Områdestabilitet gangvei, Nerdrum, Fet kommune Geotekniske vurderinger - områdestabilitet

Transkript

1 Områdestabilitet gangvei, Nerdrum, Fet kommune Geotekniske vurderinger - områdestabilitet R 26. august 2013 Rev. nr.: 0

2

3 Prosjekt Prosjekt: Områdestabilitet gangvei, Nerdrum, Fet kommune Dokumenttittel: Geotekniske vurderinger - områdestabilitet Dokumentnr.: R Dato: 26. august 2013 Rev. nr./rev. dato: 0 Oppdragsgiver Oppdragsgiver: COWI AS Kontaktperson: Kirsti Stokke Burheim Kontraktreferanse: Oppdragsbekreftelse mottatt For NGI Prosjektleder: Utarbeidet av: José Cepeda José Cepeda Arbeid også utført av: Madeleine Brandt Kontrollert av: Håkon Heyerdahl Sammendrag NGI har foretatt geotekniske vurderinger av områdestabilitet for leirskred i nærheten av Nerdrum stasjon. Vurderingen inkluderer stabilitetsberegninger for et lengdeprofil for dagens situasjon. Stabilitetsberegningene er basert på resultater fra grunnundersøkelser foretatt i dette prosjektet (NGI rapportnr R). Det valgte profilet er vurdert som mest kritisk i området. Med utgangspunkt i Eurokode 7 (NS-EN :2004+NA:2008), er områdestabiliteten tilfredsstillende. Tabellen under oppsummerer beregningsresultatene. p:\2013\04\ \leveransedokumenter\rapport\ r geotekniske vurderinger\ r_nerdrum_fet_geotekniske_rap_endelig.docx

4 Sammendrag (forts.) Dokumentnr.: R Dato: Rev. nr.: 0 Side: 4 Profil A Type analyse Udrenert Drenert Bruddflate Dagens situasjon γm Lokal, nedre 1,94 Global, nedre 1,70 Lokal, midtre 1,66 Global, øvre 1,80 Lokal, øvre 2,18 Lokal, nedre 1,60 Global, nedre 1,63 Lokal, midtre 1,44 Global, øvre 2,12 Lokal, øvre 2,50 Er områdestabilitet tilfredsstillende iht. Eurokode 7 (NS-EN :2004+NA:2008)? Ja (γm 1,4). Ja (γm 1,25). Rapporten omhandler kun områdestabiliteten. Det understrekes at geotekniske løsninger må detaljprosjekteres. Anleggsarbeider som gravearbeider vil kunne forverre skråningsstabiliteten midlertidig, som resultat av avlastning i nedre del av skråningen. Det vil være aktuelt med løpende oppfølging av geotekniker i hele anleggsperioden. p:\2013\04\ \leveransedokumenter\rapport\ r geotekniske vurderinger\ r_nerdrum_fet_geotekniske_rap_endelig.docx

5 Innhold Dokumentnr.: R Dato: Rev. nr.: 0 Side: 5 1 Innledning 6 2 Oppgave 6 3 Datagrunnlag 6 4 Materialparametre og beregningsforutsetninger Lagdeling og overkonsolideringsforhold Materialparametre 7 5 Stabilitetsanalyser Krav til minimum materialfaktor i henhold til Eurokode Stabilitetsberegning, profil A 8 6 Konklusjon og anbefalinger 10 7 Referanser 10 Tegninger: 11 Borplan og profil 21 Tolkning av aktiv udrenert skjærstyrke fra CPTU-sondering 101 Beregningsresultater, profil A, dagens situasjon, udrenert 102 Beregningsresultater, profil A, dagens situasjon, drenert Kontroll- og referanseside p:\2013\04\ \leveransedokumenter\rapport\ r geotekniske vurderinger\ r_nerdrum_fet_geotekniske_rap_endelig.docx

