Utvidelse av Oredalen avfallsanlegg i Hurum kommune Geotekniske stabilitetsberegninger i eksisterende deponi

Transkript

1 NOTAT OPPDRAG EMNE Utvidelse av Oredalen avfallsanlegg i Hurum kommune Geotekniske stabilitetsberegninger i eksisterende deponi DOKUMENTKODE TILGJENGELIGHET RIG-NOT-004 Åpen OPPDRAGSGIVER Lindum Oredalen AS OPPDRAGSLEDER Knut Espedal KONTAKTPERSON Gorm Thune SAKSBEHANDLER Jimmie Ekbäck KOPI ANSVARLIG ENHET 2012 BVT Geofag 1 Innledning Multiconsult er engasjert av Lindum Oredalen AS ved prosjektleder Gorm Thune for å utføre grunnundersøkelser for planlagt utvidelse av eksisterende deponi, samt utføre grunnundersøkelser og vurdere stabiliteten av fyllingsfronten i eksisterende deponi. Dette notatet omhandler stabiliteten av fyllingsfronten i eksisterende deponi og vurderinger av ny fylling ved topp skåning av eksisterende fylling mot sigvannsdammen. Vi viser i den forbindelse til krav i planprogrammet og konsekvensutredningen der de geotekniske forholdene knyttet til reguleringsplanen skal utredes. Vi viser også til RIG-NOT-001 med stabilitetsvurderinger mm i forbindelse med planlagt nytt deponi. 2 Grunnlag Vårt grunnlag i saken er: Kvartærgeologisk kart (løsmassekart) fra NGU Skredkart fra NVE/NGI Tegninger basert på tidligere innhentet terrengmodell og fra flyging med drone i april 2016 Befaringer med fotos Grunnundersøkelser i oktober 2015 Poretrykksmålinger i perioden oktober 2015 august 2016 Dybde i sedimentasjonsbasseng gitt fra oppdragsgiver til 1,5 m Prøvegraving ved sigvanndammen, Regelverk og styrende dokumenter Følgende normer (standarder) og styrende dokument ligger til grunn for den geotekniske prosjekteringen: NS-EN 1990:2002+A1:2005+NA:2016 (Eurokode 0 Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner) NS-EN :2004+A1 :2013+NA:2016 (Eurokode 7 Geoteknisk prosjektering) NS-EN :2004+A1:2013+NA:2014 (Eurokode 8 Prosjektering av konstruksjoner for seismisk påvirkning) Revidert, kap 8.2 JIS KNE KNE Revidert med ny fylling ved topp skråning og resultat etter prøvegraving JIS KNE KNE Motfylling i fyllingsfronten ned mot Sigvannsdammen JIS KNE KNE Foreløpig notat JIS KNE KNE REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV MULTICONSULT Strømsø Torg Drammen Tlf multiconsult.no NO MVA

