Geologi. Rv.502 Hovlandsveien, Geologisk rapport for reguleringsplan, Ressursavdelingen. Nr

Transkript

1 Geologi Rv.502 Hovlandsveien, Geologisk rapport for reguleringsplan, O Pp Pp Dd Rr aa gg Te R eks ns uo rl os ag vi ad ve dl ien lgi ne gn e n Nr Region vest Ressursavdelingen Geo- og skredseksjonen

2 Oppdragsrapport Nr Labsysnr. Region vest Ressursavdelingen Geo- og skredseksjonen Geologi Rv.502 Hovlandsveien, Geologisk rapport for reguleringsplan, Rv.502 Hovlandsveien, Geologisk rapport for reguleringsplan, UTM-sone Euref89 Ø-N Oppdragsgiver: Antall sider: Simen Auli Staff 14 Dato: Antall vedlegg: Kommune nr. Kommune Utarbeidet av (navn, sign.) Antall tegninger: 1101 EIGERSUND Ragnhild Øvrevik Slobodinski Papirarkivnummer Seksjonsleder (navn, sign.) Kontrollert Stein Olav Njøs Harald Hauso Sammendrag På oppdrag for Planseksjonen i Stavanger har Geo- og skredseksjonen utført geologisk kartlegging og vurdering av planlagt bergskjæring i forbindelse med utarbeidelse av reguleringsplan for ny g/s-veg på rv.502 Hovlandsveien i Egersund kommune i Rogaland. Rapporten tar for seg de geologiske forholdene i prosjektområdet, med spesielt fokus på den strekningen hvor bergskjæringen blir høyere enn 10 meter. Rapporten gir en vurdering av stabiliteten til planlagt bergskjæring, samt forslag til sikringsmengder. Berggrunnen i området stort sett av anortositt som er overveiende massiv, og til dels leukonorittisk. Sprekkekartlegging i området viser hovedsakelig 2 sprekkesett som dominerer. Disse har tilnærmet samme orientering med faller henholdsvis mot øst og mot vest. Begge disse kan skape stabilitetsproblemer i skjæringen. Sprekkesett 1, som har falll gr mot øst kan føre til større utglidninger i forbindelse med sprengningsarbeidt. Det anbefales derfor forbolting i de delene av skjæringen som er høyest. Det forventes at skjæringen i hovedsak kan sikres med innstøpte bolter, lengde 3-5 meter. Sprengningsarbeidet må ta hensyn til trafikkavviklingen langs rv.502, og det bør stilles krav til pallhøyde, salvestørrelse og sprengningstidspunkt i byggefasen. Sprengningsarbeidet vil i tillegg foregå nær bebyggelse, enkelte steder er avstand til nærmeste bolig ca. 10 meter. Emneord: anortositt, bergskjæring, stabilitetssikring, sprengning Distribusjonsliste Antall Distribusjonsliste Antall Simen Auli Staff 3

3 Geologisk 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 Oppdragsgiver Kategori/konsekvensklasse er fastsatt av Enhet/navn Signatur Dato Geo- og skredseksjonen/ Ragnhild Øvrevik Slobodinski Planseksjonen/Simen Auli Staff ragnhild.slobodin ski@vegvesen.no ragnhild.slobodinski@vegvesen.no cn=ragnhild.slobodinski@vegvese n.no :42:29 +01'00' Kommentarer til valg av geoteknisk kategori/konsekvensklasse (pålitelighetsklasse) CC3 er valgt grunnet nærhet til trafikkert veg og bebyggelse. PROSJEKTKONTROLL Grunnleggende kontroll Enhet/Navn Signatur Dato Geo- og skredseksjonen/ Ragnhild Øvrevik Slobodinski ragnhild.slobodin ski@vegvesen.no ragnhild.slobodinski@vegvesen.no cn=ragnhild.slobodinski@vegvese n.no :43:00 +01'00' Kollegakontroll Geo- og skredseksjonen / Harald Hauso harald.hauso@vegvesen.no Digitalt signert av harald.hauso@vegvesen.no DN: cn=harald.hauso@vegvesen.no Dato: :37:34 +02'00' Utvidet kontroll Uavhengig kontroll Multiconsult AS Øyvind Riste Digitally signed by Øyvind Riste ou=seksjon Bergteknikk, DN: cn=øyvind Riste, o=multiconsult AS, =oyvind.riste@multiconsult.no, c=no Date: :12:27 +02'00' Godkjent stein.njos@vegve sen.no Digitalt signert av stein.njos@vegvesen.no DN: cn=stein.njos@vegvesen.no Dato: :20:11 +02'00' 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 Vest - Ressursavdelingen - Geo- og skredseksjonen Side 2

