Rambøll Norge AS. Rambøll Norge AS SIKRINGSTILTAK PROFIL A, HEGRAMO, REVIDERT PLAN GOETEKNISK VURDERING

Transkript

1 NOTAT Oppdrag Sikringstiltak profil A, Hegramo Kunde Stjørdal kommune Notat nr. G-not Til Tor Stein Korsvold Dato Rambøll Mellomila 79 P.b Sluppen NO-7493 TRONDHEIM Fra Kopi Helle Bråtteng Olsen Per Arne Wangen Rambøll Norge AS Rambøll Norge AS T F Vår ref /HBOTRH SIKRINGSTILTAK PROFIL A, HEGRAMO, REVIDERT PLAN GOETEKNISK VURDERING 1. Bakgrunn Rambøll Norge AS har i perioden og på oppdrag for Stjørdal kommune og Norges Vassdrag- og Energidirektorat (NVE) utført en utredning av en ny kvikkleireforekomst på Hegramo. Arbeidene er utført iht. NVEs veileder 7/2014 «Sikkerhet mot kvikkleireskred», ref. /1/, og det er også utført uavhengig kvalitetskontroll av disse arbeidene, som beskrevet i ref. /1/. Arbeidene ble påbegynt i 2013 da Stjørdal kommune ønsket bistand i forbindelse med tomtevalg for utbygging av ny Hegra barneskole. Underveis i arbeidet ble eiendommen 285/1 utpekt som det mest aktuelle alternativet for ny Hegra barneskole. Eiendommen utgjør landbruksarealet som ligger like nord for Hegra ungdomsskole og barnehage. Det ble utført grunnundersøkelser for å kartlegge grunnforholdene på og omkring denne eiendommen, men med hovedfokus på å avklare evt. skredfare fra omkringliggende terreng. Det ble innledningsvis utført en grunnundersøkelse, og deretter to påfølgende, supplerende grunnundersøkelser som en del av dette oppdraget. Grunnundersøkelsen viste at det var kvikk og sensitiv leire i skråningen opp mot det det allerede utbygde boligområdet Prestegårdsfeltet på Hegramo, som ligger øst for og ovenfor den aktuelle skoletomta. Det var derfor nødvendig å avklare hvorvidt denne forekomsten av kvikk og sensitiv leire kunne utgjøre en potensiell skredfare for et nytt skolebygg med tilhørende utearealer. Det ble utført en stabilitetsberegning for skråningen iht. krav gitt i ref. /1/. Beregningen viste at skredfaren ikke var tilfredsstillende og at det var nødvendig å utføre sikringstiltak i den aktuelle skråningen. Etter dette har Rambøll Norge AS utført en serie oppdrag hvor både NVE og Stjørdal kommune har vært oppdragsgivere for å utrede området og potensiell fare for kvikkleirskred, samt avklare behov for og omfang av sikringstiltak. Rapport G-rap rev. 01 «Kvikklieresone Hagramo, Geoteknisk rapport» av , ref. /2/, oppsummerer utredningsarbeidene og viser omtrentlig omfang av de nødvendige sikringstiltak. Det ble der blant annet pekt på at toppen av skråningen opp mot Prestegårdsfeltet må nedplaneres før den nye skoletomta kan bygges ut (Profil A). Øvrige sikringstiltak innenfor sone 1863 Hegramo er ikke av direkte relevans for den nye skoletomta og omtales derfor ikke i det videre. 1/6 Arkiv ref.: M:\2015-Oppdrag\ Sikringstiltak Profil A, Hegramo\7-PROD\G-Geoteknikk\DOK\G-not docx Rambøll Norge AS NO MVA