6 Dokumentnr.: R Dato: Rev. nr.: 0 Side: 6 1 Innledning NGI er engasjert av COWI AS for å foreta geotekniske vurderinger i Nerdrum, Fet kommune. Vurderingene i denne omgang er avgrenset til områdestabilitet for potensielle leireskred. Vurderingene omfatter områder som er berørt av planene for anleggsarbeid (se Tegning nr. 11). Grunnundersøkelsene utført i juni/juli 2013 har ikke påvist kvikkleire eller sprøbruddmateriale innenfor prosjektsområdet (ref. /1/). I og med at det ikke er avdekket kvikkleire eller sprøbruddmateriale i området, følger ikke vurderingene NVEs retningslinjer for vurdering av skredfare i områder med kvikkleire (ref. /2/), men Eurokode 7 (ref. /3/) er fremdeles aktuell. Vurderingene er foretatt med basis i grunnundersøkelser gjennomført for det aktuelle området, samt observasjoner fra befaring i området (ref. /4/). 2 Oppgave Oppgaven er knyttet til vurdering og tolking av resultater fra grunnundersøkelser med henblikk på vurdering av stabiliteten i områder hvor det er planer for anleggsarbeid (se polygon i Tegning nr. 11). Det er i denne omgangen sett på skråningen mot Søndre Nerdrum. Det er gjort stabilitetsanalyse langs profil A (se Tegning nr. 11), som anses å være det mest kritiske, basert på topografiske forhold. 3 Datagrunnlag Data fra rapportene listet nedenfor har vært benyttet for vurdering av grunnforhold som grunnlag for stabilitetsberegninger: Ref. [1] Norges geotekniske institutt NGI (2013) Områdestabilitet gangvei, Nerdrum, Fet kommune. Datarapport. NGI Rapport R, 9. august Oslo. 32s. Ref. [4] Norges geotekniske institutt NGI (2013) Grunnforhold for strekningen Nerdrumveien-Lundeveien-Sandgata og J. E. Ekornes vei - Fet kommune, Akershus. Generell vurdering av områdestabilitet og forslag til grunnundersøkelser. NGI Rapport R, 8.mai Oslo. 72s. p:\2013\04\ \leveransedokumenter\rapport\ r geotekniske vurderinger\ r_nerdrum_fet_geotekniske_rap_endelig.docx

7 Dokumentnr.: R Dato: Rev. nr.: 0 Side: 7 4 Materialparametre og beregningsforutsetninger 4.1 Lagdeling og overkonsolideringsforhold Lagdeling er tolket ut fra sonderinger, supplert med opphentede prøver. Under tørrskorpe (bunnen ca. 2,6 m dybde) er det påvist fast til meget fast leire i prøver ned til 8 m dybde. Dybde til berg er sikkert bestemt i ett punkt (7 m i borpunkt 101, hvor totalsondering med bergkontroll er utført). For øvrig er dybden til berg ikke sikkert bestemt, men det er antatt at berg ikke ligger dypere enn maks dybde i borpunkt 102 (8,6 m) basert på observert bergblotning (i samme kotenivå enn borpunkt 102) i skråningen sør for Søndre Nerdrum (se Kart nr. 04 i ref. /4/). Udrenert skjærfasthet er basert på laboratorieforsøk og CPTU-sonderinger. Udrenert skjærfasthet er estimert med hensyn til tilsynelatende overlagring fra tidligere terreng over dagens terrengnivå, der CPTU-sonderinger og triaksialforsøk anses å gi grunnlag for det. Skråningen er generelt antatt dannet ved erosjon/skredaktivitet, og for bunn av skråning er det som hovedregel antatt overkonsolidering minimum tilsvarende høyden på sideterrenget. For vurdering av overkonsolideringsforhold er tidligere terrengnivå basert på tolkning av løsmassekart og grunnundersøkelser satt til 160 moh. 4.2 Materialparametre Romvekt av leire er bestemt ut fra opptatte prøver. Gravimetrisk vanninnhold w er fra 25% til 40% i leira, og stedvis ned mot ca 20% pga. finsandlag. Romvekten er målt til ca ,5 kn/m 3. Udrenert skjærfasthet er estimert med utførte CPTU-sonderinger som tolkningsgrunnlag, sammen med poretrykksmålinger og resultater fra laboratorieanalyser av opptatte prøver. Leiras udrenerte styrke varierer avhengig av retning på skjærplanet. Anisotropifaktorer for udrenert ADP-analyse i leire er for ikke sprøbruddmateriale satt til 1, 0,7 og 0,4 for hhv. aktiv, direkte og passiv skjærfasthet. Som hovedregel er aktiv skjærfasthet uten reduksjon lagt inn som karakteristiske styrkeprofiler (se Tegning nr. 21) i beregningsprogrammet GeoSuite Stabilitet (ref. /2/). Reduksjon av udrenert skjærfasthet er så gjort i beregningsprogrammet ved justering av anisotropifaktorene for hvert enkelt jordlag i modellen. Som effektive styrkeparametre for tørrskorpeleire og leire i beregningene er det benyttet forsiktig antatte erfaringsverdier. Romvekt og effektive styrkeparametre benyttet i beregningene er vist i Tabell 1. p:\2013\04\ \leveransedokumenter\rapport\ r geotekniske vurderinger\ r_nerdrum_fet_geotekniske_rap_endelig.docx

