Teknisk notat NGI. Fremtidig utnyttelse av skredgropa. Geoteknisk vurdering.

Transkript

1 Teknisk notat NGI Til: Namsos kommune v/: Kopi: Fra: NGI Dato: 12. februar 2010 Dokumentnr.: TN Prosjekt: Kattmarka, Namsos kommune Utarbeidet av: Odd Gregersen Prosjektleder: Odd Gregersen Kontrollert av: Kjell Karlsrud Fremtidig utnyttelse av skredgropa. Geoteknisk vurdering. Innhold 1 Innledning 2 2 Beskrivelse av skredområdet 2 3 Grunnforhold 3 4 Grunnundersøkelser 3 5 Grunnforsterking ved installering av vertikaldren 3 6 Aktuelt område for fremtidig utbygging 6 7 Anvendelse av området etter vertikaldrenering 7 8 Anvendelse av området uten vertikaldrenering 7 Kontroll- og referanseside

2 Lietd NGI Dokurnentnr TN Side: 2 1 inaledning Namsos kommune arbeider med forslag til planprogram med formål å lage ny reguleringsplan for skredgropa. NGI har i den forbindelse fått i oppdrag å foreta en geoteknisk vurdering av området med tanke på fremtidig bruk. 2 Beskrivelse av skredområdet Skredområdet fremgår av foto på figur 1 og er vist på kart på figur 4. Figur I Folografi av skredet ta0 14 april 2009 Skredet omfatter et areal på ca m2 og et skredvolum på m3. Området etter skredet er på ca , altså dobbelt så stort som for skredet. Terrenget i skredgropa faller mot syd og sydvest, fra ca kote +5 i nord. Innenfor opprinnelig strandlinje ligger terrenget for det meste over kote 4. Kote +2 ligger 30 til 50 m utenfor opprinnelig strandlinje bortsett fra i syd. På de ytterste 50 til 100 m ligger terrenget på ca kote 41 eller lavere. Dette utgjør ca en tredel, m2, av totall area. Det er under planlegging/utførelse av ny vei gjennom skredgropa. Veien vil i praksis beslaglegge et areal på ca m2. Aktuelt areal som vurderes for fremtidig utnyttelse vil således være ca m2.

3 NGI Side: 3 3 Grunnforhold Løsmassene i området består av tørrskorpe, omrørt leire og uforstyrret leire og derunder eventuelt grus-/morenelag over fiell. På partiet ned til og noe forbi opprinnelig strandlinje, er det for en stor del tørrskorpe fra terrengnivå. Tørrskorpen er oppsprukket og oppdelt i større og mindre flak, Videre utover ligger det for det meste omrørt leire i dagen. Trolig ligger det omrørt leire under hele området, Mektigheten av dette laget er ikke kartlagt og er vanskelig å angi. Grunnundersøkelser utført i forbindelse med prosjektering av ny vei, se figur 3, viser dybder på mellom 10 og 17 m til fast grunn. Her antas tykkelsen av ontrørt leire å utgjøre kanskje så mye som halvparten av total løsmassemektighet. Tykkelsen varierer fra sted til sted. Det er også grunn til å anta at dybden til fast grunn/fjell vil variere mye over området, jfr. omkringliggende fiellformasjoner. 4 Grunnundersokelser Det bør, på et tidligst mulig stadium i det videre planleggingsarbeidet, utføres en orienterende grunnundersøkelse i skredgropa. NGI har utarbeidet et forslag til boreprogram med hovedformål å få en grov oversikt over dybder til fast grunn, samt mektigheten av omrørt leire. Boringene er lokalisert i tre profiler, A-A, B-B og C- C, som vist på figur 4. Boreprogrammet omfatter 18 dreietrykksonderinger samt 6 trykksonderinger (CPTU). Visse endringer/suppleringer i boreprogrammet kan bli aktuelt etter hvert som boreresultater foreligger. Feltarbeidene er kostnadsberegnet til kr , eks. MVA. Det forutsettes at det er tilrettelagt for adkomst til borepunktene. 5 Grunnforsterking ved installering av vertikaldren Omrørt kvikkleire har meget dårlige bygningsmessige egenskaper. Styrken er lav samt at det vil oppstå store setninger på grunn av rekonsolidernw av leiren (utpressing av porevann). Uten spesielle tiltak vil denne naturlige rekonsolideringsprosessen pågå over mange år, kanskje 5-10 år. Området vil i praksis ikke kunne anvendes som byggegrunn før rekonsolideringen på det nærmeste er avsluttet,

