Forprosjekt geoteknikk Norconsult Eg - Sødal. Ny bru Kristiansand kommune Region sør Kristiansand kontorsted 18.03.16
Vedlegg 11, Dok.RIG05 KRISTIANSAND KOMMUNE., gnr. 150 b.nr- 1768 og 2098 mfl. EG SØDAL. NY BRU. DETALJREGULERING. Plan nr 1420. Saks. nr. 201504773. Dato 18.03.16. Statens vegvesen Region sør Eg - Sødal. Ny bru. Detaljreguleringsplan. Forprosjekt Geotekniske beregninger og tiltak 5151245-RIG05 2016-03-04 Oppdragsnr.: 5151245
0 00 2016-03-04 Til oppdragsgiver og uavhengig kontroll RaSaa SHY KOH Rev. Dato: Beskrivelse Utarbeidet Fagkontroll Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilhører Norconsult. Dokumentet må bare benyttes til det formål som oppdragsavtalen beskriver, og må ikke kopieres eller gjøres tilgjengelig på annen måte eller i større utstrekning enn formålet tilsier. Norconsult AS Pb. 626, NO-1303 Sandvika Vestfjordgaten 4, NO-1338 Sandvika 2016-03-04 Side 2 av 25
0 Innhold 1 Innledning 6 2 Grunnforhold 8 2.1 Sødal 8 2.2 Otra 8 2.3 Eg 8 3 Beregningsforutsetninger 9 3.1 Regelverk 9 3.2 Geoteknisk kategori og pålitelighetsklasse 9 3.3 Materialfaktor 9 3.4 Kontroll 10 4 Materialparametre 11 4.1 Sødal 11 4.2 Eg 11 4.2.1 Tyngdetetthet 11 4.2.2 Overkonsolidering 11 4.2.3 Styrkeparametere 12 5 Stabilitetsberegninger og geotekniske vurderinger 13 5.1 Innledning 13 5.2 Sødal 13 5.2.1 Innledning 13 5.2.2 Stabilitet mot Otra snitt i bruaksen 13 5.2.3 Stabilitet inkludert friksjonsplate 14 5.2.4 Anleggsveier 14 5.2.5 Midlertidig omlagt Torridalsvei 15 5.3 Eg 16 5.3.1 Innledning 16 5.3.2 Stabilitet av midlertidig spuntgrop 16 5.3.3 Riggområde 17 5.3.4 Midlertidig fylling i Otra 17 5.3.5 Anleggsveier 17 5.3.6 Stabilitet mot Otra snitt i bruaksen 19 5.3.7 Ny rundkjøring Eg med armer 19 5.4 Oppsummering 20 6 Konklusjon 21 7 Referanser 22 2016-03-04 Side 3 av 25
0 BILAG A Tolkning trykksonderinger og udrenert skjærstyrke TEGNINGER Borplan med beregningssnitt V004 BEREGNINGER Sødal: Snitt 2-2 med lette masser, ADP-analyse Snitt 2-2 med lette masser, aø-analyse Snitt 2-2 med friksjonsplate, ADP-analyse Snitt 2-2 med friksjonsplate, aø-analyse Eg Snitt i bruaksen, midlertidig spuntgrop, ADP-analyse Snitt i bruaksen, permanent situasjon, ADP-analyse Midlertidig fylling i Otra, ADP-analyse Anleggsveier V201 V202 V203 V204 V241 V242 V243 V244 2016-03-04 Side 4 av 25
Sammendrag I forbindelse med utarbeidelse av reguleringsplan for ny bro fra Eg til Sødal i Kristiansand er det utført stabilitetsberegninger for å kontrollere at krav til sikkerhet for nytt veianlegg er oppfylt i henhold til Statens vegvesen håndbok V220. På Sødal side må det utføres tiltak for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet for det nye veianlegget. Det er nødvendig å bygge veianlegget på med lette masser fra ca. kote +4,2 og opp til terreng. Bruk av friksjonsplate for å ta opp horisontale krefter fra broen vil svekke den globale stabiliteten noe, men ikke så mye at kravene ikke oppfylles. For å få etablert broen på Eg side må det etableres en spuntavstivet byggegrop. Denne spunten må settes så dypt under gravenivå at man oppnår en tilfredsstillende sikkerhet ved utgraving. Utførte beregninger tilsier at spunten må stå dypere enn 10 m under gravenivå. Der de planlagte tiltakene på Eg krever oppfylling må det brukes lette masser for å unngå tilleggsbelastning på grunnen og for å ivareta stabilitetsforholdene i området. Ved tilbakefylling av midlertidig spuntgrop for ferdig veianlegg må det også fylles tilbake med lette masser for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet for det nye anlegget i henhold til håndbok V220. Rambøll har utført en uavhengig kontroll av rapporten. 2016-03-04 Side 5 av 25
1 Innledning Norconsult har fått i oppdrag fra Statens vegvesen Region sør å utarbeide en detaljreguleringsplan med konsekvensutredning for ny bro fra Eg til Sødal i Kristiansand. Ny bro skal bidra til å øke beredskap og tilgjengelighet til sykehuset og gi et mer attraktivt og tilgjengelig tilbud for gående og syklende samt for kollektivtrafikk. Ny vei skal også bedre trafikksikkerheten. Planområdet omfatter areal rundt krysset Arenfeldts vei/torridalsveien på Sødal-siden, kryssing over elven og et areal på sydsiden av sykehuset og vestover på Eg-siden. Figur 1 Kart over varslingsområdet for oppstart planarbeid. Fra Planprogrammet. 2016-03-02 Side 6 av 25
Utsnitt av tegning C001 som viser veitiltaket på begge sider av Otra er vist i figuren under. Figur 2 Utsnitt av tegning C001 som viser veitiltaket, både Eg-siden og Sødal-siden. 2016-03-02 Side 7 av 25
