Statens vegvesen Region Nord Fv 808 Finneidfjord - Hemnesberget Bergskjæringer. Geologisk rapport som del av konkurransegrunnlaget

Transkript

1 R a p p o r t Oppdragsgiver: Oppdrag: Emne: Statens vegvesen Region Nord Fv 808 Finneidfjord - Hemnesberget Bergskjæringer Geologisk rapport som del av konkurransegrunnlaget Dato: 23. april 2012 Rev. Dato Oppdrag / Rapportnr Oppdragsleder: Erlend Kristiansen Sign.: Saksbehandler: Peder E. Helgason Sign.: Kontaktperson hos Oppdragsgiver: Sammendrag: Statens vegvesen Region nord planlegger utbedring av Fv. 808 gjennom Hemnesberget i Hemnes kommune. Av 1900 m planlagt veg vil ca.800 m få ensidig bergskjæring med høyde mellom 1 og 4 m. Det er tett bebyggelse langs hele vegtraseen. Det er lave skjæringshøyder langs hele strekningen. Den kompliserende faktoren knyttet til sprengning vil være nærhet til bebyggelse. For vanlige bolighus er grenseverdiene for sprengningsvibrasjoner beregnet til 30 mm/s. For næringsbygg er tilsvarende grenseverdi beregnet til 36 mm/s. Hvis det er spesielt følsomme bygninger langs vegtraseen, vil grenseverdien for disse være 21 mm/s. Det anbefales at all sprengning utføres som slettsprengning. Sømboring langs konturen bør også benyttes i enkelte partier. Alle salver må tildekkes for å hindre skader som følge av sprut. MULTICONSULT AS, Tromsø Fiolveien Tromsø Tel.: Fax:

2 Innholdsfortegnelse 1. Innledning Bakgrunn Grunnlag Linjeføring Geoteknisk kategori Topografiske og geologiske forhold Områdebeskrivelse Kvartærgeologi Berggrunnsgeologi Bergskjæringer Ingeniørgeologiske vurderinger Stabilitetsvurdering Sprengningsvibrasjoner Boring og sprengning Bergartenes borbarhet, sprengbarhet og mekaniske egenskaper Hydrogeologi Bergsikring SHA og kontroll i byggefasen Sikkerhet, helse og arbeidsmiljø (SHA) Kontroll i byggefasen Referanser... 8 Tabeller Tabell 1: Tabell 2: Tabell 3: Definisjon av geoteknisk kategori. Planlagte bergskjæringer langs vegtraseen. Planlagte bergskjæringers avstand til bebyggelse. Tegninger Tegning 0: Tegning 151: Tegning 152: Oversiktskart. Plankart. Bergskjæringer pr Målestokk 1:2500 (A3). Plankart. Bergskjæringer pr Målestokk 1:2500 (A3) / 23. april 2012 Side 2 av 8

3 1. Innledning 1.1 Bakgrunn Statens vegvesen Region nord planlegger utbedring av Fv. 808 gjennom Hemnesberget i Hemnes kommune. Av 1900 m planlagt utbedret veg vil ca. 800 m få ensidig bergskjæring med høyde mellom 1 og 4 m. Det er tett bebyggelse langs hele vegtraseen. Multiconsult AS er engasjert som rådgivende ingeniørgeolog i forbindelse med utarbeidelse av konkurransegrunnlaget. Denne rapporten inneholder vurderinger av ingeniørgeologiske forhold knyttet til bergskjæringene, og er utarbeidet som en del av konkurransegrunnlaget. 1.2 Grunnlag Følgende grunnlagsdata er benyttet for utarbeidelse av denne rapporten: Kvartærgeologisk kart 1: [1]. Berggrunnsgeologisk kart 1: [2]. Satelittfoto og gatebilder [3]. Byggeplantegninger produsert av Barlindhaug Consult AS, datert Tverrprofiler produsert av Barlindhaug Consult AS, datert Linjeføring Vegen vil ha fall fra ca kote 61 på profilnr. 0 til ca kote 9 på profilnr Fall langs vegen vil være 0,75 4,32 %. 1.4 Geoteknisk kategori Geoteknisk kategori er vurdert ut fra eurokode 7 [4], se tabell 1. Tabell 1. Definisjon av geoteknisk kategori. Vanskelighetsgrad Pålitelighetsklasse Lav Middels Høy CC/RC CC/RC /3 CC/RC 3 2 2/3 3 Det er kun planlagt lave bergskjæringer på strekningen, og det forventes derfor ikke større stabilitetsproblemer. Grunnforholdene kan klassifiseres som oversiktlige. Langs hele strekningen er det tett bebyggelse. På det nærmeste vil det kun være ca 3 m mellom konturhull og bebyggelse. Dette er en kompliserende faktor som øker prosjektets vanskelighetsgrad og risiko. Det eksisterer imidlertid velutviklede metoder for å håndtere denne risikoen / 23. april 2012 Side 3 av 8