2 Det sikringstiltaket som ble skissert i profil A i ref. /2/ viste at nedplaneringen på skråningstoppen kom i konflikt med eksisterende bebyggelse i Stubben 1 og 3. Det skisserte omfanget var imidlertid basert på stabilitetsberegning i kun ett terrengprofil og var derfor å anse som forholdsvis grovt. Det var behov for å detaljere tiltaket nærmere og det ble i oppdrag for Stjørdal kommune utført supplerende grunnundersøkelser og stabilitetsberegninger i 3 nye terrengprofiler i den aktuelle skråningen. Resultatet fra disse viste at man kunne beholde hovedboligen på eiendommen Stubben 1, men at tiltaket var i konflikt med øvrige bebyggelse på denne eiendommen og garasjen på eiendommen Stubben 3. For øvrig kunne all omkringliggende bebyggelse bevares slik den er. Resultatet fra denne vurderingen er gjengitt i rapport G-rap rev. 01 «Detaljprosjektering sikringstiltak Hegramo, Profil A, Geoteknisk rapport» av , ref. /3/. Stjørdal kommune har i etterkant av dette orientert og avklart forholdene med beboerne på de aktuelle eiendommene. Man har etter dette kommet til at alle bygninger på eiendommen Stubben 1 rives, bortsett fra et stabbur og et lysthus som er fundamentert på en slik måte og er i en slik stand at de kan bevares og flyttes mens arbeidene pågår. Landskapsarkitekt (LARK) hos Rambøll Norge AS har etter dette, og i samråd med geotekniker, utarbeidet et revidert forslag til nedplanert terreng, hvor det også foreslås at garasjen på eiendommen Stubben 3 bevares. Det er i tillegg lagt et slakt fall på det arealet som tidligere var lagt plant på kt. +68, dvs. terrenget er lagt med fall fra kt. +68 lengst inne, med fall ut mot kt ,5 ved skråningskanten. Dette for å oppnå tilstrekkelig avrenning for overvann fra eiendommen. Foreliggende notat omhandler nye stabilitetsberegninger for den aktuelle skråningen. Beregningene er utført for de samme terrengprofilene som det tidligere er utført beregninger for, dvs. profil A, A1, A2 og A3. Profilenes plassering er vist på situasjonsplanen på tegning 101, sammen med ny plan for nedplanering (koter). 2. Beregningsgrunnlag og forutsetninger Det er ikke grunnlag for, eller ansett å være behov for, å endre forutsetningene i beregningene når det nå utføres en kontroll av påvirkningen den nye terrengutformingen har på stabiliteten i de aktuelle profilene. Lagdeling og alle materialparametere er som tidligere angitt i ref. /3/. Det er kun gjort de nødvendige justeringer av terrenget ved skråningstoppen slik at dette er iht. mottatte plan fra LARK. Poretrykksprofil er flyttet ned til nytt terrengnivå der det har vært nødvendig. Nedplaneringen vil iht. nytt planforslag omfatte noe mer areal, men det anses allikevel at reduksjonen på 5 kpa i skjærfasthetsprofilene er tilstrekkelig. Dette er gjort nærmere rede for i ref. /3/). Beregningene og tilhørende resultater er presentert på tegning Stabilitetsberegninger Stabilitetsberegninger er utført ved bruk av dataprogrammet GeoSuite Stability. Det er utført beregninger ved en totalspenningsanalyse (representativ for situasjon med udrenerte spenningsendringer i grunnen) for revidert terrengsituasjon. Beregninger ved effektivspenningsanalyse (representativ for langtidssituasjon) er, med bakgrunn i tidligere oppnådde resultater, ikke vurdert å være nødvendige for revidert terrengsituasjon. De tidligere beregninger viste at stabiliteten for dagens terrengsituasjon er tilfredsstillende iht. ref. /1/ for effektivspenningsanalysen. En nedplanering av skråningstoppen vil i dette tilfellet medføre en ytterligere forbedring fra dagens terrengsituasjon. 2/6 Arkiv ref.: M:\2015-Oppdrag\ Sikringstiltak Profil A, Hegramo\7-PROD\G-Geoteknikk\DOK\G-not docx

