R rev. 03 Blomsterbyen områdestabilitet, stabilitetsberegninger

Kommunalteknikk Rapport fra Geoteknisk avdeling R.1576-3 rev. 03 Blomsterbyen områdestabilitet, stabilitetsberegninger 01.08.2016

2 1. INNLEDNING 1.1 Prosjekt Blomsterbyen er et tett bebygd område som ligger innenfor kvikkleiresone 189 Nardo Nordre med lav faregrad. I forbindelse med fradeling og fortetting er det behov for dokumentasjon av sikkerhet mot skred iht. NVE veileder 7-2014, ref. /1/, noe som også omfatter avgrensning av løsne- og utløpsområder. Blomsterbyen er vist på situasjonskart i tegning 102-rev.01. 1.1 Oppdrag Kommunalteknikk ved Geoteknisk avdeling har tatt på seg å dokumentere skredsikkerhet for kvikkleiresonen. Sommeren 2013 og høsten 2014 gjennomførte Geoteknisk avdeling grunnundersøkelser i Blomsterbyen for å få tilstrekkelig datagrunnlag for stabilitetsberegninger. Utstrekning av kvikkleiresonen slik den er vist på NVEs kvikkleirekart er vist i bilag 01. Utførte grunnundersøkelser med beskrivelse av grunnforhold er presentert i Trondheim kommunes datarapporter R1576 Blomsterbyen, kvikkleirekartlegging, ref. /2/, R1576-4 Blomsterbyen, supplerende grunnundersøkelser, ref. /3/ og R1576-5 Blomsterbyen, kvikkleirekartlegging, ref. /4/. Beregningsgrunnlag for stabilitetsberegningene er presentert i Trondheim kommunes rapport R1576-2-rev.03 Blomsterbyen - områdestabilitet, beregningsgrunnlag, ref. /5/. I denne rapporten presenteres resultater fra stabilitetsberegningene for dagens situasjon, og avgrensning av løsne- og utløpsområder (faresoneavgrensning). I henhold til kvikkleireveilederen, er det nødvendig med uavhengig kvalitetssikring av rapporten. Rambøll Norge AS utfører uavhengig kvalitetssikring. Rapporten er endret iht. Rambølls kommentarer, oppsummert i Rambølls kontrollnotat, ref. /7/, og e-post fra Rambøll datert 16.09.2016. I tillegg er kapittel 3 restrukturert og omskrevet. Rapporten er kvalitetssikret og godkjent av Rambøll Norge AS, ref. /9/. Revisjon 3 av denne rapporten, (R.1576-3), er ellers lik revisjon 2. 2. STABILITETSBEREGNINGER 2.1 Generelt Stabilitetsberegningen er utført for 5 profiler som dekker hele området, profilenes beliggenhet er vist i tegning 102-rev.01. Det er gjort beregninger kun for dagens tilstand. Beregningsresultatene viser at sikkerhetsfaktor for profil B, D og E i totalspenningsanalyse ikke fyller opp kravene som stilles i NVEs kvikkleireveileder. Ellers er beregnede sikkerhetsfaktorer tilfredsstillende. Stabilitetsberegninger er utført i flere omganger med et større søkeareal for senter av kritiske skjærflater som utgangspunkt. Det er så brukt mindre søkeareal i områder der senter av de mest kritiske bruddflatene befinner seg. I tillegg er det gjort en vurdering av andre mulige bruddflater (plane), men uten å finne en mer kritisk bruddflate. Det er ikke tatt hensyn til 3D effekt i beregningene.

3 For tiltak i tiltakskategori K4 i lav faregradssone kreves det en forbedring av sikkerhetsfaktor, for øvrige tiltak er det tilstrekkelig at sikkerheten ikke reduseres. I Blomsterbyen, som er tett bebygd, finnes det ikke rom for å gjennomføre nevneverdige stabiliserende tiltak. Dette legger begrensninger på hvilke tiltak som kan gjennomføres i kvikkleiresonen. Beregningsresultater er oppsummert i tabell 1 nedenfor. Tabell. 1. Oppsummering av beregningsresultat. Det er bare de laveste verdiene for hvert profil som er vist i tabellen Sikkerhetsfaktor Pro Totalspenningsanalyse Effektivspenningsanalyse fil B 1,25 1,58 D 1,11 1,94 E 1,16 2,21 F 1,63 2,73 H 3,89 8,35 2.2 Valg av skjærstyrkeprofil Generelt er det lagt til grunn flere faktorer når skjærstyrke er tolket, f.eks. totalsonderingsresultat, direkte skjærstyrke målt i lab (enaksialt trykk og konus) og tilhørende aktiv skjærstyrke fra lab, normalkonsolidert skjærstyrke og skjærstyrke tolket vha. SHANSEP. Det er konservativt lagt stor vekt på lab forsøkene (direkte skjærstyrke) som er korrigert mot SHANSEP i enkelte tilfeller. Følgende prinsipper er brukt: Udrenert skjærstyrke for normalkonsolidert leire, S ua-nc, er beregnet som følger: s unc =0,28p 0 SHANSEP fasthet er beregnet vha. følgende formelen: s ua =α p 0 OCR m hvor α og m er empiriske faktorer, p 0 er in-situ effektivspenning og OCR er overkonsolideringsgrad. Her er det valgt α=0,30 og m=0,60 for tolking av aktiv skjærstyrke. Det er brukt samme α- og m-faktor i hele området, mens p 0 varierer for hvert punkt. OCR er antatt varierende i området basert på hvor punktene ligger. For punkter som ligger i daler eller raviner er leira antatt overkonsolidert. OCR tolket fra ødometerforsøkene er brukt i utgangspunktet. Flere detaljer om tolkningen av S ua - designlinje og resultater for hvert enkelt profil er gitt i avsnitt 2.3. 2.3 Vurdering av beregningsresultat Profil B Udrenert designskjærfasthet er bestemt på grunnlag av SHANSEP-prinsippet og direkte skjærstyrke fra lab i punkt 2. Kopi av C-profil 2 er brukt i punkt 19, TK8-4 og i knekkepunkt mellom punkt 2 og 24. OCR er antatt 1,2 i SHANSEP tolkningen (normalkonsolidert).

