OPPDRAG Hetlevikstraumen, fylling i sjø - Geoteknisk bistand OPPDRAGSLEDER Ingjerd H. Martinussen DATO OPPDRAGSNUMMER 14392001 OPPRETTET AV Ingjerd H.Martinussen KONTROLLERT AV Julie Mathieu DISTRIBUSJON Håkon Nesheim, Håne Invest AS Christian Frønsdal, Asplan viak AS Geoteknisk vurdering av planlagt utfylling i sjø ved Bjørndalspollen 1 Innledning Håne Invest AS planlegger boligutbygging i Hetlevikstraumen i Bergen på eiendommen med gnr./bnr. 122/609. Som foreløpig illustrasjonsplan i Figur 1 viser, er det planlagt utfylling i Bjørndalspollen for å utvide planområdet. I den forbindelse er Sweco engasjert av Håne Invest via Asplan Viak for å gjennomføre vurdering om planlagt utfylling i sjø lar seg gjennomføre. Som grunnlag for vurderingene har Sweco organisert multistrålekartlegging av sjøbunnen og grunnundersøkelser fra flåte, utført av hhv. Nearshore Survey og Norconsult. Vurderinger og resultat fra undersøkelser er oppsummert i dette notatet. Figur 1: Foreløpig illustrasjonsplan for utfylling i Bjørndalspollen [1]. Nord er opp på tegningen. -14 S w e co Storetveitvegen 98 NO-5072 Bergen, Norge Telefonnummer +47 55 275000 www.sweco.no S we c o No r g e A S Org.nr: 967032271 Hovedkontor: Oslo I n g jer d Hel gel a nd M ar ti nu s se n Sivilingeniør geoteknikk Bygg og Anlegg Mobil +47 (0)90862080 ingjerd.martinussen@sweco.no 1 (8)
2 Topografi Multistrålekartleggingen viser at sjøbunnen heller mot nordvest, dvs. en naturlig helning bort fra landområder over sjønivå. Helningen fra sør mot nord er i snitt på ca. 6, mens helningen fra land mot vest varierer fra tilnærmet flatt i sør til ca. 17 helt nord i planområdet. Undertegnede har ikke selv vært i området, men kart viser at terrenget i planområdet på land stiger mot øst, rett bak planlagte bygg ligger kotene tett. 3 Grunnforhold 3.1 Utførte undersøkelser I slutten av september 2015 ble det utført kartlegging av sjøbunn i deler av Bjørndalspollen med multistråleekkolodd av Nearshore Survey. Oppmålingen er rapportert i ref. [2] og det ble samtidig levert dwg-fil av oppmålingen som er brukt som kartgrunnlag for grunnundersøkelsene. Basert på resultat fra kartlegging av sjøbunnen ble utført borprogram planlagt av Sweco og utført av Norconsult. Grunnundersøkelsene ble utført første uke i oktober 2015 med geoteknisk borerigg fra flåte. Datarapport med resultat fra undersøkelsene finnes i ref. [3]. Omfang av grunnundersøkelsene er som følger: Undersøkelser i felt: 9 totalsonderinger 1 CPTU 1 prøveserie med poseprøver i 2 dybder Undersøkelser i laboratorium: 2 korngradering 2 glødetap 2 vanninnhold Ved gjennomføring av totalsonderingene, er det benyttet økt rotasjon før en bormotstand på 20 kn er oppnådd. I følge Norconsult er årsaken til avvik fra standard prosedyre at riggen så lett at den vil løftes opp ved så høy bormotstand, noe som vil resultere i knekte foringsrør. 3.2 Berg 3.2.1 Bergrunnskart Kart fra NGU viser ikke bergrunn i sjø. Bergrunnen på land er kartlagt som «Granittisk gneis, rød, omdannet granitt» [4]. 2 (8)
