Geoteknisk vurdering av traséalternativer 1 Innledning Statens vegvesen planlegger ny E6 mellom Selli Asp Trøa i Steinkjer kommune. Basert på kommunedelplan 2012 ble det bestemt videre utredning av alternativ A3, som går øst for Rungstadvatnet, gjennom Asphaugen sentrum og videre nordover mot eksisterende E6 ved Trøa. Prosjektet planlegges med fjellskjæring, tunnel og vil gå gjennom områder med mektige myravsetninger og kvikkleire/sprøbruddmateriale. I reguleringsplanen ble det i geoteknisk rapport foreslått tiltak enten i form av myrbru, pelet fylling eller evt. kalk-sement-stabilisering av de bløte områdene. På grunn av høye kostnader og stort omfang av stabiliserende tiltak, er det bedt om å gjøre en tilleggsutredning og en optimalisering av valgt trase, dvs. alternativ A3. I tillegg er det bedt om å utrede en alternativ trase, alternativ D2, øst for Asphaugen sentrum. Foreliggende notat skal være grunnlag for anslag og for videre valg av veialternativ. Notatet redegjør for behov og omfang av nødvendige geotekniske tiltak, og gir i tillegg et estimat av kostnader for begge alternativene. Estimerte kostnader er basert på overslagspriser fra lignende prosjekt. Rev01: Etter en endring av planlagt løsning for lokalvegsystem med tilknytning mellom Asphaugen og Fv.17 er notatet revidert. Teksten som er revidert/inkludert i notatet er uthevet med kursiv skrift og omfatter i hovedsak kapittel 4.2.2. Rev02: Notatet er revidert etter at foreløpige tegninger for lokalvegen er utarbeidet. Teksten som er revidert/inkludert i notatet er uthevet med understrek og omfatter i hovedsak deler av kapittel 4.2.2. 2 Grunnlag Ved beskrivelse og som grunnlag for videre vurdering, er det tatt utgangpunkt i følgende dokumenter: 416474-1-RIG-RAP-002 Geoteknisk vurdering, datert 30.01.2015 [1] 416474-1-RIG-RAP-001 Datarapport grunnundersøkelser, datert 17.12.2014 [2] 414812-RIG-RAP-001 Datarapport, datert 18.12.2012 [3] 121611-RIG-NOT-028 Pelet tilløpsfylling Gulltjønn Bru, datert 26.11.2012 [4] I tillegg er supplerende grunnundersøkelser også lagt til grunn for vurderingene. Resultatene av disse grunnundersøkelsene vil bli presentert i en egen datarapport. 3 Beskrivelse av alternativene En oversikt over plassering av alternativene og inndeling av parseller er vist i figur 3-1 under. 416474-1-RIG-NOT-001 1. september 2015 / Revisjon 02 Side 2 av 8
Geoteknisk v urdering av trasé alternativer Figur 3-1 Forslag inndeling av alternativene A3 og D2 Alternativ A3 er inndelt i tre parseller. Vegen planlegges med to åpne bergskjæringer og traséen planlegges gjennom sentrum av Asphaugen. Alternativ D2 er inndelt i to parseler og planlegges med é n tunnel og é n bergskjæring. Traséen planlegges øst for Asphaugen sentrum. Parsell A3-3 er lik for begge alternativene. I videre kapitler følger en beskrivelse av parsellene. Alternativ A3, veglinje 12000 3.1.1 Parsell A3-1, PR. 0-1250 Parsell A3-1 går fra Sneve og avslutter etter bergskjæring øst for Rungstadvatnet. Området består generelt av flate partier og bratt side terreng. M ellom ca. PR. 950-1150 vil vegen ligge med bergskjæring på begge sid er av vegen. Ved ca. PR. 630 planlegges det en driftsveg i kulvert under ny E6. Rungstadbekken planlegges lagt i rør under ny E6 ved ca. PR. 600 og bekken fortsetter mot Sneve langs østsiden av planlagt veg. Lø smassene ved Sneve består av fyllmasser over leire ned til fast grunn. Prøvetaking nær PR. 0 påviste sprøbruddmateriale ca. 4 m under terreng. Sør for Rungstadvatnet, ca. PR. 600-900, består løsmassene av torv - og myrmasser med mektighet inntil 5 m, over l eire med innslag av sand og grus. Nærmest Rungstadvatnet er leira bløt til meget bløt. Grunnvannsnivået ligger her omtrent 0,5 m under terreng. 