E6 Helgeland sør: Parsell 4. Reguleringsplan

Transkript

1 Skanska E6 Helgeland sør: Parsell 4. Reguleringsplan Forsmo Sør Geoteknisk vurderingsrapport

2 Oppdragsgiver: Skanska Oppdragsgivers kontaktperson: Svein Ivar Sandstaa Rådgiver: Norconsult AS, Vestjordgaten 4, NO-1338 Sandvika Oppdragsleder: Jimmy Løvø Fagansvarlig: Knut-Helge Bergset Disiplinleder: Arne Engen Endelig versjon LaGBo KnHBe JiLov Til godkjenning 3.part LaGBo SHLei JiLov Versjon Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontrollert Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilhører Norconsult. Dokumentet må bare benyttes til det ormål som oppdragsavtalen beskriver, og må ikke kopieres eller gjøres tilgjengelig på annen måte eller i større utstrekning enn ormålet tilsier. Side 2 av 19

3 Sammendrag Norconsult er engasjert av Skanska or geoteknisk prosjektering av parsell 4 til parsell 7 på vegprosjektet E6 Helgeland sør. E6 Helgeland sør skal reguleres på nytt i orbindelse med at veglinjen er endret etter gjeldende reguleringsplan ra Denne rapporten sammenatter geotekniske vurderinger or strekningen mellom proil (Forsmo Sør) på parsell 4. Geotekniske tiltak i dette området består av skjæringer, yllinger og motyllinger. Side 3 av 19

4 Innhold Grunnlag 5 Prosjekteringsorutsetninger 6 Geoteknisk kategori og pålitelighetsklasse 6 Prosjekterings- og utørelseskontroll 6 Partialaktorer or jordparametre 6 Geotekniske vurderinger 7 Generelt 7 Grunnorhold og valg av geotekniske parametere 7 Tolkning av CPTU P Tolkning av CPTU P Tolkning av CPTU P Tolkning av CPTU P Tolkning av CPTU P Seismisk dimensjonering 13 Dimensjonerende grunnakselerasjon 14 Grunntype 14 Beregn normalisert akselerasjon 14 Beregn horisontale og vertikale jordskjelvlaster 14 Utelatelse 14 Stabilitetsorhold 15 Kulverter 17 Skjæringer og vannproblematikk 17 Reeranser 18 Vedlegg 19 Side 4 av 19

5 Grunnlag SVV har utørt grunnundersøkelser og vurderinger under tidligere arbeid med reguleringsplanene or E6 Helgeland sør. SVV har utarbeidet en egen rapport [1] som omhandler avgrensning og klassiisering av kvikkleiresoner iht. NVEs veileder 7/2014. SVVs rapporter som omhandler områder i geoteknisk kategori 3, er gjennomgått «utvidet kontroll» i orm av en «uavhengig prosjekteringskontroll». I tidligere reguleringsarbeid var det ikke tenkt bygget ny veglinje på strekningen Forsmo Sør. Det er deror ikke utørt noe tidligere prosjekteringsarbeid på denne strekningen. Området ble vurdert som område med mulig sprøbruddsmateriale. Side 5 av 19

