2
Forord
Denne oppgåva er ein avslutning på bachelorstudiet mitt innanfor retninga teknisk planlegging ved Universitetet i Stavanger, og gjennomført våren 2017 ved institutt for industriell økonomi, risikostyring og planlegging.
Oppgåva er utarbeida i samarbeid med Statens vegvesen i Odda. Eg vil difor takke Terje Dagestad for god rettleiing gjennom arbeidsperioden.
Eg vil og takke rettleiarar ved Universitet i Stavanger, Rolv Arnstein Øvrelid og John Charles Grønli for god hjelp og konstruktiv kritikk.
3
4
Samandrag
Vegbygging i Noreg kan ofte vere utfordrande. Geologi og topografi kan gjere forholdsvis enkelt utbetrings- og skredsikringsarbeid av veg svært krevjande. Å ha kunnskap og erfaring rundt ulike løysingar omhandlande vegbygging er difor svært viktig.
Store deler av vegnettet i Noreg, og då spesielt på Vestlandet, består av vegar med dårleg standard. Vegane er ofte smale og fleire stader skredfarlege. Utbetring og skredsikring er difor naudsynt, og det å finne gode løysingar som tilfredsstiller ulike utfordringar kan ofte vere vanskeleg.
I denne oppgåva vert det greidd ut om ulike løysingar som omhandlar utbetring og skredsikring av veg. Det vert sett på løysingar både i dagen og i fjell. Løysingane vert i hovudsak vurderte i høve til faktorane grunntilhøve, tryggleik og økonomi. Den mest ideelle løysinga vil difor tilfredsstille utfordrande grunntilhøve, skape ein trygg veg, samstundes som at den har ein akseptabel kostnad.
Løysingane for utbetring og skredsikring av veg vert i tillegg vurderte i høve til ei valt
vegstrekning langs Sørfjorden i Hardanger. Denne vegstrekninga vert per dags dato utbetra og skredsikra av Statens vegvesen. Statens vegvesen har valt ei løysing med ein veg i dagen, men denne løysinga har hatt fleire utfordringar, spesielt i høve til grunntilhøve. Denne oppgåva vurderer difor om det er andre løysingar enn valte løysing som og kunne vore aktuelle på denne strekninga.
I den avsluttande delen av oppgåva vert det lagt fram forslag på aktuelle alternative løysingar for utbetring og skredsikring av den valte strekninga, og korleis desse eventuelt kunne fungert.
Løysingane vert vurdert i høve til dei valte faktorane grunntilhøve, tryggleik og økonomi, og målet er at den aktuelle strekninga skal verte mest mogleg attraktiv for dei som nyttar vegen. I hovudsak er det økonomien som avgjer kva for løysing som vert valt ved utbetring eller skredsikring av veg, og difor er det ikkje alltid den mest ideelle løysinga i høve til dei andre faktorane grunntilhøve og tryggleik som vert nytta.
5
6
Innhaldsliste
Forord ... 3
Samandrag ... 5
1. Innleiing ... 11
1.1 Generelt ... 11
1.2 Hensikt ... 12
1.3 Mål ... 13
1.3.1 Personleg mål ... 13
1.3.2 Mål – Nasjonal Transportplan ... 13
1.3.3 Mål – Rv. 13 Deildo ... 14
1.4 Problemstilling ... 14
1.5 Metode ... 14
1.6 Struktur ... 15
DEL 1 BAKGRUNNSTEORI 2. Bakgrunn ... 18
2.1 Eksisterande veg ... 19
3. Grunntilhøve ... 21
3.1 Del 1 ... 22
3.2 Del 2 ... 23
3.3 Elveløpet – Deildoelva ... 25
3.4 Del 3 ... 26
3.5 Del 4 ... 26
4. Tryggleik ... 27
4.1 Jord- og flomskred ... 28
4.2 Snøskred ... 29
4.3 Steinskred ... 30
5. Økonomi ... 31
7
DEL 2 ALTERNATIVE LØYSINGAR VED UTBETRING OG SKREDSIKRING AV VEG
7. Veg i dagen – tradisjonell vegbygging ... 34
7.1 Fjellbolting ... 34
7.2 Jordnagling ... 35
7.3 Overflatevatn ... 37
8. Tunnel i fast fjell – tradisjonell tunnelbygging ... 39
8.1 Grunnvatn ... 39
8.1.1 Drenert tunnel ... 40
8.1.2 Udrenert tunnel ... 40
8.2 Brann og ventilasjon ... 41
8.3 Drenering av overflatevatn i tunnel ... 41
9. Lausmassetunnel ... 42
9.1 Røyrskjerm ved forsering av svakheitssoner ... 42
9.1.1 Utføring ... 44
9.1.2 Design og dimensjon ... 44
9.1.3 Røyrskjerm i høve til grunntilhøve ... 45
9.1.5 Jobergtunnelen ... 45
9.2 Grunnfrysing ved forsering av utfordrande grunntilhøve ... 48
9.2.1 Nitrogenfrysing ... 49
9.2.2 Lakefrysing ... 50
10. Skredoverbygg ... 52
10.1 Skredoverbygg i Lofoten ... 53
11. Kva er den mest ideelle løysinga for utbetring og skredsikring av veg? ... 54
11.1 Er ein veg i dagen ei god løysing? ... 54
11.1.1 Grunntilhøve ... 54
11.1.2 Tryggleik ... 54
11.1.3 Økonomi ... 55
11.1.4 Statens vegvesen si løysing – ei god løysing? ... 55
11.1.5 Er ein veg i dagen ei god løysing på Rv. 13? ... 56 8
11.2 Er tradisjonell tunnel ei god løysing? ... 58
11.2.1 Grunntilhøve ... 58
11.2.2 Tryggleik ... 58
11.2.3 Økonomi ... 58
11.2.4 Er ein tradisjonell tunnel ei god løysing på Rv. 13? ... 59
11.3 Lausmassetunnel – forsering av utfordrande grunntilhøve ... 61
11.3.1 Grunntilhøve ... 61
11.3.2 Tryggleik ... 62
11.3.3 Økonomi ... 63
11.3.4 Kva for løysing vil fungere best på Rv. 13? ... 64
11.4 Er skredoverbygg ei god løysing? ... 67
11.4.1 Grunntilhøve ... 67
11.4.2 Tryggleik ... 68
11.4.3 Økonomi ... 68
11.4.4 Er eit skredoverbygg ei god løysing på Rv. 13? ... 68
DEL 3 AKTUELLE ALTERNATIVE LØYSINGAR PÅ RV. 13 DEILDO 12. Konkluderande del ... 72
12.1 Resultat ... 72
12.1.1 Tradisjonell tunnel ... 72
12.1.2 Lausmassetunnel ... 72
12.1.3 Ope skredoverbygg ... 73
12.1.4 Veg i dagen ... 73
12.2 Konklusjon ... 75
12.3 Refleksjon ... 75
12.4 Vidare arbeid ... 76
Omgrepsliste ... 77
Referanseliste ... 79
9
10
1. Innleiing
I denne bacheloroppgåva vert det sett på ulike løysingar ved utbetring og skredsikring av veg.
Dei ulike løysingane vert vurdert i høve til grunntilhøve, tryggleik og økonomi. Å utbetre eksisterande vegar er noko som alltid vil vere aktuelt, grunna utbygging av ny infrastruktur.
Desse ulike løysingane for utbetring og skredsikring av veg vert og vurderte i høve til korleis dei ville fungert på ei valt vegstrekning.
Den valte vegstrekninga er ein del av Rv. 13 langs Sørfjorden i Hardanger. Her ligg det ei
vegstrekning som vert utbetra og skredsikra per dags dato, med Statens vegvesen som byggherre.
Statens vegvesen har valt ei løysing i dagen som metode for utbetring og skredsikring av vegen.
Denne løysinga har hatt fleire utfordringar, blant anna grunna krevjande grunntilhøve. I denne oppgåva vert det difor sett på andre alternative løysingar til utbetring og skredsikring av denne strekninga.
1.1 Generelt
Vegstrekninga det vert sett nærare på ligg i Ullensvang herad, i Hordaland, på austsida av Sørfjorden i Hardanger. Meir presist ligg den mellom Espenes og Geithamrane, på strekninga mellom Odda og Lofthus. Strekninga er på omlag 2,5 km. Rv. 13 er ein av dei viktigaste riksvegane i Noreg. Den strekk seg frå Sandnes i Rogaland, og opp til Sogn og Fjordande. Den ligg nærast parallelt med europaveg 39 som ligg ved kysten, som er hovudvegen frå Kristiansand til Trondheim. Rv. 13 er difor ein viktig veg for transporten som skjer inst på Vestlandet. Den består av viktige trafikkårer både for det offentlege og det private. Det er og ei viktig ferdselsåre gjennom Hardanger. Med Odda i sør, held vegen fram mot Oslo, Stavanger eller Sunnhordaland, og Hardangerbrua i nord held vegen fram til Voss eller over Hardangervidda, er den ein godt nytta veg, med interregionale forbindelsar.
Årsdøgnstrafikken på strekninga ligg på rundt 750 -1100, med størst trafikk i turistsesongen om sommaren. I framtida er den venta til å auke til rundt 2000 – 3000. (Bertelsen, 2014, s. 6). Det er difor viktig at vegen kjem til å halde den standarden som er kravet for denne type veg. Sjølv om
11
utbetra europaveg 134 og ein eventuell vidare arm til Bergen vil bidra til å leggje trafikken på Rv.