3.1.2 Parsell A3-2, PR. 1250-2810 Parsell A3-2 går fra nordenden av første bergskjæring øst for Rungstadvatnet og a vslutter like nord for planlagt rundkjøring ved avkjøring til Namsosvegen. Planlagt veg går gjennom to flate partier med myrmasser, gjennom é n bergskjæring og gjennom Asphaugen sentrum. Løsmassene ved Sørenga ca. PR. 1300-1400, Nesje ca. PR. 1650-1950 og nord for Asphaugen ca. PR. 2580-2700, består i hovedsak av torv - og myrmasser over meget bløt leire. Prøvetaking i disse områdene påviste kvikkleire/sprøbruddmateriale. Mektigheten på torvlaget ved Sørenget og nord for Asphaugen er ca. 3-4 m, mens ved Nesj a er mektigheten inntil 7 m. I disse områdene ligger grunnvannet omtrent 0,5 til 1 m under terreng. På Asphaugen består løsmassene i hovedsak av fyllmasser og morenemasser. 416474-1 - RIG - NOT - 001 1. september 2015 / Revisjon 02 Side 3 av 8
Geoteknisk v urdering av trasé alternativer 3.1.3 Parsell A3-3, PR. 2810-4800 A3-3 går fra planlagt rundkjøring med avkjørsel til Namsosvegen og avslutter ved Trøa. Terrenget langs vegli nja er svakt skrånende mot vest. Terrenget har en skråningshelning på ca. 1:8 og o mrådet består generelt av dyrket mark. Planlagt ve g krysser Svenningbekken, ca. PR. 2970 og Kjerrin gbekken, ca. PR. 3640. Ved ca. PR. 3330 vil det gå en kulvert under p lanlagt E6, for lokalveg mot Oksås. Mellom ca. PR. 2780-2870 og ca. PR. 3000-3300 planlegges støyvoll på østsiden av ny E6. Løsmassene på strekningen består i hovedsak av tørrskorpeleire over sand, silt og siltig, sandig leire. Ved Kjerringbekken, mellom ca. PR. 3660-3730, er leira bløtere. Alternativ D2, veglinje 13000 3.2.1 Parsell D2-1, PR. 0-1240 Alternativ D2-1 begynner ved Sneve og avsluttes ved nordre tunnelpåhugg øst for Rungstadva tnet. Området består generelt av flate partier og bratt sideterreng. Mellom ca. PR. 670 og 810 vil vegen ligge med bratt sideterreng øst for vegen. Det planlegges driftsveg med bru over E4 ved ca. PR. 660. Rungstadbekken planlegges lagt i rør under ny E6 v ed ca. PR. 600 og bekken fortsetter mot Sneve langs østsiden av planlagt veg. Løsmassene ved Sneve består av fyllmasser over leire ned til fast grunn. Prøvetaking nær PR. 0 påviste sprøbruddmateriale ca. 4 m under terreng. Sør for Rungstadvatnet, ca. PR. 600-900, består løsmassene av torv - og myrmasser med mektighet inntil 5 m, over leire med innslag av sand og grus. Nærmest Rungstadvatnet er leira b løt til meget bløt. Grunnvannsnivået ligger her omtrent 0,5 m under terreng. 3.2.2 Parsell D2-2, PR. 1240-2850 A lternativ D2-2 går fra nordre påhugg av tunnel, gjennom en bergskjæring, øst for skytebanen og øst for Asphaugen sentrum. Parsellen avsluttes ved rundkjøring mot Namsosvegen. Området består generelt av flate myrområder, bratt sideterreng og en morenerygg. Løsmassene i de flate områdene består generelt av torv - og myrmasser over bløt leire. Torv - og myrlaget har en mektighet på inntil ca. 3 m. Det er påtruffet kvikkleire/sprøbruddmateriale både ved Sørenget, Nesje og i området sø r for avkjøring til Namsosve gen. På Asphaugen er løs massene i hovedsak morenemasser, men det er påtruffet en mindre kvikkleirelomme lokalt øst for bensinstasjonen. 