Oppdrag: Kyrksætrøra Vår ref.: LJ Side: 1 av 15 Oppdragsgiver: Hemne kommune Rev: 0 Dato:

Transkript

1 STABILITETSVURDERING Oppdrag: Kyrksætrøra Vår ref.: LJ Side: 1 av 15 Oppdragsgiver: Hemne kommune Rev: 0 Dato: Prosjekt nr: Saksbehandler: Lars Johansson Til: Martin Hanssen Dokumentnummer: GEO-SR-001 Kopi: Stabilitetsvurdering LJ/MS GBTh LJ REV DATO BESKRIVELSE UTFØRT KONTROL. GODKJENT Sammendrag Reinertsen AS er engasjert av Hemne kommune for å utføre geotekniske vurderinger med hensyn på stabilitet, i forbindelse med utarbeidelse av et friområde for allmennheten på et nedlagt skipsverftsanlegg på Kyrksætrøra. Reinertsens oppgave er primært knyttet til å vurdere om det planlagte utbyggingstiltaket kan medføre stabilitetsproblematikk i området. Det nye tiltaket som er prosjektert omfatter utskifting av forurensede masser mot sjøkanten, samt en utslaking av kanten ned mot sjøen til en helling lik 1:1.5. Sjøkanten skal etableres med ordnet steinfylling i fronten. Det forutsettes at det etableres et erosjonsmotstandig fundament for dette. Sett fra tidligere vurderinger vil ikke tiltaket i ferdig tilstand øke belastningen på området (det skal ikke fylles opp mer enn det er i dag). Utførte stabilitetsberegninger viser at det eksisterer en potensiell glideflate i siltlaget som ligger direkte under nivå for den planlagte støttemuren/steinfyllingen i fronten av sjøkanten. Beregnet sikkerhetsfaktor mot brudd for denne glideflaten er tilfredsstillende med F 1,5. For siltlaget er det imidlertid beregnet at de planlagte tiltakene vil forårsake en relativ stor horisontalforskyvning (ca. 1 dm), og mindre setninger. Utførte beregninger viser at de planlagte tiltakene kun vil påvirke det øvre laget og ikke påvirkes av, eller påvirke, det dypereliggende leirlaget. Grunnforholdene på tiltaksområdet er tilfredsstillende for det planlagte prosjektet. Den prosjekterte helningen på utslakingen ned mot sjøen vurderes imidlertid som for bratt for tiltaket. Utfra utførte beregninger anbefaler vi at den planlagte skråningshelningen, prosjekteres med en gradient som ikke overskrider 1:2. Visse tiltak må også inkluderes for å redusere forventede forskyvninger og deformasjoner i grunnen. Det anbefales å bygge opp et fundament for støttemuren for å unngå deformasjon i det øvre laget, evt. erstatte deler av det øvre laget med fastere masser, eller å planere det ut. Fundamenteringstiltakene må detaljprosjekteres. Kontoradresse: Fakturaadresse: Telefon: Faks: Organisasjonsnr: REINERTSEN AS REINERTSEN AS (+47) (+47) Lilleakerveien 2C Leiv Eiriksson Senter 0283 OSLO 7492 TRONDHEIM

2 Innhold Sammendrag Innledning Generelle forutsetninger og valg Geoteknisk prosjektering Regelverk Geoteknisk kategori Konsekvensklasse og pålitelighetsklasse (CC/RC) Kvalitetssystem Prosjekterings- og utførelseskontroll Grunnforhold Utførte grunnundersøkelser Topografi og grunnforhold Topografi Grunnforhold Berggrunnsgeologi Grunnvannsstand Parametervalg Effektivspenningsparametere Generelle beregningsforutsetninger Beregningstilfeller Beregninger Beregningsmetoder Stabilitetsberegninger Resultat Vurdering av resultater Materialparametere designverdier Materialfaktor Konklusjon, tiltak og restriksjoner Konklusjoner og tiltak Restriksjoner Referanser Vedlegg...14 Side 2 av 15

