av cellespuntkai kan tenkes forutsatt at den etableres i en mudret renne før omfatningsmoloen anbringes. Det kan antagelig oppnås vanndybde på over 1 m. 6 Sluttbemerkning Fyllingsarbeidene er krevende og det blir nødvendig med bruk av sjøgående utstyr for store deler av anleggsarbeidene. Det er lite sannsynlig at eksisterende kaier innenfor omfatningsmoloen kan trafikkeres særlig lenge etter at anleggsarbeidene er startet opp. Før eventuell mudring må det antagelig gjennomføres miljøundersøkelser for å søke om mudrings og dumpingstillatelse. I den forbindelse antas det gunstig at mudringsmassene planlegges deponert innenfor området. For utarbeidelse av anbud og avregning bør det foretas bunnkartlegging. Supplerende grunnundersøkelser bør vurderes i forhold til: Valgt utførelse Valgt område for oppstart Mer nøyaktige mengdeberegninger Aktuelle kaiprosjekt. Spesielt bør fjelltopografien rundt grunnen i vest avklares dersom dette er aktuell lokalisering 711-RIG-RAP-1 1. januar 14 / Revisjon Side 9 av 9

10

11

12 Dybde (m) Beskrivelse Prøve Test Vanninnhold (%) og konsistensgrenser 3 4 (g/cm 3 ) Porøsitet (%) Organisk innhold (%) Udrenert skjærfasthet (kpa) 3 4 S t (-) SAND, siltig SILT, sandig, grusig korall, skjellrester korall, skjellrester 1.68 SILT, leirig, sandig, grusig korall, skjellrester leirig, siltig, sandig, MATERIAL korall, skjellrester LEIRE, siltig sand og gruskorn, skjellrester sand og gruskorn, skjellrester skjellrester Symboler Vanninnhold Plastisitetsindeks, I p 1 Enaksialforsøk (strek angir deformasjon (%) ved brudd) Omrørt konus Uomrørt konus = Densitet S t = Sensitivitet T = Treaksialforsøk Ø = Ødometerforsøk K = Korngradering.7 g/cm 3 Grunnvannstand: Borbok: Lab-bok: 319 s : Nordland Betong AS Langstranda, Bodø RIG-TEG-

13 Dybde (m) Beskrivelse Prøve Test Vanninnhold (%) og konsistensgrenser 3 4 (g/cm 3 ) Porøsitet (%) Organisk innhold (%) Udrenert skjærfasthet (kpa) 3 4 S t (-) skjellrester & korall LEIRE, siltig forstyrret, noe korall forstyrret, sand og gruskorn, noe korall forstyrret, gruskorn skjellrester gruskorn, skjellrester K K Symboler Vanninnhold Plastisitetsindeks, I p 1 Enaksialforsøk (strek angir deformasjon (%) ved brudd) Omrørt konus Uomrørt konus = Densitet S t = Sensitivitet T = Treaksialforsøk Ø = Ødometerforsøk K = Korngradering.7 g/cm 3 Grunnvannstand: Borbok: Lab-bok: 319 s : Nordland Betong AS Langstranda, Bodø RIG-TEG-11

14 Dybde (m) Beskrivelse leirig, siltig, sandig, MATERIAL skjellrester & korall Prøve Test Vanninnhold (%) og konsistensgrenser 3 4 (g/cm 3 ) 1.79 Porøsitet (%) Organisk innhold (%) Udrenert skjærfasthet (kpa) S t 3 4 (-) skjellrester & korall K Symboler Vanninnhold Plastisitetsindeks, I p 1 Enaksialforsøk (strek angir deformasjon (%) ved brudd) Omrørt konus Uomrørt konus = Densitet S t = Sensitivitet T = Treaksialforsøk Ø = Ødometerforsøk K = Korngradering.7 g/cm 3 Grunnvannstand: Borbok: Lab-bok: 319 s : Nordland Betong AS Langstranda, Bodø RIG-TEG-1

