Statens Vegvesen Region Midt

Transkript

1 Statens Vegvesen Region Midt Ingeniørgeologisk rapport Fv 714 Mjønes-Vasslag

2 RAPPORT Fv 714 Mjønes-Vasslag Rapport nr.: Oppdrag nr.: Dato: Kunde: Statens vegvesen Region midt Ingeniørgeologisk rapport til reguleringsplannivå Fv 714 Mjønes-Vasslag Sammendrag: Statens vegvesen Region midt planlegger ny trasé for Fv 714 mellom Mjønes og Vasslag i kommunene Orkdal og Snillfjord i Sør-Trøndelag. Det arbeides nå med reguleringsplan for strekningen Mjønes- Vasslag i Snillfjord kommune. I planen inngår fire tunneler: Brattstitunnelen, Hessabakkamtunnelen, Bustlitunnelen og Mjønestunnelen. Foreliggende rapport er en ingeniørgeologisk rapport for reguleringsplanfasen for tre av tunnelene, samt for ett av påhuggene for Mjønestunnelen. De tre tunnelene som inngår i rapporten vil bli ca 215, 1105 og 2590 meter lange. Topografien i området er preget av koller og skarpe dalsøkk, med hovedretning NØ-SV. Bergartene i området er granitt og monzonittgneis, med foliasjonsretning NØ-SV. Oppsprekningsgraden er hovedsakelig moderat til liten. Det er enkelte soner med mere skifrig og delvis forvitret bergmasse. Det er registrert svakhetssoner i områdene for alle tre tunnelene, hvorav flere er store soner. En av sonene er antatt å være en skyvesone, som kan bli krevende for tunneldrivingen. Det er forventet at det kan være store bergspenninger som kan medføre sprakefjell, spesielt i Bustlisundtunnelen. Bergsikringen er forventet utført med tradisjonelle metoder, hovedsakelig med bruk av bolter og sprøytebetong. På grunn av relativt begrenset fjelloverdekning, liten løsmasseoverdekning, og moderat til tett oppsprekking i enkelte partier, er det forventet behov for vann- og frostsikring i store deler av tunnelene. Det er forventet at det kan bli behov for injeksjon for tetting mot vannlekkasjer i enkelte parter og muligens behov for injeksjon for stabilisering av bergmassen. Rev. Dato Revisjonen gjelder Sign. Utarbeidet av: Sign.: Trine Bye Sagen/Øystein Opsahl Kontrollert av: Werner Stefanussen Oppdragsansvarlig / avd.: Bent Aagaard/ 251 Sign.: Oppdragsleder / avd.: Werner Stefanussen/251

3 INNHOLD 1 Innledning Bakgrunn og hensikt Beskrivelse av tunnelene Mjønestunnelen påhugg Brattstitunnelen Hessabakkamtunnelen Bustlitunnelen Utførte undersøkelser Ingeniørgeologisk kartlegging Fjellkontrollboring Refraksjonsseismiske undersøkelser Andre undersøkelser Grunnforhold Topografi Mjønestunnelen påhugg vest Brattstitunnelen Hessabakkamtunnelen Bustlitunnelen Kvartærgeologi Mjønestunnelen påhugg Brattstitunnelen Hessabakkamtunnelen Bustlitunnelen Berggrunnsgeologi Ingeniørgeologi/strukturgeologi Strukturer Oppsprekking Svakhetssoner Bergspenninger Ingeniørgeologiske vurderinger av bergmassen Topografi og overdekning Konsekvenser av sprekkesystem og svakhetssoner Bergmassekvalitet Forskjæringer og påhugg Konsekvenser for driving og bergsikring Brattstitunnelen Fv 714 Mjønes-Vasslag

4 5.5.2 Hessabakkamtunnelen Bustlitunnelen Bergmasseklasser Bruk av tunnelmassen Grunnvann og lekkasjer inn i tunnelen Konsekvenser for ytre miljø Rystelser Naturingrep Grunnvannssenkning Behov for vann- og frostsikring, injeksjon og krav til tetting Beregning av sikringsmengder Alternative tunneltraséer Prosjektklasse og bemanning Forslag til videre undersøkelser Undersøkelser langs traséen Undersøkelser ved påhuggene Flyfototolkning for alle tunnelene Boring ved påhuggene Frostinntrenging, vann- og frostsikring Referanser VEDLEGG Tegning nr G101 Ingeniørgeologisk kart Brattstitunnelen G201 Ingeniørgeologisk kart Hessabakkamtunnelen G301 Ingeniørgeologisk kart Bustlisundtunelen øst G302 Ingeniørgeologisk kart Bustlisundtunnelen vest Fv 714 Mjønes-Vasslag

5 1 Innledning 1.1 Bakgrunn og hensikt Statens vegvesen Region midt planlegger ny trasé for Fv 714 mellom Mjønes og Vasslag i kommunene Orkdal og Snillfjord i Sør-Trøndelag. Målsettingen med prosjektet er å bedre framkommeligheten og øke trafikksikkerheten på strekningen. Statens Vegvesen Region Midt arbeider nå med reguleringsplan for strekningen Mjønes-Vasslag i Snillfjord kommune. I planen inngår fire tunneler: Brattstitunnelen, Hessabakkamtunnelen, Bustlitunnelen og Mjønestunnelen. Figur 1 viser strekningen Mjønes-Vasslag med tunnelene omtrentlig inntegnet. Figur 1 Oversiktskart for strekningen Mjønes-Vaslag. Sett frahøyre mot venstre, er omtrentlige tunneltraséer inntegnet for henholdsvis, Mjønestunnelen Brattstitunnelen, Hessabakkamtunnelen og Bustlitunnelen Denne rapporten inneholder resultatene fra de ingeniørgeologiske undersøkelsene for tre av tunnelene, med spesiell fokus på påhuggsområdene. For den fjerde tunnelen, Mjønestunnelen, er kun det vestre påhugget omtalt. Rapporten er utarbeidet med hensikt å tilfredsstile kravene til reguleringsplanfasen og gir en beskrivelse av geologi, ingeniørgeologiske betraktninger (inklusiv hydrogeologi) og bergmasseklassifisering med sikringsklasser. Statens Vegvesen har tatt ut prøver og utført testing av bergmassen med hensyn på bruk til vegbyggingsformål. 1

