8.3.3 Lengdesnitt 4, Kulvertområde Lengdesnitt Lengdesnitt Lengdesnitt USIKKERHETER OG VIDERE ANBEFALINGER 18

Transkript

1

2

3 2/ Lengdesnitt 4, Kulvertområde Lengdesnitt Lengdesnitt Lengdesnitt USIKKERHETER OG VIDERE ANBEFALINGER OPPSUMMERING STABILITET TVERRSLAG TEGNINGS- OG VEDLEGGSLISTER Tegningsliste Vedleggsliste REFERANSER 20

4 3/20 1 INNLEDNING COWI har av Statens Vegvesen fått i oppdrag å etablere byggeplan på strekningen Dagslett - Linnes på Rv 23. I forbindelse med ny regulering for tverrslag ved Gullaug med tilhørende adkomster er COWI AS bedt om å vurdere geotekniske problemstillinger som lokal- og områdestabilitet og mulig fundamentering for tiltaket. Notatet inneholder innledende stabilitetsberegninger for bygging av anleggsvei inn til tverrslaget til hovedtunnelen og for etablering av en kulvert under eksisterende Rv.23. I tillegg beskriver notatet tolkning og fastsettelse av inputparametere samt beskrivelse av grunnforholdene basert på nye og eksisterende grunnundersøkelser utført i det aktuelle området. Foreliggende notat er en revisjon av tidligere levert notat NOT-RIG-60_rev.00 datert Rapporten er revidert etter kommentarer fra Statens vegvesen Region sør i deres innledende kontroll mottatt per epost den De viktigeste endringer utført i denne forbindelse er presentert i kapittel 4. Supplerende grunnundersøkelser i det aktuelle området er ferdigstilt, men resultater fra laboratorieanalysene på opptatte prøver er ikke ferdigstilt per dags dato. Figur 1: Område hvor det vurderes etablert tverrslag med tilhørende anleggsvei

5 4/20 2 TOPOGRAFI OG GRUNNFORHOLD Det aktuelle området ligger ved nordøstkanten av Gullaughalvøya, langs fjellskrenten på ca. kote +60 og faller av ned mot Drammensfjorden til kote 0 mot sør. Løsmassene kan generelt deles inn i 3 lag. Et topplag som består av tørrskorpeleire, fyllmasser eller urmasser. Underliggende hovedlag er siltig leire eller leirig silt. Massene er i hovedsak bløte til middels faste og stedvis er de kvikke. Under dette laget er det registrert friksjonsmasser av antatt morene. Det vises for øvrig til ref. 4-6 for detaljert informasjon om grunnforholdene. Kvikkleire Planlagt tiltak ligger delvis innenfor kvikkleiresonen "Gullaug" som er klassifisert av NVE med risikoklasse 4, faregrad middels og konsekvens meget alvorlig. Innledende tolkning av boringer utenfor kartlagt sone tyder også på forekomst av kvikkleire. Det vises for øvrig til teg. nr. P-V-002 og P-V-003 for plassering av eksisterende avgrenset kvikkleiresone "Gullaug" og ny avgrensning ihht. supplerende grunnundersøkelser foretatt i området av COWI. Dybde til berg Dybde fra terreng til antatt berg varierer mellom ca. 0,5m og 28m i boringene. Grunnvannstand Dybde fra terreng til antatt grunnvannstand varierer mellom 1m (ved hull 107) og 2,6m (ved hull 104). Målingene er foretatt i perioden august 2014 til februar Nye elektriske poretrykksmålere er blitt installert ved hull 500, 507, 511, 513, 517 og 709. Målingene fra disse piezometre er presentert i vedlegg 9. Det vises til tegning nr. P-V-001 for plassering av samtlige piezometre i det aktuelle området. Poretrykksmålinger ved hull 709 indikerer et overtrykk på ca. 0,7 og 1,7m for spissdybder på henholdsvis 5m og 10m. Grunnvannstanden varierer normalt med årstider og nedbør. Erfaringsmessig kan grunnvannsnivået stå vesentlig høyere i perioder med nedbør og/eller snøsmelting. 3 PROSJEKTERINGSFORUTSETNINGER Gjeldende regelverk samt fastsettelse av geoteknisk kategori og krav til prosjekterings- og utførelseskontroll er omhandlet i notat NOT-KL-prosjekteringsforutsetninger ver 2.0. Vi viser til ovennevnte notat for detaljert informasjon vedrørende valg av dimensjonerende laster og krav til partialfaktorer. Krav til minste beregningsmessige partialfaktor tilfredsstilles med m 1,6 for både effektivspenningsanalyser og totalspenningsanalyser.

