Geoteknikk. E6 Alta vest parsell 4/5 Halselv-Møllnes i Alta kommune Vurderingsrapport T41 Halselv-Melsvik. Oppdrag OPPDRAG. Teknologiavdelingen

Transkript

1 Geoteknikk E6 Alta vest parsell 4/5 Halselv-Møllnes i Alta kommune Vurderingsrapport T41 Halselv-Melsvik Oppdrag OPPDRAG Teknologiavdelingen Ressursavdelingen Nr Region nord Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjonen

2 Oppdragsrapport Nr Labsysnr Region nord Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjonen Geoteknikk E6 Alta vest parsell 4/5 Halselv-Møllnes i Alta kommune Vurderingsrapport T41 Halselv-Melsvik 6 stabilitetsberegninger Geotekniske vurderinger UTM-sone Euref89 Ø-N Oppdragsgiver: Antall sider: Kåre Furstrand 9 Dato: Antall vedlegg: Kommune nr Kommune ALTA Utarbeidet av (navn, sign.) Øyvind Skeie Hellum 6 Antall tegninger: Papirarkivnummer 470 Sammendrag Seksjonsleder (navn, sign.) Leif Jenssen Kontrollert Ole-André Helgaas Rapporten inneholder geotekniske vurderinger og stabilitetsberegninger knyttet til parsellen Halselv-Melsvik på prosjekt Alta vest. Grunnundersøkelsene er rapportert i datarapport Eksakte arbeidsbeskrivelser gis i konkurransegrunnlaget med egne V-tegninger i tegningsheftet. Område 1, Halselv-Vintersetnes: For å oppnå tilfredsstillende stabilitet må ny vegfylling bygges opp med bruk av lette fyllmasser av skumglass. Strekning : Tykkelsen på skumglasset varierer fra 1,5-2,5m. Strekning : 1m skumglass og to lag stivt geonett Område 2: profil Erosjon i eksisterende vegfylling. Ny fylling blir liggende utenpå den gamle. Fyllingsfot i fjæra sikres med en robust mur opp til kote 2,5. Det plastres med grov blokk videre opp til kote 5. Område 3: profil Det masseutskiftes ned til berg i området for ny fyllingsfot. Mulig berget må fortannes. Område 4: Smedvika, profil Det er påvist kvikkleire i fjæra i Smedvika, men alle vegfyllinger unngår dette området. Stort sett er det grunt til berg. Strekning : Grunnen består av leire som kiles ut mot berg eller fastere masser. Fyllingshøyden er liten og skråningen legges slakt med helling 1:4. Fyllinga vil ikke ha stabilitetsutfordringer, men masser kan ikke mellomlagres i dette området. Fyllinga bør legges ut tidlig i byggefasen slik at man får gjort unna mest mulig setninger før utlegging av bærelag og dekke. Område 5, masseutskifting ved Larshaugen For å få ei såpass stor fylling stabil må all leire masseutskiftes. Massene må tas ut fra toppen og ned. Det masseutskiftes i bredden som faller innenfor 1:1-skråningen fra vegskulder. Midlertidige graveskråninger i områder med leire skal ikke være brattere enn 1:2 og helst slakere. Det må påregnes at alle massene som skal skiftes ut må tas ut før fyllinga etableres. Store deler av massene i toppen er av silt, sand og grus. Underkant av leirelaget er registrert ned til 8m på det dypeste. Emneord: Stabilitetsberegninger, skumglass, masseutskifting Distribusjonsliste Antall Distribusjonsliste Antall Kåre Furstrand Ivar Kaino Kaj Helge Helgesen Gudmund Løvli Leif Jenssen 1

