Fv. 704 Tanem - Tulluan Supplerende geoteknisk vurdering, reg.plan

Transkript

1 RAPPORT RIG-R02 Fv. 704 Tanem - Tulluan Supplerende geoteknisk vurdering, reg.plan Kunde: Prosjekt: Statens vegvesen SVV Fv 704 Tanem - Tulluan. Bistand regplan Prosjektnummer: Dokumentnummer: RIG-R02 Rev.: 00

2 Sammendrag: Sweco Norge AS er engasjert av Plan- og prosjekteringsseksjonen i Statens vegvesen region midt v/astrid Hanssen for utredning av grunnforhold og geoteknisk prosjektering til reguleringsplan for fv. 704 Tanem Tulluan. Hovedfokuset for dette oppdraget er å kartlegge omfang av grusressurser langs og i nærheten av ny veg (profil ) langs foten av Vassfjellet. Grunnforholdene er hovedsakelig et tynt topplag av torv/matjord over siltig, sandig, grusig materiale ned til berg. Mektigheten av laget varierer mellom 2,3 35 m med en gjennomsnittlig lagtykkelse i veglinjen på ca. 5-6 m. Det er større dybde til berg (10-20 m) i veglinja i profil 1420, , og Stabilitet av skjæringer med helning 1:2 vurderes som tilfredsstillende da massene består av stor andel fra sand- og grusfraksjon. Siltfraksjonen i massene kan føre til problemer med erosjon og overflatestabilitet, særlig under vårløsning og ved kraftig nedbør. Mengde siltfraksjon har mye å si for kostnaden ved uttak av og utnyttelse av grusressursen, da siltfraksjonen må vaskes bort for å få salgbar grus. Prøvene viser gjennomgående innhold av siltfraksjon med varierende mengde, som igjen har betydning for egnethet til masseuttak. Rapporteringsstatus: Endelig Oversendelse for kommentar Utkast Utarbeidet av: Sign.: Åsmund Elgvasslien Kontrollert av: Sign.: Magne Mehli Prosjektleder: Lars Erik Andersen Prosjekteier: Wolf D. Marchand Revisjonshistorikk: Original rapport NOASEL NOMAGM Rev. Dato Beskrivelse Utarbeidet av Kontrollert av Sweco Professor Brochs gate 2 NO-7030 Trondheim, Norge Telefon Sweco Norge AS Hovedkontor: Oslo Å smund Elgvasslien Siv. ing. geoteknikk Mobil asmund.elgvasslien@sweco.no

3 Innholdsfortegnelse 1 Innledning Prosjekt Oppdrag Innhold Grunnundersøkelser Eksisterende grunnundersøkelser Nye grunnundersøkelser Grunnforhold Prøvetakinger profil Prøvetakinger profil Prøvetakinger profil Geoteknisk vurdering Grunnvann/poretrykk Stabilitet Grusressurs Fremtidig situasjon ved uttak av grusressurs Referanser Vedlegg... 7 RAPPORT SIDE 3 AV 7 P:\251\ _SVV_Fv_704_Tanem_-_Tulluan._Bistand_regplan\08 Rapporter - Notater\01 Rapporter\RIG-R02 Geoteknisk vurdering\ _rig_r02_geoteknisk_vurdering.docx