6 1.2 Beskrivelse av tunnelene Strekningen Mjønes-Vasslag er 8,9 km lang med fire tunneler av varierende lengde. Tunnelene skal ha tunnelklasse B med tverrsnitt T9,5 som innebærer et teoretisk sprengningsprofil på ca. 71 m 2 [2]. Nedenfor følger en kort beskrivelse av tunnelene, og tabell 1 gir en oversikt over nøkkeldata for tunnelene Mjønestunnelen påhugg I denne rapporten er kun vestre påhugg for Mjønestunnelen beskrevet Brattstitunnelen Brattstitunnelen er planlagt å gå i en slak kurve gjennom en liten kolle, Brattstiåsen, og tunnelen vil bli ca. 215 meter lang. Største fjelloverdekning vil være omtrent 50 meter [4]. Nivå på topp vegdekke ved påhugg øst er på ca. kote 109 mens nivå på topp vegdekke ved påhugg vest er på ca. kote 106 [9]. Høyeste punkt ved Brattstiåsen er 187 m.o.h. [10] Hessabakkamtunnelen Hessabakkamtunnelen skal gå gjennom en fjellrygg, Hessabakkammen, i en rett stekning de første 2/3 av lengden og deretter i en slak kurve i den vestlige 1/3 av lengden. Tunnellengden vil bli ca meter og største fjelloverdekning vil bli omtrent 125 meter [4]. Nivå på topp vegdekke ved påhugg øst er på ca. kote 88 mens nivå på topp vegdekke ved påhugg vest er på ca. kote 127, mens [9]. Høyeste punkt ved Hessabakkammen er 278 m.o.h. [10] Bustlitunnelen Bustlitunnelen er planlagt som den lengste tunnelen, og vil gå i en s-formet trasé gjennom Ratfjellet og Urdevikkammen. Planlagt trasé følger parallellt Bustlisundet, og tunnelen vil bli ca meter lang med opptil 275 meter overdekning [4]. Nivå på topp vegdekke ved påhugg øst er på ca. kote 86, mens nivå topp vegdekke ved påhugg vest er på ca. kote 15 [9]. Høyeste punkt ved Ratfjellet er 472 m.o.h. [10]. Tabell 1 Nøkkeldata tunneler Tunnel Profilnummer (omtrentlig) Lengde Maksimal fjelloverdekning Mjønestunnelen Påhugg vest Brattstitunnelen ca. 215 m Hessabakkamtunnelen ca.1105 m Bustlitunnelen ca m Minimum fjelloverdekning (eksl løsmasser og utenom påhuggene) 2

7 2 Utførte undersøkelser Utførte undersøkelser for tunnelene på strekningen Mjønes-Vasslag består av: Ingeniørgeologisk kartlegging. Refraksjonsseismiske undersøkelser. Fjellkontrollboringer. 2.1 Ingeniørgeologisk kartlegging Grunnlagsmateriale: Kvartærgeologisk kart 1:50000, NGU Berggrunnskart 1:50000, NGU Plantegninger og profilkart utarbeidet av Multiconsult for Statens Vegvesen Region Midt. Foreløpig pr Flyfoto, vertikalfoto, 1:6000. Flyoppgave 7318, datert [13]. Med basis i grunnlagsmaterialet, ble det utført ingeniørgeologiske feltundersøkelser ved befaring 4. og 5. august På befaringen deltok seniorrådgiver Werner Stefanussen og ingeniørgeolog Øystein Lid Opsal fra Sweco Norge AS. Befaringen ble konsentrert om påhuggsområdene. Traseen for Brattstitunnelen ble befart i hele lengden, mens traséene for Hessabakkammen og Bustlitunnelen ikke er befart. Oversikt over bergartstyper, oppsprekking og svakhetssoner ble prioritert. På bakgrunn av befaring ble det utarbeidet et notat med forslag til videre undersøkelser. De anbefalte refraksjonsseismiske målinger og boringer ble utført i perioden fram til april 2010, og de siste resultatene forelå i mai Den 18. mai 2010 utførte Ine Gressetvold fra SVV og Werner Stefanussen fra Sweco en befaring for å verifisere foreslåtte påhugg for tunnelene. 2.2 Fjellkontrollboring Det er foretatt fjellkontrollboringer i påhuggsområdene for tunnelene, se oversikt i tabell 2 under. Tabell 2 Oversikt over fjellkontrollboringer. Område Antall Mjønestunnelen, påhugg vest 2 Brattstitunnelen, påhugg øst + vest Hessabakkamtunnelen, påhugg øst + vest Bustlitunnelen, påhugg øst 8 Totalt 24 Fjellkontrollboringene ble utført av Statens Vegvesen våren

