Detaljregulering for E6 Ulsberg Vindåsliene Ingeniørgeologisk rapport Ulsbergtunnelen

Transkript

1 Detaljregulering for E6 Ulsberg Vindåsliene Ingeniørgeologisk rapport Ulsbergtunnelen

2 Oppdragsnr: Oppdragsnavn: E6_UV_4_felt Dokument nr.: _RIGBERG_R01_A02 Filnavn Ulsbergtunnelen, Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan Revisjonsoversikt Revisjon Dato Revisjon gjelder Utarbeidet av Kontrollert av Godkjent av Første utgave NOASGY NOTOYY NOJAOV Revisjon etter uavhengig kontroll NOASGY NOTOYY NOJAOV Side 2 av 35

3 Forord Nye Veier AS har startet arbeid med detaljregulering av ny E6 i Rennebu kommune og Midtre Gauldal kommune i Trøndelag fylke. Planområdet (i sør) strekker seg fra krysset mellom E6 og riksveg 3 ved Ulsberg i Rennebu kommune til Vindåsliene ved Fossembrua sør for Soknedal i Midtre Gauldal kommune (i nord). Reguleringsplanen skal danne grunnlaget for bygging av ny 4-felts E6 på strekningen. Planforslaget skal sammenfalle med ny E6 nordover i Midtre Gauldal kommune som er under bygging. Nye Veier AS er tiltakshaver og konsulentfirmaet Sweco Norge AS er engasjert for å utarbeide planforslaget og konsekvensutredningen. Det utarbeides en felles reguleringsplan for Rennebu kommune og Midtre Gauldal kommune, men politisk behandling av planforslaget utføres i de respektive kommunene uavhengig av hverandre. Sammendrag Som del av strekningen skal det bygges en tunnel like nord for Ulsberg. Ulsbergtunnelen blir 1440 meter lang og ligger på østsiden av dagens E6 og jernbanelinje. Tunnelen går på stigning fra sør til nord, og skal utarbeides med tunnelprofil T14, dvs. 1 felt i sørgående retning og 2 felt i nordgående retning. Berggrunnen i området er del av den øvre dekkeserien i Trondheimsområder. Det forventes at tunnelen skal drives i en moderat til lite oppsprukket grønn silt og grønnstein. Overdekningen langs tunneltraseen varierer fra meter, og det forventes ikke betydelige stabilitetsutfordringer som følge av bergspenninger. Det er funnet fire lineamenter som krysser terrenget over tunneltraseen som antas å representere svakhetssoner. Ettersom store deler av terrenget over tunnelen er dekt av løsmasser er det knyttet usikkerhet til antall og beskaffenheten av kryssende svakhetssoner. Et anslag på bergmasseklasser langs tunnelen angir at 79 % av tunnelen vil ligge i middels til godt berg og 21 % i dårlig til ekstremt dårlig berg. Påhugg sør er planlagt like vest for jernbanelinja og krysser under linja etter meter. Overdekningen er ca. 14 meter ved krysningspunktet. Det forventes behov for driving med korte salver og potensielt omfattende sikring inn mot, og ved passering under linja. Et kryssende bekkeløp er vurdert å være viktig for grunnvannstanden i parti med dyrka jord over midtre del av tunnelen. Det er anbefalt reduksjon i innlekkasjekrav ved kryssing under dette området (15 l/min/100 m). For resterende del av traseen er innlekkasjekravet vurdert til 25 l/min/100 m. Det er ikke funnet naturmiljø eller brønner som kommer i konflikt med influensområdet til tunnelen. Denne rapporten beskriver ingeniørgeologiske fakta og vurderinger for Ulsbergtunnelen, og er skrevet til reguleringsplanen. Tunnelen er vurdert å tilhøre geoteknisk kategori 3. Side 3 av 35

4 Innhold 1 Innledning Bakgrunn Rapportens innhold Linjeføring og tunneltverrsnitt Grunnlag Geoteknisk kategori Utførte undersøkelser Tidligere undersøkelser Undersøkelser Grunnforhold Faktadel Topografi og overdekning Løsmasser Kvartærgeologi Berggrunnsgeologi Vannforhold hydrologi/hydrogeologi Naturfarer Ingeniørgeologiske vurderinger Tolkningsdel Bergoverdekning og bergspenninger Bergmassekvalitet Svakhetssoner Naturfarer Påhugg Bergsikring oppsummering sikring Bergartenes mekaniske egenskaper og anvendelse av sprengsteinsmassene Bergartenes syredannende egenskaper Omgivelser Hydrologi og miljøhensyn Tolkningsdel Vannforholdene i berggrunn og tunnel Influensområde Miljøhensyn Vurdering av setningsfare Innlekkasjekrav Sonderboring og injeksjon Vann- og frostsikring oppsummering sikring Anbefalinger og forslag til videre undersøkelser Tetthetskrav til tunnel, seksjonering Krav til overvåking av spesielle forhold Krav til håndtering av sprengsteinsmasser Ingeniørgeologisk kompetanse i byggefasen Supplerende grunnundersøkelser Sikkerhet, helse og arbeidsmiljø (SHA) Referanser Side 4 av 35

5 Vedlegg nr. Navn Antall sider 1 Bilder 4 2a Berggrunnskart NGU 1: b Kvartærgeologisk kart NGU 1: c Aktsomhetsområder for skred 1 2d Radon-aktsomhetskart NGU 1 2e Fjellskyggekart med lineamenter 1 3 Beregning av rystelseskrav iht. NS Sprekkerose og stereogram 4 5 Ingeniørgeologiske kart V001-V Tverrprofiler 2 Side 5 av 35

6 1 Innledning 1.1 Bakgrunn Nye Veier (NV) planlegger ny E6 i Rennebu og Midtre Gauldal kommune, Trøndelag fylke. Traseen strekker seg fra krysset mellom E6 og riksveg 3 ved Ulsberg i Rennebu kommune til Vindåsliene ved Fossembrua sør for Soknedal i Midtre Gauldal kommune, se figur 1. Sweco er engasjert for utarbeidelse av reguleringsplan for strekningen. Nord Vindåslitunnelen Ulsbergtunnelen Figur 1: Oversiktskart som viser trase for ny E6 mellom Ulsberg og Vindåsliene. Det skal bygges to tunneler på strekningen, Ulsbergtunnelen (1440 meter) som ligger nord for Ulsberg og Vindåslitunnelen (1900 meter) gjennom Vindåsliene sør for Soknedal sentrum. 1.2 Rapportens innhold Som nevnt innledningsvis skal det utarbeides to tunneler på strekningen, Ulsbergtunnelen og Vindåslitunnelen. Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan for Vindåslitunnelen ble utarbeidet i forbindelse med planarbeidet med tidligere trase. Det henvises til følgende rapport: Side 6 av 35

7 [18] Sweco (2016), RIGBERG-R04-A01 E6 Ulsberg-Vindåsliene, Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan Vindåslitunnelen, datert Denne rapporten beskriver ingeniørgeologiske og hydrogeologiske forhold for Ulsbergtunnelen. Rapporten er utarbeidet etter kravene i Statens vegvesen Håndbok N500 [1] og er skrevet for reguleringsplannivå. 1.3 Linjeføring og tunneltverrsnitt Strekningen er planlagt som 4-feltsveg med fartsgrense 110 km/t etter standardklasse H3 Nasjonal hovedveg for ÅDT > Tunnelen er planlagt med tunnelprofil T14, se figur 2 og ÅDT på strekningen er ca Det etableres en overgangssone før og etter tunnelen hvor tverrprofilet reduseres fra 4-feltsveg til 3-feltsveg og fartsgrensen reduseres til 80 km/t. Figur 2: Geometri tunnelprofil T14 [1]. Tunnelen er planlagt med 5% stigning fra sørlige til nordlige påhugg. Sørlige påhugg er planlagt ved profil 900 og nordlige påhugg ved profil Se figur 3 for oversiktskart. Basert på ÅDT og lengde kan tunnelen klassifiseres i tunnelklasse C. For tunnelklasse C gjelder blant annet følgende krav [1]: Ikke krav om nødutganger. Normalavstand havarinisje 375 meter. Normalavstand snunisje 1500 meter. Både hvelv av sprøytebetong og hvelv av betongelementer kan benyttes som vannog frostsikring. Side 7 av 35

8 Nord Påhugg nord Ulsbergtunnelen 1500 Påhugg sør Figur 3: Ulsbergtunnelen, oversiktskart. Profilnummerering er angitt på høyre side av traseen. 1.4 Grunnlag Følgende grunnlag er benyttet i forberedelse av feltarbeidet og som grunnlag til denne rapporten: Kartgrunnlag fra Sweco/Nye veier Berggrunnskart fra NGU, 1: og 1: Kvartærgeologisk kart fra NGU, 1: Radon aktsomhetskart, aktsomhetsområder, skredhendelser, grunnvannsdatabase og NVE Atlas fra NGU og NVE Terrengdata fra Høydedata.no Eiendomsinformasjon fra Kartverket.no Følgende standarder er lagt til grunn ved utarbeidelse av denne rapporten: [1] Statens vegvesen Håndbok N500 Vegtunneler (2016) Side 8 av 35

