1 Innledning Lokal stabilitet Problemstilling...7

Transkript

1

2 Innholdsfortegnelse 1 Innledning Bakgrunn Planlagt utbygging Beskrivelse av utbyggingsområdet Generelt Topografi og terrengforhold Grunnforhold Kvikkleire Områdestabilitet Bakgrunn Sikkerhet mot ras fra kvikkleiresone «B2» og «Ranheim» Lokal stabilitet Problemstilling Grunnlag Lagdeling Kritiske snitt/utgravinger Vurdering av lokal stabilitet Byggbarhet Løsninger for utgraving Infrastruktur i grunnen Fundamenteringsløsninger Rekkefølge Sluttkommentar Referanser RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 2 av 11

3 1 Innledning Ranheim Utvikling AS planlegger å utvikle tomtene mellom Ranheimsvegen og Meråkerbanen på Ranheim i Trondheim til både bolig- og næringsformål. Hele planområdet omfatter et areal på ca. 39 da. Multiconsult er engasjert av Ranheim Utvikling AS som geoteknisk rådgiver i forbindelse med reguleringsplan. Foreliggende notat omfatter vurderinger av områdets stabilitet samt byggbarhet i henhold til NVEs retningslinjer 2/2011 (ref. /1/) og den nye veilederen til retningslinjer 7/2014 (ref. /2/) 1.1 Bakgrunn Multiconsult utarbeidet i november 2012 notatet RIG-NOT-001 (ref. /3/), vedrørende geotekniske vurderinger av området, basert på tidligere grunnundersøkelser. De geotekniske vurderingene omfattet geoteknisk beskrivelse av området, fundamenteringsforhold, aktuelle fundamenterings-metoder, samt sikkerhet mot ras. I dette notat fremkommer det at sikkerheten mot kvikkleireras i kvikkleiresone «B2» og «Ranheim», vest for høydedraget mellom E6 og Humlehaugen, da ikke var tilfredsstillende dokumentert. Notat RIG-NOT-001 konkluderte i tillegg med at det er nødvendig med supplerende grunnundersøkelser, for videre planlegging og prosjektering av utbygging for Ranheim Senter. I sitt notat av 6. september 2013 viser Trondheim kommune til notat RIG-NOT-001. Kommunen krever utførelse av stabilitetsberegninger som må underlegges 3. partskontroll i henhold til NVEs retningslinje 2/2011. Kommunen beskriver videre; «dokumentasjon av byggbarhet og sikkerhet mot kvikkleireskred må vedlegges forslag til reguleringsplan, og må være utført før reguleringsplan kan vedtas.» I løpet av høsten 2013 og våren 2014, har Multiconsult utført grunnundersøkelser og stabilitetsberegninger for tomtene på Ranheim Vestre, for Ranheim Eiendomsutvikling AS (ref. /4/ og /5/). Tomtene på Ranheim Vestre ligger i det området og i den skråninga, som kommunen ovenfor Ranheim Senter, krever utførelse av stabilitetsberegninger med påfølgende 3. partskontroll for. Ranheim Eiendomsutvikling AS og Ranheim Utvikling AS har inngått en avtale om felles bruk av datarapport (ref. /4/) RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 3 av 11

4 2 Planlagt utbygging Reguleringsplanen for Ranheim Senter omfatter oppføring av 16 nybygg på det aktuelle området. Nybyggene planlegges med parkeringskjeller, som vist i Figur 2-1: Figur 2-1: Utsnitt fra plantegning (t.h.) og reguleringsplan under grunnen (t.v.) (kilde: Arkitektskap) I forhold til tidligere regulering av området beskrevet i notat RIG-NOT-001 (ref. /3/), viser Figur 2-1 at det nå planlegges to bygg til, samt at utforming og orientering er endret for flere av byggene. Regulering under grunnen har også blitt endret. I henhold til tegningene mottatt av Arkitektskap 14. august 2014, vil OK gulv underetasje variere mellom kote +18,0/+19,0 for de sørlige byggene som ligger over PU1 i Figur 2-1, og kote +12,0/+13,0 for byggene over PU6 og PU7 i nord. Alle byggene er prosjektert med 5 etasjer over terreng, unntatt det sørligste i delområde PU1 hvor det planlegges bygg på 7 etasjer RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 4 av 11