6 Prosjekteringsorutsetninger Det henvises til Norconsult rapport «RA-RIG-001 Prosjekteringsorutsetninger geoteknikk» or gjennomgang av generelle orutsetninger og krav [2]. Geoteknisk kategori og pålitelighetsklasse Det er registrert sprøbruddmateriale/mulig sprøbruddmateriale på deler av strekningen Forsmo sør. I ølge håndbok N200 Vegbygging, pkt , skal vegprosjekter i slike områder vurderes klassiisert i geoteknisk kategori 3. Ut ra utørt prøvetaking og sonderinger er strekningen ra proil 2350 til 2950 vurdert å ikke ha sprøbruddsmateriale. For strekningen gjelder ølgende: I henhold til Eurokode 7, er konsekvens-/pålitelighetsklasse (CC/RC) satt til klasse 2. Geoteknisk kategori 2 Pålitelighets- og konsekvensklasse 2 For strekningen gjelder ølgende: I henhold til Eurokode 7, er konsekvens-/pålitelighetsklasse (CC/RC) satt til klasse 3. Geoteknisk kategori 3 Pålitelighets- og konsekvensklasse 3 Prosjekterings- og utørelseskontroll I henhold til ig og ig i håndbok N200, velges kontrollklasse «U». Ved prosjektering er det krav om «utvidet kontroll» i orm av en «uavhengig prosjekteringskontroll». Det er krav om uavhengig kontroll av utørelse. Kontrollklasse «U» Partialaktorer or jordparametre For områder med påvist sprøbruddsmateriale/kvikkleire, blir kravet til partialaktor, γm 1,6 i henhold til håndbok V220, igur 0.3. Dette som ølge av geoteknisk kategori (3), skadekonsekvens (CC3 meget alvorlig) og bruddmekanisme (sprøtt, kontraktant brudd). I områder med tynnere og dyptliggende lag av slike masser, samt med leire med nøytralt brudd, er det tilstrekkelig med γm 1,5. For øvrige delområder hvor det er riksjonsmateriale, benyttes det materialkoeisient, γm 1,4. I orbindelse med vurderinger av områdestabilitet er det etter NVEs retningslinjer nødvendig med materialaktor γm 1,4 eller orbedring av stabiliteten i henhold til krav i NVE veileder 7/2014. Dette gjelder kun skjærlater som ikke berører vegkroppen. Side 6 av 19

7 Geotekniske vurderinger Generelt Alle eventuelle torvmasser og humusholdige masser må jernes ør yllinger etableres. Alle vegyllinger skal legges ut og komprimeres iht. håndbok N200 [3] Det er viktig at dreneringsorhold til bekker opprettholdes. Hvis dette ikke kan gjøres gjennom å tilpasse bekkeløpet, må bekken legges i rør. Grunnorhold og valg av geotekniske parametere For detaljert beskrivelse av grunnorhold og tidligere utørte grunnundersøkelser vises det til SVVs geotekniske rapport [4] samt datarapport ra supplerende grunnundersøkelser utørt av Norconsult [5]. Området er preget av tykke lag av riksjonsmasser og siltig leire. Det er registrert sprøbruddmateriale i enkelte prøver inn mot jellskråning i sør. Ut ra utørt prøvetaking og sonderinger er strekningen ra proil 2350 til 3050 vurdert å ikke ha materiale med sprøbruddsegenskaper. På strekningen er det registrert lag med sprøbruddsegenskaper. I skråningen nord or planlagt E6 er det ikke registrert sprøbuddsmateriale. Landskapet nord or planlagt E6 antas å være ormet av tidligere skredaktivitet/erosjon. I beregninger i denne rapporten er det hovedsakelig benyttet skjærasthetsparametere supplerende grunnundersøkelser utørt av Norconsult [5], disse er vist i avsnitt Det er også brukt enkelte skjærasthetsproiler ra SVVs rapport ra reguleringsarbeidet [6]. Videre er benyttet romvekt og riksjonsvinkel or ulike løsmasser oppsummert i Tabell 1. Parametere er valgt med bakgrunn i Figur 2.39 i SVVs håndbok V220 [7] og utørte prøver. Tabell 1: Parametere Lag Romvekt, γ [kn/m³] Udrenert skjærstyrke, s ua [kpa] Kohesjon, c [kpa] Friksjonsvinkel, φ [ ] Vegyllinger/motyllinger Sand 18, Silt 19, Grus 19, Morene 19, Siltig Leire 20 * 2 27 *Se rapport [4], [6] og avsnitt Anisotropiaktorer (ADP-aktorer) i stabilitetsberegningene er basert på anbealinger gitt i NIFS- Rapport 14/2014 [8]. NVE veileder 7/2014 [9] anbealer å redusere den dimensjonerende aktive skjærastheten med 15 % i meget sensitive/kvikke leirer når asthetsparametere er bestemt ut i ra blokkprøver, eller direkte ra CPTu-korrelasjoner. Valgte anisotropiaktorer er oppsummert i Tabell 3. Side 7 av 19

