E18 Rugtvedt - Dørdal Hæhre prosj.nr: 401 Prosj.nr: A085272 Dok.nr: Tittel: TEKNISK NOTAT RIG-31 Hydal bru, P3150-3450 Dato: Fra: Til: Utarbeidet av: 2017-09-04 COWI AS Hæhre AS COWI AS Rev. Dato Beskrivelse Utført: Kontrollert: 0.1 2017-11-08 1. utgave KACA/ ADRI RERA Hæhre Entreprenør AS Hæhre Entreprenør AS Postboks 279 Postboks 73 1301 Sandvika Org. nr.: NO 986 420 010 MVA 3370 Vikersund Tlf: 90 98 14 60 www.akh.no Tlf: 90 98 14 60 Fax: 66 85 81 55 Fax: 32 78 14 70
Prosj. nr Dok. Nr Prosjekt Tema Undertittel Side: 2
HÆRHE ENTREPRENØR AS, E18 RUGTVEDT - DØRDAL HYDAL BRU, P3150-3450 INNLEDENDE VURDERINGSNOTAT OMRÅDESTABILITET ADRESSE COWI AS Karvesvingen 2 Postboks 6412 Etterstad 0605 Oslo TLF +47 02694 WWWcowi.no INNHOLD 1 Innledning 2 1.1 Generelt 2 2 Grunnforhold 2 2.1 Generelt 2 2.2 Geotekniske forhold (løsmasser) 2 2.3 Poretrykksfordeling 3 3 Stabilitetsforhold 4 3.1 Grunnlag for stabilitetsvurderinger 4 3.2 Stabilitetsvurderinger 4 4 Anbefalt løsning 6 5 Referanser 7 TEGNINGSLISTE 001 Tiltaksplan ved heving av bekkeløp, alternativ 1 002 Omtrentlig omfang KS-stabilisering, alternativ 2 VEDLEGGSLISTE 1 Stabilitetsberegninger 2 Kvalitetssikringsskjema OPPDRAGSNR. A085272 DOKUMENTNR. RIG-31 VERSJON UTGIVELSESDATO BESKRIVELSE UTARBEIDET KONTROLLERT GODKJENT 0.1 08.11.2017 KACA/ADRI RERA RERA http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/RIG-031- Områdestabilitet Hydal/NOT-RIG-31_Hydal bru.docx
2 INNLEDENDE VURDERINGSNOTAT 1 Innledning 1.1 Generelt Foreliggende notat inneholder innledende vurderinger av løsninger for å sikre tilstrekkelig områdestabilitet rundt Hydal bru, K110 profil P3150-3450. Formålet med foreliggende notat er å presentere de aktuelle geotekniske utfordringer med områdestabiliteten, samt fremskaffe et beslutningsgrunnlag for kunden for valg av endelig løsning. Notatet presenterer ulike muligheter for å sikre tilstrekkelig områdestabiliteten. Fordeler og ulemper med løsningene er belyst. 2 Grunnforhold For mer informasjon om geotekniske og geologiske samt hydrogeologiske forhold henvises det til NOT-RIG-030. 2.1 Generelt Figur 1 viser et utsnitt av borplan V105 med utførte feltundersøkelser i området. Figur 1: Utsnitt fra borplan V105. 2.2 Geotekniske forhold (løsmasser) Løsmassene i dalføret består stedvis av et fastere topplag av silt og/eller leire med en mektighet på 1-3 m over middels fast til bløt siltig leire av varierende mektighet. Løsmassene er iht. NVE 7/2014 definert som sprøbruddsmateriale, dvs. omrørt skjærstyrke < 2 kpa og sensitivitet > 15. Det er ikke truffet kvikkleire i utførte borhull. http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/RIG-031- Områdestabilitet Hydal/NOT-RIG-31_Hydal bru.docx
INNLEDENDE VURDERINGSNOTAT 3 I underkant av det siltig leirlaget er det påtruffet friksjonsmasser/oppsprukket berg. Sondering C601, utført rett ved akse 4, viser forekomst av friksjonsmasser med en mektighet på 8-12 m. Det er generelt registrert store variasjoner i løsmassemektighet og dybde til berg. 2.2.1 Laginndeling Laginndeling benyttet i stabilitetsanalysene er vist i Figur 2. Tørrskorpe Leire Sensitiv/sprøbruddsmaterialer Friksjonsmasser/oppsprukket berg Antatt berg Figur 2: Laginndeling benyttet i stabilitetsanalysene. 