2 Grunnforhold Det vises til rapport 5151245-RIG02 (1) for mer informasjon om grunnforhold utover det påfølgende. 2.1 SØDAL 2.2 OTRA 2.3 EG Terreng i utførte borpunkter varierer mellom kote +0,25 og +12,7. Antatt berg i borpunktene varierer mellom kote +9,9 og -29,0. Det er berg i dagen i bakkant av bebyggelsen på Påskebjerget og bergoverflaten antas å falle fra nord mot sør/sørvest utover i Otra. Løsmassene består generelt av et topplag med sand/grus/fyllmasser over leire. Under leiren er det et lag med morene over berg. Mektigheten av de forskjellige lagene varierer og noen steder er det mer lagdelt med flere lag av sand og leire. I snitt 1 og 2 som ligger ca. i bruaksen er det registrert en lomme med leirige, ikke sensitive masser i det øverste laget med friksjonsmasser. Det er påvist kvikkleire fra 4-5 m dybde langs Torridalsveien. Grunnvannsstand ligger på ca. kote +4,1 ved Torridalsveien og kote +6,5 lenger bak. Målinger av poretrykk viser en tendens med noe svakere gradient enn hydrostatisk poretrykk. Elvebunn ligger på mellom kote -0,4 og -6,1 i borpunktene. Antatt berg varierer mellom kote -4,6 og ca. kote -46 med størst dybder til berg midt i Otra omtrent i prosjektert bruakse. Dybde til berg varierer i borpunkter som ligger forholdsvis tett (punkt 718, 643, 719) og tyder på at bergoverflaten faller bratt mot sør. Løsmassene består av leire. Det er registrert kvikkleire i enkelte borpunkter i de øverste 5-6 m og ned mot morene/berg. I borpunkter midt i elven er det ikke registrert kvikkleire. Det ikke registrert friksjonsmasser over leiren av betydning med enkelte unntak. Terreng i utførte borpunkter varierer mellom kote +1,3 og +19,4. Antatt berg i borpunktene varierer mellom ca. kote 0 og -56 med størst løsmassemektighet ved Otra nord for planlagt bruakse. Løsmassene består generelt av et topplag med sand/grus/fyllmasser over leire. Under leiren er det et lag med morene over berg. Mektigheten av de forskjellige lagene varierer. Totalsonderingene tyder på kvikkleire i alle borpunktene og prøveserie i borpunkt 675 påviser kvikkleire fra 12 m dybde. Grunnvannsstand er målt i 3 punkter, 2 sør for Egsveien og 1 ved sykehuset nordvest for anleggsområde. Det er utført få målinger, men basert på foreliggende data er det antatt en grunnvannstand inntil ca. 5 m under terreng avtakende mot Otra. 2016-03-02 Side 8 av 25
3 Beregningsforutsetninger 3.1 REGELVERK Veglova (2) 12 presiserer at «Planlegging av riksveg, fylkesveg og kommunal veg skal skje etter reglane om planlegging i plan- og bygningslova». Ny bru og tilstøtende infrastruktur omfattes derfor av plan- og bygningsloven (3) og dermed forskrift om tekniske krav til byggverk TEK10 (4). Planog bygningsloven sier i 28-1 at grunn kan bare bebygges, eller eiendom opprettes eller endres, dersom det er tilstrekkelig sikkerhet mot fare eller vesentlig ulempe som følge av natur- eller miljøforhold. TEK10 (4) presiserer i 7 Sikkerhet mot naturpåkjenninger at byggverk skal plasseres, prosjekteres og utføres slik at det oppnås tilfredsstillende sikkerhet mot skade eller vesentlig ulempe fra naturpåkjenninger som flom, stormflo og skred. Sikkerhet mot skred og områdestabilitet vurderes derfor i henhold til TEK10 7.3 (4), Statens vegvesen Håndbok N200 (5), NVEs retningslinjer 2/2011 (6) og NVEs veileder 7/2014 (7). NVEs veileder 7/2014 beskriver at omfang og detaljeringsgrad for utredninger i forbindelse med reguleringsplaner er avhengig av reguleringsformål, tiltakskategorier og planområdets beliggenhet i forhold til aktsomhetsområder. Områdestabilitet for Sødal er vurdert i egen rapport utarbeidet av Norconsult (8). Områdestabilitet for Eg er vurdert av Rambøll (9). Stabilitetsberegninger for lokal utfylling, utgraving og nye vegfyllinger utføres i henhold til Statens vegvesen Håndbok V220 (10). 3.2 GEOTEKNISK KATEGORI OG PÅLITELIGHETSKLASSE Veibruer anbefales å ligge i pålitelighetsklasse 3. Geoteknisk kategori 3 omfatter blant annet konstruksjoner i områder hvor det er sannsynlig at grunnen er ustabil. Da det er påvist kvikkleire både på Sødal og Eg plasseres anlegget i geoteknisk kategori 3. 3.3 MATERIALFAKTOR I henhold til Statens vegvesen håndbok V220 (10) skal partialfaktor for lokalstabilitet for enhver konstruksjonsdel i et vegprosjekt være 1,6 for konsekvensklasse CC3 meget alvorlig og bruddmekanisme sprøtt, kontraktant brudd, se Figur 3. Eventuelle motfyllinger som må etableres er ifølge håndbok V220 å regne som konstruktive tiltak og må også oppfylle kravet om sikkerhet på 1,6. I henhold til diskusjon med Vegdirektoratet kan en partialfaktor på 1,5 aksepteres der det legges motfylling som også vil fungere som erosjonssikring, det vises til møtereferat (11). 2016-03-02 Side 9 av 25
