DETALJREGULERING FOR DYNGE 66

Transkript

1 Oppdragsgiver Eiker Eiendomsutvikling Rapporttype Geoteknisk vurderingsrapport DETALJREGULERING FOR DYNGE 66 OMRÅDESTABILITET

2 2 (12) OMRÅDESTABILITET Oppdragsnr.: Oppdragsnavn: Detaljregulering for Dynge 66 Dokument nr.: Rap-001 Filnavn: Rap-001 Revisjon 0 Dato Utarbeidet av Andreas Gjærum (ANDG) Kontrollert av Morten Tveit (MTV) Godkjent av Andreas Gjærum (ANDG) Beskrivelse Områdestabilitet Revisjonsoversikt Revisjon Dato Revisjonen gjelder Rambøll Mellomila 79 P.b Sluppen NO-7493 TRONDHEIM T F

3 3 (12) SAMMENDRAG Denne rapporten omhandler geotekniske beregninger og vurderinger i forbindelse med områdestabilitet for detaljregulering av planlagte boligenheter på tomt 102/68 og 100/159 i Øvre Eiker kommune, i henhold til NVE s veileder 7/2014. Det ble ved grunnundersøkelser på området avdekket kvikkleire i grunnen. Dette utløste krav til utredning ihht. NVE s retningslinjer og da følgelig kontroll utført av uavhengig part (3.part). Det er utført stabilitetsberegninger i ett profil. Beregningene er utført både med hensyn på dagens situasjon og for planlagt tiltak. På bakgrunn av utførte stabilitetsberegninger kan planlagt tiltak utføres med tilfredsstillende områdestabilitet, uten behov for geotekniske tiltak. Ramboll

4 4 (12) INNHOLD 1. INNLEDNING/ORIENTERING GRUNNLAG TERRENG OG GRUNNFORHOLD SONEAVGRENSING OG KLASSIFISERING SIKKERHETSKRAV FOR PLANLAGT TILTAK GRUNNLAG FOR STABILITETSVURDERINGER Kritisk snitt Lagdeling Grunnvannstand Materialparameter Tyngdetetthet Udrenert skjærstyrke Drenert skjærstyrke Anisotropi og tøyningskompatibilitet Laster STABILITETSVURDERINGER Stabilitetsberegninger - generelt Resultater Vurdering AVGRENSNING AV UTLØPSOMRÅDE KONKLUSJON REFERANSER Rambøll

5 5 (12) TEGNINGER Tegn. nr. Tittel Målestokk G101 Oversiktskart 1: G102 Situasjonsplan 1:500 G103 Situasjonsplan med tiltak 1:500 G104 Totalspenningsanalyse ADP Dagens situasjon 1:400 G105 Totalspenningsanalyse ADP Planlagt tiltak 1:400 G106 Effektivspenningsanalyse Dagens situasjon 1:400 G107 Effektivspenningsanalyse Planlagt tiltak 1:400 VEDLEGG 1 Datarapport fra grunnundersøkelse 2 ROS-analyse 3 Prospekt av LØKKA I LIA 4 Tolket CPTU pkt.3 5 Tolket CPTU pkt.8 6 Tolket treaksialforsøk pkt.5 7 Tolket ødometerforsøk pkt.5 8 Tolket ødometerforsøk pkt.8 Ramboll

