Statens vegvesen. Ev 134 Stordalsprosjektet - Geologisk og geoteknisk vurdering av alternativer

Transkript

1 Statens vegvesen Notat Til: Fra: Kopi: Knut Nyland Ragnhild Øvrevik og Øystein Holstad Saksbehandler/innvalgsnr: Ragnhild Øvrevik Vår dato: Vår referanse: 2010/ Ev 134 Stordalsprosjektet - Geologisk og geoteknisk vurdering av alternativer På oppdrag fra Knut Nyland, Planseksjonen, har Vegteknisk utført geologisk og geoteknisk vurdering av de ulike alternativene for E134 Lauareid-Håland- Neset. Vurderingene i dette notatet bygger på observasjon fra ulike befaringer i området, resultat fra grunnboring, resultat fra seismiske undersøkelser på Lauareid, samt tegningsgrunnlaget. Generelt er de største utfordringene i forbindelse med tunnelbygging knyttet til etablering av påhugg. Dette notatet har derfor hovedfokus på de ulike påhuggsområdene, men vil også ta for seg eventuelle problemområder langs de ulike traseene. Kort presentasjon av de ulike alternativene: Alternativ 1: Godkjent plan fra med tunnel fra Lauareid til Håland, og en ny vegløsning fra Håland langs dagens E134 med tunnel ved Bakka. Alternativ 2: Kombinasjon av alternativ 1 og 3. Alternativ 3: Tunnel fra Lauareid til Håland, men ved Håland heves linjen ca m, slik at en ikke kommer inn på eksisterende E134 før ved Bakka. Alternativ 4: Lang tunnel mellom Lauareid og Bakka. Det henvises til Planprogram for flere detaljer rundt alternativene. Postadresse Telefon: Kontoradresse Fakturaadresse Statens vegvesen Telefaks: Lagårdsveien 80 Statens vegvesen Region vest firmapost-vest@vegvesen.no 4011 STAVANGER Regnskap Askedalen 4 Båtsfjordveien Leikanger Org.nr: VADSØ Telefon: Telefaks:

2 2 Beskrivelse av påhuggsområdene Lauareid alle alternativ På Lauareid er det to alternative påhuggsløsninger som er aktuelle. I det ene alternativet går veglinjen inn i nedre delen av en ur. I det andre alternativet legges veglinjen noe lengre sørøst og en vil unngå de store inngrepene i ura. Figur 1 og Figur 4 viser de to alternativene med omriss av urmassene tegnet inn. Alternativ 1 og 2 er planlagt med påhuggsløsning 1, men det vil ikke føre til nevneverdige problemer å forskyve veglinjen ut slik at påhuggsløsning 2 kan benyttes. Det samme er tilfelle for alternativ 3 og 4, som er planlagt med påhuggsløsning 2. Figur 1: Påhuggsalternativ 1, hvor en går inn i nedre delen av en ur. Påhuggsalternativ 1(alt.1 og 2): Det er tidligere (1997) utført grunnboring i ura langs planlagt senterlinje. Boringene viser varierende dybde til fjell fra ca. 3 meter til ca. 10 meter. Dybden er størst ved profil I oktober 2010 ble det utført refraksjonsseismikk i ura for å kartlegge løsmassemektigheten videre oppover i skråningen. Figur 2 viser hvordan seismikklinjene er plassert i ura.

3 3 Figur 2: Plassering av seismikklinjer i ur. Profil P1/10 ligger omtrent samme sted som boringene ble utført i Det er godt samsvar mellom resultatene fra grunnboringen og seismikken. Seismikken viser 2-13 meter løsmasser. Løsmassetykkelsen øker raskt fra fjell ved profil ca til ca. 13 meter ved profil ca I profil ligger fjelloverflaten på ca. kote 175. Løsmassetykkelsen avtar så jevnt mot profil 12040, her ligger fjelloverflaten på ca. kote De første 29 meterne av profilet er det registrert en lavhastighetssone (svakhetssone) med seismisk hastighet 3100 m/s. Profilet er vist i Figur 3. Profil P2/10 krysse vegtrasè ca. ved profil I dette profilet registrerte seismikken 7-13 meter med løsmasser. Fjelloverflaten faller tilnærmet likt terrenget. Den seismiske hastigheten i berget er 3700 m/s, dette indikerer at det er en svakhetssone i dette området. Profil P3/10 krysse vegtrasè ca. ved profil I dette profilet er det registrert 8-12 meter med løsmasser. Fjelloverflaten faller tilnærmet likt terrenget. I de første 9 meterne av profilet ble det registrert en svakhetssone (seismisk hastighet 3100 m/s). Hastigheten i berggrunnen ved trasé er registrert til 4500 m/s. Dette er en vanlig hastighet, og indikerer generelt godt fjell.