8 Resultater fra fjellkontrollboring Mjønestunnelen, påhugg vest Fjellkontrollboringene i vegkanten vest for forskjæringen viser varierende løsmassetykkelse fra 1,83 m til 5,5 m. Brattstitunnelen Fjellkontrollboringene i det østlige påhugget viser løsmassemektighet opptil 8,3 m like øst for påhugget. I selve påhugget og til siden for forskjæringen er løsmassemektigheten målt til 4,15 til 4,3 meters tykkelse. Fjellkontrollboringer i det vestlige påhugget viser et tynt lag av løsmasser (0,25 m) i området for forskjæringen til påhugget. I senterlinja ca 100 meter vest for påhugget er løsmassene registrert til å ha 1,6 m tykkelse. Hessabakkamtunnelen Fjellkontrollboringene i det østlige påhugget viser varierende løsmassetykkelse. Målinger i senterlinja ved planlagt påhugg viser knapt én meter løsmasse. På vestsiden av centerlinja er det målt løsmassemektighet i to punkter med hhv 3,6 m og 7,0 m mektighet. I det vestlige påhugget viser målingene et tynt lag med løsmasser fra 0,2 m og 0,5 m i senterlinja ved påhuggsplasseringen. Tilsiden for veglinja er det målt løsmassetykkelser på 0,7 m og 2,7 m. I senterlinja ca 80 m vest for påhugget er det målt 2,2 m løsmassetykkelse over fjell. I et punkt i et myrdrag i senterlinja ca 70 meter øst for tunnelpåhugget er løsmassene målt til å være 4,3 meter. Bustlitunnelen Fjellkontrollboringene i det østlige påhugget viser at det er bart fjell (det vil si et tynt vegetasjonsdekke) i påhuggsområdet. I vegtraséen ca 80 til 110 meter øst for påhugget er det målt fra 2,6 til 6,5 meters tykkelse på løsmassene. I påhugg vest er det ikke utført noen fjellkontrollboringer. 2.3 Refraksjonsseismiske undersøkelser Det er utført refraksjonsseismiske undersøkelser ved Geomap i uke 41/2009 for påhuggsområdene ved Brattstitunnelen og Hessabakkamtunnelen. Det ble totalt målt 9 profiler med en samlet lengde på 795 m, målt langs terrenget. Oversikt over utførte refraksjonsseismiske undersøkelser er vist i tabell 3 under, samt figur 2, 3 og 4. For detaljert informasjon om de refraksjonsseismiske undersøkelsene, henvises det til rapport utarbeidet av Geomap: RV 714 Mjønes-Vaslag. Refraksjonsseismiske grunnundersøkelser, datert 14. oktober

9 Tabell 3 Oversikt over refraksjonsseismiske undersøkelser. Profil Lengde (m) Område P1/ Brattstitunnelen, påhugg øst P2/09 55 Brattstitunnelen, påhugg øst P3/ Brattstitunnelen, påhugg vest P4/09 55 Brattstitunnelen, påhugg vest P5/09 55 Hessabakkamtunnelen, påhugg øst P6/09 55 Hessabakkamtunnelen, påhugg øst P7/ Hessabakkamtunnelen, påhugg vest P8/ Hessabakkamtunnelen, påhugg vest P9/ Hessabakkamtunnelen, påhugg vest Plassering av profil 1 til 9 framgår av figur 2 til 4. Figur 2 Seismiske undersøkelser for Brattstitunnelen med profil P1/09-P4/09 [12]. Figur 3 Seismiske undersøkelser for Hessabakkamtunnelen, påhugg øst. Profil P5/09 og P6/09 [12] 5

10 Figur 4 Seismiske undersøkelser for Hessabakkamtunnelen, påhugg vest. Profil P7/09-P9/09 [12]. Sammenstilling av resultater i berg fra refraksjonsseismiske undersøkelser Tabell 4 gir fordelingen av registrert lydhastighet langs hvert enkelt seismikkprofil. Tabell 4 Oversikt over lydhastigheter i berg v/refraksjonsseismikk. Profil Lengde (m) Prosentvis fordeling av registrerte lydhastigheter i berg >4600 m/s m/s Tunneldel (svært godt berg) m/s (godt berg) (Dårlig berg og svakhetssoner) P1/ Brattstitunnelen, påhugg øst P2/ Brattstitunnelen, påhugg øst P3/ Brattstitunnelen, påhugg vest P4/ Brattstitunnelen, påhugg vest P5/ Hessabakkammen, påhugg øst P6/ Hessabakkammen, påhugg øst 6

11 P7/ Hessabakkammen, påhugg vest P8/ Hessabakkammen, påhugg vest P9/ Hessabakkammen, påhugg vest 2.4 Andre undersøkelser Det er utført en studentoppgave for tunnel gjennom Mjøneshatten i Svelleleire er påvist i analyser av en dagrøve utført i oppgaven [2]. 7

12 3 Grunnforhold 3.1 Topografi Mjønestunnelen påhugg vest Påhuggsområde vest ligger i et bratt område med grove urmasser med helning på ca. 40º. Det er spredt løvskog og mosegrodd ur som dominerer opp til ca 40 meter over planlagt påhugg. Det er enkelte utstikkende bergknauser oppover lia. Tykkelsen av urmassene er usikre i nederste del, men urmassene avtar i mektighet oppover skråningen. Øverst i skråningen er det bart fjell som stikker frem, se bilde 1. Bilde 1 Mjønestunnelen, påhugg vest. 8

13 3.1.2 Brattstitunnelen Figur 5 Oversikt over generell topografi for hele området ved Brattstitunnelen [6]. Tunnelen er omtrentlig inntegnet. Tunnelen er planlagt å passere gjennom en fjellrygg i en slak bue. Se figur nr 5. Påhugg øst er planlagt i en fjellrygg med myrområde øst for påhugget der området består av lyngvegetasjon og blandet skog. Kollen er gjennomsatt av en Ø-V-gående markert kløft. Høyeste punktet i fjellryggen over tunnelen vil være ca 50 meter over tunneltaket. De geofysiske målingene ved påhugg øst viser at østlige del av lengdeprofilet (profil 1 i Geomap-rapporten) har liten til ingen løsmasseoverdekning. I vestlige del, bortsett fra i skrenten for påhugget, er det løsmasser med tykkelse ca. 5,5 til 7 meter. Langs tverrprofilet (profil 2 i Geomap-rapporten) er løsmassemektigheten også fra ca. 5 m 7 m. Den seismiske hastigheten langs profil 1 er v=1400 m/s, som tolkes til å være leire eller morenemasser. I profil 2 i Geomap-rapporten varierer hastighetene fra m/s, noe som indikerer blandingsmasse (grus/morene) med myr i topplaget [12]. Området ved påhugg vest preges av spredt gran- og bjørkeskog i skrånende terreng med helningsvinkel på ca º. Det er et flatt myrområde like vest for påhugget. Det er ingen bratte skrenter eller ustabile partier i området for påhugget. Seismikkundersøkelsene for påhugg vest angir en maksimal løsmassemektighet på ca. 12 m i vestre ende av lengdeprofilet (profil 3 i Geomap-rapporten). Tykkelsen avtar jevnt østover i profilet, og fra midten av profilet og videre oppover skråningen mot påhugget er løsmassetykkelsen 1-2 m. De seismiske hastighetene i løsmassene er i intervallet m/s. Høyeste hastighet tyder på morenemateriale, mens lavere hastigheter indikerer mere 9