9 [2] Statens vegvesen Håndbok V520 Tunnelveiledning (2016) [4] Statens vegvesen Håndbok N200 Vegbygging (2018) [5] Eurocode 7 (2014) [6] NS 8141:2001 Vibrasjoner og støt, 2. utg Det foreligger ingen dokumenter fra tidligere planfaser for Ulsbergtunnelen. Sweco utarbeidet i reguleringsplan for alternativ trase som ligger lengre vest for aktuell trase [15-20]. De resultater fra denne feltkartleggingen som er vurdert som relevant for gjeldende trase, er benyttet som grunnlag til rapporten. 1.5 Geoteknisk kategori Eurokode 7 har vært veiledende prosjekteringsstandard siden 2010, og skal benyttes for dette prosjektet. Eurokode 7 anbefaler fire forskjellige prosjekteringsmetoder: 1. Geoteknisk prosjektering ved beregning. 2. Prosjektering ved konstruktive tiltak. 3. Prøvebelastning og modellprøving. 4. Observasjonsmetoden. Typisk for tunnelprosjekter vil det bli benyttet prosjektering ved konstruktive tiltak og observasjonsmetoden. Prosjektering ved konstruktive tiltak gjennomføres ved at det benyttes erfaring og normal praksis for å oppnå tilfredsstillende stabilitet. Dette gjelder for eksempel bruk av Q-metoden for å bestemme permanent sikring. Observasjonsmetoden går i prinsipp ut på at forutsetninger og utført prosjektering verifiseres ved målinger og iaktakelser under bygging. For dette skal det utarbeides planer som inkluderer effektive mottiltak dersom foreskrevet akseptabel stabilitet ikke er tilfredsstilt under byggingen. Jamfør håndbok N500 [1] skal alle vegtunnelprosjekttunneler i utgangspunktet ligge i geoteknisk kategori 3. For tunneler der forundersøkelsene viser godt og forutsigbart berg kan det være aktuelt å benytte geoteknisk kategori 2. Ulsbergtunnelen går i utgangspunktet i forutsigbare forhold i et ikke-urbant område. Dette åpner for å kategorisere tunnelen til geoteknisk kategori 2, men på grunn av et potensielt utfordrende påhugg sør med nærliggende jernbanelinje og stort tunneltverrsnitt, vurderes hele tunnelen å tilhøre geoteknisk kategori 3. Etter håndbok N200 [4] er konsekvensklasse, pålitelighetsklasse, prosjekteringskontrollklasse, utførelseskontrollklasse og krav til kontrollform vurdert til følgende: Geoteknisk kategori 3 Konsekvensklasse CC3 Pålitelighetsklasse RC3 Prosjekteringskontrollklasse PKK3 Utførelseskontrollklasse UKK3 Dette gir følgende kontrollregime, se figur 4. Side 9 av 35

10 Figur 4: Krav til kontrollform etter håndbok N200 [4] Ved PKK3 settes det krav til utvidet kontroll (uavhengig kontroll) i tillegg til egenkontroll og kollegakontroll. Dokumentasjon av fastsettelse av geoteknisk kategori og utført prosjekteringskontroll er vist i tabell 1 og 2. Det bemerkes at det også settes krav til utvidet kontroll ved utførelse av prosjektet. Dette er ytterligere omtalt i avsnitt 6.4. Tabell 1: Fastsettelse av geoteknisk kategori Navn/enhet Dato/Signatur Geoteknisk Prosjekterende Torbjørn Yri Sweco Oppdragsgiver Kari Charlotte Sellgren Nye Veier Tabell 2: Prosjekteringskontroll Navn/enhet Dato/Signatur Egenkontroll Asgeir Samstad Gylland Sweco Kollegakontroll Uavhengig kontroll Torbjørn Yri Sweco Marianne Kanestrøm Rødseth Norconsult Side 10 av 35

11 2 Utførte undersøkelser 2.1 Tidligere undersøkelser Det foreligger ingen dokumenter fra tidligere planfaser for Ulsbergtunnelen. Sweco utarbeidet reguleringsplan for alternativ veglinje på strekningen i I den forbindelse ble det utført ingeniørgeologisk kartlegging av utvalgte skjæringer i berg langs eksisterende E6 mellom Ulsberg og Storpynten, samt fjellkontrollboringer [25,26] og refraksjonsseismikk [24] av Sweco langs deler av strekningen. De resultater fra feltkartleggingen og grunnundersøkelsene som er vurdert som relevant for gjeldende trase, er benyttet som grunnlag til rapporten. 2.2 Undersøkelser Feltkartlegging Det er utført ingeniørgeologisk feltkartlegging i terrenget langs deler av tunneltraseen, med fokus på påhuggsområdene. Feltkartleggingen er utført av ingeniørgeologene Margrete Øie Langåker og Asgeir S. Gylland den 6. og 14. november Det var oppholdsvær, minusgrader og tynt snødekke på befaringsdagene Grunnboringer Rambøll har utført fire boringer ved sørlige påhugg, seks boringer i terrenget over nordlige del av tunneltraseen og tre boringer ved nordlige påhugg. Alle boringer er fjellkontrollboringer. Det foreligger ingen datarapport fra undersøkelsene, kun tegninger med resultatene. Plassering og resultater er vist på ingeniørgeologisk kart, og beskrevet i kapittel 3.2 og 4.5. Utover dette er det ikke utført boringer eller andre grunnundersøkelser for tunnelen. Side 11 av 35

12 3 Grunnforhold Faktadel 3.1 Topografi og overdekning Tunnelen ligger i den østlige dalsiden langs elva Orkla, øst for eksisterende E6 og jernbanelinje. Terrenget er slakt hellende mot vest og veksler mellom beiteområder og skog. Sørlige påhugg er planlagt i en skråning like vest for jernbanelinja ved Stakksenget. Videre svinger traseen av mot nord og passerer øst for de to småbrukene ved Nordre og Søndre Toset. Nordlige påhugg er planlagt i et tilnærmet flatt og vegetert område like vest for en privat grusveg. Se figur 5 og bilde 1, 4, 7 og 8 i vedlegg 1. Påhugg nord Eksisterende E6 Nordre og Søndre Toset Påhugg sør Orkla Figur 5: Utklipp fra norgei3d som viser ca. plassering av traseen (rød-stiplet linje). Bildet er sett mot øst. Fra sørlige påhugg, ved profil 900, og mot nord øker overdekningen raskt til der tunnelen krysser under høyde ved ca. profil Overdekningen er her meter. Videre mot sør stiger tunnelen samtidig som terrenget avtar, og overdekningen reduseres frem til nordlige påhugg ved profil Se også lengdeprofil på ingeniørgeologisk kart i vedlegg Løsmasser Kvartærgeologi I henhold til kvartærgeologisk kart fra NGU består løsmassene i området over tunnelen av tynn og tykk morene, se vedlegg 2b. Morene er iht. kartet definert som: materiale plukket opp, transportert og avsatt av isbreer, vanligvis hardt sammenpakket, dårlig sortert og kan inneholde alt fra leir til stein og blokk. Tynn morene antyder et usammenhengende dekke med tykkelse normalt mindre enn 0,5 meter, men som lokalt kan være noe mer. Tykk morene antyder sammenhengende dekke med stedvis stor mektighet. Tykk morene er angitt ved sørlige påhugg og tynn morene er angitt for resterende del av tunneltraseen og ved nordlige påhugg. Sørlige påhugg er planlagt vest for eksisterende jernbanelinje. Jernbanen ligger i dette området langs skjæringer i berg med opp mot 6-7 meters høyde, se bilde 2 og 3 i vedlegg 1. Side 12 av 35

