Statens vegvesen Notat Til: Fra: Kopi til: Hilde Gulbrandsen Vegteknisk seksjon/ressursavdelingen Saksbehandler/telefon: <Jone Strømsvåg / 41192235> Vår dato: 03.12.2014 Vår referanse: Kd220B G/S-veg Fv 461 Vatneli - Kilen. Songdalen kommune. Vest-Agder. Bakgrunn Det planlegges utvidelse for ny G/S-veg langs fv 461 fra Vatneli til Kilen i Songdalen kommune, Vest-Agder, se vedlegg 1 for oversiktskart. Vegteknisk seksjon/ressursavdelingen er bedt om å utarbeide ingeniørgeologisk rapport for inngrepene i to skjæringer. Befaringer er gjennomført av ingeniørgeolog Jone Strømsvåg 19.august (fellesbefaring) og 25.august 2014. Dette notatet er utarbeidet i forbindelse med byggeplan. Henvisninger som høyre/venstre, stigning/synk etc. tar utgangspunkt i at man ser i stigende profilering. Kollegakontroll er utført av Morten Christiansen, Vegteknisk seksjon. Grunnlagsmateriale Grunnlagstegninger som har vært tilgjengelig (datering): Reguleringsplantegning, 01 D (25.06.2009, sist revidert 30.04.2013) Plan- og profiltegninger, C101-C103 (02.09.2014) Tverrprofiler, U72000_01-U72000_21 (02.09.2014) Tverrprofiler, U11000_01-U11000_04 (17.09.2014) C-tegning C202 med innmålte betongkonstruksjoner (27.10.2014) Tverrprofiler med innmålte betongkonstruksjoner (27.10.2014) Profileringen i tverrprofiltegningen med innmålte betongkonstruksjoner samsvarer med den ene av de profileringene som er angitt i tegning C202. Den andre profileringen i tegning C202 samsvarer med profileringen i øvrig tegningsgrunnlag. Byggeplanleggingen er begrenset til pr. 0 1320 (tilsvarende F461-02 KM 3,080 4,400). Inngrepene i eksisterende skjæringer er lokalisert som følger (iht. C-tegninger C101-C103): Profil ca. 305 360, venstre side Profil ca. 510 600, høyre side Begge skjæringsinngrep er planlagt med helning 10:1.
2 Geoteknisk kategori Det stilles spesielle krav til prosjektering av høye bergskjæringer (> 10 m). Iht. N200 Vegbygging skal alle slike skjæringer settes i geoteknisk kategori 3, som betyr uavhengig kontroll. I dette prosjektet er det planlagt inngrep i to skjæringer langs fv 461. Én av disse vil etter inngrepet få høyde en skjæringshøyde > 10 m. Det er eksponert berg og oversiktlige forhold i området. På bakgrunn av dette er det valgt geoteknisk kategori 2 for inngrepet. Skjema for valg av geoteknisk kategori er gitt i vedlegg 2. MÅLINGER OG OBSERVASJONER Topografi og stedlige forhold Det er iht. NGUs løsmassekart et skrint løsmassedekke i terrenget over aktuelle skjæringer og ellers i planområdet, men noe tykkere løsmassedekke i nordre del av prosjektområdet. Det er ikke observert mye løsmasser eller avløst blokk over topp skjæring, men dette må det gjøres en ny vurdering av etter sprengning. Tilkomsten er pr. i dag ikke tilfredsstillende nok til å kunne avdekke dette. Vegen langs planområdet ligger i skjæring hele vegen, stedvis tosidig. Blotningene er av dårlig til middels bergmassekvalitet og er gjennomsatt av slepper med varierende orientering. Skjæringshøydene er stort sett beskjedne, noe høyere i pr. ca. 510-600 høyre side som er én av skjæringene det planlegges inngrep i. Ved pr. ca. 305-360 venstre side planlegges det også et inngrep i eksisterende bergskjæring. Dette er en mindre skjæring med høyde ca. 3,5-4,0 m. Geologi NGUs berggrunnskart (1:250 000) viser at området består av øyegneis og båndgneis, stedvis migmatittisk. Det stemmer godt med observasjoner i felt. Gneisen er av prekambrisk alder og tilhører Agderkomplekset. Bergmassen fremstår som moderat til tett oppsprukket (figur 1). Det er et tynt morenedekke over berggrunnen i området.