14 grusholdige masser. Tverrprofilet, Profil 4 i Geomap-rapporten, viser 1-2 m tykke løsmasseavsetninger langs hele profilet [12]. Bilde 2 Brattstitunnelen, påhuggsområde vest. 10

15 3.1.3 Hessabakkamtunnelen Figur 6 Oversikt over generell topografi for hele området ved Hessabakkamtunnelen [6]. Tunnelen er omtrentlig inntegnet. Området ved påhugg øst preges av gress- og buskvegetasjon med spredt løvskog. Terrenget har bratt helning ved påhuggsområdet, se bilde nr 3. Vest for påhugget er det en terrasseformet flate som tyder på en breelvavsetning (grusavsetning) som ligger på ca kote 100. Ved påhugg øst er det utført ett geofysisk lengdeprofil (profil 5/09 i Geomap-rapporten) og ett tverrprofil, profil 6/09. Lengdeprofilet viser bare et tynt vegetasjonsdekke i vestlige del, mens tykkelsen av løsmassene øker til maksimalt ca 8 meter i østlige del. Tverrprofilet viser løsmassetykkelse på opptil 6 meter i sørlige del, mens det er bart fjell i nordlige del av profilet. Resultatene stemmer overens med fjellkontrollboringene som er utført. De seismiske hastighetene i massene (v= 1100 til 1500 m/sek) tolker vi å være grusmasser. Bilde 3 Hessabakkamtunnelen, påhuggsområde øst. 11

16 Området ved planlagt påhugg vest preges av lyngvegetasjon i kombinasjon med spredt furuskog. Det er en fjellkløft like sør for påhuggsområdet, se bilde nr 4 under. Det er utført tre seismiske profiler som alle ligger parallelt med veglina. Profil 8, som ligger svært nær senterlinja, viser at løsmassemektighetene er maksimalt ca 8 meter i et myrdrag i terrenget, og fjelloverflata ligger her på ca 149 moh. Langs den øvrige delen av profilet er det kun et tynt løsmasselag. Løsmassene har vi tolket til å være siltmasser med hastighet 800 m/sek. I de andre to profilene, nr 7 og nr 9, er det også påvist løsmasser med opptil 10 meters mektighet i profil 7. For øvrig er det kun tynt løsmassedekke over fjell. Hastighetene til løsmassene i disse profilene mener vi indikerer myr (v=350 m/sek) i profil 7 og morene (v=1700 til 2000 m/sek) i profil 9. Bilde 4 Opprinnelig planlagt påhuggsområde vest ved profil profil

17 3.1.4 Bustlitunnelen Figur 7 Oversikt over generell topografi for området ved Bustlisundtunnelen [6]. Tunnelen er omtrentlig inntegnet. Påhugg øst er planlagt plassert i en liten kolle like nord for nåværende vegtrasé. Like etter påhugget flater terrenget ut i et myrdrag som har retning NØ-SV. Topografien langs tunneltraseen preges av fjellområdet Ratfjellet og Urdvikkammen. Ratfjellet når opp til ca 470 moh, og avgrenses mot øst med en bratt fjellskrent med retning NØ-SV. Mot Bustlisundet er det bratte fjellvegger, med mange avsatser. Urdvikfjellet har en avgrensning mot øst som følger en skarp markert og dyp dalsøkk med retning N-S. Mot Bustlisundet er det en god del urmasser i dalsøkket. Urdvikfjellet er preget av en bratt sørvest-side og toppen er på 307 moh. Påhugg vest ligger i foten av en bratt, høy fjellvegg. På vestsiden av påhuggsområdet er det en grusskråning i forbindelse med en stor breelvavsetning. Grusskråningen er stabil i området for påhugget, og forskjæringen kan etableres i grusryggen. Påhugget vil bli etablert i en steil bergvegg, se bilde 5. Bilde 5 Bustlitunnelen, påhuggsområde vest. 13

18 3.2 Kvartærgeologi NGU s kvartærgeologiske kart, M 1:50000, over området angir i grove trekk hvilke løsmassetyper som forventes å finnes i områdene for tunnelen. I de følgende kapitlene viser vi utsnitt av kartene, med en kort tilhørende tekst. Isbevelgelsesretningen har vært mot vest-nordvest, noe som kan ha medført til at svakhetssoner i berget med retning Ø-V er overeksponert Mjønestunnelen påhugg Kvartærgeologisk kart angir at det ved påhuggsområde vest er bart berg med stedvis tynt løsmassedekke (morenemasser). Ved befaring ble det observert urmasser i skråningen ved påhugget. Figur 8 Løsmassekart for området ved Mjønes [5] Brattstitunnelen Kvartærgeologisk kart fra NGU angir at påhuggsområde vest ligger i en sone med bart fjell med stedvis tynt løsmassedekke (morene). I påhuggsområde øst er det bart fjell med stedvis tynt løsmassedekke, torv og myr, samt et tykt dekke hav- og fjordavsetning (leire og silt). Det ble også observert noe blokkavsetning ved påhuggsområde øst. 14

19 Figur 9 Løsmassekart over området ved Brattstiåsen [5]. Tunneltraséen er omtrentlig inntegnet Hessabakkamtunnelen Kvartærgeologisk kart fra NGU viser at det ved begge påhuggsområdene er morenemasser (randmorene). I områdene utenom påhuggene er det bart fjell med stedvis tynt løsmassedekke. Figur 10 Løsmasskart over området ved Hessabakkammen [5]. Tunneltraséen er omtrentlig inntegnet Bustlitunnelen Kvartærgeologisk kart fra NGU (M 1: ) angir at påhugg øst blir liggende i et område med randmorene. I området for påhugg vest er det en grusavseting som ikke er vist på 15

