Geoteknikk. Fv. 7 Gang-og sykkelveg Søndre Brevik. Oppdrag OPPDRAG. Teknologiavdelingen. Ressursavdelingen. Nr

Transkript

1 Geoteknikk Fv. 7 Gang-og sykkelveg Søndre Brevik Oppdrag OPPDRAG Teknologiavdelingen Ressursavdelingen Nr Region øst Ressursavdelingen Veg- og geoteknisk seksjon

2 Oppdragsrapport Nr Labsysnr Region øst Ressursavdelingen Veg- og geoteknisk seksjon Geoteknikk Fv. 7 Gang-og sykkelveg Søndre Brevik Grunnundersøkelser og Geoteknisk vurdering rapport UTM-sone Euref89 Ø-N Oppdragsgiver: Antall sider: Veg-og gateplanlegging, v/anne Orheim 8 Dato: Antall vedlegg: Kommune nr. Kommune Utarbeidet av (navn, sign.) Antall tegninger: 211 VESTBY Murad Sani Sayd Papirarkivnummer Seksjonsleder (navn, sign.) Kontrollert Hege Catherine Tvete Karlsen Aina K. Anthi Sammendrag Etter oppdrag fra seksjon veg-og gateplanlegging (Oslo) har Berg og Geoteknikk seksjon i Region Øst utført grunnundersøkelser og geoteknisk vurderinger for gang- og sykkelveg prosjektet langs Fv 7, i Søndre Brevik, HP 01, km 0,0 til km 0,400. Grunnforholdene på stedet er middels fast leire i toppen som gradvis og relativt raskt går over i meget bløt/kvikkleire. Fastleire/morene følger deretter over fjell overflate Emneord: Distribusjonsliste Antall Distribusjonsliste Antall Anne Orheim Aina K. Anthi 1 1

3 Geoteknisk rapport nr GEOTEKNISK KATEGORI/KONSEKVENSKLASSE Geoteknisk kategori Konsekvens-/ pålitelighetsklasse Konsekvensklasse Geoteknisk kategori 1 CC1/RC1 CC1 Geoteknisk kategori 2 CC2/RC2 CC2 Geoteknisk kategori 3 CC3/RC3 ev RC4 CC3 Beskrivelse Iiten konsekvens i form av tap av menneskeliv, og små eller uvesentlige økonomiske, sosiale eller miljømessige konsekvenser Middels stor konsekvens i form av tap av menneskeliv, betydelige økonomiske, sosiale eller miljømessige konsekvenser Stor konsekvens i form av tap av menneskeliv, eller svært store økonomiske, sosiale eller miljømessige konsekvenser Geoteknisk prosjekterende Kategori/konsekvensklasse er fastsatt av Enhet/navn Signatur Dato Murad Sani Sayd murad.sayd@veg vesen.no Digitalt signert av murad.sayd@vegvesen.no DN: cn=murad.sayd@vegvesen.no Dato: :59:57 +02'00' Oppdragsgiver Statens vegvesen, region øst, veg-og gateplanlegging-oslo, v/anne Orheim Kvikkleire i området Kommentarer til valg av geoteknisk kategori/konsekvensklasse (pålitelighetsklasse) PROSJEKTKONTROLL Grunnleggende kontroll Enhet/Navn Signatur Dato Statens vegvesen, region øst, Berg-og geoteknikk v/ Murad S. & Louise W. murad.sayd@veg vesen.no Digitalt signert av murad.sayd@vegvesen.no DN: cn=murad.sayd@vegvesen.no Dato: :01:39 +02'00' Kollegakontroll Aina K. Anthi Utvidet kontroll Uavhengig kontroll Godkjent Kontrollform Prosjektering Utførelse Kontrollklasse Grunnleggende utvidet systematisk Uavh. eller Intern Kollegakontroll Basis Uavhengig kontroll kontroll kontroll kontroll kontroll B (begrenset) kreves kreves ikke kreves ikke kreves kreves ikke kreves ikke N (normal) kreves kreves kreves ikke kreves kreves kreves ikke U (utvidet) kreves kreves kreves kreves kreves kreves Region øst - Ressursavdelingen - Veg- og geoteknikk Side 2