5 3 Beskrivelse av utbyggingsområdet Generelt Reguleringsområdet er delt i to av Peder Myhres vei, som går gjennom tomtene i retning fra sørøst mot nordvest. Sørvestlig del av området mellom Peder Myhres veg og Vikelva er et tidligere fyllingsområde, som i dag brukes til mellomlagring av avfall og øvrige masser og materiell i forbindelse med anleggs- og næringsvirksomhet. Gamle og større betongkonstruksjoner er lett synbare. Den nordøstlige delen mellom Peder Myhres veg og ny veiforbindelse fra E6, er per i dag til stor del utbygd for næringsformål og barnehage. Beskrivelse av terreng- og grunnforholdene på tomten er basert på tidligere grunnundersøkelser på området, og i Ranheimsområdet for øvrig Topografi og terrengforhold Terrenget nordøst for Peder Myhres veg har et slakt fall mot nord-nordvest. Gammelt kartgrunnlag fra 1951 viser at terrenget på vestre del av tomta bestod av et platå, begrenset mot vest av Vikaelv. Skråningen ned mot Vikaelva var ca. 5-6 m høy, mens høydeforskjellen i øst var 2-3 m. I dag er terrenget sørvest for Peder Myhres veg hovedsakelig planert på to nivåer: Det laveste er på samme nivå som jernbanelinjen nord for tomta, mens det høyeste ligger ca. 4-5 m høyere. På det øverste nivået er det lagret en stor mengde avfall og materialer av forskjellig opprinnelse, i opptil 4-5 m høye hauger. For øvrig består terrenget på utbyggingsområde Nedre Humlehaugen, øst for reguleringsområdet, av en slak vestvendt skråning med gjennomsnittlig terrengfall ca. 1:10. Sør for reguleringsområdet er terrenget mot papirfabrikken relativt flatt. Øst for papirfabrikken har terrenget et slakt fall mot nord, og ligger noen meter høyere enn fabrikken selv. Vest for Vikelva er terrenget flatt Grunnforhold Løsmassekart fra NGU angir at original grunn i utviklingsområdet er marin strandavsetning. Oversikt over tidligere grunnundersøkelser innenfor og rundt reguleringsområdet bekrefter dette. Det er via tidligere grunnundersøkelser påvist at originale jordmasser består av bløt til middels fast marin leire over berg. Det er også påvist kvikkleire og sprøbruddsmateriale i den sørlige delen av reguleringsområdet. En oversikt over rapporter og notater fra tidligere grunnundersøkelser, fremkommer av RIG-NOT-001, men er også gjengitt under pkt. 5.2 i dette notat. I tillegg til notater og rapporter nevnt i /3/, fikk Multiconsult på forsommeren i år oversendt en geoteknisk datarapport av grunnundersøkelser, utført av Kummeneje i den nordre delen av tomta (rapport O.5809, se kapittel 5.2). Denne rapporten viser at det ikke er påvist kvikkleire eller sprøbruddsmateriale i nordre del av tomta, hvor det i dag ligger et næringsbygg Kvikkleire Sikkerhet mot kvikkleireras er vurdert i notat RIG-NOT-001, og omfatter alle de kjente kvikkleiresonene i nærheten av reguleringsområdet. Det ble påvist tilfredsstillende sikkerhet mot ras i alle disse kjente kvikkleiresonene, unntatt kvikkleiresonene «B2» og «Ranheim», vest for høydedraget mellom E6 og Humlehaugen. Gjennom grunnundersøkelser utført på Ranheim Vestre, er det nå mulig å utrede sikkerhet mot ras i dette området RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 5 av 11