15 Dybde (m) SILT Beskrivelse skjellrester & korall Prøve Test Vanninnhold (%) og konsistensgrenser 3 4 (g/cm 3 ) Porøsitet (%) Organisk innhold (%) Udrenert skjærfasthet (kpa) 3 4 S t (-) LEIRE, siltig sand og gruskorn, skjellrester, forstyrret sand og gruskorn, skjellrester, forstyrret sandkorn, skjellrester, forstyrret skjellrester, forstyrret Symboler Vanninnhold Plastisitetsindeks, I p 1 Enaksialforsøk (strek angir deformasjon (%) ved brudd) Omrørt konus Uomrørt konus = Densitet S t = Sensitivitet T = Treaksialforsøk Ø = Ødometerforsøk K = Korngradering.7 g/cm 3 Grunnvannstand: Borbok: Lab-bok: 319 s : Nordland Betong AS Langstranda, Bodø RIG-TEG-13

16 1 q c, q t (MN/m ) u, u o (kn/m ) 3 1 f s, f t (kn/m ) 7 1 i ( O ) 1 Dybde, z (m) Dybde, z (m) Dybde, z (m) Dybde, z (m) Oppdragsgiver: Nordland Betong AS Oppdrag: Langstranda Tegningens filnavn: CPTU-Bp.9 Spissmotstand q c,t, poretrykk u, sidefriksjon f s,t og helning i. CPTU id.: CPTU_Bp.9 Sonde: 437 MULTICONSULT AS Dato: Tegnet: Kontrollert: daje dir Oppdrag nr.: Tegning nr.: Versjon: Godkjent: Revisjon: dir 711 RIG-TEG

17 q c, q t (MN/m ) u, u o (kn/m ) f s, f t (kn/m ) i ( O ) 1 Dybde, z (m) Dybde, z (m) Dybde, z (m) Dybde, z (m) Oppdragsgiver: Nordland Betong AS Oppdrag: Langstranda Tegningens filnavn: CPTU-BP.1 Spissmotstand q c,t, poretrykk u, sidefriksjon f s,t og helning i. CPTU id.: CPTU_BP.1 Sonde: 437 MULTICONSULT AS Dato: Tegnet: Kontrollert: daje dir Oppdrag nr.: Tegning nr.: Versjon: Godkjent: Revisjon: dir 711 RIG-TEG

18 q c, q t (MN/m ) u, u o (kn/m ) f s, f t (kn/m ) i ( O ) 1 Dybde, z (m) Dybde, z (m) Dybde, z (m) Dybde, z (m) Oppdragsgiver: Nordland Betong AS Oppdrag: Langstranda Tegningens filnavn: CPTU-Bp.1 Spissmotstand q c,t, poretrykk u, sidefriksjon f s,t og helning i. CPTU id.: MULTICONSULT AS CPTU_BP.1 Sonde: 437 Dato: Tegnet: Kontrollert: daje Oppdrag nr.: Tegning nr.: Versjon: Godkjent: Revisjon: 711 RIG-TEG

19 SYM SERIE DYBDE METODE BOL NR. (kote) BESKRIVELSE ANMERKNINGER TS VS HYD A 9 1,-1,8 Sand, siltig Inneholder skjell- & korallrester x x x B 9 4,-4,8m Leirig, siltig, sandig materiale Inneholder skjell- & korallrester x x x C 1 1,-1,8m Leire, siltig Inneholder skjell- & korallrester x x D 1 4,-4,8m Leire, siltig x x E X MASSEPROSENT AV KORN MINDRE ENN d LEIRE SILT SAND GRUS FIN MIDDELS GROV FIN MIDDELS GROV FIN MIDDELS GROV STEIN,1,1,1 KORNDIAMETER 1 A B C D E SYMBOL: METODE: Ogl. = Glødetap ( %) TS = Tørr sikt D 3 D6 Ona. = Humusinnhold (%) Cz = Cu = VS = Våt sikt ( D6)( D) D Perm. = Permeabilitet (m/s) HYD = Hydrometer SYM Vanninnhold Telegruppe <,63 mm <, mm C z C u D D 3 D D 6 BOL % % % mm mm mm mm A 44,1 T3 1,8 1,4,1,97,,183 B 8,7 T3 34,8,1,,81 C 47, T4 74,8,3,8,1 D 38, T4 7,1,,6,11 E KORNGRADERING Nordland Betong AS Langstranda Bodø MULTICONSULT AS Fiolveien 13, 916 TROMSØ Tlf.: Faks: Kontrollert Godkjent Dato Oppdragsnummer Tegnings nr. Rev

