Notat Fv.714 Bjørnli Bergkrysset 3.parts kontroll SINTEF Byggforsk Postadresse: Postboks 4760 Sluppen 7465 Trondheim Sentralbord: 73593000 Telefaks: 73595340 byggforsk@sintef.no http://www.sintef.no/byggforsk/ Foretaksregister: NO 948007029 MVA SAKSBEHANDLER / FORFATTER Stein Olav Christensen BEHANDLING UTTALELSE ORIENTERING ETTER AVTALE GÅR TIL Hermann Bruun, Statens vegvesen x DATO 2012 06 29 GRADERING Åpen 1 Bakgrunn Fv.714 skal utbedres med en 3 km lang ny vegstrekning utenom tettstedet Krokstadøra (Figur 1-1). Statens vegvesen har i henholdt til Eurocode 7 klassifisert store deler av strekningen til konsekvensklasse CC2, men for profil 24200-24400 er vegen klassifisert til konsekvensklasse CC3 fordi det er innslag av sensitiv/kvikk leire. Nødvendig materialkoeffisient er m 1.5 både for totalspenningsanalyse (su) og effektivspenningsanalyse (a) for denne del av vegen. På resten av prosjektet (ekskl. bruene) er kravet m 1,5 for totalspenningsanalyse (s u ) og m 1,4 for effektivspenningsanalyse (a). SINTEF Byggforsk har på oppdrag fra Statens vegvesen gjennomført 3.parts kontroll av stabilitet for strekningen profil 24200-24400 som er klassifisert i konsekvensklasse CC3. SINTEF er enig i vurderingen av konsekvensklasser for den nye vegstrekningen for Fv.714. Dette notatet inneholder prosjektinformasjon og foreløpige resultater som underlag for endelig prosjektrapport. SINTEF hefter ikke for innholdet, og tar forbehold mot gjengivelse. 1 av 10
Figur 1-1 Oversiktskart Fv.714 Bjørnli Bergkrysset. 2 av 10
2 Grunnundersøkelser Statens vegvesen har utført grunnundersøkelser for ny Fv.714 Bjørnli Bergkrysset, en nesten 3 km lang vegstrekning stort settt i utmark (profil 22050-24860). Det er også tidligere utført grunnundersøkelser på denne strekningen (rapport nr.2007092509-1) som er tatt inn SVVs nåværende rapport. Grunnundersøkelsen utført 2011/2012 omfatter omkring 130 nye sonderinger og prøvetakinger i ca 20 punkt. Et utsnitt av plankart med grunnundersø økelser for profil 24200-24600 er vistt i Figur 2-1. Figur 2-1 Plankart med utsnitt av profil 24200-24600 med inntegnede grunnundersøkelser. I notat 2012008277-3 datert 2012-05-22 har SVV tolket et p 0 '-konsolidert CIU-forsøk fra dybde 4.4m. Fra dette forsøket har SVV tolket =22 for enn attraksjon a=8 kpa. Dette forsøket ligger i et lavsensitivt lag med høyere skjærstyrke fra rutineundersøkelser enn for det underliggende lagett med lavere skjærstyrke og høyeree sensitivitet (se Figur 2-2). SINTEF har ikke mottatt informasjon om andre utførte treaksialforsøk, og kan derfor ikke vurdere om det viste treaksialforsøket representerer hele leirlaget. Figur 2-22 Indeksparametere fra hull 879. PROSJEKTNRR / SAK NR 3 av 10
I rapporten er det tolket en CPT i hull 879 som viser laveste skjærstyrke basert på N du -tolking rundt 20 kpa (se Figur 2-3). Det er presentert ulike tolkinger av skjærstyrke for CPTU 879, men det er ikke vist en designlinje på figuren. Det er heller ikke diskutert ADP-forhold i rapporten. SVV har imidlertid valgt å utføre stabilitetsanalyser for en midlere s u =15 kpa, konstant for hele leirlaget. I henhold til tolkningen av CPTU 879 (Figur 2-3) virker dette som en konservativ verdi for gjennomsnittlig skjærstyrke, men det fanger ikke nødvendigvis opp laveste skjærstyrke representativ for en udrenert stabilitetsanalyse (ADP). I stabilitetsanalysene presentert av SVV er det brukt =18 kn/m 3 mens densiteten av opptatte prøver viser at leira har en romvekt > 20 kn/m 3. Romvekten brukt i stabilitetsanalysene til SVV er ikke konservativ. Figur 2-3 Trykksondering (CPTU) fra hull 879. 4 av 10
3 Stabilitet SVV har konsentrert seg om å utføre stabilitetsberegninger i profil 24380. Dette tverrprofilet er vist i Figur 3-1 med planlagt skjæring for vei og utførte grunnundersøkelser. Figur 3-1 Tverrprofil 24380. 5 av 10