6

7 6/20 4 REVIDERINGER/ENDRINGER UTFØRT I FORELIGGENDE NOTAT Det er foretatt nye stabilitetsberegninger basert på endret veigeometri (forskyving/flytting av deler av prosjektert anleggsvei (ved pel 350 til 420) mot øst). Det er utført stabilitetsberegninger basert på drenert effektivspenningsanalyse (aφ-analyse) og udrenert totalspenningsanalyse (ADP) ved kulvertområdet ved ca. pel 330, kfr. lengdesnitt 4. Det er utført stabilitetsanalyser basert på drenert effektivspenningsanalyse (aφ-analyse) og udrenert totalspenningsanalyse (ADP) på eksisterende terreng fra hull 101 og ned mot ca. profil 250 (lengdesnitt L2). Det er utført udrenert totalspenningsanalyse (ADP) lokalt på høyeste fylling (verste profil) ved profil 50 (Lengdesnitt 2). Tabellene 1-5 "drenerte materialparametre" er supplert med antatt friksjonsvinkel og attraksjon for leirlaget. Dette har vært vist tidligere i beregningene men ikke beskrevet i teksten, kfr. P-V-025 til P-V- 63. Det er ikke utført udrenert effektivspenningsanalyse (ADφ) i denne fasen pga. at treaksialforsøk på opptatte prøveserier er ikke ferdigstilt. Vi har per dags dato ikke tilstrekkelig grunnlag for fastsettelse av poretrykksparameter (D) for å gjøre udrenert effektivspenningsanalyse i denne fasen. Dette vil bli innarbeidet i en endelig utgave av dette notatet når samtlige laboratorieanalyser er tilgjengelig. 5 STABILITETSANALYSER Det er utført stabilitetsberegninger i 8 kritiske snitt (snitt 1 til 8), kfr. P-V-025 til P-V-63. De valgte snittene er vurdert som mest kritiske snitt basert på topografi, planlagt inngrep og grunnforhold. Det vises til tegning nr. P- V-001 for plassering av beregningssnittene. I denne fasen er det utført lokal- og områdestabilitetsberegninger for både dagens situasjon (det vil si før utbygging) og for anleggsfasen som et resultat av planlagt inngrep i terreng. Disse er beregnet ved udrenert totalspenningsanalyse (ADP-analyse) og effektivspenningsanalyse (a-φ). 5.1 Beregningsverktøy Stabilitetsberegningene er utført med beregningsprogrammet "GeoSuite Stability" versjon med beregningsmetode Beast Beregningsmetoden er basert på grenselikevektsmetode, og anvender en versjon av lamellemetoden som tilfredsstiller både kraft- og momentlikevekt. Programmet søker selv etter kritisk sirkulærsylindrisk glideflate for definerte variasjonsområder av sirkelsentrum. Det er også mulig å definere egne glideflater (sammensatte flater) i programmet, kfr. ref. 1.