13 om på andre vegar, vil dette framleis vere ein viktig veg.
Stor sett har heile Vestlandet ein svært utfordrande geologi og topografi. Landskapet består for det meste av djupe fjordar og høge, bratte fjell. Vegane vart difor i utgangspunktet lagt nær fjorden, med høge fjell ruvande på den eine sida. Vegane var smale, og med krappe svingar. I seinare tid har mange vegstrekningar vorte utbetra, og mange tunnelar er difor vorte bygd grunna utfordrande geologi og topografi. Dei gamle vegane er då vorte nytta til gonge- og sykkelveg.
Tidleg 2016 byrja arbeidet med å utbetre og skredsikre denne strekninga. Det er Statens vegvesen som eg byggherre på arbeidet, og entreprenøren Contexo AS som driv anleggsarbeidet. Planen er at arbeidet skal vere ferdig til sommaren 2018. Statens vegvesen har valt ei løysing som går ut på å sprengje vekk fjellparti for å utvide vegen, noko som fører til høge fjellskjeringar. Desse fjellskjeringane skal sikrast med fjellboltar og sprøytebetong. I tillegg vert jordskjeringar sikra med jordnagling. Arbeidet har vore meir krevjande og omfattande enn planlagt grunna dei geologiske tilhøva på staden. Dette har og ført til utfordringar ved anleggsarbeidet, og vegen har difor måtta stengjast for all ferdsel over lengre tid.
Grunna desse utfordringane vil det i denne bacheloroppgåva verte sett på alternative løysingar til utbetring og skredsikring av denne strekninga, som om mogleg kan unngå problema som vart møtt på med løysing med ein veg i dagen.
1.2 Hensikt
Hensikta med denne oppgåva er å få meir kunnskap om vegbygging i Noreg, samstundes som å sjå om det er alternative løysingar til utbetring og skredsikring på eit valt vegprosjekt. Det vil difor verte sett på ulike metodar for vegbygging og korleis desse fungerer. Det vert og sett på geologiske og geotekniske metodar for å sikre fjell og bergmassar. Oppgåva vil og gje
informasjon om korleis ulike metodar for vegbygging kan løyse ulike problem knytt til grunntilhøve, tryggleik og økonomi.
12
1.3 Mål
1.3.1 Personleg mål
I denne oppgåva vil eg lære meir korleis ein løyser utfordringar knytt til grunntilhøve, tryggleik og økonomi ved bygging av veg. Eg vil få kunnskap om dei ulike løysingane for utbetring og skredsikring av veg, og korleis desse eventuelt vil vere aktuelle ved utbetring og skredsikring av Rv. 13 Deildo.
Eg har følgt dette vegprosjektet frå starten då eg har synest det har vore spanande med dei ulike utfordringane som er møtt på. Vegprosjektet ligg og i nærleiken av heimstaden, og eg er difor kjend med vegen og området i frå før. Eg synes difor det er spanande å sjå om det kan vere andre løysingar som kunne vore aktuelle, sidan prosjektet til no har støtt på fleire utfordringar.
1.3.2 Mål – Nasjonal Transportplan
Nasjonal transportplan er regjeringa sitt overordna mål for transportpolitikken i Noreg. Då dette vegprosjektet vart stadfesta, var det i Nasjonal Transportplan frå 2010 – 2019. Regjeringa sitt overordna mål for transportpolitikken i Nasjonal transportplan frå 2010 – 2019 er ”Å tilby et effektivt, tilgjengelig, sikkert og miljøvennlig transportsystem som dekker samfunnets behov for transport og fremmer regional utvikling.” (Det kongelige samferdselsdepartement, s. 47). I Nasjonal transportplan frå 2010 – 2019 vart det og nemnt ”I siste seksårsperiode prioriteres statlige midler som bidrag til fullfinansieringa av Vossepakka. I tillegg er det bl.a. aktuelt å rassikre rv 13 gjennom bygging av tunneler på strekningene Øvre Vassenden i Granvin kommune og Deildo i Ullensvang kommune i Hordaland.” (Det kongelige samferdselsdepartement, s. 232).
Her har i utgangspunktet planen vore å lage ein tunnel, slik det er vorte gjort på dei fleste andre utbetringane langs Sørfjorden. Dersom ein og samanliknar liknande prosjekt, har ofte løysinga vore å lage ein tunnel.
13
1.3.3 Mål – Rv. 13 Deildo
I denne oppgåva er målet for Rv.13 Deildo at vegen skal verte ein framtidsretta og trygg. Den skal vere attraktiv og tilgjengeleg for alle som ferdast langs vegen. Vegen skal og passa inn i omgivnadane med visuell karakter i høve til andre kvalitetar langs Sørfjorden.
1.4 Problemstilling
Vegbygging på Vestlandet kan møta mange utfordringar. Den aktuelle strekninga som er valt i denne oppgåva har allereie møtt på fleire. I framtida vil det mest sannsynleg verte meir utbygging av infrastruktur, og gode løysingar er difor viktig. Problemstillinga som er valt for denne oppgåva vil difor finne kunnskap og erfaring ved bygging av veg, samstundes som at aktuelle alternative løysingar ved vegprosjektet på Rv. 13 Deildo vil verte lagt fram.
Finne alternative løysingar med tanke på grunntilhøve, tryggleik og økonomi ved utbetring og skredsikring av veg. Kva for aktuelle alternative løysingar kan fungere på Rv. 13
Deildo?
1.5 Metode
Denne bacheloroppgåva er gjennomført ved litteratursøk stort sett basert på skriftlege kjelder. Dei skriftlege kjeldene baserer seg for det meste på rapportar og handbøker utarbeida av eller for Statens vegvesen. Informasjonen som er henta her gjeld både erfaringar frå andre vegprosjekt, samstundes som ny kunnskap og teori. I tillegg eg det nytta andre skriftlege kjelder som omhandlar vegbygging, geologi og geoteknikk. Det er og nytta fleire kart i oppgåva, for
illustrasjon og betre beskriving. Desse er i hovudsak henta frå Norges Geologiske Undersøkelse og Norgeskart. Bilete i frå arbeidet på det aktuelle vegprosjektet er og nytta som illustrasjon, og desse er i hovudsak lånt i frå Statens vegvesen i Odda.
I oppgåva er det og nytta noko munnlege kjelder. Dette er personar som arbeider ved det aktuelle vegprosjektet.
14
Det er ei kvantitativ oppgåve, der det vert gått i breidda. Det er trekt fram fleire ulike metodar for vegbygging, i staden for å gå i djupna på ein enkel metode. På denne måten vert fleire ulike løysingar satt opp mot kvarandre, og ut i frå det vurdert til å fungere på Rv. 13.
1.6 Struktur
Oppgåva er bygd opp av tre hovuddeler.
Første del Bakgrunnsteori
Denne delen tar for seg teori om den aktuelle strekninga som omhandlar grunntilhøve, tryggleik og økonomi. I denne delen vert ein kjend med strekninga og problema som er på staden.
Andre del
Alternative løysingar ved utbetring og skredsikring av veg
I denne andre delen av oppgåva vert det sett på alternative løysingar ved utbetring og
skredsikring av veg. Faktorane som vert vurderte er grunntilhøve, tryggleik og økonomi. Det er viktig at desse faktorane er tilfredsstillande i høve til valt metode for vegbygging. Det vert både sett på løysingar i dagen og i fjell.
Dei alternative løysingane vert og vurderte i høve til korleis dei kan fungere på Rv. 13 Deildo.
Avsluttande del
Aktuelle alternative løysingar på Rv. 13 Deildo
I denne siste delen av oppgåva vert det konkludert med kva for aktuelle alternative løysingar som kan fungere på Rv. 13 Deildo.
15
16
FØRSTE DEL
BAKGRUNNSTEORI
17
2. Bakgrunn
Det meste av Rv. 13 som går langs austsida av Sørfjorden i Hardanger har ein svært låg
vegstandard. Vegen er generelt smal og har dårlege sikttilhøve. Det er og rasfarleg store deler av strekninga. Fjella er høge, og ligg nært fjorden.
I dei siste åra har vegen vorte utbetra fleire stader. Dei fleste stader er det tunnel som har vore den beste løysinga. Den aktuelle strekninga som vert tatt føre seg her i denne oppgåva har nokre områder som har svært utfordrande geologiske tilhøve. Løysinga vart difor å utbetre og
skredsikre vegen i dagen. Arbeidet med dette utbetrings- og skredsikringsprosjektet har vore utfordrande, og kanskje er det difor andre alternativ som og kunne vore aktuelle på dette vegprosjektet.
Figur nr. 1. Kartet syner kor den aktuelle strekninga ligg. (Ein skjermdump frå norgeskart.no.).
18
Figur nr. 2. Kartet syner eit nærare bilete av strekninga. (Ein skjermdump frå norgeskart.no.).
