Geotekniske grunnundersøkelser Datarapport

Transkript

1 M U L T I C O N S U L T R a p p o r t Oppdragsgiver: Oppdrag: Statens Vegvesen Årnes stasjon Emne: Geotekniske grunnundersøkelser Datarapport Dato: 10. august 2011 Rev. - Dato Rev august 2011 Oppdrag / Rapportnr RIG-RAP-001 Oppdragsleder: Bjørn Clausen Sign.: bjc Saksbehandler: Charlotte S. Fürst Sign.: cf Kontaktperson hos Oppdragsgiver: Hege Engja Rindal Sammendrag: Multiconsult AS er engasjert av Statens Vegvesen Region øst til å utarbeide detaljplan for undergang under jernbanespor, ramper og innfartsparkering ved Årnes stasjon. Det skal videre utføres geotekniske grunnundersøkelser. Det er utført 11 totalsonderinger, herav 5 skråboringer i 45 graders vinkel inn under jernbanesporet, 1 prøveserie med opptak av løsmasser for testing i laboratoriet samt satt ned 2 piezometere for måling av grunnvannstand. Det er utført rutineundersøkelser i laboratoriet og 2 treaksialforsøk av uforstyrret leire for bestemmelse av grunnens skjærstyrke. Vest for sportrace er terrenghøyde for borpunkt mellom kote Borpunkt nær lokalvei har terrenghøyde kote Terrenghøyde ved borpunkt øst for sportrace / perrong er kote Dybde til fjell i området varierer fra 7.7 til 14.3 meter. I linjen for gangkulverten er fjellnivå registrert ca meter under terrengnivå, dvs. ca. 9 meter under bunn gangkulvert. Grunnvannstand er registrert vest for sporet i dybde ca. 4,1 4,4 meter under terreng, tilsvarende kote 123,3-123,0. Løsmassene består generelt av et øvre lag med fyllmasser med stein og sand til ca. 1,5 3 meters dybde. Derunder er det silt, finsandig til ca 5-10 meters dybde over middels fast leire over fjell. Leira er lite til middels sensitiv og meget plastisk. Leirlagets nivå er registrert å variere mellom kote , noe stigende mot nordøst. Det ble ved skråboring 45 grader inn under jernbanesporet fra vest i linjen for gangkulverten, påtruffet et hardt lag mellom kote 123 og kote 125. Det er usikkert hva dette består av. Det var mulig å slå boret igjennom med borhammer. Tilsvarende stoppet boret i dybde ca. 2.5 meter på kote ved skråboring inn under jernbanesporet fra øst. Området der boret stoppet er i framkant av perrong og det kan være påtruffet en konstruksjon. Det er i samme området registrert et lag der boret måtte rammes ved vertikal boring i dybde 2,5 4 meter. Det ble derfor anbefalt prøvegraving for å fastsette eventuell hindringer i grunnen for spunting / utgraving. Det er utført supplerende prøvegraving øst for jernbanen ved borhull 7 og 7A. Det ble funnet trerester i dybde ca. 1 meter. Det antas at dette er en trefllåte som ligger under jernbanen i varierende dybde og strekker seg over til vestsiden mot borhull 3 og 3A. MULTICONSULT AS Nedre Skøyen vei 2 P.b. 265 Skøyen 0213 Oslo Tel.: Fax: c:\livelink\otlocal\liveli~2\workbin\7cc63e.0\ rig-rap-001.docx

2 Årnes stasjon RIG-RAP-001 Geotekniske grunnundersøkelser - datarapport M U L T I C O N S U L T Innholdsfortegnelse 1. Innledning Utførte undersøkelser Topografi og grunnforhold... 3 Tegninger d og -2d Geotekniske bilag Oversiktskart -1 Borplan -10 Prøveserie -20 tom. -31 Totalsonderinger -75 tom. 78 Treaksialforsøk -O-001 Landskapsplan Vedlegg Vedlegg 1: Koordinater og høyder på borpunkter fra Scan Survey AS Vedlegg 2: Sammenstilling av borbok nr Vedlegg 3: Piezometer 1 og 2 måleresultater /csf 25. august 2011 Side 2 av 5 c:\livelink\otlocal\liveli~2\workbin\7cc63e.0\ rig-rap-001.docx

