Geoteknikk. E6 Hp02:Jansnes-Halselv. Byggeplan. Storelva bruer. Ressursavdelingen. Nr Region nord

Transkript

1 Geoteknikk E6 Hp02:Jansnes-Halselv. Byggeplan. Storelva bruer O Pp Pp Dd Rr aa gg Te R eks ns uo rl os ag vi ad ve dl ien lgi ne gn e n Nr Region nord Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjonen

2 Oppdragsrapport Nr Labsysnr. N50256 Region nord Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjonen Geoteknikk E6 Hp02:Jansnes-Halselv. Byggeplan. Storelva bruer UTM-sone Euref89 Ø-N Grunnundersøkelser med tanke på pelfundamentering av bruene. Totalsonderinger i de fleste pelepunktene og 54mm prøver for bestemmelse av jordstøtte og innspenningsnivå for pelene. Dreietrykksonderinger og CPTU er utført for vurdering av totalstabilitet. Oppdragsgiver: Torbjørn Jørgensen 8 Dato: Antall sider: Antall vedlegg: Kommune nr Kommune ALTA Utarbeidet av (navn, sign.) Oddbjørn Johnsen 3 Antall tegninger: Papirarkivnummer Sammendrag Seksjonsleder (navn, sign.) Leif Jenssen Kontrollert oleanh RAPPORTEN ER FORELØPIG OG GJELDER KUN FOR STORELVA BRU Grunnundersøkelsene omfatter i alt 4 totalsonderinger, 4 dreietrykksonderinger, 4 trykksonderinger (CPTU) og opptak av 3 uforstyrrede prøveserier. Grunnforholdene er ekstremt vanskelige med bløt kvikkleire ned til 22-28m dyp. Ugunstigste forhold er på sørsiden av brua ved akse 2 hvor det fra 6-9m dyp er leire med en uomrørt skjærfasthet rundt 8 kpa. Over disse massene øker fastheten gradvis til meget faste grusige masser helt i toppen. På ca m dyp er det overgang til et fast sandige/grusige masser med noe innhold av stein.dette antas å være bunnmorene. Det er ikke registrert fjell ved noen av boringene. Ramming av store stålrørspeler i bløt kvikkleire kan utløse omfattende skred i området med uoversiktelige konsekvenser. Det er derfor helt nødvendig å utføre slik peling etter metoden PEL I PEL Metoden utføres som følger: 1. Et åpent stålrør (ytterrør) rammes ned i leirmassene. Dimensjoner: Ø=914x Etter hvert som røret trenger ned i leira, grabbes leire ut på innsiden av pelen. 3. Når ytterrøret har nådd fast lag(morene), rammes røret cm ned i dette laget. 4. Hovedpelen(innerpelen) heises ned i ytterpelen. Dim. innerpel: Ø=711x12 5. Hovedpelen rammes ned inntil at pelekriteriet for bæreevne oppnås. 6. Mellomrommet mellom ytter- og innerrør støpes ut med betong til 5m under topp pel De øverste 5 m av mellomrommet skal fylles opp med gradert sand/grus 0-16 Emneord: Kvikkleire pelefundamentering Distribusjonsliste Antall Distribusjonsliste Antall Torbjørn Jørgensen Linda Hansen 1 1 Tor Brattgjerd Arnjot Eriksen 1 1

3

4 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr. INNHOLDSFORTEGNELSE INNHOLDSFORTEGNELSE... 3 VEDLEGGSOVERSIKT INNLEDNING TIDLIGERE UNDERSØKELSER MARK- OG LABORATORIEUNDERSØKELSER GRUNN- OG FUNDAMENTERINGSFORHOLD Geoteknisk prosjektklasse Kjørebru og G/S-bru over Storelva Grunnforhold Valg av geotekniske parametere Stabilitetsforhold Setningsforhold Peling Tilløpsfyllinger Grunnforhold Valg av geotekniske parametere Stabilitetsforhold Setningsforhold VIDERE ARBEIDER HMS - FORHOLD REFERANSER... 8 VEDLEGGSOVERSIKT Bilag 1A: Tegningsforklaring (for geotekniske kart og profiler) Bilag 2: Oversiktskart i målestokk 1: i (A4 format) Bilag 3: Borpunktoversikt Målestokk Format Tegn. V306:Plan og profiler - Storelva 1:200 A1 V320:Peletegning Storelva bru 1:100/1:10 A3 K100: Detaljer - peler 1:200 A1 Region nord - Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjon Side 3 av 8

