Ingeniørgeologi Kobbhola Victor Isaksen Sverre Barlindhaug / Torill Utheim

Transkript

1 NOTAT 001 OPPDRAG Industriområde og tankanlegg Kobbhola DOKUMENTKODE RIGberg-NOT-001 EMNE Ingeniørgeologisk prosjekteringsnotat TILGJENGELIGHET Åpen OPPDRAGSGIVER Nordkapp Havn OPPDRAGSLEDER Trond Pedersen KONTAKTPERSON Leif Gustav Prytz Olsen SAKSBEHANDLER Victor Isaksen KOPI ANSVARLIG ENHET 4014 Tromsø Bergteknikk SAMMENDRAG Nordkapp Havn planlegger industriområde i Kobbhola utenfor Honningsvåg i Finnmark fylke. Planen omfatter berguttak på om lag fm 3, like i nærheten av eksisterende bygninger. Det er ønskelig med mest mulig produksjon av blokk- samt sprengstein på stedet. Sprengningsmetoden for produksjon av blokkstein kan medføre økte rystelser sammenlignet med vanlig produksjonssprengning. Det må utføres vibrasjonsmålinger på nærliggende bygninger. Sprengningsarbeidet må utføres forsiktig og på en slik måte at ikke bygninger og andre installasjoner i området tar skade. Bergarten er oppsprukket og relativt homogen og derfor egnet for produksjon av blokkstein. Med et tilpasset sprengningsopplegg bør det være mulig å produsere blokkstein i området. For å få dette til er det viktig med riktig design av salvene og et tilpasset sprengningsopplegg som må justeres underveis. Kobbhola industriområde ligger utsatt for steinsprangfare med nominell årlig sannsynlighet på mer enn 1/1000 (S2). For at området skal oppfylle kravene til sikkerhetsklasse S2 iht. TEK 10, må det iverksettes tiltak mot steinsprangfare. Etablering av skredvoll ovenfor adkomstveien er anbefalt som tiltak mot steinsprang. 1 Innledning/bakgrunn/forutsetninger Nordkapp Havn planlegger opparbeiding av industriområde i Kobbhola like utenfor Honningsvåg i Nordkapp kommune. Området har tidligere blant annet vært brukt til tankanlegg mm. Nordkapp Havn ønsket en ingeniørgeologisk vurdering i forbindelse med sprengningsarbeidene. Befaring til området ble foretatt av Leif Gustav Prytz Olsen (Nordkapp Havn), Trond Pedersen (Multiconsult) og Victor Isaksen (Multiconsult). Det planlagte industriområdet er på om lag 15 daa og det planlegges et berguttak på om lag fm 3. Det planlagte berguttaket vil medføre at bergveggen mot sør blir om lag 20 m høy. Det er planlagt lagring av blant annet diesel i det nye tankanlegget. Figur 1 viser situasjonsplan for Kobbhola service base. Nordkapp havn ønsker å produsere mest mulig blokk- og sprengstein for salg fra sprengningen Ingeniørgeologi Kobbhola Victor Isaksen Sverre Barlindhaug / Torill Utheim Maria Hannus REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV MULTICONSULT Fiolvegen 13 Postboks 2274, 9269 TROMSØ Tlf NO MVA

2 Figur 1. Tegning som viser planlagt utbygging. Foto 1. Oversiktsbilde sett mot sør. Foto Nordkapp Havn RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 2 av 14

3 Foto 2. Oversiktsbilde sett mot øst. Foto Nordkapp Havn. Foto 3. Oversiktsbilde sett mot sør. Foto Nordkapp Havn. 2 Grunnlag Ingeniørgeologisk grunnlag Følgende grunnlag er benyttet: - Finnmark fylke-berggrunnsgeologi: 1: Norges geologiske undersøkelse - Kvartærgeologisk kart 1: Tegningsgrunnlag fra Multiconsult datert Drone film v/nordkapp Havn datert RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 3 av 14