2.1 Eksisterande veg
Bileta på neste side syner korleis nokre stader på strekninga såg ut før utbetring. Bilete nr. 1 (Figur nr. 3) syner starten på strekninga. Vegen er smal og uoversiktleg, med fare for steinnedfall i køyrebanen. Bilete nr. 2 (Figur nr. 4) syner ei skjering som er består av sprekker, der det og er fare for nedfall av stein. Fjellet er sprokke i blokker i ulike storleikar. På dette biletet er
anleggsarbeidet så vidt starta, med noko reinsking av fjellsida. Bilete nr. 3 (Figur nr. 5) syner området Deildoelva kjem ned og vidare går i ein kulvert under vegen. Dette biletet syner og ein del av masseuttaket.
19
Figur nr. 3. (Ein skjermdump frå Google Maps.).
Figur nr. 4. (Biletet er lånt frå Statens vegvesen.).
Figur nr. 5. (Biletet er lånt frå Statens vegvesen.).
20
3. Grunntilhøve
Den aktuelle strekninga har svært varierte grunntilhøve, dette er noko av det som gjer at arbeidet med utbetring og skredsikring har vore utfordrande. På kartet under er strekninga delt opp i fire deler, pluss elveløpet, slik at grunntilhøva vert beskrive meir nøyaktig på den enkelte staden.
Figur nr. 6. Eit oversiktskart der strekninga er delt opp i mindre deler. Dette for å få ein betre og enklare oversikt over dei ulike grunntilhøva på strekninga. (Oversiktskartet er ein skjermdump frå norgeskart.no.).
21
3.1 Del 1
I følgje Statens vegvesen sine geologiske og geotekniske rapportar som omhandlar dette
vegprosjektet, består den fyrste delen av vegstrekninga for det meste av fjellskjeringar, og noko ur – og skredmateriale. (Vedlegg til geologisk rapport, s.1). Starten av heile strekninga ligg i ei antatt svakheitssone og ei skyvesone mellom kvartsitt og ei blanding av glimmergneis,
glimmerskifer, metasandstein og amfibolitt. I denne første delen av strekninga er terrenget ganske bratt høgare oppe i fjellsida. Her er det fare for større skred, men den største faren er nedfall av steinblokker frå dei eksisterande skjeringane lågare ned mot vegen. (Bertelsen, 2914, s. 6).
Figur nr. 7. Biletet syner fyrste del av strekninga. Fjellet her er sprokke opp, samstundes som at det er porøst. Øvst i biletet syner det og korleis desse massane vert sikra med sprøytebetong.
(Biletet er lånt frå Statens vegvesen.).
22
3.2 Del 2
I følgje rapportane er del 2 av strekninga det området som har dei mest utfordrande grunntilhøva.
I dette området finn ein dei fleste av dei spesielle grunntilhøva. I starten av dette området består fjellryggen av blokker. Det er store massive blokker og bergparti som er delt med store, opne sprekker. (Bertelsen, 2014, s.18). Her er det heller ikkje synleg berg langs vegen. Spesielt er dei ei strekning på omlag 800 meter som berre består av sprekker og lausmassar. (Bertelsen, 2014, s.
8). Bergmassen her er og meir skiftande sprokke opp og tektonisk påverka enn dei andre delane.
Fjellet er prega av faldingar og forkastingar. Det er og djupe opne sprekker som er fylt med knust forvitra materiale. (Bertelsen, 2014, s. 18). Det er vekselvis med skredavsetningar, tette sprekker, og forvitra fjell. (Bertelsen, 2014, s. 8).Mange av sprekkene har ukjent djupna, og inneheld humushaldig materiale. (Bertelsen, 2014, s. 21). Dette området er og ganske bratt, slik som starten på strekninga, og har difor dei same farane når det gjeld skred og nedfall på veg.
Figur nr. 8. Biletet syner ei av dei store sprekkene som er i terrenget over vegen. (Biletet er lånt frå Statens vegvesen.).
23
Rett sør for elveløpet, og i det siste området av denne delen ligg det eit nedlagt masseuttak. Her ligg det moreneavsetningar oppå den porøse bergrunnen. Moreneavsetningane er tettare enn den porøse berggrunnen, og grunnvatnet kan difor stå like under terrenget. (Systad, 2015 s.10). I tillegg renn det bekkar oppå overflata av desse moreneavsetningane som etterkvart forsvinn ned i den porøse berggrunnen. (Systad, 2015, s. 10).
Figur nr. 9. Biletet syner porøs berggrunn, der det strøymer vatn ut av massane. (Biletet er lånt frå Statens vegvesen.).
Figur nr. 10. Porøs berggrunn med sprekker på del 2. (Biletet er lånt frå Statens vegvesen.).
24
3.3 Elveløpet – Deildoelva
Deildoelva kjem ned mellom del 2 og del 3 av strekninga. Dette er rett nord for det nedlagde masseuttaket. I følgje rapportane er elveløpet er tørt store deler i året. Dette kan tyde på at det er ein del permeable massar i området, slik at vatnet infiltrerer i grunnen. (Bertelsen, 2014, s. 8).
Nord for dette elveløpet, er det ei bratt li med store blokkparti med usikker stabilitet. Resten av fjellsida består av små og middels store blokker som ligg nær skredvinkel på 35 – 40 °. Det er altså store djupner til fast fjell, grunna desse blokkene. (Systad, 2015, s.10).
Figur nr. 11. Deildoelva med stor vassføring. (Bilete er lånt frå Statens vegvesen.).
25
3.4 Del 3
Del 3 av området har og ein utfordrande berggrunn. Bergrunnen i dette området er såpass sprokke opp at den ikkje klarar å halde på grunnvatnet. (Systad, 2015, s. 9). Grunnvatnet står eigentleg djupt ned mot havnivå, men der det er morenemassar og lausmassar er grunnvatnet like under terrenget. Området har og bekkar som renn oppå overflata eit stykke, men så forsvinn ned i berggrunnen då det treff på dei porøse bergartane. I slutten av dette området er og store sprekker fylt med humushaldig materiale, slik som det og er i del 2. (Systad, 2015, s. 11).
3.5 Del 4
Del 4 av strekninga ligg lengst nord. I følgje dei geologiske og geotekniske rapportane består det meste av strekninga her av ur- og skredmassar. Her er det normale grunntilhøve i høve til norsk berggrunn. Inni fjellet er det mykje morenemateriale, som for det meste består av finkorna
massar. Bergrunnen her er mindre forvitra og sprokke opp. Denne delen har ei heilning i terrenget på rundt 40° - 60°, noko som er nokså bratt. Dette heilninga held fram opp til dyrka mark på Frøynesgardane, der terrenget flatar noko ut. I dette området er det difor den nedste delen som kan vere lausneområder for steinskred og nedfall på veg. (Bertelsen, 2014, s. 7).
Figur nr. 12. Det syner siste del av strekning, der fjellet er nokså fast. Her er det mogleg å lage normale fjellskjeringar. (Biletet er lånt frå Statens vegvesen.).
26
4. Tryggleik
Tryggleik på denne strekninga er i hovudsak viktig i høve til skred eller anna nedfall på veg, men og overflatevatn og tryggleik i trafikken. Med grunnlag i Norges Geologiske Undersøkelse, NGU, sine oversiktskart vil dette kapittelet syne faren for skred og registrerte skredhendingar på strekninga.
Figur nr. 13. Oversiktskart som syner tidlegare skredhendingar på strekninga. Grå firkant syner steinnedfall, blå firkant syner isnedfall, og brun firkant syner jordskred. (Ein skjermdump frå Norges Geologiske Undersøkelse.).
27
Norges Geologiske Undersøkelse hentar informasjon om skredhendingar i Nasjonal vegdatabank, som er registrerte av Statens vegvesen. Dei første registreringane starta i 1973. (Norges
vassdrags- og energidirektorat, 09.02.2017).
4.1 Jord- og flomskred
Figur nr. 14. Oversiktskart som syner områder med jord- og flomskredfare. (Ein skjermdump frå Norges Geologiske Undersøkelse.).
Dette oversiktskartet syner at strekninga er utsatt for jord- og flomskred. Mange stader byrjar utløysingsområda høgt oppe, og dette spesielt rundt elveløpet. I åra som kjem vil det truleg vere ei auke i regn og vind, både i intensitet og i hyppigheit. Dette vil auke faren for fleire og større
28
jord- og flomskred, og spesielt der det er naturlege vassføringar frå før. Langs store deler av strekninga kjem det ned vatn i bekkar og mindre elver. Dersom det vert ei auke i nedbør er det ein fare for at desse vassvegane kan dra med seg massar ned mot vegen.
4.2 Snøskred
Figur nr. 15. Oversiktskart over snøskredfare. Dei mørkeraude områda viser utløysingsområda, og dei lyseraude områda viser utløpsområda. (Ein skjermdump frå Norges Geologiske
Undersøkelse.).
Det er og ein fare for snøskred på strekninga. Det har ikkje vore snøskred på strekninga tidlegare, difor er faren for snøskred liten.
29
4.3 Steinskred
Figur nr. 16. Oversiktskart over steinskredfare. Dei mørke felta viser utløysingsområda, og dei lysare felta viser utløpsområda. (Ein skjermdump frå Norges Geologiske Undersøkelse.).
Her syner kartet kor det er fare for steinnedfall og steinskred. Det syner at det helst er starten på strekninga som er mest utsatt. Her er det både utløysingsområder lågt nede med vegen, og høgare oppe i fjellsida. Utløpsområdet er heilt ned til fjorden. I siste del er utløysingsområdet helst lågt nede mot vegen.