3 1. Innledning Reinertsen AS er engasjert av Hemne kommune for å utføre geotekniske vurderinger med hensyn på stabilitet, i forbindelse med utarbeidelse av et friområde på et nedlagt skipsverftsanlegg på Kyrksæterøra i Hemne kommune. Reinertsens oppgave er primært knyttet til å vurdere om det planlagte utbyggingstiltaket kan medføre stabilitetsproblematikk i området. Det nye tiltaket som er prosjektert omfatter utskifting av forurensede masser mot sjøkanten, samt en utslaking av kanten ned mot sjøen til en helling lik 1:1.5. Sjøkanten skal etableres med ordnet steinfylling i fronten. Det forutsettes at det etableres et erosjonsmotstandig fundament for dette. Sett fra tidligere vurderinger vil ikke tiltaket i ferdig tilstand øke belastningen på området (det skal ikke fylles opp mer enn det er i dag). Vurderingene som foreligger i denne rapporten er basert på datarapport fra Reinertsen 1, relevante tidligere utførte grunnundersøkelser på planområdet 2,3,4 og tilgjengelig kartdata fra NGU og Planområdet ligger i sørenden av Hemnefjorden, i umiddelbar nærhet til sentrumsområder på Kyrksætrøra i Hemne kommune. Eiendommene som tidligere ble benyttet av Bugen verft, omfatter gnr/bnr 101/514 og 101/400. De aktuelle tomtene ligger tilnærmet flatt i terrenget. Ifølge kartdata fra NGU består løsmassene på tomteområdet hovedsakelig av tykke morene- og elveavsetninger over fjell. Berggrunnen på planområdet består overordnet av gneis. Utførte undersøkelser indikerer at grunnen i området hovedsakelig består av fyllmasser og kohesjonsjord over leire på kohesjonsjord over fjell. Figur 1. Rød sirkel viser planområdet ved tidligere Bugen verft på Kyrksætrøra i Hemne kommune (kartkilde: Side 3 av 15

4 2. Generelle forutsetninger og valg 2.1 Geoteknisk prosjektering Regelverk Gjeldende regelverk legges til grunn for prosjekteringen, og for geoteknisk prosjektering gjelder dermed: NS-EN : NA:2008 (EC 0) NS-EN : NA:2008 (EC 7) NS-EN : NA:2008 (EC 8) NS-EN : NA:2008 (EC 8) I tillegg og i den grad de er relevante, benyttes følgende veiledninger: TEK 10 7 Sikkerhet mot naturpåkjenninger TEK Konstruksjonssikkerhet NGF s meldinger og SVV s håndbøker ved utførsel av evt. grunnundersøkelser Geoteknisk kategori NS-EN : NA:2008 stiller krav til prosjektering ut fra tre ulike geotekniske kategorier. Valg av kategori gjøres ut fra standardens punkt 2.1. Etter forliggende data forventes ingen risiko for områdestabilitet og prosjektet betraktes som en konvensjonell utgraving, med fundamentering uten unormal risiko. Det velges dermed krav til prosjektering i henhold til geoteknisk kategori 2. Dette innebærer at prosjekteringen bør omfatte kvantitative geoteknisk data og analyser for å sikre at de grunnleggende kravene blir oppfylt Konsekvensklasse og pålitelighetsklasse (CC/RC) NS-EN : NA:2008 definerer byggverks plassering med hensyn til konsekvensklasse og pålitelighetsklasse (CC/RC). Konsekvensklassen er behandlet i standardens tillegg B (informativt), mens veiledende eksempler på klassifisering av byggverket i pålitelighetsklasser er vist i nasjonalt tillegg NA (informativt), tabell NA.A1(901). For det aktuelle prosjekt velges geotekniske arbeider plassert i pålitelighetsklasse 1, dvs. arbeidene knyttes til tabellens klassifisering for båtnaust, brygger for sport og fritid etc Kvalitetssystem NS-EN : NA:2008 krever at ved prosjektering av konstruksjoner i pålitelighetsklasse 2, 3 og 4 skal et kvalitetssystem være tilgjengelig, og at dette systemet skal tilfredsstille NS-EN ISO 9000-serien for konstruksjoner i pålitelighetsklasse 4. Vårt system oppfyller sistnevnte, hvilket gjør at krav for pålitelighetsklasse 2 og 3 er oppfylt Prosjekterings- og utførelseskontroll NS-EN : NA:2008 gir føringer for krav til omfang av prosjekteringskontroll og utførselskontroll avhengig av pålitelighetsklassen. Dette innebærer i henhold til tabell NA.A1(902) og NA.A1(903) at det for prosjekteringskontroll og utførelseskontroll av geotekniske arbeider kan forutsettes kontrollklasse N (normal). Side 4 av 15