4 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr INNHOLDSFORTEGNELSE INNHOLDSFORTEGNELSE... 3 VEDLEGGSOVERSIKT INNLEDNING/ORIENTERING TIDLIGERE UNDERSØKELSER MARK- OG LABORATORIEUNDERSØKELSER GRUNN- OG FUNDAMENTERINGSFORHOLD Geoteknisk prosjektklasse Område Vurdering av Grunnforhold (profil ) Vurdering av Grunnforhold (profil ) Valg av geoteknisk parametere og bæreevnegruppe VIDERE ARBEIDER (Kontroll arbeid i anleggsfase) REFERANSER... 8 VEDLEGGSOVERSIKT Side 2 : Skjema for valg av prosjektklasse Vedlegg 1: Tegningsforklaring (for geotekniske kart og profiler) Vedlegg 2: Oversiktskart(NGU løsmassekart) i målestokk 1:2 000 i (A4 format) Målestokk Format Tegn. V001: Borplan 1:2000 A3 V002: utførte Borplan og borprofil, 1:250(profil)/1:1000(plan) A3 Vedlegg 3: Rutine trykkforsøk-borprofil, Borhull 4 og 6 Vedlegg 4: Korngradering Borhull 4 og 6 Vedlegg 6: Treaksial forsøk, Type CIUA-4 Vedlegg 7: Stabilitetsberegninger A4 A4 A4 A4 1 INNLEDNING/ORIENTERING Etter oppdrag fra seksjon veg-og gateplanlegging (Oslo) har Berg og Geoteknikk seksjon i Region Øst utført grunnundersøkelser og geoteknisk vurderinger for gang- og sykkelveg prosjektet langs Fv 7, i Søndre Brevik, HP 01, km 0,0 til km 0,400. Bilag 2 viser et oversiktskart av NGUs løsmassekart i målestokk 1:2000 for området. Region Øst- Ressursavdelingen Seksjon Veg og Geoteknikk Side 3 av 8

5 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr TIDLIGERE UNDERSØKELSER Det finnes ingen tidligere utført grunnundersøkelser i våre arkiv(vegdatabank). Men Multiconsult har utført grunnundersøkelser i fbm opparbeidelsen av kjørearealer rundt bygget til Rema 1000 Brevik Torg i Son, Resultat fra undersøkelsene viser at grunnforholdene på stedet er middels fast leire i toppen som gradvis og relativt raskt går over i meget bløt og meget sensitiv leire. Denne informasjonen var utgangspunkt for planlegging av videre grunnundersøkelse for prosjektet. 3 MARK- OG LABORATORIEUNDERSØKELSER Grunnundersøkelsene omfatter i alt 6 stk. totalsonderinger, og 4 stk. vingeboringer samt prøvetaking med stempelprøvetaker i 2 punkter. I tillegg er 1 stk. vannstandsrør installert til å følge poretrykksutviklingen i hele prosjekteringsperioden. Undersøkelsene er utført i løpet av uke 19 og 20, Nye boringer er innmålt med totalstasjon som normalt gir nøyaktigheter for xyz-koordinatene innenfor 1 mm En samlet oversikt over plassering, bordybder og data for identifisering av de forskjellige boringene framgår av tegninger V001-V019. Plasseringen av alle borpunkter er vist på borplanen, tegn. V002. De opptatte prøveseriene er analyserte ved Vegvesenets sentrallaboratorium i Oslo med hensyn til korngradering, vanninnhold og styrkeegenskaper for alle prøvesylinderne. Resultatene fra laboratorieanalysene av prøveseriene framgår i bilag 3 til 4. 4 GRUNN- OG FUNDAMENTERINGSFORHOLD 4.1 Geoteknisk prosjektklasse I henhold til Eurocode(NS-EN 1990 og NS-EN 1997) ut fra en vurdering av skadekonsekvens og vanskelighetsgrad er geoteknisk prosjektklasse satt til klasse CC2. Dette valg fremkommer ut fra følgende kriterier: Skadekonsekvens = alvorlig med sprøttbruddmekanisme, og Vanskelighetsgrad = middels. Skjema for valg av geoteknisk prosjektklasse er vist på side 2 i rapporten. 4.2 Område Oversiktskart som viser området NGUs løssemassekart: Bilag 1 Region Øst- Ressursavdelingen Seksjon Veg og Geoteknikk Side 4 av 8

