Boligfelt utbygging, Roa 2 i Ølen Vindafjord kommune Geoteknisk vurdering av grunnforhold, stabilitet og fundamentering

Transkript

1 Rapport 01 Boligfelt utbygging, Roa 2 i Ølen Vindafjord kommune Geoteknisk vurdering av grunnforhold, stabilitet og fundamentering Til: Arild Karlsen, Omega Areal AS Fra: Stein H. Stokkebø, Stokkebø Competanse AS Kopi: Dato: Rev.: 1. Innledning og grunnlag Omega Areal AS planlegger utbygging av Roa 2 som ligger sør for Roa feltet i Ølen i Vindafjord kommune. Stokkebø Competanse AS har fått i oppdrag av Omega Areal AS om å foreta en generell geoteknisk vurdering av det aktuelle området som en del av den endelige reguleringsplanen, med spesiell fokus på stabiliteten til eksisterende skråninger ut mot og langs bekken langs den nordre grense for utbyggingen Roa 2. Vurderinger av fare for flom og skred i form av snøskred og steinsprang er utført tilfredsstillende i forbindelse med utarbeidelsen av reguleringsplan, ref. Notat G-01 og G-02 fra Multiconsult AS. Vi har imidlertid i denne Rapport 01 foretatt en vurdering av faren for erosjon langs bekken og derav lokal stabilitet av skråningene opp mot boligene, spesielt mot boligene nr. 7 og 12. Vi har i denne Rapport 01 foretatt en vurdering av den generelle geotekniske stabiliteten til det aktuelle området slik utbyggingen er beskrevet i mottatte reguleringsplan. Videre har vi ut fra vurderingen av grunnforholdene beskrevet anbefalt fundamenteringsmetode for boligene. Mottatte planer viser at området er tenkt utbygd med eneboliger i 2 etasjer, antatt for det meste uten kjeller / sokkel. Vi har mottatt en reguleringsplan for området som viser inndelingen av eiendommene og foreslått plassering av boliger og garasjer. Vi har også mottatt terrengprofiler for skråningen som er ansett som kritisk, og som vi derfor har foretatt en stabilitetskontroll av. I tillegg har vi foretatt en befaring på området og foretatt kontroller av grunnforholdene. I tillegg har vi god kunnskap om grunnforholdene i området gjennom deltakelse på utbyggingen nord for området. Vi har derfor en god plan og et godt grunnlag for å vurdere de beskrevne planer om tiltak, og stabiliteten til skråningen ned mot bekken. Området ligger et stykke oppe i skråningen opp fra Fv 762, og sør for Roa feltet. Området ligger oppe på et platå med en slak og jevn stigning mot øst. Mot nord avsluttes området med en relativt bratt skråning ned til bekken som renner mot vest. Det er oss bekjent ikke foretatt en egen geoteknisk grunnundersøkelse på det faktiske området. Vi har imidlertid tilstrekkelig med informasjon og kunnskap om grunnforholdene på området gjennom prøvegraving på Roastrand og besiktigelse av graveskråninger i området. Vi forutsetter derfor at området består av morenemasser av steinig, sandig og siltig morene. Massen antas å være middels fast lagret i toppen, deretter fast til meget fast lagret. Stokkebø Competanse AS har laget denne Rapport 01 på generelt grunnlag og med bakgrunn i de dokumenter og opplysninger vi har fått fra vår oppdragsgiver. Denne Rapport 01 er videre utarbeidet på bakgrunn av den erfaring vi besitter og de retningslinjer som foreligger for prosjektering av geotekniske konstruksjoner. 1