5 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr. 1 INNLEDNING Etter oppdrag fra prosjekt Nord har Geo- og laboratorieseksjonen i region nord utført grunnundersøkelser og foretatt geotekniske vurderinger for nye bruer over Storelva og Halselv på ny E6 mellom Jansnes og Halselv. Bilag 2 viser er oversiktskart i målestokk 1: for området. 2 TIDLIGERE UNDERSØKELSER Under utredning av prosjektet ble det utført grunnundersøkelser i området. I den grad disse undersøkelsene har betydning for våre nye vurderinger er de også tatt med i vår nye rapport. 3 MARK- OG LABORATORIEUNDERSØKELSER Grunnundersøkelsene omfatter i alt 4 totalsonderinger, 4 dreietrykksonderinger, 4 trykksonderinger (CPTU) og opptak av 3 uforstyrrede prøveserier. Undersøkelsene er utført i to perioder mellom og Alle boringer er innmålt med totalstasjon som normalt gir nøyaktigheter for xyz-koordinatene innenfor ±1 til 3 cm. En samlet oversikt over plassering, bordybder og data for identifisering av de forskjellige boringene framgår av bilag 3. Plasseringen av alle borpunkt er vist på oversiktskart på tegn. V306 De opptatte prøveseriene er analyserte ved vårt laboratorium i Nordkjosbotn med hensyn til korngradering og vanninnhold for alle samt i tillegg også styrkeegenskaper for de uforstyrrede prøvene. Prøver er også sendt til vegvesenets sentrallaboratorium for triaksialanalyse. Resultatene fra totalsonderingene og laboratorieanalysene av prøveseriene framgår av de aktuelle tverrprofilene i tegn. V303 til V306 Region nord - Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjon Side 4 av 8

6 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr. 4 GRUNN- OG FUNDAMENTERINGSFORHOLD 4.1 Geoteknisk prosjektklasse I henhold til NS3480 og ut fra en vurdering av skadekonsekvens og vanskelighetsgrad er geoteknisk prosjektklasse satt til klasse 3. Skjema for valg av geoteknisk prosjektklasse er vist på side 2 i rapporten. Ut fra prosjektklassen samt en vurdering av skadekonsekvens og bruddmekanismen er nødvendige materialkoeffisienter, γ m satt til 1.6 for både totalspenningsanalyse (s u ) og for effektivspenningsanalyse (aφ). Omfang av kontroll i byggefasen er i utgangspunktet definert etter valgt prosjektklasse og følgende tabell: Geoteknisk Prosjektklasse 1 Kontroll i byggefasen Kontroll av at forutsetningene på byggeplassen stemmer med prosjekteringsforutsetningene. Enkel rapportering. 2 Kontroll av at forholdene på byggeplassen stemmer med prosjekteringsforutsetningene. Tilsyn under viktige faser av arbeidet, og eventuelt instrumentering av særlige viktige konstruksjonsdeler eller operasjoner. Regelmessig rapportering. 3 Kontroll av at forutsetningene på byggeplassen stemmer med prosjekteringsforutsetningene. Kontinuering tilsyn under høyt kvalifisert ledelse i viktige faser av arbeidet, og eventuelt instrumentering og byggeplasslaboratorium. Supplerende undersøkelser og prøving. Regelmessig rapportering. Sluttrapportering. 4.2 Kjørebru og G/S-bru over Storelva Oversiktskart med profiler: tegn. V306 Peletegning med brusnitt: tegn. V320 Detaljtegning av peler: tegn. K Grunnforhold Grunnforholdene er ekstremt vanskelige med bløt kvikkleire ned til 22-28m dyp. Ugunstigste forhold er på sørsiden av brua ved akse 2 hvor det fra 6-9m dyp er leire med en uomrørt skjærstyrke rundt 8 kpa. Over disse massene øker styrken gradvis til meget faste grusige masser helt i toppen. På nordsiden av brua er det overgang til siltig leire med hovedsakelig skjærstyrke ca. 20kPa. Kvikkleire er ikke registrert, men stedvis er det registrert meget sensitiv og i enkelte lag også meget bløt siltig leire. Videre ned er det overgang til leirig silt. Topplaget er her noe mindre fast enn sørsiden. En må regne med at også her i området er det kvikkleirelag innenfor innflytelsessonen fra normal peling. På ca m dyp er det overgang til et fast sandige/grusige masser med noe innhold av stein. Dette antas å være bunnmorene. Det er ikke registrert berg ved noen av boringene. Region nord - Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjon Side 5 av 8

