Stabilitetsvurdering av fjellskjæring i Roald Amundsens vei

Abstract

Denne oppgaven omhandler temaet ingeniørgeologi og tar for seg en fjellskjæring i Roald Amundsens vei i Trondheim. Det har i denne skjæringen blitt observert store isdannelser og nedfall av blokker. Grunnet dens umiddelbare nærhet til bilvei vurderes skjæringen derfor som utrygg. Formålet med oppgaven er at gruppen skal vurdere stabiliteten i fjellskjæringen ved å utføre ulike ingeniørgeologiske undersøkelser og stabilitetsanalyser. Dette arbeidet har resultert i et forslag til en sikringsplan for fjellskjæringen.

I felt har det blitt foretatt visuelle observasjoner, strøk- og fallmålinger, Schmidt-hammermålinger, ruhetsmålinger og innhenting av prøvemateriale for bruk til laboratorieundersøkelser. Fra prøvematerialet ble det boret ut kjerneprøver for å undersøke bergartens egenskaper i form av blant annet densitet og tyngdetetthet, enaksial trykkstyrke og friksjonsevne. Ved hjelp av observasjoner og resultater fra felt- og laboratorieundersøkelser ble det gjennomført likevektsberegning med partialfaktormetoden, og en mer omfattende stabilitetsanalyse av en antatt ustabil kile i skjæringen. I tillegg ble det utført en stereografisk analyse for å beregne kilens fall og fallretning. For å illustrere orienteringen til sprekkesystemene ellers i skjæringen ble det utarbeidet en sprekkerose på bakgrunn av strøk- og fallmålingene.

Undersøkelser rundt den antatt ustabile kilen resulterte i større drivende enn stabiliserende krefter for et todimensjonalt snitt, og en sikkerhetsfaktor på 1,4 ved analyse av kilen. Det foreslås å benytte bolter for å hindre en eventuell utglidning. For å bedre sikkerheten rundt skjæringen bør det utføres en manuell spettrensk. Illustrasjon og analyse av skjæringens sprekkesystemer viser at de er orientert slik at fremtidige nedfall av steinblokker vil kunne havne i veibanen. Det ses derfor som hensiktsmessig å bolte sporadisk rundt om i skjæringen for å unngå fremtidige nedfall. Et steinsprangnett vil også være gunstig for dette problemet, i tillegg vil et slikt nett redusere risiko knyttet til isdannelser. I felt har det blitt observert vegetasjon som kan påvirke skjæringsstabiliteten. Fjerning av vegetasjon vil minske vannmengdene og hindre rotsprengning. Det anbefales i tillegg å lede bort overskuddsvann og regnvann ved hjelp av en drenskanal på toppen av skjæringen.

Sikringstiltakene ses på som nødvendig for at fjellskjæringen skal tilfredsstille funksjonskrav til skjæringer og skråninger i berg gitt i Statens Vegvesens håndbok N200. Ved gjennomføring av de foreslåtte sikringstiltakene vil forbipasserende trafikanter få større trygghet rundt ferdsel i Roald Amundsens vei.

This thesis deals with the subject of engineering geology and considers a rock slope located at Roald Amundsens vei in Trondheim. Large ice formation and deposition of blocks have been observed in this slope. Due to its immediate proximity to the road, the intersection is therefore considered unsafe. The purpose of the task is for the group to evaluated the stability of the slope by performing various engineering geological investigations, as well as stability analyzes. This have resulted in a proposed security plan for the rock slope at hand.

In fields, visual observations, strike and dip measurements, Schmidt-hammer measurements and roughness measurements were carried out. Additionally, sample material for use in laboratory studies were obtained. From the sample material, core samples were drilled to investigate the properties of the rock, as density and specific weight, uniaxial compressive strength and friction ability.

Based on observations and results from the field and laboratory studies, equilibrium calculation was performed using the partial factor method, as well as a more comprehensive stability analysis of an assumed unstable wedge in the slope. In addition, a stereographic analysis was performed to calculate the wedge’s dip and dip direction. To illustrate the orientation of the joint systems in the intersection, a joint rose was designed based on the strike and dip measurements. Investigations of the supposedly unstable wedge resulted in greater drift than stabilizing forces for a two-dimensional section, and a safety factor of 1.4 when analyzing the wedge. It is proposed to use bolts to prevent any possible slippage. In order to improve the safety around the slope, a manual scaling should be carried out. Illustration and analysis of the slope’s jonit systems show that their orientation allows for future deposition of stone blocks to possibly end up at the road. To prevent future fallout, it is considered appropriate to bolt occasionally around the slope. Rock protection mesh will also be beneficial to prevent this, as it will reduce the risk associated with ice formation. In fields, it has been observed vegetation which can affect the stability of the slope. Hence, removing vegetation is recommended, as it will reduce the amount of water and prevent rock explosion. It is further recommended to remove excess water, as well as rainwater, using a drainage channel at the top of the slope.

The safety measures are considered necessary for the rock slope to satisfy functional requirements for rock slopes according to Statens Vegvesens manual N200. When implementing the proposed security measures, passers-by will feel a greater safety when going through Roald Amundsens vei.