6 4 Områdestabilitet 4.1 Bakgrunn I forbindelse med regulering av tomtene 23/1 og 24/1 på Ranheim (Ranheim vestre) har Multiconsult for Ranheim Eiendomsutvikling AS utført grunnundersøkelser og stabilitetsberegninger (ref. /4/ og /5/). 4.2 Sikkerhet mot ras fra kvikkleiresone «B2» og «Ranheim» Tomtene 23/1 og 24/1 på utbyggingsområde Ranheim Vestre, ble undersøkt både med geofysiske og tradisjonelle geotekniske metoder. Berghorisonten under løsmassene på begge disse tomtene, ble dermed detaljert kartlagt. I tillegg fikk man gjennom de geofysiske målingene gode indikasjoner på lagdeling i løsmassene, samt forekomst av sensitive masser. På bakgrunn av dette kunne man gå mer målrettet inn med de mer tradisjonelle geotekniske grunnundersøkelsene. Figur 4-1 viser hvordan bergoverflaten heller under området Ranheim vestre. Man kan se at berghorisonten danner en slags terskel mellom reguleringsområdet for Ranheim Senter, og kvikkleiresonene «B2» og «Ranheim». I kvikkleiresone «B2» ble det påvist kvikkleire under kote +45,0 og dermed vurderes materiale fra eventuelle kvikkleireras som har opprinnelse i «B2» og «Ranheim» å ikke kunne flyte over bergryggen og ned mot reguleringsområdet, men heller i retning sørover mot E6. Reguleringsområde Ranheim senter Vestre grense kvikkleiresone «Ranheim» Plassering kvikkleiresone B2 Figur 4-1: Utsnitt av fargekart over bergoverflatens kote (kilde: APEX Geoservices, geofysisk rapport ref. /6/) RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 6 av 11

7 Med bakgrunn i resultater fra stabilitetsberegninger presentert i RIG-RAP-002 (ref. /5/), samt på grunn av gunstig kombinasjon av topografi, form av bergoverflaten og dybde til sensitive materialer vurderes ikke et kvikkleireras utløst fra kvikkleiresone «B2» å utgjøre en risiko for reguleringsområdet Ranheim Senter. Dessuten er det vurdert at utbygging av Ranheim Senter ikke vil kunne utløse et ras fra verken kvikkleiresone «B2» eller «Ranheim», ettersom det er påvist at de sensitive massene ved aktuelt reguleringsområde og ovennevnte kvikkleiresoner ikke er sammenhengende. Beregninger og vurderinger i rapport RIG-RAP-002 (ref. /5/) er utsendt for 3. partskontroll. Resultatet av denne 3. partskontrollen, foreligger per dags dato ikke. For vurderinger gjort i dette notat for Ranheim Senter, tas det forbehold om at /5/ blir godkjent av 3. partskontrollør. 5 Lokal stabilitet 5.1 Problemstilling I henhold til tegningene mottatt fra Arkitektskap, vil hvert nybygg på Ranheim senter ha parkeringskjeller og/eller boder. Hovedsakelig vil dette medføre behov for 3-4 m dype utgravinger, men for enkelte bygg må det graves inntil 4,5 m dybde. For enkelte bygg kan utgraving i åpen skjæring være vanskelig å få til, på grunn av jordmassenes egenskaper og/eller kort avstand fra tomtegrensen. Begge disse faktorene begrenser hvor dypt og hvor bratt det er forsvarlig å grave. 5.2 Grunnlag Grunnens lagdeling og jordartenes materialparametere er bestemt ut i fra tilgjengelige rapporter fra tidligere grunnundersøkelser på og ved reguleringsområdet: Multiconsult Rapport «Ranheim skole. Vurdering av rasfare, Supplerende grunnundersøkelser, Datarapport» (2008) Rapport «Ranheim skole. Vurdering av rasfare på skoletomta» (2008) Rapport «Utbyggingsområde Nedre Humlehaugen. Grunnundersøkelser, datarapport» (2010) Rapport «Utbyggingsområde Nedre Humlehaugen. Stabilitet i byggefase: Beregninger, vurderinger og retningslinjer» (2010) Rapport «Ranheim Nedre Teknisk infrastruktur. Grunnundersøkelser, datrapport» (2009) Rapport RIG-RAP-001 «Ranheim Vestre. Grunnundersøkelser, datarapport» (2014) Rapport RIG-RAP-002 «Ranheim Vestre. Geoteknisk vurdering for reguleringsplan» (2014) Trondheim kommune R «Ranheim Nedre. Grunnundersøkelser, datarapport» (2000) R.1102 «Messevegen. Grunnundersøkelser, Datarapport» (2000) R.1403 «Ranheim Nedre. Grunnundersøkelser, Datarapport» (2008) R.1429 «Ranheim. Rørpressing. Grunnundersøkelser, Datarapport» (2008) R «Ranheim Vest, gangveg. Grunnundersøkelser, datarapport» (2013) RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 7 av 11