Statens vegvesen har vurdert stabilitet og setning for delområdene i / 1/. Beregninger av stabilitet og bæreevne for profil 24180-24400 er vist / 2/. SINTEF Byggforsk har utført analyser av stabilitet med programmet SLIDE for profil 24380. SINTEFs analyser for profil 24380 basert på Tegn.nr.V38 / 1/ viser tilfredsstillende materialfaktor ( m 1.5) både for udrenert og drenert analyse med styrkeparametere og grunnvannstand (GV) som anbefalt av SVV (se Figur 3-2 og Figur 3-3). Figur 3-2 Profil 24380 udrenert analyse med SLIDE lav GV (basert på Tegn.nr.V38). Figur 3-3 Profil 24380 drenert analyse med SLIDE lav GV (basert på Tegn.nr.V38). 6 av 10
SINTEFs analyser for profil 24380 basert på snitt fra SVV i / 2/ viser tilfredsstillende materialfaktor ( m 1.5) både for udrenert og drenert analyse med styrkeparametere og grunnvannstand (GV) som anbefalt av SVV (se Figur 3-4 og Figur 3-5). Det bemerkes at analysene presentert av SVV ikke er fra den antatt mest konservative siden av vegskjæringa. Figur 3-4 Udrenert stabilitetsberegning av SVVs profil 24380 lav GV (basert på snitt i / 2/). Figur 3-5 Drenert stabilitetsberegning av SVVs profil 24380 lav GV (basert på snitt i / 2/). 7 av 10
SINTEFs analyser for profil 24380 basert på Tegn.nr.V38 viser ikke tilfredsstillende materialfaktor ( m <1.5) hverken for udrenert eller drenert analyse med styrkeparametere som anbefalt av SVV og grunnvannstand (GV) i terreng (se Figur 3-6 og Figur 3-7). Figur 3-6 Udrenert stabilitetsberegning av SVVs profil 24380 høy GV (basert på Tegn.nr.V38). Figur 3-7 Drenert stabilitetsberegning av SVVs profil 24380 høy GV (basert på Tegn.nr.V38). 8 av 10
4 Kommentarer og anbefalinger SINTEF Byggforsk har følgende kommentarer: I stabilitetsanalysene presentert av SVV er det brukt =18 kn/m 3 mens densiteten av opptatte prøver viser at leira har en romvekt > 20 kn/m 3. Romvekten brukt i stabilitetsanalysene til SVV er ikke konservativ. SVV har i sine effektivspenningsanalyser brukt effektivspenningsparametere vurdert fra forsøk som ikke nødvendigvis er representativ for leira med lavest skjærfasthet og høyest sensitivitet. SVV har ikke vist designlinje for udrenert skjærfasthet i sin tolking av CPTU fra hull 879. Den udrenerte midlere skjærfastheten s u =15 kpa som er benyttet i stabilitetsanalysene er imidlertid ansett som konservativ av SINTEF Byggforsk, men representerer ikke nødvendigvis laveste skjærstyrke for en udrenert stabilitetsanalyse (ADP). SINTEF savner tolking og sammenstilling av flere CPTU i området hvor også metoder til Lunne og Karlsrud / 3/ er benyttet. SINTEF savner en redegjørelse for hvordan SVV har planlagt å gjennomføre utgraving av skjæringer i kvikke/sensitive leirmasser uten at dette fører til omrøring og utglidninger. Er det behov for tiltak som kalk/sement stabilisering? Det er ikke vist med beregninger hvordan områdestabiliteten er ivaretatt. I områder med masseutskiftning av myr er bæreevnen lav. Det må foretas detaljprosjektering av områder i veglinja som har stor mektighet av masseutskifting av myr for å vurdere om det er nødvendig med støttefyllinger for å ivareta kravet til stabilitet. Stabilitetsberegninger utført av SINTEF for profil 24380 viser at stabiliteten tilfredsstiller kravet til materialfaktor ( m 1.5) dersom grunnvannstanden senkes til OK leire for myrområdene langs veien og at det er et drenssystem for grunnvannssenking langs trauet for Fv.714. Dersom drenering av myra ikke foretas og grunnvannstanden ligger i overflaten av trau og myr viser stabilitetsberegninger utført av SINTEF en materialfaktor m <1.5. 9 av 10
5 Referanser / 1/ SVV(2012): "Geoteknikk. Fv. 714 Bjørnli Bergkrysset". Rapport Nr. 2012008277-2 datert 2012-05-11. / 2/ SVV(2012): "Fv 714 Bjørnli Bergkrysset. Stabilitet og bereevne profil 24180-24400". Notat datert 2012-05-22. / 3/ Karlsrud, K., Lunne, T., Kort, D. A. and Strandvik, S. (2005): CPTU correlations for clays. International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 16. Osaka 2005. Proceedings, Vol. 2, pp. 693-702. 10 av 10