5 For prosjekteringen gjelder at det utføres grunnleggende kontroll (egenkontroll) og sidemannskontroll (kollegakontroll). For utførsel utføres basis kontroll og i tillegg intern systematisk kontroll. 4 Grunnforhold 4.1 Utførte grunnundersøkelser Supplerende geotekniske grunnundersøkelser ble utført på aktuelle deler av tomten den 1. og 2. desember 2014, av Romerike Grunnboring AS. Grunnundersøkelsene inkluderte 22 totalsonderinger og 3 prøveserier. Boringene ble systematisk utført etter eksisterende borplan, på innmålte punkter i tre N-S-orienterte profil på tvers over tomten. Utførte boringer viser dybde til antatt fjell og sediment type under terrengnivå (se datarapport for detaljer). Resultater fra utførte grunnundersøkelser indikerer at løsmassemektigheten varierer fra 14,21 m til > 41,88 m over antatt fjell på tomten. Løsmassene består hovedsakelig av fyllmasser, finstoffrike morenemasser og sand- og grusmasser. De dypeste totalsonderingene ble utført langs sjøkanten i midtre deler av det undersøkte planområdet. Utførte grunnundersøkelser for prosjektet er presentert i GEO-R-001, datert Det er i tillegg, som avtalt, benyttet resultater fra tidligere utførte undersøkelser på planområdet. En oppsummering av aktuelle tidligere rapporter som er benyttet i denne vurderingen er presentert i tabell 1. Tabell 1. Tidligere utførte undersøkelser ved Bugen verft. Årstall Firma Rapportnavn Rapportnummer 1978 Kummeneje Kyrksæterørens Skipsverft. Grunnundersøkelse for o.2917 ny slipp. Orienterende grunnundersøkelse for kaier Norconsult Geoteknisk betenkning vedr. Bugen verft, Notat Notat nr Norconsult HOB tomta Kyrksæterøra, Grunnundersøkelser, Geoteknisk datarapport RIG1 4.2 Topografi og grunnforhold Topografi Området har en tilnærmet flat topografi med noen småkuperte innfylte områder sør på tomten, og ligger for det meste på kote til Det største høydedraget på planområdet skyldes trolig tilkjørte masser fra innfyllingen av området på slutten av 70-tallet. Terrenget på byggetomten flater ut i sentrale deler av tomten, hvor et tilnærmet flattliggende område dominerer. Planområdet er avgrenset av Hollaveien i vest og Hemnefjorden i øst. Eiendommene har adkomst både fra sør og nord. Kart over området er vist i figur 2. Side 5 av 15

6 Figur 2. Kart over Kyrksætrøra. Rød sirkel markerer planområdet (kartkilde: Grunnforhold Kvartærgeologisk kart over området indikerer at løsmassene består av tykk morene og elveavsetninger (figur 3). Løsmassemektigheten er generelt stor. Tolkede jordprofiler fra planområdet viser at oppbyggingen av løsmassene på planområdet varierer noe, men at de samlet generelt kan beskrives som et 4- lags system. Profilene består generelt av et øvre siltlag på friksjonsjord på bløt leire på friksjonsjord. Se figur 6 (beregningsmodell) for illustrasjon av den tolkede lagdelingen. På land er både siltlaget og friksjonsjorden faste. Ut i mot sjøen er siltlaget bløtere. Side 6 av 15