20 SYM SERIE DYBDE METODE BOL NR. (kote) BESKRIVELSE ANMERKNINGER TS VS HYD A 17 1,-1,8m Leirig, siltig, sandig materiale Inneholder skjell- & korallrester x x x B 19,-,8m Leire, siltig Inneholder skjellrester x x C 19,-,7m Leire, siltig Inneholder skjellrester x x D E X MASSEPROSENT AV KORN MINDRE ENN d LEIRE SILT SAND GRUS FIN MIDDELS GROV FIN MIDDELS GROV FIN MIDDELS GROV STEIN,1,1,1 KORNDIAMETER 1 A B C D E SYMBOL: METODE: Ogl. = Glødetap ( %) TS = Tørr sikt D 3 D6 Ona. = Humusinnhold (%) Cz = Cu = VS = Våt sikt ( D6)( D) D Perm. = Permeabilitet (m/s) HYD = Hydrometer SYM Vanninnhold Telegruppe <,63 mm <, mm C z C u D D 3 D D 6 BOL % % % mm mm mm mm A 38, T3,4 4,1,,47,147,199 B 43,9 T4 7,1,,8,1 C 3,3 T4 6,,3,,16 D E KORNGRADERING Nordland Betong AS Langstranda Bodø MULTICONSULT AS Fiolveien 13, 916 TROMSØ Tlf.: Faks: Kontrollert Godkjent Dato Oppdragsnummer Tegnings nr. Rev

21

22

23

24

25

26 Geotekniske bilag Feltundersøkelser Avsluttet mot stein, blokk eller fast grunn Avsluttet mot antatt berg Sonderinger utføres for å få en indikasjon på grunnens relative fasthet, lagdeling og dybder til antatt berg eller fast grunn. Forboret Middels stor motstand Meget liten motstand Meget stor motstand Avsluttet uten å nå fast grunn eller berg Forboret Halve omdreininger pr. m synk Slått med slegge DREIESONDERING (NGF MELDING 3) Utføres med skjøtbare φ mm borstenger med mm vridd spiss. Boret dreies manuelt eller maskinelt ned i grunnen med inntil 1 kn ( kg) vertikalbelastning på stengene. Hvis det ikke synker for denne lasten, dreies boret maskinelt eller manuelt. Antall ½-omdreininger pr., m synk registreres. Boremotstanden presenteres i diagram med vertikal dybdeskala og tverrstrek for hver ½-omdreininger. Skravur angir synk uten dreiing, med påført vertikallast under synk angitt på venstre side. Kryss angir at borstengene er rammet ned i grunnen. RAMSONDERING (NS-EN ISO 476-) Boringen utføres med skjøtbare φ3 mm borstenger og spiss med normert geometri. Boret rammes med en rammeenergi på,38 knm. Antall slag pr., m synk registreres. Boremotstanden illustreres ved angivelse av rammemotstanden Q o pr. m nedramming. Q o = loddets tyngde * fallhøyde/synk pr. slag (knm/m) TRYKKSONDERING (CPT - CPTU) (NGF MELDING ) Utføres ved at en sylindrisk, instrumentert sonde med konisk spiss presses ned i grunnen med konstant penetrasjonshastighet mm/s. Under nedpressingen måles kraften mot konisk spiss og friksjonshylse, slik at spissmotstand q c og sidefriksjon f s kan bestemmes (CPT). I tillegg kan poretrykket u måles like bak den koniske spissen (CPTU). Målingene utføres kontinuerlig for hver, m, og metoden gir derfor detaljert informasjon om grunnforholdene. Resultatene kan benyttes til å bestemme lagdeling, jordart, lagringsbetingelser og mekaniske egenskaper (skjærfasthet, deformasjons- og konsolideringsparametre). DREIETRYKKSONDERING (NGF MELDING 7) Utføres med glatte skjøtbare φ36 mm borstenger med en normert spiss med hardmetallsveis. Borstengene presses ned i grunnen med konstant hastighet 3 m/min og konstant rotasjonshastighet omdreininger/min. Rotasjonshastigheten kan økes hvis nødvendig. Nedpressingskraften F DT (kn) registreres automatisk under disse betingelsene, og gir grunnlag for å bedømme grunnforholdene. Metoden er spesielt hensiktsmessig ved påvisning av kvikkleire i grunnen, men den gir ikke sikker dybde til bergoverflaten. Stein Borsynk i berg cm/min. BERGKONTROLLBORING Utføres med skjøtbare φ4 mm stenger og hardmetall borkrone med tilbakeslagsventil. Det benyttes tung slagborhammer og vannspyling med høyt trykk. Boring gjennom lag med ulike egenskaper, for eksempel grus og leire, kan registreres, likedan penetrasjon av blokker og større steiner. For verifisering av berginntrengning bores 3 m ned i berget, eventuelt med registrering av borsynk for sikker påvisning. Utgave: Side 1 av