20 kvartærgeologisk kart.. Områdene utenom påhuggene er angitt som bart berg med stedvis tynt løsmassedekke. Figur 11 Løsmassekart over området ved Bustlisundet [5]. Tunneltraséen er omtrentlig inntegnet. Dette kartet viser ikke elveavsetningen ved påhugg verst. 3.3 Berggrunnsgeologi Geologisk kart fra NGU over området [7], angir tre hovedbergarter langs traséene for tunnelene. Disse er: Glimmerskifer, middels- til finkornet. Tilhører Øyangsformasjonen Rosa granitt- til monzonittgneis. Tilhører Ingdalsgranittgneisen Granodiorittisk til tonalittisk gneis. Tilhører Våvassmigmatittgnies. Alle bergartene har vært utsatt for foldninger under fjellkjededannelsen, med en foldningsakse med retning NØ-SV. Det betyr at strøkretningen til bergmassene i hovedsak har retning NØ- SV. På grunn av storskala foldninger, opptrer enkelte lag av bergartene bare som relativt tynne lag over andre lag. Et godt eksempel på dette er glimmerskiferen som ligger i Ratfjellet og Urdvikkammen. Dette laget er bare et tynt lag som ligger over den underliggende rosa granitt- til monzonittgneisen. Dette medfører at Bustlitunnelen vil bli liggende i rosa granitt-til monzonittgneis i hele lengden. For de øvrige tunnelene vil disse også i sin helhet bli liggende i den samme bergarten. Som følge av tektoniske bevegelser, er det noen skyvesoner i området i Snillfjorden. En slik skyvesone følger den markerte fjellveggen i østre avslutningen av Ratfjellet. Bevegelsen har ikke nødvendigvis vært stor, men det kan ha medført at bergmassen i sonen er svært omvandlet. Åstfjorden følger en slik hovedforkastning, og bergmassen langs Åstfjorden er kjennetegnet ved at den er sterkt forvitret. 16

21 For øvrig er den rosa granitten mange steder forvitret, noe som medfører soner med dårlig berg, samt tett oppsprukne partier. Dette er observert i mange vegskjæringer langs nåværende RV 714. I andre områder, der bergmassen ikke er forvitret eller påvirket av tektoniske bevegelser, er bergmassen frisk og upåvirket og betegnes som sterk og homogen med god kvalitet. Utsnitt fra NGUs berggrunnskart med tunneltraséene omtrentlig inntegnet er vist i figurene nedenfor. Figur 12 Bustlitunnelen. Figur 13 Hessabakkamtunnelen. Figur 12 Bustlitunnelen. Figur 13 Hessabakkamtunnelen. Figur 14 Brattstitunnelen. Figur 15 Mjønestunnelen påhugg vest i rød ring.. 17

22 4 Ingeniørgeologi/strukturgeologi 4.1 Strukturer Området for tunnelene er preget av NØ-SV-gående drag, både langs dalsøkk og fjellrygger. Dette har sammenheng med geologien i området, og preges av storskala foldningsakser i bergmassen med strøkretning NØ-SV. 4.2 Oppsprekking Det er utført begrenset kartlegging av tunneltraséene, og antall sprekkeregistreringer er derfor begrenset. Sprekkerosene som er presentert på de ingeniørgeologiske kartene viser derfor kun hovedsprekkeretningene for områdene. Mer detaljerte sprekkingsregistreringer anbefales utført i en senere fase (byggeplan). Mjønestunnelen påhugg vest Bergmassen preges av moderat oppsprukket, med dominerende sprekkeretning parallelt bergartsfoliasjonen, det vil si NØ-SV. Med fall 40 til 60 o mot nord. Sprekkeavstanden er 0,5 til 1 meter. Sprekkene e r plane, gjennomsettende uten belegg. I tillegg er det ett tverrsprekkesystem med steilt fall og sprekkeavstand 0,5 til 2 m. Bilde nr 6 og 7: Viser to markerte sprekkesystem i påhuggsområdet vest for Mjønestunnelen Brattstitunnelen Det er to hovedsprekkesystem som dominerer i dette området: 1. Sprekkesystem sammenfallende med bergartens foliasjon med strøk og fall N50 Ø / 70 S. Oppsprekkingsgraden er tett til moderat, det vil si 0,2 til 1 meters sprekkeavstand. I enkelte soner, slik som registrert i vegskjæringen nordøst i 18

23 Brattstiåsen er det enkelte soner med tett oppsprekking hvor det er leirbelegg på sprekkeflatene. 2. Markert sprekkesett med strøkretning N135 Ø og vertikalt fall. Sprekkesettet har retning normalt på foliasjonsplanet i bergmassen. Sprekkene er markerte, åpne, steile og generelt uten belegg. Sprekkeavstanden er varierende fra 0,3 til 2 meter.. Bilde nr 8 Viser bergmassen i vegskjæring gjennom østre ende av Brattstiåsen. Hessabakkamtunnelen Det er registrert to hovedsprekkesystem i dette området: 1. Det dominerende sprekkesystemet faller sammen med bergartens foliasjon, N40 Ø, steilt fall. Plane sprekker med ru overflate og enkelte steder med leirbelegg. Sprekkeavstand 0,5 til 1 meter, men tett oppsprekking (0,05 m sprekkeavstand) i soner. 2. Et sprekkesystem som har strøk N Ø med varierende steilt fall (70 til 90 o S). Plane åpne sprekker men som regel uten sprekkefylling. Sprekkeavstand 1-2 meter. I tillegg er det flere lite utholdende sprekker som ikke klart tilhører noen av de nevnte sprekkesystemene. Bustlitunnelen Østlige del 1. Dominerende sprekkesystem som faller sammen med bergartens skifrighet, N60 Ø med varierende fall, 15 til 40 o N, Sprekkene er storbølget med ru sprekkeplan generelt uten sprekkefylling. Oppsprekkingsgraden er moderat. 19