Figur 3 Partialfaktor for m, figur 0.3 i håndbok V220. For anleggsveier og mindre tiltak kan skadekonsekvens alvorlig aksepteres. 3.4 KONTROLL Tiltak i pålitelighetsklasse/konsekvensklasse CC3 medfører kontrollklasse U, dvs. en utvidet kontroll som enten utføres som en utvidet kollegakontroll eller utføres av et annet foretak. 2016-03-02 Side 10 av 25
4 Materialparametre 4.1 SØDAL 4.2 EG For bestemmelse av materialparametere på Sødal henvises til vår rapport 5151245 RIG-03 (12), Geoteknisk parameterrapport Sødal. Bestemmelse av materialparametere for Eg er utført tilsvarende som for Sødal. Alle utførte grunnundersøkelser er vist på plan i vedlegg. 4.2.1 Tyngdetetthet Tyngdetetthet (romvekt) er basert på laboratorieundersøkelser og erfaringsverdier. Det er valgt å benytte en øvre gjennomsnittverdi fra prøvene i de ulike lagene. Tabell 1 Tyngdetetthet Lag Beskrivelse Tyngdetetthet [kn/m 3] I Sand 18 II Leire 18 III Kvikkleire 17,5 Leire 2 17 IV Morene 19 4.2.2 Overkonsolidering Prekonsolideringsspenning σ c er tolket fra de forskjellige ødometerforsøkene med metoden angitt i (13). Beregnet tidligere overlagring Δz er vist i tabellen nedenfor. Det er antatt en gjennomsnittlig tyngdetetthet på 17,5 kn/m3 og hydrostatisk poretrykk. Tabellen viser også eksisterende effektiv vertikalspenning σ v0 og overkonsolideringsgrad OCR, som er forholdet mellom prekonsolideringsspenning og effektiv vertikalspenning. Basert på ødometerresultatene er det antatt et tidligere terrengnivå som gjelder for hele området rundt Eg på kote +40. Terrengkote Dybde (m) Jordart beskrivelse σ vo [kpa] σ c [kpa] Dz [m] Antatt tidligere terrengkote 643 + 1,29 7,70 Leire, siltig 57,75 382,5 43,30 44,59 6,6 OCR [-] 13,55 Leire 101,62 400 39,78 41,07 3,9 18,58 Leire 130,95 547,5 54,42 55,71 4,2 675 + 10,12 2,69 Silt 36,18 - - - - 9,33 Leire, siltig 85,97 430 48,00 58,12 5 17,53 Leire, kvikk 147,47 280 19,80 29,92 1,9 2016-03-02 Side 11 av 25
4.2.3 Styrkeparametere Karakteristiske udrenerte styrkeparametere For hvert borpunkt der det er utført en trykksondering er det utarbeidet et anbefalt karakteristisk aktivt skjærfasthetsprofil cuc mot dybden basert på tolkning av trykksondering og resultater fra eventuelle laboratorieundersøkelser. Anbefalte skjærstyrkeprofiler er vedlagt i Bilag A sammen med trykksonderingstolkninger og relevante laboratorieresultater. For mer detaljert beskrivelse av prinsippene som ligger til grunn for tolkningen, vises til vår rapport RIG-03 (12). Karakteristiske drenerte styrkeparametere Basert på laboratorieundersøkelser og erfaringsverdier er følgende karakteristiske drenerte styrkeparametere brukt. Det er benyttet en lavere attraksjon og høyere friksjonsvinkel enn anbefalt i Rambøll sin rapport for områdestabilisering (9) bestemt ut fra treaksialforsøk i punkt 675. Tabell 2 Drenerte styrkeparametere Lag Beskrivelse Attraksjon a [kpa] Friksjonsvinkel I Sand 0 33 II Leire 10 30 III Kvikkleire 10 30 Leire 2 10 30 IV Morene 10 38 2016-03-02 Side 12 av 25
5 Stabilitetsberegninger og geotekniske vurderinger 5.1 INNLEDNING Stabilitetsberegningene er utført med beregningsprogrammet GeoSuite Stability. Programmet søker selv etter kritisk sirkulærsylindrisk glideflate innenfor et definert område for sirkelsentrum. Det er også definert egne, sammensatte glideflater. Beregningene er utført både med totalspenningsparametere (su-analyse/ ADP-analyse) og effektivspenningsparametere (a -analyse). Bruk av terrenglaster er felles for alle beregninger. I henhold til håndbok V220 benyttes det en jevnt fordelt last på hele veiens bredde inkludert gang- og sykkelvei på 10 kpa. Lastkoeffisient er 1,3. Dimensjonerende last blir dermed 13 kpa. Utenfor veiareal benyttes en last på terreng på 5 kpa for å ta hensyn til eventuelle snølaster og usikkerheter i terrengmodellen. Lastkoeffisient er 1,3 og dimensjonerende last blir dermed 6,5 kpa. 5.2 SØDAL 5.2.1 Innledning Det er identifisert en kvikkleirefaresone på Sødal med faregradsklasse middels, konsekvensklasse alvorlig og risikoklasse 4. Beregning av områdestabilitet er dokumentert i vår rapport RIG-04. Nye inngrep som graving og oppfylling i forbindelse med bygging av ny bru, som kan ha påvirkning på stabilitetsforholdene, må vurderes. Det er utført beregninger for planlagte tiltak i forbindelse med bygging av ny bru med tilhørende veier og anleggsveier. Resultatet av disse beregningene er oppsummert i det påfølgende. 