4 Regelverk Følgende regelverk legges til grunn for den geotekniske prosjekteringen: - NS-EN 1990:2002+NA2008 Eurokode: Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner - NS-EN :2004+NA:2008 Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering Del 1 Allmenne regler - Byggteknisk forskrift (TEK.10) 2010 I tillegg er følgende veiledning benyttet: - Veileder for bruk av Eurokode 7 til bergteknisk prosjektering. Norsk bergmekanikkgruppe, Befaringsobservasjoner Befaringen ble foretatt til fots. Det var svak vind, sol og +10 C under befaringen. Terreng, topografi og bygninger Industriområdet ligger ca. 1 km sørvest for Honningsvåg sentrum ved Kobbhola. Rossmåltinden har et platå mot øst på kote 210. Dette platået ligger like over det nye industriområdet. Fra platået faller fjellsiden med om lag 52 til om lag kote 90. Deretter slaker terrenget av og har helning om lag 35 ned til kote 30. Like nedenfor kote 30 er det en anleggsvei og et platå på ca. kote der det har vært tanker og industriområde. Videre er industriområdet oppdelt i flere nivåer ned mot sjøen. Området fra Rossmåltinden og ned til sjøen er sparsomt vegetert med mose og lyng og helt uten trær. Toppen av ura er om lag på kote 90 og foten om lag ved kote 25 ved industriområdet. I skråningens øvre del er det bergblotninger med forvitret berg, dette danner en ujevn taggete overflate. I det planlagte industriområdet er det i dag en høy silo, lagerbygninger, kaianlegg, driftsbygninger, betongvegger mm. og en nettstasjon. Berget som er planlagt fjernet ligger nært inntil lagerbygg og silo (1-2 m). Geologi og løsmasser Berg Ifølge NGUs berggrunnskart består berggrunnen i området av både glimmerskifer og gabbro. I følge kartet går bergartsgrensen i retning NV-SØ og krysser planområdet i det nordvestre hjørnet. Bergarten som ble observert innenfor det planlagte industriområdet er hovedsakelig gabbro og utenfor industriområdet er det observert glimmerskifer. Gabbroen er grå/mørk og middelskornet. Utpreget lagdeling er ikke observert i intrusjonen. Det er registrert 3 hovedsprekkeretninger. Sprekkesett I opptrer hyppigst og er målt til omlag S205/70. Sprekkeavstand er registrert til 0,5-2 m, se foto 4. Sprekkesett II er målt til omlag N264/90 med sprekkeavstand 1-2 m. Sprekkesett III er målt til omlag N55/40 med sprekkeavstand 5-7 m. I området over det planlagte industriområdet er det observert glimmerskifer og bergartsgrensen krysser i det vestre hjørnet av tomta. Bergarten er skifrig, foldet og stedvis tett oppsprukket. Dette RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 4 av 14

5 medfører at den kan brytes opp i relativt små stykker ved påkjenning. Eventuelle steinsprang vil i stor grad komme fra glimmerskiferen. Foto 4. Typisk oppsprekking i gabbro midt i industriområdet. Sprekkesystem med retning NE-SV og steilt fall mot vest (SI). Foto 5. Viser sone med omvandlet berg sett fra kaianlegg mot sør, se figur RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 5 av 14