8 Tabell 2: ADP-aktorer [8] Tabell 3: Valgte ADP-aktorer Jordart Aa Ad Ap Leire (ikke 1,0 0,63 0,35 sensitiv) Sensitiv leire 0,85 0,63 0,35 Side 8 av 19

9 Tolkning av CPTU P4-57 Side 9 av 19

10 Tolkning av CPTU P4-502 Side 10 av 19

11 Tolkning av CPTU P4-75 Side 11 av 19

12 Tolkning av CPTU P4-83 Side 12 av 19

13 Tolkning av CPTU P4-95 Seismisk dimensjonering Noen beregningssnitt vil berøre en konstruksjon (kulverter ved 2800 og 3570). Dermed må sikkerhet mot jordskjelvbelastning påvises or disse. Det brukes «orenklet pseudostatisk metode», som presentert i [10]. Side 13 av 19

14 Dimensjonerende grunnakselerasjon Reeranseverdi ag40hz = 0,6 m/s ra [11], Figur NA.3(901). Forsmo ligger på isolinjen «0,6», deror er det ikke brukt tillegg or maksimumsområdet. Kulvertene plasseres i Seismisk klasse II Seismisk aktor γ1 = 1,0 Grunntype Grunntype D (Tabell NA.3.1 i [11]). Forsterkningsaktor or D: S = 1,55 (Tabell NA.3.3 i [11]) Terrengets høydeorskjeller er mindre enn 30 m, dermed brukes ingen topograisk orsterkningsaktor. Beregn normalisert akselerasjon Dimensjonerende grunnakselerasjon ag = γ1 * 0,8 * ag40hz = 1,0 * 0,8 * 0,6 = 0,48 m/s Seismisk koeisient α = ag / g = 0,48/9,81 = 0,05 Beregn horisontale og vertikale jordskjelvlaster ag * S = 0,48 * 1,55 = 0,74 m/s Utelatelse Krav til analysemetode settes til 0 i henhold til [12] tabell NA.2(904) ettersom ag *S= 0,74 m/s: Side 14 av 19

15 I henhold til avsnitt i SVVs håndbok N400 [13] stilles det ikke krav om seismisk analyse or bruer(herunder kulverter) i kategori 0. Det er deror vurdert at krav til utelatelse er i varetatt og videre seismiske vurderinger er ikke gjennomørt. Stabilitetsorhold Det er ikke utørt tidligere beregninger i dette området da veglinjen er lyttet ra tidligere reguleringsplan. Kritiske snitt ra vurdering av strekningen er listet opp i Tabell 4. Poretrykksmåling er utørt i hull P4-80, P4-85, P4-96 og P Grunnvannstand er utra poretrykksmålinger antatt til å ligge 9 m under terrengoverlaten på toppen av skråningen og i 0,5 m under terreng i bunn av sletten. Poretrykket antatt hydrostatisk. Tabell 4: Oppsummering av stabilitetsberegninger Proil Vurdering Kritisk sikkerhetsaktor ADP 2410 Vegen nord or tunnelen går inn i en dyp skjæring. Kontrollert tversnitt viser tilstrekkelig sikkerhet or skjæring med helning 1: Vegen ligger i området på en mektig ylling. Kontrollert tversnitt viser tilstrekkelig sikkerhet. - 1,42-3,43 Kritisk sikkerhetsaktor cφ 2760 Snittet kontrollerer sikkerhet or E6 ned mot sideveg. - 1,78 Planlagt skråning viser tilstrekkelig sikkerhet Kontrollert tverrsnitt viser tilstrekkelig sikkerhet or planlagt veglinje 3010 Material på topp av skråning vurderes å være svært lagdelt med lag av grov silt/sand og leirig silt/siltig leire. Det er gjort en konservativ vurdering at dette kan vise udrenert oppørsel og at det kan ha sprøbruddsegenskaper. - 1,47 1,60 1,59 Kontrollert tverrsnitt viser tilstrekkelig sikkerhet or planlagt veglinje med motylling i skråning Lag på topp av skråning vurderes å være leirig silt/siltig leire og antas å kunne vise udrenert egenskaper. Massene er vurdert å kunne ha sprøbruddsegenskaper ut ra prøver i P4-502 og ,76 1,59 Kontrollert tverrsnitt viser tilstrekkelig sikkerhet or planlagt veglinje med motylling i skråning. Side 15 av 19