30
5. Økonomi
Ved bygging av veg vert det sett av ei økonomisk ramme det enkelte vegprosjektet må halde seg innanfor. Denne ramma er ofte knapp, og difor er det viktig å finne gode løysingar med minst moglege kostander. Løysingane bør gjere vegen trygg og sikker, samstundes som at det er ei framtidsretta løysing. For å finne dei beste løysingane er det og difor viktig å sjå på ulike metodar for vegbygging og erfaringar ved desse. Å velje den riktige metoden i høve til kva type veg som utbetrast og skredsikrast er difor viktig for å sleppe uføreseielege kostander ved usikkerhet rundt vegbygginga.
Den økonomiske ramma til eit vegprosjekt avgjer difor det meste rundt val av metodar. Kunnskap og erfaring rundt ulike løysingar er difor viktig om valte løysing vert ein suksess.
Dersom vegbygginga skjer der det allereie er eksisterande veg, er det viktig at anleggsarbeidet ikkje fører til stenging av veg over lengre tid. Dette kan gå ut over både bebuarar og
næringsdrivande. Dersom det er naudsynt med stenging bør dette difor informerast om, og planleggjast godt på førehand.
I utgangspunktet er det satt av 319 millionar kroner til utbetring og skredsikring av denne vegstrekninga. I anbodskonkurransen vann entreprenøren Contexo med 142 millionar kroner.
(Samtale med Terje Dagestad, prosjektleiar på Rv. 13 Deildo.). Grunna utfordrande grunntilhøve og andre uføreseielege kostnadar vil totalkostanden på vegprosjektet likevel komme opp i mot den totale summen som vart satt av til prosjektet.
I tillegg er trafikantar og næringsliv vorte råka av stenging i lengre periodar. Med to lengre periodar med stenging, ein periode på åtte veker og ein periode på fem veker har vegen vore stengd mykje meir enn planlagd. Planlagd stenging var rundt to timar om gongen. Med totalt 13 veker heilt stengd veg er både næringsliv og trafikantar råka meir enn planlagd. For pendlarar og andre som skal forbi området vart det satt om passasjerbåt, og dette fungerte bra. Men for
næringsliv, blant anna butikkar i Kinsarvik og Ullensvang Hotell på Lofthus er det vorte noko økonomisk tap grunna stenginga.
31
32
ANDRE DEL
ALTERNATIVE LØYSINGAR VED UTBETRING OG SKREDSIKRING
AV VEG
33
7. Veg i dagen – tradisjonell vegbygging
Tradisjonell vegbygging er det mest nytta metoden å byggje eller utbetre veg på. Vegen vert bygd i dagen med tradisjonell sprenging, og graving av massar. Dette fører til at det vert danna
skjeringar og skråningar. For å stabilisere og sikre desse er det ulike metodar som kan nyttast.
Desse metodane vert valt ut i frå omfang og grunntilhøve. Den mest nytta metoden for å sikre fjellskjeringar er fjellboltar, men med meir utfordrande grunntilhøve vert det og nytta
jordnagling.
På vegprosjektet på Rv. 13 Deildo vert det som nemnt laga ei utbetring av eksisterande veg i dagen. Det er laga skjeringar, både i fast fjell og lausmassematerial. For å stabiliserer er det nytta fjellboltar i det faste fjellet, medan i skjeringane som består av lausmasse er det nytta jordnaglar.
(Samtale med Terje Dagestad, prosjektleiar Rv. 13 Deildo.).
Ein veg i dagen er ikkje i utgangspunktet ei veldig kostbar løysing i høve til andre metodar.
Vegbreidda på den utbetra og skredsikra vegen på Deildo skal ha ei totalbreidd på 7,5 meter pluss ei vegskulder på 0,75 meter. (Samtale med Terje Nesse, byggeleiar på Rv. 13 Deildo). Ein to- felts veg med 7,5 meters vegbreidd har normalt ein kostnad på 60 000 kroner til 100 000 kroner per meter. (Statens vegvesen, 2014, 07.07.).
7.1 Fjellbolting
Fjellbolting er ein metode for å sikre blokker eller mindre steinar i å rase ut frå skjeringar. Dei hjelp med å halde fjellskjeringa stabil. Det er ulike typar dimensjon og design på fjellboltar, alt etter korleis grunntilhøva er på den enkelte staden.
På vegprosjektet på Rv. 13 Deildo vart det nytta CT – boltar der det var mogleg. Ein CT – bolt er ein fjellsikringsbolt som har lang levetid, og vert mykje nytta der det kan vere stor fare for korrosjon. Eit plastrøyr ligg rundt og skjermar sjølve fjellbolten. (Vik Ørsta As, u.å.). Mange stader der det var dårleg fjell, og hola til boltane rasa saman var den ikkje mogleg å nytte desse
34
fjellboltane. Dette førte til at det heller vart nytta stag for å halde massane på plass. Dette fungerte bra, og skjeringane vart heldt stabile. (Samtale med Terje Dagestad, prosjektleiar Rv. 13 Deildo.).
7.2 Jordnagling
Der grunntilhøva på strekninga ikkje tilfredsstiller nytte av fjellboltar, vert og ofte jordnagling nytta. På enkelte strekningar av veganlegget på Rv. 13 var ikkje grunntilhøva tilfredsstillande, og jordnagling vart difor nytta til å stabilisere og sikre jord – og lausmasseskjeringane. (Samtale med Terje Dagestad, prosjektleiar Rv. 13 Deildo.).
Jordnagling er ein metode som vert nytta for å forsterke grunnen. Dette vert gjort for å hindre utrasing. Jordnagling er eit prinsipp for å stabilisere ein skråning. (Dagestad, 2013, s. 2).
Jordnaglar vert installerte i tre etappar, som illustrasjonen under syner.
Figur nr. 17. Jordnagling. (Illustrasjonen er henta frå Erfaringsnotat Rv. 13 Meierisvingen – vegutbedring, s. 2.)
35
Illustrasjonen syner korleis jordnagling går føre seg. Første del går ut på å grave ut massar frå toppen, og ned til der dei første jordnaglane skal setjast inn. Deretter vert området sikra med armeringsnett og sprøytebetong. Jordnaglane vert deretter satt inn. (Dagestad, 2012, s. 3).
Deretter skjer same prosedyre, fram botnen av lausmasseskråninga.
Figur nr. 18. Biletet syner korleis massane på Rv. 13 vert sikra med jordnaglar. Massane er svært finkorna, og er utfordrande å halde på plass. (Biletet er lånt i frå Statens vegvesen.).
Figur nr. 19. Biletet syner korleis jordnagling føregår på Rv. 13 Deildo. (Biletet er lånt i frå Statens vegvesen.).
36
7.3 Overflatevatn
Ei stor utfordring ved ein veg i dagen, er handtering av overflatevatn. Ei god løysing på handtering av overflatevatn er difor svært viktig når nye vegar vert bygd.
Vatn er ein av dei viktigaste faktorane når det gjeld ein veg si levetid. Det er vatn som er ein av hovudårsakane til øydelagde vegar på Vestlandet. Når det vert bygd ny infrastruktur er det difor viktig å løyse problem med vatn på ein best mogleg måte, slik at resultatet vert framtidsretta og at ein ny veg held standarden i mange år.
Overflatevatn er eit problem når det gjeld utbygging av både vegar og bygningar. Utbygging gjer at naturlege vassvegar vert tetta igjen, og vatnet difor må finne nye vegar. På tette flatar er det og lettare for regnvatnet å samla seg, då det ikkje kan trekke ned i grunnen. Vegbanar er eit godt døme på slike flatar, der det kan samle seg mykje regnvatn. Difor er det viktig av vegbanen har ei viss heilning. Denne heilninga er ofte 3 %. (Statens vegvesen, 2014.06, s. 168).
Dersom vegnettet ikkje er riktig oppbygd eller har tilstrekkeleg med drenering for vatn, kan vatnet lett grava seg under vegen og vidare føra til senkingar, sprekker og om vinteren
teleproblem i vegen. Fundamentet i vegen kan og verte vaska vekk, asfalten kan sprekke og det kan dannast hol og søkk i vegen. (Klimatilpasning, 2016, 15.12).
Grunna desse utfordringane og farane ved vatn er det viktig at dette vert handtert i eit heilskapleg perspektiv. Det er viktig med gode gjennomlaup for vatn, samstundes som moglegheit for
fordrøying og reservelaup. Så fort vatnet kjem på avvege, grev det sitt eige spor. For å ha god nok drenering er det viktig og ha stikkrenner med stor nok dimensjon. For å kunne dimensjonere riktig, må det vere fokus på nedbørsmengd, intensitet og hyppigheit. (Hanssen-Bauer, Førland, med fleire, 2015, s. 112).
I framtida er det venta ei endring i klimaet. Auka vind og regn vil gjere overflatevassproblema endå meir utfordrande. For å klare å byggje dei beste og sikraste vegane, må endringa i åra som kjem vere kjend. Det er venta meir ekstremvêr, med meir og sterkare både regn og vind.
