Rv 110, Ørebekk - Simo utvidelse fra to- til firefelt

Transkript

1 COWI AS Jens Wilhelmsens vei 4 Kråkerøy Postboks Fredrikstad Telefon Statens Vegvesen Region Øst Rv 110, Ørebekk - Simo utvidelse fra to- til firefelt Seut bru 2 felt under - Mars 2012 fra Ørebekk, sett mot øst Oppdragsnr. A Dokumentnr. K - 1 Versjon 1 Utgivelsesdato (første) fra Simo, sett mot nordøst Utarbeidet Kontrollert Godkjent OBP TOS

2 INNHOLDSFORTEGNELSE 1. GENERELT FORUTSETNINGER GEOMETRI GRUNNFORHOLD PROSJEKTERINGSGRUNNLAG KONSTRUKSJONER TRAU/ STØTTEMUR FOR RV. 110 FOR TO MIDTRE FELT OG SIDEFELT CA. PROFIL GRUNNFORHOLD OG FUNDAMENTERING KONSTRUKSJONSLØSNING KULVERT FOR RV.110, PROFIL CA GRUNNFORHOLD OG FUNDAMENTERING KONSTRUKSJONSLØSNING TRAU FOR TO MIDTRE FELT RV. 110 MOT SIDEFELT CA PROFIL GRUNNFORHOLD OG FUNDAMENTERING KONSTRUKSJONSLØSNING BRU FOR RV. 110, PROFIL CA GRUNNFORHOLD OG FUNDAMENTERING VALGT BRULØSNING... 7 VEDLEGG Tegn. nr. K001: Tegn. nr. K002: Bru over Seut elva Kulvert under rundkjøring

3 Side: 2 1. Generelt Det skal utarbeides reguleringsplan for Rv 110 Ørebekk - Simo i Fredrikstad kommune. I dette arbeidet inngår forprosjekt for følgende bru over Seut elva. Trau/ støttemur for Rv. 110 for to midtre felt og sidefelt ca. profil Kulvert for rv.110, profil ca Trau for to midtre felt Rv. 110 mot sidefelt ca profil Bru for rv. 110, profil ca Prosjekteringen er utført på bakgrunn av det grunnlagsmateriale og forutsetninger som er gjengitt i de etterfølgende kapitler. Side 2 av 9

4 Side: 3 2. Forutsetninger 2.1. Geometri Det henvises til aktuelle C-, D- og F-tegninger utarbeidet av COWI AS Grunnforhold Grunnforhold er beskrevet av Multiconsult i Rapport grunnundersøkelser av Beskrivelsen av grunnforholdene nedenfor er hentet fra denne rapporten. Profil Her er det i borpunktene registrert løsmassemektigheter varierende fra 2,4 til 17,3 m til antatt fjell. I tillegg til at det er registrert fjell i dagen flere steder. Ved mulig krysningspunkt, ca. profil 1570 er det registrert henholdsvis 8,4 og 9,4 m løsmasse på hver side av vegen, 2 m fyllmasse på vestsiden og 0,5 m tørrskorpe på østsiden, derunder siltig leire og kvikkleire med udrenert skjærfasthet i størrelsesorden 7-15 kpa. Ved den gamle rasgropa (fra 1989) er det registrert fra 2,4-17,3 m løsmassetykkelse, med beskjeden tørrskorpe og derunder siltig leire og kvikkleire. Det er registrert et 1-1,5 m tykt morenelag over fjell i noen av boringene her. Leira har udrenert skjærstyrke mellom 10 og 20 kpa. Profil (Runkjøring Ørebekk) Ved eventuelt krysningspunkt profil 1900 varierer registrerte dybder fra 16,4 til 18,1 m til antatt fjell. Området har bortsett fra fyllmasser/bærelag 1-2 m tørrskorpeleire og meget bløt og kompressibel leire. Tidligere undersøkelser indikerer at løsmassene er relativt like over hele området. Vanninnhold i den bløte leira rett nordvest for rundkjøringa varierer fra %. Vingeboringer og prøveserien viser udrenert skjærstyrke som varierer mellom 8-20 kpa. Grunnvannstanden er registrert fra 1,1-1,6 m under terreng i Målepunktene var rett nordvest og øst for rundkjøringa. Ved mulig krysningspunkt sør for rundkjøringa, profil 1960, varierer registrerte dybder fra 2,8 til 5,2 m til antatt fjell. Profil (nordre landkarområde) Registrerte løsmasser varierer fra 4,2 m til 27,6 m, størst på vestsiden mot elva. Fjellet ser ut til å falle av i området ca. profil hvor løsmassemektigheten øker fra ca. 4 m til Side 3 av 9