3 Årnes stasjon RIG-RAP-001 Geotekniske grunnundersøkelser - datarapport M U L T I C O N S U L T 1. Innledning Multiconsult AS er engasjert av Statens vegvesen Region øst til å utarbeide detaljplan for undergang under jernbanespor, ramper og innfartsparkering ved Årnes stasjon. Som del av oppdraget er det utført geotekniske grunnundersøkelser. Foreløpig landskapsplan av er vedlagt denne rapport. Vår kontaktperson for oppdraget hos Statens vegvesen er Hege Engja Rindal. Foreliggende rapport presenterer resultater fra utførte grunnundersøkelser og gir en beskrivelse av grunnforholdene. 2. Utførte grunnundersøkelser Borprogrammet er utarbeidet av Multiconsult og godkjent av oppdragsgiver. Følgende undersøkelsesprogram ble utført i uke 26, 2011: - 6 vertikale totalsonderinger - 5 sonderinger i skråvinkel inn under jernbanesporet - Opptak av en uforstyrret prøveserie til 12 m dybde under terreng - Nedsetting av 2 hydrauliske piezometere for bestemmelse av grunnvannstand til hhv. 6 og 10 meters dybde Videre er der utført følgende undersøkelser i vårt geotekniske laboratorium på opptatt materiale: - Rutineundersøkelser for bestemmelse av løsmassenes sammensetning, samt aktuelle klassifiserings- og identifiseringsparametere - Konusforsøk for å fastsette plastisitetsgrense - 2 treaksforsøk for bestemmelse av styrkeparametere i leire Borpunktene er målt inn av Scan Survey AS. Det er senere, den utført en supplerende prøvegraving med gravemaskin til ca meters dybde for å lokalisere påvist hindring i grunnen. For nærmere beskrivelse av undersøkelsesmetoder og opptegning vises det til våre geotekniske bilag, tegning nr d og -2d. 3. Topografi og grunnforhold Innmålte borpunkter viser at terrenghøyden varierer mellom kote og kote Borpunktenes beliggenhet er vist på borplan i tegning nr Resultatene fra totalsonderingene er vist på tegningene nr. -20 t.o.m Vest for sportrace er terrenghøyde for borpunkt mellom kote Borpunkt nær lokalvei har terrenghøyde kote Terrenghøyde ved borpunkt øst for sportrace / perrong er kote Dybde til fjell i området varierer fra 7.7 til 14.3 meter. I linjen for gangkulverten er /csf 25. august 2011 Side 3 av 5 c:\livelink\otlocal\liveli~2\workbin\7cc63e.0\ rig-rap-001.docx

4 Årnes stasjon RIG-RAP-001 Geotekniske grunnundersøkelser - datarapport M U L T I C O N S U L T fjellnivå registrert ca meter under terrengnivå, dvs. ca. 9 meter under bunn av planlagt gangkulvert. Utførte totalsonderinger viser at dybden til antatt berg varierer mellom 7,7 m til 14,3 m under terreng. Boringene ble stoppet på antatt fjell uten fjellboring. 5 av boringene ble foretatt i 45º vinkel inn mot jernbanesporet. Borleders registreringer er sammenstilt i borboken gitt i Vedlegg 2. Vi presiserer at borleders registreringer kun er orienterende. Ut i fra tolkning av totalsonderinger og laboratorieundersøkelser av opptatte løsmasser, består løsmassene generelt av et øvre lag fyllmasser med stein og sand til ca. 1,5 3 meters dybde. Derunder er det silt, finsandig til ca 5-10 meters dybde over middels fast leire over fjell. Leirlagets nivå er registrert å variere mellom kote , noe stigende mot nordøst. Det ble ved skråboring i 45 graders vinkel fra vertikalen inn under jernbanesporet fra vest i linjen for gangkulverten, påtruffet et hardt lag mellom kote 123 og kote 125. Det er usikkert hva dette består av. Det var mulig å slå boret igjennom med borhammer. Tilsvarende stoppet boret i dybde ca. 2.5 meter på kote ved skråboring inn under jernbanesporet fra øst. Området der boret stoppet er i framkant av perrong og det kan være påtruffet en konstruksjon. Det er i samme område registrert et lag der boret måtte rammes ved vertikal boring i dybde 2,5 4 meter. Det ble derfor anbefalt en prøvegraving vest og øst for sportrace i linjen for gangkulvert for å fastsette eventuell hindringer i grunnen for spunting / utgraving. Det ble ved prøvegraving til ca. 3-3,5 meters dybde øst for jernbanen i bakkant av perrong ved borhull 7 og 7A, funnet trerester i dybde ca. 1 meter. Det antas at dette er en treflåte som ligger under jernbanen i varierende dybde og strekker seg over til vestsiden mot borhull 3 og 3A. Det ble ikke boret vest for jernbanen etter avtale med Statens Vegvesen. Bilde fra prøvegraving /csf 25. august 2011 Side 4 av 5 c:\livelink\otlocal\liveli~2\workbin\7cc63e.0\ rig-rap-001.docx