37
I følgje rapporten ”Overvannshåndtering og drenering for veg og jernbane” bør det i framtida difor dimensjonerast for tre nivå. Det første nivået er normalsituasjonen. Det andre nivået er korleis ein flomsituasjon vert handtert, og det tredje nivået er ved ekstreme situasjonar. I framtida vil ekstreme situasjonar som i nivå tre auke, og det er best å vere godt forberedt. (Merkesdal, 2016). “Harald Norem i Vegdirektoratet mener at vi sannsynligvis må dimensjonere prosjektene for fire ganger så stor avrenning som i dag.” (Merkesdal, 2016).
Nye vegar skal vera klimatilpassa, og 200 – års flom skal ligga til grunn ved berekning. Nye vegar skal helst og leggjast utanfor områder med høg risiko for skred. (Statens vegvesen, 2016, 28.01).
For å få ei tilfredsstillande løysing av overflatevassproblema er det difor viktig at det både vert gjort førebyggjande tiltak og heldt vedlikehald. Stikkrenner, grøfter og rister må ha stor nok dimensjon, samstundes som at dei må verte gjennomført vedlikehald. Alternative flomvegar er og eit tiltak som vil hjelpe på for å føre vatnet andre vegar. (Merkesdal, 2016).
Figur nr. 20. Biletet syner ein veg vaska bort grunna dårleg drenering. (Vikan, 2013, 22.05).
38
8. Tunnel i fast fjell – tradisjonell tunnelbygging
Ei god alternativ løysing kan vere å byggje tunnel. Tunnelar er trygge og framtidsretta løysingar.
Tunnel i fast fjell vert laga ved konvensjonell boring og sprenging. Dette fungerer slik at alle sprekker med vassføring fyrst vert tetta ved hjelp av ein sementblanding, for å halde tunnelen fri for vatn. Deretter vert det bora hol som vert lada med sprengstoff. Massar vert deretter sprengt ut, og frakta ut av tunnelen. Kvar omgang med dette driv rundt fem meter tunnel. (Statens vegvesen, 2012, 13.04).
Det som er ein utfording med denne måten å drive tunnel på er at metoden best er eigna for fast fjell. Om fjellet er sterkt forvitra eller består av finare massar er det stor fare for utrasing i anleggsfasen. Den overhengande bergmassen kan så rase saman.
Å lage tunnel med konvensjonell boring og sprenging har ein kostnad på rundt 100 000 kroner til 130 000 kroner per meter. (Samtale med Terje Dagestad, prosjektleiar på Rv. 13 Deildo.). Dette er ofte avhengig av korleis grunntilhøva på staden er.
Dersom tunnel i fast fjell skulle vore ei aktuell løysing for Rv. 13 Deildo ville tunnelen vorte mykje lenger enn den planlagde strekninga. Tunnelen måtte ha gått klar parti med
morenemateriale, skredavsetningar og finare massar som ikkje er ideelle bergmassar for konvensjonell boring og sprenging.
8.1 Grunnvatn
Grunnvatn er ein viktig faktor å kjenne til når det skal byggjast tunnel. Det er ulikt kor lågt eller høgt grunnvatnet står, men på ei viss djupna under terrengnivå vil alle opne sprekker vere fylt med vatn. Infrastruktur og fundament kan få setningar og skader grunna endringar i
grunnvasstanden.
Dersom det vert bygd tunnel, vil tunnelen fungere som eit drensrøyr. Grunnvatnet vert tappa ut av sprekkene, og som då fører til at poretrykket vert redusert. Dersom sprekkesystemet er kryssande, 39
kan denne reduksjonen i poretrykk spreia seg langt frå tunnelen. (Grendal, Johansen & Boge, 2014, s. 20).
Det er difor viktig å løyse korleis problem med grunnvatn skal handterast, både i anleggsfasen og etterpå. For å unngå setningar og skader er det viktig å helde grunnvasstanden konstant. For å tette sprekkene kan det nyttast systematisk forinjeksjon. Det går ut på å tette sprekkene i berget ved injeksjon av betong ved høgt trykk. Dette skjer før tunnelen vert drive. Berget vert tetta slik at lekkasjar av vatn inn i tunnelen vert redusert mest mogleg. (Grendal, Johansen & Boge, 2014, s. 5).
For å handtere problem med grunnvatn når det vert bygd tunnel, er det to ulike metodar som kan nyttast. Det er drenert tunnel og udrenert tunnel.
8.1.1 Drenert tunnel
Drenert tunnel, eller drenert kledning er det som er mest nytta i Noreg. Denne metoden går ut på at berget rundt tunnelprofilet vert injisert med betong, slik at sprekkene vert tetta. Det vert som eit skal rundt tunnelprofilet som held tunnelen tørr. Dette skjer for å oppnå ein låg lekkasje inn i tunnelen. (Grendal, Johansen & Boge, 2014, s. 11).
Det er igjen to metodar ein kan nytte ved denne metoden, og det er frittståande kvelv, eller kvelv som er støypt direkte i berget. Desse kan begge ha vasstettingsmembran. Med nytte av membran vert kvelvet tett med ein gong, men ved skader er det vanskeleg å få tetta det seinare. Dette grunna at ein eventuell lekkasje er vanskeleg å lokalisere, sidan vatnet kan strøyme bak kvelvet.
(Grendal, Johansen & Boge, 2014, s. 11).
8.1.2 Udrenert tunnel
Udrenert tunnel, eller vasstett kledning, er ei løysing der vatnet vert stengd heilt ute av tunnelen.
Her vert konstruksjonen støypt direkte i kontakt med berget, men det er og her mogleg å nytte vasstettingsmembran i tillegg. (Grendal, Johansen & Boge, 2014, s. 11). Vasstett tunnel er den sikraste metoden for å forhindre innsig av vatn, etter tunnelen er bygd. Sidan tunnelen vert heilt
40
tett kan difor ikkje vatnet trenge inn etter at anleggsfasen er ferdig. (Grendal, Johansen & Boge, 2014, s. 20).
8.2 Brann og ventilasjon
Ved tunnel er det fleire krav i høve til tryggleik enn ved ein veg i dagen. Brann og ventilasjon er viktige faktorar som må ha løysingar som står til krav om tryggleik. Ved eit eventuelt branntilløp er det viktig at det er moglegheit for at personar i tunnelen kjem seg ut eller kan nå ein trygg stad.
God ventilasjon kan hjelpe til med å føre eventuell røyk ut av tunnelen, slik at det vert lettare for personar å komme seg ut. I tillegg hjelp god ventilasjon til at eksos og andre gassar vert ført ut av tunnelen, som igjen fører til eit trygt og godt luftmiljø.
8.3 Drenering av overflatevatn i tunnel
Sjølv om overflatevatn ikkje er eit stort problem i tunnel, samanlikna med ein veg i dagen, er det er viktig å handtere det overflatevatnet som havnar i tunnelen. Dette må handterast ved hjelp av eit dreneringssystem i tunnelen. Vegbanen må ha ei heilning slik at vatnet ikkje samlar seg opp i køyrebanen. Det må og vera grøfter med slukar eller anna som gjer at vatnet vert leda ut av tunnelen.
I tunnelopningane kan og regn verte blåst inn i tunnelen, og om vinteren kan snø leggje seg her.
Snøen og overflatevatnet kan fryse, og slik lage glatt vegbane i tunnelopninga. Dette er det viktig å unngå i mest mogleg grad då det kan vere ein fare for trafikantane. Varme i tunnelopning kan vere ei løysing som kan handtere dette problemet.
41
9. Lausmassetunnel
Ettersom det kjem fram i kapittel 8 Tunnel i fast fjell – tradisjonell tunnelbygging, er konvensjonell boring og sprenging ei utfording der grunntilhøva ikkje er tilfredsstillande.
Ei løysing som kan tilfredstille slike utfordrande grunntilhøve kan vere ein lausmassetunnel.
Ein lausmassetunnel er ein tunnel som vert laga i lausmassar i staden for i fast fjell.
Lausmassetunnelar vert laga i staden for ein tradisjonell tunnel der det er for svak bergmasse til å nytte konvensjonell boring og sprenging. Lausmassar i berg kan til dømes vera morenemassar, fjell som er sprokke opp, eller øydelagt.
Det er få tunnelar i Noreg som er drive i lausmassar, der heile eller eit lengre stykke vert drive gjennom lausmassar, og difor er det og lite erfaring.
Det er to ulike måtar å bygge ein lausmassetunnel på, det er røyrskjerm og grunnfrysing.
9.1 Røyrskjerm ved forsering av svakheitssoner
Røyrskjerm er ein metode å forsera svakheitssoner i fjell, ein metode å laga lausmassetunnel på.
Den stabiliserer bergmassen på stuff, for å hindra utrasing og kontroll av setningar før permanent tunnelsikring kjem på plass. (Strømsvik, Grøv & Andersson, 2015, s. 28.3).
Denne metoden er ganske ny her i Noreg, men elles rundt i Europa er metoden mykje nytta. I Europa er metoden ofte nytta i urbane områder der det er behov for ny infrastruktur som skal tilfredsstille befolkningsauken. I desse områda består ofte grunnen av sedimentære jordartar eller sterkt forvitra bergmasse. Ved boring og sprenging under slike tilhøve er det stor fare for
forskyving og/ eller ras. Røyrskjermmetoden er tidseffektiv og har mindre kostnadar enn tidlegare liknande metodar. Dette er ein grunn til at bruken har auka, medan kunnskapen og erfaringa rundt ikkje har auka like mykje. Noko det ikkje har vorte erfart så mykje kunnskap om, er blant anna grunnvasshandtering. (Volkmann & Schubert, 2007,10.05).