13 Utover dette er det ikke observert bergblotninger i påhuggsområdet. Derimot er det observert flere blokker med størrelse opp mot 1-2 m 3. Blokkene er ikke avrundet og kan stamme fra byggingen av jernbanelinjen. Boringer utført langs og til siden av traseen ved profil viser at løsmassemektigheten varierer fra 0,3-3,1 meter langs traseen, med økende løsmassemektighet mot øst, hvor det er registrert 6,2 meter løsmassemektighet. Langs midtre og nordlige del av traseen er store deler av terrenget dekt av løsmasser. Det er observert spredte blotninger i terrenget, og boringer viser typisk 4-7 meter løsmassemektighet mellom profil Ved nordlige påhugg og mot nord, er det observert spredte bergblotninger i terrenget. Boringer viser 0,5 meter løsmassmektighet ved profil 2345, med økende mektighet mot øst hvor dybden til berg er funnet til å være 2,2 meter. En oversikt over bergblotninger og boringer er vist på ingeniørgeologisk kart. 3.3 Berggrunnsgeologi Bergarter og regionalgeologi I henhold til berggrunnskart fra NGU er bergmassen i området en del av Trondheimsdekkekomplekset, antatt innskjøvet i silurisk tid. Sammen med Gula- og Rørosdekkekomplekset utgjør disse den øvre dekkserien i Trondheimsområdet med bergarter fra kambrisk til ordovicisk tid. Iblant dekkekompleksene er det også angitt dypbergarter fra ordivicium og silurtiden, blant annet representert av hyperstenførende granodioritt (opdalitt) som er angitt i et område ved Skamfersætra ca. midt mellom Ulsberg og Berkåk. De øvre dekkeseriene er ofte svært forskjellige fra de underliggende, og inneholder bergarter med stor variasjon både i sammensetning, deformasjonsstil og omdanningsgrad. Dette gjør at geologien ofte er kompleks, og at det er usikkerhet knyttet de ulike bergartenes forløp i grunnen. Trondheimsdekkekomplekset består hovedsakelig av sedimentære og metamorfe bergarter som for eksempel grønnstein, gråvakke, ulike typer fyllitt, sandsteiner og kvartsitter. Berggrunnskartet fra NGU, se vedlegg 2a, viser at bergartene langs tunneltraseen består av grønn silt og gråvakke (lys gul farge på berggrunnskart). Mot øst er det angitt en grense mot grønnstein (brun farge på berggrunnskart) som igjen grenser mot grønne flysch sedimenter og tuffitter (lilla farge på berggrunnskart). Jamfør berggrunnskart faller bergartsgrensene i området mot nordvest. En nærmere beskrivelse av bergartene er gitt under: Grønn silt er en sedimentær bergart som hovedsakelig består av sammenkittet silt. Gråvakke er en sedimentær bergart bestående av sandfragmenter av kvarts og feltspat sammenkittet i en leirmatriks. Grønnstein er metamorfisert basalt med grønne mineraler som kloritt, epidot og amfibol. Den er typisk finkornet. Flysch er en sedimentær bergart som består av sammenkittet usorterte leir og sandsedimenter. Tuffitter består hovedsakelig av pyroklastiske materialer. Bergmassen som er observert ved sørlige påhugg og langs midtre del av traseen kan karakteriseres som homogen, finkornet og med grønn-grå farge, se typisk eksempel i figur 6. Ved nordlige påhugg mot vest er det registrert et søkk i terrenget i øst-vestlig retning. Side 13 av 35

14 Bergmassen nord for søkket fremstår som noe lysere og mer grovkornet sammenliknet med bergmassen sør for søkket. Figur 6: Blotning langs skogsveg ca. ved profil Finkornet og grå siltstein. Figur 7: Grovkornet og hvit og svart spettet bergart observert ca. 150 meter øst for profil Ca. 150 meter øst for profil 1570 er det gjort observasjon av en grovkornet og svart/hvitt spettet bergart, se figur 7. Denne observasjonen er gjort nære hvor det av angitt en bergartsgrense mellom grønn silt og gråvakke og grønnstein Strukturgeologi Bergmassen er typisk oppsprukket etter tre hovedsprekkesett. Det er ikke registrert en markert lagdeling eller foliasjonsretning. Typisk sprekkeavstand er 0,5 meter, men sprekkeavstanden kan lokalt forekomme ned mot 0,1-0,2 meter. Sprekkene varierer fra å være plan til bølget i stor skala og er typisk ru i liten skala. Sprekker i dagen er stedvis overflateforvitret. Bergmassen kan karakteriseres som moderat til lite oppsprukket i henhold til oppsprekkingstallet (RQD-verdi). Hovedsprekkesettenes strøk/fall (høyrehåndsregel) ved nordlige og sørlige del av tunnelen er funnet til: Nordlige del: 1. N30-40 / N / N / 90 Sørlige del: 1. N20-30 / N20-30 / N / N / Sprekkene varierer i utholdenhet. I naturlige blotninger er sprekkene typisk lite utholdende, mens de i utsprengte skjæringer er mer utholdende, noe som gir en grovblokkig bergmasse. Se vedlegg 4 for sprekkeroser og stereogram. Tabell 3 gir en oversikt over typiske Q`-verdier basert på kartlegging i terrenget. For Q` verdier er ikke parameterne Jw og SRF hensyntatt i beregningen. Som vist av tabellen er typisk Q`-verdi for bergmassen i området 6-7, noe som kan karakteriseres som middels godt berg jamfør Q-systemet [13]. Side 14 av 35

15 Tabell 3: Oppsummering Q`-verdier kartlagt i terreng Parameter Min Maks Snitt RQD Jn Jr Ja Q`-verdi Svakhetssoner I terrenget over tunneltraseen er det observert daler og forsenkninger som i geologiske termer ofte omtales som lineamenter. Lineamenter er ofte et tegn på en svakhetssone i grunnen. Disse kan deles inn i to hovedtyper [7]: 1. Svake bergartslag: Dannet primært som bergarter med høyt innhold av parallellorienterte mineraler som for eksempel talk, grafitt, kloritt, glimmer eller det kan være bergarter med svak mineralkornbinding. Skyveplan, forkastningssoner, pegmatittganger og diabasganger regnes også som svake bergartslag. 2. Tektoniske bruddsoner: Er et resultat av tektoniske spenninger og er en sone hvor det har foregått bevegelse. Deles videre inn i spaltesoner og knusningssoner. Vedlegg 2e viser et fjellskyggekart over området hvor tunnelen skal utarbeides. I dalsiden nærmest Orkla er flere lineamenter tydelig, men disse viskes ut og er ikke like tydelige i dalsiden mot øst, se også figur 5. Lineamentene i området er typisk orientert i nordøstsørvestlig til nord/nordøst-sør/sørvestlig retning. Det er registrert fire lineamenter som krysser tunneltraseen: 1. Lineament i nordøst-sørvestlig retning som følger en nordvest vendt og bratt fjellside mellom eksisterende E6 og traseen. Det krysser terrenget over traseen ved ca. profil 1430, og er ikke synlig i terrenget øst for traseen. Basert på forløpet i terrenget er den tolket å ha vertikalt fall. Den er ikke observert i felt Lineamentet krysser to refraksjonsseismiske linjer utført for alternativ trase, vest for eksisterende E6. Krysningspunktene ligger ca meter sørvest for krysningspunktet med tunneltraseen. Undersøkelsene viser reduksjon i hastighet fra 5000 til 3400 m/s ved krysningspunktet for begge linjene. Bredden av området med lavhastighetssone er angitt til 5-10 meter [24]. 2. Lineament i øst-vestlig retning som krysser traseen ca. ved profil Det følger en forsenkning i terrenget som blant annet er observert ved eksisterende jernbanelinje og ved et punkt ca. 70 meter vest for traseen. Ved punktet vest for traseen renner det et mindre bekkeløp langs lineamentet. Bredden er målt til 1-2 meter. Basert på forløpet i terrenget er den tolket å ha vertikalt fall. 3. Lineament i øst-vestlig retning som krysser traseen ca. ved profil Det følger en forsenkning i terrenget ved eksisterende jernbanelinje. Basert på forløpet i terrenget er den tolket å ha vertikalt fall. Lineamentet er ikke observert i felt. 4. Lineament i øst-vestlig retning som krysser traseen ca. ved profil Ca meter vest for traseen er det observert ulike bergarter på hver side av lineamentet. Lineamentet følger her en forsenkning med bredde ca. 3,0 meter, og strøk/fall (høyrehåndsregel) er målt til N100 /60. Side 15 av 35

16 3.4 Vannforhold hydrologi/hydrogeologi Elveløp og myrområder Kartdata angir to bekkeløp som krysser tilnærmet normalt på traseen ved profil 1400 og Vannføringen i bekkeløpene er ikke kjent. Det er ikke nærliggende vann eller tjern Brønner Det er registrert et myrområde nord for nordlige påhugg. Data fra den nasjonale grunnvannsdatabasen (GRANADA) viser at det ikke er registrert brønner langs traseen eller i umiddelbar nærhet til traseen. 3.5 Naturfarer Skred Verken sørlige eller nordlige påhugg er lokalisert i områder hvor det er angitt aktsomhetsområder for snø, steinsprang eller jord- og flomskred, se vedlegg 2c. Det er ikke registrert skredhendelser i skreddatabaser eller observert tegn etter eldre skred i terrenget under befaringen i disse områdene. Det er angitt aktsomhetsområde for flom- jordskred langs bekkeløpet som krysser terrenget over tunneltraseen ved ca. profil Det er ikke kjent at det har forekommet skred i dette området tidligere Andre naturfarer Påhugg og tunneltrase ligger over marin grense uten nærliggende områder hvor det er angitt kvikkleire. Forhold knyttet til stormflo eller andre naturfarer er ikke aktuelt for traseen. Side 16 av 35