4 Nede i skråningsfot, punkt 3, er udrenert designskjærfasthet bestemt basert på SHANSEP prinsippet og direkte skjærstyrke fra laboratorieforsøkene, konus og enaks, i punkt 3. OCR er antatt 3 i SHANSEP tolkningen; OCR er hentet fra ødometerforsøk i punkt TK2-2 (R732). Punktet ligger på kote 62,5, omtrent på samme nivå som punkt 3. Kopi av C- profilet i punkt 3 er brukt i punkt 24, mellom punktene 3 og 24 og nede i bunnen av skråningen etter punkt 3. Anisotropikoeffisienter er ikke redusert i sprøbruddleire for aktiv skjærstyrke fordi skjærstyrke er tolket fra lab resultat og ikke fra CPTU. C-profilene i punkt 2 og 3, er vist i bilag 2A og 2B. Grunnvannstanden er antatt å ligge under tørrskorpeleira ca. 2 m under terrenget i skråningstoppen, så følger grunnvannet terrengforløpet nedover i skråningen. En hydrostatisk poretrykksfordeling er benyttet i beregningene. Det vil si at poretrykket er modellert som GW Level i beregningene. Beregningsresultat i profil B viser for lav sikkerhetsfaktor for totalspenningsanalyse, F=1,25. På effektivspenningsbasis er sikkerhetsfaktoren, F=1,58, som er OK. Se tegning 211 og 212. Profil D Udrenert designskjærfasthet er bestemt på grunnlag av CPTU-sonderingen i punkt 6. I punkt 17 og 7 er C-profilet bestemt på grunnlag av SHANSEP prinsippet og direkte skjærstyrke fra laboratorieforsøkene i de to punktene. OCR er antatt 1,2 i SHANSEP tolkningen (normalkonsolidert) for punkt 17. I punkt 7 er OCR interpolert og antatt 1,9 i SHANSEP tolkningen. En kopi av C-profilet fra punkt 7 er brukt i punkt 8. En kopi av C-profil fra punkt 6 er brukt i punkt 20. Aktiv skjærstyrke S ua for kvikkleiren er redusert med 15 %. C-profilene i punkt 17, 6 og 7 er vist i bilag 3A, 3B og 3C. Resultatet fra poretrykksmålingen i punkt 6 er brukt som basis for å legge inn grunnvannstandsnivå ca. 4,3 m under terreng, videre nedover følger grunnvannsnivået terrengforløpet. En hydrostatisk poretrykksfordeling er benyttet i beregningene. Det vil si at poretrykket er modellert som GW Level i beregningene. Beregningsresultatet viser at sikkerhetsfaktor ikke er tilfredsstillende for totalspenningsanalyse, F=1,11. På effektivspenningsanalyse er resultatet tilfredsstillende med beregnede sikkerhetsfaktor, F=1,94. Se tegning 213, rev.01 og 214. Profil E Udrenert designskjærfasthet er bestemt på grunnlag av CPTU-sondering i punkt 6 samt teoretisk tolkning av skjærstyrke basert på SHANSEP prinsippet og direkte skjærstyrke fra laboratorieforsøk, konus, i punkt TK8-2. OCR er antatt 1,2 i SHANSEP tolkningen (normalkonsolidert). En kopi av C-profilet i punkt 6 er brukt i punktene 18, 9, R1-1 og 10 og en kopi er lagt inn mellom punkt 6 og 9. Aktiv skjærstyrke S ua for kvikkleiren er redusert med 15 %. C-profil i punktene Tk8-2 og 6 er vist i bilag 4 og 3B. Resultatet fra poretrykksmålingen i punkt 6 er brukt som basis for å legge grunnvannstandsnivå ca. 4,3 m under terreng, deretter følger grunnvannsnivået terrengforløpet. En hydrostatisk poretrykksfordeling er benyttet i beregningene. Det vil si at poretrykket er modellert som GW Level i beregningene.