3.2.2 Dybde til berg Dybde til antatt berg i borpunktene varierer mellom ca. 0,2-5,4 m i hhv. 103 og 107 [3]. 3.3 Løsmasser 3.3.1 Løsmassekart Løsmassekart fra NGU viser ikke løsmasse i sjø. Løsmasse på land er kartlagt som "Bart fjell, stedvis tynt dekke», dette ser ut til å samsvare med foto fra området. 3.3.2 Undersøkte grunnforhold og jordparametre Observerte grunnforhold fra flåte på grunt vann, ved grunnborer O. C. Dahle Løken, er sand og stein med blåskjell på sjøbunnen. Ved opptrekk av borstenger var det ingen tegn til leire eller finsand. Løsmassene over berg på sjøbunnen kan grovt deles inn i tre som oppsummert i Tabell 1. Det er forutsatt at Lag 1 er så bløtt/løst lagret at de massefortrenges. Dette laget er ikke lagt inn i beregningsmodellen, fordi det er brudd under steinfyllingen som er av interesse og ikke lokale brudd i Lag 1. Tilførte masser av sprengstein er modellert med følgende parametere, vurdert ut fra Figur 2.39 i Håndbok V220 [6]: friksjonsvinkel φ=42 tyngdetetthet γ=20 kn/m 3 attraksjon a=0 kpa. Grunnforholdene på land er ikke undersøkt. Det er antatt liten dybde til skrått berg i området. 3 (8)
Tabell 1: Lagdeling i grunnen og antatte jordparametre for skråningsstabilitet. Lag Dybde u. sjøbunn [m] Lagtykkelse [m] Beskrivelse Jordparametre for skråningsstabilitet γ [kn/m 3 ] φ [ ] a [kpa] 1 0-3 Min: 0 og 0,6 (hhv. pkt. 103 og 102) Maks: 3,0 og 2,2 (hhv. pkt. 104 og 105) 2 0,6 4,6 Min: 0 og 0,2 (hhv. pkt. 103 og 109) Maks: 1,6 og 1,2 (hhv. pkt. 104 og 102/107/108) Løst lagret humusholdig sandig grusig jordmateriale med skjellrester. Dette laget er ikke påtruffet i pkt. 103. Middels fast lagret siltig sandig grusig jordmateriale Antatt massefortrenges og ikke medregnet. 17,5 32 0 3 1,8-4,6 (start på 0 m i pkt. 103) Min: 0,2 og 0,3 (hhv. pkt. 103 og 104) Maks: 2,8 og 2,0 (hhv. pkt. 107 og 105) Faste friksjonsmasser (antatt sandig siltig grusig) hvor det er benyttet både spyling og slag. 18 35 20 4 0,2-5,4 - Antatt berg Går ikke til brudd. 3.4 Vannstand I denne fasen av prosjektet er det valgt å regne med sjønivå i kote 0,0. Ved en eventuell detaljprosjektering må det tas hensyn til flo og fjære. 4 Skråningstabilitet Prosjektet er i tidligfase og det finnes ikke tilgjengelige snitt av fremtidig bygg og terreng. Utformingen av boligbyggene er heller ikke helt fastlagt enda. Det er gjort en overslagsberegning i beregningsprogrammet Slide versjon 6.036, som er et 2D likevektsprogram for skråningsstabilitet (2D limit equilibrium slope stability analysis). Det er kontrollert for både sirkulært brudd og ikke-sirkulært brudd. Det er benyttet automatisk søk for å finne kritiske skjærflater. 4 (8)
4.1 Laster og partialfaktorer På toppen av fyllingen skal det bygges boligbygg og etableres uteområde med promenade. Det er opplyst av Asplan Viak ved C. Frønsdal [5] at byggene kan få opptil 6 etg. og at det er fokusert på å bygge i tre. Basert på denne inputen har Sweco antatt en jevnt fordelt belastning fra bygget i bruddgrense på ca. 75 kn/m 2 eller en stripelast på 550 kn/m under ytterveggene, følgelig vil stripelast være mest kritisk. For promenaden antas det at brøytebil kan forekomme og det er valgt å benytte en trafikklast på 10 kpa med lastfaktor 1,3 i bruddgrense iht. Eurokode 0 [8]. Det er valgt en materialfaktorer på 1,4 ut fra bruddmekanisme nøytral og konsekvensklasse CC2 alvorlig som vist i figur 0.3 i Håndbok V220 [6]/Eurokode 7 [9]. Det må gjøres ny vurdering av konsekvensklassen når endelig omfang av utbyggingen er bestemt. 4.2 Resultat Ut fra beregningsresultat er det foreslått å etablere fyllingen med helning 1:1,7. For å oppnå en sikkerhet på 1,4 er det foreslått å etablere en motfylling også med helning 1:1,7. Resultatet fra analysene i Slide med metoden GLE/Morgenstern-Price og ikke-sirkulært brudd (gir lavere sikkerhet enn sirkulært brudd) er vist på figur i Vedlegg 1. På samme figur er det også vist hvilken fyllingsgeometri som er modellert. 