4 NGI Side: 4 Figur 2 Prinsipp for installering av PVD vertikaldren Rekonsolidert kvikkleire vil imidlertid oppnå meget god styrke, som er vesentlig større enn hva styrken av kvikkleira var opprinnelig. Leira vil da ikke lenger være sensitiv eller kvikk og vil danne grunnlaget for å oppnå en god og fullstendig trygg byggegrunn ny bebyggelse i skredgropen. Det er utviklet metoder for å redusere konsolideringstiden. En slik metode er å installere prefabrikkerte vertikaldren (PVD). Prinsippet for metoden er skissert i figur 2. Metoden er velkjent og har vært i utstrakt bruk i Norge og utlandet, også i kvikkleire. PVD-drenene presses med en såkalt drensstikker helt ned til f:jell/fast grunn, eventuelt begrenset til dybde der det finnes omrørt kvikkleire. Drenene settes med senteravstand tilpasset den tid man ønsker at rekonsolideringen skal ta, men kan antydningsvis være ca. 1,5 m. Da forventes massene å rekonsolidere fullstendig i løpet av noen måneder. Metoden er allerede benyttet i forbindelse med bygging av den nye veien over skredgropa. For å komme utpå rasmassene med riggen som installerer vertikaldren, må det være et stabilt bærelag som riggen kan stå på. Vi ser for oss ter ulike situasjoner: Områder med ganske faste flak av tørrskorpe over den omrørte kvikkleiren. Dette omfatter den største delen av aktuelt utbygningsområde, spesielt området i nord. I slike områder kan det

5 naturlige bærelaget yære tilstrekkelig etter en maskinell utjevning av terrenget. Områder med utilstrekkelig bæreevne. Dette gjelder området i nærheten av opprineli2 strandlinje og lokale partier innenfor. Her kan det være tilstrekkelig å forsterke med en kraftig armeringsduk/nett og grus. Områder med omrørt leire i dagen. Dette gjelder først og fremst den ytterste delen av aktuelt utbygningsområde. Her vil det mest trolig være behoy for å foreta overflatestabilisering med kalk/sement. Dette kan gjøres ved bruk av et spesielt ustyr med en roterende "visp" montert på en gravemaskin, figur 3. Massene stabiliseres nærmest umiddelbart etter innblanding, slik at maskinen hele tiden kjører på stabilisert grunn. Innblanding av kalk/sement for å stabilisere overflaten er allerede benyttet i forbindelse med bygging av den nye vejen over skredgropa. Som innblandingsutstyr ble benyttet gravemaskin med en tilpasset skuff. NG1 SidE. 5 Hgur 3 Eksempel på instyrfir massestahilisering nied kalkisemeni