5 Beregningsresultat viser at stabiliteten ikke er tilfredsstillende på totalspenningsbasis, F=1,16. I effektivspenningsanalyse er resultat tilfredsstillende, F=2,21. Se tegning 215, rev.01 og 216. Profil F Udrenert designskjærfasthet er bestemt på grunnlag av teoretisk tolkning av skjærstyrke basert på SHANSEP prinsippet og direkte skjærstyrke fra laboratorieforsøkene, konus og enaks, i punkt 16. OCR er interpolert og antatt 1,8 I SHANSEP tolkningen. En kopi av C- profilet fra punkt 16 er brukt i punkt 15. Anisotropikoeffisient er ikke redusert i sprøbruddleire for aktiv skjærstyrke fordi skjærstyrke er tolket fra laboratorieresultater og ikke fra CPTU. C-profil i punkt 16 er vist i bilag 5. Grunnvannstanden er antatt å ligge under tørrskorpeleira ca. 3 m under terrenget i skråningstoppen, så følger grunnvannsnivået terrengforløpet. En hydrostatisk poretrykksfordeling er benyttet i beregningene. Det vil si at poretrykket er modellert som GW Level i beregningene. Beregningsresultat viser at stabiliteten er tilfredsstillende både på totalspenningsbasis og effektivspenningsbasis, F= 1,63 og F=2,73. Se tegning 217. Profil H Udrenert designskjærfasthet er bestemt på grunnlag av teoretisk tolkning av skjærstyrke basert på SHANSEP prinsippet og direkte skjærstyrke fra laboratorieforsøkene, konus og enaks, i punkt 17. OCR er antatt 1,2 i SHANSEP tolkningen (normalkonsolidert) i punkt 17. En kopi av C-profilet fra punkt 17 er brukt i punkt 13 og 14. Anisotropikoeffisient er ikke redusert i sprøbruddleire for aktiv skjærstyrke fordi skjærstyrke er tolket fra laboratorieresultater og ikke fra CPTU. C-profil i punkt 17 er vist i bilag 3A. Grunnvannstanden er antatt å ligge ca. 5 m under terrenget, deretter følger grunnvannsnivået terrengforløpet. En hydrostatisk poretrykksfordeling er benyttet i beregningene. Det vil si at poretrykket er modellert som GW Level i beregningene. Beregningsresultat viser at stabiliteten er tilfredsstillende både på totalspenningsbasis og effektivspenningsbasis, F= 3,89 og F=8,35. Se tegning 218. 3. FARESONEN, LØSNE- OG UTLØPSOMRÅDET 3.1 Faresoneavgrensning Faresonen består av et løsneområde og et utløpsområde. Faresoneavgrensning gjøres på grunnlag av utførte grunnundersøkelser, topografi, resultat fra stabilitetsberegninger og vurdering av skredmekanismer og mulige skredårsaker. NVEs kvikkleireveileder beskriver kun hvordan løsneområdet kan avgrenses. NGI publikasjon 158, ref. /8/, har vært mye brukt som grunnlag for å danne seg et bilde av et utløpsområdes mulige utstrekning. Beregnet skredvolum samt løsneområdets lengde og høydeforskjell, ble brukt til å anslå utløpsområdets utstrekning basert på en kurve med erfaringsdata primært fra skred i bløte og meget sensitive leirer.

6 I NIFS 1 prosjektet har man utarbeidet en ny metode for vurdering av faresoner for områdeskred. NIFS rapport 14/2016, ref. /6/, beskriver hvordan både løsne- og utløpsområde kan avgrenses. Metoden tar i større grad hensyn til lagdeling og kvikkleiras beliggenhet i det potensielle løsneområdet. Avgrensning av utløpsområdet er basert på løsneområdets utstrekning, skredtype og terreng nedenfor løsneområdet. Det fins ikke modeller eller metoder som gir et sikkert svar når det gjelder å fastslå hva som er riktig utstrekning av løsne- og utløpsområder. Det vil derfor alltid måtte ligge en viss grad av skjønn til grunn for å fastsette avgrensning av faresonen. 3.2 Løsneområdets avgrensning Løsneområdet er det området som sklir ut når et skred inntreffer. På NVEs kvikkleirekart angir faresonene det antatt maksimale løsneområdet for et eventuelt skred. Bedre kunnskap om grunnforhold og resultat fra stabilitetsberegninger kan gi grunnlag for å redusere utstrekning av løsneområdene. Faktorer som påvirker skredtype og dermed løsneområdet størrelse er: Topografi Utbredelse av sprøbruddleire Beliggenhet av laget med sprøbruddleire i grunnen Leiras fasthet; uforstyrret og omrørt 3.2.1 Utbredelse av sprøbruddleire Det er påvist sprøbruddleire i området både i undersøkelser for dette prosjektet og i tidligere grunnundersøkelser innenfor kvikkleiresonen. Forekomst av sprøbruddmateriale (kvikk og nesten kvikk leire) er vist i tegning 279, sammen med kvikkleiresonen slik den er vist på NVEs kvikkleirekart. Følgende fargekoder er brukt: Sprøbruddleire påvist i prøve (rød) Sprøbruddmateriale påvist i prøve og mulig sprøbruddmateriale i sondering (oransje) Ikke påvist sprøbruddmateriale i sonderings- eller prøvetakingsdybde (grønn) Beliggenhet av sprøbruddmateriale i grunnen framgår av terrengprofilene. 3.2.2 Mulige skredårsaker Sikkerhetsfaktor fra effektivspenningsanalysene gir uttrykk for sikkerhet mot utglidning, eller stabilitet av skråningen slik den står i dag. En forutsetning for at denne sikkerhetsfaktoren skal være relevant er at det ikke skjer noe som gir større udrenerte spenningsendringer i grunnen. Slike hendelser kan være større utgravinger, utfyllinger, pelearbeider eller erosjon. Kravet er at beregnet sikkerhetsfaktor på effektivspenningsbasis skal være større enn 1.4. Beregnet sikkerhetsfaktor på effektivspenningsbasis i Blomsterbyen er større enn 1,58 for alle beregningsprofilene. Sikkerhetsfaktor på totalspenningsbasis sier noe om hvor risikabelt det er å gjøre inngrep som nedfører raske udrenerte spenningsendringer i grunnen. Kravet er at beregnet sikkerhetsfaktor på totalspenningsbasis skal være større enn 1.4. Beregninger på totalspenningsbasis for profil B, D og E viser at sikkerhet mot utglidning som følge av 1 FoU-programmet Naturfare, infrastruktur, flom og skred, 2012-2015