5 Side: 4 mer enn 15 m. Ved eksisterende landkar er løsmassemektigheten i størrelsesorden m. Prøveserien sør for landkaret og den gamle vingeboringen rett nord for dette indikerer udrenerte skjærstyrker i størrelsesorden kpa. I prøveserien er leira kvikk fra 4 m's dybde med vanninnhold fra 50-60% hvilket indikerer meget kompressible masser. Profil (bruområde/seutelva) Gamle boringer i elva indikerer laveste bunnkote på -2,8 under eksisterende bru, og løsmassemektigheter fra 17,8 til 28,2 m. Vingeboringene viser uomrørte skjærstyrker fra 7-8 kpa øverst og jevnt økende til 30 kpa i 20 m's dybde. Det antas at det dreier seg om tilsvarende masser som for begge landkarsidene, dvs. leire og kvikkleire. Profil (søndre landkarområde) På nordsiden av eksisterende landkar er det registrert fra 12,9 m til ca. 27 m (gammel boring) løsmasse. Prøveserie v/21 ved kaia indikerer at det 1 m under steinfylling er leire og kvikkleire med skjærstyrker som varierer mellom 12 og 18 kpa. Høye vanninnhold mellom 50 og 60% indikerer meget kompressible masser. Vingeboringen litt lenger inn på land ved boring 23 indikerer middels sensitiv leire med skjærstyrker fra kpa. På sydsiden av eksisterende landkar er det registrert ca. 2,5-3 m fylling over leire og kvikkleire. Gamle vingeboringer viste skjærstyrker fra 6-7 kpa i 4 m dybde, svakt stigende til litt over kpa i 15 m's dybde. Prøveserien v/25 viser 3 m fylling og derunder leire og kvikkleire med skjærstyrker i størrelsesorden kpa. Vanninnholdet er høyt, rundt 50%, hvilket indikerer meget kompressible masser. Grunnvannstanden er målt i piezometre ved boring 25 (ca. profil 2175, 20 m vest), installert på henholdsvis 7 og 15 m's dybde. Avleste verdier er henholdsvis 0,7 og 1,6 bar, hvilket tilsvarer en grunnvannstand på henholdsvis terrengnivå og 1 m over terreng respektive. Det er indikasjon på at det kan være et artesisk trykk over fjell Prosjekteringsgrunnlag [1] Statens vegvesen. Håndbok185, Bruprosjektering. Vegdirektoratet oktober [2] NS-EN 1990:2002+NA:2008, Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner. [3] NS-EN 1990:2002/A1:2005+NA:2010, Endringsblad A1. Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner. [4] NS-EN :2003+NA:2010 Eurokode 1: Laster på konstruksjoner. Del 2: Trafikklast på bruer. [5] NS-EN :2004+NA:2008 Eurokode 2: Prosjektering av betongkonstruksjoner. Del 1-1: Allmenne regler og regler for bygninger. [6] NS-EN :2005+NA:2010 Eurokode 2: Prosjektering av betongkonstruksjoner. Del 2: Bruer. Side 4 av 9

6 Side: 5 [7] Statens vegvesen. Håndbok 026, Prosesskode 2. Vegdirektoratet november [8] Statens vegvesen. Håndbok 231, Rekkeverk. Vegdirektoratet aug [9] Statens vegvesen. Håndbok 268, Brurekkeverk. Vegdirektoratet april [10] Statens vegvesen. Håndbok 100, i fylling: Plasstøpte kulverter (Bruhåndbok-1). Vegdirektoratet april [11] Statens vegvesen. Håndbok 016, Geoteknikk i vegbygging. Vegdirektoratet aug [12] Statens vegvesen. Håndbok 274, Grunnforsterkning, fyllinger og skråninger. Vegdirektoratet april Side 5 av 9

7 Side: Trau/ støttemur for Rv. 110 for to midtre felt og sidefelt ca. profil Grunnforhold og fundamentering Samlerapport for tidligere undersøkelser og nye boringer gjort i dette prosjektet er oppsummert i kap Deler av støttemuren vil ligge på fjell og deler på løsmasse. Fra der vegen kommer ned på ca kt. 2,5 vil støttemurene erstattes av et vanntett trau inn mot kulverten. Trauet vil fundamenteres på løsmasser Konstruksjonsløsning Denne konstruksjonen fører de to midterste feltene ned i en kulvert under rundkjøringen som ligger omtrent på eksisterende terreng. Veggene i trauet vil være støttekonstruksjon for sambruksfeltene som går på hver sin side på terreng. Konstruksjonen utføres i plasstøpt betong. Traukonstruksjonen må utføres som vanntett konstruksjon da kjørebanen blir liggende under grunnvannstanden. Siden noe av støttemuren blir liggende på fjell må det i byggeplanfasen vurderes om det er behov for masseutskifting lokalt eller evt. pelefundamentering. Traukonstruksjonen vil totalt sett avlaste terrenget slik at det her neppe vil være fare for setninger. Veggene gis helning 10:1. Belysning integreres i veggene Kulvert for rv.110, profil ca Grunnforhold og fundamentering Samlerapport for tidligere undersøkelser og nye boringer gjort i dette prosjektet er oppsummert i kap Kulvertkonstruksjonen vil for det meste bli fundamentert på løsmasser. Sannsynligvis må det sprenges litt i østre ende av kulverten slik at denne delen blir fundamentert på fjell. Totalt sett vil terrenget bli avlastet i området for kulverten slik at setninger eller differansesetninger neppe vil være et problem Konstruksjonsløsning Kulverten for de to feltene av Rv.110som går under rundkjøringen er en plasstøpt betongkonstruksjon. Lavbrekket som ligger midt under rundkjøringen ligger på ca kt. 0. Kulverten må derfor bygges som en vanntett konstruksjon og også kobles sammen med vanntette trau i begge ender. Kulvertveggen har tykkelse 400 mm i topp og vil bli ca 900 mm Side 6 av 9