5 Årnes stasjon RIG-RAP-001 Geotekniske grunnundersøkelser - datarapport M U L T I C O N S U L T Grunnvannstand vest for sporet er registrert i dybde ca. 4,1 4,4 meter under terreng, tilsvarende kote 123,3-123,0. Vanninnhold i leiren er målt til å ligge mellom ca %. Tyngdetettheten γ, er målt til mellom 18,8-19,6 kn/m 3 og porøsiteten til %. I 9 meters dybde er det registrert leire med lav tyngdetetthet 14,1 kn/m2 og høy porøsitet, 60 %. Leiren klassifiseres som middels fast med en udrenert skjærfasthet, s u, på kn/m 2. Sensitiviteten, S t, er målt til mellom 4 og 7 og leiren betegnes derfor som middels sensitiv og meget plastisk, med en plastisitetsindeks Ip (wl wp) = 20. Se tegning nr /csf 25. august 2011 Side 5 av 5 c:\livelink\otlocal\liveli~2\workbin\7cc63e.0\ rig-rap-001.docx

6

7

8

9

10

11 OVERSIKTSKART STATENS VEGVESEN ÅRNES STASJON Original format A4 Tegningens filnavn doc Målestokk Fag Geoteknikk MULTICONSULT Avd. GEO Nedre Skøyen vei 2 - Pb. 265 Skøyen Oslo Tlf Fax: Dato 11. juli 2011 Oppdrag nr Konstr./Tegnet CSF Tegning nr. 0 Kontrollert CSF Godkjent BJC Rev.

12 90000 MULTICONSULT Totalleverandør av rådgivningstjenester

13 TERRENGKOTE BUNNKOTE SAND DYBDE m PRØVE VANNINNHOLD OG n O KONSISTENSGRENSER Na γ UDRENERT SKJÆRSTYRKE kn S u (kn/m²) % % m³ S t Stein, Fyllingsmasse Noe Uren SILT, FINSANDIG Brun, Uren Noe lagvis LEIRE, SILTIG Noe Organisk Noe leire, overgang T Noe Forurenset 10 T PR= φ 54 mm SK=SKOVLBORING PG=PRØVEGROP LAB.BOK 2080 BORBOK VANNINNHOLD W L FLYTEGRENSE W P PLASTISITETSGRENSE Ø-ØDOMETERFORSØK P=PERMEABILITET K=KORNGRADERING T=TREAKSIALFORSØK PRØVESERIE STATENS VEGVESEN, REGION ØST ÅRNES STASJON MULTICONSULT AS Nedre Skøyen vei 2 - Pb. 265 Skøyen OSLO Tlf Fax: Oppdrag nr n = PORØSITET O Na = HUMUSINNHOLD O gl = GLØDETAP γ = TYNGDETETTHET Borpunkt nr. PR.v/3 Borplan nr. -1 Boret dato Tegning nr Kontr. Dato. S t Tegnet KONUSFORSØK TRYKKFORSØK % DEFORMASJON VED BRUDD OMRØRT SKJÆRSTYRKE SENSITIVITET Side LS 1 av Rev.