4 1 Innledning 1.1 Prosjekt Sweco Norge AS er engasjert av Plan- og prosjekteringsseksjonen i Statens vegvesen region midt v/astrid Hanssen for utredning av grunnforhold og geoteknisk prosjektering til reguleringsplan for fv. 704 Tanem Tulluan. Fra Tanem går ny veg i tunnel til Forset grusressurs, der det videre er planlagt vegtrase langs foten av vassfjellet. Vegen går videre med bru over Tullbekken opp på Tullusmyra og ender i en rundkjøring ved Tulluan. Deretter går vegen inn på eksisterende veg rett nord for Moen og ender her i en rundkjøring. 1.2 Oppdrag Sweco har utført grunnundersøkelser for å vurdere grunnforhold og geotekniske problemstillinger i prosjektet. Hovedfokuset for dette oppdraget er å kartlegge omfang av grusressurser langs og i nærheten av ny veg (profil ) langs foten av Vassfjellet. Resultatene fra grunnundersøkelsene har dannet grunnlag til vegprosjektering og masseberegninger av beslaglagt volum med grusressurser i forbindelse med vegbygging, som vurderes i denne rapporten. I tillegg vurderes sammensetning av grusressursen og i hvilken grad grusressursen er egnet for uttak. 1.3 Innhold Denne rapporten inneholder geotekniske vurderinger til reguleringsplan for ny fv. 704 langs foten av Vassfjellet mellom Tanem og bru over Tullbekken, Profil Geoteknisk vurdering for resterende strekning for ny fv. 704 er dokumentert i rapport / Du 543Br02, ref. /2/, fra Statens Vegvesen. 2 Grunnundersøkelser 2.1 Eksisterende grunnundersøkelser Det er tidligere utført grunnundersøkelser langs foten av Vassfjellet i rapport / Ud543Br01, ref. /1/, fra Statens Vegvesen. Langs gjeldende strekning ved foten av Vassfjellet er det utført 49 totalsonderinger til antatt berg. 2.2 Nye grunnundersøkelser Det er utført supplerende grunnundersøkelser med totalt 46 totalsonderinger med bergkontroll og blitt hentet opp til sammen 29 jordprøver fordelt på 14 borhull langs og i nærheten av trase for ny fv. 704 langs foten av Vassfjellet (veglinje 16900, profil ). Resultater fra grunnundersøkelsene er dokumentert i rapport RIG-R01, ref. /3/. 3 Grunnforhold Det er i alt utført 95 totalsonderinger med hhv. 49 til antatt berg og 46 til påvist berg. Grunnforholdene er hovedsakelig et tynt topplag av torv/matjord over siltig, sandig, grusig materiale ned til berg. Mektigheten av laget varierer mellom 2,3 35 m med en gjennomsnittlig lagtykkelse i veglinjen på ca. 5-6 m. Det er større dybde til berg (10-20 m) i veglinja i profil 1420, , og Det er tendens til at bergdybden øker øst for veglinja, der dybden ligger mellom ca m. Det er i to punkter registrert berg i dagen. RAPPORT SIDE 4 AV 7 P:\251\ _SVV_Fv_704_Tanem_-_Tulluan._Bistand_regplan\08 Rapporter - Notater\01 Rapporter\RIG-R02 Geoteknisk vurdering\ _rig_r02_geoteknisk_vurdering.docx