8 7/20 6 STYRKEEGENSKAPER OG BEREGNINGSPARAMETRE 6.1 Generelt Valgte laginndelinger, skjærstyrker og dybder til berg brukt i stabilitetsanalysene er basert på en samlet tolkning av utførte grunnundersøkelser i det aktuelle området. Det er utført supplerende grunnundersøkelser i perioden mellom november-desember i det aktuelle området. Disse grunnundersøkelser er ferdigstilt men, det gjenstår laboratorieanalyser på opptatte prøveserier. Deler av disse undersøkelser er brukt i foreliggende notat. Utførte totalsonderinger, vingeboringer, prøver og CPTU-sonderinger er benyttet som tolkningsgrunnlag for udrenert skjærstyrke. Valgt skjærstyrkeprofil brukt i beregningene er vist i vedlegg 1-8 for beregningsprofiler 1 til 8. Stabilitetsforholdene er bestemt på basis av den udrenerte skjærfastheten Cu. Dette er den praktiske konsekvens av erfaringer fra skred og laboratoriedata på kvikkleire/sensitiv leire. Erfaringene viser at når opptredende skjærspenninger overskrider en kritisk terskelverdi, tilsvarende udrenert skjærfasthet, skjer det en eksplosiv poretrykksøkning og derav brudd i leiren, se ref. 2 og 3. Som hovedregel er direkte skjærstyrke (CuD) lagt inn som karakteristisk styrkeprofil i beregningsprogrammet Geosuite Stabilitet. Per dags dato foreligger ikke alle avanserte laboratorieforsøk (treaks). Når disse foreligger vil tolkningen av CuD basert på CPTU bli justert ihht. de avanserte forsøkene. Tolkning av trykksonderinger (CPTU) Trykksonderingene er tolket med dataprogrammet CONRAD 3.1. Tolkningen av direkte udrenert skjærfasthet CuD i leire er gjort på spissmotstandsbasis, med følgende formel: I siltmasser med Bq over 0,3 er tolkningen gjort med samme formel, bortsett fra at det benyttes en Nkt faktor på 14,5 i stedet for 16,3. Grunnvann og poretrykk Det er antatt hydrostatisk poretrykksfordeling for stabilitetsberegningene. Grunnvannsnivå er antatt i overgangen mellom tørrskorpeleire og leire. Det er imidlertid registrert et artesisk poreovertrykk ved PZ 709, samt registrert lekkasje ved borhull 717 og 150. Målinger utført i perioden til viser et overtrykk på henholdsvis 0,7m og 1,7m for spissdybdene 5m og 10m. Variasjon av poretrykk i grunnen har stor betydning for stabilitetsberegninger basert på effektivspenningsanalyser. Vi anbefaler at registrert poreovertrykk modelleres i effektivspenningsanalysene i senere faser av prosjektet. Anisotropi Det er ikke utført laboratorieundersøkelser for å fastlegge forholdet mellom aktiv, passiv og direkte udrenert skjærfasthet. Det er derfor benyttet verdier i henhold til NIFS rapport

9 8/20 Følgende anisotropiforhold er benyttet: Anisotropifaktorer for direkte udrenert ADP- analyse (CuD) i leire/kvikkleire er for: Leire/kvikkleire satt til hhv. 1,59, 1,0 og 0,55 for hhv. aktiv, direkte og passiv skjærfasthet. 6.2 Lengdesnitt 1 Beregningsprofiler BP1 til BP5 er vist på teg. nr. P-V-025 til P-V-029. Plassering av lengdesnitt 1-1 er vist på oversiktstegning nr. P-V-001. Valgt laginndeling, styrkeegenskaper i massene og dybde til berg brukt i stabilitetsanalysene for lengdesnitt 1-1 er basert på sonderingsresultater og laboratorieanalyser fra hull 110, 116, 500, 501, 502, 505, 506, 709, 710 og 712. Følgende laginndeling og effektive friksjonsparametre er benyttet: Tabell 1 Drenerte materialparametre Tyngdetetthet, Friksjon, tan φk Udrenert skjærstyrke, Kohesjon, c ADP faktorer CuD Lag 1 Vegfylling 19,0 kn/m³ 0,90 ( k = 42,0 ) Lag 2 EPS 0,5 kn/m³ - - Lag 3 Tørrskorpeleire 19,0 kn/m³ 0,58 ( k = 30,0 ) Lag 4 Siltig leire (stedvis kvikk) 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) Se vedlegg 2,5 kpa 1.59/1.0/0.55 Lag 5 Friksjonslag 18,0 kn/m³ 0,65 ( k = 33,0 ) Vi viser til vedlegg 1 og 2 for benyttet direkte udrenert skjærfasthetsprofil C ud ved totalspenningsanalyse (ADPanalyse) for henholdsvis vest- og østsiden av beregningsprofilet.