4 Geoteknisk vurdering Alternativ A3, veglinje 12000 4.1.1 Parsell A3-1, PR. 0-1240 Ved Sneve og fram til ca. PR. 500 vil ny E6 ligge omtrent i samme terrenghøyde som nåværende vegnivå. Derfra og mot bergskjæringen øker fyllingshøyden jevnt og vil være ca. 9 m på det høyeste. Vegfyllingene planlegges med skråningshelning 1:2. Ved parsell start vil det gå en lokalveg parallelt med ny E6. Lokalvegen har en fyllingshøyde på ca. 5 m. Pga dårlig stabilitet for lokalvegen, er det behov for l ette fyllmasser i vegfyllingen. Estimert volum med lette fyllmasser er ca. 2 500. 416474-1 - RIG - NOT - 001 1. september 2015 / Revisjon 02 Side 4 av 8
Geoteknisk vurdering av traséalternativer Mellom ca. PR. 700-880, ca. 180 m, vil det på grunn av høy vegfylling og meget bløt leire i grunnen, være behov for kalk-sement-stabilisering under fyllingen. Omtrentlig areal for området som må stabiliseres er ca. 5 400 m, og gjennomsnittlig dybde på kalk-sement-peler vil anslagsvis være ca. 10 m. Med en dekningsgrad på 35 %, er kostnad for stabiliserende tiltak estimert til ca. 33 000 kr/lm. Ved etablering av vegen vil det mellom ca. PR. 600-800, være behov for masseutskifting av torv- og myrmasser med inntil 5 m mektighet. Estimert volum for masseutskifting er ca. 20 000 m. Masseutskifting utføres etter kalk-sement-stabilisering. 4.1.2 Parsell A3-2, PR. 1450-2810 Ved Sørenget, mellom ca. PR.1280 og 1440 planlegges vegen å ligge på fylling med fyllingshøyde mellom 4-6 m. Pga dårlig stabilitet må grunnen stabiliseres, og aktuell metode for grunnforsterkning er kalk-sement-stabilisering av grunnen. Areal på området som må forsterkes er ca. 4800 m og nødvendig dybde på kalk-sement-pelene er gjennomsnittlig ca. 15 m. Med en dekningsgrad på 35 % er kostnadene estimert til ca. 45 000 kr/lm. Videre må det påregnes masseutskifting av torv- og myrmasser. Estimert volum for masseutskifting er ca. 5 000 m, og masseutskifting må utføres etter at kalk-sement-stabiliseringa er herdet. Ved Nesja, mellom ca. PR. 1650 og 2000 planlegges vegen å ligge på fylling med fyllingshøyde mellom 2 og 7 m høyde. Pga dårlige grunnforhold, lav lokalstabilitet, mektige torv- og myrmasser, høy grunnvannstand samt anleggstekniske forhold, tilrås det på denne strekningen å etablere pelet fylling. Nødvendig lengde av pelet fylling er ca. 300 m, dvs. mellom PR. 1650 og 1950. Gjennomsnittlig bredde på pelet fylling vil være i ca. 30 m og gjennomsnittlig dybde pr pel er ca. 30 m. Kostnad for pelet fylling inkludert peletopper og jordarmeringsduk er estimert til ca. 85 000 kr/lm. Før peling må det øverste topplaget av myr og torv masseutskiftes med sand. Estimert volum for masseutskifting er beregnet til ca. 10 000 m. På Asphaugen, mellom ca. PR. 2040 og 2320, planlegges vegen senket inntil ca. 7 m i forhold til dagens terreng. Det skal etableres tørrmur langs begges sidene av vegen, samt en bru for lokalveg over E6 ved ca. PR. 2320. Pga bolighus i nærheten av planlagt veg, er det ikke tilstrekkelig plass for åpen utgraving for støttemurene lokalt forbi disse husene. Dersom