DETALJREGULERINGSPLAN RV. 111 RUNDKJØRING RÅDHUSVEIEN

Transkript

1 FEBRUAR 2014 STATENS VEGVESEN REGION ØST DETALJREGULERINGSPLAN RV. 111 RUNDKJØRING RÅDHUSVEIEN ADRESSE COWI AS Grensev. 88 Postboks 6412 Etterstad 0605 Oslo Norway TLF WWW COWI.com VEDLEGG A4 (3 AV 3) TIL DETALJREGULERINGSPLAN PLANID GEOTEKNISKE VURDERINGER PROSJEKTNR. A DOKUMENTNR. RIG-RAP-02_rev00 UTGIVELSESDATO UTARBEIDET Rezhin Rauf KONTROLLERT Asgrimur Björnsson GODKJENT Guro Brendbekken

2 2/9 GEOTEKNISK PROSJEKTERINGSRAPPORT, STABILITET- OG PARAMETERVURDERINGER INNHOLD 1 Innledning 3 2 Prosjekteringsforutsetninger 3 3 Styrkeegenskaper og beregningsparametre 3 4 Stabilitetsanalyser Beregningsverktøy 5 5 Beregningsprofiler og resultater 5 6 Grunn- og fundamenteringsforhold Generelt GS-veg langs Rv. 111 (veglinje ) Grunnforhold Planlagt inngrep i terreng Geotekniske forhold GS-veg langs Rådhusveien (veglinje ) Grunnforhold Planlagt inngrep i terreng Geotekniske forhold Adkomstveg (veglinje ) Grunnforhold Planlagt inngrep i terreng Geotekniske forhold 8 7 Vurderinger/konklusjon 8 8 Tegning- og vedlegglister Tegningsliste Vedleggsliste 9 9 Referanser 9

3 GEOTEKNISK PROSJEKTERINGSRAPPORT, STABILITET- OG PARAMETERVURDERINGER 3/9 1 Innledning COWI AS er engasjert av Statens vegvesen Region øst som geotekniske konsulenter (RIG) i forbindelse med etablering av ny rundkjøring i krysset rv. 111 x Rådhusveien i Sarpsborg kommune. I denne forbindelse er COWI AS bedt om å vurdere geotekniske problemstillinger som for eksempel vurdering av stabilitetsforhold i forbindelse med utgraving og oppfyllingsarbeider for prosjektert GS-veg og rundkjøring. Foreliggende rapport omhandler orienterende geotekniske vurderinger med fokus på stabilitet for planlagt tiltak, samt geotekniske råd knyttet utgraving for etablering av planlagt tørrmur mellom pel 20-60, kfr. teg. nr. V001. I tillegg, omfatter rapporten tolkning og fastsettelse av parametere, samt beskrivelse av grunnforholdene basert på datarapport RIG-RAP-02_rev00, utarbeidet av COWI AS. 2 Prosjekteringsforutsetninger Gjeldende regelverk samt fastsettelse av geoteknisk kategori og krav til prosjekterings- og utførelseskontroll er omhandlet i RIG-NOT-01_rev00 datert Vi viser dermed til ovennevnte notat for valg av dimensjonerende laster og krav til materialfaktorer. Krav til minste beregningsmessige partialfaktor tilfredsstilles med m 1,3 for drenert effektivspenningsanalyse og m 1,4 for totalspenningsanalyse. 3 Styrkeegenskaper og beregningsparametre Snitt A-A: Valgt laginndeling, styrkeegenskaper i massene og dybde til berg brukt i stabilitetsanalysene for snitt A er basert på sonderingsresultater fra hull T1A og T7. Følgende laginndeling og effektive friksjonsparametre er benyttet: Tabell 1 Drenerte materialparametre Tyngdetetthet, Friksjon, tan φ k Kohesjon, c Lag 1 Friksonsmasser (sandig siltig materiale) 18,0 kn/m³ 0,65 ( k = 33,0 ) 0 kpa Lag 2 Leirig silt 19,5 kn/m³ Su-materiale - Lag 3 Antatt berg Vi viser til vedlegg 1 for benyttet udrenert skjærfasthetsprofil s ud ved totalspenningsanalyse (ADP-analyse).