4 Innhold DEL I: FAKTADEL Innledning Bakgrunn og rapportens innhold Grunnlag Grunnundersøkelser Situasjonsbeskrivelse Geoteknisk kategori Ingeniørgeologisk kompetanse i byggefase Geologiske forhold Topografi og løsmasser Bergarter Sprekker og svakhetssoner Hydrogeologiske forhold DEL II TOLKNINGSDEL Stabilitet av skjæringer Generelt Bergskjæring profil Skredfare fra terreng Mekaniske egenskaper og anvendelse av bergmasse DEL III UTFØRELSE OG HMS Rystelseskrav og bygningsbesiktigelse Sprengningsopplegg Sikring av skjæringer HMS-forhold Kilder Vedlegg Vedlegg 1 Oversiktskart 1:50 000/A4 Vedlegg 2 Plan tegning, profil :1000/A1 Vedlegg 3 Oversiktskart med forsenkninger/søkk 1:5000/A4 Vedlegg 4 Profil 380, resultat av steinspranganalyse i Rocfall 4

5 DEL I: FAKTADEL 1 Innledning 1.1 Bakgrunn og rapportens innhold På oppdrag for Planseksjonen i Stavanger har Geo- og skredseksjonen utført geologisk kartlegging og vurdering av planlagt bergskjæring i forbindelse med utarbeidelse av reguleringsplan for ny g/s-veg på rv.502 Hovlandsveien i Egersund kommune i Rogaland. Rapporten tar for seg de geologiske forholdene i prosjektområdet, med spesielt fokus på den strekningen hvor bergskjæringen blir høyere enn 10 meter. Rapporten gir en vurdering av stabiliteten til planlagt bergskjæring, samt forslag til sikringsmengder. I henhold til HB018 kapittel 221 stilles det spesielle krav til geologiske undersøkelser for bergskjæringer høyere enn 10 meter, blant annet at det skal lages geologisk rapport. Denne rapporten kommer derfor kun til å ta for seg området mellom profil , se Tabell 1, hvor skjæringshøyden blir over 10 meter. Kapitel 6 kommer imidlertid til å ta med seg sikringsmengder for skjæringer høyere enn 5 meter. Skjæringer lavere enn dette har vanligvis små utfordringer og tas ikke med. Vedlegg 1 viser et oversiktskart i målestokk 1: over prosjektområdet. 1.2 Grunnlag Som grunnlag for rapporten er følgende dokumenter benyttet: Plantegning, datert Geometri-fil, datert Tverrprofiler, datert Geologisk kart ( 1.3 Grunnundersøkelser Geologisk kartlegging ble utført av ingeniørgeologene Lene Eldevik og Ragnhild Øvrevik Slobodinski. Kartlegging ble utført langs eksisterende rv.502, samt i terrenget over eksisterende bergskjæring. I tillegg er det uført grunnboring i område mellom profil og mellom profil , for å kartlegge dybde til berg. Det henvises til geoteknisk datarapport for resultater fra grunnboringen. 1.4 Situasjonsbeskrivelse Statens vegvesen skal utarbeide reguleringsplan for ny g/s-veg langs rv.502 på Eigerøy i Egersund kommune over en strekning på ca. 700 meter. Tiltaket vil føre til inngrep i eksisterende terreng på vestsiden av vegen. Tabell 1 gir en oversikt over skjæringshøyder i prosjektet. Bergskjæringen blir høyest ved profil 400, se vedlegg 2. 5