3 Ettersom de tidligere utførte beregninger viser at sikkerhetsfaktor for dagens terrengsituasjon i totalspenningsanalysen er tilnærmet lik 1,0, stilles det iht. ref. /1/ krav om at en oppnår en prosentvis forbedring for skråningen etter nedplanering av skråningstoppen (K4-tiltak i kombinasjon med faregrad middels). Den oppnådde prosentvis forbedring for de ulike profiler og glideflater er vist på tegning og er i tillegg oppsummert i bilag Profil A Revidert terrengsituasjon medfører beskjedne endringer av terrenget i profil A. Største endring i dette profilet er at terrenget er lagt med slakt fall fra kt. +68 omtrent ved eiendomsgrensa (mot Stubben 3) og til kt. +67 ved skråningskanten i vest. Terrenget stiger opp mot kt. +70 mot høyre i profilet. Den reviderte terrengsituasjonen medfører en ytterligere forbedring av stabiliteten i skråningen sett i forhold til opprinnelig forslag til nedplanering. For alle glideflater oppnås en økt prosentvis forbedring fra beregninger i ref. /3/, bortsett fra for 3 av glideflatene hvor det ikke oppnås noen endring fra tidligere beregninger i ref. /3/. Forbedringen er allikevel tilfredsstillende iht. ref. /1/. Poretrykksprofil i punkt 8 er flyttet ned til terreng. Beregninger og resultater er vist på tegning 102, og prosentvis forbedring for glideflatene er vist i bilag Profil A1 I profil A1 medfører den reviderte terrengsituasjonen en noe mindre avlastning sammenliknet med tidligere prosjekterte nedplanering. Terrenget tas ned omtrent en halv meter mer ytterst på skråningskanten, ned til kote +67 og +67,5. Derfra stiger terrenget så slakt bakover mot kote +68, før det stigningen øker noe opp mot Stubben 3. Ved eiendomsgrensen og videre innover på eiendommen Stubben 3 vil det for revidert terrengsituasjon fjernes noe mindre masse enn for tidligere prosjektert nedplanering. Det oppnås ikke tilfredsstillende forbedring for glideflater etter nye nedplanering i profil A1. Dette oppnås kun på 2 glideflater. De nye beregningene for de lengste glideflatene som griper lengst bak og hvor det i ref. /3/ ble antatt noe sidefriksjon (18 %), viser nå noe lavere sikkerhetsfaktor for dagens terrengsituasjon enn beregningene utført i ref. /3/. Det er ikke utført noen endringer her bortsett fra at terrenget er tilpasset revidert terrengsituasjon. Årsaken til de nye, avvikende resultatene er derfor noe usikre, men en forklaring kan være at oppdatert programvare fra GeoSuite har medført noe ulikt resultat ved bruk av sideeffekt sett i forhold til tidligere versjon av programvaren. Profil A1 ligger "innspent" mellom ryggene representert ved terrenget i profil A og A2. Det vurderes derfor å være rimelig at en kan beregne sikkerhetsfaktoren for den ytre delen av skråningen som et gjennomsnitt av sikkerhetsfaktorene i profil A, A1 og A2, og på den måten å ta hensyn til sideeffekt fra tilstøtende terreng. Dersom en ser på gjennomsnittlig forbedring for glideflatene med lavest materialfaktor for dagens terreng i de tre profilene A, A1 og A2, oppnås sikkerhetsfaktor F c = 0,96 for dagens terreng, og F c = 1,11 for revidert terreng og etter nedplanering. Dette gir gjennomsnittlig forbedring på 15,6 %. Dette er tilfredsstillende prosentvis forbedring sett i forhold til aktuelt krav for 3/6 Arkiv ref.: M:\2015-Oppdrag\ Sikringstiltak Profil A, Hegramo\7-PROD\G-Geoteknikk\DOK\G-not docx