6 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr Vurdering av Grunnforhold (profil ) NGU løssemassekart på strekningen viser at planlagte g/s-veg ligger på tykk havavsetning. Etter bakgrunnsinformasjon fra tidligere utført grunnundersøkelser i området, ble det bestemt å utføre grunnundersøkelse for prosjektet. Det ble tatt to totalsonderinger mellom profil 0,0 og 120 langs planlagte g/s-veilinje. Grunnundersøkelsene viser at grunnforholdene er tørrskørpe/siltig leire ned til ca. 0,9-1,0 meter dybde under terreng, og fjelloverflate deretter. Det forventes ikke stabilitets og setningsproblemer pga g/s-vegbyggingen på den strekning. Derfor kan overbygging for g/s-veg og relatert VA og drenering byggeplaner utføres som planlagt Vurdering av Grunnforhold (profil ) Det ble også tatt fire totalsonderinger og vingeboringer mellom profil 120 og 270 langs planlagte g/s-veilinje. Prøveserien ble tatt ved profil 170 og 270. Dybde til fjell varierer fra kotenivå 4 moh(profil 120) til kotenivå -5 muh(profil 270). Sonderingen og vingeboringene viser et tørrskørpelag ca 1-2 meter tykkelse. Derunder ligger det et lag av bløt/kvikk leire med tykkelse som varierer fra 1 meter på profil 120 til ca 5 m på profil 300. Grunnforholdene på stedet er middels fast leire i toppen som gradvis og relativt raskt går over i meget bløt, definert som kvikkleire. Fastleire/morene følger deretter over fjell overflate. (Se tegning V002) Løsmassene er meget telefarlige. Kornfordeling forsøkene stemmer med også at materialet i område er telefarlig materiale, T4. Det må derfor sikres at det er nødvendig frostisolasjon også i byggeperioden. Videre står vanninnholdet mellom % på 1-2 m dybde (iflg. Prøveserie hull 4) og står høyt opptil % på dybde 2-4 m (iflg. Hull 6). Kvikk/sensitiv leire med slikt høyt vanninnhold ligger på dybde 2 m under terreng. Kvikkleirens skjærstyrke er S u rundt 8-15 kn/m 2, som er ganske bløt Grunnvannstand Det ble satt ned piezometre for måling av grunnvannstanden på 5 m dybde ved hull 6 i borplanen, ca profil 240. Resultatet viser at grunnvannstanden står høyt på ca 0,65 m under terreng Valg av geoteknisk parametere og bæreevnegruppe Materialfaktoren bestemmes i hht Håndbok 016 kapittel figur 0.3. Følgende materialfaktor ble benyttet: Materialfaktor = γ m = 1,5 benyttes i beregningene ut fra vurdering av: skadekonsekvens = alvorlig bruddsituasjon = kontraktant brudd (for kvikkleire) Tyngdetettheten i topplaget/tørrskorpe laget (0-2 m under terreng) er 20 kn/m 2. Tyngdetettheten i det bløtelag (2 m nedover under terreng) er 17,5 kn/m 2 iflg. laboratorieundersøkelsene. (Vedlegg 4) Udrenert skjærstyrke fra prøveserier tatt under 2 m dybde varierer 8-20 kpa (iflg. enaksial og konusforsøk fra Hull 6 og Hull 4) (Vedlegg 4) Det ble også utført et treaksialforsøk(aktiv type-4 til å simulere stabilitet av skjæringsskråningen for VA og drenering arbeid) på én jordprøve fra dybde 2,5 m under terreng. Skjærstyrkeparametrene, S ua ut fra forsøket vurdert som en verdi på ca. 13 kpa (ved 2 % tøyning). Ut fra disse parameterne, stabilitetsvurdering av VA og drenering grøft utgraving ble Region Øst- Ressursavdelingen Seksjon Veg og Geoteknikk Side 5 av 8