6 6 (12) 1. INNLEDNING/ORIENTERING Eiker Eiendomsutvikling ønsker å etablerer nye boliger på tomt 102/68 og 100/159 i Øvre Eiker kommune. Rambøll er leid inn for å bistå med detaljregulering av tomten. Rambøll utførte uke 7/2014 grunnundersøkelser på området. I forbindelse med de utførte grunnundersøkelsene ble det avdekket kvikkleire. Rambøll har gjort en vurdering av området med hensyn på områdestabilitet og fare for kvikkleireskred. Det er utført en stabilitetsberegning for dagens situasjon samt endelig situasjon på totalspenningsbasis og effektivspenningsbasis. Vurderingene er i henhold til NVE s veileder 7/2014,"Vurdering av områdestabilitet ved arealplanlegging og utbygging i områder med kvikkleire og andre jordarter med sprøbruddsegenskaper" [1]. Tiltaket fører til tilflytting av mennesker og plasseres derfor i tiltakskategori K4. 2. GRUNNLAG 2.1 Eksisterende kvikkleiresoner Området ligger ikke innenfor definert kvikkleiresone jamfør skrednett.no ( ). I umiddelbarnærhet, rett nord for området, ligger imidlertid kvikkleiresone 479 Vendelborg som har faregrad lav. Vest for Drammenselva, ca 250 m fra aktuelt område, ligger kvikkleiresone 480 Hellefoss med faregrad middels. En kilometer nord nord-øst ligger kvikkleiresone 482 Sanden med faregrad middels. 2.2 Grunnundersøkelser Vurderingene i denne rapporten bygger på grunnundersøkelsene utført av Rambøll uke 7/2014. Det ble utført ni totalsonderinger, to prøvetakinger og to trykksonderinger (CPTU). Resultatene fra grunnundersøkelsene er presenter i Datarapport fra grunnundersøkelse, Oppdragsnr , [2] (vedlegg1). Sonderinger som danner grunnlag for vurdering av lagdeling ved stabilitetsberegninger er vist i beregningsprofilet. Skjærstyrken i leirlaget er primært basert på tolkninger av trykksonderinger. Borprofiler fra prøveseriene er vist i datarapport. Tolkede trykksondering, treaksialforsøk og ødometerforsøk er presenter i vedlegg 4-7. Prøvekvalitet på opptatte 54 mm sylinderprøver er vurdert ut fra volumtøyning i prosent av totalt volum ved konsolidering i laboratorium til in-situ markspenninger ved treaksialforsøk etter tabell 5.1 i NVE s retningslinjer 2/2011 [3]. To aktive treaksialforsøk er presentert, hvorav begge er i kvalitetsklasse 2 "Forstyrret". Kvaliteten på trykksondering (CPTU) i punkt 3 tilfredsstiller anvendelsesklasse 1. Trykksondering i punkt 8 tilfredsstiller ikke kravet til anvendelsesklasse 1 for spissmotstand. Her er CPTUtolkningen primært basert på poretrykkresponsen. Dokumentasjon for kvaliteten av trykksonderingene er gitt i datarapport for grunnundersøkelsene (vedlegg 1). Situasjonsplan, tegning G102 viser plassering av borpunktene. Rambøll

7 7 (12) 2.3 Feltbefaring Området ble 5. februar 2014 befart av geotekniker Andreas Gjærum. 2.4 Tiltak Det er planlagt å bygge sju nye boligenheter. Boligene er planlagt uten kjeller. Deler av området er tenkt å planeres for å lage parkeringsareal. Situasjonsplan med skisse av planlagt tiltak er tegnet inn fra prosjektets prospekt (vedlegg 2) i tegning G TERRENG OG GRUNNFORHOLD Området hvor det planlegges å bygge nye boligenheter ligger dels i flatt og dels hellende terreng. Det hellende terrenget skrår med helning på ca. 1:5 og en total høyde av 6 meter. Rett vest for gata Dynge, skrås terrenget nedover mot elvekanten med helning ca. 1:4 og total høyde ned til vannspeilet på 5 meter. Kvartærgeologisk kart fra NGU viser at forekomstene på området er elve- og bekkeavstetning. Samme løsmasseavsetning kan ses vestsiden siden av Drammenselva. Under den fluviale avsetningen kan det fra kvartærgeologisk kartet forventes forekomster av hav- og fjordavsetninger, da dette er registeret høyere i terrenget på begge sider av elva. De utførte grunnundersøkelsene viser at det generelt på området er et topplag med sand og leire med høyt innhold av grove masser de øverste 3 til 4 meterne. Under dette er et lag med leire som stedvis kategoriseres som kvikkleire og sprøbruddsmateriale. I leira forekommer det drenerende lag. I borpunkt 5 er det påvist kvikkleire 4 meter under terreng og sprøbruddsmateriale 8 meter under terreng. I borpunkt 8 er det påvist sprøbruddsmateriale 5 meter under terreng og kvikkleire 7 og 9 meter under terreng. Sensitiviteten leira er målt opp til 370. Vanninnholdet i leira varier mellom 17% og 48 %. Det er boret til berg i tre punkt, og dybden til berg varierer mellom 13 og 19,5 meter. Totalsondering i borpunkt 6 antyder et lag med granulært materiale over berg. Poretrykket på området anses som hydrostatisk basert på poretrykkresponsen av trykksondering i borpunkt 8. Fra utført trykksondering (CPTU) er grunnvannstand tolket til å ligge 3,6 til 4 meter under terreng i borpunkt 3 og 8. Dybden av elva langs elvebredden ble på befaring oppfattet som liten. Erosjonsfaren langs elvebredden nedenfor området anses som liten fordi det på befaring ikke kunne ses tegn til erosjonsgroper nedenfor området. 4. SONEAVGRENSING OG KLASSIFISERING Etter terrengkriterier gitt NVE s veileder 7/2014 [1] merkes hele det nærliggende området som aktsomhetsområde. Med funn av sprøbruddsmateriale ved planlagt tiltak anses det som sannsynlig at nærliggende har tilsvarende grunnforhold, derfor innlemmes disse områdene som aktsomhetsområde selv det er ikke er funn sprøbruddsmateriale. Aktsomhetsområdet er markert Ramboll