husene har kjeller, kan det være mulig å bygge støttemuren ved seksjonsvis utgraving og oppføring av støttemuren i korte seksjoner. Dersom husene ikke har kjeller, må det trolig iverksettes oppstøttingstiltak. Det vil uansett være risiko for setningsskader på husene i forbindelse med anleggsgjennomføringen. Videre er det ved ca. PR. 2270 overbygning og drivstoffpumper for Holbergs auto/bensinstasjon, med avstand ca. 4,5 m ut til topp mur. Ved ca. PR. 2290 er det nedgravd drivstofftank i forbindelse med Holbergs auto/bensinstasjon. Tanken ser ut til å komme i direkte konflikt med planlagt avkjøringsrampe og må trolig flyttes i forbindelse med bygging av veg og støttemur. Mellom ca. PR. 2420 og 2700 planlegges vegen på en fylling med fyllingshøyde opp til ca. 8 m over dagens terreng. Løsmassene i området består generelt av torv- og myrmasser over leire, sand og grus. Ved prøvetakning er det påvist sprøbruddmateriale i dybder mellom 4 og 5 m under terreng. Pga. dårlig lokalstabilitet må det utføres stabiliserende tiltak i dette området, og motfylling og nedslaking av vegskråning vurderes som mest aktuelt. Stipulert volum for motfylling vil være ca. 20 000 m. Motfylling må etableres før vegfyllingen påbegynnes. Torv- og myr må masseutskiftes, og estimert volum for masseutskifting er ca. 7 000 m. 4.1.3 Parsell A3-3, PR. 2810-4800 Ny E6 planlegges med fyllingshøyde ca. 2-3 m over eksisterende terreng. Det skal etableres støyvoll langs deler av strekningen. Vollen planlegges 2,5 m over vegnivå og fyllingsutslagene planlegges med skråningshelning 1:2. Ved kryssing av Svenningbekken og Kjerringbekken vil fyllingshøyden bli inntil 7 m. 416474-1-RIG-NOT-001 1. september 2015 / Revisjon 02 Side 5 av 8
Geoteknisk v urdering av trasé alternativer Pga dårlig lokalstabilitet ved Kjerringbekken, ca. PR. 3660-3730, tilrås det bruk av le tte fyllmasser i vegfyllingen. Estimert volum fo r lette fyllmasser i vegfyllingen er estimert til ca. 600 Videre må torv, myr og humusholdig jord langs hele parsellen masseut skift es, og estimert volum for masseutskift ing er beregnet til ca. 10 000. Alternativ D2, veglinje 13000 4.2.1 Parsell D2-1, veglinje 0-1240 Planlagt veg vil i hovedsak ligge i eksisterende terreng, bortsett fra mellom ca. PR. 600 og 730. Her vil vegen ha fyl lingshøyde 2-3 m, og etableres med skråningshelning 1:2. Planlagt driftsveg vil etableres med bru over ny E6, og tilløpsfylling mot landkar vil være in n til 9 m høy. Ved parsellstart vil det gå en lokalveg parallelt med ny E6. Lokalvegen har en fyllingshøy de på ca. 5 m. Pga dårlig stabilitet for lokalvegen, er det behov for l ette fyllmasser i vegfyllingen. Estimert volum med lette fyllmasser er ca. 2 500. Etablering av vegen vil medføre masseutskifting av torv og myr med mektighet inntil 5 m. Videre er det under planlagt driftsveg myrmasser med mektighet ca. 3 m over bløt leire. Leira har en mektighet på ca. 2-3 m og pga lav stabilitet tilrås både myr og leire masseutskiftet i dette området. Grunnvannet ligger her omtrent 0,5 til 1 m under terreng og mas seutskifting bør utføres seksjonsvis. Estimert volum for masseutskift er ca. 20 000. 