N o t a t RIG 01 rev 01

N o t a t RIG 01 rev 01 Oppdrag: Spikerbukta, Sarpsborg Dato: 8. mars 2012 Emne: Oppdr.nr.: 511470 Til: COWI Sverre Wiborg Kopi: Multiconsult AS Dag Erik Julsheim Utarbeidet av: Jan Kristiansen Kontrollert av: Nils Ramstad Sign.: Sign.: Godkjent av: Jan Finstad Sign.: Sammendrag: Dette notatet beskriver grunnforholdene i berg og gir anbefalinger for sprengningsarbeidene i forbindelse med grunnarbeidene for nye Spikerbukta bru. Notatet gir også forankringslenge for strekkstagene til 2 av fundamentene. 1. Innledning I forbindelse med oppføring av ny bru i Spikerbukta må det utføres en del grave- og sprengningsarbeider. Det skal etableres 4 nye fundamenter på fjell. To av fundamentene vil innebære arbeid fra vann. Det ligger eksisterende bebyggelse i nærheten av prosjektet. MULTICONSULT ved ingeniørgeolog Jan Kristiansen hadde en befaring på tomta den 10/6-2011. Det var synlig berg flere steder i området. 2. Geologi Bergarten i området består av Iddefjord granitt. Generelt må hele området karakteriseres som relativt homogent berg med mer tilfeldige sprekker. Bilde 1 er representativt for dette. Det er kun enkelte blotninger som bærer delvis preg av å være dagfjell. Bilde 2 er et eksempel på dette. Det forventes godt homogent fjell i alle fire fundamenteringspunktene, men fundament i akse 3 vil få en innvendig fjellskjæring på ca. 5 meter. Her bør det gjøres tiltak før man tar ut fjellet. Det må også renskes og sikres i forbindelse med at det skal pågå undervannsarbeider i fundamentpunktene. 3. 3.1 Boring og sprengning Entreprenøren kan selv velge utstyr og bordimensjon for uttaket, men det skal bores og sprenges kontur der det blir permanente skjæringer. Det skal etableres groper for fire fundamenter. Alle fundamentene får traubunn under vann, men det er mulig at man kan jobbe fra land for fundament i akse 1 og 4. Det vil bli arbeid fra flåte og behov for dykker ved lading og kobling av salver. Traubunn for fundamentene under vann skal ligge på hhv. akse 1: 1,5, akse 2 og 4: - 2 m og akse 3: 9 m dybde. Det er strømninger i vannet. Flere av fundamentgropene blir relativt grunne. Det er viktig å tilpasse forsetning og hullavstand slik at det ikke undersprenges unødvendig. MULTICONSULT AS Nedre Skøyen vei 2 P.b. 265 Skøyen 0213 Oslo Tel.: 21 58 50 00 Fax: 21 58 50 01 www.multiconsult.no