8 8 (12) på situasjonsplan på tegning G102. Siden vurderingen i denne rapporten gjelder for detaljregulering er det ikke gjort en full utredning av en ny kvikkleiresone. Risikoanalyse for aktsomhetsområdene etter NVE s retningslinje 2/2011 [3] gir risikoklasse 2 med skadekonsekvensklasse alvorlig og faregradsklasse lav. ROS-analysen kan ses i vedlegg SIKKERHETSKRAV FOR PLANLAGT TILTAK Med planlagt tiltak i tiltaksklasse K4 og faregrad før utbygging klassifisert som lav skal det etter tabell 5.2 NVE s veileder 7/2014 [1] utføres stabilitetsanalyse som dokumentere : a) Sikkerhetsfaktor for områdestabilitet F 1,4 eller b) Forbedring hvis F<1,4 6. GRUNNLAG FOR STABILITETSVURDERINGER 6.1 Kritisk snitt Det er vurdert til at det mest kritiske snittet for områdestabiliteten vil være lengst nord på området. Dette profilet er valgt fordi det vil være størst drivende laster, den totale høydeforskjellen i profilet er størst. Geometrien til de planlagte tiltakene er skisser inn fra prosjektets prospekt (vedlegg 3), avvik i geometrien kan derfor forekomme. Elva er modellert med en antatt konservativ dybde, basert på observasjoner gjort under feltbefaring. Retrogressivt skred og fremoveretter flakskred er de potensielle skredmekanismene for området. 6.2 Lagdeling Lagdelingen på området er tolket ut fra utførte totalsonderinger og opptatte prøver. Totalsonderinger og opptatte prøver er inntegnet i bakgrunn på stabilitets beregningene. De utførte totalsonderingene antyder granulær oppførsel av de øverste 3 til 4 meterne av løsmasseprofilet. Kornfordeling fra punkt 8 påviser leire med et høyt innhold av grove masser mellom 2 og 3 meter under terreng. Trykksonderingene viser imidlertid ikke den karakteristiske responsen fra leire før rundt 3,6 til 4 meter under terreng. Øverste 3,6 til 4 meterne er derfor modellert som tørrskorpe. 6.3 Grunnvannstand Grunnvannstand er tolket fra utførte trykksonderinger og antyder grunnvannsspeilet 3,6 til 4 meter under terreng i borpunkt 8. Poretrykket på området anses som hydrostatisk basert på poretrykkresponsen av trykksondering i borpunkt 8. Rambøll