2 Utvidelse av Oredalen avfallsanlegg i Hurum kommune Geotekniske stabilitetsberegninger i eksisterende deponi multiconsult.no 4 Generell beskrivelse av grunnforholdene Kvartærgeologisk kart viser at opprinnelige løsmasser under deponiet består av en tykk havsavsetning som da normalt består av leire- og siltmaterialer. Grunnundersøkelsene viser fyllmasser over sandmorene eller fyllmasser til fjell i de undersøkte borpunktene. Fyllmassene i deponiet vurderes å ha en friksjonsvinkel noe større enn friksjonsvinkel for finsand-/ siltmasser. Friksjonsvinkel for slik masser ligger i intervallet grader. Friksjonsvinkelen for deponimassene vurderes ligge i intervallet grader. Poretrykksmålinger viser at poretrykket i deponiet er hydrostatisk (ikke poreovertrykk), og at grunnvannstanden varierer mellom kote ca og ca. kote +95 for de ulike poretrykksmålene. Grunnvannstanden varierer i dybde mellom ca. 8 til 12,5 m. 5 Dimensjoneringsforutsetninger Konsekvens-/pålitlighetsklasse (CC/RC) Bestemmelse av konsekvens-/pålitelighetsklasse og geoteknisk kategori er utført i henhold til Eurokode 7. Multiconsult vurderer konsekvensklassen til CC1, dvs. liten konsekvens i form av tap av menneskeliv, og små eller uvesentlige økonomiske, sosiale eller miljømessige konsekvenser. Geoteknisk kategori Bestemmelse av geoteknisk kategori er utført i henhold til Eurokode 7, kapitel 2.1. Multiconsult vurderer at prosjekteringen skal utføres iht. Geoteknisk kategori 2 (GK2). Tiltaksklasse Tiltaksklasse fastsettes iht. SAK Den geotekniske prosjekteringen anses å være av liten kompleksitet og vanskelighetsgrad, og der mangler eller feil ved tiltaket fører til mindre konsekvenser for helse, miljø og sikkerhet. Den geotekniske prosjektering plasseres dermed i tiltaksklasse 1. Kvalitetssystem Eurokode 0 og nasjonalt tillegg (NA:2016) krever at ved prosjektering av konstruksjoner i pålitelighets-klasse 2, 3 og 4 skal et kvalitetssystem være tilgjengelig, og at dette systemet skal tilfredsstille NS-EN ISO 9000-serien for konstruksjoner i pålitelighetsklasse 4. Vårt system tilfredsstiller sistnevnte, og kravet er ivaretatt også for pålitelighetsklasse 2 og 3. Prosjekteringskontroll Iht. Eurokode 0 og nasjonalt tillegg (NA:2016) kreves det egen prosjekteringskontroll (prosjekteringskontrollklasse 1) siden tiltaket faller inn under konsekvens-/ pålitelighetsklasse CC/RC 1. I henhold til tabell NA.A1 (902) og NA.A1 (903) gir dette at det for kontroll av geoteknisk prosjektering kan forutsettes: RIG-NOT desember 2016 / Revisjon 03 Side 2 av 5

3 Utvidelse av Oredalen avfallsanlegg i Hurum kommune Geotekniske stabilitetsberegninger i eksisterende deponi multiconsult.no Plasseringen av den geotekniske prosjekteringen i tiltaksklasse 1, medfører at det iht. SAK ikke kreves uavhengig kontroll av den geotekniske prosjekteringen. 6 Stabilitetsberegninger Eksisterende fyllingsfront ned mot sigevannsdammen er befart. Fronten er terrassert i 3 terrasser og gjennomsnittlig skråningshelning fra foten og opp til toppen av øvre terrasse er tatt ut fra kartet til å være 1:2,2 som tilsvarer 25 graders helning. Deponiet vurderes til å være fullt drenert og dermed vil effektivspenningsanalyse være styrende. Krav til sikkerhet Multiconsult vurderer konsekvensklassen til CC1, dvs. liten konsekvens i form av tap av menneskeliv, og små eller uvesentlige økonomiske, sosiale eller miljømessige konsekvenser. Videre vurderer Multiconsult at bruddmekanismen vil være en seig, dilatant eller muligens nøytralt brudd. Iht. Eurokode 7 må partialfaktoren for sikkerhet (Fcϕ) for en effektivspenningsanalyse må minst være lik Fcϕ= 1,3 for å oppfylle kravene ved CC1 og nøytralt brudd. Håndberegninger Ved håndberegninger benyttes formelen: Fcϕ= tg fi/tg beta. Håndberegninger viser at sikkerheten varierer mellom 1,45 < Fϕc < 1,56 (Fi lik grader og rasvinkel lik 25 grader) Beregninger i Geosuite Stabilitet Eksisterende skråning Ved å utføre beregninger i dataprogrammet Geosuite Stabilitet kan sikkerhet for deponiet vurderes ved ulike forhold på grunnvannstanden i fyllingen. Beregninger har utførts med lav respektive høy grunnvannstand og friksjonsvinkel med en variasjon lik 34 og 36 grader Ny fyllingsfront ved topp skråning Det har også utførts beregninger for vurdering av ny fylling ved topp av eksisterende fylling mot sigvannsdammen. Deponimassene i nye fyllingen består av mye knust betong. Friksjonsvinkel er satt til 35 grader med en attraksjon lik 5 kpa og tyngdetettheten er satt til 21 kn/m 3 i drenert tilstand (over grunnvannstanden) Forutsetninger Stabiliteten er vurdert med følgende antagelser: Vanndybdet i sedimentasjonsbassenget er 1,5m Ikke noe 3d-effekter Ikke noe forændringer i terrenget siden dronemålinger i april RIG-NOT desember 2016 / Revisjon 03 Side 3 av 5