4 gjennomsnittsverdien F c = 0,96 for dagens situasjon (11 % iht. ref. /1/). De oppnådde verdier som er benyttet som grunnlag for beregning av gjennomsnittlige sikkerhetsfaktorer er vist i bilag 1. Poretrykksprofil i punkt 8 er flyttet ned til terreng. Beregninger og resultater er vist på tegning 103, og prosentvis forbedring for glideflatene er vist i bilag Profil A2 Ettersom hovedhuset i Stubben 1 skal rives vil det i profil A2 være mulig å nedplanere terrenget til et jevnt nivå over hele eiendommen. For revidert terrengsituasjon er terrenget planlagt nedplanert til kt ,5 innerst ved eiendomsgrensa mot Stubben 3, og med slakt fall ut mot skråningskanten på kt Terrenget stiger så opp mot garasje og gårdsplass på Stubben 3, hvor terrenget ønskes bevart tilnærmet slik det ligger i dag. Revidert terrengsituasjon gir ytterligere forbedring enn tidligere forslag. Ettersom huset skal rives tas det ut større mengder løsmasse omkring hovedhuset i Stubben 1. Det er imidlertid konservativt valgt å ikke ta hensyn til evt. kjeller på nytt bygg som erstatter dagens bolig. Dette vil medføre en ytterligere forbedring av stabiliteten i skråningen. Sannsynligvis er imidlertid dette bidraget beskjedent. Det er i beregningene oppnådd en ytterligere forbedring på alle glideflater bortsett fra for den lengste glideflaten som griper lengst bak i skråningen (materialfaktor 1,29 for dagens terreng). For denne glideflaten oppnås ingen endring fra opprinnelige plan, men forbedringen er allikevel tilfredsstillende iht. ref. /1/. Poretrykksprofil og skjærfasthetsprofil i punkt 8 er flyttet ned til terrenget, dvs. ca. 1,3 meter. Beregninger og resultater er vist på tegning 104, og prosentvis forbedring for glideflatene er vist i bilag Profil A3 Revidert terrengsituasjon medfører også i profil A3 økt uttak av løsmasser sett i forhold til opprinnelig forslag. Terrenget ligger på kote ,5 ved eiendomsgrensa mot Stubben 3 og faller slakt utover mot skråningskanten på kt Det oppnås tilstrekkelig forbedring eller absolutt materialfaktor (F c 1,4) for alle beregnede glideflater. Poretrykksprofil i punkt 8 er flyttet ned til terreng. Beregninger og resultater er vist på tegning 105, og prosentvis forbedring for glideflatene er vist i bilag Rekkefølgebestemmelser Det vil være strenge krav mht. rekkefølge av arbeidene ved utførelse for å unngå at en på noe tidspunkt forverrer stabilitetssituasjonen i skråningen. 4/6 Arkiv ref.: M:\2015-Oppdrag\ Sikringstiltak Profil A, Hegramo\7-PROD\G-Geoteknikk\DOK\G-not docx