42
Her i Noreg er metoden endå ikkje standardisert av Statens vegvesen. (Amundsen, 2016). Men ved utbetring av vegnettet i åra som kjem, vil det mest sannsynleg verte ein meir nytta metode. Å få meir kunnskap og erfaring på området er difor viktig. Første gongen den vart nytta var i ein jernbanetunnel i Holmestrand i 2013. (Strømsvik, Grøv & Andersson, 2015, s. 28.3). Nyleg, i 2016, vart ein liknande metode som i vart nytta i Holmestrandtunnelen, nytta att i Jobergtunnelen.
Figur nr. 21. Illustrasjon som syner ein røyrskjerm både ved tverrsnitt og lengdesnitt. (Aagaard, Gylland, Schubert & Løne, 2016, s. 20.7).
Figur nr. 22. Bilete som syner korleis ein røyrskjerm vert installert. (DYWIDAG-SYSTEMS INTERNATIONAL, u.å., s. 1.).
43
9.1.1 Utføring
Denne metoden fungerer ved at stålrøyr vert bora inn rundt tunnelprofilet og deretter fylt med betong. Desse stålrøyra fungerer som ein avgrensing av tunnelen, og vert ikkje ein permanent del av tunnelskjeringa. Når desse er på plass, vert massane innanfor greve ut. Tunnelprofilet vert så sikra, armert og dekka med sprøytebetong. Deretter igjen eit lag med armert betong. (Amundsen, 2016). Dette røyrskjermsystemet vert då eit støttesystem for å hindre utrasing og deformasjon av grunnen over.
Denne metoden vert nytta der området består av svake grunntilhøve. Røyrskjermane hjelp difor med å auke stabiliteten i arbeidsområdet ved å overføra belastningane i lengderetninga. Dette minkar og utgraving i svake soner, samstundes som at det aukar tryggleik ved arbeidet.
(DYWIDAG-SYSTEMS INTERNATIONAL, u.å., s. 3).
Metoden fungerer ved at stålrøyr vert installerte på stuff. Dei vert installerte langs heile
tunnelprofilet. Det vert som eit tak rundt området som skal gravast ut. Etter at røyra er installerte, vert dei injisert med injeksjonsmasse. Injeksjonsmassen består som oftast av vatn og sement.
(Strømsvik, Grøv & Andersson, 2015, s. 28.4).
For å installere stålrøyra er det mogleg å nytte konvensjonelle boreriggar eller spesialtilpassa maskiner. Dersom bergmassen er svært dårlig, og det er fare for at boreholet kan kollapsa, kan det nyttast sjølvborande røyr. (Strømsvik, Grøv & Andersson, 2015, s. 28.3).
Når det er installert ein ny ring, vert det lagt på sprøytebetong. Dette skjer kvar gong det vert satt inn nye røyr. Sprøytebetongen dannar deretter eit nytt fundament. (Volkmann & Schubert, 2007.10.05).
9.1.2 Design og dimensjon
Det er design og dimensjon av røyrskjermen som avgjer bruksområdet. Viktige faktorar er då lengda, diameteren og installasjonsvinkelen på røyra. Kor stor avstand det er mellom kvart røyr, og overlappinga mellom kvar skjerm. Injeksjonstrykket er og viktig for å dimensjonere rett.
44
Opphavleg var metoden meint for å berre nyttast i fin lausmasse. Seinare er det gjort tekniske forbetringar slik at den og kan nyttast i hardare fjell. (Strømsvik, Grøv & Andersson, 2015, s.
28.3).
Diameter på stålrøyra er mellom 60 mm og 200 mm, med ein veggtjuknad mellom 4 mm og 8 mm. Lengda er frå 12 – 15 meter, men lengda som er grave ut er mellom 6 – 12 meter. Den lengda av stålrøyret som ikkje vert grave ut, er kalla overlappande lengd. (Volkmann og Schubert, 2007, 10.05). Overlappinga mellom kvar seksjon er avhengig av grunntilhøva.
(Strømsvik, Grøv & Andersson, 2015, s. 28.3).
9.1.3 Røyrskjerm i høve til grunntilhøve
For å finne riktig dimensjon og design på røyrskjermen må det vere kjennskap til grunntilhøva.
Med større diameter på røyrboltane vil sikringseffekten virka raskare grunna auka bøyemotstand.
Jo større diameter eit røyr har, jo høgare tryggleiksfaktor har røyret. (Strømsvik, 2015.05, s. 27).
Røyra kan og verte forsterka av kamstål. Dette vart blant anna gjort i Holmestrandtunnelen.
Dersom det er fare for setningar, er det og mogleg å lage to lag med røyrskjerm for å auke stabiliteten. (Strømsvik, 2015.05, s. 30).
Installasjonsvinkelen er som oftast maksimalt 15°. Dersom vinkelen er lav, er det mindre masse som kan rasa ned under stålrøyra. Dette gjer ein betre sikring. (Strømsvik, 20150.5, s. 28).
Avstanden mellom kvart røyr er avhengig av kor mykje sikring som trengs og korleis massane som ligg rundt er. Massar skal ikkje rasa ned mellom røyra, difor må røyra vere tettare etter jo finare massen er. (Strømsvik, 2015.05, s. 28). Ut i frå korleis bergmassen er, vert det og bestemd om det skal lagast røyrskjerm i heile tverrsnittet om gongen, eller berre deler av det.
Overlappingslengda vert bestemt av grunntilhøva, samt avstanden mellom kvart røyr, og lenga på røyra. (Strømsvik, 2015.05, s. 27).
9.1.5 Jobergtunnelen
I 2016 vart det drive ein ny tunnel på Rv. 13 ved Granvinsvatnet, kalla Jobergtunnelen. Denne tunnelen måtte gjennom eit område med utfordrande grunntilhøve, og røyrskjermmetoden vart
45
difor nytta. Det er rundt 100 meter av tunnelen som er drive på denne måten, resten er drive ved konvensjonell boring og sprenging. Grunnen til at denne metoden vart vald her var at
grunntilhøva ikkje eigna seg for konvensjonell boring og sprenging, og i tillegg at det å grave ei open byggegrop ville vore rasfarleg gjennom anleggsfasen, og lite estetisk med tanke på
landskapet. (Aagaard, Gylland, Schubert & Løne, 2016, s. 3).
Grunnen her besto for det meste av morene. Morenematerialet var delt inn i tre lag. Det nedste laget besto av leire, det andre laget besto av sand, og det tredje laget besto av forvitra jord og blokker og skredavsetningar. (Aagaard, Gylland, Schubert & Løne, 2016, s. 4).
Grunnvatnet her var 5-10 meter under terrengoverflaten. Då grunnen vart undersøkt før bygging vart det funne nokre permeable områder, men desse vart ikkje funne igjen då utgravinga var byrja. (Aagaard, Gylland, Schubert & Løne, 2016, s. 4). For å hindre at vatn likevel lak gjennom grunnen vart det installert 5 pumpebrønnar, samstundes som at det vart installert dreneringsrøyr.
(Aagaard, Gylland, Schubert & Løne, 2016, s. 15).
Tida som vart nytta på denne 100 meter lange tunnelen var totalt 3 månader og 1 veka.
Kostanden vart totalt 425 000 kroner per meter. (Aagaard, Gylland, Schubert & Løne, 2016, s.
18).
På neste side er det bilete i frå bygginga av denne tunnelen. Bileta syner at det er mogleg å nytte røyrskjerm og der det er stein eller fast fjell i tunnelprofilet.
46
Figur nr. 23. Biletet er i frå drivinga av Jobergtunnelen. Det syner at røyrskjerm og kan nyttast der det finst stein i tunnelprofilet. (Aagaard, Gylland, Schubert & Løne, 2016, s. 20.13).
Figur nr. 24. Bilete syner at fjell eller berg i tunnelprofilet ikkje er nokon hindring. (Aagaard, Gylland, Schubert & Løne, 2016, s. 20.15.)
47
9.2 Grunnfrysing ved forsering av utfordrande grunntilhøve
Grunnfrysing er ein metode som kan nyttast ved forsering av utfordrande geologiske
grunntilhøve. Denne metoden fungerer ved at grunnen vert frose ned for å stabilisera. Dette skjer ved kunstig og planlagd nedfrysing, og er ein trygg og føreseieleg metode. Den er miljøvennleg og forureinar ikkje det ytre miljøet.
Nedfrysing av grunnmassane skjer ved at varme vert fjerna via installerte røyr i grunnen.
Prinsippet er at kulde strøymer inn gjennom det inste røyret, og tilbake mellom indre og ytre røyr.
Frostsylindrane utvidar seg og veks til slutt saman. (Berggren, 2007, 31.08, s. 5).
Figur nr. 25. Ein illustrasjon som syner korleis prinsippet med grunnfrysing fungerer. (Berggren, 2007, 31.08, s. 5).