17 4 Ingeniørgeologiske vurderinger Tolkningsdel 4.1 Bergoverdekning og bergspenninger Tabell 4 gir en oversikt over overdekningen langs tunneltraseen. Høyeste overdekning er ca. 100 meter, mens hoveddelen av tunnelen skal drives med 5-50 meter overdekning. Se også ingeniørgeologiske kart for lengdeprofil langs traseen. Tabell 4: Oversikt overdekning Profilnummer Overdekning meter meter meter meter Bergspenninger er et resultat av gravitasjon, topografi, platetektonikk, residualspenninger og strukturbetingede spenninger. Bergspenningsmålinger utført i Norge viser at de horisontale spenningene svært ofte er høyere enn de gravitativt betingede horisontalspenningene, og at disse kan være høye helt opp til bergoverflaten. Horisontalspenningene er vanligvis større enn de vertikale spenningene. Prosjektområdet ligger i den Kaledonske fjellkjeden hvor største horisontalspenning typisk har orientering i nordøst-sørvestlig retning [10]. Generelle tegn på høye spenninger i dagen er dalsideparallell/overflateparallell oppsprekking [6]. Det er ikke observert tegn til høye spenninger i bergmassen under befaringen, og overdekningen langs tunneltraseen er meter. Det forventes derfor ikke vesentlige stabilitetsproblemer som følge av høye bergspenninger i tunnelen. Inn mot svakhetssoner vil det kunne inntreffe spenningskonsentrasjon i bergmassen, da svakhetssonen i seg selv ikke overfører spenninger i like stor grad som sideberget. Dette kan gi lokale stabilitetsproblemer inn mot svakhetssoner. Ved påhuggsområdene forventes det liten innspenning for første del av tunnelen, dette er ytterligere omtalt i avsnitt Bergmassekvalitet Det forventes at tunnelen hovedsakelig skal drives gjennom grønn silt og gråvakke. Også grønnstein vil kunne inntreffe i tunnelen. Den grovkornede bergarten som er observert øst for traseen ved profil 1570, er trolig en dypbergart av typen kvartsdioritt (Trondhjemitt). Dette støttes av at det drives et brudd på denne bergarten ca. 900 meter nordøst for nordlige påhugg. Horisontalavstanden fra tunneltraseen til bergartsgrensen er ca. 120 meter. Jamfør berggrunnskart fra NGU faller bergartsgrensene i området mot nordvest, noe som er bort fra tunneltraseen. Dypbergartene i denne formasjonen er av yngre alder enn hovedbergartene i området, og de kan derfor ha annen orientering enn resterende deler av dekkene. Det forventes i utgangspunktet ikke at kvartsdioritten vil inntreffe i tunnelen, men ettersom bergartens forløp i grunnen er forbundet med noe usikkerhet, kan det ikke utelukkes. Bergmassen forventes typisk å være moderat til lite oppsprukket med tre sprekkesett. Sprekkeplan vil trolig variere mellom bølget og plane i stor skala, og være ru i liten skala. Side 17 av 35

18 Sprekkefylling vil kunne inntreffe i forbindelse med svakhetssoner eller slepper og i dagbergsonen. Ved sørlige del er tunnelen orientert tilnærmet parallelt til hovedsprekkesett 1 og 2. Tilsvarende er registrert for nordlige del av traseen som ligger tilnærmet parallelt et steilt sprekkesett (sett 3). Dette vil kunne være ugunstig for stabiliteten og gi økt sikringsbehov. Det er registrert variasjoner i sprekkekarakteristikk i områder hvor tunnelen er planlagt. Det kan heller ikke utelukkes at det vil være dominerende sprekkesystemer i tunnelen som ikke stemmer med det som er registrert på overflaten. Dette kan gi annen type oppsprekking, utfall og problemområder enn det som vurderes basert på overflatekartlegging. 4.3 Svakhetssoner Som beskrevet i avsnitt er det registrert fire lineamenter i terrenget over tunnelen som antas å representere svakhetssoner. 1. Sonen er tolket til å ha vertikalt fall og forventes å inntreffe ved tunnelnivå ved ca. profil Overdekningen er her ca. 77 meter. Basert på topografiske kart og resultatene fra de refraksjonsseismiske undersøkelsene omtalt i avsnitt 3.3.3, er bredden anslått til >10 meter. Det forventes også noe omdannet sideberg inn mot sonen. Ettersom sonen krysser traseen med vinkel på ca. 45, vil den ha innvirkning på en større seksjon av tunnelen enn det bredden skulle tilsi. Sonens krysningspunkt med tunnelen sammenfaller med krysningspunktet for et mindre bekkeløp. Det kan derfor forventes noe innlekkasje fra denne sonen, men større innlekkasje forventes ikke. 2. Sonen er tolket til å ha vertikalt fall og forventes å inntreffe ved tunnelnivå ved ca. profil Overdekningen er her ca. 32 meter. Bredden er målt til 1-2 meter, og det forventes noe omdannet sideberg inn mot sonen. Den krysser tilnærmet normalt på tunneltraseen (ca. 80 ), noe som er gunstig for stabiliteten. Det er observert et mindre bekkeløp som følger sonens utgående i dagen. Det kan derfor forventes noe innlekkasje fra denne sonen, men større innlekkasje forventes ikke. 3. Sonen er tolket til å ha vertikalt fall og forventes å inntreffe ved tunnelnivå ved ca. profil Overdekningen er her ca. 12 meter. Bredden er antatt å være < 5 meter. Den krysser tilnærmet normalt på tunneltraseen, noe som er gunstig for stabiliteten. Det ligger ikke bekkeløp eller andre vannkilder langs eller i nærhet til sonen. Sonen forventes derfor å være uten større innlekkasjer. 4. Sonens orientering er målt til N100 /60 og forventes å inntreffe ved tunnelnivå ved ca. profil Overdekningen er her ca. 10 meter. Bredden er målt til ca. 3,0 meter, og det forventes noe omdannet sideberg inn mot sonen. Den er antatt å representere en bergartsgrense mellom grønn siltstein og gråvakke. Det ligger ikke bekkeløp eller andre vannkilder langs eller i nærhet til sonen, men erfaringsmessig er det potensiale for noe lekkasje ifbm. bergartsgrenser. Det kan derfor forventes noe innlekkasje fra denne sonen, men større innlekkasje forventes ikke. Terrenget over og til sidene av tunneltraseen er dominert av moreneavsetninger. Det er kun observert spredte bergblotninger i terrenget. Dette gjør at svakhetssoner i berggrunnen kan være kamuflert av løsmassene og dermed ikke kan observeres i form av daler og Side 18 av 35

19 forsenkninger i terrenget. Det er også knyttet usikkerhet til hvorvidt forsenkninger i løsmassene er dannet som følge av forsenkninger i bergoverflaten eller på grunn av eksisterende eller gamle elve- og bekkeløp. Det må derfor forventes at det vil kunne forekomme svakhetssoner av varierende mektighet, som ikke lar seg registrere i terrenget over tunnelen. Lineamenter som følger bekkeløp i løsmassene over traseen, er ikke medtatt i vurderingen av svakhetssoner. Bergmasse er et diskontinuerlig medium der forkastninger, intrusjoner, foldninger og lignende gjør at observasjoner i dagen ikke kan ekstrapoleres i rette plan ned til tunnelnivå. Denne usikkerheten øker med økende overdekning. Dette fører til at svakhetssoner og sprekkesoner kan inntreffe andre steder og med andre bredde enn forutsett basert på observasjoner i overflaten. 4.4 Naturfarer 4.5 Påhugg Det er ikke registrert naturfarer som vurderes å være av betydning for påhuggene eller tunnelen. For begge påhugg må det forventes dårlig innspenning av bergmassen de første meter som følge av lav overdekning og at tunnelen ligger i dagbergsonen. Dagbergsonen er erfaringsmessig mer utsatt for forvitring og dermed fått sine mekaniske egenskaper endret. Den er av den grunn normalt svakere enn den underliggende bergmassen. For vurderinger knyttet til skjæringer i berg fra inn mot og fra påhugg nord og sør henvises det til egen ingeniørgeologisk rapport for skjæringer i berg [21] Påhugg sør, profil 900 Påhugg sør er planlagt ved profil 900, ca. 40 meter vest for jernbanelinja. En boring utført ved ca. profil 890 viser 3,1 meter løsmassemektighet, noe som gir teoretisk ca. 8,0 meter bergoverdekning ved påhugget, se skisse på figur 8. Tunnelen krysser under jernbanelinja ved profil Bergoverdekningen ved krysningspunktet er ca. 14 meter som vist på figur 9. Det er ikke utført boringer i dette området, men observert bergblotninger på østsiden av jernbanelinja. Se også målsatte tverrprofiler i vedlegg 6. Jamfør Håndbok V520 [2] bør bergoverdekningen ved påhugg være minst halvparten av tunnelens spennvidde. I dette tilfellet er spennvidden til teoretisk sprengningsprofil meter, og dermed anbefalt bergoverdekning ved påhugget lik 7-8 meter. I praksis vil bergoverdekningen trolig bli noe lavere enn det som teoretisk kan måles, og dermed på grensen til det som vurderes å kunne sprenges og sikres forholdsvis enkelt. Det er også viktig å unngå deformasjoner som vil kunne påvirke den overliggende jernbanelinja. Det må forventes behov for systematisk forbolting og korte salver fra påhugget og forbi krysningspunktet med jernbanelinja. Sikringsomfang må bestemmes i anleggsperioden, men trolig må sprøytebetongbuer benyttes for deler av tunnelen. Side 19 av 35

