Fyllingsdalen. Nordre Lyshovden, Bybanedepot i fjell. D01_015_rap _Geo_Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan depot_00001

Transkript

1 BYBANEN BT4 NTRUM - FYLLINGSDALEN Rapport Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplan depot Fyllingsdalen. Nordre Lyshovden, Bybanedepot i fjell D01_015_rap _Geo_ depot_00001 Revisjonshistorie Saksnr. (Bergen kommune) Oppdragsnummer Rev. Dato: Tekst: Laget av: Kontrollert av: Godkjent av: 01A Første leveranse NOERVI/ NOMARG NOTOYY NOWILH

2 Innhold 1. Innledning Bakgrunn og hensikt Geoteknisk kategori og prosjektering Beskrivelse av forskjæring, tunneler og bergrom Grunnlag Utførte undersøkelser Fakta Topografi og overdekning Kvartærgeologisk beskrivelse Bergartsbeskrivelse Bergmassebeskrivelse Bergspenninger og overdekning Omgivelser og hydrogeologi Tolkningsdel Stabilitet Sikringsbehov Sikringsmengder Borbarhet, sprengbarhet og egnethet som vegbyggingsmateriale Omgivelser og vibrasjonskrav Innlekkasjekrav og influensområde Anleggstekniske forhold Bemanning og oppfølging i anleggsperioden Referanser Vedlegg 1 Ingeniørgeologisk tegning (2 sider) 2 Sprekkeroser og stereogram (2 sider) 3 Aktsomhetskart Radon (1 side) 4 Grenseverdier for vertikal svingehastighet (1 side) Side 2 av 32

3 Geoteknisk kategori/konsekvens-/pålitelighetsklasse Konsekvens- Konsekvensklasse Geoteknisk kategori /pålitelighetsklasse Geoteknisk kategori 1 CC1/RC1 CC1 Geoteknisk kategori 2 CC2/RC2 CC2 Geoteknisk kategori 3 CC3/RC3 ev RC4 x CC3 Beskrivelse Liten konsekvens i form av tap av menneskeliv, og små eller utvesentlige økonomiske, sosiale eller miljømessige konsekvenser Middels stor konsekvens i form av tap av menneskeliv, betydelige økonomiske, sosiale eller miljømessige konsekvenser Stor konsekvens i form av tap av menneskeliv eller svært store økonomiske, sosiale eller miljømessige konsekvenser Geoteknisk Prosjekterende Oppdragsgiver Kategori/konsekvensklasse er fastsatt av Enhet/navn Signatur Dato Sweco Norge AS/Mari Nilsen Ervik og Margrete Øie Langåker Bergen kommune Kommentarer til valg av geoteknisk kategori/konsekvensklasse/pålitelighetsklasse Depotet ligger i Fyllingsdalen og er planlagt i forbindelse med Løvstakktunnelen. Det omfatter tilførselstunnel på ca. 500 m og 2 fjellhaller for oppstillingsplass, med mulighet for en tredje fjellhall. Det er planlagt 3 tverrforbindelser mellom fjellhallene. Bergoverdekningen varier fra meter og er lavest i påhuggsområdet. Det er registrert 9 lineamenter i terrenget over depotet som antas å representere svakhetssoner i grunnen. Bergmassen i området består hovedsakelig av granittisk gneis. Oppsprekkingsgraden er generelt middels i henhold til Q-systemet. Depotet går igjennom områder med «høy aktsomhet» for radon, noe som kan ha konsekvenser for bl.a. arbeidsmiljø og anvendelse av steinmateriale. I henhold til Statens vegvesens håndbok N500 [3] tilhører alle tunnelprosjekt i utgangspunktet geoteknisk kategori 3. Ved godt og forutsigbart berg kan geoteknisk kategori 2 benyttes for deler eller hele prosjektet. I dette tilfellet ligger påhuggsområdene i tettbebygd strøk og det er store utfordringer med liten bergoverdekning, bratt sideterreng og stedvis meget oppsprukket bergmasse. Fjellhallene i depotet har liten innbyrdes avstand og kryssområdet hvor depotet forbindes med Løvstakktunnelen har store tverrsnitt. For øvrig er depotet preget av markante svakhetssoner. Dette medfører et anlegg med høy kompleksitet og store utfordringer. Med vurderingen over lagt til grunn, vurderes depotet å høre til geoteknisk kategori 3, med behov for uavhengig eller utvidet kontroll i tillegg til kollegakontroll. Prosjekteringskontroll Grunnleggende kontroll (B) Enhet/Navn Signatur Dato Margrete Øie Langåker SWECO Norge AS Kollegakontroll (N) Mari Nilsen Ervik SWECO Norge AS Utvidet kollega-kontroll (U) Torbjørn Yri SWECO Norge AS Uavhengig kontroll (U) Godkjent Kontroll av prosjektering og utførelse Kontrollklasse Grunnleggende kontroll Prosjektering Kollegakontroll Kontrollform Uavh. eller utvidet kontroll Basis kontroll Utførelse Intern systematisk kontroll Uavhengig kontroll B (begrenset) kreves kreves ikke kreves ikke kreves kreves ikke kreves ikke N (normal) kreves kreves kreves ikke kreves kreves kreves ikke U (utvidet) kreves kreves kreves kreves kreves kreves

4 1. Innledning 1.1. Bakgrunn og hensikt Bybanens byggetrinn 4 vil gå fra Bergen sentrum, via Haukeland sykehus og videre til Fyllingsdalen. Prosjektet omfatter ca. 10 km med ny bybanelinje med 3 nye tunneler på til sammen ca. 5 km. Prosjektet er inndelt i 3 delstrekninger. Oversiktskart er vist i Figur 1. Figur 1: Oversiktskart over Bybanen byggetrinn 4. Linjen skal ikke gå helt til Spelhaugen slik kartet viser, men stopper ved Oasen. Depotet vil bygges i tilknytning til Løvstakktunnelen i Fyllingsdalen, se gul markering. Foreliggende ingeniørgeologiske rapport er utarbeidet til reguleringsplan i forbindelse med bygging av et depot i Fyllingsdalen. Entreprisen er en del av delstrekning 3 mellom Kristianborg og Fyllingsdalen. Depotet består av tilførselstunnel på ca. 500 m og 2 fjellhaller for oppstillingsplass (o_stb1_t og o_stb2_t), med mulighet for en tredje fjellhall (o_stb3_t). Se oversiktskart i Figur 2. Side 4 av 32

5 Figur 2: Oversiktskart over området for reguleringsplan til depot under bakken. Depotet ligger på vestsiden av fjellet Løvstakken i Fyllingsdalen. Oppsummert består depotet av følgende bergtekniske arbeider: Tilførselstunnel fra Løvstakken bybanetunnel bestående av kryss/triangel med to dobbeltsportunneler. De to tunnelene har tverrsnitt på hhv. T12,5 og T10,5 og går sammen i et kryss med største tverrsnitt på ca. 25 m. Videre er tilkomsttunnelen en T10,5 dobbeltsportunnel fram til et nytt større kryss med største spenn på ca. 19 m 2 fjellhaller som skal fungere som oppstillingsplasser for bybanen med lengde á ca. 130 m, bredde ca. 17 m og høyde ca. 8 m i normalprofil. I tillegg er det en fjellhall nord for disse, som er planlagt som en framtidig mulighet, med bredde ca. 12 m og lengde ca. 130 m. 3 tverrforbindelser mellom hallene med standard tunnelprofil T4 og lengde på ca. 12 m. Påhuggsflate til depot med bredde ca. 90 m og høyde ca. 15 m. Denne ingeniørgeologiske rapporten er inndelt i en faktadel og en tolkningsdel. Faktadelen består av en sammenstilling av tilgjengelig grunnlagsmateriale og utførte undersøkelser. I Tolkningsdelen beskrives vurderinger og tolkninger av ingeniørgeologiske og hydrogeologiske forhold knyttet til de bergtekniske arbeidene i prosjektet. Side 5 av 32

