Geoteknisk vurderingsrapport

Transkript

1 Levanger kommune Geoteknisk vurderingsrapport Elvebredden, Levanger Oppdragsnr.:

2 Geoteknisk vurderingsrapport Kristian Aune Erling Romstad Kristian Aune Rev. Dato: Beskrivelse Utarbeidet Fagkontroll 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. Norconsult AS Kongens gt 27, NO-7713 Steinkjer Side 2 av 34

3 Innhold 1 Innledning 5 2 Regelverk Prosjekteringsregler Regler for byggesak 7 3 Terreng- og grunnforhold Grunnlag Terrengforhold Grunnforhold 8 4 Geotekniske vurderinger Planlagte terrenginngrep Geotekniske styrkeparametere Stabilitetsberegninger Setningsvurderinger 13 5 Kontroll i byggeperioden 14 6 Referanser 15 7 Bilag 16 8 Tegninger 34 BILAG 1: Geoteknisk bilag, 3 sider 2: Prøveserie og sonderinger fra Kummeneje (1974) 3: Prøveserie og sonderinger fra Kummeneje (1998) 4: Tolket direkte skjærfasthet fra vingeboring i punkt 20, Kummeneje (1974) 5: Tolket direkte skjærfasthet fra vingeboring i punkt 23, Kummeneje (1974) 6: Tolket aktiv skjærfasthet fra vingeboringer og prøveserier presentert i Kummeneje (1974) og Kummeneje (1998) Side 3 av 34

4 Geoteknisk vurderingsrapport lvebredden, Levanger Revisjon: 00 Sammendrag Levanger kommune planlegger bygging av ny GS-veg samt parkeringsplass ved Levangerelva. GS-vegen er om lag 230m lang, og parkeringsplassen er om lag 55m bred. Det er tidligere utført grunnundersøkelser som dekker planområdet godt. Området består av tykke hav- og fjordavsetninger, med tørrskorpe over middels fast silt/siltig leire i toppen. Under siltlaget er det funnet bløt leire. Løsmassene karakteriseres som lite sensitiv i hele dybden. Stabilitetsberegninger har vist at planlagt tiltak har tilfredsstillende stabilitet Side 4 av 34

5 1 Innledning Norconsult AS er engasjert av Levanger kommune for å utføre geotekniske vurderinger og prosjektering for byggeplan for prosjektet Elvebredden, Levanger. Prosjektet innebærer hovedsakelig en oppgradering av eksisterende sti langs Levangerelva samt nybygging av en parkeringsplass. Prosjektområdet ligger på østlig side av Levangerelva, rett sør for elvas utløp i Trondheimsfjorden. Prosjektområdet er avgrenset av Leirabekken i nord og Stabelvollen boligområde i øst. I sørlig retning strekker prosjektområdet seg under Fv. 774 før det kobles til eksisterende GS-vegnett i rundkjøringen mellom Fv. 774 og Fv Ny parkeringsplass er planlagt på østlig side av Levangerelva, mellom elva og bebyggelse på sørsiden av brua hvor Fv. 774 krysser elva. Figur 1: Oversiktskart ( Side 5 av 34

6 2 Regelverk 2.1 PROSJEKTERINGSREGLER Statens vegvesen Håndbok V220 Geoteknikk i vegbygging er lagt til grunn ved prosjektering. Statens vegvesens prosjekteringsregler er basert på Eurokode 0 og Eurokode 7. I dette kapittelet er alle henvisninger til figurer gjort i henhold til figurnummerering i Håndbok V220. På bakgrunn av definisjon av konsekvensklasser i figur 0.1 og veiledende eksempler for klassifisering av byggverk og konstruksjoner i figur 0.7, vurderes prosjektet til å ligge i konsekvensklasse og pålitelighetsklasse CC2/RC2. Når det gjelder valg av krav til nødvendig materialfaktor for dette prosjektet er figur 0.3 i Håndbok V220 benyttet. Konsekvensklasse og pålitelighetsklasse CC2/RC2 i kombinasjon med nøytralt brudd gir krav til materialfaktor γ M 1,4 for både totalspenningsanalyse og effektivspenningsanalyse. Videre er prosjektet vurdert til å falle i geotekniske kategori 2 som normalt omfatter konvensjonelle typer konstruksjoner og fundamenter uten unormale risikoer eller vanskelige grunn- eller belastningsforhold. Prosjektering i geoteknisk kategori 2 skal baseres på kvantitative geotekniske data og analyse for å sikre at de grunnleggende kravene vil bli oppfylt. På bakgrunn av valg av geoteknisk kategori 2 og konsekvens/-pålitelighetsklasse CC2/RC2 så settes kontrollklasse til N (normal) for prosjekteringskontroll og utførelseskontroll i henhold til figur 0.8 i håndbok V Side 6 av 34