7 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr Valg av geotekniske parametere Følgende parametere gjelder: Sandig grusig topplag: φ=34 a=0 γ=19 M=2500 Leire: φ=22 a=5 γ=18 m=10 Siltig leire φ=24 a=0 γ=18 m=20 Grusig sandig steinig mat.(morene) φ=40 a=20 γ=18,5 M= Stabilitetsforhold Ramming av store stålrørspeler i bløt kvikkleire kan utløse omfattende skred i området med uoversiktelige konsekvenser. Det er derfor helt nødvendig å utføre slik peling etter metoden pel i pel. Metoden utføres som følger: 1. Et åpent stålrør (ytterrør) rammes ned i leirmassene. Dimensjoner: Ø=914x Etter hvert som røret trenger ned i leira, grabbes leire ut på innsiden av pelen. 3. Når ytterrøret har nådd fast lag(morene), rammes røret cm ned i dette laget. 4. Hovedpelen(innerpelen) heises ned i ytterpelen. Dim. innerpel: Ø=711x12 5. Hovedpelen rammes ned inntil at pelekriteriet for bæreevne oppnås. 6. Mellomrommet mellom ytter- og innerrør støpes ut med betong. Hensikten med metoden er å unngå fortrengning av eksisterende kvikkleire ved peling og redusere skredfare. Inner-røret har en diameter som er ca. 20cm mindre enn ytter-røret. Innerrøret skal påsveises avstandsholdere slik at pelen blir sentret i forhold til ytter-røret. Utstøpingen skal utføres opp til 5m under topp pel, resten av mellomrommet skal fylles opp med gradert sand/grus Setningsforhold Det vil være setninger i størrelsesorden 2-4mm på de pelefundamenterte bruene. På sidefylling sør vil ikke få tilleggsbelastninger i forhold til dagens situasjon, derimot vil det bli setninger i størrelsesorden 20-50mm på nordre fylling, mest på elvens oppstrømside. Kjørebrua bør utføres med setningsfordelingsplate Peling. Rammeutstyret skal være fallodd med minimum rammeenergi på 54kNm ved 1m fallhøyde. Pelene skal utføres med hul mørtelfylt pelespiss. En må være forberedt på at det kan bli behov for å bore gjennom pelespissen for kløyving eller demolering av steinblokker. Det er svært viktig at ytter- røret verken peles for langt eller for kort ned i morene (0,2-0,3m). Pele-kriteriet er min. 10mm pr.10 slag ved 20kNm rammeenergi. Dette skal oppnås på tre etterfølgende serier med 10 slag. Hovedpelenes lengde under UK endebjelke, vil være 27-32m beregnet ut fra statisk bæreevneberegning. På tegning V320 er det angitt et antatt grensenivå mellom leire og morene. Dette viser at lengden på ytterrøret vil være 23-27m. Region nord - Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjon Side 6 av 8