7 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr gjennomført. Resultater viser lav sikkerhetsfaktor mot gliding for skjæringsskråninger 1:1 og brattere. Vedlegg 7. Derfor er det nødvendig å etablere tiltak for å sikre grøft arbeidet på den strekningen. Avlastning av grøftsider ned til bunn nivå av overvannsledning og rampe til fundament for sandfangkum samt sikring av tverr grøftsider med avstivet stålspunt/grøftkasser kan være et tiltak til å sikre stabiliteten. Innblanding med kalk og sement i bløte massene er også et godt alternativ. Det er viktig at g/s-vegen blir dimensjonert med tilstrekkelig overbygningstykkelse for å unngå mulige teleskade pga tynn overbygning. Men det er også veldig viktig at utgravingsarbeid bør begrenses slik at graving ikke skjer i sensitiv/kvikk leire fordi slike massene mister mye styrke ved slike bevegelser(ikke dypere enn 2 m dybde iflg stabilitetsberegninger). Stabilitetsberegninger viser at en åpen grøftutgraving med grøftskråning 1:1, ved grøfter dypere enn 2 m, har for liten sikkerhet mot utglidning. Tiltakene kan være avlastning rundt grave skråning når det gjelder, eller sikring med avstivet stålspunt/grøftkasser og/eller grunnforsterkning med kalk og sement peler. For å sikre g/s-vegen mot mulig skader pga utfordringer relatert til utbygging i bløt grunn kan det være en fordel å etablere en stiv overbygningskonstruksjon ved bruk av jordarmering på strekningen mellom ca profil 200 og 360. Dette gjøres ved bruk av stive geonett som armering av knust fjell masser. Eksempel prinsipp skisse for overbyggingen for denne strekningen vist på figur nedenfor. Vi benytter følgende dimensjonerende grunnforhold på stedet ut fra resultat av grunnundersøkelsene: Silt og leire, T4, S u 25 kn/m 2. Antar S u = ca kn/m 2 i noe oppbløtt situasjon. Bæreevnegruppe 6 - Silt og leire, T4, S u 25 kn/m 2 Følgende oppbygging som prinsippskisse forslag for overbyggingen av g/s-veg (mål til venstre i mm): (.. +..) 50mm Dekke, asfalt 2 lag Ab evt. Ab + Ab m 100 Bærelag, knust fjell Fk 0-60 mm 200 Øvre forsterkningslag, knust fjell F k 0-60 mm Stivt geonett, strekkstyrke 30 kn/m i begge retninger Nedre forsterkningslag, knust fjell F k mm 800 Stivt geonett, strekkstyrke 30 kn/m i begge retninger Fiberduk(klasse 3) Undergrunn, bløt leire, T4. Region Øst- Ressursavdelingen Seksjon Veg og Geoteknikk Side 6 av 8