For å installere ein frostkonstruksjon vert det bora hol i installerte fôringsrøyr som skal stabilisera boreholet slik at det ikkje kollapsar Desse er bora inn i grunnen på førehand, og deretter frose ned. (Berggren, 2007, 31.08, s. 7.). Slike frostkonstruksjonar kan installerast i alle geologiske formasjonar, til dømes både fjell, morene, myr eller lausmassar. (Berggren, 2007, 31.08, s. 5.).
48
For å få vekk massane som skal fjernast kan det ikkje gravast, grunna at dette vil øydeleggje frostkonstruksjonen. Det er derimot mogleg å bore og sprengje, så konvensjonell boring og sprenging vert difor nytta. Når massane er fjerna er det neste steget å støypa rundt tunnelprofilet.
Dette kan gjerast direkte mot den frosne grunnen. (Berggren, 2007, 31.08, s. 7).
Grunnfrysing gjev ei vasstett løysing under grunnvasstand. Rett etter tining vil det vere lågare udrenet skjerfastleik enn før frysinga. Dette kan føre til eit stabilitetsproblem. Grunnfrysing er difor ikkje veldig godt eigna i jord med sterk vasstraum. (Statens vegvesen, 2014, s. 162).
Styrken av grunnen er avhengig av jordart, temperatur og innhald av rennande vatn, og det same er styrken av frosen grunn. Jorda sin styrke aukar ved frysing, men kan og lett deformerast. Den frosne jorda sin stabilitet er altså avhengig av kor lenge konstruksjonen skal vare. (Statens vegvesen, 2014, s. 162).
Dersom det strøymer vatn i grunnen vil dette vere som ei varmekjelda som konstant er i kontakt med frysinga. (Berggren, 2007, 31.08, s. 5).
Det er to metodar som kan nyttast ved grunnfrysing, det er nitrogenfrysing og lakefrysing.
(Berggren, 2007, 31.08, s. 6).
9.2.1 Nitrogenfrysing
Nitrogenfrysing er som nemnt ein metode for grunnfrysing. Denne metoden er kostbar, men er tidseffektiv.
Nitrogenfrysing nyttar kondensert nitrogen (LIN) som kjem i frå luft. Temperaturen ligg på –196° celsius. Denne væska koker i eit ope røyrsystem, og gassen vert difor sendt tilbake til atmosfæren. Dette er den raskaste metoden sidan temperaturen er såpass låg. Gassen som vert sendt tilbake til atmosfæren er miljøvennleg, og denne metoden skadar difor ikkje miljøet.
(Berggren, 2007, 31.08, s. 6).
49
Nitrogenfrysing vert nytta dersom det trengs høgare stabilitet i grunnen, eller for å redusera nedfrysingsperioden. Dette grunna den høge temperaturen. (Statens vegvesen, 2014, s. 162).
Ved utføring av nitrogenfrysing vert nitrogenkondensatet lagra i ein tank som vert fylt frå ein tankbil. Denne metoden kan difor nyttast kor som helst, og det er ikkje nytte for ressursar som til dømes elektrisk energi. (Statens vegvesen, 2014, s. 166).
Figur nr. 26. Illustrasjonen syner korleis prinsippet ved nitrogenfrysing føregår. (Berggren, 2007, 31.08, s. 6).
9.2.2 Lakefrysing
Lakefrysing har same prinsipp som nitrogenfrysing. Men her vert det nytta saltlake som er blanda av CaCl2 og vatn. Dette metoden føregår i ein lukka krins, der væska sirkulerer. Det er dette som
50
er den mest vanlege måten å fryse ned grunn på, og det minst kostbare over tid. Temperaturen ved nytte av denne metoden er frå -12℃ til -40℃. Varmen i grunnen vert trekt ut og vert
transportert med denne saltlaken til eit kuldeaggregat. Dette ved hjelp av elektrisitet. (Berggren, 2007, 31.08, s. 6).
Ved nytte av denne metoden krevjar det meir arbeid til å gjere klart utstyret til kuldeaggregatet. Å montere utstyret kan ta om lag 4 – 5 månader. Kuldeaggregatet må og drivast ved hjelp av
elektrisk energi, samstundes som det må kjølnast med vatn eller luft. (Statens vegvesen, 2014, s.
166).
Figur nr. 27. Illustrasjon over korleis prinsippet ved lakefrysing føregår. (Berggren, 2007, 31.08, s. 6).
51
10. Skredoverbygg
Eit skredoverbygg er ei sikker, framtidsretta løysing, med estetiske kvalitetar. Skredoverbygg vert ofte bygd der det er stor fare for snøskred, eller der det er ei betre løysing enn ein tunnel.
Sjølv om det ofte er der det er fare for snøskred skredoverbygg vert nytta, er det ingenting i vegen for å nytta det som sikring mot steinskred i tillegg. Skilnaden er at skredoverbygget må designast og dimensjonerast for stein og ikkje berre snø. Dette gjer at kostanden sannsynlegvis vert noko høgare.
Skredoverbygg gir god utsikt og er eit godt alternativ der det vil vere utfordringar ved å legge vegen i tunnel eller der tunnel vil vert eit negativt innslag med tanke på dei som ferdast langs vegen.
Det er mogleg å lage både lukka og opne skredoverbygg. Eit lukka skredoverbygg vil vere meir lik ein vanleg tunnel og har og difor krav til brann og ventilasjon. Eit ope skredoverbygg vil vere estetisk attraktivt, og ikkje trenge dei same krava når det gjeld dette, men vil vere meir
mottakeleg for hardt vær i framtida. Regn og vind vil kunne føre til overflatevatn inn i
skredoverbygget, som og kan føre til glatt veg om vinteren. For å hindre dette er det og mogleg å montere opp glassveggar nedst langs søylene som eit slags rekkverk.
Eit skredoverbygg kan anten byggjast over ein utbetra veg eller over ein eksisterande veg. Før skredoverbygget vert bygd er det viktig at den eksisterande vegen held krava om vegbreidd.
Dersom eksisterande veg må utvidast kan dette anten gjerast ved å utvide innover i terrenget ved hjelp av boring og sprenging, eller andre vegen ved hjelp av utfylling av massar. Det er og mogleg å fundamentere ei betongplate som vegutviding.
Eit skredoverbygg kan og anten byggast separat frå terrenget eller i direkte kontakt. Ved direkte kontakt er det viktig av vatnet får vassvegar over skredoverbygget slik at det ikkje grev seg ned mellom skredoverbygget og terrenget. For å dempe nedfallet av større steinar er det og viktig å fylle på med finare masar på taket av skredoverbygget.
52
10.1 Skredoverbygg i Lofoten
På europaveg 10 i Lofoten er det bygd eit ope skredoverbygg for å skjerme vegen mot i hovudsak snøskred. Denne vegen er ein nasjonal turistveg i Noreg, og god visuell utforming er difor viktig.
Naturen i Lofoten er unik, og difor er det og viktig at skredoverbygget ligg som ein god kvalitet i landskapet. I tillegg er det viktig av turistane får mest mogleg utsikt i frå vegen. (Veidekke, 2015, 12.08).
Figur nr. 28. Biletet syner europaveg 10 i Lofoten. Skredoverbygget er ope med utsikt for dei som ferdast på vegen, samstundes som at det har ein glasskjerm som skal hindre vatn og snø i å komme inn i skredoverbygget. (Veidekke, 2015, 12.08).
Figur nr. 29. Biletet syner korleis skredoverbygget har lausmassar som dempar fall mot taket.
(Veidekke, 2015, 12.08).
53
11. Kva er den mest ideelle løysinga for utbetring og skredsikring av veg?
Den beste alternative løysinga for utbetring og skredsikring av veg skal tilfredsstille både
grunntilhøve, tryggleik og økonomi på best mogleg måte. Løysinga skal og vere tilpassa dei ulike trafikantgruppene som ferdast på strekninga, blant anna pendlarar, turistar, tungtransport, gåande og syklande, samstundes som at den skal vere estetisk attraktiv.
11.1 Er ein veg i dagen ei god løysing?
Ein veg i dagen er ei god løysing der grunntilhøva er tilfredsstillande, der det ikkje er fare for skred eller anna nedfall i vegen, eller der den økonomiske ramma er noko knapp.
11.1.1 Grunntilhøve
Ei stor utfordring ved å bygge ein veg i dagen er ofte grunntilhøva på staden. Grunntilhøva må difor som nemnt vere tilfredsstillande for tradisjonell vegbygging. Fjellet må tilfredsstille tradisjonell boring og sprenging, slik at skjeringar og skråningar kan sikrast på ein best mogleg måte. Dersom det er behov for sikring ved hjelp av fjellboltar er det difor naudsynst at berget er fast nok for at dei kan installerast på normal måte. Dersom bergmassen er finkorna, består av sprekker eller er øydelagd, vil slik sikring kunne verte svært utfordrande.
Ein veg i dagen er difor mest aktuell der topografien og geografien ikkje er spesielt utfordrande.
Eit nokså flatt landskap er difor det mest ideelle for bygging av ein veg i dagen.
11.1.2 Tryggleik
Ein veg i dagen er som nemnd ei sikker løysing der det ikkje er fare for skred eller anna nedfall på vegbanen. Ein veg i dagen er difor best eigna der topografien ikkje er veldig krevjande med til dømes høge fjell. For at vegen skal vere mest mogleg sikker er det difor viktig av eventuelle fjellsider vert sikra mot skred mot køyrebanen. Desse kan sikrast med blant anna skredgjerder og reinsking av fjellsida. Ved reinsking av fjellsida vert lause steinar og anna lausmasse tatt ned.