6 NG1 Side: 6 6 Aktuelt område for fremtidig utbygging Figur 4 viser en antatt ytre begrensningslinje for fremtidig utbygging. Linjen følger i store trekk kote +2 på kartet (tatt opp like etter skredet). Begrensingslinjen er ment å angi det absolutt maksimale arealet som kan sikres innenfor en teknisk/økonomisk ramme. Muligens kan det bli nødvendig å begrense området ytterligere. Grensen for hvor langt ut det vil være aktuelt å utnytte området tilutbygging er først og fremst begrenset av kravet til terrengnivå. Antagelig bør fremtidig terrengnivå ligge på minst kote +3. For å oppnå et fremtidig terrengnivå på kote +3 innenfor den viste begrensningslinjen, må det fylles opp minst 1 m over et område på ca m2, altså minimum m3, Massene kan være skredmasser fra området utenfor eller tilkjørte masser. Dersom begrensningslinjen legges lengre ut, vil massebehovet raskt mangedobles. Det må etableres en erosjonsbeskyttelse av sprengstein oppå nåværende terreng laugs ytre begrensningslinje. Under forutsetning av at området på forhånd er stabilisert ved bruk av vertikaldren, er det tilstrekkelig å benyttes en kraftig fiberduk mellom skredmasser og sprengstein. Uten stabilisering med vertikaldren bør det i tillegg legges ut armeringsnett under steinfyllingen. Området utenfor erosjonsbeskyttelsen, ca in2, vil trolig være lite aktuell for fremtidig bruk. Løsmassene består i dag i det alt vesentlige av omrørt kvikkleire. Massene har lav bæreevne og vil være vanskelig å trafikkere uten ganske omfattende stabiliseringstiltak. Dette forventes å forbli situasjonen i flere år fremover. Med årene vil antagelig en del av disse massene vaskes bort av bølgeaktivitet. Det bør vurderes hvorvidt dette området skal avstenges for å hindre adgang. Det kan ikke utelukkes at folk kan synke ned i disse ekstremt bløte skredmassene. Problemet med at folk kan synke ned i massene vil avta med tiden etter hvert som konsolideringen finner sted. Det skal også bemerkes at det er gjenværende løsmasser i rasskråningen innerst i området vest for ny vei og syd for Kattmarkveien 38, Disse massene vil trolig rase ned med tiden. Dette er omtalt i vårt Teknisk notat datert Gjenværende område som kan få en fremtidig anvendelse vil utgjøre et areal på ca m2.

7 NGI Dokumentnr TN Side. 7 7 Anvendelse av området etter vertikaldrenering Avstanden mellom vertikaldrenene vil være bestemmende for tid for rekonsoliderine og for kostnadene. Med en senteraystand på 1,5 m mellom hvert dren, vil det vesentligste av konsolideringen være avsluttet i løpet av 3-5 måneder. For et område på vil dette innebære en kostnad på ca 3-5 millioner (antar 15 m dybde i snitt). Ved å øke senteravstanden til 2,0 m vil kostnadene kunne reduseres til 2,0 2,5 millioner. Konsolideringstiden vil imidlertid derved øke til 5 8 måneder. Et tredje alternativ vil være å begrense installeringen av vertikaldren til der det skal etableres bebyggelse og tekniske anlegg. Dette krever god planlegging allerede på et tidlig stadium. Det er vanskelig å angi konsolideringstiden i skredmasser med stor nøyaktighet. For å få en best mulig kontroll på setningsutviklingen etter installering av vertikaldren, vil vi anbefale at det installeres et antall målepunkter over området for registrering av setninger. Målepunktene kan for eksempel bestå av betongfundament med innstøpt stålrør. Antall målepunkter bør være ca 10. Plasseringen av målepunktene bestemmes på grunnlag av utarbeidet planprogram for området og de foreslåtte grunnundersøkelsene. Når vertikaldrenering er utfort og setningsmålingene viser at deformasjonene er i ferd med å avslutte, kan området benyttes til ulike utbygningsformål: enboligbebyggelse, rekkehus eller også terrassehus/blokk. Tyngre bebyggelse fundamenteres på peler, mens lettere bebyggelse kan fundamenters direkte på grunnen, eventuelt ved bruk av noe lokal grunnforsterkning med kalk/sement peler. Et forhold å ta hensyn til ved direktefundamentering er at organisk materiale kan blitt blandet ned i skredmassene. Dette må kontrolleres og eventuelt masseutskiftes. 8 Anvendelse av området uten vertikaldrenering Den pende naturlige rekonsolideringen i skredmassene kan medføre terrengsetninger i området av størrelse 0,5 til 1,0 m. Setningene vil variere betydelig over området og vil komme i løpet av 5 til 10 år. I løpet av de første 5 til 10 år vil området således være uegnet til enhver form for bebyggelse og for anlegg av tekniske installasjoner. Området er imidlertid stabilt med tanke på fare for glidninger. Således vil området, innenfor begrensningslinjen, egne seg til tilrettelegging som friareal.