6 1.2. Geoteknisk kategori og prosjektering Eurokode 7 (NS-EN :2004+A1:2013+NA:2016) har vært veiledende prosjekteringsstandard siden 2010, og skal benyttes for dette prosjektet [1]. Skjema for valg av geoteknisk kategori i henhold til Eurokode 7 med kommentar/begrunnelser er vist i begynnelsen av rapporten. Geoteknisk kategori (GK) definerer blant annet omfang av geotekniske undersøkelser og kontroll av prosjektering og utførelse. Det finnes tre geotekniske kategorier med tilhørende kontrollnivå, hvor GK 3 har strengest kontrollnivå. GK velges ut fra vurdering av prosjektets pålitelighetsklasse og vanskelighetsgrad. I henhold til Statens vegvesens håndbok N500 [3] tilhører alle tunnelprosjekt i utgangspunktet geoteknisk kategori 3. Ved godt og forutsigbart berg kan geoteknisk kategori 2 benyttes for deler eller hele prosjektet. For depotet med tilførselstunnel vil store tverrsnitt, fjellhaller med liten innbyrdes avstand og kryssområder gi stabilitetsmessige utfordringer. Prosjektområdet er preget av mange svakhetssoner og stedvis forventes dårlig bergmassekvalitet. Påhuggsområdet har et bratt sideterreng og påhugget lengst mot sør har liten overdekning. Store deler av anlegget skal sprenges med nærhet til andre bygg og konstruksjoner. Geoteknisk kategori 3 er derfor valgt for prosjektet. Eurokode 7 anbefaler fire forskjellige prosjekteringsmetoder [1], [2]: 1. Geoteknisk prosjektering ved beregning. 2. Prosjektering ved konstruktive tiltak. 3. Prøvebelastning og modellprøving. 4. Observasjonsmetoden. For tilførselstunnel og depot er det valgt å utføre geoteknisk prosjektering ved beregning (numerisk modellering) for store tverrsnitt i kryssområder fra banetunnelen samt ved de to fjellhallene som har relativt liten innbyrdes avstand. I tillegg må det benyttes 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 [9]. Observasjonsmetoden går i prinsipp ut på at forutsetninger og utført prosjektering verifiseres ved målinger og iakttakelser under bygging. Side 6 av 32

7 1.3. Beskrivelse av forskjæring, tunneler og bergrom Forskjæring/påhuggsflate Påhugget for depotet ligger ca. 100 m nordøst for påhugg vest til Løvstakktunnelen i Fyllingsdalen. Figur 3 viser dagens situasjon for påhugget til depotet. Påhuggsflaten ligger i nord-sørlig retning. N Figur 3: Området for påhuggsflate depot, Fyllingsdalen. Det bratte sideterrenget i bakkant stiger på til kote 110. Det nordlige påhugget er planlagt direkte i den høye bergskråningen bak i bildet. Det sørlige påhugget er planlagt ca. 10 m lengre fram (vest) dersom det er tilstrekkelig bergoverdekning. Figur 4 viser servicebygg i front av fjellhallene slik det er planlagt etablert i senere entreprise. Påhugg for fjellhallen som er planlagt som en framtidig mulighet vil ligge nord for disse. Side 7 av 32

8 N Nordlig påhugg Sørlig påhugg Figur 4: Depot for bybanevogner som fjellanlegg. Servicebygg sett ovenfra (Norconsult 2018) [20]. Påhugget for den mulige framtidige fjellhallen vil ligge nord for servicebygget i figuren Tunneler og bergrom Det skal etableres tilførselstunnel fra banetunnel som avgreines fra banetunnelen i to løp ved hhv. ca. profil 7900 (fra øst) og 8155 (fra vest) (banetunnelens profilnummer). Etter ca. 75 m fra hver side, går avgreiningene over i egne tilførselstunnel til depot. De to tunnelene rommer dobbeltspor og har en bredde på ca m. Tunnelene sammenfaller til en felles tilførselstunnel, m etter avgreiningen fra banetunnelen. Største bredde i dette området er ca. 25 m. Tilførselstunnelen smalner deretter inn til en normal dobbeltsportunnel med bredde ca. 10 m. Etter ca. 235 m øker bredden fram til et kryss hvor tunnelen deler seg i to løp. Breddeutvidelsen skjer over en lengde på ca. 40 m og krysset før depothaller har maksimal bredde på ca. 19 m. Tilførselstunnelene fortsetter i ca. 85 m før full utvidelse til depothallene. De to fjellhallene som er planlagt bygd har bredde på ca. 17 m og lengde i fjell på ca. 130 m. Innbyrdes avstand mellom depothallene er ca. 12 m mellom teoretisk sprengningsprofil. Figur 5 viser en oversikt over depot med tilførselstunnel. Profil for depothallene er vist i Figur 6. Det skal etableres 3 tverrforbindelser mellom depothallene. Tverrforbindelsene følger tunnelprofil T4 etter Statens vegvesens standard [3]. Figur 5: Oversikt over tilførselstunnel og depothaller. Side 8 av 32

9 Figur 6: Depot i fjell for bybanevogner (Norconsult, 2018) [20] Grunnlag Følgende standarder og styrende dokumenter er lagt til grunn ved utarbeidelse av denne rapporten: Eurocode 7: Geoteknisk prosjektering NS-EN :2004+A1:2013+NA:2016 [1] Håndbok N500 Vegtunneler (2016) [3] Håndbok V520 Tunnelveiledning (2016) [4] NS 8141:2001 Veiledende grenseverdier for vibrasjoner fra sprengning på byggverk og tilhørende veiledning [13] Følgende grunnlag er benyttet i forberedelse av feltarbeid og som grunnlag til denne rapporten: Kartgrunnlag fra Norgeibilder.no, Norgei3D, Hoydedata.no og Norgeskart.no Berggrunnskart fra NGU, 1: Kvartærgeologisk kart fra NGU, 1: Skredhendelser og aktsomhetskart fra NGU/NVE Grunnvannsdatabasen GRANADA fra NGU Rapport for depot i fjell fra Norconsult [20] Dokumentasjon fra nærliggende anlegg Hovedvannforsyning til Bergen, Fjøsanger-Sikthaugen Tunnelbasseng, anbudsdokumenter [5]. Side 9 av 32

10 1.5. Utførte undersøkelser Grunnundersøkelser Totalsonderinger utført av Golder Associates i 2015, 2016 og 2017 for østlig og vestlig påhuggsområder til Løvstakktunnelen. Refraksjonsseismiske undersøkelser utført av Geophysix i 2016 ved påhugg øst og vest Løvstakktunnelen [6]. Det er ikke utført grunnundersøkelser spesielt i forbindelse med depotet. Påhugg vest ligger ca. 100 m fra påhugg vest til Løvstakktunnelen og grunnundersøkelser i forbindelse med påhugg vest er derfor relevante for depotet. Det er utført 2 refraksjonsseismiske profil og totalsonderinger i påhuggsområdet til påhugg vest og første del av traseen. En oversikt over grunnundersøkelsene som er utført er vist i Figur 7. Flermannsbolig Trafostasjon Figur 7: Oversikt over totalsonderinger og refraksjonsseismikk som er utført ved påhugg vest. Grønne merker er totalsonderinger og blå kryss/linjer er refraksjonsseismikk Ingeniørgeologisk feltkartlegging Med basis i foreliggende grunnlagsdata ble det foretatt befaring til prosjektområdet den 31. mai 2018 av ingeniørgeologene Mari Nilsen Ervik og Margrete Øie Langåker fra Sweco Norge AS. Det var oppholdsvær på befaringen og rundt 30 C. Ingeniørgeologiske registreringer er gjort i terrenget over tilkomsttunnel og fjellhallene og i vegskjæringer i berg langs eksisterende veger ved start og slutt av de planlagte tunnelene. Påhuggsområdene for Løvstakktunnelen og traseen over Løvstakktunnelen er befart ved tidligere anledninger siden BT4-prosjektets start i Side 10 av 32

11 2. Fakta 2.1. Topografi og overdekning Terrenget ved påhugget til depothallene stiger bratt med en vinkel på ca før det flater ut mot toppen av Nordre Lyshovden. Figur 8 viser et noe kupert terreng over tilførselstunnelen til depothallene som er preget av en del lineamenter. Lyshovden Nordre Lyshovden Figur 8: Oversiktsbilde som viser terrenget over depot med tilførselstunnel Kvartærgeologisk beskrivelse Kvartærgeologisk kart fra NGU tilsier at løsmassene i prosjektområdet stort sett består av bart fjell med tynt løsmassedekke og morenemateriale. Direkte over tunneltraseen er det hovedsakelig angitt bart fjell med tynt løsmassedekke. Dette beskrives som områder der løsmassedekke er usammenhengende, av ubetydelig mektighet eller mangler helt og blotter dermed grunnfjellet [7]. Øst for Nordre Lyshovden er det angitt et lite område med tynn morene, se Figur 9. Side 11 av 32

12 Figur 9: Løsmassekart fra NGU over depot [7]. NGUs løsmassekart viser bart fjell, stedvis tynt dekke i påhuggsområdet for depotet [7]. Ved befaring ble det registrert en gammel ur med mosegrodde blokker med størrelse ca. 1-5 m 3 nedenfor en bratt fjellskråning, se Figur 10. Det er generelt registrert lite til ingen bergblotninger direkte over traseen. Der tilføreselstunnelen tar av fra hovedtunnelen er det boret en grunnvannsbrønn i berg (F114) og en i løsmasser (F115), se Figur 11. Her viser boringene henholdsvis 7,5 m og 6 m med grus og stein over fjell. Side 12 av 32