8 Dokumentnr.: R Dato: Rev. nr.: 0 Side: 8 Tabell 1 Drenerte materialparametre brukt i beregningene Total romvekt γ [kn/m 3 ] Attraksjon a [kn/m 2 ] Friksjonsvinkel ϕ [ ] Tørrskorpeleire 19, Leire 19,3 28 9,4 5 Stabilitetsanalyser Borpunkter fra referansen[1] er vist på tegning 11. Det er regnet stabilitet av skråningen opp mot Søndre Nerdrum. Stabilitetsanalysene er utført langs profil A. Beliggenhet av profilet fremgår av tegning 11. Resultater fra stabilitetsanalysene er vist på Tegning nr. 101 og Krav til minimum materialfaktor i henhold til Eurokode 7 Minimumskrav til materialfaktor for kritiske glideflater er, ut fra Eurokode 7 (ref. /3/), γm = 1,4 for udrenert jordparametere og γm = 1,25 for drenert parametere. 5.2 Stabilitetsberegning, profil A Beliggenhet av profil A er vist på tegning Grunnforhold, profil A Data fra BP. 101 og 102 er benyttet for tolkning av grunnforhold langs profil A (ref. /1/). Tolkede laggrenser fremgår av beregningsprofilene (tegning nr. 101 og 102). Det er ikke påvist kvikkleire eller sprøbruddmateriale i borpunktene. For toppen av skråningen er det benyttet udrenert skjærstyrkeprofil fra CPTUsondering 102. Tolkning av CPTU-sonderingene ved sondering 102 indikerer noe overkonsolidering, tilsvarende ca. 22 m tidligere overlagring over dagens terrengnivå, jfr. tegning 21. Poretrykksmålingene i BP. 102 indikerer hydrostatisk poretrykk (fra antatt grunnvannsnivå i bunnen av tørrskorpelaget). For bunnen av skråningen er det benyttet udrenert skjærstyrkeprofil tilsvarende tidligere overlagring på kote p:\2013\04\ \leveransedokumenter\rapport\ r geotekniske vurderinger\ r_nerdrum_fet_geotekniske_rap_endelig.docx

9 Dokumentnr.: R Dato: Rev. nr.: 0 Side: Dagens situasjon, profil A Udrenert analyse Udrenert stabilitetsanalyse av dagens situasjon med forutsetningene over, gir materialfaktor γm = 1,66 for den mest kritiske glideflate. Kritisk glideflate er ca. 35 m lang og 8,5 m dyp. Resultater er vist i tegning nr Drenert analyse Resultater fra drenert analyse av dagens situasjon er vist i tegning nr Beregningene er gjort med de samme poretrykksbetingelser som er lagt til grunn ved tolkning av CPTU-sondering og gir materialfaktor γm = 1,44 for mest kritiske glideflate. Resultater fra stabilitetsanalyser vises i Tabell 2. Tabell 2 Stabilitetsberegninger, Nerdrum, Fet kommune, profil A, dagens situasjon. Materialfaktor for dagens situasjon, og krav til sikkerhet i hht. ref. /3/. Profil A Type analyse Udrenert Drenert Bruddflate Dagens situasjon γm Lokal, nedre 1,94 Global, nedre (*) 1,70 Lokal, midtre 1,66 Global, øvre (**) 1,80 Lokal, øvre 2,18 Lokal, nedre 1,60 Global, nedre (*) 1,63 Lokal, midtre 1,44 Global, øvre (**) 2,12 Lokal, øvre 2,50 Er områdestabilitet tilfredsstillende iht. Eurokode 7 (NS-EN :2004+NA:2008)? Ja (γm 1,4). Ja (γm 1,25). Merknader: *: Global, nedre bruddoverflate konstruert utfra kombinasjon av nedre og midtre lokal bruddoverflater. **: Global, øvre bruddoverflate konstruert utfra kombinasjon av midtre og øvre lokal bruddoverflater. p:\2013\04\ \leveransedokumenter\rapport\ r geotekniske vurderinger\ r_nerdrum_fet_geotekniske_rap_endelig.docx