10 9/ Lengdesnitt 2 Beregningsprofiler BP1 til BP6 er vist på teg. nr. P-V-029 til P-V-035. Plassering av lengdesnitt 2-2 er vist på oversiktstegning nr. P-V-001. Valgt laginndeling, styrkeegenskaper i massene og dybde til berg brukt i stabilitetsanalysene for lengdesnitt 2-2 er basert på sonderingsresultater og laboratorieanalyser fra hull 500, 501, 502, 505, 506, 511, 708, 709, 712 og 713. Følgende laginndeling og effektive friksjonsparametre er benyttet: Tabell 2 Drenerte materialparametre Tyngdetetthet, Friksjon, tan φk Udrenert skjærstyrke, Kohesjon, c ADP faktorer CuD Lag 1 Vegfylling 19,0 kn/m³ 0,90 ( k = 42,0 ) Lag 2 EPS 0,5 kn/m³ - - Lag 3 Tørrskorpeleire 19,0 kn/m³ 0,58 ( k = 30,0 ) Lag 4 Siltig leire (stedvis kvikk) 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) Se vedlegg 2,5 kpa 1.59/1.0/0.55 Lag 5 Friksjonslag 19,0 kn/m³ 0,78 ( k = 38,0 ) Vi viser til vedlegg 1 til 3 for benyttet direkte udrenert skjærfasthetsprofil C ud ved totalspenningsanalyse (ADPanalyse) for henholdsvis vest- og østsiden av beregningsprofilet. 6.4 Lengdesnitt 3 Beregningsprofiler BP1 til BP4 er vist på teg. nr. P-V-035 til P-V-039. Plassering av lengdesnitt 3-3 er vist på oversiktstegning nr. P-V-001. Valgt laginndeling, styrkeegenskaper i massene og dybde til berg brukt i stabilitetsanalysene for lengdesnitt 3-3 er basert på sonderingsresultater og laboratorieanalyser fra hull 102, 109, 507, 508, 510, 511, 706, 707, 712. Følgende laginndeling og effektive friksjonsparametre er benyttet:

11 10/20 Tabell 3 Drenerte materialparametre Tyngdetetthet, Friksjon, tan φk Udrenert skjærstyrke, Kohesjon, c ADP faktorer CuD Lag 1 Tørrskorpeleire 19,0 kn/m³ 0,58 ( k = 30,0 ) Lag 2 Siltig leire (stedvis kvikk) 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) Se vedlegg 2,5 1.59/1.0/0.55 Lag 3 Friksjonslag 19,0 kn/m³ 0,78 ( k = 38,0 ) Lag 4 KS-stabilisering 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) 13 10, 1.0/1.0/1.0 Vi viser til vedlegg 2 til 5 for benyttet direkte udrenert skjærfasthetsprofil C ud ved totalspenningsanalyse (ADPanalyse) for vest respektive østsiden av beregningsprofilet. 6.5 Lengdesnitt 4 Beregningsprofiler BP1 til BP4 er vist på teg. nr. P-V-040 til P-V-043. Plassering av lengdesnitt 4-4 er vist på oversiktstegning nr. P-V-001. Valgt laginndeling, styrkeegenskaper i massene og dybde til berg brukt i stabilitetsanalysene for lengdesnitt 3-3 er basert på sonderingsresultater og laboratorieanalyser fra hull 102,106, 109, 507, 508, 510, 511, 706, 707, 712. Følgende laginndeling og effektive friksjonsparametre er benyttet: Tabell 4 Drenerte materialparametre Tyngdetetthet, Friksjon, tan φk Udrenert skjærstyrke, Kohesjon, c ADP faktorer CuD Lag 1 Tørrskorpeleire 19,0 kn/m³ 0,58 ( k = 30,0 ) Lag 2 Siltig leire (stedvis kvikk) 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) Se vedlegg 2,5 1.59/1.0/0.55 Lag 3 Friksjonslag 19,0 kn/m³ 0,78 ( k = 38,0 ) Lag 4 KS-blokk 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) 20 10, 1.0/1.0/1.0 Vi viser til vedlegg 4 og 5 for benyttet direkte udrenert skjærfasthetsprofil C ud ved totalspenningsanalyse (ADPanalyse) for or henholdsvis vest- og østsiden av beregningsprofilet.