7 ukontrollerte, raske spenningsendringer er for lav i alle tre profilene iht. gjeldende 2 kvikkleireveileder, NVE veileder 7-2014. Siden det ikke er eroderende vassdrag i kvikkleiresonen betyr dette at det er menneskelige inngrep i form av graving, peling eller fylling som eventuelt kan utløse ras. 3.2.3 Løsneområdets avgrensning iht. NIFS 14/2016 NIFS rapport 14/2016, angir en metode for å avgrense løsne- og utløpsområdet for en kvikkleiresone. Grunnlaget for rapporten er data fra registrerte skredhendelser. Metoden er nyutviklet og må brukes med skjønn, blant annet fordi skredtype og terreng ikke alltid er så enkle å klassifisere som i eksemplene som er brukt i modellen. Tabell 6.1 i NIFS rapporten, L/H tabellen, er lagt til grunn for vurdering av løsneområdet sammen med kritisk glidesirkel fra stabilitetsberegninger for hvert enkelt profil. Vurdering iht. tabell 6.1 resulterer i en total poengsum, som brukes til å klassifisere utstrekning av løsneområde, dvs. L/H forholdet: Poengsum fra og med 5 til og med 9 Lav L/H fareklasse Poengsum fra og med 10 til og med 15 Middels L/H fareklasse Poengsum fra og med 16 til og med 24 Høy L/H fareklasse Fareklasse refererer her til skredutbredelse og klassifisering av løsneområdet gir en indikasjon på hvor langt løsneområdet vil strekke seg fra skråningsbunn og bakover. Hva som er skråningsbunn bestemmes ut fra beliggenhet av kritisk glidesirkel slik som det er vist i figur 2 i vedlegg 1 til NIFS rapporten. For lav L/H-klasse er utstrekning av maksimalt løsneområde satt til 5 ganger skråningshøyden, det vil si L/H~5. For middels klasse er utstrekning av maksimalt løsneområde satt til 10 ganger skråningshøyden, det vil si L/H~10. For høy klasse er utstrekning av maksimalt løsneområde satt til 15 ganger skråningshøyden, det vil si L/H~15, som tilsvarer 1:15 linjen som brukes i kvikkleireveilederen. Skråningshøyde er definert fra skråningsbunn i det området der den kritiske glideflaten gjennom kvikkleire er funnet. Klassifisering av løsneområdet for hvert enkelt profil med for lav sikkerhetsfaktor er vist i tabell 2 nedenfor. Tabell. 2 klassifisering av løsneområde basert på L/H kriterier i ref. /6/ Profil Sum poeng tabell 6.1, ref. /6/. For utregning av poeng, se bilag 6-rev-01 Fareklasse, løsneområde B 11 Middels D 11 Middels E 16 Høy Løsneområdets klassifisering viser at løsneområdet vurderes å være middels langs profil B og D, og like over poenggrensen for høyt for profil E, se bilag 6, rev.01. 2 NVEs kvikkleireveileder blir revidert jevnlig, neste revisjon er ventet i 2017.

8 For vurdering av løsneområde for hele kvikkleiresonen brukes klassifiseringen middels. grunnen til dette er: Langs to av profilene, B og D, klassifiseres løsneområdet som middels (poengsummen 11 ligger i nedre del av poengintervallet for middels). Løsneområdet for profil E har poengsum 16, dvs. på grensen mellom middels og høy. Det er derfor en alt for konservativ antagelse å la høy klasse ligge til grunn for vurderingen av løsneområdet i hele kvikkleiresonen. Et skred langs profil D ser ut til å være det mest realistiske skredet som kan skje. Derfor legges det stor vekt på resultat i dette profilet når det gjelder klassifisering av løsneområdets utstrekning iht. NIFS rapporten. Middels klasse betyr at løsneområde er avgrenset av en 1:10 linje i alle de kritiske profilene. Løsneområdets avgrensning, basert på NIFS rapporten, er vist i terrengprofil i rev. 01 av tegning 272-274 og på kart i tegning 279. Her er metoden brukt direkte uten noen vurdering av resultatene. 3.2.4 Løsneområdets avgrensning iht. NVEs kvikkleireveileder Pkt.7 i kapittel 4.5, i kvikkleireveilederen (1:15 linjen), og vurdering av skredsikkerhet på grunnlag av stabilitetsberegninger er lagt til grunn for identifisering av løsneområdet iht. NVEs veileder. Utstrekning er bestemt på grunnlag av 1:15 linjen i rev. 01 av tegning 272-274. Utstrekning av løsneområdet er vist i tegning 283. På grunn av bedre datagrunnlag og stabilitetsberegninger er løsneområdet litt mindre enn kvikkleiresonen som er vist på NVEs kvikkleirekart. 3.2.5 Realistisk løsneområde Beregningene viser at sikkerhetsfaktor på totalspenningsbasis er for lav i profil B, D og E. Det betyr at sikkerhet mot utglidning som følge av udrenerte, dvs. raske spenningsendringer, ikke er tilstrekkelig iht. NVE veileder 7-2014. Profil B Parametrene som brukes til å vurdere utløpsområde iht. NIFS rapporten tilsier at et progressivt skred skal kunne skje. I profil B har kritisk glidesirkel sikkerhet F=1,25 på totalspenningsbasis, (kravet er 1,4). Sikkerhetsfaktoren er så høy at det må omfattende inngrep til for å kunne utløse et områdeskred. Kritisk sirkel går også hovedsakelig gjennom leire som ikke er sprøbruddmateriale, se tegning 280. Massene fra den første utglidningen vil ikke bli omrørt og vil trolig bli liggende og støtte opp ovenforliggende masser. Fjellet i forkant av kvikkleira vil ha samme virkning. Det er også høyst usikkert om kritisk glidesirkel vil få så stor rotasjon at den åpner opp for bakenforliggende kvikkleire, det samme gjelder glidesirkel nr 2 som vil kunne oppstå etter at et jordvolum begrenset av kritisk glidesirkel eventuelt har rotert til det er i likevekt. Profil D I profil D ligger mektige lag av sprøbruddleire relativt grunt, tegning 213. Et skred som starter et stykke oppe i kvikkleireområdet trenger ikke ta med seg hele kvikkleiresonen, men kan medføre skredaktivitet ovenfor løsneområdet som defineres iht. NIFS rapporten, tegning 272-rev. 01.