27 Geotekniske bilag Feltundersøkelser TOTALSONDERING (NGF MELDING 9) Kombinerer metodene dreietrykksondering og bergkontrollboring. Det benyttes φ4 mm skjøtbare borstenger og φ7 mm stiftborkrone med tilbakeslagsventil. Under nedboring i bløte lag benyttes dreietrykkmodus, og boret presses ned i bakken med konstant hastighet 3 m/min og konstant rotasjonshastighet omdreininger/min. Når faste lag påtreffes økes først rotasjonshastigheten. Gir ikke dette synk av boret benyttes spyling og slag på borkronen. Nedpressingskraften FDT (kn) registreres kontinuerlig og vises på diagrammets høyre side, mens markering av spyletrykk, slag og bortid vises til venstre. Matekraft FDT (kn) MASKINELL NAVERBORING Utføres med hul borstang påsveiset en metallspiral med fast stigehøyde (auger). Med borrigg kan det bores til - m dybde, avhengig av jordart, lagringsfasthet og beliggenhet av grunnvannstanden. Med denne metoden kan det tas forstyrrede poseprøver ved å samle materialet mellom spiralskivene. Det er også mulig å benytte enklere håndholdt utstyr som for eksempel skovlprøvetaking. Prøvemarkering PRØVETAKING (NGF MELDING 11) Utføres for undersøkelse av jordlagenes geotekniske egenskaper i laboratoriet. Vanligvis benyttes stempelprøvetaking med innvendig stempel for opptak av 6- cm lange sylinderprøver. Prøvesylinderen kan være av plast eller stål, og det kan benyttes utstyr både med og uten innvendig prøvesylinder. På ønsket dybde blir prøvesylinderen presset ned mens innerstangen med stempelet holdes i ro. Det skjæres derved ut en jordprøve som trekkes opp til overflaten, der den blir forseglet for transport til laboratoriet. Prøvediameteren kan variere mellom φ4 mm (vanligst) og φ9 mm. Det er også mulig å benytte andre typer prøvetakere, som for eksempel ramprøvetakere og blokkprøvetakere. Prøvekvaliteten inndeles i Kvalitetsklasse 1-3, der 1 er høyeste kvalitet. Stempelprøvetaking gir vanligvis prøver i Kvalitetsklasse 1- for leire. Prøvemarkering cuv, cuvr (kpa) Uforstyrret Omrørt VINGEBORING (NGF MELDING 4) Utføres ved at et vingekors med dimensjoner b x h = x1 mm eller 6x13 mm presses ned i grunnen til ønsket målenivå. Her blir vingekorset påført et økende dreiemoment til jorden rundt vingen når brudd. Det tilhørende dreiemomentet blir registrert. Dette utføres med jorden i uforstyrret ved første gangs brudd og omrørt tilstand etter gjentatte omdreininger av vingekorset. Udrenert skjærfasthet cuv og cur beregnes ut fra henholdsvis dreiemomentet ved brudd og etter omrøring. Fra dette kan også sensitiviteten St = cuv/cur bestemmes. Tolkede verdier må vanligvis korrigeres empirisk for opptredende effektivt overlagringstrykk i måledybden, samt for jordartens plastisitet. PORETRYKKSMÅLING (NGF MELDING 6) γwz u (kpa) Utgave: Målingene utføres med et standrør med filterspiss eller med hydraulisk (åpent)/elektrisk piezometer (poretrykksmåler). Filteret eller piezometerspissen påmontert piezometerrør presses ned i grunnen til ønsket dybde. Stabilt poretrykk registreres fra vannets stigehøyde i røret, eller ved avlesning av en elektrisk trykkmåler i spissen. Valg av utstyr vurderes på bakgrunn av grunnforhold og hensikten med målingene. Grunnvannstand observeres eller peiles direkte i borhullet. Side av