5 Arbeidet må starte ved skråningstopp, ved Stubben 1, hvor terrenget skal nedplaneres og løsmassene graves ut. De utgravde massene må lastes direkte på bil og transporteres for utlegging i motfylling ved foten av skråningen, ved FV 752, eller til godkjent deponi. Utlegging av motfylling må starte ved bunnen av skråningen, nærmest FV 752, og fortsette oppover. Når nedplanering er sluttført ved Stubben 1, kan toppen mot sør nedplaneres. Også her må massene lastes på bil for umiddelbar transport. Overskuddsmasser, dvs. alle masser som ikke kan legges i motfyllinga, må transporteres til godkjent deponi. Nedplanering av området mellom Stubben 2 og 5 kan utføres samtidig med nedplanering av Stubben 1. Det forutsettes at geoteknisk fagkyndig deltar i planleggingen av utførelsen og følger arbeidene. 5. Mengder Beregning av masser viser at det totalt skal nedplaneres/fjernes ca m 3 masse. For oppfylling i bunn av skråningen ned mot FV 752 trengs det ca m 3. Dette gir et overskudd av masser på ca m 3, som må transporteres bort fra området. Tegning 101 og 106 viser nye koter både for oppfylling og nedplanering. Det vil bli utarbeidet separate arbeidstegninger. 6. Konklusjon På bakgrunn av de utførte stabilitetsberegningene vurderes revidert forslag til nedplanering fra LARK som akseptabelt iht. ref. /1/. Nytt terreng gir tilstrekkelig forbedring i profil A, A2 og A3. Det oppnås også tilstrekkelig forbedring for profil A1, når det tas høyde for bidrag fra tilstøtende terreng, der stabilitetene er beregnet i profilene A og A2. Beregninger viser at det totalt må tas ut ca m 3, hvorav ca m 3 av massen kan fylles legges i motfyllingen i bunn av skråningen. Det gir et overskudd av masser på ca m 3, som fortløpende må transporteres bort fra området. Arbeidet må starte med nedplanering av skråningstoppen ved Stubben 1. Massene kan fylles opp nedenfra FV 752 (nedenfra og opp) parallelt med nedplaneringen. Når oppfyllingen er ferdig må overskuddsmassene transporteres bort fortløpende mens arbeidet med nedplanering fortsetter. Nedplanering mellom Stubben 2 og 5 kan tas samtidig med nedplanering av Stubben 1, mens nedplanering av topp sør for Stubben 1 må avvante til nedplanering ved Stubben 1 er sluttført. Geoteknisk fagkyndig må delta i planleggingen av utførelsen og følge arbeidene. 5/6 Arkiv ref.: M:\2015-Oppdrag\ Sikringstiltak Profil A, Hegramo\7-PROD\G-Geoteknikk\DOK\G-not docx

6

7

8 TØRRSKORPELEIRE LEIRE KVIKKLEIRE FAST LAG HBO REV. DATO ENDRING TEGN TEGNINGSSTATUS PAW PAW KONTR GODKJ Rambøll Norge AS - Region Midt-Norge P.B Mellomila 79, N-7018 Trondheim TLF: FAX: OPPDRAG Sikringstiltak profil A, Hegramo OPPDRAGSGIVER Stjørdal kommune INNHOLD STABILITETSBEREGNING Totalspenningsanalyse - ADP Profil A Tiltak nedplanering OPPDRAG NR MÅLESTOKK 1:400 (A2 lang) BLAD NR. AV TEGNING NR. REV

9 TØRRSKORPELEIRE LEIRE KVIKKLEIRE FAST LAG HBO REV. DATO ENDRING TEGN TEGNINGSSTATUS PAW PAW KONTR GODKJ Rambøll Norge AS - Region Midt-Norge P.B Mellomila 79, N-7018 Trondheim TLF: FAX: OPPDRAG Sikringstiltak profil A, Hegramo OPPDRAGSGIVER Stjørdal kommune INNHOLD STABILITETSBEREGNING Totalspenningsanalyse - ADP Profil A1 Tiltak nedplanering OPPDRAG NR MÅLESTOKK 1:400 (A2 lang) BLAD NR. AV TEGNING NR. REV

10 TØRRSKORPELEIRE LEIRE I 1:6 KVIKKLEIRE LEIRE II LEIRE II FAST LAG HBO REV. DATO ENDRING TEGN TEGNINGSSTATUS PAW PAW KONTR GODKJ Rambøll Norge AS - Region Midt-Norge P.B Mellomila 79, N-7018 Trondheim TLF: FAX: OPPDRAG Sikringstiltak profil A, Hegramo OPPDRAGSGIVER Stjørdal kommune INNHOLD STABILITETSBEREGNING Totalspenningsanalyse - ADP Profil A2 Tiltak nedplanering OPPDRAG NR MÅLESTOKK 1:400 (A2 lang) BLAD NR. AV TEGNING NR. REV