3 Geoteknisk rapport nr INNHOLDSFORTEGNELSE INNHOLDSFORTEGNELSE... 3 VEDLEGGSOVERSIKT INNLEDNING/ORIENTERING GRUNN- OG FUNDAMENTERINGSFORHOLD Geoteknisk kategori Område nr. 1, meter Halselv-Vintersetnes Stabilitetsforhold Setningsforhold Område nr. 2, meter Vintersetnes Setningsforhold Område nr. 3, Stabilitetsforhold Område nr. 4, meter Smedvika Stabilitetsforhold Setningsforhold Område nr. 5, meter Larshaugen Stabilitetsforhold Setningsforhold HMS - FORHOLD REFERANSER... 9 VEDLEGGSOVERSIKT Bilag 2: Oversiktskart i målestokk 1: i A4 format Bilag 6: Dimensjonering av tørrmur, profil Bilag 7: Dimensjonering av tørrmur, murhøyde under 2m Stabilitetsberegninger V4161 Stabilitetsberegning profil :200 Halv A1 V4162 Stabilitetsberegning profil :200 Halv A1 V4163 Stabilitetsberegning profil :200 Halv A1 V4164 Stabilitetsberegning profil :200 Halv A1 V4165 Stabilitetsberegning profil :200 Halv A1 V4166 Stabilitetsberegning profil :200 Halv A1 Region nord - Ressursavdelingen - Geo- og laboratorieseksjonen Side 3 av 9

4 Geoteknisk rapport nr INNLEDNING/ORIENTERING Etter oppdrag fra Prosjekt Alta vest v/kåre Furstrand har Geo- og laboratorieseksjonen i Region Nord utført grunnundersøkelser og geotekniske vurderinger for byggeplanen til kontrakt T41 Halselv-Melsvik i prosjektet parsell 4/5 Halselv-Møllnes. Grunnundersøkelsene er framlagt i rapport Denne rapporten inneholder stabilitetsberegninger og geotekniske vurderinger som er gjort i forbindelse med byggeplanarbeidet. Eksakte arbeidsbeskrivelser beskrives i konkurransegrunnlaget. 4 GRUNN- OG FUNDAMENTERINGSFORHOLD 4.1 Geoteknisk kategori I henhold til NS-EN :2004+NA:2008 Eurocode 7: Geoteknisk prosjektering, Del 1: Allmenne regler og NS-EN :2008 Eurocode 7: Geoteknisk prosjektering, Del 2: Regler basert på grunnundersøkelser og laboratorieprøver er konsekvens-/pålitelighetsklasse (CC/RC) satt til klasse 2. Dette medfører at det skal benyttes kategori 2 som geoteknisk kategori for dette prosjektet. Kontrollklasse er satt til normal (B/N/U) kontroll. Skjema for valg av geoteknisk kategori/konsekvensklasse/pålitelighetsklasse er vist på side 2 i rapporten. Ut fra konsekvensklasse og bruddmekanismen er nødvendige materialkoeffisienter, m satt til verdiene vist i tabellen under for både totalspenningsanalyse (s u ) og for effektivspenningsanalyse (a ). Omfang av kontroll i de forskjellige fasene er i utgangspunktet definert etter valgt geoteknisk kategori og følgende tabell: Kontroll av Utførelse Grunnforhold Inspeksjon, enkle kvalitetskontroller, kvalitativ bedømmelse Befaring, registrering av jord og berg som avdekkes ved graving Geoteknisk kategori Grunnens egenskaper, arbeidsrekkefølge, konstruksjonens oppførsel Kontroll av egenskap til jord og berg i fundamentnivå Region nord - Ressursavdelingen - Geo- og laboratorieseksjonen Side 4 av 9 Tilleggsmålinger der det er aktuelt: - av grunn og grunnvann, - arbeidsrekkefølgen, - materialenes kvalitet, - tegninger, - avvik fra prosjektering - resultat av målinger, - observasj. av miljøforh. - uforutsette hendelser Ekstra undersøkelser av jord og berg som kan være viktige for konstruksjonen Grunnvann Dokumentert erfaring Observasjoner/målinger Byggeplass Ikke krav til tidsplan Utførelsesrekkefølge angis i prosjekteringsrapport Overvåkning Enkel, kvalitativ kontroll Måling av bevegelser på utvalgte Måling av bevegelser og analyser av punkter konstruksjon