24 Vestlige del: 1. Oppsprekking parallelt bergmassens foliasjon med orientering N110 til 120 o Ø og fallvinkel 15 til 30 o mot nord. Oppsprekkingsgraden er middels til liten. 4.3 Svakhetssoner Fra flyfototolkninger og fra befaringene er det registrert mange svakhetssoner i området. Generelt kan sies at det er to system av svakhetssoner som dominerer. Det mest utpregede har retning NØ-SV. Dette sammenfaller med strukturene i geologien og landskapet. Det andre dominerende strøkretningen for sonene er orientert NV-SØ. I tillegg er det flere soner med varierende retninger. Det er ikke utført vurdering av plassering av tunnelene for å unngå svakhetssoner. Dette skyldes at veglinja i hovedtrekk var bestemt før vi utførte våre befaringer og vurderinger. Vi har imidlertid gitt noen anbefalinger omkring dette i et eget kapittel, se kap 6. På de ingeniørgeologiske kartene er sonene tegnet inn med vertikal fallvinkel. Det er høyst sannsynlig at de har varierende fallvinkler, selv om de fleste vil være tilnærmet vertikale. Brattstitunnelen. Ved påhugg øst viser de geofysiske undersøkelsene at det er en lavhastighetssone i berget med seismisk hastighet fra v=3100 til v=3900 m/sek like øst for tunnelpåhugget. Dette gjenspeiler trolig en gjennomgående knusningssone med retning N-S [12]. De seismiske hastighetene i bergmassen for øvrig varierer fra 5000 til 5300 m/sek, det vil si godt berg. Påhugg øst vil bli plassert like vest for den markert svakhetssonen. Denne vil derfor ikke få innvirkning på tunnelen, men kan skape problemer i forskjæringen. Ca 100 meter etter påhugg øst, vil tunnelen krysse en markert svakhetssone.. De seismiske undersøkelsene ved vestlige tunnelpåhugg viser at det er tre lavhastighetssoner med v= 3400 til 3600 m/sek i lengdeprofilet langs senterlinja av tunneltraseen. I sørlige del av profil 4 (fra pel 30 til 55) er det noe lavere hastighet i toppen av fjellet (v=3900 m/s). Dette kan indikere overflateforvitret fjell eller mere skifrige soner i berget.[12]. Tunnelen kan også forventes å komme i kontakt med en liten svakhetssone i vestlige ende av tunnelen Hessabakkamtunnelen Påhugg øst I østlige halvdel av det seismiske lengdeprofilet (profil 05/09) er det angitt en lavhastighetssone med hastighet v=3200 m/s med ca. 23 m lengde. Tverrprofilet (Profil 06/09) viser en ca. 17 m bred sone på v=3700 m/s som synes å korrespondere med sonen i profil 5. I nordlige del av profil 6 (tverrprofilet) er hastighetene v=4000 m/sek, noe som kan tolkes som en sone med oppsprukket/skifrig berg. [12]. 20

25 Påhugg vest Resultatene fra de tre seismiske profilene viser en lavhastighetssone (v=3900 m/s) med ca 17 meters bredde i profil 08/09 som ligger nær inntil senterlinja for tunnelen. I profil 09/09 er det også en sone med samme hastighet som har en bredde ca. 24 m. I profil 7, som ligger ca 50 meter nord for senterlinja, er det også en ca. 18 m bred sone med relativt lav hastighet, v=4100 m/s, som sannsynligvis tilhører en gjennomgående svakhetssone med retning NØ- SV. Den øvrige bergmassen i profilene har hastighet fra v=5300 til v=5900 m/s, det vil si godt berg. [12]. Antall soner Vi forventer at Hessabakkammen tunnel vil komme i kontakt med 7 svakhetssoner. To av sonene, nr 1 og 7, forventes å være markerte soner med bredde ca 10 meter, mens de øvrige 4 sonene forventes å være mindre soner med bredde ca 2-5 meter. Seks av sonene vil ha gunstig retning i forhold til tunnelen, mens én av sonene (nr 6) har en ugunstig retning (nær parallelt tunnelen). Bustlisundtunnelen Det er ikke utført geofysiske undersøkelser for denne tunnelen. Tolkning av svakhetssoner er gjort på grunnlag av befaring, topografiske kart og flyfototolkning. Tunnelen forventes å komme i konflikt med 14 svakhetssoner, hvorav en sone (nr 7) er en skyvesone (forkastningssone). Fire av sonene (inklusive forkastningssonen) er antatt å være markerte soner med brede 5-10 meter. Dette gjelder sonene nr 6, 7, 11 og 12. De øvrige 9 forventes å være mindre soner med bredde 2-5 meter. Alle sonene, med unntak av nr 10, vil ha gunstig retning for kryssing med hensyn til stabilitet i tunnelen. 4.4 Bergspenninger Det er ikke utført bergspenningsmålinger i området. Området ligger imidlertid i et område som har vært sterkt tektonisk påkjent under kamro-silurisk periode med dannelsen av den Kaledonske fjellkjeden. Bergartene er i utgangspunktet stive, og de tektonisk betingende spenningene kan være store. Fjelloverdekningen er maksimalt ca 275 meter, noe som kan gi vertikal gravitativ hovedspenning på i størrelsesorden 7,5 MPa og de tektonisk relaterte spenningene kan medvirke til store horisontale spenninger. Med sterke, stive bergarter, som f.eks gneis og granitt som finnes i området, kan dette medføre stabilitetsproblemer under drivingen av tunnelene, og bergsikringen må ivareta slike spenningsytringer. Det kan derfor ikke utelukkes at det kan oppstå bergspenningsproblemer i tunnelene, da i hovedsak i form av oppbommimg og noe avskalling (sprakefjell). Deformasjoner i berget som følge av store spenninger ( squeezing ), forventes ikke å opptre. 21