16 3280 Lag på topp av skråning vurderes å være siltig leire og antas å kunne vise udrenert egenskaper. Massene nord or planlagt veglinje er ikke vurdert å ha sprøbruddsegenskaper ut ra prøver i P4-75 og P4-83. Sør or planlagt linje er det et lag med mulig sprøbruddmateriale ut ra prøver i P ,48/1,63 1,90 Kontrollert tverrsnitt viser tilstrekkelig sikkerhet or planlagt veglinje Lag på topp av skråning vurderes å være siltig leire og antas å kunne vise udrenert egenskaper. Massene nord or planlagt veglinje er ikke vurdert å ha sprøbruddsegenskaper ut ra prøver i P4-75 og P4-83. Sør or planlagt linje er det et lag med mulig sprøbruddmateriale ut ra prøver i 703 og P4-97B. 1,74 1,93 Snitt A Snitt B Snitt C Snitt D Kontrollert tverrsnitt viser tilstrekkelig sikkerhet or planlagt veglinje. Snittet kontrollerer stabilitet or sideveg. Lag på topp av skråning vurderes å være siltig leire og antas å kunne vise udrenert egenskaper. Massene er ikke vurdert å ha sprøbruddsegenskaper ut ra prøver i P4-83 og 716. Kontrollert tverrsnitt viser tilstrekkelig sikkerhet or planlagt sideveg. Snittet kontrollerer stabilitet or sideveg. Lag på topp av skråning vurderes å være siltig leire og antas å kunne vise udrenert egenskaper. Massene er ikke vurdert å ha sprøbruddsegenskaper. Kontrollert tverrsnitt viser tilstrekkelig sikkerhet or planlagt sideveg. Beregningsnittet kontrollerer mulig deponi i bekkedalen. Beregningsnittet viser tilstrekkelig sikkerhet or tiltaket. Beregningsnittet kontrollerer stabilitet av planlagt sideveg. Beregningsnittet viser tilstrekkelig sikkerhet or tiltaket. 1,52 1,58 4,17 3,02-1,68-1,67 Side 16 av 19

17 Kulverter Det skal etableres to kulverter på strekningen. E6 vil i disse områdene gå i ylling over disse. Eventuell utgraving vil kunne utøres med åpne graveskråninger. Drenering bort ra kulverter etableres, slik at kulvertene ikke blir et bunnpunkt der vann samler seg opp. Detaljprosjektering av disse vil bli gjort i byggeplan. Skjæringer og vannproblematikk Graving under grunnvannstand kan være utordrende, spesielt i masser med mye innhold av leire og silt. Slike masser kan lokalt bli vasket bort om det kommer vann i graveskråninger. Et tiltak mot dette vil være å raskt dekke til skråninger med grus/sprengstein. Det anbeales at alle skjæringer i områder med slike masser anlegges med helning 1:3 eller slakere. Side 17 av 19

