NOTAT. Oppdrag Kunde Activa Eiendom AS Notat nr. G-not-001 Dato Til Svein-Erik Damsgård Fra Jørgen Fjæran Kopi Stefan Degelmann

Transkript

1 NOTAT Oppdrag Kunde Activa Eiendom AS Notat nr. G-not-001 Dato Til Svein-Erik Damsgård Fra Jørgen Fjæran Kopi Stefan Degelmann Byggeprosjekt Tvedestrand Dato 17. september 2014 Rambøll Henrik Wergelandsgt. 29 Pb 116 N-4662 Kristiansand T F Sammendrag I forbindelse med et utbyggingsprosjekt i Tvedestrand har Rambøll produsert en ingeniørgeologisk rapport for området. Det er planlagt tre nye leilighetsbygg. Det er nødvendig å sprenge ut skjæringer for plassering av alle de tre byggene. Den generelle kvaliteten på berget i utbyggingsområdet virker å være bra, men sprekkeretningene ser ut til å gi mye sikring i den største skjæringen. Det vil være noe rasfare grunnet sprengning i anleggsperioden. 1/9 Rambøll Norge AS NO MVA

2 1. Innledning På oppdrag fra Activa Eiendom har Rambøll vært på befaring i Tvedestrand i forbindelse med et utbyggingsprosjekt for tre nye leilighetsbygg. Hovedoppgaven var å vurdere rasfare, eventuelle rassikringstiltak, innspill til sprengningsarbeider og bergsikringsanslag i utsprengte skjæringer. Befaringen ble utført 22. august 2014 av Jørgen Fjæran og Stefan Degelmann fra Rambøll. Svein-Erik Damsgård fra Activa Eiendom deltok også under befaringen. 2. Grunnlagsdata Mottatt grunnlagsdata for prosjektet: x Plankart med prosjektets tomtegrense og inntegnede bygg med omtrentlig ønsket plassering. x E-post med kort beskrivelse av prosjektet mottatt Nøyaktig plassering og størrelse av byggene er ikke kjent på dette tidspunktet, derfor er høyde- og lengdemål på bergskjæringer noe usikre. 3. Registreringer fra befaring 3.1 Topografi Terrenget skråner med varierende helning ned mot Søsterdalen/Tjenna (mot vest og sørvest). Nederst mot sørvest er det en ca. 12 m høy, bratt skråning. Flere steder høyere oppe er terrenget terrassert. 3.2 Grunnforhold Bergarten i området er en båndgneis/granittisk gneis, stedvis migmatittisk. Bergarten virker å være av god kvalitet, med lite forvitring. Kun ved bygg 1 er det observert åpne sprekker med noe sprekkemateriale. Sprekkeregistreringer viser 3 hovedsprekkesett. Sprekkesett 1, S1, representerer foliasjonen med strøk og gjennomsnittlig fall ca. N40-55 Ø/75 mot sørøst. Det er også gjort noen registreringer som viser steilt fall mot nordvest. Sprekkeavstanden varierer mellom 5 og 100 cm der sprekkene er delvis åpne og stedvis med belegg. Det veksler mellom rue og bølgete, plane overflater. Sprekkesett 2, S2, har strøk og gjennomsnittlig fall ca. N Ø/75 mot vest. Sprekkesettet har en ru og bølgete overflate. Sprekkeavstanden er mellom 20 og 100 cm. Et tredje sprekkesett, S3, har strøk og gjennomsnittlig fall ca. N Ø/80 sørvest. Sprekkeavstanden er omkring 20 cm. Sprekkene er rue og bølgete/plane. Kart med hovedsprekkesett er vist i figur 1. En granittisk gneis har høyt innhold av kvarts og feltspat, mens glimmerinnholdet er lavt. Sprengbarheten er avhengig av oppsprekkingen i berget og kornstørrelser. Borbarhets- og sprengbarhetsindekser basert på erfaringsdata i samme type bergart er vist i tabell 1. Det er ikke utført analyser i forbindelse med dette prosjektet. Tabell 1. Borbarhets- og sprengbarhetsindeks. Bergart DRI BWI Sprengbarhet SPR Granittisk gneis Middels til god 0,43 2/9

3 Figur 1. Oversiktskart med registrerte hovedsprekkesett og ca. plassering av byggene. 4. Tolkning Den generelle kvaliteten på berget i utbyggingsområdet virker å være bra. Foliasjonsretningen (S1) er gunstig for den antatte plasseringen av bygg 3, og også ganske gunstig for de to andre byggene. Derimot har S2 en ugunstig retning for bygg 1 og 2. S3 har en ugunstig retning for bygg 3, men dette settet ble ikke registrert ved bygg 3 under befaringen. En må likevel regne med at det finnes her også. En ugunstig retning av hovedsprekkesettene i forhold til retningen av en skjæring kan skape stabilitetsmessige utfordringer og vil kreve sikringstiltak deretter. 3/9