5 Geoteknisk rapport nr Område nr. 1, meter Halselv-Vintersetnes Oversiktskart: tegn. V4101 i rapport Tverrprofil: tegn. V i rapport Stabilitetsberegninger: tegn. V Stabilitetsforhold Stabilitetsberegninger ble utført i de samme profilene som nå for reguleringsplanen. Siden den gang har vi fått laserscannet terrengmodell og supplerende grunnundersøkelser med CPTu som gjør at resultatene nå er noe mer gunstige : På grunn av den relativt høye omrørte skjærstyrken anses det ikke å være fare for retrogressivt eller progressivt brudd. Leiremektigheten er lav, og marbakkanten er tydelig kun på den korte strekningen Krav til materialkoeffisient settes til 1,5. Stabilitetsberegninger er utført med GeoSuite Stabilitet. Tegning Profil m Tiltak V ,51 1,5m skumglass V ,50 2m skumglass V ,51 2m skumglass V ,51 2,5m skumglass V ,57 Ingen V ,53 Ingen For å oppnå tilfredsstillende stabilitet må det på strekningen ca legges skumglass med tykkelse 1,5-2,5m. Overgangene mellom de ulike tykkelsene legges midt mellom de beregnede profilene. Muren på nedsiden av vegen er dimensjonert i bilag 6. Muren må ha minimum dimensjoner 1m i topp og 2m i bunnen. Fremkant fundament må ned på nivå 0,5m under framtidig terreng. Høyden kan maks være 4,2 m totalt, det vil si 3,7m effektiv høyde. Der muren har effektiv høyde under 2m kan den ha dimensjoner 1m oppe og 1m nede. Fundament 0,5m under framtidig terreng. Beregning er vist i bilag Strekningen er preget av setninger og sprekker i vegbanen. Grunnundersøkelsene viser en kile med leire som kommer og går innunder fyllinga. Stabilitetsberegninger viser tilfredsstillende stabilitet, men på grunn av uoversiktlige grunnforhold med tydelige skader på dagens veg velges likevel å forsterke strekningen med to lag geonett og 1m skumglass. Eksakt arbeidsbeskrivelse er i konkurransegrunnlaget. Skjæringene er prosjektert med helling 1:3. Dette skal være stabile hellinger, men det må påregnes at vegetasjonsmasser må legges tilbake. Dette fører til at vegetasjonen raskt reetableres, og det slik ytterligere sikres mot erosjon i den vannførende skråningen : På denne strekningen er det ikke påvist leire, men opplysninger fra lokale tyder på at vegen og terrenget her har seget på en delstrekning. Rapport fra Kummeneje(1983) konkluderer med at Region nord - Ressursavdelingen - Geo- og laboratorieseksjonen Side 5 av 9

6 Geoteknisk rapport nr det er svært stor grunnvannsstrøm i skråningen. Dette har trolig ført til sig. Det er ingen markert eller bratt marbakke. Kummeneje konkluderer med at det ikke er noen fare for sprøbrudd eller plutselige utglidninger, noe som underbygges av disse grunnundersøkelsene. Imidlertid er det svært viktig å ha kontroll på vannet. På grunn av siktforhold gjennom svingen skal det etableres en relativt bred grøft med en mur opp mot bebyggelsen. Dette er en god anledning til å legge ned dyp drenering under muren. Muren må frostsikres godt og bakfyllmassene sikres med fiberduk med gode filter- og gjennomstrømningsegenskaper mot terrenget. Drensledninger legges ned så dypt som mulig og minst 1 meter under bunn grøft og sikres frostfritt utløp gjennom vegfyllinga. Dette gjelder for strekningen ca Setningsforhold Rene setninger skal i utgangspunktet ikke bli noe problem på grunn av de lette fyllmassene som legges inn. Imidlertid er det usikkerheter knyttet til vekslende grunnforhold med leire i foten av fyllinga samt grunnvannsstrømmen på Vintersetnes som kan gi utfordringer på sikt. Ny vegfylling legges der slakere enn dagens fylling, og dette er et viktig tiltak for å hindre eventuelle framtidige glidninger eller sig. 4.3 Område nr. 2, meter Vintersetnes Oversiktskart: tegn. V4103 i rapport Eksisterende veg har en setning i vegbanen på grunn av utvasket fyllingsfot mot sjøen. Ny veg blir liggende i samme område. Region nord - Ressursavdelingen - Geo- og laboratorieseksjonen Side 6 av 9