8 Rambøll O.5809 «Bo-Møbler AS Nybygg, Ranheim. Grunnundersøkelser, geoteknisk vurdering» (1986) O «SWECO Norge AS. Peder Myhres veg, Ranheim. Grunnundersøkelser, datarapport» (2008) 5.3 Lagdeling Reguleringsområdet kan deles i fire delområder med tanke på lagdeling. Delområde 1 dekker delen av tomta hvor p-kjellerne PU1, PU2 og PU3 ligger (ref. Figur 2-1), delområde 2 dekker PU4 og PU5, delområde 3 gjelder for PU6 og delområde 4 gjelder for PU7. Delområde 4 Delområde 3 Delområde 2 Delområde 1 Figur 5-1: Delområder for grunnens lagdeling Det antas at kvikkleire eller sprøbruddsmateriale ligger rett under topplaget på delområder 1 og 2. Topplag av tørrskorpe antas å variere i mektighet mellom 2 og 3 m. Ut i fra sonderingene utført på delområde 4, kan det ikke utelukkes at et 2 til 4 m mektig lag av sprøbruddsmateriale, ligger under et 4 til 8 m mektig lag av ikke sensitiv leire. På delområde 3 er det ikke påvist kvikkleire/ sprøbruddsmateriale. Faste fyllmasser antas vest i delområde 3 å ligge mellom kote + 12,0 og +14,0. Det må understrekes at det kun er med supplerende grunnundersøkelser (nye sonderinger og prøvetakinger), at man vil kunne bekrefte eller avkrefte beskrevne antagelser om jordens lagdeling på reguleringsområdet. Før øvrig vil supplerende grunnundersøkelser være helt nødvendig for videre detaljprosjektering av utbyggingen RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 8 av 11

9 5.4 Kritiske snitt/utgravinger Lokal stabilitet av byggegroper er vurdert for de mest kritiske utgravingene, de med største gravedybde og/eller minste avstand fra tomtegrense. Figur 5-2 viser plassering av de kritiske graveskråningene Sone I Sone III Sone II Figur 5-2: Omsider med mest krevende utgravinger Sone I anses som representativ for parkeringsområde PU5. Det er valgt å vurdere stabiliteten av graveskråningen mellom PU5 og Ranheimsvegen spesielt på grunn av kvikkleira som ligger under den delen av byggetomta. Ferdig utgravd traubunn i søndre del av PU5 vil ligge rett under skillet mellom topplag og sensitiv leire, mens den i nordre del vil ligge like over dette skillet. I sone II betraktes stabiliteten ved den dypeste utgraving for PU1. Utgravingen er ca. 4,5 m dyp, men avstanden fra tomtegrensen er her større enn i andre steder. Sone III er representativ for søndre del av PU1, hvor avstand til tomtegrensa er ca. 3 m. Dette kan gjøre etablering av graveskråningen utfordrende selv om utgravingen er forholdsvis grunn. Av de eksisterende trærne langs Peder Myhres veg, er det avklart at det kun er treet lengst sør, som skal reguleres til bevaring. Resterende trær kan felles og erstattes av nye. Dette forenkler gravearbeider for bygg internt på reguleringsområdet, men disse gravearbeidene må vurderes nærmere i videre detaljprosjektering. 5.5 Vurdering av lokal stabilitet Det vurderes at utbyggingsfase vil være den mest kritiske i forhold til lokalstabilitet av byggegroper og utgravinger på anleggsplass. Det velges derfor å vurdere stabiliteten under byggefase. Minimumskrav for sikkerhetsfaktor γ m er i henhold til Eurokode 7 lik 1,4 for totalspenningsanalyse og 1,25 for effektivspenningsanalyse. NVEs retningslinjer stiller krav om en beregningsmessig partialkoeffisient γ m 1,40 for både effektivspenningsanalyser og totalspenningsanalyse RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 9 av 11