9 Profil E I profil E har kritisk glidesirkel sikkerhet F=1,16 på totalspenningsbasis, (kravet er 1,4). Kritisk glidesirkel nederst i skråningen går i all hovedsak gjennom leire som ikke er kvikk eller har sprøbruddegenskaper, tegning 216. De faste massene i den første glidesirkelen vil sannsynligvis ikke flyte videre, dette er illustrert på tegning 281. Når utløpsdistanse skal vurderes bør man derfor ta utgangspunkt der glidesirkel 2 kommer fram i dagen, dvs. en forskyvning av utløpsområdet på ca. 80 meter slik at grensen for utløpsområdet settes ca. ved pkt 9. Det er vanskelig å se for seg hva som kan forårsake en utglidning som vist på tegning 281. For å se hvor omfattende destabilisering som må til for å utløse et slikt skred, er det gjort en supplerende stabilitetsberegning for profil E. Det er beregnet hvor stor utgraving som kreves i bunnen av skråningen for å initiere et skred i profil E, dvs. F=1,0, se tegning 282. I stabilitetsberegningene er det lagt inn en byggegrop i bunnen av skråningen. Den tenkte byggegropa er 10 meter bred, og det er antatt en uendelig utsterkning inn i planet (en konservativ antagelse som ikke tar hensyn til 3D-effekter). Før utgraving er sikkerhetsfaktoren på totalspenningsbasis, Fc = 1,16, mens den ved 2 m og 4,5 m dyp utgraving, er henholdsvis 1,08 og 1,00. En 4,5 m dyp utgraving som fører til utglidning kan være sannsynlig ved bygging av et større bygg, men en slik utbygging er kanskje ikke realistisk i dag. 3D-effekter som kan bidra til å øke beregnet 2D-sikkerhetsfaktor for en vanlig byggegrop, er som tidligere nevnt ikke tatt hensyn til i disse beregningene. En tilpasset vurdering av løsneområdet som vist i tegning 281 gir et større volum/lengde til beregningene av utløpsområde. Det er ikke realistisk at løsneområdet vil være så begrenset som vist i tegning 274, hvis det først skjer en utglidning. Oppsummert Av hensyn til skredsikkerhet, dvs. at menneskelig inngrep ikke skal føre til skred, brukes løsneområdet bestemt iht. NVEs kvikkleireveileder som løsneområde i faresoneavgrensningen. Det er usannsynlig at hele området skal gå ut i ett skred, men uheldige inngrep kan forårsake skred på ulike steder i området. Når volum av skredmasser skal vurderes er det da også urealistisk å regne med hele dette løsneområdet. Volumberegninger av skredmasser baseres derfor på løsneområde iht. NIFS rapporten 3.3 Utløpsområdets avgrensning Utløpsområde som skal avgrenses er det området hvor skredmassene kan utgjøre en fare, jf avsnitt 4.3 i kvikkleireveilederen. 3.3.1 Utløpsområdets avgrensning iht. NIFS rapport I dette avsnittet er NIFS metode for å vurdere utløpsområdet, lagt til grunn for å avgrense utløpsområdet i og nedenfor Blomsterbyen. Når løsnedistansen er bestemt så er det to kriterier som legges til grunn for avgrensning av utløpsområdet; sannsynlig skredtype og type terreng i utløpsområdet. Kriterier i NIFS-rapporten indikerer at opptredende skredtype vil være et retrogressivt skred. Dette på grunn av at mektighet av sprøbruddleire er mer enn 40 % i profil B, D og

10 E, se bilag 6, rev.01 som gir verdi av b/d ved L1, samt at omrørt skjærfasthet for sprøbruddleira er lavere enn 1 kpa. Torbjørn Bratts veg går i et lavbrekk i terrenget ned til bussholdeplassene, men forsenkningen er på langt nær så markant som en typisk ravinedal. Deretter forsetter lavbrekket på vestsiden av Torbjørn Bratts veg, over SINTEFs parkeringsplass på sørsiden av Strindvegen. Der kan det være rett å kalle terrenget kanalisert. Det er meget konservativ antagelse å betrakte hele terrenget vest for kvikkleiresonen som kanalisert. Kanalisert terreng ville gitt en urealistisk utløpsdistanse sammenlignet med åpent terreng. Derfor er terrenget beskrevet som åpent ved vurdering av utløpsdistanse. I følge NIFS rapporten, blir utløpsdistanse ved et retrogressivt skred i åpent terreng: Utløpsdistanse (Lu)=1,5 x løsnedistanse (L) Utløpsområdets teoretiske avgrensning er vist i terrengprofilene i rev. 01 av tegning 272-274 og i situasjonskart i tegning 279. Den teoretiske utstrekningen bør revurderes av flere årsaker. Terrenget stiger på vestsiden av Torbjørn Bratts veg, og parkeringsplassen i dalen har plass til et større volum skredmasser. I tillegg består ca. 70-80 % av de teoretiske rasmassene, over 1:10 linjen, av masser som ikke har sprøbruddegenskaper. Rasmassen vil derfor ikke nå så langt oppover skråningene mot skrenten som vist i tegning 279. I profil B og E vil ikke de nedre 45 og 80 meter av det teoretiske løsneområdet bidra med flytende rasmasser, og utløpsomtådet er avkortet tilsvarende. 3.3.2 Volum av skredmasser Overslagsberegninger av rasmasser for løsneområdet basert på NIFS rapport 14/2016 gir et skredvolum på ca 200 000 m 3, av dette er antatt maks ca. 30 % sprøbruddleire. Massene over sprøbruddleira er inkludert i rasmassene, men de vil ikke flyte på samme måte som sprøbruddmaterialet. Det kan oppfattes som en motsetning at man bruker NVEs kvikkleireveileder som grunnlag for å bestemme løsneområde, mens NIFS rapporten brukes til å beregne volum av skredmasse. Grunnen til dette er at det er menneskelig aktivitet som er mulig skredårsak, slik at løsneområdet eller henynsområdet i dette tilfellet omfatter områder som kan tenkes å bli rammet av skred, men ikke hele området i en gang. Graver man uten kontroll midt oppe i skråningen vil det være øvre del av løsneområdet som berøres. Graving nederst i kvikkleireområdet vil måtte antas å utløse skred som antatt fra NIFS rapporten. 3.3.3 Vurdering av sannsynlig utløpsområde Et grovt overslag av lagringsvolum i utløpsområdet tyder på at det i forsenkningen langs Torbjørn Bratts veg og parkeringsplassen i dalen, kan lagres ca 340 000 m 3 masser. Da er det antatt at rasmassene stiller seg inn med helning ca 1:20, både på tvers av forsenkningen og nedover langs Torbjørn Bratts veg. Utløpsområdet er i hovedtrekk bestemt vha. metoden som er beskrevet i NIFS rapporten, men utløpssonen er begrenset av stigende terreng mot skrenten i vest.