13 Figur 10: Mosegrodde blokker nedenfor bratt bergvegg i påhuggsområdet for depotet. Påhugg vest Løvstakktunnelen NGUs løsmassekart viser bart fjell, stedvis tynt dekke for påhugg vest Løvstakktunnelen [7]. Resultatet fra totalsonderboringer og fjellkontrollboringer samt refraksjonsseismiske undersøkelser, viser en løsmasseoverdekning på 1-4 m i området Bergartsbeskrivelse Bergarten i prosjektområdet tilhører Øygardskomplekset som består av størknings- og sedimentære bergarter som ble omdannet under den kaledonske fjellkjededannelse. I følge berggrunnskartet fra NGU er det angitt granittisk gneis, rød, omdannet granitt for depotet [7]. Dette er en metamorf bergart. Granittisk gneis har en stripete struktur og består hovedsakelig av mineralene feltspat, kvarts og biotitt. Ved befaring ble det registrert en rødfarget granittisk gneis Radongass Radon er en radioaktiv gass som dannes naturlig i berggrunnen. Norges geologiske undersøkelse (NGU) har utarbeidet aktsomhetskart for radon, se vedlegg 3 [7]. Kartet viser at hovedandelen av depotet ligger i et område med høy aktsomhet for radon og en mindre del ligger i område med moderat til lav aktsomhet. Kartet er i utgangspunktet laget med tanke på radon i inneluft og baserer seg på data fra følgende nasjonale databaser: Innendørsmålinger av radon (Statens strålevern) Berggrunnsgeologi (NGU) Løsmassegeologi (NGU). Side 13 av 32

14 Aktsomhetskartet i vedlegg 3 gir en indikasjon på at bergartene i de aktuelle områdene kan avgi radongass som overskrider grenseverdiene angitt av Strålevernet for radon i inneluft Bergmassebeskrivelse Bergmassebeskrivelsen er basert på registreringer av bergblotninger over traseen og i vegskjæringer langs Dag Hammarskjoldsvei og C.J.Hambros vei samt lokalveier over traseen. Alle bergblotninger ligger i samme geologiske formasjon og består hovedsakelig av gneisbergarter Oppsprekking Basert på sprekkemålinger fra feltarbeid er det utarbeidet sprekkerose og stereogram for depotet i vedlegg 2. Bergmassens oppsprekking følger generelt fire hovedsprekkesett. I tillegg er det registrert sporadiske sprekker. Følgende sprekkesett er registrert: 1. N0-30 Ø/20-30 SØ 2. N10 V-N20 Ø/70-90 begge veier 3. N40-60 Ø/80 NV 4. N40-60 V/80-90 NØ og SV Sprekkeorienteringen varierer innenfor sprekkesettene da bergmassen folder seg. Foliasjonen er langs sprekkesett 1. Sprekkeavstanden varierer fra 0,2-0,5 m for sprekkesett 1 og 2 og 0,5-1 m for sprekkesett 3 og 4. I henhold til NGIs bergmasseklassifiseringssystem (Q-systemet) varierer oppsprekkingsfaktoren i området fra god (8-12 sprekker/m 3 ) til dårlig (20-27 sprekker/m 3 ), men er typisk middels (13-19 sprekker/m 3 ). Sprekkesett 2 og 3 er gjennomsettende og viser stor utholdenhet. Sprekkeflater varierer mellom å være plan-ru til bølget-glatt. Generelt er sprekkene åpne i overflaten og det er registrert lite sprekkefylling. I forbindelse med kartlegging for Løvstakktunnelen påhugg vest ble det registrert 4 hovedsprekkesett, tilsvarende sprekkesett 1-4 ovenfor hvor sprekkesett 1 følger foliasjonen [18] Svakhetssoner og sprekkesoner Terrenget i prosjektområdet har flere markerte søkk/forsenkninger som i geologiske termer omtales som lineamenter. Lineamenter representerer ofte svakheter i bergmassen. Mellom Kristianborg og Fyllingsdalen er lineamenter typisk orientert nord-sør og har lik orientering som sprekkesett 2. Fra befaring og studie av kartdataverktøy er det registrert flere lineamenter som krysser terrenget over depotet. Lineamentene er typisk orientert nord-sør og har lik orientering som sprekkesett 2. Markerte lineamenter, som antas å representere svakhetssoner som vil kunne inntreffe i fjellhaller og tilførselstunnel, er nummerert på ingeniørgeologisk tegning i vedlegg 1 og beskrevet i Tabell 1. Side 14 av 32

15 Tabell 1: Beskrivelse av lineamenter registrert ved befaring og fra kartdataverktøy som krysser depotet. Profilnummer for lineamenter utgående i terrenget over depot og tilførselstunnel er oppgitt og inndelt for nordligste (Depot nord) og sørligste (Depot sør) spor. Nr. Orientering Bredde Profil for lineamenters utgående i terrenget over: 1 N60 Ø/ m (< 5 m) Depot nord Depot sør Kommentar Depothall 2 N20 V/ m Depothall 3 N40 Ø/ m (>10 m) N20 V/90 (5-10 m) N10 Ø/90 (5-10 m) N10 Ø/90 (< 5 m) og N0 Ø/ m og N0-10 Ø/90 (< 5 m) N10-20 Ø/90 (5-10 m) 98 Svakhetssone 1-4 vil også krysse den tredje depothallen med tilførselstunnel, som er planlagt som en framtidig mulighet Bergspenninger og overdekning Bergspenninger er et resultat av gravitasjon, topografi, platetektonikk, residualspenninger og strukturbetingede spenninger. Generelle tegn på høye spenninger i dagen er dalsideparallell/overflateparallell oppsprekking [8]. Det er ikke registrert tydelige tegn til dalsideparallell/overflateparallell oppsprekking. Det er heller ikke informert om at det er registrert bergtrykksproblemer i eksisterende vanntunnel i prosjektområdet. Overdekning over tilførselstunnel til depot og depothaller varierer fra ca. 35 m til 110 m over heng og er, sett bort fra påhuggsområdene, lavest ved svakhetssone 5 ca. profil 340 for nordlig bane. I påhuggsområdet for depotet er bergoverdekningen hhv. ca. 15 m for nordlig påhugg og ca. 3 m for sørlig påhugg som er trukket lengre ut. Begrenset bergoverdekning kan føre til lave bergspenninger og dårlig innspenning av bergmassen. Dette kan også forekomme i svakhetssoner. Bergspenningsmålingene som er utført ved Haukeland stasjon indikerer at det opptrer større horisontalspenninger i området enn det rene gravitative spenninger skulle tilsi [21] Omgivelser og hydrogeologi Omgivelser Både tilførselstunnelen og deler av depothallene ligger under boligbebyggelsen på Lyshovden. I nærheten av påhuggsområdet ligger en trafostasjon og høyblokker med garasjebygg. Side 15 av 32

16 Skredfare I henhold til TEK 17 7 skal byggverk plasseres slik at det oppnås tilfredsstillende sikkerhet mot skade eller vesentlig ulempe fra naturpåkjenninger. Tiltak skal prosjekteres og utføres slik at byggverk, byggegrunn og tilstøtende terreng ikke utsettes for fare for skade eller vesentlig ulempe som følge av tiltaket. Det anslås at vibrasjoner fra sprengning kan påvirke nedfall av stein/blokker fra skjæringer inntil en avstand på 50 m (alle retninger). For depotet vil dette gjelde skjæring ved/bak trafostasjon og gangveg ovenfor trafostasjon. I tillegg kan det være skredfare i den bratte fjellskråningen over påhuggsområdet til depotet Hydrologi Det er verken observert bekker, myr eller tjern over depotet og tilførselstunnel Nærliggende brønner I følge den nasjonale grunnvannsdatabasen (GRANADA) er det ingen eksisterende brønner nær depotet og tilførselstunnel [7] Observasjonsbrønner og piezometere Det er installert piezometere og brønner for å overvåke grunnvannsstanden i forbindelse med bebyggelsen i begge endene av Løvstakktunnelen [18]. Målingene utføres både i løsmasser og i berg. Overvåkingspunktene nær depotet med tilførselstunnel, er vist i Tabell 2 og Figur 11. Tabell 2: Tabellen viser overvåkingspunkter for grunnvann nær depotet. Punktene er plassert både i løsmasser og i berg. Koordinatene er gitt i Euref 89 utm 32. Alle høyder er oppgitt i meter. Punkt Nord Øst Terrenghøyde F112 Hjalmar Brantingsvei F114 Lyshovden 150 F115 Lyshovden Oasen 3414 Dag Hammarskjöldsvei Rør over terreng , ,60 38,33 0, , ,31 99, , ,04 99,60 0 Kommentar , ,80 36,76 1,09 Ødelagt av anleggsarbeid Erstattet med rør 3448 Oasen Øst , ,20 37,80 1, Oasen Øst , ,44 35,94 29,04 Side 16 av 32