7 Figur 3. Løsmassekart. Planområdets beliggenhet er indikert med rød sirkel (kartkilde: Marin grense i Kyrksætrøra ligger på 129 m o.h., planområdet ligger under denne grensen. I følge registrert data på NVE sitt skredatlas, er det ikke rapportert om tidligere skredhendelser på, eller i umiddelbar nærhet til planområdet (figur 4). Figur 4. Registrerte skredhendelser i området. Planområdet er markert med rød sirkel (kartkilde: Side 7 av 15

8 4.2.3 Berggrunnsgeologi Berggrunnen på planområdet består ifølge tilgjengelige kartdata fra NGU av gneiser og metasandstein (figur 5). Laveste nivå til fjell på planområdet er registrert ved totalsonderinger på kote -11,41. Figur 5. Berggunnskart (1: ), rød sirkel indikerer beliggenheten til planområdet (kartkilde: Grunnvannsstand Grunnvannsstand ble ikke registrert under grunnundersøkelsene. Hydrogeologisk sett ligger området i utstrømmingssonen for en grunnvannsstrøm fra et lokalt nedslagsfelt i skråningen sørvest. Grunnvannet strømmer i de grovere sedimentene oppå den tette morenen. I sjønære deler av tomten er grunnvannet påvirket av tidevannsfluktasjoner 10. For utførte beregninger er det antatt at grunnvannet følger havnivå. 5 Parametervalg 5.1 Effektivspenningsparametere For ferdigtilstanden (permanentfasen) forutsettes det at kravene til minste beregningsmessige partialfaktor tilfredstilles med γm 1,25 for drenert effektivspenningsanalyse og γm 1,4 for totalspenningsanalyse Generelle beregningsforutsetninger Det er utført beregninger for å vurdere sikkerheten mot utglidning for permanentsituasjonen etter planlagt tiltak. Beregninger er utført med hensyn på å vurdere beregningsmessig sikkerhet for langtidstilstanden. I langtidstilstanden antas jorden på tiltaksområdet å oppføre seg drenert. Kun drenert analyse har blitt utført Side 8 av 15

9 6 Beregningstilfeller Det er tidligere utrykt bekymringer med hensyn på stabiliteten til området ned mot sjøen. Stabilitetsberegningen i denne rapporten tar hensyn på om det planlagte tiltaket kan medføre risiko for belastningsinitierte utglidningshendelser, samt risiko for forverring av eksisterende stabilitetsforhold. For planområdet vurderer vi oppfylling som det mest kritiske med hensyn på stabiliteten. Med bakgrunn i tiltakets omfang vurderer vi det som tilstrekkelig å utføre stabilitetsberegninger på ett antatt kritisk profil, A-A. I følge planskissen til Norconsult er det kun på dette området at eksisterende terreng skal fylles opp. Vurderte beregningsprofiler i hensyn til tilsendt landskapsplan og planskisse 12, er vist i vedlegg 1. Stabiliteten er kontrollert for fylling etter terrenginngrep, inklusiv vekt fra støttemuren. Det er valgt å beregne for fremtidig geometri med drenert effektivspenningsanalyse (cf-analyse). 7 Beregninger 7.1 Beregningsmetoder Som grunnlag for beregning av risiko for utglidning er det utført stabilitetsberegninger. Styrkeparameterene som er benyttet i stabilitetsberegningene er basert på tolkning av utførte grunnundersøkelser, dels avledet av andre geotekniske parametere og dels basert på erfaringstall. Erfaringsverdier er skjønmessig vurdert bl.a. på grunnlag av Statens vegvesens Håndbok V Tabell 2 gir en oppsummering oppsummerer hvilke parametere som er benyttet i stabilitetsberegningene. Krav til sikkerhetsfaktor vurderes til F 1,5 for permanenttilstanden. Tabell 2. Materialparametere Snitt Jordtype Romvekt (kn/m 3 ) Drenert styrke c' f( ) C (kpa) Silt Øvre friksjonsjord A-A Leire Nedre friksjonsjord Fyllmasser Stabilitetsberegninger Beregningene er utført i beregningsprogrammet Plaxis 2D. Programvaren tillater beregning av sikkerhetsfaktor mot brudd og størrelsen på forskyvninger og deformasjoner. For beregningene er det forutsatt direkte fylling i sjøkanten. Beregningsmodell for snitt A-A (Vedlegg 1) er vist i figur 6. Side 9 av 15