7 Figur 0.10 gir igjen krav til kontrollform på bakgrunn av valgt kontrollklasse. Dette medfører at det for denne rapporten skal utføres en kollegakontroll i tilegg til en grunnleggende kontroll av prosjekteringen. For utførelsen setter figur 0.10 krav til basis kontroll og en intern systematisk kontroll. For videre utdypning om hva kontrollene innebærer vises det til håndbok V REGLER FOR BYGGESAK Av SAK10 9-3, Ref. 2, fremgår det at det skal velges en tiltaksklasse for tiltaket. For den geotekniske prosjekteringen er tiltaket vurdert til å ligge i konsekvens-/pålitelighetsklasse CC2/RC2. Dette medfører at dette prosjektet faller inn under tiltaksklasse 2. Vi gjør oppmerksom på at vurderingen skal kontrolleres av uavhengig foretak i henhold til PBL Side 7 av 34

8 3 Terreng- og grunnforhold 3.1 GRUNNLAG Følgende dokumenter ligger til grunn for beskrivelse og vurdering av grunnforholdene for prosjektet: - Kummeneje (1974): Levanger kommune, Kloakkanlegg, Levangerelva. Grunnundersøkelser, Ref Kummeneje (1998): Stabelvolden utbyggingsområde, Levanger (Sagbrukstomta). Grunnundersøkelser og orienterende geotekniske vurderinger, Ref TERRENGFORHOLD Elveskråningene innenfor planområdet er tidligere stabilisert med motfyllinger og erosjonssikret av NVE. Opprinnelig elveskråning er vist i Figur 2. Stabiliseringen og erosjonssikringen ble utført etter at elveskråningen, ca. 100m oppstrøms for aktuelt planområde, raste ut i Dagens terreng langs Levangerelva ligger ca. på kote +2 til +3 (omtalt motfylling). Terrenget stiger i østlig retning med helning ca. 1:3 mot Stabelvollen boligområde. Ved Stabelvollen boligområde er terrenget tilsynelatende horisontalt omkring kote +5 til +6. Levangerelva er tidevannsdominert, og ved planområdet faller det nesten tørt ved lavvann. 3.3 GRUNNFORHOLD Løsmassekart fra NGU viser at hele prosjektområdet består av tykk hav- og fjordavsetning. Grunnundersøkelser utført av Kummeneje (1974) dekker aktuelt planområde, Figur 2. Det ble totalt utført grunnundersøkelser i 36 punkter, hvorav borpunkt og er vurdert som representative for dette prosjektet. I borpunkt 20 og 23 er det utført vingeboringer samt at det er tatt opp en prøveserie i borpunkt 30. Sonderingene har stoppet opp mot antatt fjell i borpunkt 21, 22, 23. Løsmassetykkelsen er ved borpunkt 21 ca. 7m, og i borpunkt 22 og 23 er løsmassetykkelsen ca. 15m. De resterende sonderingene er ført 10 15m ned i dybden uten at fjell er påtruffet. Prøveserien i borpunkt 30 viser en ca. 2m tykk tørrskorpe over et lag med silt med enkelte leirige partier. Fra 5,5m dybde består grunnen av bløt leire ned til 13m dybde. Leira er lite sensitiv i hele dybden. Representative grunnundersøkelser er presentert i bilag Side 8 av 34