6 Foto 5 viser sone der berget er omvandlet med rødlig farge. Sonen opptrer som en forsenkning i terrenget og det er gravd i sonen med maskin. Det er vannsig i sonen samt foldet svakt berg, se figur 2. Løsmasser NGUs løsmassekart angir bart fjell og stedvis tynt dekke i utbyggingsområdet. I tillegg er det angitt skredmateriale utenfor utbyggingsområdet opp til Rossmåltinden. På toppen av Rossmåltinden er det angitt forvitringsmateriale. Dette stemmer med observasjoner gjort i felt. Det planlagte industriområdet ligger under marin grense, som i området er på om lag 50 moh. 4 Skredfare Sikkerhetsklasser for anlegget Planområdet ved Kobbhola service base ligger ifølge NVE Atlas innenfor aktsomhetsområdene for snøskred og steinsprang. Nytt anlegg må oppfylle høye sikkerhetskrav i både anleggsfasen og driftsfasen. Det er planlagt 5-6 m høye og ca. 35 cm tykke betongvegger rundt tankanlegget vist i figur 1. Dette er en viktig forutsetning for klassifisering av anlegget med tanke på skredfare. Anlegget settes, i samråd med Nordkapp Havn i Sikkerhetsklasse S2 og skal dermed, iht. TEK 10, ikke være utsatt for skredhendelser med nominell årlig sannsynlighet på mer enn 1/1000. Tilkomstveier til anlegget både i drift og anleggsfasen ligger i Sikkerhetsklasse S1. De skal derfor ikke være utsatt for skredhendelser med nominell årlig sannsynlighet på mer enn 1/100. Tidligere ras- og skredhendelser I henhold til skrednett.no er det ikke registrert skredhendelser i planområdet. Oppdragsgiver opplyser at det ikke er kjent at noen har registrert skredhendelser i utbyggingsområdet. Det er derimot et skredoverbygg over veien like vest for utbyggingsområdet. Ved befaringen ble det ikke registrert rasmateriale av nyere dato. Klima Faktorer som nedbør, temperatur og vind har stor betydning for utvikling av skred. Raske temperaturskiftninger har størst betydning når det gjelder faren for steinsprang. Vindretning kan ha effekt på hvor det i skråningen akkumuleres snø, og på stabiliteten til snødekket. Lokale kjentfolk antyder at vinder fra vest/nordvest er de som akkumulerer mest snø i området. Det medfører også at eventuell nedbør i form av snø blir blåst bort, og derfor er det lite snø som blir liggende i skråningene. I følge klimamodeller forventes det i framtiden en økning av total nedbør og økt gjennomsnitts temperatur. Det betyr at det med stor sannsynlighet vil bli mindre nedbør i form av snø men mer som regn, samt at man vil erfare hyppigere temperaturskiftninger. (klimaservicesenter.no, 2015) Skråningene er nord og østvendt og har dermed lite sol, og vil derfor ikke ligge spesielt utsatt for typiske sørpeskred i forbindelse med snøsmelting. Planområdet ligger langt mot nord og er i så måte mer utsatt for polare lavtrykk enn det som er vanlig i landet for øvrig RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 6 av 14