5 3.1 Prøvetakinger profil Prøvetakinger i punkt sw-204, sw-207, sw-211, sw-213 og sw-214 i profil viser hovedsakelig siltig, sandig, grusig materiale med vanninnhold %. Prøver er tatt mellom 1-4 m og en prøveserie i punkt sw-214 (profil 1520) er tatt ned til 10 m. Leire- og siltinnholdet varierer hovedsakelig mellom %, men prøver i punkt sw-207(profil 1320) og sw-213 (profil 1520) har leire- og siltinnhold opp mot 40 %. Prøver i punkt sw-214 viser silt- og leirinnhold mellom 10-20%. Punkt sw-214 ligger 50 m fra senterlinje mens, punkt sw-213 ligger i senterlinje i samme profil, men har tydelig forskjellig innhold av finstoff. 3.2 Prøvetakinger profil Prøvetakinger i punkt sw-216, sw-217, sw-220 og sw-222 i profil viser hovedsakelig sandig, grusig materiale med enkelte prøver med sandig, grusig, siltig materiale. Vanninnhold varierer mellom 5 15 %, men ligger gjennomsnittlig rundt 8-9 %. Prøvene er tatt mellom 1-4 m for de fleste prøver, utenom sw-216 der det er tatt prøver ned til 6 m dybde. Leir- og siltinnholdet varierer hovedsakelig mellom %, men enkeltprøver viser silt og leirinnhold opp mot 25 % (sw-217, profil 1620). I punkt sw-222 (profil 1820) er det registrert silt- og leirinnhold ned mot 5 %. De dypeste prøvene inneholder mindre finstoff enn de øverste. 3.3 Prøvetakinger profil Prøvetakinger i punkt sw-225, sw-227, sw-233, sw-237 og sw-240 i profil viser grunnforhold av sandig, siltig, grusig materiale, med enkelte prøver av sandig silt. Vanninnholdet varierer mellom %, der de fleste prøver har vanninnhold rundt 12 %. Prøvene er tatt fra 1-5 m. Leir- og siltinnholdet i prøvene ligger rundt 30 %, men prøven i punkt 227 (profil 2020) viser et innhold på ca. 58 %. 4 Geoteknisk vurdering Mellom profil ligger ny veg 5 10 m lavere enn dagens terreng i skjæring med helning 1:2. Grunnforholdene består hovedsakelig av grusig, sandig og siltig materiale. Det antas gode fundamenteringsforhold. Topplag av opptil 1 m torv, matjord og vegetasjonsmasser må fjernes. 4.1 Grunnvann/poretrykk Det er ikke utført måling av grunnvann eller poretrykk i grunnundersøkelsene. Grusressursene langs vassfjellet har varierende innhold fra silt og leirfraksjonen, men det antas at massene er godt drenerende. Under vårløsning er det allikevel ikke utenkelig at grunnvannstand i massene kan ligge høyt, og evt. medføre problemer med vannsig og evt. utvasking av siltfraksjon i vegskjæringene. Det anbefales utførelse av poretrykksmålinger i byggeplanfase for å kontrollere grunnvannstand. RAPPORT SIDE 5 AV 7 P:\251\ _SVV_Fv_704_Tanem_-_Tulluan._Bistand_regplan\08 Rapporter - Notater\01 Rapporter\RIG-R02 Geoteknisk vurdering\ _rig_r02_geoteknisk_vurdering.docx

6 4.2 Stabilitet Stabilitet av skjæringer med helning 1:2 vurderes som tilfredsstillende da massene består av stor andel fra sand- og grusfraksjon. Siltfraksjonen i massene kan føre til problemer med erosjon og overflatestabilitet, særlig under vårløsning og ved kraftig nedbør. Tiltak mot erosjon må vurderes i byggeplanfase. Alternative løsninger kan være tildekking med erosjonsnett/kokosnett eller plastring med sprengstein. En enkel løsning med tildekking med matjord og tilsåing bør også vurderes. Dersom grunnvannstand står høyt kan skråningsdren være et mulig tiltak for å unngå erosjon og vannsig i skråningene. 4.3 Grusressurs Det er utført supplerende grunnundersøkelser for å vurdere mektigheten og sammensetningen av grusressursen langs foten av vassfjellet. Sweco har tatt opp prøver mellom profil 1220 og På grunn av vanskeligheter med å ta opp prøver ble det tatt prøver mest i de øverste 1-4 m, men det ble tatt opp prøver til 5-6 m i flere punkt og til 10 m i ett punkt. Mengde siltfraksjon har mye å si for kostnaden ved uttak av og utnyttelse av grusressursen, da siltfraksjonen må vaskes bort for å få salgbar grus. Sweco har ingen erfaringstall for hvilke silt og leirfraksjoner som gjør en grusressurs drivbar eller ikke, men vi gjør en vurdering ut fra de testede prøvene hvilke områder som vil være mer eller mindre egnet til grusuttak. Prøvene viser gjennomgående innhold av siltfraksjon med varierende mengde. Det er høyt innhold av silt i prøvene i profil , og denne delen av grusressursen anses å være mindre egnet til uttak. I profil er det mindre innhold av silt, men fortsatt enkelte områder med stor andel silt. I profil er det minst innhold av silt- og leirfraksjon (10-20 %) og vil anses å være best egnet for uttak. Siden en stor andel av prøvene kun er tatt opp i øvre del av grusressursen kan andel silt- og leirfraksjon være større eller mindre dypere ned i grunnen. Ut fra totalsonderingene vurderes det at grunnforholdene ikke varierer spesielt med dybden, og at prøvene kan være representative for hele grusressursen. 4.4 Fremtidig situasjon ved uttak av grusressurs Grusressursen langs foten av vassfjellet er en nasjonal viktig grusressurs og vil mest sannsynlig tas ut i fremtiden. Dersom fv. 704 bygges vil den legge beslag på deler av grusressursen, da det ikke er mulig å ta ut hele grusressursen før vegen bygges. Vegen vil beslaglegge masser under vegkroppen samt masser under evt. sikkerhetssone og nødvendig løsmasseskråning på østsiden av vegen. Når grusressursene tas ut i fremtiden kan det kun tas ut masser på en slik måte at vegen blir intakt med evt. sikkerhetssone og løsmasseskråning med helning 1:2 utenfor vegen/sikkerhetssonen. Når massene tas ut er det fare for å bryte grunnvannsspeil i massene under vegen. Siden massene kan ha stort silt- og leireinnhold er det fare for utvasking av silt og leire som igjen kan medføre setningsskader på vegen. Det må i byggeplanfase eller under evt. masseuttak vurderes tiltak for å unngå erosjon og utvasking av silt og leire i løsmasseskråningene. RAPPORT SIDE 6 AV 7 P:\251\ _SVV_Fv_704_Tanem_-_Tulluan._Bistand_regplan\08 Rapporter - Notater\01 Rapporter\RIG-R02 Geoteknisk vurdering\ _rig_r02_geoteknisk_vurdering.docx

