Reguleringsplan Gang- og Sykkelveg fra Hallset til Solemsbekken - vurdering av kvikkleireskredfare

Transkript

1 Reguleringsplan Gang- og Sykkelveg fra Hallset til Solemsbekken - vurdering av kvikkleireskredfare Sammendrag/konklusjon For planlagt GS-veg er terreng- og grunnforholdene vurdert for å avklare faren for kvikkleireskred, da planområdet ligger under marin grense og i nærheten av og delvis innenfor faresoner for kvikkleireskred. De spesifikke terrenginngrepene langs traséen er vurdert i separate kapitler. For hele traséen er områdestabiliteten ivaretatt. Jf. terreng- og grunnforhold er det vurdert at tiltaket ikke medfører forverring av områdestabiliteten. Det er utført kontrollerende stabilitetsberegninger. For tiltak i tiltakskategori K1 er det ikke nødvendig med uavhengig kvalitetssikring. For tiltakskategori K2 må det utføres uavhengig kvalitetssikring da undersøkelsesområdet er preget av faresoner med høy faregrad. Planlagt terrenginngrep for GS-veg plasseres i tiltakskategori K1 jf. NVEs veileder [Ref.4]. J For bruk Henning Tiarks Kristian Aune Håvar Brøndbo Foreløpig, ikke kvalitetssikret Henning Tiarks Kristian Aune Håvar Brøndbo Versjon Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontrollert Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. 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 Side 1 av 24

2 Innhold 1 Innledning 3 2 Prosjekteringsforutsetninger Grunnlag Regelverk 4 3 Topografi og grunnforhold Geoteknisk parametre Materialfaktorer 7 4 Vurdering av områdestabiliteten for planlagt terrenginngrep Fyllinger sør for Aunet (pr ) Lysklett Søre (pr ) Lysklett søre (pr ) Lysklett nordre (pr ) Lysklett nordre (pr ) Furuhaugmyra ravinedal (pr ) Furuhaugmyra sør, (pr ) Innskjæring GS-veg Furuhaugmyra nord, (pr ) Ravinedal (pr. 1860) Ulsetsanden golfbane (pr ) Nordre Ulset (pr ) Nordre Ulset skredgrop (pr ) Nordre Ulset - Solemsbekken (pr ) 23 5 Referanser 24 Vedlegg 1 Plankart detaljregulering Gan- og sykkelveg Hallset -Solemsbekken, foreløpig Faregradsevaluering 1096 Ulset, NVE Side 2 av 24

3 1 Innledning Klæbu kommune har engasjert Norconsult for regulering av ny GS-veg langs Amunddalsvegen fra Hallset til Solemsbekken. I foreliggende notat vurderes planlagte terrenginngrep som GS-vegen medfører med hensikt til områdestabiliteten. Dette omfatter stabilitetsvurderinger av fyllinger og skjæringer langs vegtraséen. Solemsbekken Hallset Figur 1-1: Tiltaksområdet for ny GS-veg fra Hallset til Solemsbekken Side 3 av 24