4 4/9 GEOTEKNISK PROSJEKTERINGSRAPPORT, STABILITET- OG PARAMETERVURDERINGER Anisotropi Det er ikke utført laboratorieundersøkelser for å fastlegge forholdet mellom aktiv, passiv og direkte udrenert skjærfasthet. I henhold til håndbok V220, kapittel 3.4 kan dette anslagsvis settes til: s s s ua ud up 1,5 1,0 0,5 au p0 ' tan u au p0' tan u au p0' tan u Dette gir følgende anisotropiforhold: s s s s ua ud up ud 1,5 0,5 Snitt B-B: Valgt laginndeling, styrkeegenskaper i massene og dybde til berg brukt i stabilitetsanalysene for snitt B er basert på sonderingsresultater fra hull T3, T4 og T8. Følgende laginndeling og effektive friksjonsparametre er benyttet: Tabell 2 Drenerte materialparametre Tyngdetetthet, Friksjon, tan φ k Kohesjon, c Lag 1 Ny fylling 20,0 kn/m³ 0,73 ( k = 36,0 ) 0 kpa Lag 2 Friksonsmasser (sandig siltig materiale) 18,0 kn/m³ 0,65 ( k = 33,0 ) 0 kpa Lag 3 Antatt berg Stabilitetsanalyser I denne fasen er det utført lokale stabilitetsberegninger for både dagens situasjon dvs. før utbygging og for anleggsfasen som et resultat av planlagt inngrep i terreng. Disse er beregnet ved udrenert totalspenningsanalyse (ADP-analyse) og effektivspenningsanalyse (a-φ). Det er utført stabilitetsberegninger i to kritiske snitt A og B. Valgt snitt er vurdert som mest kritiske snitt basert på topografi, planlagt inngrep og grunnforhold. Vi viser til tegning nr. V001 for plassering av beregningssnittene.

5 GEOTEKNISK PROSJEKTERINGSRAPPORT, STABILITET- OG PARAMETERVURDERINGER 5/9 4.1 Beregningsverktøy Stabilitetsberegningene er utført med beregningsprogrammet "GeoSuite Stability" versjon med beregningsmetode Beast Beregningsmetoden er basert på grenselikevektsmetode, og anvender en versjon av lamellemetoden som tilfredsstiller både kraft- og momentlikevekt. Programmet søker selv etter kritisk sirkulærsylindrisk glideflate for definerte variasjonsområder av sirkelsentrum. Det er også mulig å definere egne glideflater i programmet, kfr. ref Beregningsprofiler og resultater Tabellen som følger oppsummerer utførte stabilitetsberegninger. Stabilitetsanalyser utført for fasene: før utbygging, i kritiske byggefaser og for permanent tilstand etter utbygging, er presentert. Tabell 3 Stabilitetsberegninger Tegning nr. Beregning Analyse Sikkerhetsfaktor γ M for kritisk skjærflate Kommentar V003 (snitt A) Beregningsprofil 1-1, stabilitetsanalyser, Dagens situasjon ADPanalyse γ M = 1,96-3,05 Tilfredsstillende V004 (snitt A) Beregningsprofil 1-2, stabilitetsanalyser, Etter utgraving ADPanalyse γ M = 1,49-2,75 Tilfredsstillende V005 (snitt B) Beregningsprofil 2-1, stabilitetsanalyser, Dagens situasjon a-φ - analyse γ M = 2,0-2,87 Tilfredsstillende V006 (snitt B) Beregningsprofil 2-2, stabilitetsanalyser, Etter oppfylling a-φ - analyse γ M = 1,89-5,87 Tilfredsstillende 6 Grunn- og fundamenteringsforhold 6.1 Generelt Planområdet ligger i krysset Rv. 111 x Rådhusveien i Sarpsborg kommune, kfr. tegning nr. V00. Det aktuelle området er generelt veldig flatt, med små variasjoner mellom kote +50 til +53 ihht. innmåling av borpunkter utført i området. Terrenget stiger relativ bratt opp til boligbebyggelsen nordvest for planlagt tiltak. Resultater fra de geotekniske grunnundersøkelsene viser generelt faste masser av friksjonsjord; sand, silt, grus og stein, typisk morenemasser. Det er registrert tynnelag av siltig leire i enkelte sonderinger. Det er observert berg i dagen i nord. Det er ikke installert piezometere for registrering av grunnvannstand. Grunnvannstanden er konservativt antatt til 1-2m under terreng. Grunnvannstanden varierer normalt med årstider og nedbør. Erfaringsmessig kan grunnvannsnivået stå vesentlig høyere i perioder med nedbør og/eller snøsmelting.