8 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr Ved valg av armering skal det tas hensyn til samvirkeegenskaper mellom armeringen og de materialene den skal brukes sammen med. Ved bruk av geonett skal steinstørrelse og nettets rutestørrelse tilpasses hverandre for å oppnå god låsing Grøfter, kummer og rør Avlastning av grøftsider ned til bunn av overvannsledning nivå og rampe til sandfangkum fundament nivå langs lengderetning vil sikre grøftearbeidet. Tverr grøftsider skal støttes ved hjelp av grøftkasse.(se figur nedenfor) Bunnforsterkning for fundamentering av sandfangkummer må gjøres for å hindre ujevne setninger og ledningsbrudd og dermed til å sikre jevnt fall og fullføre andre funksjonskrav til ledningene. Dette kan gjøres ved hjelp av masseutskifting av den bløtte masse og erstatte med vanlig fyll material lagt på fiberduk. Der fyllt masse bør komprimeres minst i henhold til krav til normal komprimeringskrav i NS Det er forutsettes derfor at utgraving for sandfangkum blir ned til relativ fastlagsnivå og deretter fylles tilbake med vanlig fyllingmasse til enkelt fundament nivå. Terreng rundt bygget må utformes slik at det blir fall vekk fra det. Terrengnivå Utgraving nivå for overvannsled. Fig. grøft prinsipp for sandfangkummer SF Kumring 2,00 m 2 1 Grøftkasse ned til fastlag Følgende tabell viser oversikt over utgraving arbeidet av sandkummer med eventuelle grøftstøtte typer Sandfangkummer SF 60 SF 5 SF 6 SF 7 SF 8 Utgraving dybde for grøftkasse ned til: på planlagtnivå på planlagtnivå 4 m under terreng eller kalk-sement innblanding i bløt massene spunt eller kalk-sement innblanding i bløt massene spunt(ca 7 m under terreng) eller kalk-sement innblanding i bløt massene 5 VIDERE ARBEIDER (Kontroll arbeid i anleggsfase) Det presiseres at det er bløt kvikkleire i området. (profil ) Mindre glidning/bevegelse i massene kan få store konsekvenser. Det er derfor viktig med god kontroll under alle faser. Grunn arbeidene må utføres slik at ikke blir oppbløtte masser under traubunnen/ fundamentene. Eventuelle oppbløtte masser må fjernes og erstattes med velgradert steinmasser lagt på fiberduk. Vi spesielt pekes på at alle mellomlagringer av masser på tomta må vurderes i hvert enkelt tilfelle. Det er derfor viktig at det etableres en god kontrollplan som sikrer at en vet hvordan grunnforholdene er og har kontroll på at utførelsen følger de beskrivelser som er definert over. Region Øst- Ressursavdelingen Seksjon Veg og Geoteknikk Side 7 av 8

9 Geoteknisk rapport nr. SVEIS saks-/dokumentnr REFERANSER Norsk Standardiseringsforbund (1988): Geoteknisk prosjektering. Fundamentering, grunnarbeider, fjellarbeider, NS3480 Statens vegvesen (1997): Laboratorieundersøkelser. Håndbok 014 Statens vegvesen (1997): Feltundersøkelser. Håndbok 015 Statens vegvesen (2005): Geoteknikk i vegbygging. Håndbok 016, 3. utgave Statens vegvesen (2011): Vegbygging. Håndbok 018 Statens vegvesen (1992): Geoteknisk opptegning. Håndbok 154 Statens vegvesen: Slide stabilitetsberegning program for beregning av skråningsstabilitet, versjon 6.0. Stokkebø Competanse AS(s-com) (2011) Geoteknisk notater, REMA 1000 Brevik Torg Son vurdering og beskrivelse av kjørearealer, Region Øst- Ressursavdelingen Seksjon Veg og Geoteknikk Side 8 av 8

10

11

12

13

14

15 T7 y= X= T6 Y= X= T5 Y= X= T4 Y= X= T3 Y= X= T2 Y= X= T1 Y= X=

16

17 Laboratorium: Sentrallaboratoriet Oslo - I henhold til H014 labprosess: , , , , , , Oppdragsnr Navn Fv. 7 GSV Breviksveien Borprofil Hullnummer 4 Km/*profil *P4 Avstand høyre kant Analyseår 2012 Prøvetype 54mm plast Dybde (m) Leirig silt Materiale Vanninnhold (%) Prøve A B C D E F kn/m³ 20.4 Skjærstyrke (kn/m²) St Region Øst Gl. % 0.70 Labsys SVV-P Side 1 av 1

