E6 Helgeland sør: Parsell 5. Reguleringsplan

Transkript

1 Skanska E6 Helgeland sør: Parsell 5. Reguleringsplan Sandvik Geoteknisk vurderingsrapport Oppdragsnr.: Dokumentnr.: RA-RIG-52 Versjon: A

2 Oppdragsgiver: Skanska Oppdragsgivers kontaktperson: Svein Ivar Sandstaa Rådgiver: Norconsult AS, Vestfjordgaten 4, NO-1338 Sandvika Oppdragsleder: Jimmy Løvø Fagansvarlig: Knut-Helge Bergset Disiplinleder: Arne Engen A Nye beregningsprofiler for støyvoll og sideveg MiHub SHLei JiLov Endelig versjon. KnHBe SHLei JiLov Til godkjenning 3.part KnHBe SHLei JiLov Versjon Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontrollert Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilhører Norconsult. Dokumentet må bare benyttes til det formål som oppdragsavtalen beskriver, og må ikke kopieres eller gjøres tilgjengelig på annen måte eller i større utstrekning enn formålet tilsier. Side 2 av 12

3 Sammendrag Norconsult er engasjert av Skanska for geoteknisk prosjektering av parsell 4 til parsell 7 på vegprosjektet E6 Helgeland sør. E6 Helgeland sør skal reguleres på nytt i forbindelse med at veglinjen er blitt justert etter gjeldende reguleringsplan fra Denne rapporten sammenfatter geotekniske vurderinger for strekningen mellom profil (Sandvik) på parsell 5. Geotekniske tiltak i dette området består av masseutskifting, motfylling og terrengavlasting. Det anbefales masseutskifting til berg mellom profil Videre skal det etableres en motfylling på høyre side av vegen mellom profil I tillegg er det nødvendig med motfyllinger og avlasting av terreng i bekkedalen på venstre side av vegen ca. ved profil , på grunn av områdestabilitet. Det er benyttet samme materialparametere og su-profil i denne rapporten som i Ref. 1, foruten om mindre endringer på anisotropifaktorer. Revisjon A omhandler beregningssnitt for støyvoll og sideveg samt snuplass. Side 3 av 12

4 Innhold Grunnlag 5 Prosjekteringsforutsetninger 6 Geoteknisk kategori og pålitelighetsklasse 6 Prosjekterings- og utførelseskontroll 6 Partialfaktorer for jordparametre 6 Geotekniske vurderinger 7 Generelt 7 Stabilitetsforhold Sideveg samt snuplass 9 Seismisk dimensjonering 10 Setninger 10 Skjæringer og vannproblematikk 10 Referanser 11 Vedlegg 12 Side 4 av 12

5 Grunnlag SVV har utført grunnundersøkelser og vurderinger under tidligere arbeid med reguleringsplanene for E6 Helgeland sør. Tiltak i forbindelse med områdestabilitet er beskrevet i geotekniske rapporter av SVV (se Ref. 1). SVV har også utarbeidet en egen rapport som omhandler avgrensning og klassifisering av kvikkleiresoner iht. NVEs veileder 7/2014 (Ref. 6). SVVs rapporter som omhandler områder i geoteknisk kategori 3, er gjennomgått «utvidet kontroll» i form av en «uavhengig prosjekteringskontroll». Sandvik Ref. 1 Statens vegvesen: Rapport nr «E6-04: Åkvik-Mjåvatn. Reguleringsplan Sandvika», datert Ref. 2 Statens vegvesen: Notat nr GEOT-02. «E6-04: Åkvik-Mjåvatn. Reguleringsplan Sandvika. Justering for 90 km/t», datert Avgrensing og kartlegging av kvikkleiresoner iht. NVE veileder 7/2014 Ref. 3 Statens vegvesen: Rapport nr GEOT-001. «E6 Helgeland sør Kvikkleirekartlegging. Parsell 4-6», datert Det bemerkes at Skanska har justert veglinja flere steder, noe som medfører at profilnumrene også er endret. I det følgende er det benyttet en «P» foran alle profilnumre som henviser til SVVs opprinnelige veglinje. Når profilnumre står uten bokstav henvises det til Skanskas nye veglinje. I SVVs geotekniske rapporter er området mellom P satt i geoteknisk kategori 3, dette tilsvarer ca. profil for gjeldende veglinje. Side 5 av 12