7 Geoteknisk rapport nr Setningsforhold For å sikre seg mot framtidig sig må foten for ny vegfylling sikres mot bølgeerosjon. Dette er foreslått utført ved å anlegge en kraftig mur. Toppen av denne ligger på kote +2,5. Muren tilpasses til og kobles på fjellknausene på hver side av det utsatte partiet. Ovenfor dette plastres med grov blokk opp til kote Område nr. 3, Oversiktskart: tegn. V4103 i rapport Tverrprofil: tegn. V4130 i rapport Området er tidligere undersøkt i rapport Stabilitetsforhold Ny fyllingsfot blir liggende på eksisterende skulder som har hatt stabilitetsproblemer. Det foreslås at etter at ny veg er sprengt inn i fjellskjæringa, masseutskiftes det under eksisterende veg slik at ny fyllingsfot kommer på berg. Det kan bli nødvendig med noe fortanning av berget for å få tilfredsstillende stabil fot i skrått berg. 4.5 Område nr. 4, meter Smedvika Oversiktskart: tegn. V i rapport Tverrprofil: tegn. V i rapport Stabilitetsforhold Kvikkleira i Smedvika unngås. Kryssområdet anlegges på berg eller med moderate dybder til berg. Tilførselsveg til eksisterende E6 blir liggende i overgang til leire, men med lav fyllingshøyde antas dette å være uproblematisk. Profil blir anlagt på fylling med høyde under 5 meter og med fyllingsskråning 1:4. Eventuelle innslag av leire antas ikke å gi spesielle utfordringer på grunn av slak fylling. Området må ikke brukes til lagring av masser. Fylling må anlegges i full bredde før oppbygging av overbygning. Skråningsmasser kan bestå av stedlige sand- og grusmasser Setningsforhold Leire under fylling i profil vil gi langtidssetninger. Fyllinga bør legges ut så tidlig som mulig i byggeprosessen og avrettes før oppbygging av bærelag og dekke. For øvrig ventes ingen spesielle setningsutfordringer. Region nord - Ressursavdelingen - Geo- og laboratorieseksjonen Side 7 av 9

8 Geoteknisk rapport nr Område nr. 5, meter Larshaugen Oversiktskart: tegn. V4105 i rapport Lengdeprofil: tegn. V4141 i rapport Tverrprofil: tegn. V i rapport Vegen skal legges på ei stor fylling opp mot baksiden av Larshaugen. Bak Larshaugen går den inn i tosidig skjæring ca 7 meter lavere enn eksisterende terreng på det meste Stabilitetsforhold For å få ei såpass stor fylling stabil må all leire masseutskiftes. Massene må tas ut fra toppen og ned. Det masseutskiftes i bredden som faller innenfor 1:1-skråningen fra vegskulder. Graveskråninger i områder med leire skal ikke være brattere enn 1:2 og helst slakere. Dette vil være kritisk i skråningen på høyre side. Eventuelle stabiliserende tiltak kan være aktuelt om det viser seg vanskelig å oppnå slake nok skråninger. Det kan bli nødvendig å grave ut seksjonsvis og støtte opp skråningen med sprengtstein før man fortsetter. Det må påregnes at alle løsmassene må tas ut før fyllinga etableres Setningsforhold Setningsømfintlige jordarter utskiftes under den store fyllinga. Setninger i gjenværende jord antas å være unnagjort i byggefasen. 5 HMS - FORHOLD I henhold til byggherreforskriftene skal det for arbeidet lages byggherrens SHA-plan. Dette kapittelet gjelder risiko i forbindelse geotekniske arbeider ved alle områdene som er omtalt i denne rapporten. Ved utførelse av arbeidet må en ta hensyn til fare for utglidinger. Det er derfor et krav at alt fyllingsarbeid blir utført i henhold til planene. Midlertidige massedeponier skal være avklart med geoteknisk sakkyndige. Graveskråninger skal utføres ikke brattere enn angitt i tegningene i områder med registrerte leireforekomster. Alle tegninger som viser hvordan arbeidet skal utføres ligger i tegningsheftet. Tegningene i denne rapporten inneholder ingen slike detaljer, og vil heller ikke bli oppdatert i byggefasen. I byggefasen skal entreprenøren, for de kritiske arbeidsoperasjonene som bygging av murer, utgraving av utskiftingsmasser og anleggelse av fylling på leire lage risikovurdering (sikker jobbanalyse). Krav om dette skal fremgå av byggherrens SHA-plan. Region nord - Ressursavdelingen - Geo- og laboratorieseksjonen Side 8 av 9