28 Geotekniske bilag Laboratorieforsøk MINERALSKE JORDARTER (NS-EN ISO & ) Ved prøveåpning klassifiseres og identifiseres jordarten. Mineralske jordarter klassifiseres vanligvis på grunnlag av korngraderingen. Betegnelse og kornstørrelser for de enkelte fraksjoner er: Fraksjon Kornstørrelse (mm) Leire <, Silt,-,63 Sand,63- Grus -63 Stein Blokk >63 En jordart kan inneholde en eller flere av fraksjonene over. Jordarten benevnes i henhold til korngraderingen med substantiv for den fraksjon som har dominerende betydning for jordartens egenskaper og adjektiv for medvirkende fraksjoner (for eksempel siltig sand). Leirinnholdet har størst betydning for benevnelse av jordarten. Morene er en usortert breavsetning som kan inneholde alle fraksjoner fra leire til blokk. Den største fraksjonen angis først i beskrivelsen etter egne benevningsregler, for eksempel grusig morene. ORGANISKE JORDARTER (NS-EN ISO & ) Organiske jordarter klassifiseres på grunnlag av jordartens opprinnelse og omdanningsgrad. De viktigste typer er: Benevnelse Beskrivelse Torv Fibrig torv Delvis fibrig torv, mellomtorv Amorf torv, svarttorv Gytje og dy Humus Mold og matjord Myrplanter, mer eller mindre omdannet. Fibrig med lett gjenkjennelig plantestruktur. Viser noe styrke. Gjenkjennelig plantestruktur, ingen styrke i planterestene. Ingen synlig plantestruktur, svampig konsistens. Nedbrutt struktur av organisk materiale, kan inneholde mineralske bestanddeler. Planterester, levende organismer sammen med ikke-organisk innhold. Sterkt omvandlet organisk materiale med løs struktur, utgjør vanligvis det øvre jordlaget. SKJÆRFASTHET Skjærfastheten uttrykkes ved jordens skjærfasthetsparametre a, c, φ (tanφ) (effektivspenningsanalyse) eller cu (cua, cud, cup) (totalspenningsanalyse). o Effektivspenningsanalyse: Effektive skjærfasthetsparametre a, c, φ (tanφ φ) (kpa, kpa,, (-)) Effektive skjærfasthetsparametre a (attraksjon), tanφ (friksjon) og eventuelt c = atanφ (kohesjon) bestemmes ved treaksiale belastningsforsøk på uforstyrrede (leire) eller innbyggede prøver (sand). Skjærfastheten er avhengig av effektiv normalspenning (totalspenning poretrykk) på kritisk plan. Forsøksresultatene fremstilles som spenningsstier som viser spenningsutvikling og tilhørende tøyningsutvikling i prøven frem mot brudd. Fra disse, samt fra annen informasjon, bestemmes karakteristiske verdier for skjærfasthetsparametre for det aktuelle problemet. For korttids effektivspenningsanalyse kan også poretrykksparametrene A, B og D bestemmes fra forsøksresultatene. Totalspenningsanalyse: Udrenert skjærfasthet, cu (kpa) Udrenert skjærfasthet bestemmes som den maksimale skjærspenning et materiale kan påføres før det bryter sammen. Denne skjærfastheten representerer en situasjon med raske spenningsendringer uten drenering av poretrykk. I laboratoriet bestemmes denne egenskapen ved enaksiale trykkforsøk (cut) (NS816), konusforsøk (cuk, cukr) (NS81), udrenerte treaksialforsøk (cua, cup) og direkte skjærforsøk (cud). Udrenert skjærfasthet kan også bestemmes i felt ved for eksempel trykksondering med poretrykksmåling (CPTU) (cucptu) eller vingebor (cuv, cur). Kan også plottes med σ3 på horisontalaksen. SENSITIVITET St (-) Sensitiviteten St = cu/cr uttrykker forholdet mellom en leires udrenerte skjærfasthet i uforstyrret og omrørt tilstand. Denne størrelsen kan bestemmes fra konusforsøk i laboratoriet (NS 81) eller ved vingeborforsøk i felt. Kvikkleire har for eksempel meget lav omrørt skjærfasthet cr (sr <, kpa), og viser derfor som regel meget høye sensitivitetsverdier. Utgave: Side 1 av