12 11/ Lengdesnitt 5 Beregningsprofiler BP1 til BP4 er vist på teg. nr. P-V-044 til P-V-047. Plassering av lengdesnitt 5-5 er vist på oversiktstegning nr. P-V-001. Valgt laginndeling, styrkeegenskaper i massene og dybde til berg brukt i stabilitetsanalysene for lengdesnitt 5-5 er basert på sonderingsresultater og laboratorieanalyser fra hull 109, , 511, 706, 707, 712. Følgende laginndeling og effektive friksjonsparametre er benyttet: Tabell 5 Drenerte materialparametre Tyngdetetthet, Friksjon, tan φk Udrenert skjærstyrke, Kohesjon, c ADP faktorer CuD Lag 1 Tørrskorpeleire 19,0 kn/m³ 0,58 ( k = 30,0 ) Lag 2 Siltig leire (stedvis kvikk) 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) Se vedlegg 2,5 1.59/1.0/0.55 Lag 3 Friksjonslag 19,0 kn/m³ 0,78 ( k = 38,0 ) Lag 4 KS-stabilisering 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) 13 10, 1.0/1.0/1.0 Vi viser til vedlegg 3 og 5 for benyttet direkte udrenert skjærfasthetsprofil C ud ved totalspenningsanalyse (ADPanalyse). 6.7 Lengdesnitt 6 Beregningsprofiler BP1 til BP4 er vist på teg. nr. P-V-048 til P-V-053. Plassering av lengdesnitt 6-6 er vist på oversiktstegning nr. P-V-001. Valgt laginndeling, styrkeegenskaper i massene og dybde til berg brukt i stabilitetsanalysene for lengdesnitt 6-6 er basert på sonderingsresultater og laboratorieanalyser fra hull 515, , 511, 706, 707, 712.

13 12/20 Følgende laginndeling og effektive friksjonsparametre er benyttet: Tabell 5 Drenerte materialparametre Tyngdetetthet, Friksjon, tan φk Udrenert skjærstyrke, Kohesjon, c ADP faktorer CuD Lag 1 Tørrskorpeleire 19,0 kn/m³ 0,58 ( k = 30,0 ) Lag 2 Siltig leire (stedvis kvikk) 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) Se vedlegg 2,5 1.59/1.0/0.55 Lag 3 Friksjonslag 19,0 kn/m³ 0,78 ( k = 38,0 ) Lag 4 KS-stabilisering 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) 13 10, 1.0/1.0/1.0 Vi viser til vedlegg 3 og 4 for benyttet direkte udrenert skjærfasthetsprofil C ud ved totalspenningsanalyse (ADPanalyse). 6.8 Lengdesnitt 7 Beregningsprofiler BP1 til BP3 er vist på teg. nr. P-V-054 til P-V-056. Plassering av lengdesnitt 7-7 er vist på oversiktstegning nr. P-V-001. Valgt laginndeling, styrkeegenskaper i massene og dybde til berg brukt i stabilitetsanalysene for lengdesnitt 7-7 er basert på sonderingsresultater og laboratorieanalyser fra hull 134 og Følgende laginndeling og effektive friksjonsparametre er benyttet: Tabell 5 Drenerte materialparametre Tyngdetetthet, Friksjon, tan φk Udrenert skjærstyrke, Kohesjon, c ADP faktorer CuD Lag 1 Tørrskorpeleire 19,0 kn/m³ 0,58 ( k = 30,0 ) Lag 2 Siltig leire (stedvis kvikk) 19,5 kn/m³ ( k = 25,0 ) Se vedlegg 2,5 1.59/1.0/0.55 Lag 3 Friksjonslag 19,0 kn/m³ 0,78 ( k = 38,0 ) Vi viser til vedlegg 6 for benyttet direkte udrenert skjærfasthetsprofil C ud ved totalspenningsanalyse (ADPanalyse).