4 2 Prosjekteringsforutsetninger 2.1 Grunnlag Plankartet for traséen er utarbeidet av Norconsult AS, foreløpig versjon per av denne er vist i vedlegg 1. Det er utført grunnundersøkelser for dette prosjektet av Trondheim kommune som er dokumentert i rapport R.1644 [Ref.6]. Supplerende undersøkelser er utført av Norconsult AS og dokumentert i 3 datarapporter [Ref.7, 8 og 9]. 2.2 Regelverk Krav til sikkerhet som skal legges til grunn ved regulering og bygging er gitt i forskriften «Veiledning om tekniske krav til byggverk» (TEK 17) 7-3 (Direktoratet for byggkvalitet, 2015), med hjemmel i plan- og bygningsloven (PBL) 28-1 og Rapport nr. 2 «Flom- og skredfare i arealplaner» fra Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE, 2/2011) gir retningslinjer for hvordan offentlig aktsomhetskart og faresonekart kan brukes til å identifisere skredfareområder. I henhold til retningslinjer fra NVE og NVE`s veileder 7/2014 vurderes skredfaren ut ifra dagens situasjon (terreng, vegetasjon, klima mv.) og terrenginngrep som tiltaket vil medføre. Der GS-vegen ligger innenfor aktsomhetsområder eller faresoner for kvikkleireskredfare vurderes tiltakskategori jf. NVEs veileder 7/2014. GS-vegen plasseres i tiltakskategori K1 så lenge tiltaket ikke medfører forverring av områdestabiliteten. Påvirker tiltaket områdestabiliteten negativt gjelder tiltakskategori K2 og tilstrekkelig stabilitet må dokumenteres. Det må utføres detaljprosjektering for byggefasen med bakgrunn i gjeldende regelverk, standarder og håndbøker, samt andre relevante publikasjoner som nevnt i referanselisten Kap. 6. Generelt faller prosjektet inn under følgende klassifisering: Geoteknisk kategori 2 (jf. Eurokode 7, Ref.2) Konsekvensklasse/Pålitelighetsklasse CC/RC 2 (jf. Eurokode 0, Ref.1) Kontrollklasse PKK2 og UKK2 for prosjektering og utførelse (jf. Eurokode 0, Ref.1) Tiltaksklasse 2 (jf. SAK 10, Ref.7) Kontrollklasse og Tiltaksklasse må revurderes i detaljprosjekteringen for de spesifikke tiltak Side 4 av 24

5 3 Topografi og grunnforhold Tiltaksområdet strekker seg over 3,2 km langs Amundalsvegen. Ved Lysklett knyttes den nye GS-veg til et stykke eksisterende GS-veg på 200 m og den nye fortsetter derfra videre til Solemsbekken i nord. Terrenget er preget av raviner og tidligere skredhendelser som er tydelig i terrenget som forsenkninger/daler og terrengkanter (skredkant) med delvis synlige rasgroper som vist i figur 3-1. Aunet Figur 3-1: Terrengformer langs Amundsdalvegen mellom Aunet i sør og Solemsbekken i nord. ( Side 5 av 24

6 Grunnforholdene er preget av leire, ofte i vekslende lagdeling med silt og finsand. I topplaget er det lokalt påtruffet planterester og organisk innblandinger i massene, som kan relateres til evt. rasmasser. Leira er siltig og lite plastisk, dvs. at leira er ømfintlig for tilgang på vann. Skjærfasthet fra enaks- og konusforsøk indikerer stort sett middels fast leire til fast leire. Ved grunnundersøkelser langs traséen er påtruffet bløt leire i seks posisjoner. En representativ prøveserie er vist i figur 3-2. Figur 3-2: Sondering 2050 sør for Aunet viser representativt lagdeling for tiltaksområdet. Utdrag fra datarapport 1644 Trondheim kommune (Ref.6) Kvikkleire Kvikkleire vurderes å forekomme i sammenhengende lag i området. Beliggenheten er hovedsakelig ikke påtruffet grunnere enn 6 m under terreng. Sondering 2050 viser imidlertid at sprøbruddmateriale kan forekommer i mindre dybder ved 4 m som vist i figur Side 6 av 24