2.3 Poretrykksfordeling Installerte poretrykksmålere i området fremgår av Tabell 1. Tabell 1: Oversikt over vannstands- og poretrykksmålere. *Snittverdi av trykknivå. Borhull Terrengkote Type Spissdybde / kote Trykknivå* 6005 +42,16 Hydraulisk PZ 2,5 m / +39,66 +41,66 Hydraulisk PZ 4,0 m / +38,16 +41,36 C601 +32,78 Elektrisk PZ 6,0 m / +26,78 +34,33 Elektrisk PZ 11,0 m / +21,78 +34,83 C622 +38,64 Elektrisk PZ 5,0m / +33,64 +38,65 Elektrisk PZ 15,0 m / +23,64 +34,94 Ved utførte stabilitetsanalyser for lengdesnitt L1, L3 og L4 er poretrykksfordelingen gitt av Tabell 1 benyttet. Ved modellering av overnevnte poretrykksfordeling for L2 ble resultatet en områdestabilitet F=0,65-0,70. Det er derfor benyttet en hydrostatisk fordeling som gir en områdestabilitet F 1,0 i udrenert og drenert situasjon. http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/RIG-031- Områdestabilitet Hydal/NOT-RIG-31_Hydal bru.docx
4 INNLEDENDE VURDERINGSNOTAT 3 Stabilitetsforhold 3.1 Grunnlag for stabilitetsvurderinger Det er påtruffet sprøbruddsmaterialer i grunnen. Stabilitetsforholdene må derfor vurderes og dokumenteres i alle faser; dagens situasjon, anleggsfasen og permanentfase. Både lokal og områdestabilitet skal dokumenteres og skal ha tilstrekkelig sikkerhetsnivå. Faren for områdeskred må utredes iht. NVE-veileder og håndbok V220. Kravene gitt her gjelder for alle områder der det enten bygges i kvikkleire/sprøbuddsmateriale eller for områder som er i faresonen til å bli berørt av et eventuelt skred. Dette innebærer en vurdering av alle skråninger hvor et skred kan utløses og forplante seg inn i tiltaksområdet. For informasjon om fastsettelse av parametere henvises det til parameterrapport RIG-32. 3.2 Stabilitetsvurderinger Resultater fra utførte stabilitetsvurderinger i lengdesnitt L1, L2, L3 og L4 er vist i vedlegg 1. Figur 3 viser plassering av lengdesnittene. Figur 3: Plassering av lengdesnitt L1, L2, L3 og L4. Stabilitetsberegninger for lengdesnitt L1 viser tilstrekkelig sikkerhet av skråninger i dalføret ved planlagt bru. http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/RIG-031- Områdestabilitet Hydal/NOT-RIG-31_Hydal bru.docx
INNLEDENDE VURDERINGSNOTAT 5 Øvrige beregninger (skråninger utenfor bruområdet) viser for lav sikkerhet i dagens tilstand. Lengdesnitt L4, sør for planlagt bru, indikerer behov for en slak motfylling på 0,5 m eller terrengavlastning tilsvarende samme omfang. Nord for planlagt bru er det behov for geotekniske tiltak i større omfang. To løsninger blir gjennomgått i det følgende. 3.2.1 Alternativ 1: Heve bekkeløpet (åpen grøft) Alternativ 1 innebærer heving av dagens bekkeløp til ulike kotehøyder med sprengstein, se tegning 001. Fremtidig bekkeløp vil være en åpen grøft. Da følgende alternativ ansees som små terrenginngrep åpner regelverket for prosentvis forbedring ref. [1]. Figur 4 viser en skisse av tiltaket. Figur 4: Skisse av ombygging og sikring av omlagt bekkeløp. Fordeler: Relativt enkel anleggsgjennomføring. Permanent sikring. Regelverket åpner for prosentvis forbedring ved dokumentasjon av områdestabilitet, dvs. mildere krav til sikkerhet. Lokalt terrenginngrep. Overskuddsmasser kan benyttes. Metoden er tidligere praktisert med gode resultater av NVE. Ulemper: Hevning av bekken må godkjennes av relevante myndigheter som kan ta ukjent tid. http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/RIG-031- Områdestabilitet Hydal/NOT-RIG-31_Hydal bru.docx