14

15

16

17 16/20 8 GEOTEKNISKE STABILISERENDE TILTAK 8.1 Generelt Utførte stabilitetsberegninger viser for lav sikkerhet mot utglidninger. Det er behov for tiltak for å kunne sikre eksisterende skråninger ved uttak av skjæringer og planlagte fyllinger for prosjektert anleggsvei både i permanent situasjon og under anleggsperioden. Følgende kapittel presenterer våre anbefalinger om stabiliserende tiltak for å oppfylle kravene til stabilitet. 8.2 Oppfylling for prosjektert anleggsvei Stabilitetsberegninger utført for snitt 2 er presentert i teg. nr. P-V-034. Beregningene viser meget lav sikkerhet mot lokale utglidninger/grunnbrudd. Det vil være behov for bruk av lette/superlette masser i nye fyllinger for prosjektert anleggsvei. Det kan også være behov for masseutskiftning og erstatning med lette masser i eksisterende terreng for å oppnå ønsket høyde og tilstrekkelig sikkerhet. Innledende stabilitetsberegninger ved bruk av lette masser er presentert i teg. nr. P-V-035. Det er antatt EPS i ca % av veifyllingen. Mengden EPS kan reduseres dersom det foretas masseutskiftning av tørrskorpelaget. Beregningene viser tilfredsstillende sikkerhet mot utglidning γm > 1,60. Bruk av lette masser vil også redusere forventede setninger betraktelig. Beregninger utført for snitt 1 viser lav sikkerhet mot større utglidninger, γm < 1,15. Det er imidlertid behov for motfylling/oppfylling over eksisterende terreng for å oppfylle krav til område stabilitet. Innledende stabilitetsberegning vist i teg. nr. P-V-029 viser at det er nødvendig med ca. 1,5m oppfylling på vestsiden av prosjektert anleggsvei. Krav til %-vis forbedring presentert i kapittel 3 (14% forbedring) blir dermed oppfylt. Bruk av motfylling vil også bidra positivt for stabiliteten av den den mektige oppfyllingen. Alternativt til motfylling kan det vurderes terrengavlastning på den aktive side av glidesirkelen eller en kombinasjon av løsningene. Løsningene må detaljprosjekteres i senere faser av prosjektet. 8.3 Planlagte skjæringer og kulvert under Rv Generelt I henhold til mottatte tegninger er anleggsveien vist med åpen skjæring med helning 1:2. Stabilitetsberegninger utført for snitt 3-6 og 8 presentert i teg. nr. P-V , P-V , P-V-45-46, P-V og P-V viser meget lav sikkerhet mot større utglidninger og ras. Det må påregnes relativt omfattende tiltak for å sikre stabiliteten i anleggsperioden og i permanenttilstand ved skjæringer. Tiltak som kan utføres er terrengavlastning på aktiv side av skråningen i kombinasjon med kalksement stabilisering av grunnen.

18 17/20 Det er prøvd å legge inn kalksementstabilisering (KS) i snittene med forskjellige geometrier og styrker. Det er prøvd med dimensjonerende skjærfastheter på henholdsvis 13 (svak KS-blokk, muligens gitterløsning) og 20 (sterk KS-blokk). Det er vurdert bruk av stagforankret spunt mellom planlagt omkjøringsveg og eksisterende Rv.23, kfr. teg. nr. E- V-111. Det vises forøvrig til teg. nr. E-V-111 for illustrasjon av forskjellige geotekniske tiltak Lengdesnitt 3 Plassering av lengdesnitt 3-3 er vist på oversiktstegning nr. P-V-001. Stabilitetsberegninger presentert i teg. nr. P-V-037 og P-V-038 viser lav sikkerhet mot utglidninger ved uttak av skjæringer for etablering av planlagt omkjøring- og anleggsvei. Innledende stabilitetsberegninger ved bruk av kalk-sement stabilisering er presentert i teg. nr. P-V-39. Det er antatt en gjennomsnittlig skjærstyrke på 13 i KS-stabilisert sone (svak KS-blokk, muligens gitterløsning). Beregninger på bakgrunn av drenert effektivspenningsanalyse (aϕ) viser fremdeles noen lavere sikkerhet en kravet γm > 1,60 ved utgraving for planlagt anleggsvei. Her er det usikkerheter i forbindelse med valg av effektivspenningsparametre og attraksjon for KS-stabilisert sone av beregningsprofilet. Det er derfor valgt konservativt en attraksjon på 2 og friksjonsvinkel lik omgivende naturlige masser dvs. 25. Det anbefales nye stabilitetsberegninger og revurdering av valgt designprofil etter at resultater fra samtlige treaksialforsøk (både på naturlige og KS-stabiliserte masser) er mottatt fra laboratoriet Lengdesnitt 4, Kulvertområde Innledende stabilitetsberegninger utført for snitt 4 på både drenert effektivspenning og udrenert totalspennings basis viser lav sikkerhet ved utgraving for planlagt kulvert uten tiltak. Det foreslås kalk- sement stabilisering ved og rundt kulvertområdet. Innledende stabilitetsberegninger ved bruk av kalk-sement stabilisering er presentert i teg. nr. P-V-042 og P-V-043. Det er prøvd å legge inn et sterk KS-blokk med en dimensjonerende skjærstyrke på 20. Beregningene viser tilfredsstillende sikkerhet mot utglidning γm > 1,60. Det kan vurderes en kombinasjonsløsning ved bruk av innvendig avstivet svevespunt og kalk-sement stabilisering for å redusere omfang av kalk-sement stabiliseringen. Dybde til berg i området der kulvert er planlagt etablert varierer mellom m. Det påpekes at det er store variasjoner i bergnivåene i området Lengdesnitt 5 Stabilitetsberegninger presentert i teg. nr. P-V-045 og P-V-046 viser lav sikkerhet mot utglidninger ved uttak av skjæringer for etablering av planlagt anleggsvei til tverrslaget. Innledende stabilitetsberegninger ved bruk av kalk-sement stabilisering i kombinasjon med terreng av terrengavlastning i øst er presentert i teg. nr. P-V-047. Det er antatt en gjennomsnittlig skjærstyrke på 13 i KS-stabilisert sone (svak KS-blokk, muligens gitterløsning). Beregningene viser tilfredsstillende sikkerhet mot utglidning γm > 1,60.