4 4 Figur 3: Resultat seismikkprofil P1/10 Det vises til rapport fra refraksjonsseismikken for utfyllende resultater. Omtrent ved profil stiger fjellet steilt opp. Det vil trolig være mulig å etablere et påhugg her, avhengig av bergmassekvaliteten. Fjellet stiger raskt videre over tunneltraseen slik at en raskt får god overdekning i tunnelen. Påhuggsalternativ 2 (alt. 3 og 4): I dette påhuggsalternativet er vegtraseen i ulik grad trukket sørøstover og bort fra ura. Alternativ 4, som er vist i Figur 4, er det alternativet som er trukket lengst vekk fra ura. Fjellskjæring langs eks. E134 Fjellskjæring langs eks. E134 Fjell i dagen Figur 4: Påhuggsalternativ 2, slik det er planlagt for alternativ 4.

5 5 Det er noe usikkerhet til hvor det kan etableres påhugg. Det er registrert fjell i dagen både i kanten av ura, og langs eksisterende E134. Begge steder står fjellet ganske steilt. Figur 5: Fjellskjæring lang eks. E134 og terreng overfor eks. E134 I forbindelse med tidligere befaringer i området er det observert urmasser på oversiden av eksisterende E134 til en kommer bort til skjæringen, se Figur 5. Det er mye mer vegetasjon i disse urmassene, enn det som er tilfelle i ura hvor det er skutt seismikk. Dette indikerer at det er finere masser her, og at urmassene er mer stabile. Det ble likevel observert nylige nedfall under befaringen. Omtrent 50 meter opp fra eksisterende E134 ble det observert fjell i dagen. Også her står fjellet steilt. Før en går videre til en eventuell byggeplan med denne påhuggsløsningen bør det undersøkes mer i dette området (grunnboring evt. seismikk). På nedsiden av eksisterende E134 skal det etableres en stor fylling. For påhuggsalternativ 1 er lokalvegen planlagt å ligge på denne fyllingen. For påhuggsalternativ 2 vil både ny E134 og lokalveg ligge på fyllingen. Totalsondering og prøvetaking er utført ved foten av fyllingen, se Figur 6. Disse viser løsmasser med meget stor lagringsfasthet. I hull 32, 34, 35 og 49 er fjellet påtruffet i dybder mellom 6-9 meter. I hull 33 er det boret 13,6 meter uten å treffe fjell. I følge NGU sitt løsmassekart skal massene bestå av tykk morene. Vi har foreløpig ikke mottatt laboratorieresultatene, men lagringsfastheten i boringene og visuell bedømming av prøvene tilsier at løsmassene består av morene.

6 6 Figur 6: Totalsonderinger utført i fyllingsfot. Håland (nedre) alt. 1 og 2 Tunnelen er planlagt å gå inn under eksisterende E134. Det er tidligere ( ) utført en del fjellkontrollboringer i området. Løsmassetykkelse i forskjæringen varierer mellom 2-13 meter. Løsmassetykkelsen avtar inn mot eksisterende E134. Påhugg vil trolig kunne etableres ved profil 13340, noe avhengig av fjellkvaliteten. For å kunne beholde nåværende E134 videre som lokalveg må det støpes en ca meter lang portal. Fjellkontrollboringene indikerer at fjellet stiger relativt bratt mot nordøst. Dette fører til at overdekningen er omtrent 20 meter, 50 meter inn i tunnelen.