29 Geotekniske bilag Laboratorieforsøk VANNINNHOLD (w %) (NS 813) Vanninnholdet angir masse av vann i % av masse tørt (fast) stoff i massen og bestemmes fra tørking av en jordprøve ved 1 o C i 4 timer. KONSISTENSGRENSER FLYTEGRENSE (w l %) OG PLASTISITETSGRENSE (w p %) (NS 8 & 83) Konsistensgrensene (Atterbergs grenser) for en jordart angir vanninnholdsområdet der materialet er plastisk (formbart). Flytegrensen angir vanninnholdet der materialet går fra plastisk til flytende tilstand. Plastisitetsgrensen (utrullingsgrensen) angir vanninnholdet der materialet ikke lenger kan formes uten at det sprekker opp. Plastisiteten I p = w l w p (%) angir det plastiske området for jordarten og benyttes til klassifisering av plastisiteten. Er det naturlige vanninnholdet høyere enn flytegrensen blir materialet flytende ved omrøring (vanlig for kvikkleire). DENSITETER (NS 811 & 81) Densitet (ρ, g/cm 3 ) Korndensitet (ρ s, g/cm 3 ) Tørr densitet (ρ d, g/cm 3 ) Masse av prøve pr. volumenhet. Bestemmes for hel sylinder og utskåret del. Masse av fast stoff pr. volumenhet fast stoff Masse av tørt stoff pr. volumenhet TYNGDETETTHETER Tyngdetetthet (γ, kn/m 3 ) Tyngde av prøve pr. volumenhet (γ = ρg = γ s (1+w/)(1-n/), der g = m/s ) Spesifikk tyngdetetthet (γ s, kn/m 3 ) Tyngde av fast stoff pr. volumenhet fast stoff (γ s = ρ s g) Tørr tyngdetetthet (γ d, kn/m 3 ) Tyngde av tørt stoff pr. volumenhet (γ d = ρ D g = γ s (1-n/)) PORETALL OG PORØSITET (NS 814) Poretall e (-) Volum av porer dividert med volum fast stoff (e = n/(-n)) der n er porøsitet (%) Porøsitet n (%) Volum av porer i % av totalt volum av prøven KORNFORDELINGSANALYSER (NS 8) En kornfordelingsanalyse utføres ved våt eller tørr sikting av fraksjonene med diameter d >,63 mm. For mindre partikler bestemmes den ekvivalente korndiameteren ved slemmeanalyse og bruk av hydrometer. I slemmeanalysen slemmes materialet opp i vann og densiteten av suspensjonen måles ved bestemte tidsintervaller. Kornfordelingen kan da bestemmes fra Stokes lov om sedimentering av kuleformede partikler i vann. Det vil ofte være nødvendig med en kombinasjon av metodene. DEFORMASJONS- OG KONSOLIDERINGSEGENSKAPER (NS 817 & 818) Jordartens deformasjons- og konsolideringsegenskaper benyttes ved setningsberegning og bestemmes ved hjelp av belastningsforsøk i ødometer. Jordprøven bygges inn i en stiv ring som forhindrer sideveis deformasjon og