17 Figur 11: Oversikt over overvåkingspunkter for grunnvann ved depotet med tilførselstunnel. F114 og F115 er boret i forbindelse med Løvstakktunnelen. Observasjonspunkter (brønner og piezometere) i løsmasser Det er etablert en brønn i løsmasser (F115) ved Lyshovden (Figur 11). Brønnen er 6 m dyp og skal være etablert med 1 m sumprør og 2 m filter. I Fyllingsdalen er det etablert en brønn (F112) og tre piezometere (punkt 3220, 3414 og 3448) ved tunnelpåhugget. Punkt 3220 ble ødelagt i forbindelse med anleggsarbeidene 5. april 2018 og er erstattet av punkt Brønnene er installert av Golder med hjelp fra Vestnorsk brønnboring. Samtlige brønner skal være 63 mm miljøbrønner. Brønnene skal i hovedsak være satt til fjell med 1 m sumprør i bunnen og deretter 2 m filter. Observasjonsbrønner i berg Punkt F114 er forsøkt plassert i en antatt svakhetssone. Brønnen er etablert med fôringsrør gjennom løsmassene og minst 1,5 m ned i fjell. Det skal være tettet mellom berg og fôringsrør slik at det er helt (100 %) tett. Brønndiameter i fjell er 140 mm. Side 17 av 32

18 3. Tolkningsdel 3.1. Stabilitet Tolkning av bergmassekvaliteten langs planlagt trase er basert på observasjoner av bergblotninger over traseen, grunnlagsdata og grunnundersøkelser. Det forventes flere svakhetssoner med varierende mektighet i prosjektområdet. Det kan være sprekke-/svakhetssoner, sprekkeretninger og bergartstyper som vil opptre i depotet som ikke har vært mulig å observere ved overflatekartlegging Påhugg depot Påhuggsområdet for depotet ligger i et skogsområde i foten av en kolle, Nordre Lyshovden. Det er mange større mosegrodde blokker i området som gjør terrenget ulendt og det antas at dette er en gammel ur. Det er vanskelig å skille fjellblotninger fra større blokker. Siden det ikke er utført nærmere grunnundersøkelser, er det usikkert om det sørlige påhugget kan trekkes lengre ut (nærmere Dag Hammarskjölds vei) enn det nordlige. Det nordlige påhugget er plassert i den bratte fjellsiden. Dersom det er blokker og ikke fjellblotninger som er registrert i den sørlige delen, kan det resultere i at det sørlige påhugget også må plasseres i den bratte fjellveggen. Overdekningen over tunnelpåhugg sør vil være ca. 3 m og over nordlige påhugg ca. 15 m. Den bratte fjellveggen/fjellskråningen over påhuggene består stort sett av kompetent bergmasse med relativt få, men gjennomsettende sprekker, se bilde til venstre i Figur 12. Nederst i bergveggen er det registrert områder med tettere oppsprekking, se bilde til høyre i Figur 12. Dominerende sprekkesett er et subvertikalt sprekkesett (sprekkesett 2), et subhorisontalt (sprekkesett 1), samt et vertikalt sprekkesett som skjærer disse. Alle har noe varierende fall. Disse danner delvis avløste store flak, med typisk størrelse på m 2 og tykkelse 0,2-0,7 m. Det er ikke registrert ferske nedfall i ura. Figur 12: Bildet til venstre viser bergmasse med få gjennomsettende sprekker og bildet til høyre viser en bergmasse som er tettere oppsprukket over påhuggsområdet Tunnel utenom svakhetssoner Oppsprekkingsgraden i bergmassen varierer fra god til dårlig, ca sprekker/m 3. Det er registrert 4 hovedsprekkesett i tillegg til sporadiske sprekker. Oppsprekking forekommer langs foliasjonen til bergarten, med varierende strøk/fall N0-30 Ø/20-30 Ø, og etter flere steile til vertikale sprekkesett (fall ). Sprekkesettene krysser tunnelen med forskjellige vinkler da tunnelen svinger seg. Det kan forventes utglidning og kileutfall både i heng og vegger. Det er registrert granittisk gneis i prosjektområde. Bergmassen har gjennomsettende sprekker og det kan forventes at sprekkene er åpne i dypet. Dette samsvarer med observasjoner fra eksisterende Side 18 av 32

19 vanntunnel i området hvor sprekker generelt var gjennomgående åpne. Det ble registrert sprekkefylling av leire i vanntunnelen [5] Svakhetssoner Det er registrert 9 lineamenter i terrenget over depotet. Disse er inntegnet i ingeniørgeologisk tegning i vedlegg 1 med tilsynelatende fall og mektighet. 1 stk har antatt bredde > 10 m 5 stk har antatt bredde 5-10 m 3 stk har antatt bredde < 5 m Forkastninger, foldninger, intrusjoner osv. medfører at sprekke- og svakhetssoner kan inntreffe andre steder og med en annen mektighet enn forutsatt basert på observasjoner på overflaten. I bergmasse med høy oppsprekking eller dårlig stabilitet kan det inntreffe bore- og ladevansker. Boreog ladevansker gjelder spesielt under forhold med leire og mye vann. Dette kan forekomme i forbindelse med eventuelle svakhetssoner i tunnelen. Hovedsakelig krysser svakhetssoner tunneltraseen med høy vinkel som er gunstig da svakhetssoner trolig ikke vil følge tunnelen over lengre strekninger, utenom svakhetssone 7 som ligger parallelt vestlig avgreining fra Løvstakktunnelen Depothaller og kryss, numerisk modellering i RS3 Det er utført numeriske modellberegninger og analyser av stabilitetsforhold for to områder i forbindelse med depotet [22]. Modelleringen er gjort i programmet RS3 v.2.0 (Rocscience) som er et 3D-beregningsprogram. Depothallen som er planlagt som en framtidig mulighet er ikke tatt med i modelleringen. Den ene modellen omfatter de to depothallene samt krysset for adkomsten til disse, se Figur 13. Den andre modellen omfatter krysset mellom tilførselstunnel til depot og hovedsporet i Løvstakktunnelen, se Figur 14. 8,8m 16,8m 90m 19,0m Figur 13: Utforming av depothallene. Kryssende svakhetssoner er vist med grønt. Side 19 av 32

20 9,3m 7,6m 27,5m 57m 9,9m Figur 14: Utforming av krysset i Løvstakktunnelen. Kryssende svakhetssoner er vist med grønt. Svakhetssonene som er registrert fra befaringer og kartstudier er lagt inn i modellen der disse antas å krysse bergrommene, se Figur 13 og 14. Bergmassen er hovedsakelig modellert med GSI-verdi (Geological Strength Index) på 60-70, mens svakhetssonene er modellert med GSI på 25. Valg av inngangsparametere har stor betydning for resultatene. For nærmere beskrivelse av inngangsparameterne vises det til utarbeidet notat [22]. Modellen er forenklet i den grad at hele volumet tas ut samtidig, da det ikke er praktisk mulig å modellere salve for salve. Det er lagt inn bergsikring i modellen. Bergsikringsopplegget er basert på hallenes geometri og antatt bergmassekvalitet i henhold til Q-systemet [9] og Statens vegvesens håndbok N500 Vegtunneler [3]. Modellene indikerer at områdene utenfor svakhetssonene har god stabilitet. Det oppstår kun små deformasjoner og noen få brudd på konturen i nærheten av svakhetssoner. For å forenkle modellene er det derfor ikke valgt å modellere sikring i områdene utenfor svakhetssoner. I praksis vil sikring her fungere for å hindre blokknedfall eller mindre nedfall. Slike stabilitetsproblemer kan ikke modelleres i RS3, da programmet antar at bergmassen er et kontinuerlig medium uten sprekker. Derfor vil ikke bergsikring være avgjørende for å sikre stabiliteten i slike områder i denne type numerisk analyse. Dimensjonering av sikring er utført med utgangspunkt i sikringsklasse V for svakhetssoner [3]. Modellert bergsikring for svakhetssonene er følgende: Haller og tverrsnittsutvidelser: - Fullt innstøpte bolter 5 m c/c 1 m i heng og vegger - Sprøytebetong 25 cm i heng og vegger - Dobbeltarmerte sprøytebetongbuer c/c 1,5 m Tunneler: - Fullt innstøpte bolter 4 m c/c 1m i heng og vegger - Sprøytebetong 20 cm i heng og vegger - Dobbeltarmerte sprøytebetongbuer c/c 1,5 m Sikringen for svakhetssonene er modellert slik at den fortsetter litt inn i sideberget. Side 20 av 32