9 Geoteknisk rapport nr REFERANSER Statens vegvesen (2013): Geoteknikk. E6 Alta vest parsell 4/5 Halselv-Møllnes i Alta kommune. Datarapport T41 Halselv-Melsvik. Rapport Norsk Standard (2008): NS-EN NA:2008: Eurocode 7: Geoteknisk prosjektering. Del 1: Allmenne regler. Norsk Standard (2008): NS-EN NA:2008: Eurocode 7: Geoteknisk prosjektering. Del 2: Regler basert på grunnundersøkelser og laboratorieprøver. Statens vegvesen (1997): Laboratorieundersøkelser. Håndbok 014 Statens vegvesen (1997): Feltundersøkelser. Håndbok 015 Statens vegvesen (2009): Geoteknikk i vegbygging. Håndbok 016, utgave av mai 2009 Statens vegvesen (2005): Vegbygging. Håndbok 018 Statens vegvesen (1992): Geoteknisk opptegning. Håndbok 154 Statens vegvesen (2008): Grunnforsterkning, fyllinger og skråninger. Håndbok 274 NGI (2010): En kort oppsummering av NGI s bruk av CPTU i praktisk prosjektering. CPTUseminar Vegdirektoratet 26. april Utarbeidet av Kjell Karlsrud. 12 th Panamerican Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (2003): Recommended Practice for Soft Ground Site Characterization (SHANSEP). Av Charles C. Ladd og Don, J. DeGroot, 10. april Region nord - Ressursavdelingen - Geo- og laboratorieseksjonen Side 9 av 9

10 E6 Alta vest, Halselv-Møllnes T41 Halselv-Melsvik Bilag 2 Målestokk 1:50000 Statens vegvesen

11 :34 BILAG 6 0PPDRAGSNR.: Dimensjonering PROSJEKT: E6 Alta vest, Halselv-Melsvik av tørrmurer PROFIL: i henhold til KOMMENTARER: Dimensjonert for høyeste murhøyde håndbok kap. 9 3,4m ved profil Beta-versjon januar INNDATA Geometri av mur og terrengforhold foran og bak mur m materialfaktor 1,50 1/tan terrenghelning over/bakenfor muren 0,00 p last bak muren inkl. lastfaktor 25,0 H murhøyde inkl. fotdybde 4,2 D murens fotdybde 0,5 d murens helning 3,0 b b ekstra bredde av bunnblokk(er) 0,0 b murens bredde ved bunn 2,0 b t murens bredde øverst 1,0 1/tan terrenghelning foran muren 0,00 r v ruhet bak muren 0,70 vegg spes. tyngde for muren 20,0 Masser bak muren (middel av bakfyll og originale løsmasser) for beregning av jordtrykk a/a e attraksjon/ekv. attraksjon bak mur 5,0 bak spesifikk tyngde bak muren 19,0 bak friksjonsvinkel for matr. bak muren 45,0 Masser under eller foran muren for bæreevneberegningene a under attraksjon under mur 2,0 ' under midl. eff. tyngde for matr. under mur 19,0 under friksjonsvinkel for matr. under muren 30,0 ' over eff. tyngde for matr. over murnivå 19,0 BEREGNING AV JORDTRYKK OG LASTER tan bak mob. friksjonsvinkel bak mur 0,67 d b helning av bakkant mur 10,50 tan under mob. friksjonsvinkel under mur 0,38 murhelning for K -beregning 5,4 s hellende terreng bak mur 0,000 t hellende terreng bak mur 1,700 K A ukorr. jordtrykkskoeffisient 0,233 K korreksjon for hellende vegg 0,881 K A korr korrigert jordtrykkskoeffisient 0,205 E a samlet jordtrykk på bakkant mur 39,3 c 1 tilhørende momentarm 1,49 G v murens vekt 126,0 c 3 tilhørende momentarm 0,60 T A skjærkraft på bakskråning 28,1 c 2 tilhørende momentarm -0,14 R v vertikalresultant 154,1 c 4 tilhørende momentarm 0,84 BEREGNING AV BÆREEVNE e vertikalresultantens eksentrisitet -0,16 b 0 effektiv fundamentbredde 2,00 q v vertikalspenning, gjennomsnittlig 77,1 r b RUHET I FUNDAMENTFUGE 0,646 Krav til r b mindre eller lik 0,80 Krav til maksimal ruhet i fundamentfuge innfridd N bæreevnefaktor 1,6 N q bæreevnefaktor 4,3 f sq red.faktor for skrånende terreng 1,00 f sa red.faktor for skrånende terreng 1,00 v TILLATT OVERFØRT FUNDAMENTTRYKK 78,8 Krav v > q v og r b < krav OK Krav til maksimalt tillatt overført fundamenttrykk innfridd P:\20EV00006A_00004\PROF-byggeplan\02_Fag\Geoteknikk\Geosuite\Beregning\Dim av Tørrmur profil 18680