6 Tabell 1: Skjæringshøyder Profil Skjæringshøyde (m) m m ,5 m 1.5 Geoteknisk kategori I henhold til NS-EN :2004+NA:2008 Eurocode 7: Geoteknisk prosjektering, Del 1: Allmenne regler og NS-EN :2008 Eurocode 7: Geoteknisk prosjektering, Del 2: Regler basert på grunnundersøkelser og laboratorieprøver er konsekvens-/pålitelighetsklasse (CC/RC) satt til klasse 3 for den delen av strekningen som har skjæringshøyde > 10 meter. Kontrollklasse er satt til Utvidet(U) kontroll. Skjema for valg av geoteknisk kategori/konsekvensklasse/pålitelighetsklasse og kontrollform er vist på side 2 i rapporten. 1.6 Ingeniørgeologisk kompetanse i byggefase Ingeniørgeologisk kompetanse i byggefasen er viktig for kunne tilstrebe god oppfølging av sprengnings- og sikrings-arbeidene. Ansvarlig ingeniørgeolog skal utnevnes før anleggsstart. Denne personen må ha relevant erfaring og utdanning, samt inneha minimum 1 års relevant erfaring fra oppfølging av sprengningsarbeider. Personer som utfører geologisk kartlegging langs sprengte bergskjæringer, samt gjennomfører vurdering av permanentsikring må inneha følgende innsikt/kompetanse: - Erfaring med geologisk kartlegging, og beskrivelse av bergmassekvaliteter. - Erfaring med og kjennskap til relevante metoder for bergsikring. - God kunnskap om innholdet i ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan/byggeplan, samt utførte grunnundersøkelser. - God kunnskap om innholdet i håndbok Kjennskap til prosjektets risiko og sårbarhetsanalyse. 6

7 2 Geologiske forhold 2.1 Topografi og løsmasser Prosjektet går over en strekning på ca. 700 meter. På østsiden av rv.502 faller terrenget bratt ned mot fjorden. På vestsiden av rv.502 stiger terrenget bratt opp til Nyåsen ca. 80 moh. Terrenget er noe slakere nord i prosjektområdet enn i sør. I følge NGU sitt løsmassekart [1] er det stort sett bart fjell med stedvis tynt løsmassedekke i området. I skråningen mellom rv.502 og Nyåsen er det i følge NGU tykk morene. Observasjoner i felt indikerer imidlertid at løsmassedekket ikke er så tykt, anslagsvis 1-2 meter, da det ble observert flere bergblotninger i skråningen over eksisterende bergskjæring. Mindre lokale søkk med tykkere løsmassedekke kan likevel ikke utelukkes. Det ble også observert en del større blokker i skråningen over eksisterende bergskjæring. Vegetasjonen i området består stort sett av løvskog, mindre busker og lyng. 2.2 Bergarter I følge NGU sitt berggrunnskart består berggrunnen i området stort sett av anortositt som er overveiende massiv, og til dels leukonorittisk. Like sør for prosjektområdet er det et belte med leukonoritt. NGU har også kartlagt en gang med norittisk eller kvarts-mangerittisk facies, som ligger sørvest for prosjektområdet, se Figur 1. Anortositt er en fiolettbrun magmatisk dypbergart uten kvarts som overveiende består av et enkelt mineral, Na-Ca-feltspaten plagioklas. Mørke mineraler som pyroksen forekommer underordnet (0-10 %), men er innholdet av mørke mineraler større (10-20 %) betegnes bergarten leukonoritt [2]. Leukonoritt er en lys noritt som inneholder % mørkemineraler. Noritt inneholder > 35 % mørke mineraler (hovedsakelig pyroksen) [3]. Facies er et uttrykk brukt i geologien for å angi eiendommeligheter eller fellestrekk hos bergarter [4]. 7