21 N σ h Figur 15: Total deformasjon (mm). Øverst: Tunneler mot depothallene. Nederst: krysset i Løvstakktunnelen. Figur 15 viser hovedsakelig at de største deformasjonene oppstår i forbindelse med svakhetssoner. Hvor svakhetssonene skjærer tunnelene vil ha svært mye å si for stabiliteten. I modellen som har blitt analysert skjærer svakhetssone 7 tunnelen over et langt område. Dette vil potensielt kunne føre til store stabilitetsproblemer, se rødt område nederst i Figur 15. Bruddutviklingen er også større i tilknytning til svakhetssonene enn utenfor. Det oppstår noe brudd i berget utenfor svakhetssonene, men dette er først og fremst på konturen i veggene (brudd fortsetter ikke inn i bergmassen). Bruddutviklingen ser også ut til å bli påvirket av tunnelaksens orientering i forhold til bergspenningene. Det er større bruddutvikling der største hovedspenning (σ H) står vinkelrett på tunnelaksen. Utenom svakhetssonene ser stabiliteten ut til å være god, både i hallene og tunnelene. Selv uten bergsikring er det svært lite brudd og små deformasjoner. Dette er på grunn av de store horisontalspenningene. Disse gir god innspenning i hengen. Modellen viser at avstanden mellom hallene ser ut til å være tilstrekkelig til at det blir stående igjen en kraftig «pilar» med intakt berg mellom hallene som sørger for god stabilitet. Bruddutviklingen går ikke så langt inn at det blir brudd i hele denne «pilaren». Selv i svakhetssonene står det igjen en sone der det ikke har oppstått brudd. De største stabilitetsproblemene i krysset i Løvstakktunnelen ser ut til å være i sammenheng med tverrsnittsutvidelsene. Her viser resultatene en større bruddutvikling, både i bolter og i bergmassen. Det er også større stabilitetsproblemer i områder der tunnelaksen står vinkelrett på største hovedspenning. σ H Side 21 av 32

22 Numeriske analyser baserer seg på matematiske ligninger. Programmet gjør en rekke forenklinger og antagelser for å kunne beskrive den aktuelle situasjonen. Dette vil være knyttet til bergmasse, bergspenninger, bergsikring osv. Det vil derfor alltid være knyttet usikkerhet til resultatene fra en slik modell. De utførte analysene er derfor kun veiledende, og et supplement til andre ingeniørgeologiske vurderinger Bergspenninger og overdekning Det kan forventes lav innspenning av bergmassen de første m av tunnelen ved påhugget. Lav innspenning kommer av liten overdekning og at dagbergsonen erfaringsmessig er mer utsatt for forvitring og dermed har fått sine mekaniske egenskaper endret. Dagbergsonen er av den grunn normalt svakere enn den underliggende bergmassen. Det er ikke observert tegn til høye spenninger i bergmassen i prosjektområdet. Fjelloverdekningen til tunnelen er på det meste ca. 110 m, noe som vurderes som moderat. Det forventes derfor normale spenningsforhold langs tunneltraseen utenom påhuggsområder og svakhetssoner. Det er ikke utført bergspenningsmålinger i området ved depothallene, men i forbindelse med planleggingen av undergrunnsstasjonen ved Haukeland universitetssykehus er det utført hydrauliske splittetester [21]. Depothallene og tilførselstunnelen ligger under 5 km fra Haukeland. Det er antatt at målingene ved Haukeland gir et godt bilde av de regionale spenningene i området. De samme forholdstallene mellom horisontale og vertikale spenninger er derfor benyttet som input i RS3- modellen Fordeling i bergmasseklasser Med basis i kartlegging og vurderinger er det utarbeidet et grovt anslag på forventet fordeling av bergmasseklasser for depot med tilførselstunnel i Tabell 3, i henhold til Q-systemet [9]. Ved påhugg til depotet er Q-verdien antatt 0,01-0,1. Tunnel utenom svakhetssoner har antatt Q-verdi I kjernen av svakhetssoner er antatt bergmasseklasse F og G. Erfaringsmessig er det en gradvis overgang fra svakhetssoner til godt berg. Det påpekes at beregnet Q-verdi med bakgrunn i observasjoner i dagen ofte kan avvike fra beregnede Q-verdier i tunnelen under driving. Eksempelvis er berg i dagen generelt mer eksponert for vann og frost som bidrar til å øke forvitringsprosessen og vaske ut eventuell sprekkefylling. Det vurderes derfor å være relativ stor usikkerhet i de antatte Q-verdiene. Tabell 3: Grovt anslag på forventet fordeling av bergmasse- og sikringsklasse i depot med tilførselstunnel. Bergmasseklasse i henhold til HB N500 [3] Q-verdi Sikringsklasse Depothaller med tilførselstunnel [%] A/B I 2 C 4-10 II 13 D 1-4 III 46 E 0,1-1 IV 26 F 0,01-0,1 V 14 G <0,01 VI 2 Side 22 av 32

23 3.2. Sikringsbehov Q-systemet er utviklet av NGI for klassifisering av oppsprukken bergmasse og dimensjonering av sikring i tunneler og bergrom [9]. Dette er benyttet som grunnlag for dimensjonering av sikringstiltak Påhugg depot Før etablering av påhugg må det fjernes masser i form av skogrydding, løsmasseavdekking, blokkdemolering og sprengning. I bergveggen der påhugg nord skal etableres er det større flak som bør sikres med bolter. Det kan bli nødvendig med sikring ved hjelp av arbeid i tau. Det kan bli behov for noe sikringsnett over påhugg der det er tettere oppsprukket. Dette må vurderes underveis i arbeidet. Nordlig påhugg skal etableres direkte i den høye bergveggen. De første meterne av tunnelen vil bestå av dagfjell med svakere bergmasse enn det som forventes lengre inn. Det kan derfor bli behov for å dele opp salver eller ha kortere salver i begynnelsen av tunnelen, og det kan også bli behov for tyngre sikring i starten. Det vil oppnås rask god bergoverdekning og det antas derfor at behovet for tung sikring er begrenset. Sørlig påhugg skal etableres ca. 10 m lengre vest og 12 m lengre sør i forhold til nordlig påhugg, altså nærmere Dag Hammarskjölds vei. Påhugget vil ha begrenset bergoverdekning fram til bergveggen og det må påregnes tung sikring i form av forbolting og sprøytebetongbuer fram til bergoverdekningen er større. Det vil bli behov for korte og delte salver den første strekningen Svakhetssoner Det er knyttet usikkerheter til svakhetssonenes forløp og mektighet i tunnelnivå. Derfor er det vurdert behov for systematisk sonderboring i begge tunnelene. Ved systematisk sonderboring bør sonderborhullene overlappes med 5-10 meter. Det er antatt behov for 2 borhull per omgang. Dersom det registreres lekkasje kan dette indikere en vannførende svakhetssone og antall borhull bør suppleres til en eventuell sone er passert. Der tunnelen krysser svakhetssoner må det påregnes behov for økt sikringsomfang ved bruk av for eksempel forbolting, reduserte salvelengder og sikring med sprøytebetongbuer. Utvidelse av teoretisk sprengningsprofil kan i slike tilfeller bli aktuelt for å få nok plass til å kunne etablere nødvendig sikring. Behovet for injeksjon forventes å være mest aktuelt i forbindelse med driving gjennom svakhetssoner. Hvis det påtreffes leirsoner under driving, bør det utføres laboratorietester for å undersøke leirens egenskaper som svelletrykk o.l. Aktuelle sikringsmetoder er da sprøytebetongbuer eller sikringsstøp i henhold til Håndbok N500 [3]. I soner med svellende leire bør det vurderes om det skal monteres utstyr for å måle eventuelle deformasjoner Depothaller og tilførselstunnel til depot Slik som beskrevet for svakhetssonene for øvrig er det knyttet usikkerheter til sonenes forløp på tunnelnivå også i depothallene og tilførselstunnelen. Det vil derfor følges samme prosedyre for sonderboring her som for de andre tunnelene. Sprøytebetong skal påføres fra såle til såle over hele tunnelprofilet. Minste gjennomsnittlige tykkelse for sprøytebetongen er 80 mm. I RS3-modellen ble det lagt inn dobbeltarmerte sprøytebetongbuer og sikring for øvrig i svakhetssonene som nevnt i kap Det ble registrert brudd i bergmassen og boltene i enkelte av de antatte svakhetssonene. Bruddutviklingen i bergmassen viser at 4-5 m lange bolter vil være tilstrekkelig boltelengde for å få forankring i godt berg. Side 23 av 32