7 5 Referanser Eksisterende rapporter: /1/ Statens vegvesen (2014): Rapport nr / Ud543Br01 «Geoteknikk fv Sandmoen Tulluan», datarapport fra grunnundersøkelse datert /2/ Statens vegvesen (2015): Rapport nr / Ud543Br02 «Fv Sandmoen Tulluan, geoteknisk vurderingsrapport» rev.01 datert /3/ Sweco Norge AS (2018): Rapport RIG-R01 Fv. 704 Tanem Tulluan, datarapport fra grunnundersøkelse, datert Standarder og håndbøker: /4/ Norsk standard (2016): NS-EN :2002 +A1:2005 +NA:2016 «Eurokode 0: Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner» /5/ Norsk standard (2008): NS-EN NA:2008: Eurocode 7: Geoteknisk prosjektering.del 1: Allmenne regler. /6/ Norsk standard (2008): NS-EN NA:2008: Eurocode 7: Geoteknisk prosjektering.del 2: Regler basert på grunnundersøkelser og laboratorieprøver. /7/ Vegdirektoratet (2014) Håndbok «V220 Geoteknikk i vegbygging» /8/ Statens Vegvesen (2012) Håndbok «274 Grunnforsterkning, fyllinger og skråninger» /9/ NVE (2014) «Veileder 7/2014 Sikkerhet mot kvikkleireskred. Vurdering av områdestabilitet ved arealplanlegging og utbygging i områder med kvikkleire og andre jordarter med sprøbruddegenskaper» 6 Vedlegg 1. Skjema - valg av geoteknisk kategori 2. Prosjekteringsforutsetninger RAPPORT SIDE 7 AV 7 P:\251\ _SVV_Fv_704_Tanem_-_Tulluan._Bistand_regplan\08 Rapporter - Notater\01 Rapporter\RIG-R02 Geoteknisk vurdering\ _rig_r02_geoteknisk_vurdering.docx