6 Prosjekteringsforutsetninger Det henvises til Norconsult rapport «RA-RIG-001 Prosjekteringsforutsetninger geoteknikk» for gjennomgang av generelle forutsetninger og krav. Geoteknisk kategori og pålitelighetsklasse Ved Sandvik er det registrert kvikkleire/sprøbruddmateriale/mulig sprøbruddmateriale. I følge håndbok N200 Vegbygging, pkt , skal vegprosjekter i slike områder vurderes klassifisert i geoteknisk kategori 3. I henhold til Eurokode 7 (Ref. 7 og Ref. 8) er konsekvens-/pålitelighetsklasse (CC/RC) satt til klasse 3. Geoteknisk kategori 3 Pålitelighets- og konsekvensklasse 3 Prosjekterings- og utførelseskontroll I henhold til fig og fig i håndbok N200, velges kontrollklasse «U». Ved prosjektering er det krav om «utvidet kontroll» i form av en «uavhengig prosjekteringskontroll». Det er krav om uavhengig kontroll av utførelse. Kontrollklasse «U» Partialfaktorer for jordparametre For områder med påvist sprøbruddsmateriale/kvikkleire, blir kravet til partialfaktor, γm 1,6 i henhold til håndbok V220, figur 0.3. Dette som følge av geoteknisk kategori (3), skadekonsekvens (CC3 meget alvorlig) og bruddmekanisme (sprøtt, kontraktant brudd). I områder med tynnere og dyptliggende lag av slike masser, samt med leire med nøytralt brudd, er det tilstrekkelig med γm 1,50. I forbindelse med vurderinger av områdestabilitet er det etter NVEs retningslinjer nødvendig med materialfaktor γm 1,4 eller forbedring av stabiliteten i henhold til krav i NVE veileder 7/2014. Dette gjelder kun skjærflater som ikke berører vegkroppen. Side 6 av 12

7 Geotekniske vurderinger Generelt Alle eventuelle torvmasser og humusholdige masser må fjernes før fyllinger etableres. Alle vegfyllinger skal legges ut og komprimeres iht. håndbok N200, Ref. 4. Det er viktig at dreneringsforhold til bekker opprettholdes. Hvis dette ikke kan gjøres gjennom å tilpasse bekkeløpet må det legges rør. Stabilitetsforhold I dette kapittelet er vurderinger av stabilitet mellom profil på parsell 5 oppsummert. For detaljert beskrivelse av grunnforhold og utførte grunnundersøkelser vises det til Ref I dette området er veglinjen flyttet opptil 20 m lenger opp i skråningen sammenlignet med SVVs veglinje (Ref. 1). Grunnundersøkelser utført lenger nede i skråningen, ved eksisterende E6, indikerer 2-5 m med bløt leire over berg. Basert på utførte grunnundersøkelser og topografi forventes det at det er kort til berg langs ny veglinje mellom profil Fra profil ligger vegen i terrenghøgde, og terrenget er flatt, eller skråner svært slakt med gjennomsnittlig helning ca. 1:20 ned mot eksiterende E6. Det anbefales masseutskifting til berg eller fast morene, mellom profil Dersom det lokalt må masseutskiftes dypere enn 3 m i leire, skal geotekniker kontaktes for vurdering. Det kan i så fall bli behov for seksjonsvis masseutskifting ved at man fyller tilbake med sprengstein like etter utgraving Veglinjen er senket sammenlignet med SVVs veglinje fra reguleringsplan, men vegen ligger fortsatt på fylling over bekkedalen. Grunnundersøkelser indikerer sprøbruddmateriale i dette området (Ref. 1). Det er utført beregninger for kritiske profiler for ny veglinje; tverrprofil 4950, 5000 og 5050 (se Bilag 1- Bilag 4). Det er benyttet samme jordartsparamatere som i Ref. 1 i beregningene, foruten om anisotropifaktorer. Anisotropifaktorer (ADP-faktorer) i stabilitetsberegningene er basert på anbefalinger gitt i NIFS-Rapport 14/2014 (se Tabell 1). NVE veileder 7/2014 (Ref. 6) anbefaler å redusere den dimensjonerende aktive skjærfastheten med 15 % i meget sensitive/kvikke leirer når fasthetsparametere er bestemt ut i fra blokkprøver, eller direkte fra CPTu-korrelasjoner. Valgte anisotropifaktorer er oppsummert i Tabell 2. Side 7 av 12