3 Figur 1. Nordre del av bergskjæring høyre side, pr. ca. 590-600. Se tommestokk (1 m) midt i bildet nederst. Moderat/tett oppsprukket bergmasse. Oppsprekning Det er gjort sprekkekartlegging i aktuelle skjæringer. Disse målingene er sammenstilt i et konturplott og i ei sprekkerose som vist i figur 2. Målingene omtales nærmere i tolkningskapittelet.
4 Figur 2. Konturplott (øverst) og sprekkerose (nederst) for sprekkemålinger i planområdet. Sort strek gjennom sentrum viser vegens og skjæringsveggens orientering. Det er observert flere slepper i planområdet. Et par av disse er vist i figur 3 og 4. Disse har moderat fall mot veg. Sleppene inneholder noe leir- og jordfylling, men er for det meste vasket ut. Figur 3. Sleppe ved profil ca. 750.
5 Figur 4. Sleppe, med fuktutslag, ved profil ca. 760. Tilsvarende slepper med lik orientering er også observert i skjæringen det skal gjøres inngrep i ved pr. ca. 510-600. Nedre del av skjæringen er tettere oppsprukket enn overliggende berg. Sleppene som er vist i figur 5 gir en benket struktur med ca. 1,0 m høye benker. Figur 5. Slepper ved skjæring (pr. 510-600). Betongstøtter støpt opp som stabilitetssikring.
6 Det er også observert leir- og jordfylling langs et steilt sprekkesett som står omtrent normalt på vegaksen, se figur 6 og 7. Figur 6. Sleppe med jordfylling ved pr. ca. 585 Figur 7. Sleppe med leirfyll langs steil sprekk normalt på vegaksen.
7 TOLKNINGER Ingeniørgeologiske vurderinger Ut fra sprekkekartleggingen vist i figur 2 er de dominerende sprekkesettene som følger: 1. 175-200/45-60. Ru, plan/bølgete, følger foliasjonen i bergarten. Typisk sprekkeavstand på 0,5 m, men kan være opp mot 2,0 m. Har ugunstig fall mot veg (mot V). 2. 065-105/75-85. Ru, plan. Steilt sprekkesett som står inn i skjæring med fall mot S. Typisk sprekkeavstand på 0,5 m. 3. 015-035/55-70. Ru, bølgete. Typisk sprekkeavstand er 0,5-1,0 m. Faller inn i skjæringen, mot ØSØ. De dominerende sprekkesettene er vist i et konturplott i figur 8. Vannsig forekommer hovedsakelig langs sprekkesett 1. Både langs sprekkesett 1 og 2 er det registrert varierende mengder fyllmateriale av typen leir og jord. Langs sprekkesett 1 er det for det meste vasket ut av vannet. Bruddmekanismen som oppstår som følge av de registrerte sprekkesettene er plan utglidning langs sprekkesett 1 som har moderat fall mot veg. Blokkstørrelsen defineres av sprekkesett 2 og 3 som avløser berget i henholdsvis side og bakkant. Figur 8. Sprekkesettene vist i et konturplott. Vegens orientering vist med sort strek, mens rød strek viser skjæringsveggen med helning 10:1.
8 Skjæring ved pr. ca. 305-360 Her er det en mindre bergskjæring, nåværende høyde ca. 3,5-4,0 m (se figur 9). Tverrprofiler viser ny skjæringshøyde på opptil 7,0 m, fanggrøft på 0,5 m og helning 10:1. Stabilitetsmessig er de registrerte sprekkesettene gunstig orientert ift. skjæringsveggen, der foliasjonen har fall vekk fra vegbane. Det er ingen sikring i eksisterende skjæring. Med et godt sprengningsresultat kan bergsikringen holdes til et minimum. Figur 9. Bergskjæring ved pr. ca. 305-360. Skjæring ved pr. ca. 510 600 Gneisen har et sprekkesett parallelt foliasjonen. Dette settet har ugunstig fall mot vegbane (45-60 ). Mellom pr. ca. 530-555 (pr. ca. 140-165 i tverrprofiltegning med betongelementer) er det støpt opp fire betongmurer, samt noen vertikale jern, som støtter opp bergmassen liggende på ei sleppe med samme orientering som sprekkesett 1 (se figur 5 og 7). Det er observert liknende slepper ellers i planområdet, eksempelvis ved pr. ca. 750 og 760. (se figur 3 og 4). Det er ingen sikring i skjæringen utover betongstøp og jern. Ny skjæringsvegg vil være ca. 6-8 m fra dagens vegg og dypereliggende slepper kan eksponeres og få utgående i dagen. Stabiliserende tiltak må gjøres i bergmassen over sleppa som i dag er støttet opp av betongmurer og vertikale jern. Inngrepet er planlagt 6-8 m bak dagens skjæringsvegg og vil dermed kutte tre av fire betongstøp. Betongstøpen ved pr. ca. 553 (pr. 161 i tverrprofiltegning) blir liggende ca. 1 m bak ny kontur. De fire betongstøpene er vist i vedlegg 3 og 4, henholdsvis plantegning og tverrprofil.