8 Anortositt, overveiende massiv, til dels leukonorittisk Gang Leukonoritt N Figur 1: Bergarter i området. Svarte piler markerer start og slutt på prosjektområdet. 2.3 Sprekker og svakhetssoner Sprekkekartlegging er utført mellom profil Det er hovedsakelig to sprekkesett som dominerer, sprekkesett 1 og sprekkesett 2, se Figur 3. Sprekkesett 1 har orientering tilnærmet nordsør og faller mot øst. Sprekkesett 2 har tilnærmet samme orientering, men faller mot vest. Sprekkeavstanden på sprekkesett 1 er 0,3-0,5 meter, mens sprekkesett 2 har en sprekkeavstand på 0,5-1 meter. Ved profil ble det også observert et tredje sprekkesett som var parallelt med vegen. Dette sprekkesettet har et steilt fall på ca. 90. Sprekkeavstanden er usikker, da dette sprekkesettet forsvinner innover i skjæringen, men sprekkeavstand på ca. 1,5 m ble observert. I tillegg ble det registrert et sprekkesett 3 som har orientering tilnærmet øst-vest. Dette sprekkesettet er loddrett. Ved profil var sprekkesett 3 erstattet av et sprekkesett 4 som har orientering omtrent nordøst-sørvest. Dette faller mot sørøst. 8

9 Flere av sprekkesettene har åpne gjennomsettende sprekker. Sprekkeflatene var hovedsakelig plane og ru. Figur 2: Registrerte sprekkesett i området. Sprekkerose er basert på totalt 18 måling. 9

10 Figur 3: Eksisterende bergskjæring, ca. profil 400, med sprekkesett 1 (oransje), sprekkesett 2 (grønn) og sprekkesett 3 (lilla). 2.4 Hydrogeologiske forhold Nordvest for Nyåsen ligger det et lite vann. Vannet ligger ca. 72 moh. Fra vannet går det et søkk nordøstover ned mot rv.502. søkket ender ved eiendommene som ligger like ved profil 600. Fra vannet stiger terrenget i sørøstlig retning, mot den delen av strekningen hvor det blir høye bergskjæringer. Område mellom Nyåsen og rv.502 utgjør et relativt stort nedslagsfelt som dreneres ut mot eksisterende bergskjæring. Det ble flere steder observert vann i eksisterende bergskjæringen. 10

11 DEL II TOLKNINGSDEL 3 Stabilitet av skjæringer 3.1 Generelt Markerte forsenkinger i terrenget (søkk) representerer som regel knusningssoner eller svakere bergartslag. Vedlegg 3 viser utgående til antatte svakhetssoner i området, registrerte fra topografiske kart. Som det framgår av vedlegget er det ingen soner som krysser den delen av prosjektområdet hvor skjæringshøyden er høyere enn 10 meter. 3.2 Bergskjæring profil Skjæringshøyden mellom profil varierer fra ca. 10 meter til 15 meter. Høyest er skjæringen ved profil 400. Det forventes at kombinasjonen av de ulike sprekkesettene vil danne ustabile blokker som må sikres. Sprekkesett 1, som faller ut mot vegen, kan føre til større ustabile parti som kan komme ned like etter sprengning. Sprekksett 2 med fall inn i terrenget kan føre til topling (utvelting). Erfaring fra andre anlegg i Egersund er at anortositten har gjennomsettende sprekker som ofte er belagt av sleppematerialer av leire i varierende mektighet. Disse sprekkefyllingene vises ofte ikke særlig godt i naturlige fjellvegger, men kommer til syne i sprengt berg. Det er mulig at slike sprekkefyllinger kommer til syne i dette prosjektet også. Dette vil kreve lengre bolter med stor bruddstyrke. Stabilitetsanalyser utført i programmet Swedge fra Rocscience tyder på at det ikke er fare for at det dannes store kiler i området. 3.3 Skredfare fra terreng Terrenget ovenfor skjæringen er ganske bratt og under befaring ble det registrert flere større blokker med usikker stabilitet. Analyser utført i programmet Rocfall fra Rocscience ved profil 380 tyder på at eventuelle blokker som løsner fra terrenget og berget overfor skjæringen ikke vil bli bremset opp før de når frem til vegen, se vedlegg 4. 4 Mekaniske egenskaper og anvendelse av bergmasse Det stilles krav til de mekaniske egenskapene ved anvendelse av bergmassen til vegformål. Disse kravene er gitt i HB018 [5]. NGU har i en rapport fra 2000 sett på egnetheten til anortositt i Egersundfeltet til blant annet vegformål [6]. Denne indikerer at anortositten i dette området kan være egnet til bruk i bære- og forsterkningslag. I byggeplanfasen må det tas prøver av bergarten for analyse i laboratorium for å verifisere dette. Anortositt har erfaringsmessig middels borbarhet og god sprengbarhet. 11