11 Det er vanskelig å slå fast med sikkerhet hvor skredmassene fra profil E vil fordele seg. Tar en utgangspunkt i en sannsynlig skredutvikling, når det først har gått en initialglidning, vil det være mer riktig å vurdere løsneområdet som vist i tegning 281. Lengden på utløpsområdet i profil E er 1,5*løsneområdet, 410 m, hvis en tar hensyn til NIFSrapporten. Vurderer man utløpsdistansen ut i fra tidligere praksis, med NGI publikasjon 158, ref./8/, blir utløpsdistansen følgende. Med et antatt skredvolum på 200 000 m 3, har man et x/z forhold i området 20-50. Fra tegning 281 er z lik 34 m, og minste x (totale lengden på løsne- og utløpsområdet) lik 680 m. Med en løsnelengde lik 270, blir minste utløpsdistanse lik 410 m. Da kan rasmassene nå ned mot rundkjøringen, men det kan også tenkes at de tar veien ned mot Torbjørn Bratts veg og dekker parkeringsplassen sørvest for rundkjøringen. Dette er vist på tegning 283. 4 KONKLUSJON Stabilitet Beregnet stabilitet på totalspenningsbasis er ikke tilfredsstillende i profil B, D og E for dagens situasjon. Det betyr at sikkerhetsmarginen er så liten at større utgravinger og utfyllinger eller andre undrenerte (hurtige) lastendringer. Ellers oppfyller beregnet sikkerhetsfaktor kravene i NVEs kvikkleireveileder. For et tett bebygd område er det vanskelig å gjennomføre stabiliserende tiltak som for eksempel nedplanering eller motfylling. Løsneområde Avgrensning av løsneområdet er basert på NVEs veileder. Dette er gjort fordi det er større utgravinger, massefyllinger eller peling som kan utløse ras, ikke naturlige prosesser. Et skred skapt av mennesker trenger heller ikke starte der hvor sikkerheten er lavest. Resultat fra stabilitetsberegninger gir en mindre kvikkleiresone (løsneområde) enn den som vises på NVEs kvikkleirekart. Det er også gjort en vurdering av løsneområdets klassifisering basert på NIFS rapport. Den viser middels- og høy skredutbredelsesgrad i området. Dette gir mindre utstrekning av løsneområdet enn det som følger av NVEs veileder. Utløpsområde Utløpsområdets utstrekning er vurdert som beskrevet i NIFS rapport 14-2016 og gjennom skjønnsmessige vurderinger av en sannsynlig skredutvikling. Utløpsområdet strekker seg ned mot Torbjørn Bratts veg og oppover mot Nardovegen, der området er avkortet i vest på grunn av stigende terreng. I nord strekker utløpsområdet seg til rundkjøringen og er forlenget ned over parkeringsplassen, som vist i tegning 283. Framtidige byggeprosjekter i kvikkleiresonen I forhold til sikkerhet mot kvikkleireskred kan tiltak i tiltakskategori K0-K3, se tabell 5.1 og 5.2 i kvikkleireveilederen, gjennomføres forutsatt at stabiliteten i løsneområdet ikke forverres. Men Eurokodens krav til stabilitet må også oppfylles. Dette gjelder tiltak innefor kvikkleiresonens løsneområde.

12 Tiltak i tiltakskategori K4, bla. byggeprosjekt med flere enn to boenheter, kan ikke gjennomføres uten at stabiliserende tiltak er gjennomført, dette gjelder både i løsneområdet og utløpssonen. Siden området er tett bebygd er det tilnærmet umulig å få utført nødvendig stabiliserende tiltak, og dermed større byggeprosjekter. Byggeprosjekter nedenfor kvikkleiresonen Bygging i utløpssonen vil normalt ikke påvirke stabiliteten i kvikleiresonen, slik at kravet om ikke å forverre stabiliteten i kvikkleiresonen er oppfylt for K0-K3 tiltak. Prosjekter i kategori K04 (bla. byggeprosjekt med flere enn 2 boenheter) kan ikke bygges i utløpssonen. Ved endring i regelverk og nye metoder for bestemmelse av utløpssoner Regelverk og metoder for å bestemme utløpssoner for kvikkleireskred er under stadig utvikling. For vurdering av tiltak i utløpsområdet noe fram i tid, kan det derfor være fornuftig å revurdere utstrekning av utløpsområdet. 5 REFERANSER 1 NVEs kvikkleireveileder 7-2014: Sikkerhet mot kvikkleireskred, april 2014 2 Rapport R1576: Blomsterbyen, Kvikkleirekartlegging. Datarapport, 28.01.2014 3 Rapport R1576-4: Blomsterbyen, supplerende grunnundersøkelser. Datarapport, 27.11.2014 4 Rapport R1576-5: Blomsterbyen, kvikkleirekartlegging. Datarapport, 22.10.2015 5 Rapport R1576-2 rev.03: Blomsterbyen, områdestabilitet. Beregningsgrunnlag, 08.07.2016 6 NIFS rapport 14/2016: Metode for vurdering av løsne- og utløpsområder for områdeskred 7 Rambøll kontrollnotat; G-not-002 rev.00 1350016041, datert 24.08.2016 8 Publikasjon nr. 158, Can We Predict Landslide Hazards in Soft Sensitive Clays, NGI, 1985. 9 Rambøll kontrollnotat; G-not-002 rev.01 1350016041, datert 15.12.2016 6 TEGNINGSLISTE Tegning Rev. Tema 101 00 Oversiktskart 102 01 Situasjonskart, målestokk 1:1000 211 00 Totalspenningsanalyse ADP. Profil B 212 00 Effektivspenningsanlyse - Profil B 213 01 Totalspenningsanalyse ADP. Profil D 214 00 Effektivspenningsanlyse - Profil D 215 01 Totalspenningsanalyse ADP. Profil E 216 00 Effektivspenningsanlyse - Profil E 217 00 Total- og effektivspenningsanalyse- Profil F 218 00 Total- og effektivspenningsanalyse- Profil H