2 A. Dokumenter Vi har mottatt og benyttet følgende dokumenter som grunnlag for våre vurderinger og anbefalinger for stabilitet til skråninger og fundamentering av boligene på Roa 2: Reguleringsplan som utbyggingsplan for aktuelt område Profiler gjennom skråningen fra eiendommene 12, 7 og 6 ned til bekken. B. Kontroll og detaljprosjektering I forbindelse med denne Rapport 01 er vurderinger av fundamentering kun foretatt på generelt grunnlag. Lokal stabilitet av skråninger er kontrollert konkret, og forslag til sikring av bekken mot erosjon inn i skråningen er beskrevet konkret. Senere detaljprosjektering foretar prosjektering og beskrivelse av øvrige geotekniske situasjoner konkret ut fra mottatte opplysninger, og foretas av ansvarlig geotekniker PRO geoteknikk for tiltaket. Detaljprosjektering av byggegroper og fundamentering foretas derfor når utbyggingen er endelig bestemt, og når fundamentplaner og -laster er bestemt. 2. Generelt vurderingsgrunnlag I det følgende har vi definert grunnlaget for våre vurderinger og anbefalinger, som også vil være retningsgivende og aktuelle for senere detaljprosjektering. A. Faglitteratur Vi har i hovedsak benyttet følgende litteratur vi vårt arbeid med dette prosjektet: Håndbok 016 Geoteknikk i vegbygging Håndbok 018 Vegbygging NS-EN : NA:2008 Geoteknisk prosjektering Ulike NS-EN ISO standarder Ulik faglitteratur om geosynteter og lette masser B. Prosjekteringsklasse Vi benytter NS-EN : NA:2008 Geoteknisk prosjektering som grunnlag for vurdering av geoteknisk kategori. Vi velger å benytte Geoteknisk kategori 2: Skadekonsekvens = alvorlig, og Vanskelighetsgrad = middels. C. Grunnforhold Vi har ikke mottatt en egen grunnundersøkelse på området eller foretatt egne prøvegravinger. Vi har imidlertid tilstrekkelig med informasjon og kunnskap om grunnforholdene på området gjennom prøvegraving på Roastrand og besiktigelse av flere graveskråninger i området. Vi forutsetter derfor at området består av morenemasser av steinig, sandig og siltig morene. Massen antas å være middels fast lagret i toppen, deretter fast til meget fast lagret. D. Beregningsprogrammer Vi benytter programmet ReSSA (3.0) for beregning av total og lokal stabilitet av området, der fremtidige bygninger legges inn som overflatelaster. ReSSA (3.0) er et stabilitetsprogram som er utviklet spesielt for å beregne stabiliteten i jordarmerte konstruksjoner, men kan også benyttes for å beregne stabiliteten til uarmerte konstruksjoner. Programmet kontrollerer den eksterne kapasiteten til konstruksjonen gjennom ulike glidesirkler ved bruk av Comprehensive Bishop metode. I tillegg kontrolleres intern kapasitet til eventuelle lag med jordarmering gjennom ulike glideflater ved bruk av Direct sliding - 2 part wedge, Spencer metode. Programmet kan også foreta 3 part wedge, Spencer dersom dette er ønskelig eller påkrevet. 2

3 Vi har benyttet dataprogrammet ReSSA for beregning av stabiliteten til skråningen ned mot bekken. Resultatene av denne stabilitetskontrollen er vist i Vedlegg Q1, og omtalt senere i denne Rapport 01. E. Grensetilstander I prinsippet beregnes og vurderes stabilitet av skråninger i løsmasser ved bruk av programmet ReSSA i bruddgrensetilstanden. I tillegg skal muligheten for setninger i skråninger, murer og bygninger vurderes i bruksgrensetilstanden. Slike vurderinger foretas senere som del av detaljprosjekteringen. Vi anser derfor disse beregningsmetoder å tilfredsstille kravene til dette prosjektet. F. Materialfaktor Materialfaktoren bestemmes i hht Håndbok 016 kapittel og NS Vi benytter følgende materialfaktor: Materialfaktor = γ m = 1,5 benyttes i beregningene ut fra vurdering av: skadekonsekvens = meget alvorlig bruddsituasjon = nøytralt brudd G. Dreneringsforhold Grunnvannstanden er ikke påvist eller målt i de mottatte dokumenter. Grunnvannet antas imidlertid å ligge lavt og betydelig lavere enn planlagt byggegrop for de aktuelle boliger. Det er stedvis på området betydelig dybde med løsmasser som er drenerende. I tillegg er fallretninger på terrenget slik at vann i grunnen og i overflaten naturlig vil gå andre retninger enn primært ned mot det aktuelle området. Grunnvann og overflatevann må imidlertid håndteres i detaljprosjekteringen ved valg av fundamenteringsnivå, fundamenteringsmetode og øvrige detaljer for det fremtidige tiltak. Håndtering av mulige vannårer og vannførende lag i de stedlige masser er viktig, og denne vannmengden må føres ut av boligområdet. Vi anser derfor at dreneringsforholdene for fremtidig tiltak blir ivaretatt ved bruk av vanlige byggemetoder og løsninger, og beskrevet som del av detaljprosjekteringen. H. Parametere for massene Jordparametere for massene i undergrunnen og for tilførte knuste masser er definert ut fra registreringer ved prøvegraving og besiktigelse av graveskråninger i nærheten, og deretter ut fra retningslinjer i Håndbok 016 kapittel 3.5 figur 3.3. Benytter følgende parametere for ny tilført knust fjell: Egenvekt = γ = 19 kn/m³ Friksjonsvinkel = φ = 42 Attraksjon = a = 0 kn/m² Benytter følgende parametere for stedlig middels fast lagret steinig, sandig, siltig morene: Egenvekt = γ = 18 kn/m³ Friksjonsvinkel = φ = 33 Attraksjon = a = 5 kn/m² Benytter følgende parametere for stedlig fast lagret steinig, sandig, siltig morene: Egenvekt = γ = 19 kn/m³ Friksjonsvinkel = φ = 33 Attraksjon = a = 10 kn/m² 3