24 I modellen er all bergmasse tatt ut og sikring installert i en omgang. I virkeligheten vil bergmassen tas ut stegvis og bergmassen vil ha tid til å deformere seg noe før sikringen installeres. Dette vil føre til at påkjenningen på sikringen sannsynligvis vil bli mindre. Resultatet fra modelleringen er konservativt. Det må likevel vurderes behov for økt sikring i svakhetssonene i form av tettere boltemønster og bolter med større kapasitet. Det skal normalt benyttes fullt innstøpte bolter eller kombinasjonsbolter som ettergyses til permanentsikring. Ved bergspenningsproblemer kan det være behov for limte endeforankrede bolter (polyester) og ved svært oppsprukkede soner kan det være behov for selvborede stag. Eventuelle deformasjonsmålinger vurderes fortløpende under driving i de deler av tunnelene hvor svakhetssoner krysser bergrom med stort spenn, som f.eks. kryssutvidelser og depothaller. Behovet vurderes av ingeniørgeolog basert på kartlegging av bergmassekvalitet Vann- og frostsikring I følge bybanens tekniske regelverk skal tunnelene ha en kledning som hindrer vanndrypp og isdannelse i tunnelene [10]. Vannavskjermning skal forhindre vanndrypp på skinnegang og tekniske installasjoner. Lekkasjer i vegger og heng skal samles opp ved at det monteres en vanntett avskjerming som fører vannet ned til grøft og frostfritt ut av tunnelen via drenssystemet. Over gitte frostmengder skal avskjermingen/hvelvet isoleres [3], [11]. Tilførselstunnel og kryss fram til depothallene skal vannsikres. Det er valgt å benytte en løsning med tunnelduk som vannavskjerming. Dette er benyttet i tidligere byggetrinn av Bybanen. Vannsikring av depothallene beskrives i entreprise D31. Frostisolasjon for vann- og frostsikringshvelv skal dimensjoneres etter F 10 (h C). Frostmengde F 10 for Bergen er 2000 h C [12]. Duken må også ha branngodkjenning i hht. gjeldende krav. Det skal det monteres inspeksjonsluker med ca. 200 m mellomrom og ved GVUL fastmerker. Ved svakhetssoner der det er behov for senere inspeksjon må det også monteres inspeksjonsluker Sikringsmengder Depothaller og tilførselstunnel Estimerte sikringsmengder for depothaller og tilførselstunnel er gitt i Tabell 4. Estimatet er basert på forventet fordeling av bergmasse- og sikringsklasser i Tabell 3. Sikringsmengder er beregnet i henhold til tabell 6.1 i håndbok N500 [3]. Det er stor variasjon i tverrsnitt langs traseen, fra T4 til T20. Dette er tatt med i beregningene. Tabell 4: Sammenstilling av estimerte sikringsmengder for 2 depothaller med tilførselstunnel. Sikringstiltak Sikringsbolter (lengde 2,4 m til 8 m) [stk] 8800 Sprøytebetong E700 og E1000 [m 3 ] 4300 Forbolter (lengde 6 m og 8 m) [stk] 6700 Armerte sprøytebetongbuer [stk] 160 Vann og frostsikring (tunnelduk) [m 2 ] (ekskl. depothaller) Estimerte mengder Det er ikke beregnet sikringsmengder for den tredje depothallen som er planlagt som en framtidig mulighet. Side 24 av 32

25 Påhuggsflate Et grovt sikringsestimat for påhuggsflata er gitt i Tabell 5. Omfanget er usikkert, da størrelsen og utformingen av påhuggsflata ikke er endelig bestemt. Tabell 5: Sammenstilling av estimerte sikringsmengder for depot med tilførselstunnel. Sikringstiltak Sikringsbolter (lengde 3 m til 6 m) [stk] 250 Selvborede stag (lengde 6 m og 9 m) [stk] 30 Nett [m 2 ] 200 Festebolter for bånd og nett (lengde 0,8 til 1 m) [stk] 50 Vertikale forbolter (lengde 4 m til 8 m) [stk] 20 Sprøytebetong E1000 [m 3 ] 100 Estimerte mengder 3.4. Borbarhet, sprengbarhet og egnethet som vegbyggingsmateriale Borbarhet og sprengbarhet Bergmassens borbarhet og sprengbarhet kan variere betydelig fra bergart til bergart og i tillegg innenfor samme bergartstype. I bergmasse med høy oppsprekking eller dårlig stabilitet kan det inntreffe bore- og ladevansker. Bore- og ladevansker gjelder spesielt under forhold med leire og mye vann. Dette kan forekomme i forbindelse med eventuelle svakhetssoner i tunnelen og i påhuggsområder. I tunnelen utenom svakhetssoner kan det være mindre variasjoner i bergmassen langs tunneltraseen med hensyn til mekaniske egenskaper og mineralinnhold. Granittisk gneis kan erfaringsmessig bestå av en stor andel kvarts. Innhold av harde og slitende mineraler som kvarts vil ha stor innvirkning på borbarhet [8]. Det presiseres at dette ikke nødvendigvis er representativt for hele prosjektområdet, da bergarten langs haller og tilførselstunnel kan variere. Sprengbarheten kan også variere betydelig fra bergart til bergart hvor primær oppsprekkingsgrad, bergartsstyrke og grad av anisotropi vil ha en vesentlig innvirkning. Borenøyaktigheten, bergspenninger og eventuelle småfoldinger vil også påvirke sprengbarheten. Småfolding i bergmassen er registrert ved befaring og kan generelt gi dårligere sprengbarhet. Dersom det skulle forekomme høye bergspenninger kan det føre til at en salve bryter over det normale [8] Anvendelse av steinmateriale Det er ikke utført tester av bergmassen for vurdering av anvendelse av steinmateriale. Gneis har typisk høy tetthet og trykkfasthet. Dette er egenskaper som normalt er fordelaktig med tanke på videre anvendelse av steinmateriale. Lokalt innhold av glimmer og amfibol vil kunne redusere egnetheten. Det er registrert en meget oppsprukket og forvitret bergmasse i deler av området. Det anbefales derfor at det utføres laboratorietester for å vurdere type anvendelse. I Hb N200 [12] er det angitt krav til mekaniske egenskaper for tilslag til dekker, bærelag og forsterkningslag for veger ved ulik ÅDT [12]. For vurdering av egnethet som vegbyggingsmateriale anbefales følgende laboratorietester. Flisighetsindeks (kornform). Micro-Deval koeffisient (motstandsevne mot slitasje). Los Angels-verdi (motstandsevne mot nedknusing). Side 25 av 32

26 Bergmassen inneholder uran og radium som kan medføre spesielle restriksjoner ved anvendelse. Innholdet av uran og radium er ikke et problem ved utfylling i for eksempel Store Lundgårdsvann. Derimot må det fortas måling av uraninnholdet om massene skal brukes som pukk i byggeprosjekter der radongass kan være en utfordring, for eksempel rundt eller under bygninger. Det er sendt bergartsprøver til analyse hos Eurofins for kjemisk bestemmelse av uran og måling av radonekshalasjon (radonavgivelse). Resultatene med vurdering og anbefalinger er presentert i eget notat [19]. Måleresultatene viser at det må følges opp med radonmålinger. Ved prosjektering av depothallene, må det tas hensyn til radon både i anleggs- og driftsfasen. Basert på depothallenes utforming må det vurderes behov både for radonduk og lufting for å tilfredsstille arbeidstilsynets krav til radon i inneluft Omgivelser og vibrasjonskrav I forbindelse med sprengningsarbeider vil det oppstå sprengningsinduserte vibrasjoner og støt som kan påvirke nærliggende byggverk og infrastruktur. Vibrasjoner og støt fra arbeidene skal ikke overskride grenseverdier bestemt av kravene i NS8141:2001. Influensområdet for sprengningsinduserte vibrasjoner er ofte definert som 100 m for bygninger fundamentert på løsmasse og 50 m for bygninger fundamentert på berg. Det bør gjøres tilstandsvurdering av bygningene i influensområdet før sprengningsarbeidene starter. NS 8141:2001 anbefaler at det foretas besiktigelse av bygninger innenfor en grense på 50 m for byggverk fundamentert på berg og 100 m for byggverk fundamentert på løsmasse [13]. Figur 16 angir bebyggelse som er innenfor en influenssone på 100 m fra sprengningsstedet depotet. Beregnede grenseverdier for vertikal svingehastighet for bygg innenfor influenssonen er gitt i vedlegg 4. Side 26 av 32