8 Tabell 1: ADP-faktorer (Ref. 10) Tabell 2: Valgte ADP-faktorer Jordart Aa Ad Ap Leire (ikke 1,0 0,63 0,35 sensitiv) Sensitiv leire 0,85 0,63 0,35 For tverrprofil 4950 er det antatt grunnvannstand ca. 0,5 m under terreng (Bilag 2). Ved hull 165 er det registrert noe poreovertrykk i dybden (Ref. 1), dette er medtatt i beregning for tverrprofil 5000 (Bilag 3). Poretrykk er målt over tid ved 6 m og 10 m dybde ved hull 127. Målinger indikerer hydrostatisk poretrykk fra ca. 1 m under terreng ved hull 127. Grunnvannstand antas derfor å være ca. 1 m under terreng i stabilitetsberegninger for tverrprofil 5050 (Bilag 4). Det bemerkes at innmåling av sondering 208 og 166 er feil, og stemmer ikke med kartgrunnlag. SVVs geotekniker har bekreftet at innmåling må være feil. Det antas at feilen kun gjelder høyde, og ikke nord- og øst-koordinater. Sonderingene er derfor flyttet ned ca. 3 m i tverrrprofil 4950 (Bilag 2), slik at sonderingene starter ved terreng fra kartgrunnlaget. Innmålte koter er ikke endret på Bilag 1. Resultat fra stabilitetsberegningene er oppsummert i Tabell 3. Tabell 3: Oppsummering av stabilitetsberegninger Profil Tilsvarende tidligere beregningssnitt* Vurdering 4950 P4990 Bilag 2 viser at det er beregningsmessig tilstrekkelig sikkerhetsfaktor for stabilitet i profil Kritisk sikkerhetsfaktor ADP 2,41 2,27 Kritisk sikkerhetsfaktor cφ 5000 P5030 Bilag 3 viser at det er behov for en motfylling på høyre side av vegen for å oppnå krav til sikkerhetsfaktor. Motfyllingen skal etableres på kt. +41,5 i 11 m bredde ut fra vegfyllingen. Nødvendig utstrekning av motfyllingen langs ny E6, vil være naturlig begrenset av at terrenget stiger opp på begge sider av bekkedalen. Motfyllingen skal etableres ca. mellom P5090 Bilag 4 viser beregningsmessig tilstrekkelig sikkerhetsfaktor for stabilitet i profil ,62 2,26 2,07 2,49 Side 8 av 12

9 *Det er avvik mellom «gammel» og «ny» profilering. Det er benyttet en «P» foran alle profilnumre som henviser til SVVs opprinnelige linje. Når profilnumre står uten bokstav henvises det til Skanskas nye veglinje. Ny veglinje ligger ca. «minus m» i forhold til SVVs veglinje Fra ligger vegen i terrenghøyde, og terrenget skråner slakt med gjennomsnittlig helning ca. 1:20 ned mot eksiterende E6. Det er vurdert at det ikke vil være stabilitetsproblem for ny E6 mellom profil Vegen går fra å ligge terrenghøyde ved profil 5150 til å ligge i skjæring ca. 2 m under terreng ved profil Basert på utførte grunnundersøkelser forventes det 3-5 m til berg i dette området. Ny E6 vil i stor grad ligge på berg på denne strekningen. Det er vurdert at det ikke er behov for tiltak med hensyn på stabilitet mellom profil Om det er mye leire eller silt i skjæringer, bør de slakes ut til helning 1:3 eller slakere. Stabilitet ved 5170 er kontrollert pga. nye støyvoller og funnet tilfredsstillende. Hvor det er leire i mer enn 0,5 m mektighet i skjæringen mellom veg og støyvollfot skal leira utskiftes med kvalitetsmasser i 1 m mektighet. Detaljeres i kontrollplan i byggeplanfase. Tabell 4 Oppsummering av stabilitetsberegninger Profil Tilsvarende tidligere beregningssnitt* Vurdering Nytt beregningssnitt for støyvoll. Bilag 5 viser beregningsmessig tilstrekkelig sikkerhetsfaktor i profil Ikke tilfredsstillende stabilitet ved mye leire under venstre støyvoll, derfor krav om vurdering av masseutskifting. Ingen sprøbruddmateriale på vegens venstre side, dermed er krav F 1,5. På vegens høyre side er det mulig sprøbruddmateriale, dermed er krav F 1,6, og dette er innfridd. Kritisk sikkerhetsfaktor ADP 1,63 1,54 Kritisk sikkerhetsfaktor cφ Sideveg samt snuplass Stabilitet for sidevegen er kontrollert med to nye beregningssnitt. Det forventes stor mektighet av leire i søndre halvparten av snuplassen, derfor skal skjæringen utslakes til 1:3. For å lage en robust løsning, velges 1:3 for hele snuplassen og sidevegen fra profil 0 til 100. Med dette tiltaket er stabilitet funnet tilfredsstillende. Tabell 5 Oppsummering av stabilitetsberegninger Profil Tilsvarende tidligere beregningssnitt* Vurdering Kritisk sikkerhetsfaktor ADP Kritisk sikkerhetsfaktor cφ Side 9 av 12