4 I. Parametere for fiberduk og geonett Fiberduk. Krav til bruksklasse for fiberduk bestemmes i hht. Norsk Standard, NS 3420-I4, Tabell I46.1:3. Type fiberduk skal være NorGeoSpec godkjent. Vi har foreløpig ikke beskrevet bruksklasse for fiberduk, men dette skal over alt benyttes mellom finstoffholdige masser og åpne masser. Geonett. Type geonett skal være stivt ekstrudert geonett produsert ved varmstrekking. Krav til strekkstyrke for geonett som kn/m i begge retninger skal være bestemt ved testmetode NS-EN ISO Grunnforhold Vi har ikke mottatt eller foretatt en egen grunnundersøkelse på området eller foretatt egne prøvegravinger. Vi har imidlertid tilstrekkelig med informasjon og kunnskap om grunnforholdene på området gjennom prøvegraving på Roastrand og besiktigelse av flere graveskråninger i området. Vi forutsetter derfor at området består av morenemasser av steinig, sandig og siltig morene. Massen antas å være middels fast lagret i toppen, deretter fast til meget fast lagret. C. Prinsipp av grunnforholdene: Ut fra registreringer ved prøvegraving like i nærheten og befaring på det aktuelle området kan vi beskrive en sannsynlig generell oppbygging av undergrunnen som vist på følgende skisse: 0,2-0,5 m Jord eller jordholdig masse 1,0-1,5 m Middels fast lagret morene 0,0 3,0 m Fast lagret morene 0,0-3,0 m Meget fast lagret morene Fjell D. Konklusjon grunnforhold Ut fra utført prøvegraving like i nærheten og kontroll av graveskråninger i området er det relativt klart at grunnforholdene kun består av stabile og faste masser i form av et tynt jordlag over fra middels fast til meget fast lagret steinig, sandig siltig morene på fjell. Mot øst antas dybde til fjell å være minst, sannsynligvis ca. 2,0 m. Mot vest og nord er dybden til fjell minimum ned på nivå for bekken, som innebærer en løsmasse mektighet på ca. 6,0-7,0 m. Det vil kunne være noe vannsig i undergrunnen, men dette er enten overflatevann eller vann i dypere vannførende lag. Dette vil vanlig drenering av området og byggegropene kunne ta hånd om. Vi anser derfor grunnforholdene som jevne og meget gode og stabile. 4

5 4. Stabilitet til skråninger langs bekken Vi har i forbindelse med utarbeiding av denne Rapport 01 foretatt en konkret beregning av stabiliteten langs et kritisk snitt gjennom skråningen fra boligområdet ned til bekken. Denne beregningen eller kontrollen er foretatt ved bruk av programmet ReSSA (3.0), se tidligere beskrivelse. Resultatene av denne kontrollen er vist i Vedlegg Q1. A. Stabilitet Vi har foretatt en kontroll av mottatte profil 5 som ble vurdert som det mest kritiske. Her er skråningen definert å ha en høydeforskjell = 6 m over en horisontal lengde = 15 m som gir en skråningshelning = Vi har benyttet parametere som for middels fast lagret morene for alle masser fra nivå bekk og opp til bebygd flate, selv om dette er konservativt. Vi har videre antatt fast lagret morene i hele tykkelsen fra bekken og nedover i dybden. Belastningen fra bygninger er lagt inn med en jevne fordelt last = 30 kpa. Som beregningen viser, se Vedlegg Q1, så har en slik situasjon en sikkerhetsfaktor = 2,08 minimum. Dette er > 1,5 som er kravet, altså OK. Det er derfor ikke problematisk eller forbundet med fare å plassere en enebolig inntil ca. 5 m fra kant skråning, ut fra de laster og forutsetninger som ligger til grunn i vår beregning. Alle andre profiler vil ha høyere sikkerhetsfaktor enn det kontrollerte profil. B. Erosjonssikring av bekken Oppover og innover i skråningen er det middels fast til fast lagret steinig, sandig og siltig morene. Som det fremkommer av bildene i bekken så har vannet helt naturlig vasket ut siltandelen i massen i overflaten, slik at det ligger igjen et stabilt sjikt av grus og stein i bekkeløpet. Vannføringen i bekken er begrenset av dimensjonen på betongrøret gjennom veien, se bilde nedenfor. Dette røret har en diameter = mm. Dette tilsier at vannmengden i bekken aldri er voldsomt stor. Dette reduserer faren for erosjon, og minimerer faren for flom. Bilde 1. Nordvestre del av Roa 2, sett mot sørvest. Bilde 2. Betongrør begrenser vannmengden. Det skal som beskrevet over ikke være overhengende fare for så stor vannføring at det skaper særlig erosjon i og langs bekken. Ut fra mottatte bilder og observasjoner på befaring ser det ut til at skråningen opp mot tomtene 12, 7 og 6 står stabilt med kraftig vegetasjon. I tillegg består altså bekkeløpet av erosjonsteknisk stabile masser, som gjennom lang tid har funnet en likevekt. Stabiliteten av skråningen er meget god, se omtale over, og de stedlige masser vil i urørt tilstand kunne stå stabilt med en relativt bratt helning. Utlegging av oppgravde masser i skråningen må imidlertid vurderes og beskrives av geotekniker. 5