10 Ved sone I vil det være mulig å grave ut i åpen skjæring med en skråningshelning mellom 1:1 og 1:1,5. Graveskråning med helning 1:1 uten stabiliserende tiltak, er funnet å tilfredsstille minimumskrav i henhold til Eurokode og NVE. Det kan imidlertid ikke tilrådes å grave ut i kvikkleire med en skråningshelning brattere enn 1:2. En slik helning er ikke mulig å få til øst for parkeringskjeller PU5, på grunn av den korte avstanden til tomtegrensa. Derfor, med det grunnlaget vi besitter per i dag, må det forventes behov for kalksement-stabilisering av massene under parkeringskjeller PU5. Dette er nødvendig for å kunne grave ut i åpen skjæring med helning brattere enn 1:2. Videre kan det også være aktuelt med seksjonsvis utgraving dersom det skulle vise seg at grunne overflateglidninger vil kunne forekomme i massene som ligger over leirlaget. En nokså lik situasjon gjelder også for PU1: Utgraving til planlagt traubunn ca. 4,5 m i dybde med skråningshelning på 1:1,5, gir en beregningsmessig sikkerhetsfaktor som tilfredsstiller minimumskravet. Dette gjelder imidlertid bare for den sørøstre siden av utgravingen, hvor tomtegrensa ligger ca. 8,5 m fra planlagt yttervegg til parkeringskjeller PU1. For en skråning av denne høyden i de antatte jordmassene er en helning på 1:1,5 likevel ikke tilrådelig. Her må vi også tilrå grunnforsterkning med kalksementpeler, for å kunne grave ut i åpen skjæring med helningen som avstanden til tomtegrensa tillater. Uten å avstive utgravingen mot sørvest med spunt vil det ikke være mulig å nå planlagt traubunn. Dette skyldes den korte avstanden til tomtegrensa. I utgangspunktet er stabiliteten av graveskråningene ikke dårligere enn kravene som Eurokode og NVE stiller. Multiconsult mener at når stabiliserende tiltak er utført, vil det være mulig å dokumentere tilfredsstillende sikkerhet i alle fasene av gravearbeidene, med geometrien som er mulig å få på plass. Utgravingen for etablering av parkeringskjeller PU3 på kote + 15,5, vil komme i konflikt med eksisterende adkomstvei fra rundkjøringen sør for reguleringsområdet, hvis den ikke blir avstivet med spunt. Spuntkonstruksjon må i tillegg avstives med kalksement kolonner, hvis supplerende grunnundersøkelser påviser kvikkleire på dette området. 6 Byggbarhet Multiconsult vurderer at planlagt utbygging er gjennomførbar, forutsatt at nødvendige stabiliserende tiltak er utført/på plass innen utgraving starter. 6.1 Aktuelle stabiliseringstiltak for utgraving Et generelt stabiliseringstiltak som er nødvendig for alle områdene hvor ferdig utgravd traubunn kommer i sensitiv leire, er stabilisering av sensitive masser med kalksementpeler. Metoden gir en vesentlig forbedring av leirens skjærstyrke, og gjør det mulig å utføre gravearbeidene uten å omrøre massene under traubunn. Som tidligere nevnt, ser vi behov for stabilisering med kalksementpeler for områdene PU5 (søndre del) og PU1. Det kan imidlertid ikke utelukkes at omfanget av dette tiltaket vil kunne bli utvidet til andre områder etter at supplerende grunnundersøkelser er utført. Oppstøtting med avstivet spunt er nødvendig for utgraving av parkeringskjeller PU1 med høydeplassering som fremkommer av tegningene mottatt av Arkitektskap 14. august Spunt vil også være nødvendig i forbindelse med utgraving for PU3 siden den kommer nær tomtegrensa ved rundkjøringen. Der hvor korte avstander til tomtegrensa gjør at graveskråninger blir forholdsvis bratte, vil det være aktuelt å stabilisere massene på overflaten med geonett og sprøytebetong, alternativt plastring med steinmasser. Dimensjonering av nødvendige stabiliseringstiltak må inngå i detaljprosjektering, når endelige planer foreligger RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 10 av 11