7 Skredfarevurdering Snøskred I følge aktsomhetskart for snøskred på skrednett.no befinner deler av planområdet for Kobbhola seg innenfor utløpsområde for snøskred. Det er ikke registrert tidligere snøskred inn i det aktuelle området på skrednett.no. Det er ved befaringen ikke observert tegn på vegetasjonen eller terrenget som tilsier at det har vært snøskredaktivitet i skråningene. Det er ved befaring ikke lokalisert noen reelle løsneområder for snø. Store deler av skråningen er bratt (>45 ) og små mengder snø vil sannsynligvis løsne før store mengder kan akkumuleres. En samlet vurdering av skråningen ovenfor planområdet for Kobbhola basert på befaring, registreringer, kart og foto i området tilsier at det ikke er fare for at snøskred vil nå ned i planområdet Jord- og flomskred I følge aktsomhetskart på skrednett.no er det ikke fare for jord- og flomskred i det aktuelle området. Det er heller ikke registrert forhold på befaringen som tilsier at det er fare for jord- eller flomskred i det aktuelle området Steinsprang og steinskred I skråningen over industriområdet er det potensielle løsneområder for steiner og blokker samt enkelte mulige skredbaner. Berggrunnen består her hovedsakelig av glimmerskifer, se foto 6. Det ble observert sprekkeavløste blokker og steiner (>0,5 m 3 ) som over tid kan løsne og gi steinsprang. Naturlige erosjonsprosesser som bl.a. frostsprengning vil kunne gjøre at nye blokker blir ustabile og kommer i bevegelse. Ved utrasing antas det at berget vil sprekke opp og blokkene knuses i mindre deler typisk <0,5 m i diameter. Som støtte til vurderingene, ble det utført simuleringer av potensielle steinsprang. Basert på feltobservasjoner ble potensielle løsneområder for steinsprang valgt ut og modellert med programmet RocFall fra Rocscience for å vurdere utløpsdistansen og dimensjonerende skredlaster. Overflateruhet ble hovedsakelig valgt ut fra feltobservasjoner og tolkning av dronebilder. Overflateruhet har størst innvirkning på utløpsdistansen Terrengets dempende egenskaper, som er avhengige av løsmassetykkelsen og vegetasjon, er også viktig. Disse input parameterne ble valgt ut fra feltobservasjoner og tolkning av bilder. Resultatet av modelleringen gir indikasjoner på potensielle utløpsområder. Siden parametere som går inn i modellen er beregnet med statistiske usikkerheter, vil resultatene også vise spredninger og ikke være entydige. Modelleringen indikerer at steiner og blokker som løsner fra utløpsområdet kan komme inn i planområdet. En samlet vurdering basert på befaring, registreringer, kart og foto i området tilsier at faresonen for steinsprang uten skredsikringstiltak går inn i planområdet. Avgjørende for begrensning av faresonen er overflateruhet og dermed områder med berg og ur i dagen, som finnes ovenfor industriområdet. Bergets og uras rue overflate vil ha dempende effekt på steinsprang, se foto RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 7 av 14

8 Foto 6. Viser ur og bart berg ovenfor industriområdet. Ingen nyere nedfall ble observert RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 8 av 14

9 Figur 2. Faresonekart før tiltak RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 9 av 14

10 Figur 3. Faresonekart etter tiltak RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 10 av 14

11 5 Sikringstiltak mot skred Området ovenfor eksisterende vei til kote 25 anses som best egnede plassering for sikringstiltak, se figur 3. En mindre skredvoll vil kunne fange opp steinblokker og er et godt egnet tiltak som også harmonerer med landskapet. Sikringstiltakets størrelse og utstrekning er vurdert utfra befaring i felt og modellering ved numerisk analyse. Nødvendig lengde på skredvoll er om lag 70 m med høyde 2,5 m. Steinblokker reduseres i størrelse under transporten ned skråningen. Det antas at de fleste blokkene som vil komme ned til kote 25 moh. har gått fra fallende og sprettende til mer rullende glidende bevegelser. Det er nødvendig med detaljprosjektering av en eventuell skredvoll. Dette er ikke med i foreliggende notat. 6 Ingeniørgeologiske vurderinger Masseberegning av berguttak er av byggherren anslått til fm 3. Sprengningsarbeidene vil foregå mellom bygninger og bergvegg vist i figur 1. Sprengning Byggherren ønsker lave rystelser for ikke å skade eksisterende installasjoner men samtidig mest mulig produksjon av blokkstein. Dette er to krav som passer dårlig overens da blokksteinproduksjon ofte medfører en sprengningsmetode som genererer høye rystelser. Det anbefales at sprengningsopplegget planlegges slik at blokksteinproduksjon foregår når det er tilstrekkelig avstand til installasjoner som kan skades av rystelser. Det vil trolig være mindre oppsprukket berg når avstand til eksisterende terreng er større og derved mer gunstig for blokkproduksjon. Det er i dag flere bygninger på eiendommen der det skal sprenges. For å unngå skader på bygg og andre installasjoner må alt sprengningsarbeide utføres med fri flate orientert bort fra bygninger og installasjoner. I nærheten av bygninger og installasjoner må det sprenges spesielt forsiktig og benyttes god dekning. Ved våte forhold må sprengstofftype tilpasses dette. Det er videre viktig å ha kontroll på enhetsladningene og at innfylling av sprengstoff i hulrom og sprekker ikke skjer. All sprengning må skje etter nøyaktige sprengningsplaner og med nøye måling av sprengningsvibrasjoner. Hver salve må nøye tilpasses resultatene fra foregående sprengning. Transport av masser vil ihht. byggherren foregå langs eksisterende vei mot vest ut av anlegget. Det er viktig at sprengningen planlegges slik at uttransporten ikke hindres og det må lages en detaljert uttaksplan der blant annet paller, rystelser og interne veier er hensyntatt. Planen lages i samarbeid mellom entreprenør og byggherre. Entreprenørens tilgang på utstyr vil være viktig for en rask og effektiv drift. Antall og størrelse på dumper, borerigg og graver vil ha stor betydning. Blokksteinsproduksjon Blokksteinproduksjon krever spesiell kompetanse av entreprenøren. Det er avgjørende at entreprenøren har den nødvendige bergkompetansen på stedet slik at bore- og sprengningsopplegget kan justeres underveis for å oppnå den ønskede steinstørrelsen. Det er blant annet viktig at bormønsteret tilpasses sprekkesettene i berget samtidig med at hullavstand og forsetning justeres til sprengstofftypen. Sprengningsopplegget må tilpasses resultater oppnådd underveis RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 11 av 14