19 18/ Lengdesnitt 6 Stabilitetsberegninger presentert i teg. nr. P-V-050 og P-V-051 viser lav sikkerhet mot utglidninger ved uttak av skjæringer for etablering av planlagt anleggsvei til tverrslaget. Innledende stabilitetsberegninger ved bruk av kalk-sement stabilisering er presentert i teg. nr. P-V-052 og 053. Det er antatt en gjennomsnittlig skjærstyrke på 13 i KS-stabilisert sone (svak KS-blokk, muligens gitterløsning). Beregningene viser tilfredsstillende sikkerhet mot større utglidninger/ras γm > 1, Lengdesnitt 8 Stabilitetsberegninger presentert i teg. nr. P-V-059 og P-V-060 viser meget lav sikkerhet mot utglidninger, γm < 1,0, ved uttak av skjæringer for etablering av planlagt anleggsvei til tverrslaget. Innledende stabilitetsberegninger ved bruk av kalk-sement stabilisering i kombinasjon med terreng av terrengavlastning i vest er presentert i teg. nr. P-V-61 til 63. Det er antatt en gjennomsnittlig skjærstyrke på 130 kpa i KS-stabilisert sone (svak KS-blokk, muligens gitterløsning). Beregningene viser tilfredsstillende sikkerhet mot utglidning γm > 1,60 på bakgrunn av totalspenningsanalyse (ADP). Beregninger på bakgrunn av drenert effektivspenningsanalyse (aϕ) viser fremdeles noen lavere sikkerhet en kravet γm > 1,60. Det anbefales nye stabilitetsberegninger og revurdering av designstyrker brukt i beregningene etter at resultater fra samtlige treaksialforsøk (både på naturlige og KS-stabiliserte masser) er mottatt fra laboratoriet. 9 USIKKERHETER OG VIDERE ANBEFALINGER Det er generelt registrert relativt store variasjoner i bergnivåene, løsmassesammensetningen og styrkeegenskaper i massene ved planlagt tverrslag med tilhørende anleggsvei. Eksisterende grunnundersøkelser indikerer generelt noe fastere masser på vestsiden av anleggsveien mens det er registrert meget bløte/kvikke masser ved fyllingsområdet og stedvis på nordsiden av eksisterende Rv23. Det er utført supplerende grunnundersøkelser i perioden mellom november-desember i det aktuelle området. Disse grunnundersøkelser er ferdigstilt men det gjenstår laboratorieanalyser på opptatte prøveserier. Deler av disse undersøkelser er brukt i foreliggende notat. Det anbefales i detaljfasen en revurdering av styrkeegenskaper og valg av designparametre brukt i stabilitetsanalysene. Følgende punkter bør klareres nærmere og detaljeres videre: Kartlegging av kvikkleire/sprøbruddsmateriale nord for ekisterende Rv23 Sprengning i områder med kvikkleire Revurdering av kritiske snitt og valg av styrkeparametre i analysene Design av EPS-fylling og kalksement-stabilisering, samt terrengavlastning Kartlegging av potensielt artesisk poreovertrykk i grunnen i områder der det er planlagt spunt og KSstabilisering.