11 TØRRSKORPELEIRE LEIRE I KVIKKLEIRE LEIRE II LEIRE II FAST LAG HBO REV. DATO ENDRING TEGN TEGNINGSSTATUS PAW PAW KONTR GODKJ Rambøll Norge AS - Region Midt-Norge P.B Mellomila 79, N-7018 Trondheim TLF: FAX: OPPDRAG Sikringstiltak profil A, Hegramo OPPDRAGSGIVER Stjørdal kommune INNHOLD STABILITETSBEREGNING Totalspenningsanalyse - ADP Profil A3 Tiltak nedplanering OPPDRAG NR MÅLESTOKK 1:400 (A2 lang) BLAD NR. AV TEGNING NR. REV

12

13 Sikringstiltak profil A, Hegramo G-not-001 BILAG 1 Oppnådd prosentvis forbedring for sikringstiltak Rambøll Norge AS NO MVA

14 Oppnådd prosentvis forbedring for sikringstiltak Profil A, totalspenningsanalyse F c dagens terreng Krav for prosentvis forbedring F c etter sikringstiltak Oppnådd forbedring 0,91 12,25 1,07 17,58 0,96 11,00 1,12 16,67 1,19 5,25 1,33 11,76 1,35 1,25 1,62 20,00 1,22 4,50 1,40 14,75 0,91 12,25 1,08 18,68 0,92 12,00 1,07 16,30 0,95 11,25 1,10 15,79 1,14 6,50 1,73 51,75 1,09 7,75 1,20 10,09 1,22 4,50 1,29 5,74 Profil A1, totalspenningsanalyse F c dagens terreng Krav for prosentvis forbedring F c etter sikringstiltak Oppnådd forbedring 0,97 10,75 1,06 9,28 0,97 10,75 1,06 9,28 0,98 10,50 1,05 7,14 1,03 9,25 1,24 20,39 1,04 9,00 1,11 6,73 1,25* ** 3,75 1,29* 3,20 1,27* ** 3,25 1,31* 3,15 1,31* ** 2,25 1,34* 2,29 *Med sidefriksjon **Lavere verdier i nye beregninger for dagens terreng med sidefriksjon Profil A2, totalspenningsanalyse F c dagens terreng Krav for prosentvis forbedring F c etter sikringstiltak Oppnådd forbedring 1,01 9,75 1,19 17,82 1,01 9,75 1,22 20,79 1,02 9,50 1,18 15,69 1,04 9,00 1,20 15,38 1,10 7,50 1,24 12,73 1,03 9,25 1,23 19,42 1,10 7,50 1,26 14,55 1,17 5,75 1,26 7,69 1,20 5,00 1,29 7,50 1,29 2,75 1,39 7,75 2/2 Arkiv ref.: M:\2015-Oppdrag\ Sikringstiltak Profil A, Hegramo\7-PROD\G-Geoteknikk\DOK\Bilag 1.doc

15 Profil A3, totalspenningsanalyse F c dagens terreng Krav for prosentvis forbedring F c etter sikringstiltak Oppnådd forbedring 1,02 9,50 1,84 80,39 1,04 9,00 1,22 17,31 1,06 8,50 1,25 17,92 1,19 5,25 1,27 6,72 Gjennomsnittlig forbedring for profil A, A1 og A2 Profil F c dagens terreng F c etter sikringstiltak Krav for prosentvis forbedring Oppnådd forbedring A 0,91 1,84 A1 0,97 1,22 A2 1,01 1,25 Gjennomsnitt 0,96 1,11 11,0 15,6 3/3 Arkiv ref.: M:\2015-Oppdrag\ Sikringstiltak Profil A, Hegramo\7-PROD\G-Geoteknikk\DOK\Bilag 1.doc