8 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr. 4.3 Tilløpsfyllinger Oversiktskart med profiler: tegn. V Grunnforhold Grunnforholdene er i hovedsak lik de ovenfor beskrevne for brua Valg av geotekniske parametere Samme parametervalg som for bruene Stabilitetsforhold Stabiliteten av eksisterende vegfylling er noe for lav i forhold til kravet om sikkerhet γ m =>1,6. Eksisterende veg utenfor ny fylling legges i helning 1:3 ned mot sjøen som vist på plan og profiler på tegning V Setningsforhold På sidefylling sør vil ikke få nevneverdige tileggsbelastninger i forhold til dagens situasjon, derimot vil det bli setninger i størrelsesorden 20-50mm på nordre fylling, mest på elvens oppstrømside. 5 VIDERE ARBEIDER Poretrykksmålinger vil bli utført i byggeperioden for å redusere risikoen for utglidning. 6 HMS - FORHOLD I henhold til byggeherreforskriftene skal det for dette arbeidet lages byggherrens HMS-plan. Dette kapittelet gjelder risiko i forbindelse geotekniske arbeider ved bruarbeidene. Ved utførelse av arbeidet må en ta hensyn til fare for overbelastning av grunnen. Det er derfor et krav at enhver lagring av masser og utstyr nær byggeplassen skal vurderes av entreprenøren og dokumentasjon av beregninger/vurderinger skal oversendes byggeherren til godkjenning. I byggefasen skal entreprenøren, for de kritiske arbeidsoperasjonene som peling og eventuell spunting, lage risikovurdering (sikker jobbanalyse). Krav om dette skal fremgå av byggherrens HMS-plan. Region nord - Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjon Side 7 av 8

9 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr. 7 REFERANSER Norsk Standardiseringsforbund (1988): Geoteknisk prosjektering. Fundamentering, grunnarbeider, fjellarbeider, NS3480 Statens vegvesen (1997): Laboratorieundersøkelser. Håndbok 014 Statens vegvesen (1997): Feltundersøkelser. Håndbok 015 Statens vegvesen (1992): Geoteknikk i vegbygging. Håndbok 016, 2. utgave Statens vegvesen (2004): Vegbygging. Håndbok 018 Statens vegvesen (1992): Geoteknisk opptegning. Håndbok 154 Statens vegvesen (1993): Sikring av vegfyllinger. Håndbok 165 Statens vegvesen (1993): Oppbygging av fyllinger. Håndbok 176 Statens vegvesen (1994): Jakobine.xls. Program for stabilitetsberegninger. Intern rapport nr Statens vegvesen (2000): Gpsexcel.xls. Program for beregning av skråningsstabilitet. Intern rapport nr Statens vegevesen (1993): ARMOD - program for beregning av armert jord. Støttekonstruksjoner. Brukerbeskrivelse for PC-versjon. Intern rapport nr A.A. Balkema Publishers (2002) Plaxis 2D - version 8, finite element code for soil and rock analyses Statens vegevesen (1993): Setningsprogrammet TID. Program for beregning av setningenes tidsforløp. Brukerbeskrivelse for PC-versjon. Intern rapport nr Statens geotekniska institut (2000): Användarmanual Conrad versjon Region nord - Ressursavdelingen Geo- og laboratorieseksjon Side 8 av 8

10

11

12

13

14 E6 Hp 02 Jansnes - Halsnes N Bru over Storelva Oversiktskart - Bilag 2 Dato: 06/06/08 Målestokk 1:50000 Statens vegvesen Region nord

15 Oppdragsnr: Grunnundersøkelse: E6 Storelva bru Vegmodell: / Rev.Nr.: X Y Z Krit. Jordart s u (Serie nr.) w % s u (kpa) , ,7 3, Dreie-trykksondering 26, Steinete til 3.0 m, Vannst. 2,1 m , ,7 3, Prøveserie 9,8 0 Leire T ,4 1, , ,7 3, Trykksondering (CPT) 15, , ,7 3, Trykksondering (CPT) 11, , ,2 3, Totalsondering 34, , ,1 3, Totalsondering 33, , ,5 3, Dreie-trykksondering 26, , ,5 3, Totalsondering 34, , ,3 3, Prøveserie 13,8 0 Kvikkleire T ,8 0, , ,3 3, Totalsondering 35, , ,5 3, Dreie-trykksondering 24, Steinete til 3,0 m, forboret , ,5 3, Prøveserie 13,0 0 Kvikkleire T ,1 0, , ,5 3, Trykksondering (CPT) 10, Bor i fjell Kritisk jordart (kpa) S t Merknad Fjell kote Hull nr. Koordinater, NGO akse 7 Dato Type unders. Bordyp i løsmass Profil Avsett , ,3 3, Dreie-trykksondering 24, Forboret 1,6 m gjennom vegfylling, steinete til 3,2 m, Vannst. 1,7 m? , ,3 3, Trykksondering (CPT) 10, , ,3 3, Poretrykk 4,0 og 7,0 m Markarbeidsliste Side 1 av 1

16

17

18