20 Figur 8: Tverrprofil ved påhugg sør, profil 900 (Det bemerkes at boring R4 er utført ved profil 890). Figur 9: Tverrprofil ved krysning av jernbane, profil 960 sett mot nord. Bergmassen ved påhugg sør er oppsprukket etter tre markerte sprekkesett. To av sprekkesettene har strøk som er orientert tilnærmet parallelt til første del av tunnelen. Dette er henholdsvis et subhorisontalt og subvertikalt sprekkesett. Dette kan gi stabilitetsproblem typisk i heng og vederlag Påhugg nord, profil 2340 Påhugg nord skal utarbeides i slakt hellende terreng mot vest. Terrenget er vegetert av myr, lyng og barskog, se bilde 8 i vedlegg 1. Det er observert spredte bergblotninger både øst og vest for planlagt påhuggsplassering, og grunnboringer viser at løsmassemektigheten ved påhugg nord er 0,5 meter. En boring utført ca. 35 meter øst for påhugget viser 2,2 meter dybde til berg. Et tverrprofil av påhugg nord er vist i figur 10. Figuren viser at avstanden fra teoretisk sprengningsprofil til antatt bergflate er ca. 10 meter. Se også målsatte tverrprofiler i vedlegg 6. Side 20 av 35

21 Figur 10: Tverrprofil ved påhugg nord, profil 2340 sett mot nord. Som beskrevet for påhugg sør, bør bergoverdekningen ved påhugg være minst halvparten av tunnelens spennvidde. Dette tilsvarer en bergoverdekning ved påhugget lik 7-8 meter. Ved påhugg sør er teoretisk bergoverdekning ca. 10 meter. I praksis vil bergoverdekningen trolig bli noe lavere enn det som teoretisk kan måles, men fortsatt innenfor det som vurderes å kunne sprenges og sikres forholdsvis enkelt. Det er registrert et steilt sprekkesett med strøk tilnærmet parallelt til tunneltraseen ved påhugg nord. Sammen med et tverrgående sprekkesett med fall mot nordøst. Dette kan potensielt gi utglidninger fra påhuggsveggen. En tolket bergartsgrense mellom siltstein og gråvakke krysser trolig påhuggsområdet. Grensen følger et markert lineament i terrenget som er antatt å representere en svakhetssone. Denne kan gi økt sikringsbehov ved utarbeidelse av forskjæring og tunnelpåhugg. Dette vil også kunne gi behov for mindre justering av påhuggsplassering etter hvert som bergoverflaten avdekkes. 4.6 Bergsikring oppsummering sikring Fordeling av bergmasseklasse Basert på utført kartlegging og vurdering av bergoverdekning, bergmassekvalitet, svakhetssoner og bergspenninger er det utarbeidet et anslag på Q-verdier langs tunneltraseen med tilhørende bergmasseklasse. Se tabell 5 og 6. Tilsvarende inndeling er også vist på ingeniørgeologisk kart. Tabell 5: Anslag Q-verdier langs tunneltrase med tilhørende bergmasseklasse Profil nr. fra Profil nr. til Overdekning [m] RQD Jn Jr Ja Jw SRF Q- verdi , ,5 0,6 Bergmasseklasse F Påhugg + Krysning under jernbane E - Krysning under jernbane Side 21 av 35

22 Profil nr. fra Profil nr. til RQD Jn Jr Ja Jw SRF Q- verdi ,7 D ,8 C ,6 A/B ,8 C ,7 D ,3 E ,1 F Sone ,3 E ,7 D ,8 C ,6 A/B ,8 C ,7 D ,3 E- Sone ,7 D ,8 C ,7 D ,3 E ,1 F Sone ,3 E ,7 D ,3 E ,1 F Påhugg og sone 4 Tabell 6: Anslag på fordeling av bergmasseklasser og sikringsklasser Overdekning [m] Bergmasseklasse Bergmasseklasse Q-verdi Sikringsklasse tunnel [%] Andel av A/B I C 4-10 II D 1-4 III E 0,1-1 IV F 0,01-0,1 V 5 80 G <0,01 VI Sikringsmengder Andel av tunnel [m] Tabell 5 og 6 er videre benyttet til å utarbeide et anslag på sikringsmengder basert på sammenheng mellom bergmasseklasser og sikringsklasser jamfør tabell 6.1 i Håndbok N500 [1]. Anslaget er vist i tabell 7. Det bemerkes at kartlegging av bergmassen i dagen kan varierer betydelig fra bergmassen som inntreffer i tunnelen. Endelig omfang av permanentsikring i tunnelen må bestemmes basert på kartlegging under driving. Side 22 av 35

23 Tabell 7: Anslag sikringsmengder Bergsikring Type Mengde Kommentar Forbolt, 6 m 4340 stk Påhugg og svakhetssoner Bolter Sikringsbolt, 4 m 2440 stk Sikring av vegg Sikringsbolt, 5 m 4060 stk Sikring av heng Sikringsbolt, 6 og 8 m 1630 stk Sikring i nisjer E m 3 Sikringsklasse A - C Sprøytebetong E m 3 Sikringsklasse D - G Uarmert 750 m 3 Sprøytebetongbuer Sprøytebetongbuer 55 stk Sikringsklasse E - G Anslaget utgjør i snitt ca. 5,6 bolt/tunnelmeter og 3,2 m 3 sprøytebetong/tunnelmeter. Det forventes at hovedmengden bergsikring i tunnelen vil bestå av systematisk bruk av sprøytebetong og bolting. Ettersom det ikke forventes betydelig problematikk med sprakeberg og bergslag, vil det trolig hovedsakelig bli benyttet kombinasjonsbolter evt. fullt innstøpte bolter og E700 sprøytebetong. Jamfør Håndbok N500 [1] skal sprøytebetong ha minimum tykkelse 8 cm og føres helt ned til såle uavhengig av bergmasseklasse. For tunnelprofil T14 anbefales sikring med 5,0 meter lange bolter fra vederlag til vederlag og 4,0 meter lange bolter i vegg. I forbindelse med nisjer vil det kunne bli behov for 6,0 og 8,0 meter lange bolter. Ved påhugg vil det kunne bli behov for forbolting i kombinasjon med forsiktig sprengning og korte salver til bergmassen er bedre innspent. Sprøytebetongbuer vil også være aktuelt dersom bergmassen er av spesielt dårlig kvalitet eller overdekningen er begrenset. Ved kryssing av svakhetssoner må det påberegnes behov for forbolting, injeksjon, reduserte salvelengder og sikring med sprøytebetongbuer, i spesielle tilfeller kombinert med sålestøp. Dersom det påtreffes leirsoner under driving skal det utføres laboratorietester for undersøkelser av leirens egenskaper som svelletrykk osv. 4.7 Bergartenes mekaniske egenskaper og anvendelse av sprengsteinsmassene Det er ikke utført undesøkelser av bergmassen mekaniske egenskaper. Erfaringsmessig er bergarter som grønnstein, gråvakke og grønn silt bergarter med lav til middels borsynkindeks og lav til middels borslitasjeindeks. Borslitasjeindeksen avhenger hovedsakelig av kvartsinnholdet i bergarten [7]. Geologiske forhold som påvirker sprengbarheten er blant annet strekkstyrke, anisotropiforhold og oppsprekkingsgrad. Bergarter som grønnstein, gråvakke og grønn silt kan karakteriseres som homogen med lavt anisotropiforhold og forventes å ha god sprengbarhet. Hvor bergmassen har en mer skifrig karakter vil anisotropiforholdet øke og bergmassen ha ulike materialetekniske egenskaper i ulike retninger. Dette vil redusere bergmassens sprengbarhet [7]. Det forventes i utgangspunktet ikke utfordringer knyttet til bore- eller ladevansker i bergarter som grønn silt, gråvakke og grønnstein. Bore- eller ladevansker må forventes i forbindelse med svakhetssoner hvor f.eks. borehullene kan kollapse. Det er ikke utført undersøkelser av bergmassens egnethet om byggingsmateriale. Grønn silt, gråvakke og grønnstein er erfaringsmessig egnet som vegbyggingsmateriale. Det vil kunne forekomme variasjoner innenfor de ulike bergartstypene som avviker fra dette. Side 23 av 35