9 Figur 2: Utsnitt av situasjonsplan fra Kummeneje (1974) Grunnundersøkelser utført av Kummeneje (1998) dekker området øst for prosjektområdet, Figur 3. Her er det i alt utført 8 totalsonderinger, hvorav borpunkt 1, 2, 4 og 6 er vurdert som representative for dette prosjektet. I borpunkt 2 er det i tillegg tatt opp en prøveserie samt målt grunnvannsstand. Løsmassetykkelsen varierer fra 15,1m dybde i borpunkt 1 til 28,3m dybde i borpunkt 6. Det er utført fjellkontrollboring i borpunkt 1, 2 og 4 som indikerer at bergoverflaten har helning mot nord og øst. Registrert sonderingsmotstand er dels lav, men stort sett med en viss økning mot dybden i alle representative borpunkter. Prøveserien i borpunkt 2 viser middels fast siltig leire ned til ca. 6m dybde. Under 6m dybde består grunnen av bløt leire ned til 16m dybde. Leira er hovedsakelig lite sensitiv i hele dybden. Representative grunnundersøkelser er presentert i bilag 3. Det er ikke funnet kvikkleire i noen av prøveseriene eller vingeboringene Side 9 av 34

10 Figur 3: Utsnitt av situasjonsplan fra Kummeneje (1998) Side 10 av 34

11 4 Geotekniske vurderinger 4.1 PLANLAGTE TERRENGINNGREP Planlagte terrenginngrep er vist i tegning C001. Planlagt parkeringsplass helt sør i planområdet medfører utfylling i ca. 5-6m bredde ut mot Levangerelva over en strekning på ca. 55m lengde. Fyllingshøyden vil bli ca. 1,2m. Fra profil 0 profil 90 medfører planene nybygging av GS-veg. Hovedsakelig vil nybyggingen for denne delstrekningen ligge i skjæring med maksimal skjæringshøyde ca. 2,5m. Fra profil ligger det allerede en sti lang Levangerelva. Planene medfører en oppgradering av denne stien, med minimale endringer i forhold til dagens geometri. Eneste geometriske endring er at nåværende gangbru mellom profil 205 og 220 erstattes med fylling med 2 meters høyde over Leirabekken. 4.2 GEOTEKNISKE STYRKEPARAMETERE Drenerte styrkeparametere er konservativt antatt på bakgrunn av erfaringsverdier i Ref. 1. Udrenerte styrkeparametere er tolket fra tidligere utførte vingeboringer og tidligere opptatte prøveserier. Resultatene fra vingeboringene er korrigert ved å benytte korrelasjoner mellom s u-ving og s u-lab basert på effektivt overlagringstrykk (p0') som beskrevet i Ref. 5. I Ref. 5 er s u-lab definert på følgende måte: s u Lab p 0 = (s ua p 0 + s ud p 0 + s up p 0 )/3 (s u Ving p 0 ) korr der s ua, s ud og s up er bestemt med aktiv treaksialtest, direkte skjærforsøk og passiv treaksialtest. Følgende korrelasjon er benyttet ved korrigeringen: s u Lab = s u Ving (3,7616 (s u Ving p 0 ) 3 7,9446 (s u Ving p 0 ) 2 + 6,0166 (s u Ving p 0 ) 0,0034) I bilag 4 og 5 er opprinnelig måledata og tabell med korrigerte verdier presentert. Resultatene fra korreksjonen mener vi skal likestilles med direkte skjærstyrke. Resultater fra vingeboringer og rutineanalyser av prøveserien er presentert i bilag 6. Her er målt udrenert skjærfasthet regnet om til aktiv udrenert skjærfasthet med utgangspunkt i anbefalinger gitt i Ref. 6. Det er ikke målt plastisitetsindeks ved analyse av prøveseriene. Derfor er det antatt en plastisitetsindeks, I p < 10 %. Dette gir følgende anisotropifaktorer for omregning til aktiv udrenert skjærfasthet: Side 11 av 34