12 Bergarten i området er relativt sprø og oppsprukket i 3 hovedretninger, noe som medfører at det kan være vanskelig å produsere blokkstein nært overflaten Aktuelle tiltak for å sprenge grove blokker er; - en eller få raster salvedybde - høy pall - stor forsetning og liten hullavstand - samtidig tenning av alle hull på moment eller lavt tennernummer For å lykkes med blokksteinproduksjon snus ofte bormønstret og forsetning blir større enn hullavstanden. Det er viktig å utnytte bergets naturlige sprekkemønster maksimalt. Ladefaktor ved sprengning for storstein ligger ofte i området 0,1 til 0,4 kg/m 3. Ved produksjonssprengning er det vanlig med ladefaktor mellom 0,5 til 1,0 kg/m 3. Det kan brukes flere teknikker med hensyn på lading, der det kan veksles mellom hvor stor del av hullet som lades samt sprengstofftyper. Det kan eksempelvis brukes kun bunnladning, redusert anfo, anfo og aluminium, patronerte rør og detonerende lunte. Skjæringsvegg mot sør Planlagt berguttak vil medføre en om lag 20 m høy bakvegg mot sør i industriområdet. Det må påregnes forbolting på toppen for å bevare skjæringstopp og unngå ustabil bergvegg. Forbolting utføres før sprengningsarbeidene påbegynnes. Det er viktig at det bores nøyaktig og sprenges forsiktig. Sprengningen inn mot endelig kontur må gjøres forsiktig slik at det oppstår minst mulig skader på gjenstående berg. Det må også påregnes behov for spredt boltesikring i endelig bergskjæring. Metoder for sprengning skal tilpasses bergforholdene, og sikring skal gjennomføres fortløpende mens det er enkel tilkomst. Sprengningen anbefales utført med 2 til 3 paller. Valgt pallhøyde vil ha betydning for sprengningsopplegg, kostnader, bergsikring og muligheten for produksjon av blokkstein. Høy pall gir økt mulighet for å få blokkstein. Vibrasjoner Sprengningen skal utføres i nærheten av lagerbygg, silo, nettstasjon, kai og driftsbygninger mm. Grenseverdi for rystelser på installasjoner i området generert fra sprengningsarbeider og pigging er beregnet til 40 mm/s, iht. NS :2001. Det er et krav fra Repvåg Kraftlag at det utføres vibrasjonsmålinger på nettstasjonen som er plassert ved siden av den høye siloen. Repvåg Kraftlag antar at nettstasjonen vil tåle de samme rystelser som øvrige bygninger i området. Det må gjennomføres kontinuerlige vibrasjonsmålinger på de nærmeste bygningene så lenge sprengningsarbeidene pågår. Det forutsettes at bygninger og anlegg har normal tilstand uten spesielle installasjoner eller utstyr som er spesielt ømfintlig for rystelser. Hvis det blir sprengt nærmere enn 10 m fra nærmeste bygning, skal vibrasjonsmålinger utføres som triaksialmålinger. Det må ikke sprenges på en slik måte at bygninger, anlegg eller installasjoner tar skade. Sprut fra sprengning mot eksisterende bygninger må unngås. Viktige parametere for å unngå sprutskader er valg av kronediameter, borhullslengde, type borstål, borhullsavvik, bormønster, opptenning, overdekning 1. rast, geologisk kartlegging samt tildekking av salve. Eventuelle skader er entreprenørens ansvar og må utbedres uten kostnader for byggherren RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 12 av 14