8 Vedlegg 1: Skjema valg av geoteknisk kategori, pålitelighetsklasse, prosjekteringskontrollklasse Geoteknisk kategori/konsekvens-/pålitelighetsklasse Geoteknisk kategori Konsekvens- /pålitelighetsklasse Konsekvensklasse Geoteknisk kategori 1 CC1/RC1 CC1 Geoteknisk kategori 2 CC2/RC2 x CC2 Geoteknisk kategori 3 CC3/RC3 ev RC4 CC3 Beskrivelse Liten 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 Kategori/konsekvensklasse er fastsatt av Enhet/navn Signatur Dato Geoteknisk Prosjekterende Sweco v/åsmund Elgvasslien Oppdragsgiver Statens Vegvesen region midt v/ Astrid Hanssen Kommentarer til valg av geoteknisk kategori/konsekvensklasse/pålitelighetsklasse Argumentasjon for valg av CC/RC og geoteknisk kategori er nærmere beskrevet i vedlegg 1. Prosjekteringskontroll Enhet/Navn Signatur Dato Grunnleggende kontroll Åsmund Elgvasslien Kollegakontroll Magne Mehli Utvidet kollega-kontroll (U) Uavhengig kontroll (U) Godkjent Kontroll av prosjektering og utførelse Kontrollklasse Egenkontroll Prosjektering Intern Systematisk kontroll utvidet kontroll Kontrollform Egenkontroll Utførelse Intern systematisk kontroll Utvidet kontroll PKK / UKK 1 Kreves Kreves ikke Kreves ikke Kreves Kreves ikke Kreves ikke PKK / UKK 2 Kreves Kreves Kreves Kreves Kreves Kreves PKK UKK 2 Kreves Kreves Kreves Kreves Kreves Kreves

9 VEDLEGG 2 PROSJEKTERINGSFORUTSETNINGER KUNDE / PROSJEKT Statens Vegvesen Fv. 704 Tanem Tulluan PROSJEKTNUMMER (DOKUMENTNUMMER) (RIG-R02) PROSJEKTLEDER Lars Erik Andersen OPPRETTET AV Åsmund Elgvasslien DATO REV. DATO Prosjekteringsforutsetninger Prosjekteringsforutsetninger er tidligere angitt i Statens Vegvesens rapport / U543Br02. Prosjekteringsforutsetninger angis i denne rapporten kun for gjeldende strekning fra Tanem frem til bru over Tullbekken, veglinje 16900, profil Regelverk Gjeldende regelverk legges til grunn for prosjekteringen, og for geoteknisk prosjektering gjelder dermed: - NS-EN : NA:2016 (Eurokode 0), ref. /4/ - NS-EN : NA:2008 (Eurokode 7), ref. /5/ og /6/ I tillegg er følgende veiledninger og håndbøker benyttet: - Statens vegvesen (SVV), Håndbok V220, Geoteknikk i vegbygging, ref. /7/ - Veileder for vurdering av områdestabilitet ved utbygging på kvikkleire og andre jordarter med sprøbruddegenskaper (NVE), utgave av 2014, ref. /9/ TEK 10 7, Sikkerhet mot naturpåkjenninger I henhold til TEK 17 7 skal byggverk plasseres, prosjekteres og utføres slik at det oppnås tilfredsstillende sikkerhet mot skade eller vesentlig ulempe fra naturpåkjenninger (flom, stormflo og skred). Området påvirkes av vannføring fra Vassfjellet og det renner flere bekker gjennom området. Videre prosjektering må ta hensyn til vannføringen og prosjektere tiltak for å unngå flomskader. Det er ikke påvist kvikkleire i området. Sikkerhet mot kvikkleireskred antas tilfredsstillende. Prosjekteringen og utførelsen av arbeidene skal sikre at det er tilstrekkelig sikkerhet mot flom og andre typer skred i alle faser. Geoteknisk kategori NS-EN :2004+NA:2008 stiller krav til prosjektering ut fra tre ulike geotekniske kategorier. Valg av kategori gjøres ut fra standardens punkt 2.1 Krav til prosjektering. Det aktuelle prosjektet innebærer etablering av skjæringer og fyllinger i forbindelse med ny fv Med dette som grunnlag benyttes geoteknisk geoteknisk kategori 2. 1(3) memo01.docx Sweco Professor Brochs gate 2 NO-7030 Trondheim, Norge Telefon Sweco Norge AS Org.nr: Hovedkontor: Oslo Kristin Eikemo Opdal Mobil Kristin.Opdal@sweco.no EÅ p:\251\ _svv_fv_704_tanem_-_tulluan._bistand_regplan\08 rapporter - notater\01 rapporter\rig-r02 geoteknisk vurdering\vedlegg 2 - prosjekteringsforutsetninger.docx