5.2.2 Stabilitet mot Otra snitt i bruaksen Snitt 2-2, vist på V004, er mest kritisk for de planlagte tiltakene og ligger der planlagt ny bru vil ligge på Sødals-siden om lag 15 m sør for krysset der Arenfeldts vei møter Torridalsveien. Snittet er representativt for hele veianlegget på Sødal-siden. Da det skal anlegges/etableres et nytt veianlegg, er kravene til sikkerhet for stabilitet på 1,6. Tidligere er det kun regnet på nødvendige tiltak for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet på 1,4 eller bedre for områdestabiliteten i henhold til krav i NVE veileder 7. Det er dermed utført nye stabilitetsberegninger i bruaksen der nødvendig motfylling for å tilfredsstille krav til sikkerhet for områdestabilitet, er inkludert. Ny vei ligger omtrent i nivå med eksisterende terreng. Løsningen som er vurdert i denne fasen, for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet, er å masseutskifte under veien med lette masser. Det er forutsatt at de lette massene legges fra kote +4,2 og opp til terreng. Sikkerheten for lokalstabiliteten til veien er beregnet til 1,62 for effektivspenningsanalysen og 1,70 for totalspenningsanalysen. Beregninger for denne situasjonen er vist på tegning V201 og V202 i vedlegg. 2016-03-02 Side 13 av 25
5.2.3 Stabilitet inkludert friksjonsplate For å ta opp horisontalkrefter fra den planlagte broen skal det etableres en friksjonsplate på ca. 30 x 20 meter. Dette medfører en horisontallast på terrenget, og det er regnet på hvordan denne ekstra lasten vil påvirke områdestabiliteten. Lastene fra bruen er beregnet til en ekvivalent linjelast på 6 kn/m 30 meter bakover i snittet. For lokalstabiliteten til veien har ikke denne lasten noen påvirkning. Derimot vil dette påvirke de lengre og dypere bruddflatene som representerer områdestabiliteten. Opprinnelig, med masseutskiftning, oppnås en sikkerhet på 1,75 og 2,14 for henholdsvis totalspennings- og effektivspenningsanalyse. Med en horisontallast svekkes dette noe til 1,68 for totalspenningsanalysen og 2,09 for effektivspenningsanalysen. Men det er fortsatt mer en god nok sikkerhet i henhold til kravene. Beregningene er vist på tegning V203 og V204 i vedlegg. 5.2.4 Anleggsveier Det skal etableres anleggsvei fra nord (linje 91200, tegning D004) for å få lagt ut motfylling og erosjonssikring langs elvebredden. Anleggsvei vil få skråningsutslag ut i elven med helning 1:2, se figur under. Figur 4 Utsnitt av tegning D004 Det er berg i dagen og ellers små løsmassemektigheter i området. Det er utført boringer ved starten av anleggsveien. Det må også utføres supplerende boringer langs elvebredden for å kunne påvise dybder til berg. Det er utført stabilitetsberegninger for områdestabiliteten i snitt 1, se RIG04 (8), som ligger noe lenger sør mot bruaksen. Beregninger viser at det er behov for en mindre motfylling og anleggsveien vil ligge som en midlertidig fylling over den permanente motfyllingen. Der det skal gjøres tiltak i eksisterende veitrase, må det masseutskiftes med lette masser for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet tilsvarende som beskrevet i avsnitt 5.2.2. 2016-03-02 Side 14 av 25
5.2.5 Midlertidig omlagt Torridalsvei Torridalsveien må legges om midlertidig øst for anleggsområdet (linje 91000, tegning D004) Dette medfører lokal oppfylling av en forsenkning i terrenget på inntil ca. 1,5 m, se figur 5 under. Forsenkningen skal fylles opp med lette masser for å unngå tilleggsbelastning på grunnen som kan reduseres stabiliteten ut mot elven. Figur 5 Utsnitt av tegning D004 2016-03-02 Side 15 av 25
5.3 EG 5.3.1 Innledning Det er identifisert fem kvikkleirefaresoner på Eg. Det vises til rapport fra Rambøll om områdestabilitet på Eg. Faresonene har faregradsklasse middels til lav, konsekvensklasse mindre alvorlig til meget alvorlig og risikoklasse 2, 3 og 4. Faresonene er vist i kartutsnitt under. Figur 6 Utsnitt av tegning 302 fra Rambøll-rapport som viser faresoner på EG. Ny bru planlegges med landkar mellom snitt S1 og S2 i sone A. Det må også etableres tilførselsvei samt anleggsveier innenfor sone A. Ny rundkjøring med tilhørende veier som ligger innenfor planområde berører sone B, C og D. Nye inngrep som graving og oppfylling, i forbindelse med bygging av ny bru, som kan ha påvirkning på stabilitetsforholdene må vurderes geoteknisk. Det er utført beregninger for planlagte tiltak innenfor faresonene i forbindelse med bygging av ny bru med tilhørende veier og anleggsveier. Resultatet fra disse er oppsummert i det påfølgende. 