4 Utvidelse av Oredalen avfallsanlegg i Hurum kommune Geotekniske stabilitetsberegninger i eksisterende deponi multiconsult.no Resultat Eksisterende skråning Beregninger i Geosuite Stabilitet med effektivspenningsanalyse viser følgende: Friksjonsvinkel i deponiet lik 34 grader - høy gvy: Fcϕ= 1,14 - lav gvy: Fcϕ= 1,36 Friksjonsvinkel i deponiet lik 36 grader - høy gvy: Fcϕ= 1,24 - lav gvy: Fcϕ= 1,47 Sikkerhetsfaktoren er for lav i henhold til krav på Fcϕ= 1,3. Beregninger utføres derfor med motfylling. Friksjonsvinkel i deponiet lik 34 grader - høy gvy: Fcϕ= 1,30 - lav gvy: Fcϕ= 1,42 Friksjonsvinkel i deponiet lik 36 grader - høy gvy: Fcϕ= 1,41 - lav gvy: Fcϕ= 1,58 Sikkerhetsfaktoren overstiger krav til Fcϕ= 1,3 hvis deponiet kompletteres med en motfylling som er 3 m høy fra eksisterende vannkant i dammen, og med en skråningshelning lik 1:2 ned i dammen og 1:6 opp mot deponifyllingen. Se tegning 303 og 304 i vedlegg 4. Ny fyllingsfront ved topp skråning Beregninger i Geosuite Stabilitet med effektivspenningsanalyse viser følgende: Det er kun utført vurderinger med ny fyllingsfront ved det laveste resultatet fra eksisterende forhold (friksjonsvinkel i deponiet lik 34 grader, høy grunnvannstand). Friksjonsvinkel i deponiet lik 34 grader - høy gvy: Fcϕ= 1,30 7 Vurdering Beregninger viser at deponiet ikke klarer kravet i det tilfellet da grunnvannstanden er høy og ved de lavere intervallet av de antatte friksjonsvinklene i deponimassene. Totalsonderinger viser verdier lik F DT 5kN. Med slike verdier er det mulig at friksjonsvinkelen er høyre enn antatt, men det finnes ikke noe dokumentasjon på hva slags verdier for friksjonsvinkel som totalsonderinger viser i deponimasser. I vanlige jordmasser vil en slik motstand indikere veldig faste masser med Fi 36 grader. Hvis det etableres en motfylling i henhold til vedlegg 4 vil sikkerheten overstige kravet både ved lav og høy grunnvannstand, og friksjonsvinkler lik og over 34 grader. 8 Konklusjon Eksisterende skråning Konklusjonene er at en motfylling kan etableres for å motvirke skjærflatene. Motfylling kan med fordel benyttes som dammkonstruksjon og dersom en voll bygges rundt hele sigvannsdammen kan vanndybden i dammen økes RIG-NOT desember 2016 / Revisjon 03 Side 4 av 5