13 Tegning Rev. Tema 272 01 Løsne- og utløpsområde iht. NIFS, profil B, målestokk 1:500 273 01 Løsne- og utløpsområde iht. NIFS, profil D, målestokk 1:500 274 01 Løsne- og utløpsområde iht. NIFS, profil E, målestokk 1:500 279 00 Teoretisk løsne- og utløpsområde iht. NIFS rapport, situasjonskart, målestokk 1:1000 280 00 Mulig skredutvikling profil B 281 00 Mulig skredutvikling profil E 282 00 Nødvendig utgraving for initialskred, profil E 283 00 Sannsynlig løsne- og utløpsområde, situasjonskart, målestokk 1:1000 7 BILAGSLISTE Bilag Rev. Tema 01 00 Løsmasse- og kvikkleirekart 2A 00 C-profil i punkt 2 2B 00 C-profil i punkt 3 3A 00 C-profil i punkt 17 3B 00 C-profil i punkt 6 3C 00 C-profil i punkt 7 4 00 C-profil i punkt TK8-2 5 00 C-profil i punkt 16 6A 01 Løsne- og utløpsområdets klassifisering i profil B 6B 01 Løsne- og utløpsområdets klassifisering i profil D 6C 01 Løsne- og utløpsområdets klassifisering i profil E

R1576-3 Blomsterbyen. Områdestabilitet Stabilitetsberegninger 12.07.2016 Bilag 1 Løsmasse- og kvikkleirekart

Utskrift Side 1 av 2 SITUASJONSKART Eiendom: Gnr: 0 Bnr: 0 Fnr: 0 Snr: 0 Adresse: Hj.haver/Fester: TRONDHEIM Dato: 13/7-2016 Sign: Målestokk 1:4000 Det tas forbehold om at det kan forekomme feil på kartet, bla. gjelder dette eiendomsgrenser, ledninger/kabler, kummer m.m. som i forbindelse med prosjektering/anleggsarbeid må undersøkes nærmere. Side 1/2 https://kart5.nois.no/trondheim/content/printdynaleg.asp?left=570602.3828606985... 13.07.2016

Utskrift https://kart5.nois.no/trondheim/content/printdynaleg.asp?left=570602.3828606985... Side 2 av 2 13.07.2016 TRONDHEIM Tegnforklaring Eiendomsgrenser Løsmasser Høydekurve 5 m Kvikkleire Faregrad Side 2/2

R1576-3 Blomsterbyen. Områdestabilitet Stabilitetsberegninger 11.07.2016 Bilag 2. Skjærfasthet i profil B 2A: Tolkning av udrenert skjærfasthet SuA i punkt 2 2B: Tolkning av udrenert skjærfasthet SuA i punkt 3

SuA i punkt 2 Udrenert skjærfasthet su (kpa) 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 0,00 5,00 Konus Enaks 10,00 Treaks Dybd de (m) Normalkonsolidert Shanshep Sua-Aktiv tolket fra lab Design- SuA 15,00 20,00 Blomsterbyen, områdestabilitet. Stabilitetsberegninger. Skjærfasthet(SuA) i Punkt 2. R1576-3 Bilag 2A

SuA i punkt 3 Udrenert skjærfasthet su (kpa) 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 0,00 5,00 10,00 Dybde (m) Konus Enaks Treaks Normalkonsolidert Shanshep Design sua SuA-Aktiv-tolket fra lab 15,00 20,00 Blomsterbyen, områdestabilitet Stabilitetsberegninger. Skjærfasthet (SuA) i punkt 3. R1576-3 Bilag 2B

R1576-3 Blomsterbyen. Områdestabilitet Stabilitetsberegninger 11.07.2016 Bilag 3. Skjærfasthet i profil D 3A: Tolkning av udrenert skjærfasthet SuA i punkt 17 3B: Tolkning av udrenert skjærfasthet SuA i punkt 6 3C: Tolkning av udrenert skjærfasthet SuA i punkt 7

SuA i punkt 17 Udrenert skjærfasthet su (kpa) 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 0,00 5,00 Konus 10,00 Enaks Treaks ybde (m) Dy Normalkonsolidert Shanshep SuA-Aktiv tolket fra lab Design-SuA 15,00 20,00 Blomsterbyen, områdestabilitet. Stabilitetsberegninger. Skjærfasthet (SuA) Punt 17 R1576-3 Bilag 3A

Udrenert skjærfasthet su (kpa) 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 0 5 Dybde (m) 10 sunkt, St<=15 sundu, St<=15 sunkt, St>15 sundu, St>15 Serie5 Enaks Treaks Normalkonsolidert Shanshep Design sua 15 20 25

SuA i punkt 7 Udrenert skjærfasthet su (kpa) 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 0,00 5,00 10,00 15,00 Konus Serie6 Treaks Dybd de (m) 20,00 Normalkonsolidert Shanshep SuA-Aktiv tolket fra lab SuA-design 25,00 30,00 35,00 40,00