5.3.2 Stabilitet av midlertidig spuntgrop Beregninger for anleggsfasen med spuntavstivet byggegrop er vist på V241. I beregningen er det lagt inn en restriksjonslinje på lokalstabiliteten for å representere spuntfoten (spunten er ikke tegnet inn på tegningen). Den viste beregningen er gjort med 16 m lang spunt, som stikker 10 m under gravenivå, og anleggslast på 13 kpa bak spunt. Det er sett på minst gunstig plassering av lasten som her var 3 meter fra spunttopp. Det er totalspenningsanalysen som gir lavest sikkerhet for spuntgropen. For en sirkulærsylindrisk skjærflate oppnås det en sikkerhet på 1,6. Det er i tillegg gjort en optimalisering av denne sylindriske flaten som resulterte i en sikkerhet på 1,4 som ikke er tilstrekkelig. En løsning for å oppnå tilstrekkelig sikkerhet mot bunnoppressing er å trekke spunten langt nok under gravenivå. Det er imidlertid ikke regnet på en lengre spunt eller andre tiltak da dette ikke krever mer regulert areal. Den globale stabiliteten er mer enn god nok med Fs på 1,81. 2016-03-02 Side 16 av 25
5.3.3 Riggområde Like ved den planlagte spuntgropen ligger det en eksisterende parkeringsplass som det vurderes å benytte som riggområde. Området ligger innenfor kvikkleirefaresone A og stabilitetsberegninger viser at det er restriksjoner på hvor store laster som kan være på område for ikke å forverre områdestabiliteten. Beregningene i avsnittet over er gjort for en terrenglast/anleggslast bak spunt på 13 kpa inkludert lastfaktor. Basert på resultatet fra disse beregningene kan det ikke tillates noe høyere last enn dette, se forslag til reguleringsbestemmelser. 5.3.4 Midlertidig fylling i Otra Det skal etableres en midlertidig fylling i Otra for å kunne bygge akse 2 for brua tørt. Fyllingen er planlagt opp til kote +1,7. Vanndybden er i området inntil ca. 1,0 m, og fyllingshøyden blir dermed ca. 3 m på det høyeste. Det er tatt opp en prøveserie av massene på elvebunn i det aktuelle området som viser 1,5 2 m sandige masser over kvikkleire. Fyllingen utføres med fyllmasser med antatt tyngdetetthet på 19 kn/m og friksjonsvinkel på 42. Det er kontrollert at en fyllingsfront med helning på 1:2 har tilstrekkelig sikkerhet for stabilitet på 1,6. Dette forutsetter en restriksjonsgrense på 0,5 m fra topp fylling som ikke skal belastes. Beregningen er vist på V243 i vedlegg. 5.3.5 Anleggsveier I henhold til rapport fra Rambøll (9) må det anlegges en motfylling i Otra og avlastes lenger opp mot sykehuset for å oppnå tilstrekkelig sikkerhet for områdestabiliteten til sykehusområdet. For å få utført disse tiltakene må det etableres anleggsvei fra Egsveien og bort til respektive områder (linje 91400 og 91600, tegning D005). Det må i tillegg etableres anleggsvei for utlegging av midlertidig fylling i Otra for bygging av bruakse 2 (linje 91700, tegning D006). Anleggsveier og midlertidig fylling er vist i Figur 7. Anleggsveien mot de områdestabiliserende tiltakene (linje 91400 og 91600) ligger med maks stigning på 15%, og på grunn av høydeforskjellen opp mot eksisterende bebyggelse på sykehuset må det fylles opp inntil 5,5 m for anleggsveien. Fyllingen forutsettes bygget opp med lette masser for å unngå tilleggsbelastning på grunnen og for å ivareta stabilitetsforholdene i området. Det er gjort kontroll av lokalstabiliteten til fyllingen. Den er mer en tilstrekkelig i henhold til kravene med Fs på 1,9. Lagdeling og materialparametere i beregningen er basert på data fra profil B og S1 i rapporten fra Rambøll da det ikke er utført noen egne grunnundersøkelser i dette området. Anleggsveien ned til midlertidig fylling i Otra (linje 91700, tegning D006) har maksimal stigning/helning på 12,5 % ned mot Otra og får med det en skjæring mot syd, skjæringen etableres med helning 1:2. På det meste vil maksimal høydeforskjell mellom eksisterende terreng og anleggsveien være på være 3,1 m. Stabiliteten av veiskjæringen er kontrollert i Geosuite og har en sikkerhet på ca. 1,5. Da dette er et brudd som kun går i de øverste friksjonsmassene vurderes det som tilstrekkelig. Lagdeling i denne beregningen er basert på totalsondering/lagdeling i 674 og skjærprofilet benyttet er hentet fra 675 da dette var det mest konservative. 2016-03-02 Side 17 av 25
Beregningene for anleggsveiene er vist på V244 i vedlegg. Figur 7 Utsnitt av tegning D006 anleggsveier med mulig riggområde skissert med grønt. Figur 8 Utsnitt av tegning D005 og D006. Lengdeprofil anleggsveier. 2016-03-02 Side 18 av 25