9 9 (12) 6.4 Materialparameter Tyngdetetthet Tyngdetetthet (romvekt) for bruk i stabilitetsberegningene er for de stedlige massene bestemt ut fra laboratorieundersøkelser. For hele løsmasseprofilet er tyngdetettheten satt lik 18,5 kn/m Udrenert skjærstyrke Tolking/grunnlag Udrenert skjærstyrke i leire som benyttes i stabilitetsberegningene er valgt på grunnlag av tolkede CPTU-sonderinger. Tolkning av CPTU er utført på grunnlag av poretrykksfaktoren N u og spissmotstandsfaktoren N KT, uttrykt på følgende måte: s ua = Δu/ N u s ua = q n / N kt Generelt er N U benyttet ved B q verdi (poretrykksrespons) høyere enn 0,5-0,6, og N kt er benyttet ved B q lavere enn 0,5-0,6. For bestemmelse av faktorene N u og N kt er korrelasjoner basert på CAUC treaksialforsøk på blokkprøver av høy kvalitet benyttet, kfr Lunne et al [4] og Karlsrud [5]. For de valgte korrelasjonene for N u - og N kt faktorene er det skilt mellom leire med sensitivitet (S t ) lavere og høyere enn 15. Følgende faktorer er benyttet: N kt =7,8+2,5*logOCR+0,082*I p N u =6,9-4,0*logOCR+0,07*I p for S t <15 N kt =8,5+2,5*logOCR for S t >15 N u =9,8-4,5*logOCR Det er i tillegg til de overnevnte faktorene valgt å benytte korrelasjon mellom N u og B q, N u =4,0+4,5B q for sammenligning. Dette er en kurvetilpasning (Eggereide) basert på korrelasjoner mellom blokkprøver og målt poretrykksrespons (B q ) presentert i av kfr, Lunne [4]. Ved tolking av CPTU er det benyttet en romvekt på 18.5 kn/m 3. Det er benyttet en plastisitetsindeks I p = 7 %. In-situ poretrykk benyttet i tolkning av CPTU er basert på tolket grunnvannstand. OCR (overkonsolideringsgrad) er beregnet/vurdert ut fra utførte ødometerforsøk samt tolket fra hvert enkelt CPTU-forsøk. Designverdi Designverdi benyttet i stabilitetsberegningene er presentert i plottet av tolket CPTU i vedlegg 5. Tolket CPTU fra borpunkt 8 anses som representativt for hele området, da tolket CPTU fra borpunkt 3 viser tilsvarende styrke i løsmassene. Vedlegg 6 viser tilsvarende tolket designlinje fra CPTU i borpunkt 3. Den aktive skjærstyrken i sprøbrudsmateriale skal ihht anbefaling i NVE,s veileder [1] reduseres med 15 % for å ta hensyn til at designstyrken er valgt på grunnlag av tolket CPTU mot utført styrkemålinger på høykvalitets blokkprøver. Det er tatt høyde for dette i selve stabiltetsberegningene, ikke i skjærstyrkeprofilene Drenert skjærstyrke Treaksialforsøkene viser relativt høy verdier av effektivspenningsparameterne av leiren ( a=40 og φ=26), men det er valgt å benytte noe mer konservative verdier, basert på erfaringsverdier i Ramboll