26 5 Ingeniørgeologiske vurderinger av bergmassen 5.1 Topografi og overdekning Topografien i området preges av de NØ-SV gående strukturene i landskapet, med mange skarpe dalsøkk. Forholdene for tunnelpåhugg er generelt gode, da det er mange utstikkende fjellrygger hvor påhugg kan etableres. Brattstitunnelen Østlige del av Brattstitunnelen vil få liten fjelloverdekning, med overdekning på ca 20 meter de første 50 meterne og hvor tunnelen skal krysse under et søkk i forbindelse med en svakhetssone. Løsmassetykkelsen i søkket er ikke kjent, men vil medføre redusert overdekning. Hessabakkamtunnelen Påhuggsområdet og første del av vestlige del av Hessabakkamtunnelen vil få liten overdekning. Ca 100 meter etter påhugget vil tunnelen passere under en forsenkning i terrenget, hvor fjelloverflata ligger på ca kote 150. Her vil minste fjelloverdekning over tunnelen være ca 20 meter. Bustlisundtunnelen Ca 50 meter etter påhugg øst for Bustlisundtunnelen vil tunnelen passere under et søkk i terrenget. Her vil minste fjelloverdekning være ca 15 meter. For de øvrige delene av tunnelene vil fjelloverdekningen være større enn 50 meter, og maksimal vertikal fjelloverdekning vil være ca 275 meter over Bustlisundtunnelen. 5.2 Konsekvenser av sprekkesystem og svakhetssoner Sprekkesystemer og svakhetssoner er av vesentlig betydning for tunnelenes stabilitet under driving, og behov for bergsikring. Sprekkesystem kan også ha stor betydning for vannlekkasjer, i tilfelle åpne sprekker som krysser tunnelen. For tunnelene omhandlet i denne rapporten, vil de mest markerte sprekkesystemene ha en gunstig retning i forhold til tunnelaksen, da vinkelen vil være tilnærmet normalt på tunneltraséen. Unntaket er vestlige del av Bustlisundtunnelen hvor sprekkesystemet følger mer parallelt tunnelen. Når det gjelder svakhetssoner, vil mange av sonene krysse tilnærmet normalt på tunnelretningen. Men tunnelene vil også følge tilnærmet parallelt andre soner. Det er ikke registrert soner som vil gi stabilitetsproblemer over lange strekninger, verken på grunn av at tunnelene vil følge sonene, eller at sonene har svært stor bredde. Unntaket vil eventuelt være sone nr 7 over Bustlitunnelen som følger østsiden av Urdvikkammen. Denne sonen kan i 22

27 verste fall ha en bredde på ca 75 meter og tunnelen vil krysse denne sonen tilnærmet vinkelrett. 5.3 Bergmassekvalitet Bergarten i området er betegnet som en rosa granitt- til monzonittgneis. Normalt vil dette være homogene og sterke bergarter. I tilfellet i Snillfjorden, er bergmassen påvirket av tektoniske påkjenninger og forvitring. Tektonikken har medført at det finnes soner med sterkt oppsprukket bergmasse som også kan inneholde leirmaterialer. Dette er påvist i en av sonene som vil krysse Bustlisundtunnelen. Forvitringen har medført at berget i soner er oppsmuldret og gjerne har belegg på sprekker i sonene. Det finnes også soner med mer skifrig bergmasse, noe som er tolket i enkelte av de seismiske profilene. Konklusjonene er at områdene der bergmassen ikke er omvandlet/forvitret eller påvirket av sterke tektoniske påkjenninger, vil bergmassen være av god kvalitet. I områder med omvandlet/forvitret bergmasse kan det forekomme leire, mens det i tektoniske soner vil være sterkt oppsprukket bergmasse. Alle disse forholdene vil virke inn på bergmassens kvalitet. 5.4 Forskjæringer og påhugg Forskjæringenes dybde og utforming avhenger av topografiske forhold og dybden av veglinja i forhold til dagens terreng. I forskjæringen for Brattstitunnelen vest vil det for eksempel bli en lang forskjæring før påhugget for tunnelen. Forskjæringen vil bli meter høy, og ved tunnelpåhugget vil forskjæringen kunne bli opptil 20 meter høy, dersom ikke påhugget flyttes noen meter østover. Det er relativt lite løsmasser der forskjæringene skal lages. Bergforholdene forventes å være generelt gode, og det burde derfor være mulig å lage pene forskjæringer, under forutsetning at det utføres sprengning med bruk av konturboring og dertil hørende ladninger. Mjønestunelen Vest Påhugget kan etableres i en skråning som delvis er dekket av urmasser i nederste del. Vi har ikke mottatt tegning av traséen med angivelse av høyder, eller profilnummer, og det er derfor ikke mulig å si noe om lengde og høyde på forskjæringen. Under forutsetning av at veglinja legges i dagens terreng vest for skråningen, antas forskjæringen å bli ca 30 meter lang, for å få en høyde på og ca 12 meter, som anses å være minimum for tunnelpåhugg. Massene ovenfor forskjæringen består delvis av blokk og noe urmasser. Det må påregnes å fjerne noe av disse massene og det må sannsynligvis utføres sikring i form av bolter, nett eller lignende. Portalbygg på ca 10 meters lengde utenfor tunnelåpningen må påregnes for å sikre mot fremtidig nedfall fra terrenget ovenfor. 23