24 4.8 Bergartenes syredannende egenskaper Jamfør NGI-veileder [27] er sulfidrike malmer og sedimentære bergarter dannet fra sedimenter avsatt under oksygenfattige forhold, som svarte og mørke leirskifre, de viktigste gruppene med potensiale for syredannede egenskaper. Jamfør berggrunnskart fra NGU er det ikke registrert leirskifer eller sulfidrike bergarter i området. Dette er heller ikke observert under feltkartleggingen. Med bakgrunn i dette vurderes bergmassen i området som utgangspunkt å ikke ha syredannede egenskaper. Som omtalt i avsnitt er geologien i området komplekst og inneholder bergarter med stor variasjon både i sammensetning, deformasjonsstil, omdanningsgrad og dermed også syredannede egenskaper. En vurdering av bergmassens syredannende egenskaper må derfor vurderes fortløpende i både neste planfase og i anleggsperioden. Dersom det påtreffes for eksempel mørke skiferbergarter, bør det utføres undersøkelser for vurdering av syredannende egenskaper. Dersom det påvises syredannende egenskaper hos bergmassen, vil dette blant annet kunne ha betydning for avrenning fra tunnelen, potensiale for forvitring av betong og stål, mulig svelling og trykk mot konstruksjoner og fundamenter og dannelse av radongass. 4.9 Omgivelser Infrastruktur Tunnelen krysser under jernbanelinja ved profil , se figur 11. Overdekningen fra sporet og til tunnelen er meter. Driving av tunnelen må koordineres med Bane Nor. Det må også vurderes hvorvidt det er behov for innmåling før og under driving for kontroll med evt. deformasjoner langs sporet. Ved sørlige påhugg krysser tunnelen under eksisterende jernbanelinje, og går videre tilnærmet parallelt til jernbanetunnelen Toset søndre. Toset søndre er 126 meter lang og ligger på kote Horisontalavstanden til prosjektert tunnel er meter ved profil , og tunnelen ligger her ved ca. kote Ved sprengning nær eksisterende tunneler vil det være en fare for oppbomming og/eller utstøting av bergblokker og sprøytebetong. Jamfør NS 8141:2001 [6] skal det utføres besiktigelse på byggverk fundamentert på berg innenfor en avstand på 50 meter. Ettersom avstanden er meter vurderes det å ikke være behov for inspeksjon av tunnelen eller fastsettelse av rystelseskrav. Dette støttes av utgått versjon NS :2012+A1:2013 og tilhørende veiledning, som setter krav til at det ved sprengning innenfor en avstand på 50 meter fra tunneler og bergrom skal utføres en visuell inspeksjon for å kartlegge sikringsmetode, omfang og bruk. Sprengningen kan derimot påvirke signalanlegget langs jernbanelinja. Der sprengning vil foregå nærmere enn 100 m fra signalanlegget bør det utføres tilstandskontroll. Det anbefales at det opprettes kontakt med Bane Nor angående dette. Midtre og nordlige del av traseen ligger nært en privat grusveg. Ved nordlige påhugg er det en nærliggende høyspentlinje som må hensyntas. Side 24 av 35

25 Nord E6 Lokalveg Jernbane Figur 11: Oversikt over nærliggende infrastruktur og bebyggelse Bebyggelse Tunneltraseen ligger nær fire eiendommer hvor det er oppført bygg, se figur 11. En oversikt over disse med avstand til tunneltraseen er vist i tabell 8. Avstanden er målt fra tunnel. Tabell 8: Nærliggende bebyggelse Navn Gårdsnr. Bruksnr. Beskrivelse Avstand [m] Kommentar Søndre Toset bygninger 130 Nordre Toset bygninger Gjelhaugen 90 Svært dårlig tilstand. Småset bygninger 150 For Søndre og Nordre Toset er grenseverdi for vertikal svingehastighet beregnet til 19,8 mm/s. Grenseverdien er beregnet i henhold til NS 8141:2001 [6]. Se vedlegg 3 for detaljer. Side 25 av 35

26 Tilstanden til byggene er potensielt dårlig, og det anbefales at det utføres en tilstandsvurdering i neste planfase. Eventuell revisjon av grenseverdien må vurderes basert på denne. Side 26 av 35

27 5 Hydrologi og miljøhensyn Tolkningsdel 5.1 Vannforholdene i berggrunn og tunnel Bergartene langs tunneltraseen (grønn silt og gråvakke) er erfaringsmessig lite permeable. Vannstrømning i bergmassen og potensiell innlekkasje til tunnelen forventes i hovedsak i forbindelse med vannførende soner i grunnen. Dette kan for eksempel være svakhetssoner, bergartsgrenser, gjennomsettende enkeltsprekker o.l. Lekkasjer i forbindelse med enkeltsprekker er mest vanlig i dagbergsonen. Det er en generell erfaring fra målinger at hydrauliske konduktivitet i bergmasse avtar med dybden under overflaten. 5.2 Influensområde Influensområdet til tunnelen omfatter det området som kan tenkes å påvirkes av endringer med hensyn til grunnvannsforhold og overflatevann som følge av innlekkasje i tunnelen. Influensavstand er avhengig av innlekkasjekrav, topografi, type løsmasser og berggrunn. I henhold til [8] vil en innlekkasje i tunnelen lik l/min/100 meter ha et potensielt influensområde på m. Erfaringer fra studier av grunnvannssenking knyttet til tunneldrift i Norge viser at det sjelden observeres endringer i grunnvannsnivå i avstander mer enn m fra tunnelanlegg [8]. Nord Figur 12: Influensområde Side 27 av 35

28 Ettersom terrenget heller mot vest, er influenssonen vurdert til 300 meter på østsiden av tunnelen og noe kortere på vestsiden. På vestsiden følger influensområdet ca. samme kote som tunnelsålen langs traseen. Dette tilsvarer en horisontalavstand på meter. En skisse av influensområdet er vist på figur Miljøhensyn Det tilhører 9,4 daa innmarksbeite til eiendommen Søndre Toset, to teiger fulldyrka jord til Nordre Toset på henholdsvis 5,5 og 28,4 daa, og en teig på 18,5 daa fulldyrka jord til eiendommen Småset. Innmarksbeite på Søndre Toset er angitt til middels verdi i konsekvensutredning for naturressurser og landbruk, og dyrkajorda har stor verdi. Se [23] for detaljer. Områdene ligger innenfor influensområdet til tunnelen, se figur 12. Bekkeløpet som krysser terrenget over traseen ved ca. profil 1730 er potensielt viktig for grunnvanntilsiget i dyrkajorda rundt Søndre og Nordre Toset. Det er ikke registrert sårbart naturmiljø i innenfor influensområdet til tunnelen [22]. 5.4 Vurdering av setningsfare Innlekkasje i tunnelen kan gi reduksjon i grunnvannsspeilet over og til sidene av tunnelen. Dersom det er setningsutsatte masse innenfor dette området kan dette føre til setninger i grunnen og skader på bygninger og infrastruktur. Kvartærgeologisk kart angir tynn morene i de deler over traseen hvor det er bebyggelse. Dette antyder løsmassemektighet < 0,5 meter. Boringer i det aktuelle området viser derimot at løsmassemektigheten typisk er 4-7 meter. Morene er normalt lite setningsømfintlig og med tanke på den begrensede mektigheten vurderes setningsfaren som liten. Som omtalt i geoteknisk rapport, er det utført begrenset omfang av geotekniske grunnundersøkelser og vurderinger. Dersom nye undersøkelser avdekker mer setningsutsatte masser i området må det gjøres en ny vurdering av dette i neste fase. 5.5 Innlekkasjekrav Tunneldrivingen kan påvirke grunnvannstanden i grunnen over tunnelen. Avhengig av type grunn, sårbar fauna, brønner og nærliggende bygg skal det fastsettes et innlekkasjekrav for å redusere sannsynligheten for endringer som vil kunne føre til skade. Konsekvenser av innlekkasje som er av mest betydning for et tunnelanlegg med tanke på det ytre miljøet er [8,9,11]: En reduksjon i grunnvannsspeil eller vanntilførsel til vannkrevende flora og fauna. Det gjelder for eksempel myrområder der grunnvannsspeilet ligger generelt høyt eller jordbruksarealer som er vannavhengige. Reduksjon i grunnvannsnivå som påvirker grunnvannsbrønner innenfor influensområdet Poretrykkreduksjon mht. setningspotensiale. Det er ikke registrert grunnvannsbrønner eller setningsømfintlig grunn i området som gir krav til innlekkasje i tunnelen. Terrenget over tunnelen i nordlige og sørlige del består av skogsområder, mens terrenget vest for midtre del består av markajord/beiteområder. Disse vurderes i utgangspunktet å være lite ømfintlig for grunnvannsenkning, så fremt senkningen ikke er betydelig. Side 28 av 35