5 Litt om etablering av sjøfylling Ved tipping av stein i sjø vil steinen legge seg med helning ca. 1:1. Dette er brattere enn hva som er påkrevd for å oppnå tilfredsstillende sikkerhet for stabilitet. Det må derfor utføres tiltak for å oppnå slakere helning. Nedre del av fyllingen, med høyde ca. 13,5 m, må trolig legges ut med lekter på sjøen. Hvis steinene tippes, kan det oppnås slakere helning ved sprenging. Ulempen med dette er at det forstyrrer fisk o.l. noe som krever spesiell tillatelse før gjennomføring. For å unngå sprenging kan steinene plasseres ut fra lekter i stedet for å tippes. For øvre del av fyllingen, med høyde 5 m, foreslås det at massene tippes fra land. For å oppnå den modellerte helningen på 1:1,7, graves massene i toppen av fyllingen bort slik at helningen reduseres. Alternativt kan steinene legges ut med ønsket helning. Komprimering av fyllingen kan for den øvre delen utføres med dypkomprimering på land. Ved eventuell komprimering av fyllingen under sjø kan sprenging benyttes for komprimering. Ved etablering av sjøfylling må prosessen følges opp av geotekniker, for å sikre at fyllingen blir stabil. Hele fyllingen må også måles inn slik at helningen kan kontrolleres. Innmålingen kan f.eks. utføre ved bruk av ekkolodd. 5 (8)
6 Videre arbeid Ved eventuell videre prosjektering av fyllingen må stabiliteten kontrolleres i flere snitt. Disse beregningene må utføres med faktisk belastning på fyllingen. Videre må faktiske grunnforhold på land kontrolleres. Det forventes at det er synlig berg i dagen og at fastsettelsen av grunnforholdene kan utføres ved befaring av geotekniker og eventuelt prøvegraving. I tillegg bør det være kjent hvilke steinmasser som skal benyttes i fyllingen, slik at jordparameterne for disse massene kan fastsettes ut fra dette. Det er ikke utført vurderinger av setninger i fyllingen og komprimering av fyllingen, noe som må utføres ved en ev. detaljprosjektering. For etablering av fylling i sjø er det viktig at det utarbeides en prosedyre av geotekniker, som også følges nøye opp av en geotekniker. 6 (8)
7 Referanser [1] LB-001 rev. 01-S Illustrasjonsplan til reguleringsplan, Asplan Viak foreløpig 15.02.2013. [2] 20150929 Rapport etter multistråleoppmåling i Bjørndalspollen, Bergen Kommune, Nearshore Survey AS 29.09.2015. [3] 5155095-RIG 1 Datarapport, Utfylling i sjø ved Bjørndalspollen, Norconsult 23.11.2015. [4] Bergrunnskart fra NGU, http://geo.ngu.no/kart/berggrunn/?box=-37682:6730311:- 37401:6730511, 01.12.2015. [5] E-post: SV: Hetlevikstraumen: Stabilitet fremtidig fylling i sjø, Christian Frønsdal 04.12.2015. [6] Håndbok V220, Statens vegvesen 2010 [7] Håndbok V221, Statens vegvesen 2011 [8] NS-EN 1990-1:2002 + NA:2008, Eurokode 0 - Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner. [9] NS-EN 1997-1:2004+NA:2008, Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering Del 1: Allmenne regler. 7 (8)
8 Vedlegg 1. Skråningsstabilitet for sjøfylling 8 (8)
1.384 550.00kN/m 13.00 kn/m2 1:1,7 (skråningshøyde, y=5m) W 0 10 20 Lag 2_silt/sand/grus 1:1,7 (skråningshøyde, y=13,5m) -10 Lag 3_fast Sprengstein Berg -20 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Project SLIDE - An Interactive Slope Stability Program Analysis Description Drawn By Scale 1:350 Company SLIDEINTERPRET 6.036 Date 09.12.2015, 12:34:12 File Name Skrеningsstabilitet_fylling_A01.slim