4 5. Uttak av bergskjæringer og grovt sikringsanslag Det er nødvendig å sprenge ut skjæringer for plassering av alle de tre byggene. Skjæringshøyder og lengder er grovt anslått ut fra skisserte plasseringer av byggene. 5.1 Bygg 1 For plassering av bygg 1 er det nødvendig med en høy (10-15 m) og ca. 40 m lang N-Sskjæring med veggen mot øst, og en kortere Ø-V-skjæring med veggen mot nord (ca. 10 m lang og 10 m høy i høyeste ende). S2 vil falle ut av langveggen som vist i figur 2, mens S1 avgrenser blokkene. Det er stor sannsynlighet for at skjæringsfoten vil sprenges bort, derfor må en anta mye sikring her. Sprengbarheten er heller ikke god med en slik sprekkeorientering. Det står en kraftmast kun få meter fra den antatte skjæringskanten. For å unngå bakbryting mot masten må det monteres forbolter langs den sørligste delen av skjæringen. For å oppnå et godt sprengningsresultat anbefales det at det monteres forbolter langs hele skjæringslinjen. Se øverste skisse i figur 3. På grunn skjæringshøyden er det sannsynlig at det må sprenges ut i to pallhøyder. Dette gjør at skjæringen bygger litt lengre innover terrenget på oversiden. I tillegg anbefales det at skjæringen tas ut med helning 10:1. Dette vil lette fremkast/redusere innspenningen. For den korte skjæringen er det ikke nødvendig med forbolter før utsprengning. Det er planer om en parkeringskjeller under bygget. Dette vil antakelig medføre at det blir en liten skjæring mot Tjennabakken. Sprekkeretningene tilsier at denne er stabil, men det må etableres en midlertidig eller permanent støttekonstruksjon mot veien. Figur 2. Sprekker med fall ut (S2) av den lengste skjæringen for bygg 1. Sikringstiltak etter at skjæringene for bygg 1 er tatt ut vil bestå av boltesikring med bergbånd, og eventuelt steinsprangnett om området bak bygget ikke sperres av. Det er ikke mulig å gi et nøyaktig sikringsestimat før skjæringene er sprengt ut, men det kan gjøres et grovt anslag: 4/9

5 x Ca. 80 stk. bolter (3-6 m, Ø20 mm) x Ca. 30 m Bergbånd x Ca. 400 m 2 steinsprangnett Figur 3. Skisse av skjæringen bak bygg 1. Øverste skisse viser situasjon med original plassering. Nederste skisse viser forslag til skjæringsetablering langs sprekkeplanet. For å få en mer stabil skjæring bak bygget og muligens en lavere skjæring, kan det være en ide å snu bygget slik at fronten peker mer mot sørvest. En alternativ form kan både gjøre bygningsflaten større og det kan gli bedre inn i terrenget. Ulempen er at det må tas ut mer masser. En annen ide er å lage en skjæring som følger den aktuelle sprekkevinkelen bedre (ca. 75 ). Da vil skjæringen være mye mer stabil og sikringskostnadene reduseres. En stor andel av boltene vil da teoretisk kunne fjernes. Mulig at høyere deler av bygget kan stikke lengre inn i skjæringen som vist i nederste skisse i figur 3. 5/9

6 5.2 Bygg 2 For plassering av bygg 2 er det nødvendig med en lav (4-5 m) og ca. 30 m lang N-Sskjæring med veggen mot øst, og to kortere Ø-V-skjæringer med veggen mot nord og mot sør (ca. 10 m lange og 3-4 m høye i høyeste ende). S2 vil falle ut av langveggen som vist i figur 4, mens S1 og S3 avgrenser blokkene. Det er en mulighet for at skjæringsfoten vil sprenges bort, derfor må en anta noe sikring her selv om skjæringen ikke er høy. Kortveggene har en mye bedre vinkel mot sprekkeplanene, og krever derav mindre sikring. Sprengbarheten er mindre god langs langveggen, men bedre mot kortveggene. I tillegg anbefales det at skjæringen tas ut med helning 10:1. Dette vil lette fremkast/redusere innspenningen. Sikringstiltak etter at skjæringene for bygg 2 er tatt ut vil bestå av boltesikring og eventuelt steinsprangnett om det viser seg å være småblokkig. Det er ikke mulig å gi et nøyaktig sikringsestimat før skjæringene er sprengt ut, men det kan gjøres et grovt anslag: x Ca. 30 stk. bolter (3-4 m, Ø20 mm) x Ca. 150 m 2 steinsprangnett Figur 4. Skisse av skjæringen bak bygg 2. Skjæringene som kreves er ikke spesielt høye, derfor vil en endring i retningen av bygget ha relativt lite å si geologisk sett. 5.3 Bygg 3 For plassering av bygg 3 er det nødvendig med en 4-10 m høy og ca. 30 m lang NV-SØskjæring med veggen mot nordøst, og to kortere NØ-SV-skjæringer med veggen mot nordvest og mot sørøst (ca. 10 m lange og 1-5 m høy i nord, og 1-7 m høy i sør). S3 vil falle ut av langveggen som vist i figur 5, mens S1 avgrenser blokkene. S3 er målt til å ha steile fall, dermed er det en stor fordel om det sprenges ut etter den slakeste registrerte fallvinkelen som er ca. 80. S2 vil også kunne ha en innvirkning her, men den er mindre enn for de andre byggene. Kortveggen mot nord har en ugunstig retning i forhold til S1, og vil kreve noe ekstra sikring. Mot sør er den gunstig. Sprengbarheten er mindre god langs 6/9