14 MULTICONSULT Totalleverandør av rådgivningstjenester

26 TOLKNING AV STYRKEP Valgt styringsverdi - friksjon: Valgt styringsverdi - attraksjo Valgt styringsverdi - kohesjon PARAMETRE tan φ = 0,52 [-] on: a = 10 kpa n: c = atanφ = 5,2 kpa 10% 6% 4% 1% 1.5% 2% 0.5% Effektiv r radiell spenning, σ' r [kpa] Maks. skjærspenning, τ max = (σ' a - σ' r )/2 [kpa] Konsolideringsspenninger: σ' ac = 113,10 kpa Triax Aktiv PR.v3 Dybde 8,6 / Tolkning av parametre NTNU σ' rc = 67,86 kpa Vanninnhold: w i = 36,81 % Densitet: ρ i = 1,89 g/cm 3 Volumtøyning i konsolideringsfase: ε vol = V/V 0 = 3,13 % STATENS VEGVESEN, REGION ØST ÅRNES STASJON Treaksialforsøk. Tolkning av parametre. NTNU-plott. MULTICONSULT AS Nedre Skøyen veg 2, 0276 OSLO Tlf.: Faks: Etter volumtøyning: Etter poretallsendring: Forsøksdato: Dybde, z (m): Borpunkt nr.: Prøvekvalitet ,60 PR.v/3 Forsøk nr.: Tegnet: Kontrollert: 1 SK bjc Oppdrag nr.: Tegning nr.: Prosedyre: CAUa Tegningens filnavn: test.xls Godkjent: lob Programrevisjon:

27 0 2 Poretrykk, u [kpa] Aksiell tøyning, ε a [%] Mobilisert friksjon, tan ρ [-] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 0 5 Maks. skjærspenning, (σ' a - σ' r )/2 [kpa] Aksiell tøyning, ε a [%] Aksiell tøyning, ε a [%] a = 10 kpa benyttet for tolkning av tan ρ STATENS VEGVESEN, REGION ØST ÅRNES STASJON Treaksialforsøk. Poretrykks- og mobiliseringsforløp. MULTICONSULT AS Nedre Skøyen veg 2, 0276 OSLO Tlf.: Faks: Forsøksdato: Dybde, z (m): Borpunkt nr.: ,60 PR.v/3 Forsøk nr.: Tegnet: Kontrollert: 1 SK bjc Oppdrag nr.: Tegning nr.: Prosedyre: CAUa Tegningens filnavn: test.xls Godkjent: lob Programrevisjon:

28 TOLKNING AV STYRKEP Valgt styringsverdi - friksjon: Valgt styringsverdi - attraksjo Valgt styringsverdi - kohesjon PARAMETRE tan φ = 0,46 [-] on: a = 10 kpa n: c = atanφ = 4,6 kpa 6%4% 10% 2%1.5% 1% 0.5% Effektiv r radiell spenning, σ' r [kpa] Maks. skjærspenning, τ max = (σ' a - σ' r )/2 [kpa] Konsolideringsspenninger: σ' ac = 130,30 kpa Triax Aktiv PR.v3 Dybde 10,5 / Tolkning av parametre NTNU σ' rc = 78,18 kpa Vanninnhold: w i = 32,33 % Densitet: ρ i = 1,94 g/cm 3 Volumtøyning i konsolideringsfase: ε vol = V/V 0 = 4,22 % STATENS VEGVESEN, REGION ØST ÅRNES STASJON Treaksialforsøk. Tolkning av parametre. NTNU-plott. MULTICONSULT AS Nedre Skøyen veg 2, 0276 OSLO Tlf.: Faks: Etter volumtøyning: Etter poretallsendring: Forsøksdato: Dybde, z (m): Borpunkt nr.: Prøvekvalitet ,50 PR.v/3 Forsøk nr.: Tegnet: Kontrollert: 1 SK bjc Oppdrag nr.: Tegning nr.: Prosedyre: CAUa Tegningens filnavn: test.xls Godkjent: lob Programrevisjon:

29 0 2 Poretrykk, u [kpa] Aksiell tøyning, ε a [%] Mobilisert friksjon, tan ρ [-] 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 0 5 Maks. skjærspenning, (σ' a - σ' r )/2 [kpa] Aksiell tøyning, ε a [%] Aksiell tøyning, ε a [%] a = 10 kpa benyttet for tolkning av tan ρ STATENS VEGVESEN, REGION ØST ÅRNES STASJON Treaksialforsøk. Poretrykks- og mobiliseringsforløp. MULTICONSULT AS Nedre Skøyen veg 2, 0276 OSLO Tlf.: Faks: Forsøksdato: Dybde, z (m): Borpunkt nr.: ,50 PR.v/3 Forsøk nr.: Tegnet: Kontrollert: 1 SK bjc Oppdrag nr.: Tegning nr.: Prosedyre: CAUa Tegningens filnavn: test.xls Godkjent: lob Programrevisjon:

30

31 Vedlegg 1

32 Koordinatsystem er Euref89 UTM32 NN54 Borpunkter: T Punkt Tema N Ø H PZ PZ T T T T3B T T T T T PZ1 T3 PZ2 T3B T8 T2 T7 58.5KM T1 T6 T5 Multiconsult AS Årnes stasjon Nes kommune 1323 Kjølberggata Oslo Terrengmodell GeoCAD layout A3 Fax : Tel.: :250 Dato: Sign: EC Tegn:

33 Vedlegg 2

34 Borhull nr. Boret dybde i løsmasser + boret dybde i antatt fjell Sammenstilling av borbok Borleders kommentar (kun orienterende) Borplan tegning nr ,7 m 0,0 m 7,7 m: Fyllmasser og sand 7,7 m: Antatt fjell 2 20,3 m 45º skråboring 3 3,0 m 45º skråboring 0,0 m 10,5 m: Fyllmasser og sand 10,5 m 20,3 m: Leire 20,3 m: Antatt fjell Stopp? 3A 12,2 m 0,0 m 7,5 m: Sand 7,5 m 12,2 m: Leire 12,2 m: Antatt fjell 3B 20,0 m 45º skråboring 0,0 m 3,2 m: Fyllmasser 3,2 m 6,0 m: Hardt lag - mye friksjon fra det harde laget. 6,0 m 20,0 m: Leire 20,0 m: Antatt fjell 4 9,8 m 0,0 m 4,5 m: Sand 4,5 m 9,8 m: Leire 9,8 m: Antatt fjell 5 9,8 m 0,0 m 1,5 m: Fyllmasser med stein 1,5 m 6,0 m: Sand 6,0 m 9,8 m: Leire 9,8 m: Antatt fjell 6 17,5 m 45º skråboring 0,0 m 1,5 m: Fyllmasser 1,5 m 10,0 m: Sand 10,0 m 17,5 m: Leire 17,5 m: Antatt fjell 7 3,5 m 45º skråboring Stopp! 7A 14,0 m 0,0 m 2,5 m: Sand 2,5 m 4,0 m: Hardt lag noe friksjon fra det harde laget. 4,0 m 5,5 m: Sand 5,5 m 14,0 m: Leire 14,0 m: Antatt skråfjell 8 14,3 m 0,0 m 1,5 m: Fyllmasser med stein 1,5 m 4,5 m: Sand 4,5 m 14,3 m: Leire 14,3 m: Antatt fjell

35 Terrenghøyde 127,4 Euref 89 Høyde rør over terreng 1,0 m Topp rør 128,4 Euref 89 Lengde rør + spiss 7,0 m Kote spiss 121,4 Euref 89 Målt dato Dybde fra topp rør Vannst. kote Anmerkning ,88 D=6 m. 3,88 m UT ,43 ~123,0 4,43 u.t. Anmerkning: Installert PIEZOMETER, PZ ved 3, nærmest jernbane STATENS VEGVESEN REGION ØST ÅRNES STASJON Original format A4 Tegningens filnavn Pz ved 3 Målestokk Fag Geoteknikk M U L T I C O N S U L T Avd. GEO Nedre Skøyen vei 2 - Pb. 265 Skøyen Oslo Tlf Fax: Dato Oppdrag nr Kons/Tegnet CSF Tegning nr. Kontrollert CSF Vedlegg 3 Godkjent LOB Rev.

36 Terrenghøyde 127,4 Euref 89 Høyde rør over terreng 1,0 m Topp rør 128,4 Euref 89 Lengde rør + spiss 11,0 m Kote spiss 117,4 Euref 89 Målt dato Dybde fra topp rør Vannst. kote Anmerkning ,25 - D=10 m. 0,25 m UT ~ u.t Anmerkning: Installert PIEZOMETER, PZ ved 3, nærmest elva STATENS VEGVESEN REGION ØST ÅRNES STASJON Original format A4 Tegningens filnavn Pz ved 3 Målestokk Fag Geoteknikk M U L T I C O N S U L T Avd. GEO Nedre Skøyen vei 2 - Pb. 265 Skøyen Oslo Tlf Fax: Dato Oppdrag nr Kons/Tegnet CSF Tegning nr. Kontrollert CSF Vedlegg 3 Godkjent LOB Rev.