5.3.6 Stabilitet mot Otra snitt i bruaksen For ferdig etablert/anlagt vei og bru er kravet til sikkerhet for stabilitet av anlegget på 1,6 i henhold til håndbok V220. Det er dermed gjort beregninger med tilbakefylling av lette masser. Beregningene er vist på tegning V242. Her ser man at det må tilbakefylles med en god del lette masser, men at det lar seg gjøre uten å gå utenfor grensene for den etablerte spuntgropen. Massene er lagt i to nivåer for å prøve å legge de lette massene over antatt grunnvannstand. Sikkerheten beregnet for den gitte mengden er på 1,6. Det er totalspenningsanalysen som er kritisk. Det er regnet med erosjonssikring på elvebunn i bunnen av skråningen. 5.3.7 Ny rundkjøring Eg med armer Rundkjøring med tilhørende armer er prosjektert så langt som mulig i nivå med eksisterende terreng for å unngå tilleggsbelastning på grunnen og en forverring av områdestabiliteten. Figur 9 Utsnitt av tegning C001 med lengdeprofil for linje 11207 Linje 11207 vil ligge på inntil 2 m fylling som er største permanente oppfylling i området. Fyllingene skal bygges opp med lette masser for å unngå tilleggsbelastning på grunnen og sikre at nødvendig sikkerhet av fyllingene er ivaretatt for områdestabilitet og lokalstabilitet. 2016-03-02 Side 19 av 25
5.4 OPPSUMMERING Tabell 3 Resultater for dagens situasjon, ADP og AFI Tegningsnr. Område Beskrivelse Lokalt Globalt V201-V202 Sødal Snitt i broakse V203-V204 Sødal Snitt i broakse med friksjonsplate 1,6 1,85 1,6 1,77 V241 Eg Spuntgrop 1,4 1,81 V243 Eg Midlertidig fylling V244 Eg Anleggsvei 91700 V244 Eg Anleggsvei 91600 V242 Eg Snitt i broakse 1,6-1,5-1,9-1,6 2,08 2016-03-02 Side 20 av 25
6 Konklusjon På Sødal side må det utføres tiltak både for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet for områdestabilitet og for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet for det nye veianlegget. Det betyr tiltak i tillegg til motfyllinger som er nødvendige for å sikre områdestabiliteten i henhold til rapport 5151245_RIG 04 (8). Det er nødvendig å bygge veianleggene på lette masser i hele veiens bredde fra kote +4,2 og opp til terreng. Bruken av friksjonsplate for å ta opp horisontale krefter vil svekke den globale stabiliteten noe, men ikke så mye at kravene ikke oppfylles. Lokalstabiliteten til veien blir ikke påvirket av friksjonsplaten. For å få etablert broen på Eg side skal det benyttes en spuntavstivet byggegrop. Denne spunten må settes så dypt under gravenivå at man oppnår tilfredsstillende sikkerhet mot bunnoppressing, Utførte beregninger tilsier at spunten må gå dypere enn 10 m under gravenivå. Der de planlagte tiltakene på Eg siden krever oppfylling, må det brukes lette masser for å unngå tilleggsbelastning på grunnen og for å ivareta stabilitetsforholdene i området. Ved tilbakefylling av midlertidig spuntgrop som er i samme trase som for ferdig veianlegg, må det også fylles tilbake med lette masser for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet på over 1,6 i henhold til håndbok V220. 2016-03-02 Side 21 av 25
7 Referanser 1. Norconsult AS. Geoteknisk datarapport, rapport 5151245_RIG02, rev A02. Sandvika, 2016. 2. Samferdselsdepartementet. Lov om vegar (veglova). 3. Kommunal- og moderniseringsdepartementet. Lov om planlegging og byggesaksbehandling (plan- og bygningsloven). 4. Kommunal- og moderniseringsdepartementet. Forskrift om tekniske krav til byggverk TEK10 (Byggteknisk forskrift). 5. Statens vegvesen. Håndbok N200 Vegbygging. Vegdirektoratet, 2014. 6. NVE. Retningslinjer 2/2011 Flaum- og skredfare i arealplaner, revidert 2014.5.22. 7. NVE. Sikkerhet mot kvikkleireskred, Vurdering av områdestabilitet ved arealplanlegging og utbygging i områder med kvikkleire og andre jordarter med sprøbruddegenskaper. Oslo : Norges vassdrags- og energidirektorat, 2014. Veileder 7. ISSN 1507-0678. 8. Norconsult AS. Geoteknisk analyserapport - Områdestabilitet Sødal, rapport 5151245-RIG04, rev02. Sandvika, 2016. 9. Rambøll. Områdestabilitet Eg sykehusområde, Kvikkleireutredning, rapport nr. 003-Rev01. Kristiansand, 2015. 10. Statens vegvesen. Håndbok V220 Geoteknikk i vegbygging. Vegdirektoratet, 2014. 11. Norconsult AS. Møtereferat GEO-01, 21. oktober 2015. 12. Norconsult AS. Parameterrapport Sødal, rapport 5151245-RIG03 rev 01. Sandvika, 2016. 13. Karlsrud, K.,Hernandez-Martinez, F. G.Strength and deformation properties of Norwegian clays from laboratory tests on high quality block samples. Canadian Geotechnical Journal. 2013;50(12): ss. 1273-1293. 2016-03-02 Side 22 av 25
Bilag A Tolkning trykksonderinger og udrenert skjærstyrke 0\5151245_rig05_rev0.docx