4 Ut fra de nevnte forhold vurderes arbeid knyttet til bergskjæringene å ha middels vanskelighetsgrad og falle inn under pålitelighetsklasse 2. Ut fra tabell 1 vil derfor arbeid knyttet til bergskjæringene falle inn under geoteknisk kategori 2. I håndbok 018 [5] defineres geoteknisk kategori 2 til å omfatte konvensjonelle typer konstruksjoner og fundamenter uten unormale risikoer eller vanskelige grunn- og belastningsforhold og hvor prosjekteringen baseres på kvantitative geotekniske data og analyser og rutinemessige prosedyrer som sikrer at grunnleggende krav blir oppfylt. Kvantitative data vil blant annet omfatte beregnede grenseverdier for sprengningsvibrasjoner (se kap. 3.2), og prosedyrer som sikrer at grunnleggende krav blir oppfylt omfatter blant annet korrekt sprengningsopplegg (se kap. 3.3). 2. Topografiske og geologiske forhold 2.1 Områdebeskrivelse Den aktuelle vegtraseen ligger på tettstedet Hemnesberget. Det er tett bolig- og næringsbebyggelse på begge sider av vegen langs hele strekningen. På det nærmeste vil det kun være ca 3 4 m fra ny, sprengt skjæring til nærmeste hus. Terrenget har slakt fall ned mot sjøen, med unntak av enkelte små partier hvor helningen er opp mot ca 30º. 2.2 Kvartærgeologi I følge NGUs kvartærgeologiske kart består løsmassene i området av et tynt og usammenhengende dekke av hav-, fjord- og strandavsetninger over berggrunnen. Langs eksisterende veg er det delvis registrert et tynt vegetasjonsdekke over berg. I enkelte partier er det ikke synlig berg, og løsmassedybden er ikke kjent. 2.3 Berggrunnsgeologi Bergartene i området er en del av de kaledonske skyvedekker, og består av tidligere havbunnsskorpe som ble skjøvet og omdannet i ordovicisk til silurisk tid ( mill. år siden). Bergartene tilhører den øvre dekkeserie. På Hemnesberget består berggrunnen av glimmerskifer. Ut fra bilder langs vegen [3] er bergarten noe foldet, og det er registrert velutviklet oppsprekning langs skifrighetsplanet. Skifrighetsplanet har varierende fall mot sør langs den aktuelle traseen. Det er ikke utført detaljert sprekkekartlegging langs traseen. 2.4 Bergskjæringer Ut fra tverrprofiler datert skal det sprenges ut bergskjæringer på følgende partier: / 23. april 2012 Side 4 av 8

5 Tabell 2. Planlagte bergskjæringer langs vegtraseen. Fra profilnr. Til profilnr. Planlagt skjæringshøyde Helning over skjæringstopp Observasjoner m. Ca. 5º Vegetasjonsdekke i dagen, enkelte blokker eksponert m. Ca. 5º - 10º Vegetasjonsdekke i dagen, enkelte blokker eksponert m. Ca. 0º - 30º Foldet, skifrig berg, blokkdannelser. Oppsprukket på toppen av eksisterende skjæring/skråning m. Ca. 0º - 15º Tett oppsprukket langs skifrighetsplanet m. Ca. 0º - 10º Vegetasjon over berg. Foliasjon med fall mot vegbanen. Gjennomsettende foliasjonssprekker ,5 m. Ca. 0º - 20º Vegetasjonsdekke, kun synlig berg på pr Skifrig, Foliasjon steilt fall mot N m. Ca. 0º - 10º Vegetasjonsdekke. Sporadiske bergblotninger ,5 m. Ca. 0º - 15º Vegetasjonsdekke, få bergblotninger. Lite oppsprekning på synlig berg. På partiene mellom bergskjæringene vil utbedring bestå av fylling. 3. Ingeniørgeologiske vurderinger Vurderinger under dette kapittelet baserer seg på registreringer presentert under kapittel 2. Dette kapittelet er å anse som rapportens tolkningsdel. 3.1 Stabilitetsvurdering Det vil være lave skjæringshøyder langs hele vegen. Skjæringshøyden vil hovedsaklig være under 2,5 m, men i korte partier vil skjæringen bli 3 4 m høy. Terrenghelningen over ny skjæringstopp er slak (5º - 10º) langs nesten hele vegstrekningen. Ut fra tverrprofiler vil terrenget være brattest på ca profilnr Her er helningen ca 30º. Berget er bare delvis eksponert langs traseen. Synlig berg er skifrig, og skifrighetssprekkene har slakt til steilt fall mot sør. Dette betyr at den mest utpregete sprekkeretningen har fall mot vegbanen. Sprengning av skjæring kan føre til uønskede utglidninger langs skifrighetssprekkene / 23. april 2012 Side 5 av 8