R1576-3 Blomsterbyen. Områdestabilitet Stabilitetsberegninger 11.07.2016 Bilag 4. Skjærfasthet i profil E 4: Tolkning av udrenert skjærfasthet SuA i punkt TK8-2

SuA i punkt TK8-2 Udrenert skjærfasthet su (kpa) 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 0,00 5,00 Konus 10,00 Enaks Treaks Dyb ybde (m) Normalkonsolidert Shanshep Design sua SuA- Aktiv tolket fra lab 15,00 20,00 Blomsterbyen, Områdestabilitet. Stabilitetsberegninger. Skjærfasthet (SuA) i punkt TK8-2 R1576-3 Bilag 4A

R1576-3 Blomsterbyen. Områdestabilitet Stabilitetsberegninger 22.12.2014 Bilag 5. Skjærfasthet i profil F 5: Tolkning av udrenert skjærfasthet SuA i punkt 16

SuA i punkt 16 Udrenert skjærfasthet su (kpa) 0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 0,00 5,00 10,00 Konus Enaks Treaks Dybd de (m) SuA-normalkonsolidert SuA-SHANSHEP SuA-Aktiv tolket fra lab SuA-Design 15,00 20,00 Blomsterbyen, områdestabilitet. Stabilitetsberegninger. Skjærfasthet (SuA) i punkt 16. R1576-3 Bilag 5

R1576-3 Blomsterbyen. Områdestabilitet Stabilitetsberegninger 30.08.2016 Bilag 6-rev.01-klassifisering av løsne- og utløpsområder basert på L/H regel 6A: Løsne- og utløpsområdets klassifisering i profil B 6B: Løsne- og utløpsområdets klassifisering i profil D 6C: Løsne- og utløpsområdets klassifisering i profil E

Klassifisering av løsneområdet i profil B, revisjon 01 Lav L/H klasse fra poengverdier 5 til og med 9 Middels L/H klasse fra poengverdier 10 til og med 15 Høy L/H klasse fra poengverdier 16 til og med 24 Indikator Vekttall Score, faregrad Poeng Kommentar b/d ved L1 1 2 2 b/d=0,46 b/d ved 3L1 2 0 0 b/d=0 Avstand fra skråningsfot til kvikkleirelomma 1 3 3 X1=34 L1=58 Forhold ved skredporten 2 1 2 Flere hindringer Tidligere skredhendelser 1 2 2 Ikke registrert tidligere hendelser Su/ɣ.D 1 2 2 (Su/ɣ.D) er lik 0,2 Sum poeng - - 11 1- Avgrensning av løsneområdet i profil B Sum poeng Klasse Løsnedistanse (L) 11 Middels (L/H~10) 118 2- Avgrensning av utløpsområdet i profil B Skredtype Type terreng Utløpsdistanse (Lu) Retrogressiv kanalisert 3 * L Retrogressiv Åpent 1,5 * L Flakskred Alle typer terreng 0,5 * L Rotasjonsskred Alle typer terreng 0,5 * L Skredtype Type terreng Utløpsdistanse (Lu) Retrogressiv Åpent 1,5*118=177

Klassifisering av løsneområdet i profil D, revisjon 01 Lav L/H klasse fra poengverdier 5 til og med 9 Middels L/H klasse fra poengverdier 10 til og med 15 Høy L/H klasse fra poengverdier 16 til og med 24 Indikator Vekttall Score, faregrad Poeng Kommentar b/d ved L1 1 3 3 b/d=0,69 b/d ved 3L1 2 0 0 b/d=0 Avstand fra skråningsfot til kvikkleirelomma 1 3 3 X1=65,5 L1=117,5 Forhold ved skredporten 2 1 2 Flere hindringer Tidligere skredhendelser 1 2 2 Ikke registrert tidligere hendelser Su/ɣ.D 1 1 1 (Su/ɣ.D) er lik 0,21 Sum poeng - - 11 1- Avgrensning av løsneområdet i profil D Sum poeng Klasse Løsnedistanse (L) 11 Middels 184 2- Avgrensning av utløpsområdet i profil D Skredtype Type terreng Utløpsdistanse (Lu) Retrogressiv kanalisert 3 * L Retrogressiv Åpent 1,5 * L Flakskred Alle typer terreng 0,5 * L Rotasjonsskred Alle typer terreng 0,5 * L Skredtype Type terreng Utløpsdistanse (Lu) Retrogressiv Åpent 276

Klassifisering av løsneområdet i profil E, revisjon 01 Lav L/H klasse fra poengverdier 5 til og med 9 Middels L/H klasse fra poengverdier 10 til og med 15 Høy L/H klasse fra poengverdier 16 til og med 24 Indikator Vekttall Score, faregrad Poeng Kommentar b/d ved L1 1 3 3 b/d=0,71 b/d ved 3L1 2 3 6 b/d=0,74 Avstand fra skråningsfot til kvikkleirelomma 1 1 1 Forhold ved skredporten 2 1 2 X1=126 L1=112 Flere hindringer Tidligere skredhendelser 1 2 2 Ikke registrert tidligere hendelser Su/ɣ.D 1 2 2 (Su/ɣ.D) er lik 0,2 Sum poeng - - 16 1- Avgrensning av løsneområder i profil E Sum poeng Klasse Løsnedistanse (L) 16 Høy 133 2- Avgrensning av utløpsområder i profil E Skredtype Type terreng Retrogressiv kanalisert 3 * L Retrogressiv Åpent 1,5 * L Alle typer Flakskred terreng 0,5 * L Alle typer Rotasjonsskred terreng 0,5 * L Utløpsdistanse (Lu) Utløpsdistanse Skredtype Type terreng (Lu) Retrogressiv Åpent 200