18 Reeranser [1] Statens vegvesen, «50870-GEOT-001 E6 Helgeland sør - Kvikkleirekartlegging. Parsell 4-6». [2] Norconsult, «RA-RIG-001 Prosjekteringsorutsetninger geoteknikk,» [3] Statens vegvesen, Håndbok N200 Vegbygging, [4] Statens vegvesen, «50870-GEOT-002 E6 Helgeland sør - Kompletterende grunnundersøkelser». [5] Norconsult, RA-RIG-40 Parsell 4. Getoteknisk datarapport, [6] Statens vegvesen, « E6-04: Mjåvatn-Angermoen. Reguleringsplan,» [7] Statens vegvesen, «Håndbok V220 - Geoteknikk i vegbygging,» [8] SVV, NVE og JBV, «En omorent anbealing or bruk av anisotropiaktorer i prosjektering i norske leirer,» [9] NVE, «Sikkerhet mot kvikkleireskred. Veileder 7/2014,» [10] Statens vegvesen, Rapport Nr. 604 Jordskjelvdesign i Statens vegvesen. Anbealinger or geoteknisk prosjekterings av veger og samvirke jord-konstruksjoner", [11] Standard Norge, «NS-EN :2004+A1:2013+NA:2014, Eurokode 8: Prosjektering av konstruksjoner or seismisk påvirkning - Del 1: Allmenne regler, seismiske laster og regler or bygninger,» Norsk Standard. [12] Standard Norge, «NS-EN :2005+A1:2009+A2:2011+NA:2014 «Eurokode 8: Prosjektering av konstruksjoner or seismisk påvirkning - Del 2: Bruer,» Norsk Standard. [13] Statens vegvesen, Håndbok N400 Bruprosjektering, [14] Standard Norge, «NS-EN :2007+NA:2008, Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering, Del 2: Regler basert på grunnundersøkelser og laboratorieprøver,» Norsk Standard. [15] Standard Norge, «NS-EN :2004+NA:2008, Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering, Del 1: Allmenne regler,» Norsk Standard. [16] Standard Norge, «NS-EN 1990:2002+A1:2005+NA:2016 «Eurokode: Grunnlag or prosjektering av konstruksjoner,» Norsk Standard. Side 18 av 19

19 Vedlegg Bilag 1: Bilag 2: Bilag 3-14: Situasjonsplan med ny vegtrasé og grunnundersøkelser Oversikt over aktuelle prøveserier Stabilitetsberegninger Side 19 av 19

20 124/5 123/3 124/24 124/25 124/10 124/32 FORKLARINGER - DEL2, /5 123/6 Dreiesondering Dreietrykksondering Enkel sondering 124/5/2 Fjellkontrollboring 124/21 Kjerneboring Prøveserie 124/6 Vingeboring 123/7 123/5 Totalsondering 123/9 Poretrykksmåler 123/8 Trykksondering (CPTU) Berg i dagen 123/1,2 123/1,2 Terrengkote Boret dybde i løsmasser + boret dybde i berg Bergkote 124/6 234/1 Prøver i punktet indikerer ikke sprøbruddmateriale 122/1 uk 40 4 Prøver i punktet indikerer mulig sprøbruddmateriale Br Prøver i punktet indikerer sprøbruddmateriale 4x 45 m 35 lve rt Ku 122/1 122/6 B 4x45m 123/4 K4 0 Landbruksveg kl.3 A 122/9 234/1 237/ C 122/3,4,5 122/3,4,5 C A 122/3,4,5 122/3,4,5 B /1,2 237/ m 5 6x m 2870 D 122/3,4, m 4x4 0m x 10 3% m 50 10x /1 m 54 6x 122/3,4,5 m 54 6x K4 Kulvert 4x45m D 4x45m 122/3,4, /3,4,5 122/ el p or ta lk Tu nn /1 "X:\norppdrag 3280 m 4x /3,4,5 m 4x45 HENVISNINGER 4x x 54 m 123/1,2 1. Statens vegvesen: Rapport nr «E6-04: Kulstad X78-Osen XF240. Reguleringsplan Kulstaddalen nord - Åkvik. Datarapport.», datert

21 "X:\norppdrag

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33