27 Figur 16: Bebyggelse innenfor 100 m fra sprengningsstedet for depot er markert med blå farge. Fundamenteringsforholdene har stor betydning for grenseverdiene. Dette er årsaken til at for eksempel den beskrevne høyblokka, lavblokka og området på Lyshovden har relativt lave verdier. Flermannsboligen (Torgny Segerstedts veg 169) har også lavere verdi enn ellers i området pga. fundamenteringsforholdene. Verdiene for fundamenteringsforhold og byggverkstype er antatte verdier. Dersom det kommer fram opplysninger om andre inngangsparametere enn det som er antatte, må grenseverdiene for vertikal svingehastighet revideres. Det anbefales at rystelsesmålere monteres på et representativt utvalg av byggene opplistet i tabellene i vedlegg 6. Plan for oppfølging av rystelseskrav og bygningsbesiktigelse må planlegges og utføres før tunnelarbeidene starter. Måleren festes til fundamentet eller til bærende konstruksjoner nær fundamentet [13]. Tiltak for å redusere rystelsene vil være reduserte salvelengder, oppdeling av salver på stuff og reduserte ladninger per tennerintervall ved å benytte flere tennere og/eller flere hull. Påhuggene ligger i og i nærheten av en naturlig bratt fjellskråning. Det må utføres befaring av området for å vurdere om det er nødvendig med sikring av sideterrenget før påhuggene etableres. Side 27 av 32

28 3.6. Innlekkasjekrav og influensområde Tunneldrivingen kan påvirke grunnvannstanden i grunnen over tunnelen. Avhengig av type grunn, sårbar fauna, brønner og nærliggende bygg vil det fastsettes et innlekkasjekrav for å redusere sannsynligheten for endringer som vil kunne føre til skade. Det er ikke observert vannreservoarer direkte over tunnelen, så en eventuell lekkasje vil sannsynligvis avta i trykk og omfang over tid og variere med nedbørsmengde. Det er observert flere markerte svakhetssoner i forbindelse med depotet og tilførselstunnel. Disse sonene kan ha høyt vanntrykk og skape drive- og stabilitetsmessige problemer. I det følgende vurderes influensområdet for grunnvannssenking og innlekkasjekrav Influensområde Influensavstand er avhengig av innlekkasjekrav, topografi, type løsmasser og berggrunn. I henhold til NFF håndbok nr. 6 vil en innlekkasje i tunnelen lik 20 l/min/100 meter ha et potensielt influensområde på m [14]. 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 [15]. Depot med tilførselstunnel i tilknytning til Løvstakktunnelen ligger i et begrenset område og det er derfor valgt å ikke differensiere mellom ulike deler av strekningen. Influenssonen settes til ca. 300 m til hver side for depotet og tilførselstunnel Innlekkasjekrav Konsekvenser av innlekkasje som er av mest betydning for et tunnel-/berganlegg med tanke på det ytre miljøet er [15]: 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. Innlekkasjekrav for depotet er satt ut fra erfaringstall og justert basert på geotekniske vurderinger for bebyggelsen over depotet og vurdering av naturmangfold over tunnelen. Bergarten i området er hovedsakelig gneis i form av granittisk gneis. Dette er en tett, lite permeabel bergart og eventuelle lekkasjer forventes derfor i hovedsak å være knyttet til sprekker og sprekkesystemer i bergmassen. Permeabiliteten til sprekkene vil videre være avhengig av utholdenhet, størrelse og eventuell sprekkefylling. Det ble ved driving av tunnelen for hovedvannforsyningen til Bergen kommune observert svelleleire i flere sprekker/svakhetssoner. Svakhetssoner > 10 m vurderes å ha størst potensiale for innlekkasje, se ingeniørgeologisk tegning i vedlegg 1. Depotet og tilførselstunnelen ligger i stor grad under eksisterende bebyggelse der fundamenteringsforholdene og løsmassemektigheten er ukjent. Innlekkasjekravet til depothaller er satt til 2,5 l/min/100 m per hall. For tilførselstunnelen til depotet er innlekkasjekravet satt til 5 l/min/100 m og der tunnelen går over i to tunnelløp blir innlekkasjekravet 2,5 l/min/100 m per tunnelløp. Deler tilførselstunnel til depotet sammenfaller med Løvstakktunnelen og innlekkasjekrav for Løvstakktunnelen er gjeldene [18]. Det er ikke registrert noen drikkevannsbrønner eller energibrønner innenfor depotets og tilløpstunnelens antatte influenssone. Side 28 av 32

29 Registrert vanninntrenging på stuff i salveborehull og i eventuelle sonderboringshull legges til grunn ved vurdering av behov for injeksjon. Injeksjonsbehov vurderes fortløpende under tunneldrivingen. Når tunnelen er ferdigstilt og satt i drift vil den gjennomgående vann- og frostsikringen sørge for at det ikke drypper på vegbanen/sporet og at vannet ledes kontrollert ned til grøft Målinger av grunnvannstanden Vannstanden i observasjonspunktene knyttet til bybaneutbyggingen leses hovedsakelig av en gang hver uke. Noen observasjonspunkter har i løpet av 2018 fått fjernavlesning. Bybanen utbygging har ansvar for avlesningene og data gjøres fortløpende tilgjengelig på nett. En oppsummering av måleresultatene (maks, min og variasjon) for punktene i Fyllingsdalen er vist i Tabell 6. I Fyllingsdalen i punkt 3220 ved høyblokka, er grunnvannstanden målt i perioden til Målingene viser en relativt stabil vannstand med en variasjon på ca. 0,7 m. I punktene F112 og 3414 er vannstanden målt første gang i juni Vannstanden i punkt F112 tilsvarer vannstanden i punkt Dette er naturlig da målepunktene er plassert like ved hverandre. Det naturlige vannspeilet heller svakt fra nord (3220) mot sør (F112). Punkt 3220 ble erstattet med punkt 3448 fra Vannstanden i piezometeret har siden målestart variert med 0,1 m og vannstanden ligger på ca. kote 34,65. Vannstanden i punkt 3414 varierer med ca. 0,8 m i løpet av måleperioden. Vannstanden i punkt 3448 Oasen er målt fra og er etablert for å erstatte punkt 3220 som ble ødelagt på grunn av anleggsarbeidene i overgangen mars/april. Vannstanden i punkt 3448 er lavere enn for punkt Dette skyldes antagelig anleggsarbeidene i området. Brønnene F114 og F115 er etablert ved bebyggelsen på Lyshovden. Vannstanden i brønnene er målt henholdsvis siden og Vannstanden i begge brønnene varierer med ca. 0,5 m. I F114 ligger grunnvannet ca. 0,1 m under terreng, mens i F115 ligger vannstanden ca. 1,4 m under terrengnivå. Størst vanntrykk blir målt i borebrønnen i fjell. Tabell 6: oversikt over vannstandsmålingene i observasjonspunktene ved Fyllingsdalen som er eller kan være relevante for depotet i Løvstakktunnelen. Målt vannstand og terrenghøyde er gitt som m.o.h. Siste måleverdi er fra Kun brønner/piezometere der vannstanden er målt er tatt med i tabellen. Se Figur 11 for lokasjon av punktene. Punkt Terrenghøyde Vannstand maks min variasjon Måleperiode startet ,76 35,18 34,47 0, ,94 34,68 34,6 0, F112 38,33 35,11 34,78 0, ,8 36,81 36,05 0, F114 99,07 98,97 98,66 0, F115 99,60 98,18 97,74 0, Kommentar Krav til grunnvannsovervåking i anleggsperioden Foreløpig måles grunnvannstanden i observasjonspunktene ukentlig. Inn mot oppstart av anleggsperioden bør avlesningen gjøres daglig. Det anbefales at det installeres automatiske Side 29 av 32