7 langveggen, men bedre mot kortveggene. I tillegg anbefales det at skjæringen tas ut med helning 10: 1 i kortveggene. Dette vil lette fremkast/redusere innspenningen. Ved huset ovenfor bygg 3 står det en støttemur av både stein og betong. Tilstanden av denne bør kontrolleres før sprengningsarbeidene tar til. Under befaringen ble det nevnt at utbygger har tanker om å tilbakefylle mot skjæringen bak bygget. Sikringen må da dimensjoneres for arbeidssikring i tillegg til eventuelle store blokker som kan rase ut. En kan ta utgangspunkt i at det da kun er nødvendig med boltesikring. Figur 5. Skisse av skjæringen bak bygg 3 og av skjæringen på den nordlige kortsiden. Byggets antatte plassering passer bra inn med geologien om skjæringshelningen ikke får brattere vinkel enn anbefalt. Det er også trangt i området, noe som taler for en plassering basert på tomtegrensen. 7/9

8 5.4 Grovt sikringsanslag Samlet sikringsanslag for foreslått bygningsplassering fra utbygger: x 110 bolter (3-6 m) x 550 m 2 steinsprangnett x Arbeidssikring x Rensk fra lift Totalt gir det grove anslaget en kostnad på kr pluss rigg. Det er spesielt skjæringen bak bygg 1 som gir høye kostnader med mange og stedvis lange bolter. 6. Nærliggende bygg og konstruksjoner Det flere hus i nærheten. Disse bør besiktiges før sprengningsarbeidene tar til. En mur ovenfor bygg 3 er nevnt i kap Bygg 1 er planlagt nær en kraftmast, og forholdene rundt denne må sjekkes opp før uttak av skjæringen kan starte. Det gjøres oppmerksom på at en ikke kan bruke elektriske tennsystemer nær høyspentmaster. Krav til rystelser utarbeides etter at nærliggende/utsatte bygg og konstruksjoner er besiktiget. 7. Rasvurdering Rasfare vil være aktuelt under anleggsarbeidet. I området ved bygg 3 ligger det stedvis noen urmasser fra tidligere steinsprang. Rystelser fra sprengning kan føre til at steiner i skråningen ovenfor løsner. Det er ikke sannsynlig at noe stort løsner, men det anbefales at det utføres en liten vurdering når arbeidene starter opp. Mot husene nedenfor bygg 2 og 3 er det observert løse blokker flere steder. Disse vil ikke bevege seg langt om de raser ut, men de vil falle ned i hager og kan skape ustabilitet bakover mot nybyggene. 8. Geoteknisk kategori For hvert prosjekt skal det bestemmes en geoteknisk kategori basert på risiko. Dette kan være basert på risiko i grunnen og prosjektets vanskelighetsgrad. Som et hjelpemiddel kan veilederen for bruk av Eurokode 7 fra Norsk Bergmekanikkgruppe benyttes. Her anbefales det at geoteknisk kategori bestemmes basert på vanskelighetsgrad og pålitelighetsklasse. Geoteknisk kategori er bestemmende for undersøkelser, kontroll og oppfølging. Tabell 2. Definisjon av geoteknisk kategori etter NBG: Eurokode 7 Geoteknisk prosjektering - Veileder Pålitelighetsklasse Vanskelighetsgrad Lav Middels Høy CC/RC CC/RC /3 CC/RC 3 2 2/3 3 CC/RC 4 * * * *vurderes særskilt Prosjektet vurderes å ha en pålitelighetsklasse CC/RC 2 og lav til middels vanskelighetsgrad. Dette plasserer prosjektet i geoteknisk kategori 1-2, se tabell 2. Vanskelighetsgraden settes til middels for den høye skjæringen bak bygg1, for de andre byggene er den lav. 8/9

9 Det vurderes at det er tilstrekkelig med normal kontroll av prosjektering (CC/RC 2). Dette omfatter egenkontroll og sidemannskontroll. 9. Referanser NS-EN : Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering. Utførende: Sidemannskontroll: Jørgen Fjæran Stefan Degelmann Ingeniørgeolog Geolog Mobil Mobil Jorgen.fjaran@ramboll.no stefan.degelmann@ramboll.no Avdeling Geo og Miljø Avdeling Geo og Miljø Vedlegg Planskisse med omtrentlig plassering av nye bygg. 9/9

10