7 3.1 Geoteknisk parametre Det er påvist homogene sammenlignbare grunnforhold i området. For tolket lagdeling er det valgt geotekniske parametere som vist i tabell 1. Tabell 1: Geotekniske parametre. LAG Tyngdetetthet γ [kn/m 3 ] Friksjon tanϕ Attraksjon [kpa] Aktiv udrenert skjærfasthet cua [kpa] Fylling, pukk 18 0,8 0, Topplag, sandig, tørrskorpe friksjonsmasser 19,5 0,6 0, Leire, plastisk bløt - middels fast, Leire, plastisk fast - meget fast, 19 0,5-0, ,55 0,65 5 Designprofil: cua = 0,29 * p0 cud = 0,65 * cua cup = 0,35 * cua Designprofil: cua = 0,29 * p0 cud = 0,65 * cua cup = 0,35 * cua For vurdering av udrenert situasjon er beregninger utført med anisotropiforhold som beskrevet i NVEs rapport 14/2014 «En omforent anbefaling for bruk av anisotropifaktorer i prosjektering i norske leirer» [Ref.10]. Anvendt ADP-forhold er vist i tabell 2. Det er tatt utgangspunkt i en gjennomsnittlig plastisitetsindeks IP på 10 for området, ut fra utførte grunnundersøkelser / laboratoriearbeid. Tabell 2: Anisotropiforhold for totalspenningsanalyse / ADP Material cua cud cup Leire 1 0,65 0, Materialfaktorer Eurokode 7 stiller generelt krav til materialfaktor (partiell sikkerhetsfaktor for løsmassenes styrke) større enn eller lik 1,4 i udrenert analyse og 1,25 i drenert analyse. I NVE veileder 7/2014 stilles krav til sikkerhetsfaktor for totalspenningsanalyse lik F = 1, Side 7 av 24

8 4 Vurdering av områdestabiliteten for planlagt terrenginngrep 4.1 Fyllinger sør for Aunet (pr ) Figur 4-1: Veg geometri med fyllingsutslag i forsenkninger pr.30 og pr.100. Terrengsnitt ved pr.100 nederst. Forsenkning, dalsøkk/ravine. Terrenghelningen er < 1:15 i dalbunn ved pr. 30 og <slakere enn 1:20 i dalbunn ved pr.100. Tolkes dermed ikke som aktsomhetsområde for kvikkleireskredfare. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, ikke sensitiv [Ref.6]. Nord for ravinen ved pr.130 er det påvist kvikkleire fra 10 m dybde Faresone kvikkleireskred: Nei. Plassering i tiltakskategori er ikke relevant. Stabilitet: Ok, fylling er inntil 3 m fra dalbunnen, forverrer ikke områdestabiliteten Side 8 av 24

9 4.2 Lysklett Søndre (pr ) LYSKLETT SØNDRE Figur 4-2: Veg geometri med løsmasse skjæring pr Skråning nedenfor gården avlastes. Løsmasseskråningen i 1:6 helning med gården på toppen, vurdert som aktsomhetsområde for kvikkleireskredfare. Vegen følger tidligere skredkant. Der er planlagt avlastning i midlere delen av skråningen. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, indikasjon på kvikkleire [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: Nei. Tolkes som aktsomhetsområde for kvikkleireskredfare jf. topografi og grunnforhold. Stabilitet: Avlastning av skråningen med 1:2 helning påvirker områdestabiliteten. Beregning ved profil 500 viser at prosjektert terreng har forbedret sikkerhet med F= 1,67 imot 1,60 for opprinnelig terreng. Tiltak forbedrer områdestabiliteten og plasseres i tiltakskategori K Side 9 av 24

10 4.3 Lysklett Søndre (pr ) LYSKLETT søndre Figur 4-3: Veg geometri med løsmasse skjæring pr Skråning nedenfor gården avlastes. Løsmasseskråningen i 1:8 helning med gården på toppen, vurdert som aktsomhetsområde for kvikkleireskredfare. Vegen følger tidligere skredkant. Der er planlagt avlastning i øvre del av skråningen. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, indikasjon på kvikkleire nedenfor vegen [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: Nei. Tolkes som aktsomhetsområde for kvikkleireskredfare jf. topografi og grunnforhold. Stabilitet: Avlastning av skråningen med 1:2 helning påvirker områdestabiliteten. Beregning ved profil 500 viser at prosjektert terreng har forbedret sikkerhet med F= 1,54 imot 0,92 for opprinnelig terreng. Tiltak forbedrer områdestabiliteten og plasseres i tiltakskategori K Side 10 av 24