Skjæringene mot landsiden skal bevares mest mulig. Det skal brukes kontursprengning der fjellskjæringene blir permanente. Sprengning under vann krever høyere sprengstofforbruk enn dagsprengning. 3.2 Forbolter Det skal settes forbolter på landsiden av konturen i fundament 3. Der det blir skjæringer med høyde opp mot 5 m bak fundament 3, er det viktig å sikre berget mot uønsket utglidning/bakbryting. Det benyttes Ø32 mm kamstålbolter som settes med en c/c på 1,0 m i avstand 0,5 m bak teoretisk konturlinje. Hullene skal ha en helning ut av skjæringen på ca. 80 o i forhold til horisontalplanet. Boltelengden tilpasses skjæringshøyden slik at boltene går minst 1,0 meter under sprengningsnivået. Vi anbefaler bruk av 6 meters bolter. Det blir behov for 6 stk. bolter i bakkant av skjæringen. Alle bolter skal fullgyses. Gysemassen må føres ned i bunnen av borehullet ved hjelp av gyseapparat. Det må ikke sprenges inn mot konturen før boltemørtelen har oppnådd tilstrekkelig fasthet (to døgn). 3.3 Kontur I konturen skal det velges kontursprengstoff egnet for forsiktig sprengning og egnet for sprengning under vann ut fra produsentens anbefalinger. Det skal tas hensyn til konturen i den nest innerste hullrekken ved å redusere forsetning, hullavstand og ladningsmengde. Dette for at det ikke skal dannes nye sprekker bak konturen. Hullavstand i konturhullene skal i utgangspunktet være c-c 50 cm, men dersom man oppnår en god kontur med større hullavstand, kan dette diskuteres med byggherre/rig. 3.4 Forankring To av brufundamentene skal forankres med stag til fjell. Dette er fundament i akse 2 og akse 4. Forspenningslastene skal være oppgitt last med en lastfaktor på 1,1. I følge Statens vegvesen sin Håndbok 185 skal forankringen minst bestå av 2 enheter. Det vil si at det må monteres 2 stag i hvert fundament. Totallengden i berg skal ikke være mindre enn 12 meter: Akse 2: 4,0 MN * 1,1 = 4,4 MN Akse 4: 1,95 MN * 1,1 = 2,15 MN I og med at det skal være minst 2 stag i hvert fundament, kan lastene fordeles på 2 stag. Beregningene for stagstørrelse og lengde innboret i fjell dokumenteres i vedlegg 1. Ut fra Statens vegvesen sitt krav til forankrings lengde (Intern rapport 2374, samt håndbok 016) skal det regnes med en kjegle som tar opp strekklasten, halve heftkapasitet stag/betong og 0,15 m ekstra, se figur 1. I henhold til Prosesskoden skal det også regnes med 5 meter fri staglengde. Forankringene skal prøvetrekkes og forspennes i henhold til Prosesskoden kap. 83.71. Akse 4 For en strekklast på 2,15 MN fordelt på 2 stag blir dette: 4 meter i fjell for å tilfredsstille kjeglens størrelse per stag. Siden det skal være 5 meter fritt stag betyr det et dette ikke er tilfredsstillende bergmasse over forankringen, men det er også krav til minst 12 meter totallengde i berg. Dermed er det mer enn 5 meter som tilfredsstiller kravet. Vi velger derfor å bruke den hele heftkapasitet mellom stag/betong. 1,65m for å tilfredsstille friksjon mellom stål og betong, pluss halve lengden og 0,15 m for å tilfredsstille kravet. 8. mars 2012 Side 2 av 8

Totalt for å oppnå kapasitet på 1,1 MN per stag kreves det teoretisk en innboret lengde i fjell på 5 meter fritt stag og 2,5 meter forankret lengde med 9 stk Ø0,6 lisser. Totalt blir dette et borehull på 8 meter, men kravet er at det skal forankres minst i 12 meter berg per stag. Akse 2 For en strekklast på 4,4 MN fordelt på 2 stag blir dette: Det skal være 5 meter fritt stag. En kjegle på 5 meter radius tilfredsstiller vekten for berglegme på 2,2 MN. Det betyr at det trengs 8 meter med forankring for å tilfredsstillende vekt av bergmasse for kjeglen. Vi velger derfor igjen å bruke den hele heftkapasitet mellom stag/betong. 1,65m for å tilfredsstille friksjon mellom stål og betong 0,15 m for å tilfredsstille kravet. 5 meter i fjell for å tilfredsstille kjeglens størrelse, hvorav 1,1 meter forankres. 1,65 meter for å tilfredsstille friksjon mellom stål og betong 1,65 m/2 for sikkerhet 0,15 m for å tilfredsstille kravet. Totalt for å oppnå kapasitet på 2,2 MN per stag kreves det en innboret lengde i fjell på 5 meter fritt stag og 2,5 meter forankret lengde med 17 stk Ø0,6 lisser. Totalt blir dette et borehull med teoretisk lengde på 8 meter, men kravet er at det skal være minst 12 meter i berg per stag. 3.5 Vibrasjonsgrenser Den nærmeste bebyggelsen består av en enebolig og blokker. Det nærmeste huset er Alvimveien 19 og nærmeste boligblokk er Utsiktsveien 46a. Begge disse adresser er forutsatt fundamentert på fjell. En bygningsbesiktigelse vil kunne gi informasjon som gir grunnlag for justering av vibrasjonsgrensene. Følgende vibrasjonsgrenser skal legges til grunn for sprengningsarbeidene (ref. NS 8141): Bygninger fundamentert på fjell 50 mm/s Bygninger fundamentert på løsmasser 25 mm/s 3.6 Lover og forskrifter, dokumentasjon Sprengningsarbeidene skal utføres i samsvar med gjeldende lover og forskrifter. Det vises spesielt til arbeidsmiljøloven, byggherreforskriften, bergarbeidsforskriften og forskrift om håndtering av eksplosjonsfarlig stoff. Før oppstart av sprengningsarbeidene skal sprengningsentreprenøren utføre en risikoanalyse og utarbeide sprengningsplan. I risikoanalysen må følgende forhold vurderes som et minimum: Behov for stengning av tilstøtende veger ved sprengning Koordinere sprengningen mot skips- og båttrafikk Orientering til naboer før oppstart av sprengningsarbeidene Vibrasjonskontroll Kontroll med bore- og ladearbeid 8. mars 2012 Side 3 av 8