20 19/20 Dimensjonering av spunt og avstivningssystemer. Samlet tolking av effektivspenningsparametre både for naturlige og KS-stabiliserte masser. Udrenerte effektivspenningsanalyser (ADϕ) bør vurderes i senere faser dersom dette er dimensjonerende. 10 OPPSUMMERING STABILITET TVERRSLAG De foretatte innledende stabilitetsberegningene indikerer lav stabilitet (under 1,0) ved planlagt oppfylling og skjæring flere steder på sør- og nordsiden av eksisterende Rv.23. Vi mener å ha dokumentert at stabiliteten kan ivaretas med anbefalte stabiliserende tiltak beskrevet i avsnitt 8 og vist på tegninger P-V-029, P-V-035, P-V-039, P-V , P-V-047 og P-V-052 og 053. Et unntak er lengdesnitt 3 og 8. Stabilitetsberegninger på bakgrunn av effektivspenningsanalyse (aϕ) viser fremdeles noen lavere sikkerhet en kravet γm > 1,60. Det er primært pga. usikkerheter og konservative valg av designstyrker i beregningene. Ettersom det er planlagt treaksialforsøk på både naturlige og KS-stabiliserte masser som vil gi parametergivende informasjon anbefales det derfor at det utføres en grundig detaljprosjektering med finjusterte designparametre i de snittene på et senere tidspunkt. Et generelt prinsipp for utbygging i områder med kvikke/bløte masser i grunnen er at stabilitetsforholdene skal dokumenteres og sikres i henhold til gjeldende regelverk. Spesielt må man ha stort fokus på gravedybder, fyllingsnivåer og metoder, mellomlagring av masser og skråningshelninger i anleggsfasen. Vi anbefaler at den anleggstekniske delen i prosjektet detaljeres i en egen instruks før anleggsperioden. Viktige punkter vil være detaljert beskrivelse av grave- og oppfyllingsarbeider, spunting, samt design av EPS-fylling og kalksement-stabilisering for å ivareta stabiliteten og utjevne setninger i grunnen ved oppfylling på varierende mektighet av leire. 11 TEGNINGS- OG VEDLEGGSLISTER 11.1 Tegningsliste P-V001 Geoteknisk borplan, Gullaug (1:1000 A1) P-V Kvikkleiresoner (1:1000 og 1:2000 A1) P-V Stabilitetsberegninger (målestokk varierer A3) E-V111 Geoteknisk tiltak, Gullaug (1:1000 A1) 11.2 Vedleggsliste Vedlegg 1-8 Vedlegg 9 Vedlegg 10 KS1 Skjærstyrkeprofiler Poretrykksmålinger Relevante felt- og laboratorieresultater Kvalitetssikrings-skjema

21 20/20 12 REFERANSER 1 Vegdirektoratet (2014): Håndbok V220. "Geoteknikk i vegbygging". 2 Karlsrud, K. et al. (2005). CPTU correlations for clays. Proceedings, ICSMGE, Osaka s Karlsrud K. Lunne T. & Brattlien K. (1996) Improved CPTU correlations based on block samples. Proceedings, NGM 1996, Reykjavik 4 COWI AS, "Geotekniske grunnundersøkelser, datarapport, RV. 23 Dagslett - Linnes", rapport nr. A RIG-R-01-Foreløpig datert Statens vegvesen, "Grunnundersøkelser for tverrslag ved Gullaug, datarapport, RV. 23 Dagslett - Linnes", rapport nr datert Statens vegvesen, "Rv23 Dagslett Linnes, Tverrslag ved Gullaug", rapport nr datert

22

23 Statens vegvesen Region sør Prosjektavdelingen Postboks 723 Stoa 4808 ARENDAL Tlf: ( ) vegvesen.no Trygt fram sammen