10 I Belastning fra bygg II Belastning fra veger III- Belastning fra oppfylling Figur 6. Modellen som er benyttet i stabilitetsberegningene. 7.3 Resultat Utførte beregninger viser at området oppnår tilfredsstillende stabilitet for det prosjekterte tiltaket. Det bløte leirlaget som det i utgangspunktet ble fremmet bekymring for, ligger for dypt til at det vil påvirkes av det prosjekterte tiltaket. Beregningsresultatet er presentert i figur 7. Med utgangspunkt i antatte forhold og materialparametere er det beregnet en sikkerhetsfaktor mot brudd, F c = 1,55, hvilket er en tilfredsstillende størrelse. Stabilitetsberegningene indikerer at det eksisterer en potensiell glideflate i siltlaget som ligger direkte under nivået for den planlagte støttemuren/steinfyllingen i fronten av sjøkanten (figur 7). Beregnet sikkerhetsfaktor mot brudd for denne glideflaten er tilfredsstillende med F 1,5. For siltlaget er det imidlertid beregnet at de planlagte tiltakene vil forårsake en relativ stor horisontalforskyvning (ca. 1 dm), og mindre setninger. Utførte vurderinger viser at de planlagte tiltakene kun vil påvirke det øvre laget og ikke påvirkes av, eller påvirke, det dypereliggende leirlaget. Beregningene viser imidlertid at store forskyvninger/deformasjoner kan forventes. Beregnede horisontalforskyvinger er i størrelsen 0,15 à 0,2 m for støttemuren. Deformasjonene kan sannsynligvis begrenses gjennom en god fundamentering av støttemuren, f eks. ved utskiftning av siltige masser med sprengstein under støttemuren og et stykke ut i sjøen. En passende skråningshelling må benyttes, denne må ikke være brattere enn 1:2. Side 10 av 15

11 Figur 7. Kritisk glideflate ved stabilitetsberegning, lokalt i det øvre siltlaget. Beregnet sikkerhetsfaktor mot brudd er F c =1,55 8 Vurdering av resultater 8.1 Materialparametere designverdier Ved beregninger med finite elemente programmer som PLAXIS benyttes vanligvis karakteristiske verdier for styrke i jordmaterialet, da dette gir den mest korrekte indikasjonen på oppførselen mellom jord og konstruksjon (dvs. i bruksgrensetilstanden). Beregninger er utført for det snittet som er mest kritisk med hensyn til stabilitet, seksjon A-A, som ligger i området hvor de mest omfattende fyllingene er prosjektert. Det påpekes at eldre datagrunnlag har blitt benyttet som supplement til vurderingsgrunnlaget som ligger til grunne for de utførte beregningene Bunnprofil er hentet fra Kummenejes rapport 6, da våre grunnundersøkelser ikke inkluderte utførelse av totalsonderinger i området som ligger i sjøen. Med utgangspunkt i antatte forhold og materialparametere er det beregnet en tilfredsstillende sikkerhetsfaktor mot brudd (F c = 1,55). 8.2 Materialfaktor Materialfaktorer er vurdert som tillstrekkelige for bergningstilfellet. 9 Konklusjon, tiltak og restriksjoner 9.1 Konklusjoner og tiltak Det nye tiltaket som er prosjektert omfatter utskifting av forurensede masser mot sjøkanten, samt en utslaking av kanten ned mot sjøen til en helling lik 1:1.5. Denne helningen er vurdert som for bratt for tiltaket, se kap 9.2 for anbefalinger. Sjøkanten skal etableres med ordnet steinfylling i fronten. Det forutsettes at det etableres et erosjonsmotstandig fundament for dette. Sett fra tidligere vurderinger vil ikke tiltaket i ferdig tilstand øke belastningen på området (det skal ikke fylles opp mer enn det er i dag). Utførte vurderinger viser at de planlagte tiltakene kun vil påvirke det øvre laget og ikke påvirkes av, eller påvirke, det dypereliggende leirlaget. Side 11 av 15