Midlertidig oppbevaring av sprengstoff og tennmidler på plassen Lagring av sprengstoff og tennmidler Dekking av salver Kontroll av salve etter sprengning Arbeidsrensk Alle salver skal dokumenteres med bore- og salverapporter som settes i mappe og oppbevares på byggeplassen. 3.7 Tillatelser, sertifikater Skytebas må ha gyldig sprengningssertifikat. Den som transporterer sprengstoff og tennmidler, må ha gyldig ADR-bevis. Bil som brukes til transport av sprengstoff og tennmidler, må ha gyldig ADR-godkjenning. 3.8 Besiktigelse I følge NS 8141 anbefales det at bygninger innen 50 meter fra sprengningsstedet skal besiktiges. Følgende boliger bør besiktiges med utvendig og innvendig videofilming og kommentarer: Alvimveien 19 Utsiktsveien 46a utvalgte leiligheter, kjeller og hele blokken utvendig 3.9 Dekking Alle salver, der det ikke er tilstrekkelig vanndybde over, skal dekkes med tunge dekningsmatter av god kvalitet. Mattene skal ha god overlapp og gå minimum 3 m utenfor ytterste hullrad. Der mattene blir liggende på skrånende underlag, skal de sys sammen med kjetting eller wire og forankres i bakkant. Salvesprut aksepteres ikke! 3.10 Vibrasjonsmåling Det skal monteres vibrasjonsmålere på Utsiktsveien 46a og Alvimveien 19. Målerne monteres på grunnmuren nærmest sprengningsstedet der vibrasjonene kommer inn i bygget. 8. mars 2012 Side 4 av 8

Bilde 1. Blotning på vestsiden med homogent berg og sporadiske sprekker. Bilde 2. Blotning mot øst med preg av dagfjell. 8. mars 2012 Side 5 av 8

Figur 1. Skisse av forankringsfilosofien. 5 meter fri staglengde, kjegle, pluss halve forankringslengde, pluss 0,15m sump. Kjegle = D L/2 = halve inngysningslengde 0,15 m = sump 8. mars 2012 Side 6 av 8