10 Skjema for valg av geoteknisk kategori/konsekvensklasse/pålitelighetsklasse er vist som vedlegg 1 i rapporten. Konsekvens-/pålitelighetsklasse (CC/RC) NS-EN 1990:2002+NA:2016 definerer byggverks plassering med hensyn til konsekvensklasse og pålitelighetsklasse (CC/RC). Konsekvensklasser er behandlet i standardens tillegg B i tabell B1 (informativt), mens veiledende eksempler på klassifisering av byggverk i pålitelighetsklasser er vist i nasjonalt tillegg NA (informativt), tabell NA.A1 (901). I denne tabellen er grunn- og fundamenteringsarbeider splittet i følgende to alternativer: - Kompliserte tilfeller, - Enkle og oversiktlige grunnforhold. Det aktuelle prosjektet innebærer ny fv. 704 som i henhold til tabell NA.A1 (901) og SVVs Håndbok V220 kan plasseres i konsekvens- og pålitelighetsklasse 2. Kvalitetssystem NS-EN 1990:2002+NA:2016 krever at ved prosjektering av konstruksjoner i pålitelighetsklasse 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. Swecos kvalitetsystem tilfredsstiller sistnevnte, og kravet er derfor ivaretatt også for pålitelighetsklasse 2. Prosjekterings- og utførelseskontroll NS-EN 1990:2002+NA:2016 gir videre føringer for krav til omfang av prosjekteringskontroll og utførelseskontroll avhengig av pålitelighetsklasse. Dette innebærer i henhold til tabell NA.A1 (902) og NA.A1 (903) at det for prosjekteringskontroll av geotekniske arbeider kan forutsettes en prosjekteringskontrollklasse PKK2. For prosjektering gjelder dermed at det utføres egenkontroll ( DSL 1 ), intern systematisk kontroll (DSL 2) og i tillegg utvidet kontroll (DSL 3). I henhold til standarden kan prosjekteringskontrollklasse PKK2 begrenses til en kontroll av at egenkontroll og intern systematisk kontroll er gjennomført og dokumentert av det prosjekterende foretaket. For utførelsen gjelder at det skal utføres egenkontroll (IL 1), intern systematisk kontroll (IL 2) og i tillegg utvidet kontroll (IL 3). I henhold til standarden skal utvidet utførelseskontroll i utførelseskontrollklasse UKK2 bekrefte at egenkontroll og intern systematisk kontroll er gjennomført og dokumentert av det utførende tiltaket. 2 (3) VEDLEGG 2 PROSJEKTERINGSFORUTSETNINGER EÅ p:\251\ _svv_fv_704_tanem_-_tulluan._bistand_regplan\08 rapporter - notater\01 rapporter\rig-r02 geoteknisk vurdering\vedlegg 2 - prosjekteringsforutsetninger.docx

11 Krav til materialfaktorer Ut fra konsekvensklasse CC/RC 2 og bruddmekanisme (seigt brudd) er nødvendig materialkoeffisient ɣm satt til 1,4 for både totalspenningsanalyse (su) og effektivspenningsanalyse (aᵩ), iht SVV HB V220 figur 0.3, ref. /6/. VEDLEGG 2 PROSJEKTERINGSFORUTSETNINGER FEIL! FANT IKKE REFERANSEKILDEN. 3(3) EÅ p:\251\ _svv_fv_704_tanem_-_tulluan._bistand_regplan\08 rapporter - notater\01 rapporter\rig-r02 geoteknisk vurdering\vedlegg 2 - prosjekteringsforutsetninger.docx