11 4.4 Lysklett Søndre (pr ) LYSKLETT Søndre Figur 4-4: Veg geometri med fjellskjæring pr GS-veg må sprenges inn. Liten løsmasse skjæring på toppen. Fjellskjæring med liten løsmasse skjæring på toppen. Berg, dekket av inntil 6-8 m løsmasser på toppen ved gården, middels fast silt/leire [Ref.11], indikasjon på morenemateriale jf. løsmassekartet. Faresone kvikkleireskred: Nei. Tolkes ikke som aktsomhetsområde for kvikkleireskredfare jf. topografi og grunnforhold. Stabilitet: Områdestabilitet forverres ikke. Fjellskjæring må kartlegges under utførelse og evt. sikres. Løsmasseskjæring i toppen vurderes som gjennomførbar, evt. støttemur ved plassbehov Side 11 av 24

12 4.5 Lysklett Nordre (pr ) LYSKLETT Søndre Figur 4-5: Veg geometri med løsmasse skjæring pr Lite terreng inngrep jf. tverrprofiler VIPS. Løsmasseskråningen i 1:3 helning. Vegen følger tidligere skredkant. Der er planlagt avlastning i skråningsfoten ovenfor vegen. Leire, silt, finsand, grusig, middels fast til fast. Sprøbruddmateriale i 7 m dybde pr Antatt morenemateriale i overgang til berg. Grunt til berg jf. boring 2730 til 2810 [Ref.6] og 23-24NO17 [Ref.8]. Berg i dagen i øvre del av skråningen ved Søndre Lysklett (pr ). Faresone kvikkleireskred: Nei. Aktsomhetsområde for kvikkleireskredfare jf. topografi og grunnforhold Side 12 av 24

13 Stabilitet: Innskjæring av GS-veg medfører avlastning i skråningen. Tiltak forverrer ikke områdestabiliteten og plasseres i tiltakskategori K1. Profil 900 Profil 1000 Figur 4-6: Veg geometri med løsmasse skjæring pr 900 og pr Terrenginngrep virker positiv for sikkerhet av kritisk skjærflate. Prosjektert terreng forbedrer stabiliteten ved pr 900 (F=1,67 mot 1,52 for eksisterende) og ved pr 1000 er sikkerhetsfaktor F=1,90 mot 1,88 for eksisterende terreng Side 13 av 24

14 4.6 Furuhaugmyra ravinedal (pr ) LYSKLETT nordre Figur 4-7: Veg geometri med fylling pr Inntil 6 m høyde jf. tverrprofiler VIPS. Ravinedal, noe meandrerende, jevnt terreng i dalbunnen, innspent situasjon. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, indikasjon på kvikkleire i vegen fra ca. 7 8 m dybde jf. boring 3250 og 3310 [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: Nei. Intet aktsomhetsområde for kvikkleireskredfare jf. topografi og grunnforhold. Stabilitet: Tiltak påvirker ikke områdestabiliteten. Plassering i tiltakskategori er ikke relevant Side 14 av 24

15 4.7 Furuhaugmyra sør, (pr ) +135 FURUHAUGMYRA Figur 4-8: Veg geometri med fylling pr Inntil 2,5 m høyde jf. tverrprofiler VIPS. Myr med 1-2 m forsenkning sentralt ved drensgrøft og stigende terreng mot vest. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, påvist kvikkleire fra 7 m dybde i vegen pr.1500 jf. boring 3340 [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: Nei. Ansees ikke som aktsomhetsområde for kvikkleireskredfare jf. topografi og grunnforhold. Stabilitet: Tiltak påvirker ikke områdestabiliteten. Plassering i tiltakskategori er ikke relevant Side 15 av 24

16 4.8 Innskjæring GS-veg Furuhaugmyra nord, (pr ) FURUHAUGMYRA N Figur 4-9: Veg geometri pr Løsmasse skjæring i midlere delen av skråningen pr Skråning langs ravinedal, i midlere delen skjæres GS-vegen inn. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, gjennomgående kvikkleirelag jf. boring 25- og 26NO17 [Ref.8] og boring 120 og 150 [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: 1096 Ulset, høy faregrad, vedlegg 2. Stabilitet: Innskjæring medfører terrengavlastning for kritisk skjærflate. Tiltak påvirker ikke områdestabiliteten negativt og plasseres i tiltakskategori K1. Støttemuren ved GS-veg må detaljprosjektertes og lokalstabilitet må ivaretas Side 16 av 24