VEDLEGG 1 Beregninger av forankringslengde Kravet er at hulldybden i fjell skal være D + L/2 + 0,15 m der D er høyden på kjeglen L er forankringslengden i fjell 0,15 er sump Akse 4 har et kapasitetskrav på 2,15 MN eller 1,1 MN per stag. Bergarten i Spikerbukta karakteriseres som homogen granit. Vinkelen til kjeglen settes til 45 0. I tabell 1 er det beregnet volum og vekt av kjegler som funksjon av høyden på kjeglen. Tabell 1. Tyngdetetthet fjell 17 kn/m3 i vann Toppvinkel 45 0 Forankringslengde radius volum vekt m m m3 kn 1 1,00 1,05 17,80 2 2,00 8,38 142,42 3 3,00 28,27 480,66 4 4,00 67,02 1139,35 5 5,00 130,90 2225,29 6 6,00 226,19 3845,31 7 7,00 359,19 6106,21 Som vi ser av tabellen tilfredsstiller en forankringslengde på 4 meter kravet til berglegeme med vekt større enn 1,1 MN, kravet er at det skal være minst 5 meter fritt stag. D settes da lik 5 meter D=5 meter For friksjon mellom lissestag og mørtel brukes følgende grunnlag. Forutsetter at det benyttes vanlig 0,6 lissestag med A stag = 140mm 2. Videre forutsettes at f u = 1860 N/mm 2. For permanente stag N i = f a * (f u /1,2*γ m ) * A stag der f a = 0,7 og γ m = 1,15 (NS3473) Dette gir: N i = (0,7 * 1860 * 140)/(1,2 * 1,15*10 3 ) = 130 kn per lisse. For 1,1 MN trengs det 9 lisser. Forankringslengde for permanente stag med avstandsholdere kan beregnes for enkeltlisser. Heft mellom mørtel og lisse (stål) kan med betongkvalitet B30 beregnes som: Forankringslengde i fjell [m] L Areal stag/mørtel A = lisseomkrets * forankringslengde = (π * d) * L Kriteriet: dimensjonerende heftfasthet stål/mørtel f bd * A >= dimensjonerende lisse kapasitet, strekk f bd = k 1 * f td der k 1 = 1,2 og f td = 1,29 MPa F d =A * f bd = µ * d * L * f bd => Nødvendig forankringslengde i fjell L = F d /( (π*d)*f bd ) = 1,65 m Teoretisk total lengde borehull blir => D + L+L/2 + 0,15 m = 5 m + 1,65 m + 1,65/2 m+ 0,15 m = 8 meter for 1,1 MN. Hvorav minst 2,5 meter skal være forankret. Kravet i henhold til HB 185 er at totallengden skal være minst 12 meter i berg. 8. mars 2012 Side 7 av 8

Akse 2 har et kapasitetskrav på 4,4 MN totalt, eller 2,2 MN per stag. Bergarten i Spikerbukta karakteriseres som homogen granit. Vinkelen til kjeglen settes til 45 0. I tabell 1 er det beregnet volum og vekt av kjegler som funksjon av høyden på kjeglen. Tabell 1. Tyngdetetthet fjell 17 kn/m3 i vann Toppvinkel 45 0 Forankringslengde radius volum vekt m m m3 kn 1 1,00 1,05 17,80 2 2,00 8,38 142,42 3 3,00 28,27 480,66 4 4,00 67,02 1139,35 5 5,00 130,90 2225,29 6 6,00 226,19 3845,31 7 7,00 359,19 6106,21 Som vi ser av tabellen tilfredsstiller en forankringslengde på 5 meter kravet til berglegme med vekt større enn 2,2 MN. For friksjon mellom lissestag og mørtel brukes følgende grunnlag. Forutsetter at det benyttes vanlig 0,6 lissestag med A stag = 140mm 2. Videre forutsettes at f u = 1860 N/mm 2. For permanente stag N i = f a * (f u /1,2*γ m ) * A stag der f a = 0,7 og γ m = 1,15 (NS3473) Dette gir: N i = (0,7 * 1860 * 140)/(1,2 * 1,15*10 3 ) = 130 kn per lisse. For 4,0 MN trengs det 17 lisser. Forankringslengde for permanente stag med avstandsholdere kan beregnes for enkeltlisser. Heft mellom mørtel og lisse (stål) kan med betongkvalitet B30 beregnes som: Forankringslengde i fjell [m] L Areal stag/mørtel A = lisseomkrets * forankringslengde = (π * d) * L Kriteriet: dimensjonerende heftfasthet stål/mørtel f bd * A >= dimensjonerende lisse kapasitet, strekk f bd = k 1 * f td der k 1 = 1,2 og f td = 1,29 MPa F d =A * f bd = µ * d * L * f bd => Nødvendig forankringslengde i fjell L = F d /( (π*d)*f bd ) = 1,65 m Teoretisk total lengde borehull blir => D + L+L/2 + 0,15 m = 5 m + 1,65 m + 1,65/2 m + 0,15 m = 8 meter for 2,2 MN. Hvorav minst 2,5 meter skal være forankret. Kravet i henhold til HB 185 er at totallengden skal være minst 12 meter i berg. 8. mars 2012 Side 8 av 8