Vår dato Vår referanse Deres dato Deres referanse 9.des.16 P.nr. IAS2169 Oddmund Soldal, COWI Tlf Oddmund Soldal, COWI Epost

Transkript

1 Notat nr. IAS Dato: 9. desember 2016 Prosjekt Steinbrudd Øvre Granvin. Vurderinger knyttet til vibrasjoner i grunnen. Prosjektnr Saksbehandler Geir Bertelsen Kontroll Antall sider 5 Arne Instanes Til Kopi til Oddmund Soldal, COWI Epost ods@cowi.no 1. Innledning INSTANES AS (IAS) har på oppdrag fra COWI AS, v/oddmund Soldal vurdert konsekvenser av sprengning og vibrasjoner i grunnen, fra planlagt steinbrudd i Øvre Granvin, Granvin kommune. Vurderingene er basert på informasjon mottatt på epost fra Oddmund Soldal. Steinbruddet er planlagt i et området sør for Skjervsvegen og Nord for Rv 13 ved Tunsbergtunnelen, se figur 1 og 2. I forbindelse med planleggingen av steinbruddet, har naboer uttrykt bekymring for mulige risikoaspekt ved sprengningsarbeidene knyttet til løsmasseskred og steinsprang. Dette notatet gir en beskrivelse av beregnet vibrasjonsnivå basert på gjeldende standarder og annet relevant grunnlagsmateriale. Vibrasjonsnivåene er sammenholdt med det som erfaringsmessig anses som risikabelt i forbindelse med utløsning av løsmasseskred og steinsprang. Notatet er utarbeidet av siv.ing. Geir Bertelsen med bistand og kontroll fra dr.ing. Arne Instanes. INSTANES AS Rådgivende Ingeniører AS Postboks 3811 Nøstet, 5802 Bergen - Besøksadresse: Storetveitveien 96, 5072 Bergen Telefon: Epost arne@instanes.no Fax Organisasjonsnummer MVA Foretaksregisteret Bankkontonummer

2 2 Figur 1 Kart over området Figur 2 Omtrentlig plassering av steinbrudd

3 Vår dato Vår referanse 9.des.16 P.nr. IAS2169 Deres dato Deres referanse Oddmund Soldal, COWI 3 2. Løsmasser Figur 3 er hentet fra den nasjonale løsmasse-databasen (ref./1/). Innenfor det grønne området hvor steinbruddet er tenkt plassert, indikerer løsmassedatabasen et tynt dekke med morenemateriale. Det gule området mot dalbunnen indikerer elvemasse og det oransje området ved Spildo, breelvavsetning. Elveavsetningene vil vanligvis bestå av sand og grus. Marin grense i dette området ligger på ca. 100 m.o.h. Det kan derfor ikke utelukkes marine avsetninger mot dalbunnen. Hvis det er ønskelig med en bedre kartlegging av grunnforholdene, må det utføres geotekniske grunnundersøkelser. Imidlertid viser vurderingene i neste avsnitt at beregnete vibrasjoner fra planlagt steinbrudd ikke er store nok til å medføre deformasjoner i løsmasser, selv ved forekomster av bløt leire mot foten av skråningen og i dalbunnen. Området ligger innenfor NVE aktsomhetsområder for skred (ref./2/). Det er markert for potensiell fare for steinsprang, samt jord- og flomskred. I NVEs skreddatabase (ref./2/) er det markert fjellskred (> m3) og et jordskred ved Spildo. I tillegg er det markert et sørpeskred ved Nesbøen I henhold til plan- og bygningsloven skal reell skredfare utredes for bygging innenfor disse områdene. Som nevnt innledningsvis, ligger dette utenfor dette oppdraget, og det vil i det etterfølgende fokuseres på potensiell utløsning av skred i forbindelse med vibrasjoner fra sprengning.