11 6.1.1 Infrastruktur i grunnen Utgraving av grøfter i forbindelse med etablering av infrastrukturer i grunnen (vannledninger, fjernvarme osv.) vil kunne kreve seksjonsvis utførelse og/eller oppstøtting med grøftekassetter. Dette må vurderes nærmere og detaljprosjekteres når endelige planer foreligger. 6.2 Fundamenteringsløsninger Fundamentering av byggene direkte på grunnen vurderes ikke å være aktuelt. Selv med utgraving for parkeringskjeller vil det ikke være mulig å få til kompensert fundamentering. Tilleggslaster påført på jordmassene som finnes i reguleringsområdet vil forårsake skadelige setninger. Det mest aktuelle fundamenteringsløsningen er borede/rammede spissbærende peler til berg. Erfaring med borede peler til berg i sensitiv leire, viser at metoden er skånsom mot jordmassene. Med borede peler vil det oppstå liten poretrykkoppbygning i leire, på grunn av begrenset massefortrengning. Dette er et viktig moment for å ivareta stabiliteten både lokalt og i området. Der hvor det ikke er påvist sensitiv leire, kan rammede peler vurderes. Det vil ikke oppstå skadelige setninger av byggene hvis det velges å fundamentere på peler til berg. Imidlertid kan grunnen mellom pelene sette seg noe med tiden. 6.3 Rekkefølge Når det gjelder områdets stabilitet, vil det være mer gunstig å begynne å oppføre byggene som ligger på laveste nivå først (altså de som ligger i delområdene PU6 og PU7). Dette utelukker ikke muligheten til å begynne utbygging på reguleringsområdet fra nærsentret i sør, men det må påregnes at denne løsningen vil kunne kreve mer omfattende behov for geoteknisk prosjektering av stabiliserende tiltak. Avgjørelse av utbyggingsrekkefølge internt innenfor hvert byggetrinn er et viktig moment for å ivareta lokal stabilitet i byggefasen. Rekkefølge av utbygging vil kunne påvirke omfang av tiltak for etablering av byggegroper. Dette i forhold til både eksisterende konstruksjoner rundt området, og planlagte konstruksjoner internt på området. 7 Sluttkommentar Videre planlegging og prosjektering må utføres i nært samarbeid med geotekniker. Valg av fundamenteringsmetoder, terrenginngrep og etablering av byggegroper må detaljprosjekteres etter utførelse av supplerende grunnundersøkelser. 8 Referanser /1/ (NVE) Norges vassdrags- og energidirektorat, Flaum- og skredfare I arealplanar, NVE retningslinjer, 2/2011 (april 2011) /2/ (NVE) Norges vassdrags- og energidirektorat, Sikkerhet mot kvikkleireskred, NVE veileder, 7/2014 (april 2014) /3/ Multiconsult AS, notat RIG-NOT-001 Geotekniske vurderinger for reguleringsplan (21. november 2012) /4/ Multiconsult AS, datarapport RIG-RAP-001 Ranheim Vestre. Datarapport grunnundersøkelser (13. februar 2014) /5/ Multiconsult AS, rapport RIG-RAP-002 Ranheim Vestre. Geoteknisk vurdering for reguleringsplan (9. april 2014) /6/ Apex Geoservices, rapport AGL13170_01 Report on the Geophysical Survey at Ranheim Vestre for Multiconsult (27. februar 2014) RIG-NOT september 2014 / Revisjon 00 Side 11 av 11