6 INNLEDENDE VURDERINGSNOTAT 3.2.2 Alternativ 2: Kalksement stabilisering Alternativ 2 innebærer kalksementstabilisering i et ca. omfang gitt av tegning 002. Før kalksement stabiliseringen kan påbegynne må bekken legges i rør og bekkeløpet fylles opp. Skråningsstabiliteten for dagens situasjon står med en sikkerhet på F=1,0 (teoretisk rasvinkel), som tvilsomt tåler en anleggslast på toppen av skråningen uten tiltak i bunnen av dalen. Da overnevnte alternativ ansees som et stort terrenginngrep krever regelverket en sikkerhet på F=1,5 i anleggssituasjon og F=1,4 i permanent situasjon. Fordeler: Terrengformasjonen kan etter anleggsfasen tilbakeføres til dagens formasjon. Har positiv effekt på områdestabiliteten. Ulemper: Bekken må midlertidig legges i rør i anleggsfasen. Omfattende oppfylling av dagens bekkeløp for å sikre tilstrekkelig stabilitet i anleggsfasen. Sikkerhet på F=1,5 må dokumenteres i anleggsfasen. Sikkerhet på F=1,4 er påkrevet for permanent situasjon. KS-stabilisering i hensynssone, kan generere slam. Tiltak utenfor regulert område. Økt omfang av prosjektering og nødvendig herdetid av KS-pelene. Artesisk poreovertrykk i grunnen krever ekstra oppmerksomhet under utførelse. KS-stabilisering vurderes som en omfattende og kostnadstung metode i dette tilfellet. 4 Anbefalt løsning Ved å ta hensyn til anleggsgjennomføring og anleggstid anbefales alternativ 1. Dette innebærer heving av dagens bekkeløp i ulik omfang med sprengstein, se tegning 001 og Figur 4 for skisse. Tiltaket er utført langs andre bekkedrag og er vel praktisert og dokumentert. Alternativ 2 innebærer store og kostnadstunge midlertidige og permanente inngrep som krever en betydelig lenger anleggstid og mer krevende anleggsgjennomføring. COWI anbefaler ikke denne løsningen. http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/RIG-031- Områdestabilitet Hydal/NOT-RIG-31_Hydal bru.docx
INNLEDENDE VURDERINGSNOTAT 7 5 Referanser [1] Statens vegvesen, Geoteknikk i vegbygging, Håndbok V220, 2010 [2] NVE Veileder 7/2014, Sikkerhet mot kvikkleireskred, 2014 http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/RIG-031- Områdestabilitet Hydal/NOT-RIG-31_Hydal bru.docx
Kote + 32 Kote + 31 1:6.5 1:1,5 1:1,5 Oppfylling tilpasses fjell i dagen. Oppfylling, 5-6 m ca. 2 m L2 Bunn, dagens bekk: kote ca.+ 26-27 Kote + 33.5 1:1.5 1:1.5 Oppfylling, 2 m ca. 0.5 m Bunn, dagens bekk: kote + 31.5 L3 L1 Kote + 37 1:3.5 L4 Oppfylling, 1 m Bunn, dagens bekk: kote + 32 Tiltaksplan Områdestabilitet KACA RERA 001
Kalksement Avgrensning Kalksement Områdestabilitet KACA RERA 002
STABILITETSBEREGNINGER VEDLEGG 1 http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