6 6/9 GEOTEKNISK PROSJEKTERINGSRAPPORT, STABILITET- OG PARAMETERVURDERINGER 6.2 GS-veg langs Rv. 111 (veglinje ) Grunnforhold Resultater fra utførte totalsonderinger (T1A og B, T2-T3 og T9) i dette området indikerer generelt middels fast til fast lagret friksjonsmasser av silt, sand og grus. Resultat fra totalsondering og laboratorieundersøkelser på opptatte prøver fra hull T1A (ved planlagt mur) viser følgende laginndeling: Fra terreng ned til 2m under terreng: Lagdelt grunn som består av løst til middels fast lagrede friksjonsmasser med varierende sand-silt- og grusinnhold. Registrert vanninnhold varierer mellom % og tyngdetetthet på ca. 19,0 kn/m 3. Massene er meget telefarlige, T2-T4. Mellom 2,0-4,0m under terreng: Løsmassene i denne dybden domineres av leire med innhold av silt og sand. Registrert vanninnhold i leire og siltig leire på ca. 2 og respektive 3,5m dybde under terreng varierer mellom % og tyngdetetthet varierer mellom ca. 17,9-20,0 kn/m 3. Målt udrenert skjærfasthet (S ud ) varierer mellom 22 til 78 kpa, med avtagende styrke i dybden. Sensitiviteten varierer mellom 7-28 dvs. "lite til middels sensitiv". Mellom 4,0-6,0m under terreng: Løsmassene mellom ca. 4-5m dybde under terreng domineres av løs lagret leirig sand. Registrert vanninnhold varierer mellom % og tyngdetetthet ca. 20,0 kn/m 3. Målt udrenert skjærfasthet (S ud ) varierer mellom 20 til 23 kpa, med økende styrke i dybden. Sensitiviteten er 8 dvs. "lite sensitiv". Fra ca. 5m dybde under terreng er det registrert et fast lag av antatt morenemasser over berg. Dybde til berg langs Rv.111 (veglinje ) varierer mellom 5-16m under terreng ihht. utført sonderinger i området. Det er ikke registrert kvikkleire i borpunktene Planlagt inngrep i terreng Mellom pel 0-70 går planlagt GS-veg i skjæring med skjæringshøyde mellom 0,5-3 m. Det er planlagt mur (tørrmur) i det bratteste partiet mellom pel 20 til 60. Det er planlagt oppfylling på nordsiden av eksisterende T-kryss mellom ca. pel for prosjektert GS-veg og rundkjøring som blir liggende på en ca. 1-3m høy fylling. Mellom pel blir prosjektert GS-veg lagt i eksisterende terreng. Det forventes kun små skjæringer i dette området.

7 GEOTEKNISK PROSJEKTERINGSRAPPORT, STABILITET- OG PARAMETERVURDERINGER 7/ Geotekniske forhold Pel 0-70: Det er utført stabilitetsberegninger, før og etter planlagt inngrep, i et snitt (A) ved ca. pel 60. Valgt snitt er vurdert som mest kritisk basert på topografi, planlagt inngrep og grunnforhold. Vi viser til tegning nr. V001 for plassering av beregningssnitt A. Resultat fra beregningene er presentert i tabell 3 og vist i teg. nr. V003-V004. Beregninger viser at utgraving for planlagt tørrmur er mulig med graveskråning 1:1,5, med en tilstrekkelig sikkerhet på γ= 1,48 som oppfyller kravene gitt i RIG- NOT-01. Ny vegoverbygging skal dimensjoners ut fra telefarlighetsklasse T4. Vi anbefaler detaljprosjektering av planlagt mur mellom pel i senere faser av prosjektet. Pel : Det er utført stabilitetsanalyser i et snitt ca. ved pel 130 i forbindelse med etablering av planlagt rundkjøring. Vi viser til tegning nr. V001 for plassering av beregningssnitt B. Valgt snitt er vurdert som mest kritisk pga. størst oppfyllingshøyde. Resultat fra beregningene er presentert i tabell 3 og vist i teg. nr.v005-v006. Beregninger i snitt B viser at planlagt oppfylling for ny rundkjøring og gs-veg er mulig som prosjektert, med en tilstrekkelig sikkerhet på γ= 1,89 som oppfyller kravene gitt i RIG-NOT-01. Ny vegoverbygging skal dimensjoners ut fra telefarlighetsklasse T4. Det er vurdert at setningsproblematikk ikke er aktuelt for denne strekningen siden det er planlagt å bygge vegoverbygningen på faste løsmasser. 6.3 GS-veg langs Rådhusveien (veglinje ) Grunnforhold Resultater fra utførte totalsonderinger (T5-T7) i dette området indikerer generelt middels fast til fast lagret friksjonsmasser av silt, sand og grus. Resultat fra totalsondering, vingeboring og laboratorieundersøkelser på opptatte prøver fra hull T7 viser at løsmassene består av sandig siltig materiale med innslag av siltig leire. I følge korngraderingsanalyser utført på poseprøver tatt fra hull T7, er massene klassifisert i teleklasse (T4) dvs. meget telefarlige. Dybde til berg i dette området varierer mellom 6-8m under terreng Planlagt inngrep i terreng Prosjektert GS-veg langs Rådhusveien blir liggende på en liten fylling, ca. 0,5-1m høy. Det er ikke planlagt andre inngrep av betydning langs denne strekningen.