7 7 Figur 7: Lengdesnitt påhugg Håland (nedre) med antatt fjelloverflate Håland (øvre) alt. 3 Tunnelen er planlagt å gå inn under Skånevikvegen. Det er utført totalsonderinger i dette området tidligere i år. Disse viser en varierende løsmassetykkelse mellom 1 4,5 meter. I følge løsmasse kartet til NGU består massene av morene. Totalsonderingen som er foretatt viser stor lagringsfasthet. Det er ikke foretatt prøveserier, men ut fra løsmassekartet og totalsonderingene forventes det hovedsakelig morenemasser i påhuggsområdet. Påhugg vil trolig kunne etableres ved profil 13250, noe avhengig av fjellkvaliteten. Terrenget stiger jevnt fra påhugget og videre nordøstover. Overdekningen under Skånevikvegen er ca. 8-9 meter. Passering under Skånevikvegen bør i en eventuell anleggsfase utføres med korte salver og forsiktig sprengning og trolig tyngre sikring i form av forbolter og armerte sprøytebetongbuer.

8 8 Figur 8: Lengdesnitt påhugg Håland (øvre) med antatt fjelloverflate Neset øst alt. 1, 2 og 3 På østsiden av Neset ved Bakka er det beitemark med sammenhengende løsmassedekke. Det er utført grunnboring i to omganger i området tidligere i år (mai og november). Figur 9 viser hvor boringene er utført, samt hvor det er målt inn fjell i dagen. Boringene viser en varierende løsmassetykkelse på 1-13,5 meter. Løsmassemektigheten er størst inn mot påhugget. I følge løsmassekartet til NGU består massene i dette området også av morene. Totalsonderingen som er foretatt viser stor lagringsfasthet. Vi har foreløpig ikke mottatt laboratorieresultat, men lagringsfastheten i boringene og visuell bedømming av prøvene tilsier at løsmassene består av morene. Påhugg vil trolig kunne etableres ved profil (alt.1), (alt.2), og profil (alt.3), men dette vil avhenge av kvaliteten på fjellet. Forskjæringene blir stort sett i løsmasser.

9 9 Figur 9: Plansnitt av påhuggsområde med utførte boringer (alt.3) og innmålt fjell i dagen. Neset vest - alle På vestsida av Neset er det beitemark og skog med litt ur og sammenhengende løsmassedekke. Terrenget stig jevnt. På toppen av stigningen er det registrert en fjellblotning. Det er utført grunnboring i området tidligere i år. Slik det framgår av Figur 10 er det kun en boring som ligger i traseen. Løsmassetykkelsen i området varierer fra ca. 2 meter i trasé til 3-5 meter nord for traseen. Påhugg vil trolig kunne etableres ved profil (alt.1), (alt.2), profil (alt.3), og profil (alt.4), men dette vil avhenge av kvaliteten på fjellet.

10 10 Figur 10: Plansnitt av påhuggsområde med utførte boringer (alt.2) Skredfare i området Ved Lauareid vurderes skredfaren i påhuggsområdet å være stor. Her er det tidligere registrert 2 nedfall på veg. I forbindelse med befaring i ura ovenfor E134 er det registrert flere nylige nedfall i ura. Det tyder derfor på at skredaktiviteten i området er større en hva registrering på veg indikerer. Når det gjelder nedfall på veg som blir registrert er det erfaringsmessig underrapportering. Oppover i ura ble det i forbindelse med seismikken registrert relativt løse steiner. Aktsomhetskartet utarbeidet av NGU, se Figur 11, viser potensielle kildeområder (mørk rødt) og utløpsområder (lysere rødt) for steinsprang. Aktsomhetskartet sier ikke noe om sannsynligheten for steinsprang. Kartet er utarbeidet ved bruk av en datamodell som tar utgangspunkt i helning på fjellside og geologisk informasjon, og er ikke basert på feltarbeid. Kildeområder lavere enn 20 meter er ikke med i aktsomhetskartene. Ut fra aktsomhetskartet ser en at både påhuggsområdet ved Lauareid og påhuggsområdet på vestsiden av Neset er innenfor utløpsområde for steinsprang. Det er ikke registrert noe nedfall på veg ved Neset. Lokalbefolkningen kan fortelle at et hus på nordsiden av E134 ved Bakka gård ble flyttet på grunn av nedfall og skredfare. Det bør videre i planprosessen tas hensyn til skredfare i disse to områdene. Skredfaren vil ha innvirkning på for eksempel portallengder, sikringsomfang i påhuggsområdene (både arbeidsog permanent sikring).