17 4.9 Ravinedal (pr. 1860) Figur 4-10: Veg geometri med fylling pr Stabiliteten forbedres. Kryssing av ravinedal der GS-vegen legges på utvidet fylling, innspent terreng. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, gjennomgående kvikkleirelag jf. boring 210 [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: 1096 Ulset, høy faregrad, vedlegg 2. Stabilitet: Beregning ved profil 1858 viser at prosjektert terreng har forbedret sikkerhet med F= 1,51 imot 1,46 for opprinnelig terreng. Tiltak forbedrer områdestabiliteten og plasseres i tiltakskategori K Side 17 av 24

18 4.10 Ulsetsanden golfbane (pr ) Golfbane Figur 4-11: Veg geometri med fylling pr Inntil 2,0 m høyde jf. tverrprofiler VIPS. Fallende terreng mot vest, GS-vegen legges på ca. 2m fylling midt i langstrakt skråning. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast til fast, antatt gjennomgående kvikkleirelag. kvikkleire påvist fra 7 m dybde ved pr jf. boring 520[Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: 1096 Ulset, høy faregrad, vedlegg 2. Stabilitet: Tiltak forbedrer områdestabiliteten for øvre del av skråningen og plasseres i tiltakskategori K1. Tiltaket påvirker ikke nedre del av skråningen med helning 1:20 og forverrer ikke områdestabiliteten da. Potensielle skredmasser får ikke fritt utløp i det slake terrenget ved GS-vegen (1:20) Side 18 av 24

19 4.11 Nordre Ulset (pr ) Nordre Ulset Figur 4-12: Veg geometri med fylling pr Utvidet fylling forbedrer stabiliteten for øvre skråning. Langstrakt skråning i tidligere rasgrop. Slakt terreng med fylling foran den brattere delen av skråningen mot raskant. GS-vegen legges på utvidet fylling. Bekk i 230 m avstand. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, gjennomgående kvikkleirelag jf boring 2-NO18 [Ref.9] og boring 685, 720 [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: 1096 Ulset, høy faregrad, vedlegg 2. Stabilitet: Utvidet fylling virker positivt for områdestabiliteten. Beregning ved profil 2339 viser at prosjektert terreng har forbedret sikkerhet med Fc= 1,15 imot 1,00 for opprinnelig terreng. Drenert analyse indikerer at tiltak ikke påvirker stabiliteten negativt. Tiltaket plasseres i tiltakskategori K Side 19 av 24

20 Skråning mot bekkedal i vest: Bekkedal / ravine Nordre Ulset Bekkedal / ravine 1:50 Figur 4-13: Skråning mot bekkedalen i pr Skråningen påvirkes ikke. Stabilitetsberegning av sammensatt skjærflate for eksisterende terreng er Fc=1,98 og Fc= 1,97 for prosjektert terreng. Platåterreng med 10 m høy skråning (1:3) mot bekken/ravine. Ingen aktiv erosjon i bekken. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, antatt gjennomgående kvikkleirelag i bunnen jf. boring 4-NO18 [Ref.9] og [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: 1096 Ulset, høy faregrad, vedlegg 2. Stabilitet: Områdestabiliteten forverres ikke. Potensielle skredmasser får ikke fritt utløp i det slake terrenget ved GS-vegen (slakere 1:15) der utvidet fylling legges ut. Beregning av sammensatt skjærflate viser at prosjektert terreng forandrer sikkerhetsfaktor Fc med 0,01 imot opprinnelig terreng. Dette vurderes som ikke forverring av situasjonen. Tiltaket plasseres i tiltakskategori K Side 20 av 24