12 DEL III UTFØRELSE OG HMS 5 Rystelseskrav og bygningsbesiktigelse Sprengningsarbeidet skal utføres i et område hvor man er nær bebyggelse. Mellom profil , og profil vil avstand til bolighusene være nede i ca. 10 meter. I område hvor skjæringen blir høyest vil avstanden til nærmeste bebyggelse være ca. 30 meter. Grenseverdier for rystelser beregnes etter NS [7]. Grenseverdiene fastsettes i byggeplan. For å overvåke de sprengningsinduserte rystelsene må det settes opp rystelsesmålere på nærmeste bebyggelse. Overvåking av rystelsene vil sikre nødvendig dokumentasjon, samt gi grunnlag for fortløpende justering av salveopplegget. NS gir krav til måleutstyr og hvordan målingen av rystelser skal utføres og rapporteres. I henhold til NS skal bygninger fundamenter på berg innenfor en avstand på 50 meter fra sprengningsstedet besiktiges. Dersom bygningene er fundamenter på løsmasser bør besiktigelsen utvides til 100 meter. Figur 4 viser bebyggelse som befinner seg innenfor en avstand på 50 meter fra sprengningssted (røde) og innenfor en avstand på 100 meter fra sprengningssted (gule). Tilstandsvurdering og besiktigelse må utføres i god tid før sprengningsarbeidet starter opp. N Figur 4: Bebyggelse med avstand < 50 m fra sprengningssted (rødt) og avstand <100 m fra sprengningssted (gult). 6 Sprengningsopplegg Sprengningsopplegget må ta hensyn til trafikkavviklingen på Rv.502. Det kan derfor bli stilt krav til både salvestørrelse og sprengningstidspunkt. Generelt anbefales det at skjæringshøyder over 10 meter deles i flere paller. Det kan være aktuelt å sette krav til pallhøyden for øvre pall, for å ha kontroll på stabilitetsforholdene i toppen av skjæringen. Det kan også være aktuelt med sømboring, da dette kan være aktuelt for å unngå bakbryting i toppen av skjæringsveggen. 12