5 Utvidelse av Oredalen avfallsanlegg i Hurum kommune Geotekniske stabilitetsberegninger i eksisterende deponi multiconsult.no Motfyllingen må være 3 m høy fra eksisterende vannkant i dammen og med en skråningshelning lik 1:2 ned i dammen (fyllingen vil avsluttes ca. 10 m ut fra eksisterende vannkant) og med en helning lik 1:6 opp mot deponifyllingen. Se skisse i Figur 8-1 og tegning 303 og 304 i vedlegg 4. Dette må detaljprosjekteres. Det er utført prøvegravinger ved sigvannsdammen og resultatene viser at det er mulig at utføre en motfylling som er 3 m høy rundt hele sigvannsdammen og dermed øke vannlinjen i sigvannsdammen. En slik fylling må detaljprosjekteres. Figur 8-1. Skisse over motfylling i deponiet skråningsfot. Den andre løsningen er å minske skråningshelningen på deponiet til 1:3 hvilket vil medføre forflytting av deponimasser. En tredje løsning er å senke grunnvannstanden permanent til lavt nivå med horisontale dreneringspumper. Ny fyllingsfront ved topp skråning Beregningsresultater viser at det er mulig å etablere en 5 m høy fylling inntil 5 m fra eksisterende fyllingsfront, se vedlegg 4. Ny fylling må ha en skråningshelning lik 1:2 eller slakere. Dersom ny deponifylling anlegges ikke nærmere enn 5 m fra eksisterende fyllingsfront vil den ikke påvirke eksisterende fyllings stabilitet. For videre fyllinger gjelder at 10 m fra ny fyllingsfront kan det fylles opp 10 m og 15 m fra ny fyllingsfront kan det fylles opp 15 m. 9 Vedlegg 1. Tegninger RIG-TEG-000 Oversiktsplan RIG-TEG-003 Plantegning (Borplan) RIG-TEG-700 Profil A RIG-TEG-P1-P6 Totalsonderinger 2. Koordinatliste 3. Portrykksmålinger 4. Stabilitetsberegninger RIG-NOT desember 2016 / Revisjon 03 Side 5 av 5

6 VEDLEGG 1 Tegninger Vedlegg til RIG-NOT-004

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16 VEDLEGG 2 Koordinatliste Vedlegg til RIG-NOT-004

17 Koordinatliste 00 COORD-FILE * 00 GeoSuite XYZ 1-6.dbs * 05 P * 05 P * 05 P * 05 P * 05 P * 05 P * Page 1 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novapdf printer (

18 VEDLEGG 3 Portrykksmålinger Vedlegg til RIG-NOT-004

19 Avlesning elektriske poretrykksmålere Måler i punkt nr. P1 P2 P3 Type Elektrisk Elektrisk Elektrisk Kote terr Dybde spiss Kote spiss Bergnet poretrykk, Bar, : P=k Avlesninger Måler nr Konstant k Konstant a 0-frekvens k E E E-06 a E E E-03 fo Dato poretrykk u (m) f0 målt i felt f0 målt i felt f0 målt i felt (F -F )+a P1 Terreng: frekvens Kommentar Dato installert P2 Dybde: 8.0 Grunnvannsnivå (m) u. terr. kote Terreng: frekvens poretrykk u (m) Dybde: 12.0 Grunnvannsnivå (m) u. terr. kote Terreng: frekvens P3 Dybde: 12.0 Grunnvannsnivå (m) u. terr. kote Innm. Reg. TP GT GT BIN BIN AV GT GT OLJ OLJ OLJ OLJ OLJ OLJ OlJ OlJ Terrengnivå (107,02 til 107,56 moh. fra kartgrunnlag) Dato poretrykk u (m) P1 P2 P Kote grunnvann Målestokk OREDALEN AVFALLSDEPONI OPPDRAG BILAG Tegnet/kontr. PORETRYKKSMÅLING Elektriske poretrykksmålere OLJ/KNE 1 Dato TEGNING U:\O813\813874\ ARBEIDSOMRÅDE\ RIG\ FELT- OG LABREGISTRERINGER\Poretrykksmålinger\PZ - Oredalen_rev side 1 av 1

20 VEDLEGG 4 Stabilitetsberegninger Vedlegg til RIG-NOT-004

21 Høy gvy, Fi=34 f Lav gvy, Fi=34 f Beregning med motfylling

22 Høy gvy, Fi=36 f Lav gvy, Fi=36 f Beregning med motfylling

23 Motfylling Høy gvy, Fi=34 f Motfylling Lav gvy, Fi=34 f Beregning med motfylling

24 Motfylling Høy gvy, Fi=36 f Motfylling Lav gvy, Fi=36 f Beregning med motfylling

25 Motfylling Høy gvy, Fi=34, ny fylling f f 5m 5m Fot skråning ny fylling Eksisterende fyllingsfront Beregning med ny fylling topp skråning Beregning med motfylling