4.2.2 Parsell D2-2, PR. 1240-2850 Mellom nordre tunnelpåhugg og bergskjæringen, ca. PR. 1240-1420, vil planlagt veg ligge på fylling med høyde inntil 2 m over terreng. Vegfy llingen planle gges med skråningshelning 1:2. Pga h umus og planterester i løsmassene, påregnes masseutskifting av de øverste tre meterne under vegfylling. Estimert volum for masseutskift er ca. 5000. Fra bergskjæring og mot moreneryggen på Asphaugen, ca. PR. 1760-2080, er vegen planlagt på fylling med høyde inntil 4 m over terreng. Ved ca. PR. 1980 planlegges en kulvert under ny E6. Pga lav lokalstabilitet av vegfylling, er det behov for grunnforsterkning av leira. Mest aktuell metode er kalk - sement - stabi lisering. Areal som må grunnforsterkes er ca. 9 600, og gjennomsnittlig dybde på kalk - sement - pelene er ca. 30 m. Med en dekningsgrad på 35 % er kostandene estimert til å være ca. 55 000 kr/lm. Videre må torv og myr masseutskiftes og estimert volum er beregnet til ca. 20 000. På Asphaugen er vegen planlagt senket med inntil ca. 10 m i forhold til dagens terreng. Løsmasse skjæring en er planlagt med skråningshelning 1:1,5. Løsmassene består generelt av morenemasser, sand og grus. For å forhindre overfla teutglidinger på vegskjæringe n, tilrås det å etablere skr åningsdren vertikalt på vegskjæringene. Det er påtruffet kvikkleire/sprøbruddmateriale i vestre vegskjæring mellom ca. PR. 2330-2400. Pga lav lokalstabilitet av skråningen tilrås grunnforsterking i f orm av kalk - sement - stabilisering. Areal som må grunnforsterkes er ca. 1 200, og gjennomsnittlig dybde på kalk - sement - pelene er ca. 10 m. Med en dekningsgrad på 35 % er kostnadene stipulert til ca. 25 000 kr/lm. Videre er det behov for masseutskifting av myrmasser i skråninga over stabilisert område. Estimert volum for masseutskift ing ved dette området er ca. 1000. Ved ca. PR. 2180 og 2330 er det et hus/uthus som ser ut til å bli direkte berørt av etablering av vegen, og bygg et må trolig innløses. Mellom ca. PR. 2420 og 2700 planlegges E6 på en fylling med fyllingshøyde opp til ca. 8 m over dagens terreng. Videre p lanlegges det lokalveg med tilknytning mellom Asphaugen og Fv.17. Løsningen består i å legge lokalveg på vestsiden og tilnærmet parallell med ny trase for E6. 416474-1 - RIG - NOT - 001 1. september 2015 / Revisjon 02 Side 6 av 8
Geoteknisk vurdering av traséalternativer Løsmassene består her av 2-3 m myr og torv over leire, sand og grus. Ved planlagt E6 og lokalveg er det påtruffet sprøbruddmateriale i dybder mellom 4 og 5 m under terreng. Vi vurderer at ny E6 og lokalvegen mellom Asphaugen og Fv.17 kan etableres, men at det vil bli behov for stabiliserende tiltak i form av motfylling. Motfylling må etableres før vegfylling påbegynnes. Omfanget og mengder av motfylling er foreløpig usikkert. Videre er det også behov for masseutsikfting av torv- og myrmasser. For mer detaljert beskrivelse av geotekniske tiltak med tanke på mengder av masseutsikfting og motfylling, tilrås det derfor at det utføres supplerende grunnundersøkelser i området vest for planlagt fylkesveg. Dette også for å dokumentere mektigheten på kvikkleirelaget østover. Foreløpige estimerte mengder for masseutsikfting og motfylling er henholdsvis 35 000 m og 10 000 m. Etter revisjon 01 er det utarbeidet foreløpige tegninger av lokalvegen med tilknytning til Asphaugen. Tegningene viser at fyllingshøyden på lokalvegen er inntil ca. 10 m på det høyeste. Mengder på stabiliserende tiltak og masseutskifting beskrevet i dette notatet er beregnet før tegningene ble utarbeidet, og må derfor sees på som omtrentlige. Det er derfor knyttet stor usikkerhet i forhold til omfang og mengder av stabiliserende tiltak i dette området. 