13 7 Sikring av skjæringer Vurderingen av nødvendig sikring av bergskjæringene er utført etter retningslinjer i håndbok 018 som sier at sikringsnivået bør legges slik at man unngår rensk og annen sikring de første 20 årene. Det forutsettes at det fjernes vegetasjon og løsmasser minst 2 meter innenfor teoretisk skjæringstopp. Tabell 2 angir forventete sikringsmengder. Før sprengningsarbeidet starter anbefales det at skråningen overfor skjæringstoppen kontrolleres for eventuelt løse blokker som kan komme ned i forbindelse med sprengningen. Det anbefales også og forbolte for å unngå større utglidninger langs sprekkesett 1. Dette gjelder spesielt i området hvor skjæringshøyden blir over 10 meter, men må også vurderes i andre deler av skjæringen. Forboltene monteres 0,5-1 meter innenfor teoretisk skjæringskant. Boltene vinkles i forhold til horisontalen. Endelig behov for forbolting vurderes av geolog i byggefasen. Ellers forventes det at bergskjæringen i hovedsak kan sikres med innstøpte bolter med lengde 3-5 meter. Enkelte steder med tettere oppsprekking kan det bli aktuelt med steinsprangnett. Sikring av løsmasser på topp av skjæring gjøres med mur. For å unngå stort tilsig av vann ut i skjæringen anbefales det at det etableres en langsgående terrenggrøft ovenfor skjæringstopp. Det anbefales også å bore dreneringshull i skjæringen for å drenere vann fra potensielle glideplan i bergmassivet. Tabell 2: Sikringsmengder Type sikring Mengde 3 m bolt, ø20 mm, innstøpt 100 stk 4 m bolt, ø20 mm, innstøpt 70 stk 6 m bolt, ø32 mm, innstøpt 120 stk 8 m bolt, ø32 mm, innstøpt 100 stk 6 m bolt (forbolt), ø32 mm, innstøpt 250 stk Steinsprangnett 500 m 2 Isnett 500 m 2 Sognemur eller tilsvarende for sikring av løsmasser på skjæringstopp 250 m 8 HMS-forhold Det er ikke påvist spesielle forhold som skulle fravike fra konvensjonell sprenging av bergskjæringer. Hovedutfordringen i dette prosjektet vil være hensyn til trafikkavvikling og nærhet til bebyggelse. Det må vurderes om det ikke skal oppholde seg personer i industribygget på nedsiden av Rv. 502 under sprenging. Risikovurderinger og sikker-jobb-analyse vil være viktig å gjennomføre før arbeidet med bergskjæringene starter. NA-rundskriv 2013/04 [8] stiller krav til Statens vegvesen som byggherre ved planlegging av sprengningsarbeider. Blant annet at det lages sjekkliste og risikovurdering av sprengningsarbeidet i reguleringsplan. Det henvises til rundskrivet for maler for sjekkliste og risikovurdering. Byggherren skal i byggefasen sørge for at prosjektet har tilstrekkelig bemanning, med nødvendig kompetanse ut fra forventede geologiske utfordringer. Minst en av disse skal ha bergteknisk / ingeniørgeologisk kompetanse. Det vises til NA-rundskriv 2009/11 [9]. 13

14 9 Kilder 1. NGU, ( ) 2. NGU (2004): Anortositt for pukk I Rogaland Anortosittprovins, rapport ( ) 3. NGU (2004): Beskrivelse til geologisk kart over Rogaland Anortosittprovins, 1:75 000, rapport ( ) 4. Store norske leksikon, ( ) 5. Statens vegvesen (2011): Håndbok 018 Vegbygging 6. NGU (2000): Anortositt i Egersundfeltet Pukkpotensiale, rapport ( ) 7. Norsk Standard (2013): NS :2012+A1:2013 Vibrasjoner og støt. Veiledende grenseverdier for bygge- og anleggsvirksomhet, bergverk og trafikk. Del 1: Virkning av vibrasjoner og lufttrykkstøt fra sprengning på byggverk, inkludert tunneler og bergrom. 8. Statens vegvesen (2013): Tiltak for å unngå sprengningsulykker. NA-rundskriv 2013/ Statens vegvesen (2009): Utfyllende bestemmelser for planlegging, prosjektering, bygging og vedlikehold av høye vegskjæringer i berg. NA-rundskriv 2009/11. 14

15 Vedlegg 1 Oversiktskart Rv.502 Hovlandsveien Målestokk 1:50000 Statens vegvesen

16

17 Y Y X X Strekning med skjæringshøyde >10 m X X X X Rv. 502 Hovlandsveien Oversiktskart - markerte forsenkinger/søkk Målestokk 1:5000 Statens vegvesen VEDLEGG 3 Y Y

18