0 Aktiv udrenert skjærfasthet c ucptu [kpa] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 5 10 Dybde [m] 15 20 25 30 Nkt var. - Lunne et al (1997) Nke var. - Lunne et al (1997) NΔu var. -Lunne et al (1997) Nkt Egendef. OCR - Karlsrud et al (2005) Nke Egendef. OCR - Karlsrud et al (2005) NΔu Egendef. OCR -Karlsrud et al (2005) SHANSEP [α=0,25 m=0,65] - Egendef. OCR NC-linje: 0,25 σ'ᵥₒ Treaks Pos. 670 Enaks Pos. 670 Konus Pos. 670 Ving Pos. 670 Anbefalt Kunde Statens vegvesen Region Sør Oppdrag 5151245 Bilag Posisjon Eg - Sødal. Ny bru. A 670 Beskrivelse Dato Revisjon Tolket aktivt udrenert skjærfasthet (cuc) fra CPTu 2016-02-29 1 Utført Kontrollert Godkjent Rapport Anv. klasse RaSaa SHY SHY 5151245-RIG05 2 X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\5_Arbeidsdokumenter\505 Geoteknikk\Grunnundersøkelser 2015\Tolkning\Eg\CPT_670 ny CPTu_2015.1
0 Aktiv udrenert skjærfasthet c ucptu [kpa] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 5 Dybde [m] 10 15 20 Nkt var. - Lunne et al (1997) Nke 0. - Lunne et al (1997) NΔu var. -Lunne et al (1997) Nkt Egendef. OCR - Karlsrud et al (2005) Nke Egendef. OCR - Karlsrud et al (2005) NΔu Egendef. OCR -Karlsrud et al (2005) SHANSEP [α=0,25 m=0,65] - Egendef. OCR NC-linje: 0,25 σ'ᵥₒ Treaks Pos. 674 Enaks Pos. 674 Konus Pos. 674 Ving Pos. 674 Anbefalt Kunde Statens vegvesen Region Sør Oppdrag 5151245 Bilag Posisjon Eg - Sødal. Ny bru. Tolket aktivt udrenert skjærfasthet (cuc) fra CPTu A 674 Beskrivelse Dato Revisjon 2016-02-29 1 Utført Kontrollert Godkjent Rapport Anv. klasse RaSaa SHY SHY 5151245-RIG05 1 X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\5_Arbeidsdokumenter\505 Geoteknikk\Grunnundersøkelser 2015\Tolkning\Eg\CPT_674 ny CPTu_2015.1
ADP verdier brukt for skalering i figur: Treaks Pos. 675: CuC/Cucptu = 1,000 Enaks Pos. 675: Cuuc/Cucptu = 0,650 Konus Pos. 675: Cufc/Cucptu = 0,650 0 Aktiv udrenert skjærfasthet c ucptu [kpa] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 5 10 15 Dybde [m] 20 25 30 35 40 Nkt var. - Lunne et al (1997) Nke var. - Lunne et al (1997) NΔu var. -Lunne et al (1997) Nkt Egendef. OCR - Karlsrud et al (2005) Nke Egendef. OCR - Karlsrud et al (2005) NΔu Egendef. OCR -Karlsrud et al (2005) SHANSEP [α=0,25 m=0,65] - Egendef. OCR NC-linje: 0,25 σ'ᵥₒ Treaks Pos. 675 Enaks Pos. 675 Konus Pos. 675 Ving Pos. 675 Anbefalt Kunde Statens vegvesen Region Sør Oppdrag 5151245 Bilag Posisjon Eg - Sødal. Ny bru. Tolket aktivt udrenert skjærfasthet (cuc) fra CPTu A 675 Beskrivelse Dato Revisjon 2016-02-29 0 Utført Kontrollert Godkjent Rapport Anv. klasse RaSaa SHY SHY 5151245-RIG05 2 X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\5_Arbeidsdokumenter\505 Geoteknikk\Grunnundersøkelser 2015\Tolkning\Eg\CPT_675 ny CPTu_2015.1
0 Aktiv udrenert skjærfasthet c ucptu [kpa] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 5 Dybde [m] 10 15 20 Nkt var. - Lunne et al (1997) Nke var. - Lunne et al (1997) NΔu var. -Lunne et al (1997) Nkt Egendef. OCR - Karlsrud et al (2005) Nke Egendef. OCR - Karlsrud et al (2005) NΔu Egendef. OCR -Karlsrud et al (2005) SHANSEP [α=0,25 m=0,65] - Egendef. OCR NC-linje: 0,25 σ'ᵥₒ Treaks Pos. 678 a Enaks Pos. 678 a Konus Pos. 678 a Ving Pos. 678 a Anbefalt Kunde Statens vegvesen Region sør Oppdrag 5151245 Bilag Posisjon Eg - Sødal. Ny bru. Beskrivelse Dato Revisjon Tolket aktivt udrenert skjærfasthet (cuc) fra CPTu 2016-02-29 1 Utført Kontrollert Godkjent Rapport Format RaSaa SHY SHY 5151245-RIG05 4 A 678 a X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\5_Arbeidsdokumenter\505 Geoteknikk\Grunnundersøkelser 2015\Tolkning\Eg\CPT_678 ny CPTu_2015.1
ADP verdier brukt for skalering i figur: Treaks Pos. 717: CuC/Cucptu = 1,000 Enaks Pos. 717: Cuuc/Cucptu = 0,670 Konus Pos. 717: Cufc/Cucptu = 0,670 0 Aktiv udrenert skjærfasthet c ucptu [kpa] 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 5 Dybde [m] 10 15 20 Nkt var. - Lunne et al (1997) Nke var. - Lunne et al (1997) NΔu var. -Lunne et al (1997) Nkt (Egendef. OCR) - Karlsrud et al (2005) Nke (Bq)- Karlsrud et al (2005) NΔu (Egendef. OCR) -Karlsrud et al (2005) SHANSEP [α=0,25 m=0,65] - Egendef. OCR NC-linje: 0,25 σ'ᵥₒ Treaks Pos. 717 Enaks Pos. 717 Konus Pos. 717 Ving Pos. 717 Anbefalt Opprinnelig anbefaling Kunde Statens vegvesen Region sør Oppdrag 206857 Bilag Posisjon Eg-Sødal. Ny bru. A 717 Beskrivelse Dato Revisjon Tolket aktivt udrenert skjærfasthet (cuc) fra CPTu 2016-02-29 1 Utført Kontrollert Godkjent Rapport Anv. klasse RASAA SHY SHY 206857-RIG05 3 X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\5_Arbeidsdokumenter\505 Geoteknikk\Grunnundersøkelser 2015\Tolkning\Eg\CPT_717 ny CPTu_2015.3
Tegninger 0\5151245_rig05_rev0.docx