6 På grunn av de lave skjæringshøyder er det liten sannsynlighet for større utglidninger fra skjæringen. Det er planlagt 1,7 m bred fanggrøft, og eventuelle nedfall fra skjæringen vil derfor mest sannsynlig fanges opp i grøften. For å bevare terrenget over skjæringstopp kan det i enkelte partier være aktuelt med sikring som hindrer utfall mot skifrighetsplanet. Dette kan utføres som vertikal forbolting over skjæringstopp, og vil være aktuelt der det er kort avstand mellom kontur og bebyggelse. 3.2 Sprengningsvibrasjoner Det er tett bebyggelse i området. Avstand fra ny skjæringskant til nærmeste bebyggelse over skjæringstopp varierer langs vegtraseen på følgende måte: Tabell 3. Planlagte bergskjæringers avstand til bebyggelse. Fra profilnr. Til profilnr. Planlagt skjæringshøyde Helning over skjæringstopp Avstand til nærmeste bebyggelse m. Ca. 5º m m. Ca. 5º - 10º 7 30 m m. Ca. 0º - 30º 7 30 m m. Ca. 0º - 15º 5 20 m m. Ca. 0º - 10º 2 25 m ,5 m. Ca. 0º - 20º 3 30 m m. Ca. 0º - 10º 5 15 m ,5 m. Ca. 0º - 15º 4 10 m I tillegg til skjæringer skal det sprenges ut grøft langs hele vegtraseen. Det er, med bakgrunn i NS8141-1:2012 [6], beregnet grenseverdier for sprengningsvibrasjoner for bebyggelse langs vegtraséen. Det antas at bebyggelsen består av trehus som er i normal tilstand, men det understrekes at det ikke er utført grundige undersøkelser av bygningenes materialer og tilstand. De beregnede grenseverdiene er gitt nedenfor for følgende bygningsmessige forhold: Vanlige bolighus av tre: 30 mm/s Næringsbygg av tre: 36 mm/s Spesielt følsomme bygninger av tre (historiske bygninger etc.): 21 mm/s Entreprenøren skal registrere vibrasjoner på bebyggelsen mens det pågår sprengning i nærheten. Før sprengning starter, må entreprenøren gjennomføre tilstandskartlegging av all nærliggende bebyggelse. I følge NS 8141 skal vibrasjonsmålingene utføres som triaksial måling når avstanden mellom konturhull og bebyggelse er under 10 m / 23. april 2012 Side 6 av 8

7 3.3 Boring og sprengning Skifrighetssprekkene er i enkelte partier orientert med svakt fall fra eksisterende bebyggelse mot planlagt skjæring. Langs hele vegtraseen er det kort avstand fra konturhull til bebyggelse på begge sider av vegen, og ved sprengningen kan sprenggasser forplante seg langs disse sprekkene og føre til varig løft eller forskyvning av bergmassen. For kraftig sprengning kan også gi høye vibrasjoner på bebyggelse. For at boring og sprengning skal utføres så skånsomt som mulig, må konturen for all sprengning av skjæringer utføres som slettsprengning. Sømboring langs konturen kan være aktuelt der det er særlig kort avstand til bebyggelse. Før sprengningen starter må løsmasser og ev. løst berg renskes bort. Endelig bestemmelse av sprengningsopplegg må gjøres etter at berget er blottet. Etter sprengning må det utføres god rensk slik at alle løse blokker tas kontrollert ned. Alle salver må tildekkes godt for å unngå sprut mot veg og bebyggelse. Trykkbølge fra sprengning kan være et større problem for bebyggelsen enn vibrasjoner i grunnen. Dette forholdet må tas med i sprengningsvurderingen for å redusere belastningen på nærliggende bebyggelse. 3.4 Bergartenes borbarhet, sprengbarhet og mekaniske egenskaper Det er ikke foretatt undersøkelser av bergmassens mekaniske egenskaper eller borbarhets- og sprengningsegenskaper. Glimmerskifer har normalt lav mekanisk styrke, og høyt innhold av glimmermineraler gjør den ofte uegnet til bruk i vegoppbygging. Den markante skifrigheten kan gi noe boravvik, men på grunn av de lave skjæringshøydene i dette prosjektet vil boringen trolig ikke påvirkes av bergartens oppsprekning. Sammenhengende lag av glimmer kan gi dårlig sprengbarhet. 3.5 Hydrogeologi De små løsmassemektighetene over skjæringstopp vil ikke magasinere store vannmengder, og det forventes derfor ikke stort vannsig ned mot skjæringene. Vann kan imidlertid bevege seg mot skjæringene langs sprekkeplanene, og dette kan skape noe isdannelse om vinteren. 3.6 Bergsikring Permanent sikring av bergskjæringene må utføres på en slik måte at det ikke er fare for utfall på veg og fortau. Ut fra de lave skjæringshøydene og planlagte fanggrøft antas det at bergsikring i hovedsak vil kunne ivaretas ved grundig rensk. Noe spredt bolting kan også bli aktuelt. For å ivareta terreng ovenfor skjæringen kan det bli aktuelt å utføre vertikal forbolting over skjæringstopp. Vurdering av ytterligere sikring, for eksempel i form av steinsprangenett, må vurderes etter utført sprengning / 23. april 2012 Side 7 av 8