belastes vertikalt med trinnvis eller kontinuerlig økende last. Sammenhørende verdier for last og deformasjon (tøyning ε) registreres, og materialets deformasjonsmodul (stivhet) kan beregnes som M = σ / ε. Denne presenteres som funksjon av vertikalspenningen σ. Deformasjonsmodulen viser en systematisk oppførsel for ulike jordarter og spenningstilstander, og oppførselen kan hensiktsmessig beskrives med modulfunksjoner og inndeles i tre modeller: Modell Moduluttrykk Jordart - spenningsområde Konstant modul M = m oc σ a OC leire, σ < σ c (σ c = prekonsolideringsspenningen) Lineært økende modul M = m(σ ( ± σ r )) Leire, fin silt, σ > σ c Parabolsk økende modul M = m (σ σ a ) Sand, grov silt, σ > σ c PERMEABILITET (k cm/sek eller m/år) Permeabiliteten defineres som den vannmengden q som under gitte betingelser vil strømme gjennom et jordvolum pr. tidsenhet. Generelt bestemmes permeabiliteten fra følgende sammenheng: q = kia, der A er bruttoareal av tverrsnittet normalt på vannets strømningsretning og i = hydraulisk gradient i strømningsretningen (= potensialforskjell pr. lengdeenhet).permeabiliteten kan bestemmes ved strømningsforsøk i laboratoriet ved konstant eller fallende potensial, eventuelt ved pumpe- eller strømningsforsøk i felt. KOMPRIMERINGSEGENSKAPER Ved komprimering av en jordart oppnås tettere lagring av mineralkornene. Komprimeringsegenskapene for en jordart bestemmes ved at prøver med forskjellig vanninnhold komprimeres med et bestemt komprimeringsarbeid (Standard eller Modifisert Proctor). Resultatene fremstilles i et diagram som viser tørr densitet ρ r som funksjon av innbyggingsvanninnhold w i. Den maksimale tørrdensiteten som oppnås (ρ dmax) benyttes ved spesifikasjon av krav til utførelsen av komprimeringsarbeider. Det tilhørende vanninnhold benevnes optimalt vanninnhold (w opt). TELEFARLIGHET En jordarts telefarlighet bestemmes ut i fra kornfordelingskurven eller ved å måle den kapillære stigehøyde for materialet. Telefarligheten klassifiseres i gruppene T1 (Ikke telefarlig), T (Litt telefarlig), T3 (Middels telefarlig) og T4 (Meget telefarlig). HUMUSINNHOLD Humusinnholdet bestemmes ved kolorimetri og bruk av natronlut (NaOH-forbindelse). Metoden angir innholdet av humufiserte organiske bestanddeler i en relativ skala. Andre metoder, som glødning av jordprøve i varmeovn og våt-oksydasjon med hydrogenperoksyd, kan også benyttes. Utgave: Side av