8 8/9 GEOTEKNISK PROSJEKTERINGSRAPPORT, STABILITET- OG PARAMETERVURDERINGER Geotekniske forhold På grunn av lite inngrep forventes ikke noen setning- eller stabilitetsproblemer for denne strekningen. Ny vegoverbygging skal dimensjoners ut fra telefarlighetsklasse T Adkomstveg (veglinje ) Grunnforhold Resultater fra totalsondering T8 indikerer generelt middels fast til fast lagret friksjonsmasser av silt, sand og grus i dette området Det er ikke tatt opp prøver for klassifisering av telefarlighet men vi antar at massene er meget telefarlige (T4). Dybde til berg i dette området antas varierer mellom 5-6m under terreng Planlagt inngrep i terreng Prosjektert adkomstveg nordøst for eksisterende T-kryss blir delvis liggende på en liten fylling, for øvrig lagt i eksisterende terreng Geotekniske forhold På grunn av lite inngrep forventes ikke noen setning- eller stabilitetsproblemer for denne strekningen. Ny vegoverbygging skal dimensjoners ut fra telefarlighetsklasse T4. 7 Vurderinger/konklusjon Geotekniske vurderinger med tanke på stabilitetsforhold viser at stabiliteten er ivaretatt både for dagens situasjon dvs. før utbygging og for anleggsfasen som et resultat av planlagt inngrep i terreng. Det er vurdert at setningsproblematikk ikke er aktuelt siden det er planlagt å bygge vegoverbygningen på faste løsmasser. Videre er det rent teknisk et behov for å fjerne vegetasjon og humusholdige masser under en fylling der dette kan gi problemer med hensyn til stabilitet og/eller setninger I følge korngraderingsanalyser utført på poseprøver tatt fra hull T1, T3 og T7, er massene klassifisert i teleklasse (T4) dvs. meget telefarlige. Ny vegoverbygging skal dimensjoners ut fra telefarlighetsklasse T4. Beregninger viser at utgraving for planlagt tørrmur er mulig med graveskråning 1:1,5, med en tilstrekkelig sikkerhet på γ= 1,48. COWI har ikke dimensjonert planlagt mur. Vi anbefaler at muren detaljprosjekteres i senere faser av prosjektet.

9 GEOTEKNISK PROSJEKTERINGSRAPPORT, STABILITET- OG PARAMETERVURDERINGER 9/9 8 Tegning- og vedlegglister 8.1 Tegningsliste A V00 A V001-V002 A V003-V006 Oversiktskart Borplan med plassering av snitt A og B (M = 1:500@A3) Stabilitetsanalyser (M = 1:250@A3) 8.2 Vedleggsliste Vedlegg Nummer Skjærfasthetsprofil brukt i snitt A-A 1 Kvalitetssikrings-skjema KS2 9 Referanser 1 Vegdirektoratet (2010): Håndbok V220. "Geoteknikk i vegbygging". 2 Vegdirektoratet (2012): Håndbok 274. "Grunnforstrekning, fyllinger og skråninger". 3 Vegdirektoratet (2014): Håndbok N200. "Vegbygging"

10

11

12

13

14

15

16

17 Laboratorium: Regionlaboratoriet Lillehammer - I henhold til H014 labprosess: , , , , , , Borprofil Oppdragsnr Navn Rv 111 Rundkjøring X Rådhusveien Analyseår 2014 Prøvetype Hullnummer T1A (B) Koordinater Dybde (m) Materiale Sand Sandig silt, humusholdig 2 siltig leire leire leire/sand Prøve Vanninnhold (%) y (kn/m³) St Skjærstyrke (kn/m²) Region Øst Gl. % A 19.1 B 3 C 2.5 D 28 E F A 17.9 B C D E F 7 A B 8 5 C D E F Prøveopphav: (B) Byggherre (E) Entreprenør (P) Produsent Labsys SVV-P :44 Side 1 av 2

18 Merknader, Borprofil Region Øst Serienr. 1, Hullnr. T1A Prøve 3: Lys brun, siltig leire Prøve 4: gråbrun leire, skadet sylinder, propper byttet om Prøve 5: grå leire i A, B og C, leirig sand i D, sand i E og F Labsys SVV-P :44 Side 2 av 2

19