6 Jeg vil uten problem kunne anbefale at de 3 aktuelle tomtene tas i bruk. Krav om ansvarsrett for PRO geoteknikk er et krav, og PRO geoteknikk skal vurdere og beskrive opparbeidelsen i forbindelse med detaljprosjekteringen. Vi vil foreslå at det som en del av utbyggingen foretas en erosjonssikring av i skråningens fot lang bekken. Dette gjøres ved at det legges fiberduk ca. 1-2 m opp langs skråningen og dekker denne med knuste masser eller naturlige steinmasser med fraksjon tilsvarende maskinkult. C. Flom, ras og skred Denne Rapport 01 omhandler ikke en generell vurdering av faren for flom, ras og skred. Disse rasformene skal på et generelt grunnlag være foretatt og utført av Multiconsult AS i forbindelse med den generelle reguleringsplanen for området og Roa feltet totalt. 5. Fundamentering av fremtidige konstruksjoner Vi har i dette kapittel 5 foretatt en generell vurdering av grunnforholdene i forhold til valg av fundamenteringsløsning for de planlagte boligene. Endelig prosjektering og beskrivelse foretas som del av senere detaljprosjektering av PRO geoteknikk. A. Fundamentering av bygninger Grunnforholdene er definert som gode og stabile, på deler av området som sannsynligvis meget gode. Vi vil derfor på generelt grunnlag kunne anbefale bruk av direktefundamentering på pukkfundament og bruk av enten ringmur med gulv på grunn eller helstøpt betongplate på mark med forsterket kant. Vi vil anbefale bruk av et geonett oppå fiberduken i bunnen av pukkfundamentet. B. Utomhusarealer Oppbygging av utomhusarealer foretas på helt vanlig måte gjennom utlegging og komprimering av stedlige masser opp til angitt nivå, og utlegging og komprimering av jord oppå denne massen. Skråninger av oppfylte masser skal ikke ha helning brattere enn 1:2. Støttemurer må dimensjoneres spesielt i hvert enkelt tilfelle i forbindelse med detaljprosjekteringen av hver enkelt tomt. C. Kjøre- og parkeringsarealer Alle kjøre- og parkeringsarealer må eksakt beregnes og beskrives ut fra grunnforholdene og valgt kote for disse arealene i forhold til dagens terrengnivå. Grunnforholdene er gode, men kan være noe ømfintlige for trafikkbelastninger. Vi antar derfor foreløpig at det blir benyttet et geonett armert forsterkningslag i alle kjøre- og parkeringsarealer. 6. Konklusjoner Beregninger og vurderinger foretatt i denne Rapport 01 dokumenterer at det aktuelle området Roa 2 kan bygges ut som planlagt i henhold til mottatte reguleringsplan. Vi har foretatt en kontroll av den bratteste skråningen ned mot bekken, og funnet sikkerheten meget tilfredsstillende. Vi anbefaler imidlertid at senere detaljprosjektering foretar en vurdering av og beskrivelse av en enkel erosjonssikring av skråningsfoten langs bekken, selv om erosjonsfaren i dag vurderes som svært liten. Lommedalen, Stein H. Stokkebø, Sivilingeniør. Stokkebø Competanse AS 6