9 Rystelsene fra sprengningen kan destabilisere den gjenstående betongstøpen og utfall av bergmasse kan forekomme. Det er dessuten registrert svikt i enkelte jern, som vist i figur 10. Dette kan være en indikasjon på bevegelse og ustabil bergmasse over sleppa. Det anbefales derfor å forbolte langs hele topp skjæring bak konturlinjen for å hindre utglidning og utfall. Det kan bli aktuelt å fjerne gjenstående bergmasse over nevnte sleppeplan ut fra en stabilitetsvurdering etter sprengning. Fastpunkter som måles inn før og etter sprengning kan være et aktuelt tiltak for å registrere en eventuell bevegelse i bergmassen over sleppa. Figur 10. Vertikale jern som stabilitetstiltak. Jernet til venstre i bildet er noe bøyd og kan tyde på bevegelse i bergmassen. Anleggstekniske forhold Sprengning Sprengningsteknisk anbefales det å benytte normal kontursprengning (slettsprengning) med hullavstand 0,7 m i kontur. For den høye skjæringen ved pr. ca. 510-600 anbefales det å dele pallhøyden i to, det vil si ca. 6-8 m høye paller. Bunn av skjæring er betydelig mer oppsprukket enn ellers, slik at et eventuelt boravvik ved høyere pallhøyder vil kunne ødelegge foten av skjæringen. Dette vil føre til at skjæringens utgående kommer ca. 1,0 m lengre inn på grunn av ansett for nederste pallnivå. Presplitt/modifisert presplitt kan vurderes i samråd med entreprenør for å oppnå best mulig resultat i konturen (gitt noe tett oppsprukket nedre del). På grunn av trafikkavvikling i anleggsperioden må det påregnes små salver der utkastet styres mest mulig parallelt med vegen.
10 Rystelser Iht. NS 8141-1:2012 anses en sprengning for å være nær når korteste avstand fra salvehull til grunnmur eller fundament er mindre enn 10 m. I standarden er det gitt retningslinjer for bygningsbesiktigelse før sprengningsarbeider igangsettes. Som grense for det området en besiktelse skal omfatte, anbefales en avstand på 50 m for byggverk fundamentert på berg og 100 m for byggverk fundamentert på løsmasser i områder med sammenhengende bebyggelse. Grenseverdier for rystelser fastsettes etter NS 8141. Nærmeste bebyggelse i planområdet er ca. 30 m unna og befinner seg NØ for høy bergskjæring ved pr. ca. 630. Det er veg i bakkant av skjæring ved pr. ca. 305-360, anslagsvis 40-50 m fra eksisterende skjæringsvegg. Rystelser fra sprengningen forventes ikke å ha noen betydning for fjellet som vender ut mot vegen på baksiden. Forslag til bergsikring Iht. håndbok N200 bør en skjæring bygges slik at man unngår rensk og annen sikring de første 20 årene. Det samme gjelder løsmasser på skjæringstopp. Forslag til sikring: Forboltene settes tilnærmet vertikalt (10 kast innover, målt fra vertikalplanet), ca. 1,0 m bak planlagt kontur. Det settes én rast med c/c 2,0 m. Det benyttes kamstål med dimensjon Ø32 og lengde 8,0 m. En smal grøft som prosjektert vil øke behovet for bergsikring i form av rensk og sikringsbolter. Boltebehovet anslås til 1 bolt pr. 10 m 2 i skjæring mellom pr. ca. 510-600 og 1 bolt pr. 20-40 m 2 i skjæring mellom pr. ca. 305-360. Sikringsmengde i sistnevnte skjæring kan reduseres betydelig, men avhenger av sprengningsresultatet. Systematisk bolting i «benkene» kan bli aktuelt avhengig av sprengningsresultatet. Et forslag kan være at boltene settes i én rast pr. benk og med c/c 2,0 m. Boltene settes tilnærmet horisontalt, men vinkles noe oppover for å få mest mulig strekk i boltene. Det benyttes gyste bolter med dimensjon Ø20 og boltelengder på opptil 6,0 m, med hovedtyngden på 3,0-4,0 m. Tyngre sikring av typen stagforankring (Ischebeck eller lignende) kan bli aktuelt for å låse opp bergmassen («skivene») liggende på sleppeplan parallelt sprekkesett 1 ved pr. ca. 510-600 høyre side. Et mengdeanslag er 10-15 stk. med lengder 6,0-9,0 m. Hvis erfaringen fra området tilsier at det er fare for isskjøving bør skjæringene sikres med isnett. Steinsprangnett anses ikke som sannsynlig, men vurderes nærmere etter sprengning og rensk av skjæring. Det anbefales å gjennomføre bergsikringstiltak også i de skjæringer der det ikke planlegges inngrep. Disse skjæringene er ikke befart i detalj, men det er observert flere blokker uten fot og vannførende slepper, stedvis med leire, med ugunstig fall mot vegbane. Rensk, bolt og nett er aktuelle sikringsmetoder. Anvisning av permanentsikring bør gjøres i samråd med geolog. Vegteknisk kan være behjelpelig med dette. Ut fra et ingeniørgeologisk ståsted kan det være ønskelig å fjerne bergmasser bak prosjektert kontur ut fra en stabilitetsmessig vurdering. Dette må vurderes
11 nøyere etter sprengning og i samråd med prosjektet. Et utvidet inngrep kan gå ut over regulert areal. Skred Aktsomhetskart for skred Det er ikke områder langs planområdet som ligger innenfor aktsomhetskartet for snøskred eller steinsprang, se figur 11 og 12. Figur 11. Planområdet ligger ikke innenfor aktsomhetskartet for snøskred. Figur 12. Planområdet ligger ikke innenfor aktsomhetskartet for steinsprang.
12 Strekningsrisiko for skred på veg Dette avsnittet tar utgangspunkt i NA-rundskriv 2014/08 «Retningslinjer for risikoakseptkriterier for skred på veg» og risikomatrisen som brukes der for å anslå strekningsrisikoen (figur 13). Fremskrevet trafikkmengde for strekningen 20 år frem i tid er 1500, dvs. konsekvensklasse C/D. Det er ingen registrerte skredhendelser i NVDB på enhetsstrekningen. NVEs aktsomhetskart for steinsprang og snøskred viser heller ingen potensielle utløsningsområder på strekningen (figur 11 og 12). Dette, sammen med observasjoner gjort i felt, gjør at skredfrekvensen anses som lav. Det er et par bussholdeplasser og én holdeplass på enhetsstrekningen som stiller noe høyere krav til sikkerhetsnivået. Nominell skredsannsynlighet settes til 1/100 F > 1/1000, klasse VI. Tiltaket settes da i grønn sone, akseptabel strekningsrisiko. Figur 13. Risikomatrise for skred på en vegstrekning.
Fv 461 Vatneli - Kilen Vedlegg 1 07.11.2014 Målestokk 1:40000 Statens vegvesen
Linje 72000 Linje 72000 11000 Vegrekkverk Eksisterende rekkverk fjernes 64000 72000 4X61m 4X62m m 4X7 0 66000 Eksisterende avkjørsel tilpasses GS veg 4X73m m 4X6 9 4X84m Offentlig parkeringsplass Eksisterende busslomme fjernes Innmålte betongkonstruksjoner Eksisterende busslomme fjernes Adkomstveg/st tilpasses ny parkeringsplass 10000 FO L E R G I ØP 4 1 0 2. 0.1 7 2
FORELØPIG 27.10.2014