18 Laboratorium: Sentrallaboratoriet Oslo - I henhold til H014 labprosess: , , , , , , Oppdragsnr Navn Fv. 7 GSV Breviksveien Borprofil Hullnummer 6 Km/*profil *P6 Avstand høyre kant Analyseår 2012 Prøvetype 54mm plast Dybde (m) Materiale Leire, humusholdig Leire, humusholdig Vanninnhold (%) Prøve A B C D E F A B C D E F kn/m³ Skjærstyrke (kn/m²) St Region Øst Gl. % Labsys SVV-P Side 1 av 1

19 Laboratorium: Sentrallaboratoriet Oslo - I henhold til H014 labprosess: , , Kornkurve Region Øst Oppdragsnr Oppdragsnavn Fv. 7 GSV Breviksveien Prosjektnr Prosjektnavn FV 107 GSV Breviksveien,Søndre Brevik båthavn Ansvarsområdenr Ansvarsområdenavn Utbygging Follo, Asker og Bærum Serienr. 2, Hullnr. 4 Sylinder / Pose nr. 1C Uttaksdato Uttatt kl. Analysetype Våtsikt Humus (Glødetap) 0.7 Vanninnhold (%) % <63µm av <delsikt 81.9 (20 mm) % <20µm av <delsikt 40.9 (20.0) Siktedata - Passert (%) µm mm Pr.nr C Leire Silt Fin Middels Grov Sand Fin Middels Grov Fin Grus Middels Passert (%) Maskevidde 1C Syl/pose Vegnr HP Km/*profil Avst.cl Dybde Jordart Cu TG 1C FV7 *P Leirig silt *22.0 T4 Sted: Dato: Signatur: Labsys SVV-P Side 1 av 1

20 Laboratorium: Sentrallaboratoriet Oslo - I henhold til H014 labprosess: , , Kornkurve Region Øst Oppdragsnr Oppdragsnavn Fv. 7 GSV Breviksveien Prosjektnr Prosjektnavn FV 107 GSV Breviksveien,Søndre Brevik båthavn Ansvarsområdenr Ansvarsområdenavn Utbygging Follo, Asker og Bærum Serienr. 1, Hullnr. 6 Sylinder / Pose nr. 1D 2D Uttaksdato Uttatt kl. Analysetype Våtsikt Våtsikt Humus (Glødetap) Vanninnhold (%) % <63µm av <delsikt 97.0 (20 mm) 98.2 (20 mm) % <20µm av <delsikt 77.7 (20.0) 84.8 (20.0) Siktedata - Passert (%) µm Pr.nr D D Leire Silt Fin Middels Grov Fin Sand Middels Passert (%) Maskevidde 1D 2D Syl/pose Vegnr HP Km/*profil Avst.cl Dybde Jordart Cu TG 1D FV7 *P Leire, humusholdig 0.0 T4 2D FV7 *P Leire, humusholdig *9.4 T4 Sted: Dato: Signatur: Labsys SVV-P Side 1 av 1

21 20 tan [ ] 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 ( a r )/2 [kpa] 10 4,0% 3,0% 2,0% 1,5% 1,0% 0,1 0, Tøyning [%] 0,5% 0 0,0% ' r [kpa] ( a - r )/2 [kpa] Tøyning [%] u [kpa] Tøyning [%] Lab nr. Hull nr, Dybde (m) Forsøkstype dv (cm3) Konsolidert til k'o o ' v o ' h GVS (m) 1/1E 6 2,5 CIUA-4 0,6 1* ' vo 1,0 29,8 29,5 0,7 TREAKSIALFORSØK Oppdr. Nr Statens Vegvesen Dato

22 20 Safety Factor kn/m W W Safety Factor kn/m W W Skråning H:V, 1:1 og H=2 m for traffiklast 10 kpa og 13 kpa Safety Factor kn/m W W = 20 kn/m 3 Su = 25 kpa = 17,5 kn/m 3 Su = 13 kpa Skråning H:V, 2:1 og H=2 m for traffiklast 13 kpa