13 Foto 7. Området vest for svakhetssone i foto 5. Arealutnyttelse Figur 2 viser det planlagte sprengningsområdet samt bergartsgrense ihht. NGUs berggrunnskart samt lokalisert svakt berg i området. Området vest for sonen vist i foto 5 antas å bestå av torv, urmasser og glimmerskifer av usikker kvalitet, se foto 7. I tillegg er massene i dette området støttefylling for eksisterende vei slik at fjerning av berg her medfører at vei fundamentet kan bli ustabilt. Det anbefales derfor at berguttaket avsluttes omtrent ved sonen vist i foto 5 og at det lages en gradvis overgang/avslaking av terrenget i området vest for sonen. 7 Konsekvensklasse/pålitelighetsklasse (CC/RC) og vanskelighetsgrad Veiledende eksempler på pålitelighetsklasser er vist i tabell NA.A1(901) i nasjonalt tillegg til NS-EN 1990:2002+NA2008 Eurokode: Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner. Grunn- og fundamenteringsarbeider er splittet i følgende to alternativer: kompliserte tilfeller enkle og oversiktlige grunnforhold Følgende faktorer har betydning for valg av pålitelighetsklasse i dette prosjektet: Det er lang avstand til bebyggelse og annen infrastruktur. Det er oversiktlige geologiske forhold i området. Berggrunnen består hovedsakelig av gabbro og glimmerskifer. Kartlagte sprekkesett indikerer at det kan være risiko for RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 13 av 14

14 utglidninger ovenfor skjæringstopp, men metoder for sprengning og sikring er gode og velutprøvde. Ut fra dette vurderes det å være oversiktlige grunnforhold i området. Prosjektet er derfor vurdert å ligge i pålitelighetsklasse 2. 8 Geoteknisk kategori NS-EN :2004+NA:2008 stiller krav til prosjektering ut fra tre ulike geotekniske kategorier. Valg av kategori gjøres ut fra standardens kapittel 2.1 «krav til prosjektering». Metoder for sprengning skal tilpasses bergforholdene, og sikring av søndre vegg skal gjennomføres fortløpende mens det er enkel tilkomst. Det er viktig at det utføres forhåndssikring av berget samt forsiktig sprengning for å unngå utglidninger over skjæringstopp. Forutsatt at dette gjennomføres, vurderes det ikke å være unormale risikoer eller uvanlige grunnforhold knyttet til tiltaket. Med bakgrunn i dette defineres prosjekteringen som geoteknisk kategori 2. Det vil være krav om uavhengig kontroll av prosjekteringen ihht. Plan- og bygningsloven. 9 Kontroll NS-EN 1990:2002+NA:2008 gir føringer for krav til omfang av prosjekteringskontroll avhengig av pålitelighetsklasse. I henhold til kapittel NA.A1.3.1, tabell NA.A1 (902) og tabell NA.A1 (903) vil kontroll av geoteknisk prosjektering komme inn under kontrollklasse N, Normal kontroll. Det vil derfor ikke være krav om utvidet kontroll av utførelse. Entreprenør skal gjennomføre kontroll av vibrasjoner RIGberg-NOT august 2016 / Revisjon 00 Side 14 av 14