12 s ud /s ua = 0,63 s up /s ua = 0,35 Under følger en oppsummering av geotekniske parametere benyttet for beregninger. Designprofil for udrenert skjærfasthet er å finne i bilag 6. Tabell 1: Geotekniske parametere for beregninger Materiale ᵞ ᵞ' ᵠ c' c u Aa Ad Ap Fylling 19,0 9,0 42,0 1,8 - Tørrskorpe 20,0 10,0 30,0 0,0 - Motfylling 19,0 9,0 40,0 0,0 - Leire 19,0 9,0 22,0 2,0 c u -profil 1,00 0,63 0,35 Berg STABILITETSBEREGNINGER Stabilitetsberegninger er utført med GeoSuite Stability Version med beregningsmetode Beast 2003, Ref. 7. Trafikklast på GS-vegen og parkeringsplassen er hentet fra kapittel i Håndbok V220 og satt til 13 kpa. For beregningene i profil 150 er det i tillegg tatt med en jevnt fordelt terrenglast = 15,5 kpa som tilsvarer bygningen i bakkant av elveskråningen. Videre er det i stabilitetsberegningene antatt grunnvannsstand i terreng og en elvebunn ved kote +0,5. Det er utført beregninger for tre utvalgte profiler, to for GS-vegen og ett for parkeringsplassen. Under følger en oppsummering av sikkerhetsfaktorer for mest kritiske glideflater funnet for de tre utvalgte profilene. Tabell 2: Oppsummering av sikkerhetsfaktor for mest kritiske glideflater Profil ᵞM (Udrenert) ᵞM (Drenert) Merknader Tegning 10 P-plass 1,57 - Planlagt tiltak V P-plass - 1,85 Planlagt tiltak V GS-veg 1,41 - Planlagt tiltak V GS-veg - 1,56 Planlagt tiltak V GS-veg 2,12 - Planlagt tiltak V Side 12 av 34

13 210 GS-veg - 1,49 Planlagt tiltak V103 Av tabellen over kan det ses at det er tilfredsstillende stabilitet for den planlagte GS-vegen samt den planlagte parkeringsplassen. Prosjektet kan gjennomføres uten stabiliserende tiltak. 4.4 SETNINGSVURDERINGER Kummeneje (1998) har utført et ødometerforsøk i borpunkt 30, bilag 3. Forbelastningstrykket fra dette forsøket vurderes til å ligge mellom kpa. Dette betyr at området tidligere har vært utsatt for en høyere vertikalbelastning enn planlagt tiltak vil medføre, og på bakgrunn av dette vurderes det at planlagt tiltak ikke vil medføre setninger av betydning Side 13 av 34

14 5 Kontroll i byggeperioden For dette prosjektet må følgende punkter følges opp i byggeperioden: Tabell 3: Kontrollpunkter for byggeperioden Kontrollpunkt Formål Hyppighet Dokumentasjon Mellomlagring av grave-/fyllmasser på topp av skråninger eller i planområdet Kontrollere at det ikke forekommer mellomlagring av grave- /fyllmasser som kan forverre stabilitetsforhold Kontinuerlig oppfølging av utførende entreprenør og byggherre Kontrollpunkt må tas stilling til i plan for gjennomføring av arbeidet (graveplan) samt ved utarbeidelse av SJA for arbeidet Side 14 av 34

15 6 Referanser Ref. 1 Ref. 2 Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 6 Statens vegvesen (2010): Geoteknikk i vegbygging. Håndbok V220 Direktoratet for byggkvalitet (2011): Byggesaksforskriften med veiledning (SAK10), Publikasjonsnummer: HO-1/2011 Kummeneje (1974): Levanger kommune, Kloakkanlegg, Levangerelva. Grunnundersøkelser. Kummeneje (1998): Stabelvolden utbyggingsområde, Levanger (Sagbrukstomta). Grunnundersøkelser og orienterende geotekniske vurderinger. Gunnar Aas (1983): Geotekniske dimensjoneringsparametere, Tolkning av vingeboringer. Foredrag kursdagene ved NTH, 11. januar 1983 NVE (2014): En omforent anbefaling for bruk av anisotropifaktorer i prosjektering i norske leirer. Rapport Ref. 7 Novapoint: GeoSuite Stability Version Side 15 av 34

16 7 Bilag Side 16 av 34

17 BILAG 1: Geoteknisk bilag Side 17 av 34

20 BILAG 2: Sonderinger fra Kummeneje (1974) Side 20 av 34

21 BILAG 2: Sonderinger fra Kummeneje (1974) Ekvidistanse: 5m Side 21 av 34

31 BILAG 4: Tolket direkte skjærfasthet fra vingeboring i punkt 20, Kummeneje (1998) Borpunkt 20 Dybde Z su sulab 3,00 2,00 27,50 16,18 3,50 1,50 36,00 21,18 5,00 0,00 47,00 27,65 5,50-0,50 41,00 24,59 6,00-1,00 32,00 20,58 6,50-1,50 39,00 24,51 7,00-2,00 29,00 20,00 7,50-2,50 21,00 17,32 8,00-3,00 18,50 17,10 8,50-3,50 17,00 17,30 9,00-4,00 18,00 18,32 9,50-4,50 19,00 19,34 10,00-5,00 23,00 21,33 10,50-5,50 22,00 21, Side 31 av 34