5 Oppsummering /sluttkommentar Tabell 5-1 nedenfor gir en oppsummering av nødvendige geotekniske tiltak for de forskjellige alternativene og parsellene. Tabell 5-1 Oppsummering av geotekniske tiltak og estimerte kostnader A3 D2 Tiltak Parsell Parsell A3-1 A3-2 A3-3 D2-1 D2-2 Mengder Lette fyllmasser [m ] 2 500 600 2 500 Masseutskifting [m ] 20 000 22 000 10 000 20 000 60 000 Motfylling [m ] 20 000 10 000 Lengder Lengde KS-stab [lm] 180 160 320+70 Lengde pelet fylling [lm] 300 Kostnad KS-stab [kr/lm] 33 000 45 000 55000+25000 Pelet fylling [kr/lm] 85 000 Ved bruk av kalk-sement-stabilisering må myrmassene over stabilisert område masseutskiftes, og vegkroppen etableres på toppen av stabilisert grunn. I områder hvor det er anbefalt å benytte kalksement-stabilisering som stabiliserende tiltak, er mektigheten på torvlaget ca. 3-4 m. Ved alternativ A3, ca. PR. 1650 1950, er mektigheten på torv- og myrlaget inntil 7 m tykt, samtidig som grunnvannet ligger omtrent i nivå med terreng. Masseutskifting av myr på så store dybder med konstant innsig av vann, er anleggsteknisk utfordrende å gjennomføre. Det er derfor anbefalt pelet fylling i stedet for kalk-sement-stabilisering i dette området. Ved etablering av pelet fylling 416474-1-RIG-NOT-001 1. september 2015 / Revisjon 02 Side 7 av 8
Geoteknisk vurdering av traséalternativer masseutskiftes kun det øverste laget med synlige plante- og trerester og erstattes med et lag med sand. Pelene rammes deretter gjennom sandlaget og underliggende myrlag, og videre ned til faste masser. Ved masseutskifting av myr og torv nær Rungstadvatnet, må det påregnes en del innsig av vann i gropa. Videre kan det for alternativ D2-2, pga grunnvannsnivå nær terrengnivå også kunne være en del innsig av vann i byggegropa. Med konstant innsig av vann i byggegrop, kan det være utfordrende å holde byggegrop tørr og dermed vanskelig å etablere kvalitetsfylling. For å unngå uakseptable differansesetninger tilrås det at tilløpsfylling inn mot pelet fylling ved PR. 1950 etableres med lette fyllmasser, og det bør brukes setningsplater i overgangen mellom fylling og konstruksjon. Ved beregninger av kostnader for tiltak ved de ulike parsellene er det benyttet priser fra lignende prosjekter og priser fra entreprenør. For alternativet med pelet fylling er det benyttet mengder og priser fra Gulltjønn ved E6 Frya Vinstra-prosjektet. Kostnadene for KC-stabilisering ved de tre områdene varierer noe i forhold til løpemeterpris. Dette er med bakgrunn i at ved overslagsberegningene er det benyttet priser pr. lengdemeter pel og områdene som må kalksement-stabiliseres varierer noe i bredde og dybde. 6 Referanser [1] Multiconsult AS (2015), Rapport nr. 416474-1RIG-RAP-002 Geoteknisk vurdering, datert 30.01.2015. [2] Multiconsult AS (2014), Rapport nr. 416474-1-RIG-RAP-001 Datarapport grunnundersøkelser, datert 17.12.2014. [3] Multiconsult AS (2012), Rapport nr. 414812-RIG-RAP-001 Datarapport, datert 18.12.2012. [4] Multiconsult AS (2012), Notat nr. 121611-RIG-NOT-028 Pelet tilløpsfylling Gulltjønn Bru, datert 26.11.2012. 416474-1-RIG-NOT-001 1. september 2015 / Revisjon 02 Side 8 av 8