10 10 (12) Håndbok 016 [5], for leirens attraksjon. Selv om treaksialforsøkene kategoriseres i anvendelsesklasse 2, forstyrret, er det valgt å bruke tolket friksjonsvinkel. Tolket friksjonsvinkel fra treaksialforsøkene stemmer godt overens med erfaringsverdi av friksjonsvinkel for fast leire gitt i HB 016. For tørrskorpe og sand er det benyttet erfaringsverdier etter HB 016. I de utførte stabilitetsberegningene er følgende verdier benyttet for attraksjon og friksjonsvinkel: Topplag a=0 kpa φ=30 grader Kvikk/sensitiv leire a=20 kpa φ=26 grader Leire a=20 kpa φ=26 grader Sand/fastere lag a=0 kpa φ=33 grader Anisotropi og tøyningskompatibilitet I beregningene tas det hensyn til spenningsanisotropi i leira, dvs. at udrenert skjærstyrke varierer med hovedspenningsretningene (ADP-analyse). Utgangspunktet (input i beregningene) er udrenert aktiv skjærstyrke s ua. Direkte og passiv skjærstyrke er beregnet ut fra følgende sammenheng: s ud = 0,63 s ua (styrke for den tilnærmet horisontale delen av glideflaten) s up = 0,35 s ua (styrke der glideflaten ligger i passiv sone) Det er ikke utført passive eller direkte treaksialforsøk i dette prosjektet. Anvendt s up / s ua forhold og s ud / s ua forhold er i henhold anbefalinger gitt i NVE s rapport 14/2014 [3] for leire med plastisitet lavere enn 10 %. 6.5 Laster Trafiklast på vei (Dynge) og parkeringsareal er i henhold til Håndbok 016 satt lik 13 kpa. Boligenhetene er antatt å ha 2,5 etasjer. Tilfeller hvor boligenhetene er på drivende side i stabilitets beregningen er det de modellert med marktrykk på 13 kpa. Har boligenhet positiv effekt i stabilitetsberegningen er boligenhetene modellert med egenvekt på 3,3 kpa. 7. STABILITETSVURDERINGER 7.1 Stabilitetsberegninger - generelt Stabilitetsberegningene er i hovedsak utført med beregningsprogrammet GeoSuite Stabilitet, som er en del av GeoSuite-pakken. GeoSuite Stabilitet baserer seg på en likevektsbetraktning av potensielle bruddflater. Beregningene er utført for en plan tøyningstilstand. Stabilitetsberegningene er utført ved: Totalspenningsanalyse ADP (udrenert korttidstilstand) i dagens tilstand. Totalspenningsanalyse ADP (udrenert korttidstilstand) i planlagt tilstand. Effektivspenningsanalyse - (drenert langtidssituasjon) i dagens tilstand. Effektivspenningsanalyse - (drenert langtidssituasjon) i planlagt tilstand. 7.2 Resultater Totalspenningsbasis: Beregninger på totalspenningsbasis for dagens situasjon og planlagt tilstand er vist på tegning G104 og G105. Rambøll

11 11 (12) Effektivspenningsbasis: Beregninger på effektivspenningsbasis for dagens situasjon og planlagt tilstand er vist på tegning G106 og G107. Profil A-A Analysemetode Laveste beregnet skråningsstabilitet Dagens situasjon Totalspenningsanalyse - ADP 2,47 Dagens situasjon Effektivspenningsanalyse 2,37 Planlagt tilstand Totalspenningsanalyse ADP 2,43 Planlag tilstand Effektivspenningsanalyse 2, Vurdering Det er beregnet tilfredsstillende sikkerhet for områdestabiliteten av både dagen og planlagt tilstand. Tiltaket kan gjennomføres uten sikkeringstiltak. 8. AVGRENSNING AV UTLØPSOMRÅDE For planlagt tiltak vil utløpsområde være ned i Drammenselva. 9. KONKLUSJON Utførte vurderinger og stabilitetsberegninger viser tilfredsstillende områdestabilitet for planlagt tiltak. Ramboll

12 12 (12) 10. REFERANSER 1. NVE. Veileder 7/2014 : Vurdering av områdestabilitet ved arealplanlegging og utbygging i områder med kvikkleire og andre jordarter med sprøbruddsegenskaper 2. Rambøll. Løkka i Lia Grunnundersøkelser. Datarapport fra grunnundersøkelse, Oppdragsnr NVE. Retningslinjer 2/2011: Flaum- og skredfare i arealplan 4. Karlsrud et al, CPTU correlations for clays. ICSMGE 2005, Osaka, Japan 5. Karlsrud et al, Improved CPTU correlations based on block samples. Nordisk Geoteknikermøte, Reykjavik, Island. 6. Statens Vegvesen Håndbok 016. «Geoteknikk i vegbygging» Rambøll