8 Side: 7 i bunn siden innside vegg har helning 10:1. Tak i kulverten har tykkelse 600 mm og bunnplate tykkelse 800 mm. Belysning i kulverten integreres i vegger eller tak Trau for to midtre felt Rv. 110 mot sidefelt ca profil Grunnforhold og fundamentering Samlerapport for tidligere undersøkelser og nye boringer gjort i dette prosjektet er oppsummert i kap Traukonstruksjonen vil for det meste bli fundamentert på løsmasser. Sannsynligvis må det sprenges litt i vestre ende av trauet inn mot kulverten slik at denne delen blir fundamentert på fjell. Totalt sett vil terrenget bli noe avlastet i området for trauet slik at setninger sannsynligvis ikke vil være et problem. Dette bør likevel studeres mer i detalj i byggeplannfasen Konstruksjonsløsning Denne delen av betongtrauet blir forbindelsen mellom kulverten i vest og bru over Seutelva i øst. Veggene i trauet vil være støttekonstruksjon for sambruksfeltene som går på hver sin side på terreng. Konstruksjonen utføres i plasstøpt betong. Traukonstruksjonen må utføres som vanntett konstruksjon da kjørebanen blir liggende under grunnvannstanden. Siden noe av støttemuren blir liggende på fjell må det i byggeplanfasen vurderes om det kan oppstå setning i trauet ut mot Seut elva. Det kan i så fall bety at man bør vurdere å pelefundamentere dette trauet. Veggene gis helning 10:1. Belysning integreres i veggene Bru for rv. 110, profil ca Grunnforhold og fundamentering Det finnes undersøkelser som ble utført i forbindelse med bygging av eksisterende bru. I tillegg er det gjort en del boringer av Multiconsult i forbindelse med dette prosjektet. Resultatene er omtalt i kap Bruene er foreslått fundamentert på utstøpte stålrørspeler til fjell, ø700. Bruene foreslås fastholdt i akse 5. Horisontalkrefter tas gjennom sidekrefter i stålrørene i eksisterende vegfylling. Fjelldybden varierer fra ca 10 m i nord til ca 28 m på de dypeste partiene. I tilløpsfyllingene er det aktuelt å masseutskifte og benytte lette masser i fyllingene Valgt bruløsning Kryssingen av Seut elva med Rv 110 gjøres på to separate spennarmerte platebruer. Siste spenn mot syd-øst er et kort spenn med en tynnere slakkarmert plate. Dette er gjort for å få Side 7 av 9

9 Side: 8 kryssende underliggende gangveg høyest mulig. I vest er siste spenn delt slik at dette spennet får 4 separate spenn. Hovedtverrsnittet får byggehøyde 1,3 m. Den ene brua beliggende på sydsiden av eksisterende bru har totallengde 116,2 m fordelt på 5 spenn á 29,0+39,0+25,0+15,2+8,0 m Samlet brubredde varierer, men får over store deler av brua bredde på 14,5 m, fordelt på to kjørebaner á 3,25 m, føringskanter på henholdsvis 0,25 m og 0,75 m, gang/sykkelbane på 5,0 m og to kantbjelker på 0,5 m. I tillegg får de to kjørefeltene en separasjon fordi de skal på to separate bruer i vest. Det innerste feltet senkes ned mot kulvert under rundkjøring mens ytterste kjørefelt og gang- sykkelbane går rett fram. Den andre brua ligger i traseen til eksisterende bru. Denne brua har en totallengde på 133,2 m fordelt på 5 spenn á 24,0+38,4+36,6+26,2+8,0 m. Samlet brubredde er 13,0 m, fordelt på to kjørebaner á 3,25 m, føringskanter på henholdsvis 0,25 m og 0,75 m, gang/sykkelbane på 3,5 m og to kantbjelker på 0,5 m. I tillegg får de to kjørefeltene en separasjon fordi de skal på to separate bruer i vest. Det innerste feltet senkes ned mot kulvert under rundkjøring mens ytterste kjørefelt og gang- sykkelbane går rett fram. De to midtre feltene som senkes ned i siste spenn mot øst og legges på to separate bruer. Dette gir en fleksibilitet både i forhold til bygging og i forhold til å optimalisere spennvidder i siste spenn av bruene. Rekkverkshøyden settes til høyde 1,2 meter og utføres med sprosser for å hindre klatring langs gangbanen. Brubane utføres med asfaltslitelag med full fuktisolering i henhold til belegningsklasse A3-4. Total tykkelse belegning er 90 mm. Begge bruene foreslås fastholdt i syd-østre ende av bruene. I øvrige opplegg benyttes bevegelige lager. I hver av bruaksene ligger hver av bruene på 2 søyler med diameter 1,0 m. Søylene ligger på felles fundament som peles til fjell. Side 8 av 9