21 4.12 Nordre Ulset skredgrop (pr ) Bekkedal / ravine tidligere skredgrop Nordre Ulset Figur 4-14: Veg geometri med fylling pr Utvidet fylling forbedrer stabiliteten for øvre skråning. Svakt hellende terreng i tidligere skredgrop. Slakt terreng med fylling foran den brattere delen av skråningen mot raskant. GS-vegen legges på utvidet fylling. Bekk i 210 m avstand, ingen tegn på aktiv erosjon Side 21 av 24

22 Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, middels fast, gjennomgående kvikkleirelag jf. boring 4-NO18 [Ref.9] og [Ref.6]. Kvikkleire er påvist fra 8 m dybde ved boring 1000 [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: 1096 Ulset, høy faregrad, vedlegg 2. Stabilitet: Det vurderes at utvidet fylling har en positiv effekt for områdestabiliteten. Beregning av kritisk skjærflate ved profil 2498 viser at prosjektert terreng har samme sikkerhetsnivå (Fc= 1,11 imot 1,10 for opprinnelig terreng). Tiltaket plasseres i tiltakskategori K1. Effekten av utvidet fylling mot nedre terreng ansees som lokalstabilitet, da terrenget videre mot vest er flatt (helning 1:59). Figur 4-15: Veg geometri med fylling pr Utvidet fylling forverrer ikke områdestabiliteten Side 22 av 24

23 4.13 Nordre Ulset - Solemsbekken (pr ) Bekken legges i rør Nordre Ulset Figur 4-16: Veg geometri med fylling pr.2840 jf. tverrprofiler VIPS. GS-vegen legges på utvidet fylling. Bekkedal med bratte skåninger i øvre delen. GS-vegen legges på utvidet fylling mot dalbunnen. Bekken legges i rør som det tidligere utført i nordlige delen. Leire, vekslende lagdeling med silt og finsand, fast til meget fast, kvikkleireforekomster kun i sørlige delen ved pr jf. boring 4-NO18 [Ref.9] og boring 1210 [Ref.6]. Faresone kvikkleireskred: 1096 Ulset, høy faregrad, vedlegg 2. Stabilitet: Utvidet fylling har positiv innvirkning på skråningens stabilitet, dvs. områdestabiliteten. At bekken legges i rør utelukker erosjonsfare. Tiltaket plasseres i tiltakskategori K Side 23 av 24

24 5 Referanser Ref. 1 NS-EN 1990: A1: NA:2016: Eurokode: Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner Ref. 2 NS-EN : A1: NA:2008: Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering Del 1: Allmenne regler Ref. 3 Ref. 4 Ref. 5 Ref. 6 Ref. 7 Ref. 8 Ref. 9 Ref. 10 Ref. 11 Statens vegvesen (2014): Håndbok V220 Geoteknikk i vegbygging NVE (2014): Sikkerhet mot kvikkleireskred, Vurdering av områdestabilitet ved arealplanlegging og utbygging i områder med kvikkleire og andre jordarter med sprøbruddegenskaper, Veileder Statens vegvesen (2014): Håndbok N200 - Vegbygging Trondheim kommune (2015): Hallset Lysklett Solemsbekken, Datarapport. Rapport R.1644 Norconsult (2017): Hovedtrasé Klæbu Ostangen-Solemsbekken, Hallset Rundkjøring v/rydlandsvegen, Geoteknisk datarapport, Oppdragsnr.: , Dokumentnr.: RIG-03 Norconsult (2017): Hovedtrasé Klæbu Ostangen-Solemsbekken, Hallset Solemsbekken, Geoteknisk datarapport, Oppdragsnr.: , Dokumentnr.: RIG-04 Norconsult (2017): Hovedtrasé Klæbu Ostangen-Solemsbekken, Aunet Solemsbekken v/rydlandsvegen, Geoteknisk datarapport, Oppdragsnr.: , Dokumentnr.: RIG-06 Naturfareprosjekt NIFS dp.6 kvikkleire (2014): En omforent anbefaling for bruk av anisotropifaktorer i prosjektering i norske leirer. Rapport Statens vegvesen (1974): Grunnundersøkelser FvU-885 Skjæring ved Lysklett, Klæbu kommune, Du 163 A, Side 24 av 24