4 4 3. Beregninger og vurderinger Vibrasjonsnivå kan beregnes etter følgende empiriske formel: hvor v = k (Q 0,5 /D) v = svingehastighet i mm/s Q = ladningsmasse i kg sprengstoff per tennerintervall D = avstand fra sprengningsstedet k = ubenevnt faktor bergets dempende egenskaper Det er opplyst at avstanden avstanden fra bruddet til sedimentære avsetninger i dalbunnen er ca. 200 m. Videre er det angitt at ca. 6-7 kg sprengstoff vil være normal enhetsladning ved sprenging i bruddet. Fjellfaktoren k anslås erfaringsmessig til k = 200. Tabell 1 gir beregnete svingningshastigheter i ulike avstander fra sprengningen. Tabell 1 Beregnete svingningshastigheter Avstand D (m) Svingningshastighet mm(s) 100 5, , , , , , ,3 I dalbunnen er den beregnete svingehastigheten v < 3 mm/s. NS 8141:2001 (ref./3/= angir en grenseverdi på v = 8-10 mm/s for vanlige bolighus fundamentert på bløt grunn. Nærmeste bebyggelse her er oppgitt å ligge i avstand ca. 400 m fra det planlagte bruddet, med beregnet svingehastighet v < 1,5 mm/s Vibrasjoner kan påføre løsmasser økte skjærspenninger og økt poretrykk, og dermed redusert fasthet. Oppbygging av poretrykk er avhengig av massenes hydrauliske konduktivitet (permeabilitet). Statens vegvesens håndbok V220 (ref./4/) indikerer terskelverdier for at svingehastigheten skal kunne påføre løsmasser deformasjoner. For bløt leire er det antydet at svingehastigheten må være større enn 10 mm/s, og for sand 30 mm/s. I områder med kvikkleire skal det utvises spesiell forsiktighet. Ved sprengning på steder som grenser direkte opp mot kvikkleireforekomster skal det utføres meget forsiktig sprengning. Det skal også i slike tilfeller utføres beregninger som viser at områdestabiliteten ligger på sikker side. I det aktuelle området er det ikke kjent for oss at det forekommer kvikkleire. De beregnete svingehastighetene ved løsmasse-forekomstene er uansett mye lavere enn terskelverdien for bløt leire på 10 mm/s. Det finnes ikke standarder som omhandler sprengningsvibrasjoner og faren for utløsing av steinskred. Men det kan vises til et notat fra NGI til Statens vegvesen datert 23. januar Her blir denne problemstillingen vurdert i forbindelse med tunnelsprenging gjennom Nordnesfjellet i Lyngen, nær et stort fjellparti i bevegelse. Beregnede vibrasjonsnivå er i samme

5 5 størrelsesorden som ved dette prosjektet. I notatet konkluderes det med at de vibrasjonsnivåene som her kan forventes er så lave at de ikke kan utløse steinskred På motsatt side av det planlagte bruddet går den nye «Tunsbergtunnelen» på Rv 13. Anbefalt grenseverdi for godt sikrede tunneler med varierende bergkvalitet er ca. 25 mm/s. Estimerte vibrasjoner fra steinbruddsdriften vil være vesentlig lavere. Avstanden til det planlagte bruddet ser ut til å være større enn 400 m, og beregnede svingehastigheter v < 2 mm/s 4. Sammendrag Basert på forutsetningene og vurderingene i dette notat, kan det konkluderes med at vibrasjoner fra sprenging i det planlagte steinbruddet ikke vil representere noen fare for skred eller skade på bygg / tunnelanlegg. Vibrasjoner fra planlagt steinbrudd er ikke store nok til å medføre deformasjoner i løsmasser, selv ved forekomster av bløt leire i området ved foten av skråningen og i dalbunnen. I forbindelse med videre planlegging og eventuell oppstart av steinbruddet, anbefales det å montere vibrasjonsmålere på strategiske steder. På denne måten kan vibrasjonsnivået overvåkes, og fjellfaktoren k kan dokumenteres og bestemmes mer nøyaktig. Referanser /1/ Norges geologiske undersøkelser (NGU). Løsmasser. Nasjonal løsmassedatabase. /2/ Norges Vassdrags- og Energidirektorat (NVE). Skrednett. /3/ Norsk standard. Vibrasjoner og støt. Måling av svingehastighet og beregning av veiledende grenseverdier for å unngå skade på byggverk. Norsk standard 8141:2001. /4/ Statens vegvesen. Geoteknikk i vegbygging. Håndbok V220. Veiledning.