29 Bekkeløpet som krysser traseen ved profil 1730 er potensielt viktig for grunnvannstilstrømningen i området med markajord/beiteområder. For å kontroll med grunnvannsenkningen langs bekkeløpet, nærliggende bekkeløp mot nord og markajorda/beiteområdet generelt, anbefales reduksjon i innlekkasjekrav ved profil Foruten ved dette området er det ikke funnet forhold som gir behov for reduksjon i innlekkasjekrav. For profil settes innlekkasjekravet til <15 l/min/100 m, noe som kan kategoriseres som et middels strengt krav [9]. For resterende del av tunnelen anbefales innlekkasjekrav < 25 l/min/100 m, noe som kan kategoriseres som et moderat krav [9]. Området med skjerpet innlekkasjekrav er illustrert på figur 13. Vest Ca. utstrekning av dyrkajord og beiteområde 25l/min /100m 15l/min/ 100m 15l/min/ 100m 25l/min /100m Figur 13: Oversikt innlekkasjekrav langs tunneltraseen 5.6 Sonderboring og injeksjon Basert på vurdering av vannforhold i berggrunnen, hydrologi og miljøhensyn er det anbefalt reduksjon i innlekkasjekrav ved profil På grunn av at terrenget i dette området er dekt av løsmasser, er det ikke kjent hvorvidt det er kryssende svakhetssoner eller andre permeable soner. Overdekningen varierer fra meter. Det anbefales derfor systematisk sonderboring ved profil under driving av tunnelen. Registrert vanninntrenging i sonderboringshull må fortløpende vurderes opp mot innlekkasjekravet, og behov for forinjeksjon vurderes basert på dette. For resterende del av tunnelen må registrert vanninntrenging på stuff i salveborehull og i eventuelle sonderboringshull legges til grunn når behov for injeksjon vurderes fortløpende under tunneldrivingen. Dersom strekninger i tunnelen ikke tilfredsstiller innlekkasjekravet etter driving, kan det bli behov for etterinjeksjon. Når tunnelen er ferdigstilt og satt i drift vil den gjennomgående vann- og frostsikringen sørge for at det ikke drypper på vegbanen og at vannet ledes kontrollert ned til grøft. Side 29 av 35

30 I forhold til antatte svakhetssoner er det knyttet usikkerhet til deres forløp og mektighet ved tunnelnivå. Under driving bør det derfor utføre systematisk sonderboring i de områder hvor det forventes kryssende soner. 5.7 Vann- og frostsikring oppsummering sikring Vegtunneler skal sikres mot vann og is. Dette gjelder for trafikkrommet, nødutganger, nisjer til teknisk bygg og i ventilasjonssjakter. Som nevnt tidligere er tunnelen klassifisert i klasse C. Det skal derfor i utgangspunkt benyttes hvelv av sprøytebetong som vann- og frostsikring, men hvelv av betongelementer kan også benyttes. Frostisolasjon for vann- og frostsikringshvelv skal dimensjoneres etter F10 (h C). For Rennebu er F10 angitt til h C [4]. Jamfør web-basert frostmengdekart fra SVV varierer F10 for området over tunneltraseen fra h C. Årsmiddeltemperaturen varierer fra 2,9-3,2 C jamfør web-basert årsmiddelkart fra SVV. Frostmengden setter krav til at hvelvet skal frost isoleres. Innlekkasje i tunnelen forventes hovedsakelig i forbindelse med vannførende soner i grunnen som svakhetssoner, bergartsgrenser, gjennomsettende enkeltsprekker o.l. I tillegg må det forventes områder med fukt og spredte drypp i hele tunnelen. Anslagsvis forventes det behov for vann- og frostsikring i 60-80% av tunnelen. Det bemerkes at dette er et grovt anslag og at endelig omfang ikke kan bestemmes før etter at tunnelen er drevet. Side 30 av 35

31 6 Anbefalinger og forslag til videre undersøkelser 6.1 Tetthetskrav til tunnel, seksjonering Tabell 9 oppsummerer seksjonering av innlekkasjekrav for Ulsbergtunnelen beskrevet i kapittel 5. Tabell 9: Oppsummering innlekkasjekrav i tunnel Profilnummer Fra Til Innlekkasjekrav l/min/100 meter l/min/100 meter l/min/100 meter Kommentar Markajord og kryssende bekkeløp. Systematisk sonderboring under driving for vurdering av behov for forinjeksjon. 6.2 Krav til overvåking av spesielle forhold Det er ikke funnet forhold som gir behov for overvåkning av grunnvannstand eller andre forhold. 6.3 Krav til håndtering av sprengsteinsmasser Det er ikke funnet behov for spesielle krav til håndtering av sprengsteinsmasser. Se kapittel 7 for vurderinger knyttet til radon. 6.4 Ingeniørgeologisk kompetanse i byggefasen I henhold til Håndbok N500 [1] skal det utføres geologisk kartlegging før påføring av sprøytebetong i hele tunnelens lengde som grunnlag for bestemmelse og senere dokumentasjon av geologi og utført sikring. Det skal det avsettes tilstrekkelig tid til kartlegging under driving av tunnelen. Kartleggingen skal utføres etter at salven er utlastet, og etter at det er utført forsvarlig driftsrensk. Der berget ikke blir innsprøytet/tildekket etter hver salve, kan kartleggingen omfatte flere salver. Den bør omfatte kartlegging av bergartsfordeling, bergmassekvalitet (Q-verdi), strukturer, sprekkeorientering og karakteristikk og svakhetssoners orientering og karakteristikk, spenningsforhold, vannlekkasjer o.l. Registreringene skal sammen med arbeid- og permanentsikring dokumenteres i Novapoint tunnel: Geologi og bergsikring. En ingeniørgeologisk sluttrapport skal utarbeides senest tre måneder etter at prosjektet er overlevert. Kartleggingen og oppfølgingen av tunnelarbeidene bør utføres av personell med ingeniørgeologisk kompetanse eller tilsvarende. Det bør være en ingeniørgeolog med minst 3 års erfaring som har overordnet ansvar for disse arbeidene. 6.5 Supplerende grunnundersøkelser Det anbefales utførelse av supplerende grunnundersøkelser i form av boring evt. i kombinasjon med seismikk ved begge påhugg for undersøkelse av Side 31 av 35

32 løsmassemektighet. Dette gjelder spesielt for påhugg sør hvor det er usikkerhet knyttet til løsmassemektigheten i området. Det bør utføres detaljert ingeniørgeologisk kartlegging langs og til siden for traseen når terrenget ikke er dekt av snø. Kartlegging av potensielle sone langs bekkeløpet som krysser gjennom Toset bør prioriteres. Det bør utføres bygningsbesiktigelse av nærliggende bygg i neste planfase. Enkelte av byggene er potensielt i dårlig stand, noe som vil kunne ha betydning for rystelseskravet. Behov for revisjon av rystelseskrav må derfor vurderes. Det er knyttet noe usikkerhet til bergartenes egnethet til vegbygging. Det anbefales at det utføres laboratorietester for undersøkelse av dette i neste planfase. Side 32 av 35

33 7 Sikkerhet, helse og arbeidsmiljø (SHA) Sørlige påhugg ligger tett på jernbanelinja mot øst og eksisterende E6 mot øst. Både E6 og jernbanen skal være i drift i anleggsperioden. Dette stiller store krav til planlegging og gjennomføring for å ivareta sikkerhet til både trafikanter og anleggspersonell. I et tunnelprosjekt har kvartsinnhold i bergmassen tunnelen drives i og i materialet som benyttes til vegoppbygging, stor betydning for helsefaren knyttet til støv i tunnelatmosfæren [12]. Det anbefales at det utføres undersøkelse av kvartsinnhold på prøver tatt under driving av tunnelen for kontroll med nivå på kvartstøv. Dette bør inngå i SHA-planen. Like sør for Ulsberg er det på aktsomhetskart for Radon fra NGU, angitt aktsomhetsgrad høy for deler av området, se figur 14 og vedlegg 2e. For områdene langs tunneltraseen er det angitt usikker aktsomhetsgrad. Nord Figur 14: Utklipp fra aktsomhetskart for Radon fra NGU (Rosa farge angir høy, gul angir moderat til lav og grå angir usikker aktsomhetsgrad) Sammenlikning med berggrunnskart (1: ) fra NGU, viser at aktsomhetsgrad høy er angitt i forbindelse med bergarten hyperstenførende granodioritt (opdalitt), som har en bergartsgrense som sammenfaller med grensene på aktsomhetskartet. Tunneltraseen forventes å gå i andre bergarter enn dette. Dersom tunnelen kommer inn i bergarter av typen hyperstenførende granodioritt (opdalitt) anbefales det at det utføres kjemiske undersøkelser for å kontrollere dette. Dersom undersøkelsene viser at bergmassen har potensiale for radonutslipp vil dette sette begrensninger til bruk og også til HMS i anleggsperioden. Dette er også omtalt i ingeniørgeologisk rapport for skjæringer i berg som skal utarbeides sør for Ulsbergtunnelen. Side 33 av 35