30 vannstandsloggere med overføring av data til PC via GSM-nettet eller tilsvarende for samtlige målepunkter. Når anleggsarbeidene starter, vil det være nødvendig å lese av vannstanden i brønnene og piezometerne minst to ganger om dagen for å sikre at man oppdager eventuelle kritiske endringer i grunnvannstanden. Markert senkning av grunnvannstanden i bergmassen kan innvirke på vannstanden i løsmassene. Dette vil igjen kunne føre til setninger om vannstanden går under minste normalvannstand i løsmassene. Basert på eksisterende måleresultater, må det vurderes tiltak dersom vannstanden endrer seg med mer enn 1 m i forhold til målt maksimumsvannstand i vestenden av Løvstakken. Det gjøres oppmerksom på at på nåværende tidspunkt foreligger det kun en kort måleserie av vannstanden i berg ved Fyllingsdalen. Det vil derfor være behov for en hydrogeologisk vurdering av måleresultatene sett opp mot tiltaksnivå i forkant av anleggsstart. Målepunktene i løsmassene i Fyllingsdalen er ikke representative for driving av tunnelen gjennom Løvstakken. Det er i utgangspunktet antatt at grunnvannsstanden i løsmassene ved påhugget i vest er liten og at tunneldriften antagelig vil ha liten innvirkning på vannstanden i løsmassene. Vannstandsmålingene i F115 viser derimot at vannstanden over fjell i områder med tykkere løsmassedekke, kan være minst 4,5 m. Dette støtter opp om det relativt strenge innlekkasjekravet som er satt (Kapittel 3.6.2) Anleggstekniske forhold Kvartsstøv Bergmassens innhold av kvarts kan gi HMS problemer ved at det dannes kvartsstøv. Kvartsstøv kan ha skadelig effekt både ved korttidseksponering og langtidseksponering [16]. Dette bør tas hensyn til under driving og ved knusing av stein, ved at det utføres målinger og tiltak for å begrense eksponeringen mot arbeidere og omgivelser. Tiltak mot kvartsstøv kan være personlig verneutstyr og vanning. Radongass Med utgangspunkt i aktsomhetskartet for radon, er det nødvendig å måle radongass i depotet og tilløpstunnelen i anleggsfasen. Dette for å sikre et forsvarlig arbeidsmiljø i henhold til arbeidsmiljøloven. Bergen kommune har målt radon i vanntunnelen gjennom Løvstakken på to steder, med sporfilm. Årsmiddel ble beregnet til 5260 Bq/m 3 og 6820 Bq/m 3 for de to målepunktene. Det vil sannsynligvis være nødvendig med tiltak som radonduk og lufting i vognhallen og tilstøtende kontorbygning for å tilfredsstille kravene til radon i inneluft. Radongassen kommer fra nedbrytning av uran i bergarten. Uran spaltes til radium og videre til radon. Innholdet av uran og radium i bergarten varierer. Det vil si at en måling som gjøres i en ende av en tunnel ikke nødvendigvis vil være representativ for andre deler av tunnelen. Radongass i tunnelene må derfor måles jevnlig. Det er målt radongass i flere av husene ved påhuggene i øst og vest. Sprengning i tunnelen vil bli gjennomført forsiktig for blant annet å unngå skader på bygningene som kan føre til økt inntrengning av radongass. Det er derfor lite sannsynlig at bebyggelsen over tunnelen vil bli mer eksponert for radon etter at tunnelen står ferdig, enn hva de er i dag Bemanning og oppfølging i anleggsperioden I henhold til Håndbok N500 [3] skal det utføres geologisk kartlegging før påføring av sprøytebetong i hele tunnelens lengde som grunnlag for bestemmelse og senere dokumentasjon av geologi og utført Side 30 av 32

31 sikring. I henhold til Håndbok R760 [17] er det byggherrens ansvar å sørge for at prosjektet har tilstrekkelig bemanning, med nødvendig kompetanse ut fra forventede geologiske utfordringer. Minst en av disse skal ha bergteknisk/ingeniørgeologisk kompetanse. Vedkommende skal ifølge Håndbok R760 ha overordnet faglig ansvar for permanentsikringen og sørge for: At det utarbeides et kvalitetssikringssystem for geologisk kartlegging, sikring og dokumentasjon Kartlegging for å bestemme omfang og metode for permanent sikring Registrering og dokumentasjon av geologi og utført sikring iht. gjeldende krav Å utarbeide ingeniørgeologisk sluttrapport med angivelse av fremtidig inspeksjonsbehov Å rapportere og begrunne eventuelle avvik i sikringsomfang og sikringsmetoder i forhold til det som var forutsatt i konkurransegrunnlaget. I byggefasen skal det derfor avsettes tilstrekkelig tid til geologisk kartlegging. 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. Geologisk kartlegging bør omfatte kartlegging av bergartsfordeling, bergmassekvalitet (Q-verdi), strukturer, sprekkeorientering og karakteristikk, og svakhetssoners orientering og karakteristikk. Spenningsforhold og vannlekkasjer skal også kartlegges. Basert på tilgjengelig informasjon om bergarten og eksisterende radonmålinger, forventes det høye verdier av radongass i tunnelen. Det må derfor utføres radonmålinger jevnlig for å sikre gode arbeidsforhold med hensyn på denne gassen. Side 31 av 32

32 4. Referanser [1] Norsk standard NS-EN :2004+A1:2013+NA:2016, Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering. Del 1 Allmenne regler [2] Norsk Bergmekanikkgruppe (2011), Veileder for bruk av eurokode 7 til bergteknisk prosjektering [3] Vegdirektoratet (2016) Håndbok N500 Vegtunneler [4] Vegdirektoratet (2016) Håndbok V520 Tunnelveiledning [5] Geoteam A/S (1992), Ingeniørgeologisk anbudsrapport , Hovedvannforsyningen til Bergen, Fjøsanger Sikthaugen Tunnelbasseng [6] Geophysix AS (2016), Rapport Refraksjonsseismiske undersøkelser for Bybanen Bergen, Byggetrinn D04 [7] Norges geologiske undersøkelse (NGU). Karttjeneste på internett: [8] Nilsen, B. og Broch, E. (2009) Ingeniørgeologi berg grunnkurskompendium, Institutt for geologi og bergteknikk NTNU. [9] NGI (2013), Bruk av Q-systemet Bergmasseklassifisering og bergforsterkning [10] Bybanen Utbygging (2014), [11] Vegdirektoratet (2014), Håndbok R510 Vann- og frostsikring i tunnel [12] Vegdirektoratet (2014), Håndbok N200 Vegbygging [13] Norsk Standard NS 8141:2001, Vibrasjoner og støt. Måling av svingehastighet og beregning av veiledende grenseverdier for å unngå skade på byggverk. [14] NFF (2010), Håndbok nr. 6 Praktisk berginjeksjon for underjordsanlegg [15] Statens vegvesen v/teknologiavdelingen (2003), Publikasjon 103 Undersøkelser og krav til innlekkasje for å ivareta ytre miljø [16] NFF (2000), Håndbok nr. 3 - Arbeidsmiljø under jord, 2000 [17] Vegdirektoratet (2018 ), Håndbok R760 Styring av vegprosjekter [18] Sweco (2018), A14 Geologisk rapport D01_015_rap_Geo_Ingeniørgeologiskbeskrivelse_00001 Rev.02B, Bybanen BT4 Sentrum-Fyllingsdalen [19] Sweco (2018), D01_000_not_Mil_kjemiske analyser i berg, Løvstakken_00001 [20] Norconsult (2018), Bybanen byggetrinn 4 Depot i fjell vest for Løvstakken, skisseprosjekt [21] SINTEF (2018), Hydraulisk splitting ved Haukeland stasjonshall, Bergen [22] Sweco (2018), Numerisk analyse, depot og tilførselstunnel, Løvstakken Side 32 av 32

33 Oppdrag Vedlegg 1 Ingeniørgeologisk tegning Profil Lokaliseringsfigur N Bergen Sentrum Ingeniørgeologisk tegning til reguleringsplan Depot sør profil Rev. Revisjonen gjelder Utf. Kontr. Godkj. Dato 01A Første leveranse Nomarg Noervi Notoyy Leverandør Fyllingsdalen Målestokk A1 Tegningsnummer/dokumentkode 1: Rev.

34 Oppdrag Vedlegg 1 Ingeniørgeologisk tegning Profil Lokaliseringsfigur N Bergen Sentrum Ingeniørgeologisk tegning til reguleringsplan Depot nord profil Rev. Revisjonen gjelder Utf. Kontr. Godkj. Dato 01A Første leveranse Nomarg Noervi Notoyy Leverandør Fyllingsdalen Målestokk A1 Tegningsnummer/dokumentkode 1: Rev.

35 Oppdrag Vedlegg 2 Sprekkerose og stereogram Side 1 av 2 Sett Sett SØ Sprekkerose påhugg depot Orientering av påhuggsflaten. Sett NV Sett 3 Orientering av Depothallene Sweco

36 Oppdrag Vedlegg 2 Sprekkerose og stereogram Side 2 av 2 Stereogram påhugg depot Sett 4 Sett 2 Sett 1 Sett 2 Sett 4 Sett 3 Sweco