2 STABILITETSBEREGNINGER 1 Resultater Lengdesnitt Beregning Analyse Sikkerhetsfaktor γ M for kritisk skjærflate Kommentar 1 BP1: Dagen situasjon BP2: Dagens situasjon BP1: Dagens situasjon ADP >1,40 OK områdestabilitet a-ϕ >1,40 OK områdestabilitet ADP 1,00 Dårlig områdestabilitet BP2: Dagens situasjon a-ϕ 1,00 Dårlig områdestabilitet Alternativ 1 BP3: Bekk i grøft ADP 1,22 OK områdestabilitet* Alternativ 1 BP4: Bekk i grøft a-ϕ 1,27 OK områdestabilitet* 2 Alternativ 2 BP5: Midlertidig oppfylling med bekk i rør og 1,5 m terrengavlastning ADP >1,50 OK områdestabilitet Alternativ 2 BP6: Midlertidig oppfylling med bekk i rør og 1,5 m terrengavlastning a-ϕ >1,50 OK områdestabilitet Alternativ 2: BP7: Installasjon av KS ADP >1,40 OK områdestabilitet Alternativ 2: BP8: Installasjon av KS a-ϕ >1,40 OK områdestabilitet (Dårlig lokal stabilitet) 3 BP1: Dagens situasjon ADP 1,32 BP2: Dagens situasjon a-ϕ >1,40 Dårlig områdestabilitet OK områdestabilitet Alternativ 1: BP3: Bekk i grøft og motfylling ADP >1,40 OK områdestabilitet http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
STABILITETSBEREGNINGER 3 4 BP1: Dagens situasjon ADP >1,40 BP2: Dagens situasjon a-ϕ 1,24 BP3: Slak motfylling 1 m a-ϕ 1,41 * Prosentvis forbedring OK områdestabilitet Dårlig områdestabilitet OK områdestabilitet 2 Lengdesnitt 1 2.1 Dagens situasjon Totalspenningsbasis: Effektivspenningsbasis: http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
4 STABILITETSBEREGNINGER 3 Lengdesnitt 2 3.1 Dagens situasjon Totalspenningsbasis: Effektivspenningsbasis: http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
STABILITETSBEREGNINGER 5 3.2 Alternativ 1: Bekk i grøft Totalspenningsbasis: Effektivspenningsbasis: http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
6 STABILITETSBEREGNINGER 3.3 Alternativ 2: Kalksement anleggsfase. Terrengavlastning og midlertidig bekk i rør med oppfylling Totalspenningsbasis: Effektivspenningsbasis: http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
STABILITETSBEREGNINGER 7 3.4 Alernativ 2: Kalksement Permanent fase. Totalspenningsbasis: Effektivspenningsanalyse: http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
8 STABILITETSBEREGNINGER 4 Lengdesnitt 3 4.1 Dagens situasjon Totalspenningsanalyse: Effektivspenningsanalyse: http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
STABILITETSBEREGNINGER 9 4.2 Alternativ 1: Bekk i grøft med motfylling Totalspenningsanalyse: http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
10 STABILITETSBEREGNINGER 5 Lengdesnitt 4 5.1 Dagens situasjon Totalspenningsbasis: Effektivspenningsbasis: http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
STABILITETSBEREGNINGER 11 5.2 Slak motfylling Effektivspenningsbasis: http://projects.cowiportal.com/ps/a085272/documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/Stab. beregninger/06.11.2017_stab. beregninger, Hydal.docx
K V A L I T E T Dato 20.11.17 Vedlegg 4 KVALITETSSIKRINGSSKJEMA Oppdragsnr: A085272 Hydal bru - områdestabilitet, P3100-3500 GEOTEKNISK PROSJEKTKONTROLL: Geoteknisk kontroll i henhold til NS-EN 1997 Kontroll type: Firma: Sign: Dato: Godkjent Egenkontroll Sidemannskontroll Uavh./utvidet prosjekteringskontroll COWI AS Rezhin Rauf COWI AS Kunal Chadha Andreas Elkjær Riis COWI AS Rezhin Rauf Rambøll 17.11.2017 17.11.2017 17.11.2017 Kommentarer til prosjektkontrollen (Uavh./utvidet prosjekteringskontroll): COWI AS Http://projects.cowiportal.com/ps/A085272/Documents/03 Prosjektdokumenter/3.0 Fagområder/Geoteknikk/06 Notater og rapporter/område 60 - Hydal/RIG-031- Områdestabilitet Hydal/KS-skjema_signert.docx Side 1 av 1