34 Referanser [1] Statens vegvesen (2016), Håndbok N500 Vegtunneler [2] Statens vegvesen (2016), Håndbok V520 Vegtunneler [3] Statens vegvesen (2000), Håndbok V224 Fjellbolting [4] Statens vegvesen (2018), Håndbok N200 Vegbygging [5] Norsk standard (2014), Eurocode 7-Geotechnical design, 1. utg 2014 [6] Norsk standard (2001), NS 8141:2001, Vibrasjoner og støt. Måling av svingehasting og beregning av veiledende grenseverdier for å unngå skade på byggverk, 2. utg [7] Bjørn Nilsen og Einar Broch (2009), Ingeniørgeologi Berg Grunnkurskompendium, Institutt for geologi og bergteknikk ved NTNU 2009 [8] Statens vegvesen v/teknologiavdelingen (2003), Publikasjon 103 Undersøkelser og krav til innlekkasje for å ivareta ytre miljø, 2003 [9] Statens vegvesen v/teknologiavdelingen (2004), Publikasjon 104 Berginjeksjon i praksis, 2004 [10] Norsk bergmekanikkgruppe (2011), Veileder for bruk av eurokode 7 til bergteknisk prosjektering, versjon 1 november 2011 [11] Norsk forening for fjellsprengningsteknikk (2010), Håndbok nr.06 Praktisk berginjeksjon for underjordsanlegg, juli 2010 [12] Norsk forening for fjellsprengningsteknikk (2015), Håndbok nr.09 Håndbok for arbeidsmiljø under jord, april 2015 [13] NGI (2015), Håndbok Bruk av Q-systemet, Bergmasseklassifisering og bergforsterkning, november [14] Arne Myrvang (2001), Bergmekanikk, Institutt for geologi og bergteknikk ved NTNU 2001 [15] Sweco (2016), RIGBERG-R01-A01 E6 Ulsberg-Vindåsliene, Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan Skjæringer i berg, datert [16] Sweco (2016), RIGBERG-R02-A01 E6 Ulsberg-Vindåsliene, Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan Tosettunnelen, datert [17] Sweco (2016), RIGBERG-R03-A01 E6 Ulsberg-Vindåsliene, Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan Berkåktunnelen, datert [18] Sweco (2016), RIGBERG-R04-A01 E6 Ulsberg-Vindåsliene, Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan Vindåslitunnelen, datert [19] Sweco (2015), RIG-R01 Geoteknisk datarapport E6 Ulsberg-Vindåsliene, datert [20] Sweco (2015), RIG-R02 Geoteknisk vurderingsrapport E6 Ulsberg- Vindåsliene, datert [21] Sweco (2018), RIG-R02 Detaljregulering for E6 Ulsberg-Vindåsliene, Ingeniørgeologisk rapport, Skjæringer i berg, datert Side 34 av 35

35 [22] Sweco (2018), R02 Detaljregulering for E6 Ulsberg-Vindåsliene, Konsekvensutredning naturmiljø, datert [23] Sweco (2018), R02 Detaljregulering for E6 Ulsberg-Vindåsliene, Konsekvensutredning naturmangfold, datert [24] Sweco civil AB (2015), Seismik E6 Ulsberg-Prestteigen uppdragsnummer , datert [25] Sweo (2015), RIG-R01 E6 Ulsberg-Vindåsliene Datarapport fra grunnundersøkelse, datert [26] Sweo civil AB (2015), RIG-R02 Prosjekt E6 Reguleringsplan, Vurderingsrapport: Ulsberg-Vindåsliene, datert [27] NGI (2015), Dok.nr R Identifisering og karakterisering av syredannnde bergarter Veileder for miljødirektoratet, datert Side 35 av 35

36 _RIGBERG_R01 Vedlegg 1 - Bilder Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg.plan Nye Veier Side 1 av 4 Bilde 1: Krysningspunkt med jernbanelinja ved profil sett mot nord og eksisterende jernbanetunnel (Toset søndre) Bilde 2: Krysningspunkt med jernbanelinja ved profil sett mot sør. Jernbanelinja går her langs tosidig skjæring i berg. Sweco

37 _RIGBERG_R01 Vedlegg 1 - Bilder Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg.plan Nye Veier Side 2 av 4 Bilde 3: Skjæring i berg sørøst for planlagt påhugg sør. Grovblokkig bergmasse oppsprukket etter tre markerte hovedsprekkesett. Bilde 4: Oversiktsbilde sett fra ca. profil 1400 og mot nord. Ca. plassering av trase er skissert med rød stiplet linje. Sweco

38 _RIGBERG_R01 Vedlegg 1 - Bilder Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg.plan Nye Veier Side 3 av 4 Bilde 5: Blotning langs skogsveg ca. ved profil Finkornet og grå siltstein. Bilde 6: Grovkornet og hvit og svart spettet bergart observert ca. 150 meter øst for profil Sweco

39 _RIGBERG_R01 Vedlegg 1 - Bilder Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg.plan Nye Veier Side 4 av 4 Bilde 7: Sett fra ca. profil 1950 mot sør og byggene ved nordre og søndre Toset. Bilde 8: Oversiktsbilde påhugg nord sett mot sør. Ca. plassering av påhugg er markert med rød ring Sweco

40 _RIGBERG_R01 Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg. plan Nye Veier Vedlegg 2a - Berggrunnskart NGU 1: Side 1 av Nordlig påhugg Grønnsten (vanligvis putelava) 2300 R=1675 A= , A=320 R=ì 2239, Grønne flysch sedimenter og tuffitter ,36 R=ì A= ,36 A=300 R= Grønnsten (vanligvis putelava) Grønn silt og gråvakke, udifferensiert (Krokstadsedimenter) Sørlig påhugg 553,47 553,47 R=1000 A= , Meters 463,47 A=3 R= 550 Kartverket, Geovekst og kommuner - Geodata AS Sweco

41 _RIGBERG_R01 Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg. plan Nye Veier Vedlegg 2b - Kvartærgeologisk kart NGU 1: Side 1 av Nordlig påhugg R=1675 A= , A=320 R=ì 2239, ,36 R=ì A= ,36 A=300 R= Morenemateriale, usammenhengende eller tynt dekke over berggrunnen Bart fjell Morenemateriale, usammenhengende eller tynt dekke over berggrunnen Sørlig påhugg 800 Morenemateriale, sammenhengende dekke, stedvis med stor mektighet 553,47 553,47 R=1000 A= , Meters 463,47 A=3 R= 550 Kartverket, Geovekst og kommuner - Geodata AS Sweco

42 _RIGBERG_R01 Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg. plan Nye Veier Vedlegg 2c - Aktsomhetsområder for skred NVE Side 1 av Nordlig påhugg R=1675 A= , A=320 R=ì 2239, ,36 R=ì A= ,36 A=300 R= Tegnforklaring Sørlig påhugg Steinsprang, løsneområde 850 Steinsprang, utløpsområde 800 Snøskred, utløpsområde 750 Snøskred, løsneområde Jord og flomskred ,47 553,47 R=1000 A= , Meters Skredhendelse 463,47 A=300 R=ì 550 Kartverket, Geovekst og kommuner - Geodata AS Sweco

43 R= 6 R= 00 ì R= ì 0 2, 41 0, A= 22 3 R= , , 3, A= 30 0 R= ì R= ì A= , 4, R= , 3, A= R= A= , , R= ì A= 30 0 A= 32 0 R= ì , ,8 9 A= 30 0 R= _RIGBERG_R01 Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg. plan Nye Veier Vedlegg 2d - Aktsomhetskart for Radon NGU Side 1 av 1 Nordlig påhugg Sørlig påhugg Tegnforklaring Radon-Aktsomhetsnivå 3 Særlig høy 2 Høy 1 Moderat til lav 0 Usikker Meters Sweco Kartverket, Geovekst og kommuner - Geodata AS

44 _RIGBERG_R01 Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg. plan Nye Veier Vedlegg 2e - Fjellskyggekart med lineamenter Side 1 av 1 Nordlig påhugg Sørlig påhugg Sweco Meters Kartverket, Geovekst og kommuner - Geodata AS

45 _RIGBERG_R01 Vedlegg 3 Rystelseskrav Toset Ulsbergtunnelen - Ingeniørgeologisk rapport til reg.plan Nye Veier Side 1 av 1 Sweco