32 BILAG 5: Tolket direkte skjærfasthet fra vingeboring i punkt 23, Kummeneje (1998) Borpunkt 23 Dybde Z su sulab 5,50-0,50 47,00 27,65 6,00-1,00 36,50 22,88 7,00-2,00 57,00 33,53 7,50-2,50 42,00 26,74 8,00-3,00 73,00 42,94 8,50-3,50 32,00 22,88 9,00-4,00 18,00 18,32 9,50-4,50 26,00 21,72 10,00-5,00 8,00 16,98 10,50-5,50 8,00 17,73 11,00-6,00 10,50 19,10 11,50-6,50 11,00 19,97 12,00-7,00 10,50 20,59 12,50-7,50 13,50 22,11 13,00-8,00 11,50 22,34 13,50-8,50 13,00 23, Side 32 av 34

33 Kote [moh] Oppdragsnr.: BILAG 6: Tolket aktiv skjærfasthet fra vingeboringer og prøveserier presentert i Kummeneje (1974) og Kummeneje (1998) SuA mot kotehøyde SuA [kpa] 0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00-1,00-2,00-3,00-4,00-5,00-6,00-7,00-8,00-9,00-10,00-11,00-12,00 Vingeboring punkt 20 - SuA-korrigert (Kummeneje 1974) Vingeboring punkt 23 - SuA-korrigert (Kummeneje 1974) Konus punkt 30 - SuA (Kummeneje 1974) Enaks punkt 30 - SuA (Kummeneje 1974) Konus punkt 2 - SuA (Kummeneje 1998) Enaks punkt 2 - SuA (Kummeneje 1998) Design - SuA Side 33 av 34

34 8 Tegninger TEGNINGER Tegning Tittel Målestokk C001 Plan- og profiltegning, profil :1000 (A3) / 1:500 (A1) V101 Stab. beregning P-plass profil 10 1:400 (A3) V102 Stab. beregning GS-veg profil 150 1:400 (A3) V103 Stab. beregning GS-veg profil 210 1:400 (A3) Side 34 av 34

35 Elvebredden GS-veg til ny Levanger ungdomsskole Kommunalteknikk Levanger kommune Norconsult AS Plan&Profil-tegning Profil Konkurransegrunnlag KjPre HaBro ArRam A1 1:500 C001

36 "X:\nor\oppdrag\Levanger\514\13\ \DAK\Geoteknikk\Arkfil\\V101 - V106.dwg - KrAun - Plottet: , 13:43:56 - LAYOUT = V101 - XREF = V106, Beregning_Profil 210, V105, V104, Beregning_Profil 150, V103, V102, Beregning_P-plass, V101" f Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som fremgår nedenfor. Opphavsretten tilhører Norconsult AS. 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. Elvebredden, Levanger Oppdragsnummer Tegningsnummer Målestokk 1:400 Stabilitetsberegninger - udrenert og drenert analyse Parkeringsplass - profil 10 Revisjon V101 00

37 "X:\nor\oppdrag\Levanger\514\13\ \DAK\Geoteknikk\Arkfil\\V101 - V106.dwg - KrAun - Plottet: , 13:43:44 - LAYOUT = V102 - XREF = V106, Beregning_Profil 210, V105, V104, Beregning_Profil 150, V103, V102, Beregning_P-plass, V101" f f Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som fremgår nedenfor. Opphavsretten tilhører Norconsult AS. 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. Elvebredden, Levanger Oppdragsnummer Tegningsnummer Målestokk 1:400 Stabilitetsberegninger - udrenert og drenert analyse GS-veg - profil 150 Revisjon V102 00

38 "X:\nor\oppdrag\Levanger\514\13\ \DAK\Geoteknikk\Arkfil\\V101 - V106.dwg - KrAun - Plottet: , 13:43:31 - LAYOUT = V103 - XREF = V106, Beregning_Profil 210, V105, V104, Beregning_Profil 150, V103, V102, Beregning_P-plass, V101" f Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som fremgår nedenfor. Opphavsretten tilhører Norconsult AS. 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. Elvebredden, Levanger Oppdragsnummer Tegningsnummer Målestokk 1:400 Stabilitetsberegninger - udrenert og drenert analyse GS-veg - profil 210 Revisjon V103 00