54
Men sjølv om dette kan sikre ein god del, er det framleis ein fare for at det kan komme nedfall ned på vegen. I tillegg er ofte fjellsidene fleire hundre meter høge. Det å sikre ei heil slik fjellside er difor umogleg berre ved å nytte reinsking. Større skred som kan utløysast høgare oppe kan difor alltid vere ein risiko.
På ein veg i dagen vil det og vere fare for overflatevatn. Overflatevatn kan føre til skader og setningar på vegbanen, og i tillegg kan det føre til vassplaning for trafikantane. Dette kan vere farleg for dei køyrande, då dei lett kan miste grepet på vegen. Dette må difor handterast på ein god måte. Vassvegar som kjem ned langs fjellsida må førast ned i ei grøft eller ein kumme.
Grøftene langs vegen må vere djupe og breie nok. Dei må og ha fall slik at vatnet vert ført vidare ned til ein kumme som igjen fører vatnet vidare gjennom ei stikkrenne som går under vegbanen.
Vegbanen må og helle litt mot sidene, slik at regnvatn ikkje samlar seg opp i køyrebanane. Om vinteren kan og overflatevatn føre til is og glatt vegbane, ein annan fare for trafikantane.
11.1.3 Økonomi
Ein veg i dagen er i utgangspunktet den minst kostbare løysinga av dei aktuelle alternativa på sidene framføre. Dette er då utan problem med verken grunntilhøve eller tryggleik grunna skredfare. Krevjande grunntilhøve og ekstra sikring kan altså som nemnt auke kostnaden, slik at denne løysinga med ein veg i dagen ikkje alltid er den minst kostbare løysinga likevel.
I tillegg er det fare for at vegen må stengjast dersom det er eksisterande veg som vert utbetra.
Dette vil då sannsynlegvis råka både trafikantar og næringsliv, og mogleg føre til fleire uføreseielege kostnader for å ferdigstille vegprosjektet.
11.1.4 Statens vegvesen si løysing – ei god løysing?
Som nemnt valte Statens vegvesen ei løysing med ein veg i dagen på heile den aktuelle strekninga på Rv. 13. Dette vart meir utfordrande enn først antatt grunna dei unormale
grunntilhøva. Tradisjonell vegdrift som er ei god og billeg løysing kunne ikkje nyttast slik planen i hovudsak var. Mange stader på strekninga var grunntilhøva svært utfordrande slik at tradisjonell boring og sprenging vart problematisk, og det same med sikringsarbeidet av skjeringane og skråningane i ettertid.
55
Heile strekninga har og svært ulike grunntilhøve, slik det er beskrive under kapittel 3.
Grunntilhøve s. 19. Dette gjer at det er mogleg at ulike metodar for utbetring og sikring vil tilfredsstille ulike deler av strekninga. Området som eigentleg var best eigna for ein veg i dagen var det nordlegaste stykket av strekninga, del fire på kartet på side 15 (Figur nr. 6). Denne delen er stort sett den einaste delen der grunntilhøva er tilfredstillande nok til å lage normale skjeringar for utviding av veg. Desse skjeringane kunne og sikrast ved nytte av fjellboltar på ein nokså normal måte. På denne delen er det heller ikkje fare for større skred, grunna at jordbruksområder og dyrka mark ligg nær vegen over skjeringane. På denne strekninga er det steinnedfall frå gamle skjeringar som er den største faren ved nedfall mot veg, slik at større skred med
utløysingsområder lenger oppe ikkje er ein fare i dette området. Det å sikre fjellskjeringane er difor det mest naudsynte.
Dei andre delane av strekninga har vore problematiske både når det gjeld skredsikring og
utviding. Dårleg bergmasse og store lause steinblokker har ført til fleire ulike utfordringar. For å handtere dette har anleggsarbeidet ført til stenging av vegen over lengre tid. Dette har råka både trafikantar og næringsliv, noko som eigentleg ikkje var planen i utgangspunktet.
Men med alle desse utfordringane vil resultatet likevel verte ein trygg og sikker veg.
Utfordringane med grunntilhøva er løyst på best moglege måtar med tanke på kva som er økonomisk mogleg, og difor vil den nye utbetra og eksisterande vegen mest truleg vere både trafikksikker og skredsikker.
11.1.5 Er ein veg i dagen ei god løysing på Rv. 13?
Ein veg i dagen er ei attraktiv løysing på Rv. 13 langs Sørfjorden, med tanke på estetikk, turisme og lengd på strekninga. Ein veg i dagen vil verte kortare enn til dømes ein tradisjonell tunnel, noko som er positivt for alle som ferdast langs vegen. I sommarhalvåret er det og mange turistar frå inn- og utland som tek turen for å sjå fjorden, fossane og fjella. Det er difor viktig at dei som ferdast får oppleve utsikta mest mogleg. Å halde vegen i dagen er då eit godt val. Dersom vegen i dagen vert bygd med fine natursteinsmurar og grøne skråningar vil i tillegg sjølve vegen passa fint inn i landskapet.
56
Figur nr. 30. Biletet syner Sørfjorden. Høge fjell og eit flott landskap. (tinderangel.no, u.å.).
Men ei løysing med ein veg i dagen på Rv. 13 Deildo er ei løysing med mange utfordringar.
Løysinga har fleire problem som må løysast for at vegen vert framtidsretta og tilfredsstiller god nok tryggleik.
Strekninga ligg på Vestlandet der det ofte er mykje og langvarig nedbør. Været med regn og vind er venta å auke i framtida, slik at det er viktig at vegen vert bygd for framtidig vær. Dette gjeld både for overflatevatn og vatn som kan greve og i fjellsida og føre til skred. Riktig handtering av overflatevatn er difor viktig. Det kjem mykje vatn ned langs fjellsidene, blant anna Deildoelva og Frøynesbekken som har stor vassføring i deler av året. I tillegg kjem det ned anna vatn som ikkje har faste vassvegar. Å lage vassvegar og gjennomgangar for vatnet som kjem ned er difor viktig for å minimere skader og setningar av vegbanen. I vinterhalvåret er det og fare for at vatnet som kjem ned fjellskjeringane kan fryse til is. Det er difor viktig å hindre denne isen i å falle ned på vegen. Langs desse skjeringane det difor viktig å installere isnett.
På den aktuelle strekninga langs Sørfjorden er det ein fare for skred eller nedfall på veg. God sikring for dette er difor viktig. Ein sikker veg er svært viktig når ny veg vert bygd. Skredsikring langs strekninga er difor svært viktig. For å klare å sikre fjellsida slik som er naudsynt,
samstundes som at grunntilhøva var meir krevjande enn ført antatt er kanskje ikkje tradisjonell vegbygging og ein veg i dagen den mest ideelle løysinga på heile den aktuelle strekninga på Rv.
13 på Deildo. Men dette er til slutt avhengig av den økonomiske ramma som er satt.
57
11.2 Er tradisjonell tunnel ei god løysing?
Ei god alternativ løysing for utbetring og skredsikring av veg kan vere å bygge ein tradisjonell tunnel. Ein tradisjonell tunnel er sikker i høve til nedfall på veg, overflatevatn og er ei
framtidsretta løysing ved utbetring av infrastruktur her i landet.
11.2.1 Grunntilhøve
Ein tradisjonell tunnel vert drive med vanleg boring og sprenging. For at dette skal fungere utan problematikk må difor grunntilhøva vere nokså normale, det bør difor helst vere fast fjell.
Dersom fjellet består av meir finkorna massar, er sprokke opp eller består av større blokker vil tradisjonell tunneldrift fort kunne verte svært krevjande. Dersom ikkje grunntilhøva er
tilfredsstillande kan det vere fare for kollaps under anleggsarbeidet, og at tunnelen difor ikkje kan byggast. For at tunnelen og skal vere sikker for nedfall i ettertid er det og viktig av fjellet er tilfredsstillande for nytte av fjellboltar der dette er naudsynt for sikring.
11.2.2 Tryggleik
Ein tradisjonell tunnel er sikker med tanke på skred og anna nedfall på veg, sidan vegen vert lagt inn fjellet. Vegen vert og sikker i høve til overflatevatn og skader grunna dette. Vatnet som vert samla opp inni tunnelen, vert handtert med slukar og anna som fører vatnet ut av tunnelen. I ein tunnel er det derimot fare for branntilløp. For å førebyggja dette er det difor viktig at det vert nytta materiale som ikkje er brannfarleg, samstundes som at det er nødutgangar og
brannslokkingsapparat plassert i tunnelen. I tillegg er det viktig med god ventilasjon, slik at røyk kan verte ført ut av tunnelen ved eit eventuelt branntilløp.
11.2.3 Økonomi
Ein tunnel er ei kostbar løysing med tanke på både drift og vedlikehald. Elektrisitet, ventilasjon og brann er faktorar som må planleggast og handterast. Dette er og faktorar som ikkje er
naudsynte ved bygging av ein veg i dagen, og som difor vil auke kostanden ved ein tunnel. I tillegg til ein høg kostnad på bygging av tunnel, er det og kostnader knytt til drift og vedlikehald.
58