12 Beregningsmodellene viser at det eksisterer en potensiell glideflate i siltlaget som ligger direkte under nivå for den planlagte støttemuren/steinfyllingen i fronten av sjøkanten. Beregnet sikkerhetsfaktor mot brudd for denne flaten er tilfredsstillende, men det imidlertid beregnet at de planlagte tiltakene vil forårsake en relativ stor horisontalforskyvning (ca. 1 dm), og mindre setninger. Visse tiltak må inkluderes for det øvre siltlaget i sjøkanten, for å unngå horisontalforskyvninger og setninger i forbindelse med etablering av støttemuren/steinfyllingen. Det anbefales å bygge opp et fundament for støttemuren for å unngå deformasjon i det øvre laget, evt. erstatte deler av det øvre laget med fastere masser eller å planere det ut. Fundamenteringstiltakene må detaljprosjekteres. 9.2 Restriksjoner Det nye tiltaket som er prosjektert omfatter utskifting av forurensede masser mot sjøkanten, samt en utslaking av kanten ned mot sjøen til en helling lik 1:1.5. Denne helningen vurderes som for bratt for tiltaket. Utfra utførte beregninger anbefaler vi at den planlagte skråningshelningen må prosjekteres med en helning som ikke overskrider 1:2. Det presiseres at utførte vurderinger er basert på utførte undersøkelser, supplert med data fra tidligere utførte grunnundersøkelser på planområdet. Datagrunnlaget med hensyn på undersøkelsespunkter i sjøen er begrenset, og derfor kan ikke bunnprofilet fastsettes presist. Bunnprofilene som er angitt i Kummeneje sin rapport fra 1978 kan ha endret seg noe frem til dagens forhold. Vi presiserer at informasjonen som er gitt i utført beregning strengt tatt kun er gyldig for beregnet snitt, lokale variasjoner vil kunne forekomme. Undersøkte posisjoner er plassert med en viss avstand fra hverandre, og avvik i grunnforholdene i områdene rundt og mellom de undersøkte posisjonene kan ikke utelukkes. Side 12 av 15

13 10 Referanser [1] Reinertsen, 2015., GEO-R-001-Rev00, datert [2] Kummeneje, 1978., Kyrksætrørens skipsverft. Grunnundersøkelse for ny slipp. Orienterende grunnundersøkelser for kaier., o.2917 [3] Norconsult, 2013 (a)., Geoteknisk betenkning vdr. Bugen verft., notat 1 datert [4] Norconsult 2014, HOB tomta Kyrksætrøra, Grunnundersøkelser, geoteknisk datarapport, Rapport nr RIG1 [5] Miljøverndepartementer, LOV nr. 71 Lov om planlegging og byggesaksbehandling (plan- og bygningsloven) 2008 [6] Direktoratet for byggkvalitet, Veiledning om byggesak [7] Kommunal- og regionaldepartementet, FOR nr 488 Forskrift om byggesak, 2010 [8] NS-EN 1990:2002+NA:2008+A1:2005+NA:2010 Eurokode: Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner [9] NS-EN :2004+NA:2008 Eurokode 7:Geoteknisk prosjektering. Del 1: Allmenne regler [10] Miljøgeologi, 1997., Miljøgeologiske undersøkelser Bugen verft- Kyrksætrøra., [11] Statens vegvesen, 2014, Håndbok N200 Vegbygging [12] Norconsult, 2013, Landskapsplan og prinsippskisse, Oppdragsnummer Flyfoto ( Områdekart ( Løsmassekart ( Berggrunnskart ( Side 13 av 15

14 Vedlegg 1: Beregningsprofiler Side 14 av 15

15 Hemne kommune Grunnundersøkelser Kyrksætrøra Tegning 01 Boreplan AÖ GBTh GBTh : _017 V201 m P:\RE_OSL\PROSJEKT\14\2795_017_Kyrksæterøra\Atakan\Cad\G\Ritdef\Kyrksaetrøra.dwg, 1:1, :24, Atakan Özay