12 :42 BILAG 7 0PPDRAGSNR.: Dimensjonering PROSJEKT: E6 Alta vest, Halselv-Melsvik av tørrmurer PROFIL: i henhold til KOMMENTARER: Fri murhøyde under 2m håndbok kap. 9 Beta-versjon januar INNDATA Geometri av mur og terrengforhold foran og bak mur m materialfaktor 1,50 1/tan terrenghelning over/bakenfor muren 0,00 p last bak muren inkl. lastfaktor 25,0 H murhøyde inkl. fotdybde 2,5 D murens fotdybde 0,5 d murens helning 3,0 b b ekstra bredde av bunnblokk(er) 0,0 b murens bredde ved bunn 1,0 b t murens bredde øverst 1,0 1/tan terrenghelning foran muren 0,00 r v ruhet bak muren 0,70 vegg spes. tyngde for muren 20,0 Masser bak muren (middel av bakfyll og originale løsmasser) for beregning av jordtrykk a/a e attraksjon/ekv. attraksjon bak mur 5,0 bak spesifikk tyngde bak muren 19,0 bak friksjonsvinkel for matr. bak muren 45,0 Masser under eller foran muren for bæreevneberegningene a under attraksjon under mur 2,0 ' under midl. eff. tyngde for matr. under mur 19,0 under friksjonsvinkel for matr. under muren 30,0 ' over eff. tyngde for matr. over murnivå 19,0 BEREGNING AV JORDTRYKK OG LASTER tan bak mob. friksjonsvinkel bak mur 0,67 d b helning av bakkant mur 3,00 tan under mob. friksjonsvinkel under mur 0,38 murhelning for K -beregning 18,4 s hellende terreng bak mur 0,000 t hellende terreng bak mur 1,700 K A ukorr. jordtrykkskoeffisient 0,233 K korreksjon for hellende vegg 0,638 K A korr korrigert jordtrykkskoeffisient 0,149 E a samlet jordtrykk på bakkant mur 8,2 c 1 tilhørende momentarm 0,83 G v murens vekt 50,0 c 3 tilhørende momentarm 0,08 T A skjærkraft på bakskråning 9,6 c 2 tilhørende momentarm -0,28 R v vertikalresultant 59,6 c 4 tilhørende momentarm 0,14 BEREGNING AV BÆREEVNE e vertikalresultantens eksentrisitet -0,36 b 0 effektiv fundamentbredde 1,00 q v vertikalspenning, gjennomsnittlig 59,6 r b RUHET I FUNDAMENTFUGE 0,344 Krav til r b mindre eller lik 0,80 Krav til maksimal ruhet i fundamentfuge innfridd N bæreevnefaktor 3,2 N q bæreevnefaktor 5,7 f sq red.faktor for skrånende terreng 1,00 f sa red.faktor for skrånende terreng 1,00 v TILLATT OVERFØRT FUNDAMENTTRYKK 93,3 Krav v > q v og r b < krav OK Krav til maksimalt tillatt overført fundamenttrykk innfridd P:\20EV00006A_00004\PROF-byggeplan\02_Fag\Geoteknikk\Geosuite\Beregning\Dim av Tørrmur under 2m

13

14

15

16

17

18