10 A-A - Nytt beregningssnitt for sideveg. Bilag 6 viser beregningsmessig tilstrekkelig sikkerhetsfaktor ved utslaking av skjæring til 1:3. B-B - Nytt beregningssnitt for sideveg. Bilag 7 viser beregningsmessig tilstrekkelig sikkerhetsfaktor, selv med skråningshelning på 1:2. Bruddet går kun i friksjonsmasser, ADP-beregning dermed ikke relevant. 1,63 1,61-1,62 Seismisk dimensjonering Siden det ikke er konstruksjoner som kan bli berørt av skråningsstabilitet, er det ikke krav til seismisk dimensjonering i dette området (Ref. 9, kap ). Setninger Det henvises til kap i Ref. 1, hvor det er beregnet cm for en tilleggsbelastning på 105 kpa. Det er estimert at nesten halvparten av setningene vil være unnagjort etter 1 år, og det vil ta bort imot 10 år innen setningene er helt unnagjort. Det anbefales å etablere vegfyllinger så lenge som mulig før vegen skal trafikkeres, slik at setninger i stor grad vil være ferdig påløpt når vegen asfalteres. Differensialsetninger på ferdig veg vurderes å ikke bli problematisk, siden vegfyllingen gradvis går over fra skjæringer til fylling. Skjæringer og vannproblematikk Graving under grunnvannstand kan være utfordrende, spesielt i masser med mye innhold av silt. Slike masser vil lokalt bli vasket bort om det kommer vann i graveskråninger. Det beste og enkleste tiltaket mot dette vil være å raskt dekke til skråninger med grus/sprengstein. Om det er mye leire eller silt i graveskråninger, bør de også slakes ut lokalt til helning 1:3 eller slakere. Side 10 av 12

11 Referanser Ref. 1 Statens vegvesen: Rapport nr «E6-04: Åkvik-Mjåvatn. Reguleringsplan Sandvika», datert Ref. 2 Statens vegvesen: Notat nr GEOT-02. «E6-04: Åkvik-Mjåvatn. Reguleringsplan Sandvika. Justering for 90 km/t», datert Ref. 3 Statens vegvesen: Rapport nr GEOT-001. «E6 Helgeland sør Kvikkleirekartlegging. Parsell 4-6», datert Ref. 4 Statens vegvesen: Håndbok N200 Vegbygning, siste utgave Ref. 5 Norconsult: Rapport nr. RA-RIG-001. «Prosjekteringsforutsetninger geoteknikk», datert Ref. 6 NVE veileder 7/2014, «Sikkerhet mot kvikkleireskred», april Ref. 7 NS-EN :2004+NA:2008, Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering, Del 1: Allmenne regler Ref. 8 NS-EN :2007+NA:2008, Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering, Del 2: Regler basert på grunnundersøkelser og laboratorieprøver Ref. 9 NS-EN :2004+NA:2014, Eurokode 8: Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning, Del 5: Fundamenter, støttekonstruksjoner og geotekniske forhold Ref. 10 NVE: NIFS Rapport 14/2014. Naturfareprosjektet Dp. 6 Kvikkleire. «En omforent anbefaling for bruk av anisotropifaktorer i prosjktering i norske leirer» Side 11 av 12

12 Vedlegg Bilag 1: Situasjonsplan med ny vegtrasé og grunnundersøkelser Bilag 2: Stabilitetsberegning ved profil 4950 Bilag 3: Stabilitetsberegning ved profil 5000 Bilag 4: Stabilitetsberegning ved profil 5050 Bilag 5: Stabilitetsberegning ved profil 5170 Bilag 6: Bilag 7: Stabilitetsberegning profil A-A Stabilitetsberegning profil B-B Side 12 av 12

13 157/3 157/3 157/2 157/2 157/38 157/33 157/34 157/5 157/3 157/3 158/1 N= FORKLARINGER - Dreiesondering Dreietrykksondering Enkel sondering Fjellkontrollboring Kjerneboring 157/35 Prøveserie Vingeboring 157/2 157/36 157/2 Totalsondering Poretrykksmåler 157/31 157/30 157/2 Trykksondering (CPTU) Terrengkote Boret dybde i løsmasser + boret dybde i berg Bergkote 157/24 157/29 157/1 157/16 234/1 157/19 157/26 157/25 157/15 157/2 N= /23 157/39 157/39 157/21 157/22 B A 157/ / /1157/20 B 157/ / /1 A 141/5 141/5 141/5 157/ / /3 157/1 157/1 157/13 N= HENVISNINGER 1. Statens vegvesen: Rapport nr «E6-04: Åkvik-Mjåvatn. Reguleringsplan Sandvika», datert /12 157/18 141/3,4 Sameie N= /3,4 Sameie 234/1 141/3 "X:\norppdrag Ø=95250 Ø= /3 Ø= /5 141/3 Ø=96000 Ø= /3 N=

14 f f

15 f f 11

16 f f

17 f f f f Flyttet 40 m

18 f f

19 f