8 4. SHA og kontroll i byggefasen 4.1 Sikkerhet, helse og arbeidsmiljø (SHA) De små skjæringshøydene og slake terrenghelningene over skjæringstopp indikerer at det ikke vil være forhold som avviker fra konvensjonelle sprengningsarbeider. Sprengningsarbeidet skal imidlertid utføres nært bebyggelse i tettbygd strøk. Det må derfor iverksettes tiltak for å hindre unødig støy og støv. Det er svært viktig at alle salver tildekkes godt for å unngå sprut. 4.2 Kontroll i byggefasen I følge eurokode 7 skal kontroll i byggefasen innenfor geoteknisk kategori 2 omfatte registrering ved inspeksjon/befaring, samt måling av geotekniske parametre/egenskaper. For dette prosjektet anbefales spesielt at det gjennomføres kontinuerlige målinger av vibrasjoner på nærliggende bebyggelse. Sprengningsopplegg må endres hvis det registreres for store sprengningsvibrasjoner. 5. Referanser 1. Berggrunnsgeologisk kart 1: NGU, 2. Kvartærgeologisk kart 1: NGU, 3. Satelittfoto og gatebilder. maps.google.no. 4. Norsk bergmekanikkgruppe (2011): Veileder for bruk av eurokode 7 til bergteknisk prosjektering. 5. Statens vegvesen (2011): Vegbygging. Håndbok NS8141-1:2012: Vibrasjoner og støt. Veiledende grenseverdier for bygge- og anleggsvirksomhet, bergverk og trafikk. Del 1: Virkning av vibrasjoner og lufttrykksstøt fra sprengning på byggverk, inkludert tunneler og bergrom. Standard Norge (2012) / 23. april 2012 Side 8 av 8

9 Arkivreferanser: Fagområde: Stikkord: Bergteknikk Vegskjæringer, rystelser Land/Fylke: Nordland Kartblad: Kommune: Hemnes UTM koordinater, Sone: 33 Sted: Hemnesberget Øst: Nord: Distribusjon: Begrenset Intern Fri (Spesifisert av Oppdragsgiver) Dokumentkontroll: Dokument Revisjon 1 Revisjon 2 Revisjon april 2012 Dato Sign Dato Sign Dato Sign Dato Sign Forutsetninger Grunnlagsdata Teknisk innhold Utarbeidet 23/4-12 peeh Kontrollert 23/4-12 svb Utarbeidet 23/4-12 peeh Kontrollert 23/4-12 svb Utarbeidet 23/4-12 peeh Kontrollert 23/4-12 svb Format Utarbeidet 23/4-12 peeh Anmerkninger Kontrollert 23/4-12 svb Godkjent for utsendelse Dato: Sign.: (Seksjonsleder/Avdelingsleder) / 23. april 2012

10 Kart 2 Kart 1. Oversiktskart. Kart 2. Kart over Hemnesberget Oversiktskart FOTOBREDDE (mm) DATO KONTROLL svb OPPDRAG NR. TEGN NR. REV. SIDE MULTICONSULT AS Fiolveien 13, 9016 TROMSØ Tlf.: Faks: av 1 Kart

11 VEG 7 VEG 2 VEG 3 VEG 3 Busslomme nr 4 Busslomme nr 3 VEG 2 Busslomme nr 2 Busslomme nr 1 VEG 1 VEG 1 VEG 7 VEG 7 Busslomme nr 6 Busslomme nr 5 MULTICONSULT AS

12 VEG 6 VEG 6 VEG 5 VEG 5 Hus Rives VEG 4 VEG 4 MULTICONSULT AS