10 Dokumentnr.: R Dato: Rev. nr.: 0 Side: 10 6 Konklusjon og anbefalinger Med utgangspunkt i Eurokode 7 (ref. /3/), er det ikke nødvendig med stabiliserende tiltak i området hvor det er gjort beregninger av hensyn til områdestabiliten. Det understrekes at denne rapporten kun omhandler områdestabiliteten. Geotekniske løsninger må detaljprosjekteres, både evt. utgravinger eller andre terrengendringer, men også fundamenteringsløsninger og anleggsgjennomføring. Gravearbeider i leire vil kunne medføre midlertidig forverring av skråningsstabiliteten, som bør tas hensyn til i detaljprosjektering. I forbindelse med anleggsarbeider i nærheten av hellende terreng bør det vurderes løpende oppfølging av geotekniker gjennom anleggsperioden. 7 Referanser /1/ Norges geotekniske institutt NGI (2013) Områdestabilitet gangvei, Nerdrum, Fet kommune. Datarapport. NGI Rapport R, 9. august Oslo. 32s. /2/ NVE (2011): Retningslinjer 2/2011. Flaum- og skredfare i arealplanar. Revidert 15. april ISSN: /3/ NS-EN :2004+NA:2008. Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering - Del 1: Allmenne regler. Utgave 1, 20. februar /4/ Norges geotekniske institutt NGI (2013) Grunnforhold for strekningen Nerdrumveien-Lundeveien-Sandgata og J. E. Ekornes vei - Fet kommune, Akershus. Generell vurdering av områdestabilitet og forslag til grunnundersøkelser. NGI Rapport R, 8.mai Oslo. 72s. p:\2013\04\ \leveransedokumenter\rapport\ r geotekniske vurderinger\ r_nerdrum_fet_geotekniske_rap_endelig.docx

11 NGI Sognsveien 72 - PO Box 3930 Ullevål Stadion NO-0806 Oslo, Norway T: (+47) F: (+47)

12 s ua (kpa) Dybde (m) Shanshep basert su NDu basert su NC-leire korrelasjon Anbefalt su Nkt basert su Ekv. Su konus aktiv Su enaks P:\2013\04\ \Beregninger\[CPTU-tolk2006_102.xls]sua profil Terrengkote Tidl. kotenivå: : 138 m 160 m Rapport nr. Tegning nr. Områdestabilitet gangvei, Nerdrum, Fet kommune Aktiv skjærstyrke basert på CPTU-sondering og shanshep. JMC Kontrollert Borhull102 Tegner HHe Godkjent JMC Dato

13 T: (+47) F: (+47) NO-0806 Oslo, Norway Sognsveien 72 - PO Box 3930 Ullevål Stadion NGI

14 f f f f f T: (+47) F: (+47) NO-0806 Oslo, Norway Sognsveien 72 - PO Box 3930 Ullevål Stadion NGI

15 Kontroll- og referanseside/ Review and reference page Dokumentinformasjon/Document information Dokumenttittel/Document title Områdestabilitet gangvei, Nerdrum, Fet kommune Geotekniske vurderinger - områdestabilitet Dokumenttype/Type of document Rapport/Report Oppdragsgiver/Client COWI AS Emneord/Keywords Leire, stabilitet, geoteknisk utredning. Stedfesting/Geographical information Land, fylke/country, County Norge, Akershus Kommune/Municipality Fet Sted/Location Nerdrum Kartblad/Map 1914 I Fet Distribusjon/Distribution Begrenset/Limited UTM-koordinater/UTM-coordinates ETRS 1989 UTM Sone 32N: , Dokumentkontroll/Document control Dokumentnr./Document No R Dato/Date 26. august 2013 Rev.nr.&dato/Rev.No.&date 0 Havområde/Offshore area Feltnavn/Field name Sted/Location Felt, blokknr./field, Block No. Kvalitetssikring i henhold til/quality assurance according to NS-EN ISO9001 Rev./ Rev. Revisjonsgrunnlag/Reason for revision Egenkontroll/ Self review av/by: 0 Originaldokument JMC HHe Sidemannskontroll/ Colleague review av/by: Uavhengig kontroll/ Independent review av/by: Tverrfaglig kontroll/ Interdisciplinary review av/by: Dokument godkjent for utsendelse/ Document approved for release Dato/Date 26. august 2013 Sign. Prosjektleder/Project Manager José Cepeda Mal rev. dato: Skj.nr. 043

16

17