"X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\BIM\Geoteknikk\Arkfil\\V004_NTM.dwg - RaSaa - Plottet: 2016-03-01, 14:41:45 - XREF = ny_min_motfylling_og_midlertidig_fylling_kun_linjer_3d_tte_2016-02-21, T_Vtem_motfylling_plan_5152279, T_Vtem_Omriss spuntgrop og friksjonsplate, Alignments_Forprosjekt_5151245_NTM, T_Vtem_borpunkter_5152279_1000_NTM, Elvebunn syd_5151245_ntm, T_KART_3D" Midlertidig fylling for anleggsvei Midlertidig spuntgrop 50 0 100 150 0 200 Snitt Eg 150 100 275 50 250 250 200 271 Snitt 2 Midlertidig motfylling Friksjonsplate FORKLARINGER Prøveserie Poretrykksmåler Totalsondering Trykksondering (CPTU) Terrengkote Bergkote Boret dybde i løsmasser + boret dybde i berg
Beregninger 0\5151245_rig05_rev0.docx
45 40 35 30 25 20 15 10 5 0-5 Steinfylling 1:3 3 613-10 613 613 "X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\BIM\Geoteknikk\Arkfil\\V201 - Stabilitetsberegninger - Snitt 2 ADP - forprosjekt lette masser.dwg - RaSaa - Plottet: 2016-03-01, 10:06:09 - XREF = snitt 2 - adp - bruakse" - 15-20 - 25-30 - 35-40 - 45-50 Interpolasjon ml 708 og 717 708 504 504 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 SNITT 2-2 Med støttefylling og lette masser, ADP 1:250
45 f 40 35 30 25 20 15 10 5 0 f f Steinfylling 1:3 3-5 - 10 "X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\BIM\Geoteknikk\Arkfil\\V202 - Stabilitetsberegninger - Snitt 2 AFI - forprosjekt lette masser.dwg - RaSaa - Plottet: 2016-03-01, 09:42:04 - XREF = SNITT 2 - AFI - BRUAKSE" - 15-20 - 25-30 - 35-40 - 45-50 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 SNITT 2-2 Med støttefylling og lette masser, AFI 1:250
45 40 35 30 25 20 15 10 "X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\BIM\Geoteknikk\Arkfil\\V203 - Stabilitetsberegninger - Snitt 2 ADP - forprosjekt friksjonsplate.dwg - RaSaa - Plottet: 2016-03-01, 09:49:55 - XREF = SNITT 2 - ADP - BRUAKSE - med horisontallast" 5 0-5 - 10-15 - 20-25 - 30-35 - 40-45 - 50 Interpolasjon ml 708 og 717 Steinfylling 1:3 708 3 504 504 613 Ekvivalent horisontalkraft 6 kpa/m 30 m bakover 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 SNITT 2-2 Med horisontallast fra bru, ADP 1:250 613 613
50 45 f 40 35 30 25 20 15 "X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\BIM\Geoteknikk\Arkfil\\V204 - Stabilitetsberegninger - Snitt 2 AFI - forprosjekt friksjonsplate.dwg - RaSaa - Plottet: 2016-03-01, 10:04:09 - XREF = SNITT 2 - AFI - BRUAKSE - med horisontallast" 10 5 0-5 - 10-15 - 20-25 - 30-35 - 40-45 - 50 1:3 f Steinfylling 3 Ekvivalent horisontalkraft 6 kpa/m 30 m bakover 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 SNITT 2-2 Med horisontallast fra bru, AFI 1:250
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0-5 - 10 "X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\BIM\Geoteknikk\Arkfil\\V241 - Stabilitetsberegninger Eg - spuntgrop.dwg - RaSaa - Plottet: 2016-03-01, 10:12:21 - XREF = snitt eg - Spuntgrop ADP" - 15-20 - 25-30 - 35-40 - 45-50 678 678 675 674 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 SNITT EG Spuntgrop, ADP 1:250
50 45 40 35 30 25 20 15 10 1:2 5 EROSJONSSIKRING 0-5 - 10-15 "X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\BIM\Geoteknikk\Arkfil\\V242 - Stabilitetsberegninger Eg - permanent.dwg - RaSaa - Plottet: 2016-03-01, 10:11:04 - XREF = snitt eg - Permanent ADP" - 20-25 678-30 - 35-40 - 45-50 675 674 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 SNITT EG Med gjenoppfylling, ADP 1:250 717
25 20 15 10 5 0 "X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\BIM\Geoteknikk\Arkfil\\V243-V244.dwg - RaSaa - Plottet: 2016-03-01, 15:58:04 - LAYOUT = V243 - XREF = SNITT EG - ANLEGGSVEI 91700 - ADP, SNITT EG - ANLEGGSVEI 91600 - AFI, snitt eg - broakse med fylling" - 5-10 - 15-20 - 25-30 - 35-40 - 45-50 175 180 185 190 195 200 205 210 215 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 275 SNITT EG Midlertidig fylling, ADP 1:250 674 717 717 280 285 290 295
40 35 30 25 f Snitt - linje 91600 Snitt i profil 20, AFI - analyse 1:250 20 15 10 5 "X:\nor\oppdrag\Bergen\515\12\5151245\BIM\Geoteknikk\Arkfil\\V243-V244.dwg - RaSaa - Plottet: 2016-03-01, 15:59:58 - LAYOUT = V244 - XREF = SNITT EG - ANLEGGSVEI 91700 - ADP, SNITT EG - ANLEGGSVEI 91600 - AFI, snitt eg - broakse med fylling" 0-5 - 10-15 - 20 20 15 10 5 0-5 - 10-15 - 20-25 - 30-35 - 40 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Snitt - linje 91700 Snitt i profil 75, ADP-analyse 1:250
Statens vegvesen Region sør Ressursavdelingen Postboks 723 Stoa 4808 ARENDAL Tlf: (+47 915) 02030 firmapost-sor@vegvesen.no vegvesen.no Trygt fram sammen