11 11 Figur 11: Aktsomhetskart for steinsprang med registrerte hendelser. Bruene Alt. 1 og 2 Det forventes stor løsmassetykkelse under begge landkar. Løsmassene antas å bestå av morenemasser med stor lagringsfasthet. På grunnlag av antatt lagringsfasthet forventes det å kunne fundamentere landkarene direkte på løsmassene. Dersom alternativ 1 eller 2 blir valgt må det utføres grunnundersøkelser for å påvise antatte grunnforhold. For søylene er det også forventet stor løsmassetykkelse. Begge søylene ligger midt i erosjonsskråningene til elva. Det må foretas grunnundersøkelser for å bestemme fundamenteringsmetode. Alt. 3 Det er forventet liten løsmassetykkelse for det vestlige landkar og for begge søyler. Ved det østlige landkaret antas det et tykkere lag med morenemasser siden det her har vært mindre erosjon fra elva. Det forventes å kunne fundamentere vestre landkar og søylene på fjell. Østre landkar må trolig fundamenteres på løsmasser. Det antas at landkaret kan fundamenteres direkte på løsmassene. Dersom alternativ 3 blir valgt må det utføres grunnundersøkelser for å påvise antatte grunnforhold.

12 Vurdering av alternativene Påhuggsområdet på Lauareid vurderes å være vanskelig. Det er mye løsmasser (urmasser) i området. Påhuggsløsning 1 vurderes å være spesielt utfordrende. I dette tilfellet vil en være nødt til å ta ned store mengder urmasser, anslagsvis m 3. Seismikken registrerte flere svakhetssoner i fjellet. Dette vil medføre økt sikringsnivå og trolig også økt portallengde. Påhuggsløsning 2 vil også delvis ligge i urmasser. Her er det imidlertid mer vegetasjon i urmassene og disse vurderes derfor å være mer stabile. Inngrepet er også betydelig mindre enn for påhuggsløsning 1. For fyllingen på nedsiden av eksisterende E134 består løsmassene av morene og totalsonderingene viser meget stor lagringsfasthet i massene. Dermed forventes det ikke stabilitetsproblem som følge av et brudd i grunnen. Når det gjelder alternativene på Håland vurderes begge påhuggsområdene å være greie. Det er generelt begrenset med løsmasser og liten/ingen skredfare. For det øvre alternativet vil en ha grei overdekning ved passering under Skånevikvegen. Det forutsettes imidlertid at det benyttes forsiktig sprengning ved passering. I påhuggsområdet Neset øst er det en del løsmasser. Dette fører til at forskjæringen vil gå i løsmasser. Massene er imidlertid faste, og det vil trolig ikke by på spesielt store vanskeligheter å få etablert et påhugg i området. De ulike alternativene har tilnærmet samme planprofil, men lengdeprofilet er noe ulikt. Alternativ 1 er det alternativet som ligger lavest i terrenget og som dermed gir den lengste tunnelen gjennom Neset. På vestsiden av Neset er det mindre løsmasser og en vil trolig kunne etablere påhugg uten spesielle vanskeligheter. Samtlige påhuggsområder ligger innenfor skredutsatt område. Oppsummering og anbefaling Ut i fra de geologiske vurderingene er det lite som skiller de ulike alternativene fra hverandre. Den største utfordringen er knyttet til etablering av påhugg på Lauareid. Det anbefales her at en går for påhuggsløsning 2 hvor en berører ura minst mulig. For bruløsningene på Håland vil alternativ 3 være mest gunstig med tanke på grunnforhold, fundamentering og anleggsteknisk gjennomføring. For alternativ 1 og 2 er det ikke forventet fundamenterings problem for landkarene. Foreløpige akser for søyler viser at søylene må fundamenteres i bratte erosjonsskråninger. På grunn av stor skråningshelning og antatt stor løsmassetykkelse forventes det anleggstekniske utfordringer for fundamentering av søylene. Det er registrert fjell i dagen i elva i bunn av erosjonsskråningene. Dersom alternativ 1 eller 2 blir valgt bør det vurderes å flytte aksene for søylene nærmest mulig bunn av erosjonsskråningen. 12