28 Brattstitunnelen: Øst: Her vil det bli en ca 100 meter lang og maksimalt ca 15 meter høy forskjæring idet veglinja skal senkes i forhold til eksisterende terrengnivå. Det må fjernes en del løsmasser og det må påregnes noe dårlig berg, idet en svakhetssone krysser i forskjæringa. Tunnelpåhugget er planlagt i profil nr 575 og høyden av forskjæringen i påhuggsflata vil være opp mot 20 meter. Ved å flytte påhugget noen meter østover, f.eks til profil 560, vil høyden på påhuggsflata kunne reduseres til ca 12 meter, noe som anses tilstrekkelig. En slik løsning vil gi et bedre estetisk inngrep i naturen. Terrenget over påhugget vil bestå av noe oppsprukket berg med blokk. Det må påregnes at det blir behov for portalbygg i tunnelåpningen. Vest: Her vil det bli en ca 40 meter lang og maksimalt ca 15 m høy forskjæring, med påhugg i profil 790. Det er gode forhold for å lage forskjæring og tunnelpåhugg og det er lite løsmasser over berget i forskjæringa og over påhugget. Påhuggsflata vil bli litt skjev i forhold til senterlinja, dersom det ikke legges opp til en høyere skjæring i påhugget. I følge Handbok 021 skal det bygges portal i åpningen. Her vil det bli behov for en potal med minimumslengde på ca 5 meter. Hessabakkamtunnelen Øst: Her blir det en lang forskjæring i løsmasser, hvor løsmassetykkelsen er målt til opptil 10 meter. Det må forventes at det kan bli stort skråningsutslag i vestre side. Et bekkefar må ivaretas og ledes gjennom forskjæringen. Tunnelpåhugget vil bli skjevt, det vil si at den ligger i skrått terreng i forhold til senterlinja. Tunnelpåhugget er planlagt plassert i profil 2415 og påhuggsflata vil få en høyde på ca 25 meter, no som vi anser unødvendig høyt. Ved å flytte påhugget ca 5-10 meter lenger øst, vil påhuggsflata få en høyde på ca 15 meter. Over påhugget for tunnelen må det utføres rensk av enkelte løse fjellblokker. Terrenget over påhugget stiger relativt bratt opp, og på grunn av fare for mulige nedfall av stein eller snø, anbefales å planlegge en ca 10 meter lang portal. Vest: Her vil det bli en lang og høy ensidig forskjæring, med lengde på ca 80 meter og maksimalt ca 20 meters høyde i sørlige side. Fjelloverdekningen vil bli liten i starten av tunnelen, selv om tunnelen skal gå på synk i påhugget. Med påhugg i profil 3520 som planlagt, vil fjelloverdekningen over påhugget bli ca 12 meter, noe som er akseptabelt. Det er svært lite løsmasser i påhuggsområdet, mens det er en del løsmasser vest for påhugget. Området over påugget skråner jevnt oppover en stabil flate. Det anses ikke å bli stor fare for nedfall av stein eller snø, og portalbygget vil derfor bli med mimimumslengde ca 5 meter. 24

29 Bustlitunnelen Øst: Forskjæringen og påhugget blir liggende i en liten kolle. Terrenget skråner mot sør, og det vil derfor bli et skjevt påhugg med en ca 50 meter lang og opptil 6 meter høy skjæring i løsmasser og fjell i nordre side. Tunnelpåhugget er planlagt i profil 2415, og fjelloverdekningen over tunnelen vil bli ca 10 meter. Overdekningen i påhugget og de første 60 meterne vil bli mindre enn 15 meter. To antatte mindre svakhetssoner er forventet å måtte krysses ca 30 til 50 meter etter påhugg. Terrenget over påhugget flater ut, og det bør ikke bli noen stor fare for nedfall av stein. En kort portal vil derfor være tilstrekkelig. Vest: Forskjæringen vil bli etablert i grusmasser frem til påhugg. Grusmassene ligger slik til at graveskråningsutslaget vil bli relativt lite. Tunnelpåhugget skal etableres i en steil fjellvegg i profil Fjellveggen er ca 30 meter høy. Det må forventes å utføre rensk og sikring av enkelte blokk i fjellskjæringen over påhugget. Det anbefales å bygge en portal med ca 10 meters lengde for å sikre mot nedfall av stein og eventuelle snømasser fra skjæringen ovenfor. 5.5 Konsekvenser for driving og bergsikring Brattstitunnelen Tunnelen vil bli ca 215 meter lang, og vil ha fjelloverdekning på maksimalt ca 50 meter. Deler av tunnelen vil ha liten overdekning, og tunnelen skal krysse en markert svakhetssone. Bergmassen forventes å være noe forvitret i partier, samt en del oppsprukket og oppsprekkingsgraden forventes å variere fra svært dårlig til middels. Driveretningen vil være gunstig i forhold til foliasjonen /lagdelingen i bergarten. Det forvents middels gode forhold for tunneldriving, bortsett fra i kryssingen av svakhetssonen. Sikring forventes utflørt med bolter og sprøytebetong. I svakhetssonen må det forventes bruk spilingbolter og sprøytebetongbuer. Dersom det påvises svelleleire, må full utstøpning vurderes Hessabakkamtunnelen Tunnelen vil bli ca 1105 meter lang, og vil ha fjelloverdekning på maksimalt ca 125 meter. De vestligste 30 meterne vil ha liten overdekning, og tunnelen skal krysse sju svakhetssoner, hvorav tre av sonene forventes å være markerte soner. Bergmassen forventes i stor grad å være god med hensyn på stabilitet og tunneldriving, bortsett fra i svakhetssonene. Driveretningen vil være gunstig i forhold til foliasjonen /lagdelingen i bergarten. Det forvents middels gode forhold for tunneldriving, bortsett fra i kryssingen av svakhetssonene. Sikring forventes utført med bolter og sprøytebetong. I svakhetssonen må det forventes bruk av buer og i de mest markerte kan det bli behov for tung sikring i form av spilingbolter, doble sprøytebetongbuer eller full utstøpning. Dersom det påvises svelleleire, må full utstøpning vurderes. 25

30 5.5.3 Bustlitunnelen Tunnelen vil bli ca 2590 meter lang, og vil ha fjelloverdekning på maksimalt ca 275 meter. De østligste 30 meterne vil ha liten overdekning, og tunnelen forventes å krysse 14 svakhetssoner, hvorav tre av sonene forventes å være markerte soner. Bergmassen forventes i stor grad å være god med hensyn på stabilitet og tunneldriving, bortsett fra i svakhetssonene. Driveretningen vil være tilnærmet parallelt med foliasjonen /lagdelingen i bergarten, noe som vil være ugunstig. Det forvents middels gode forhold for tunneldriving, bortsett fra i kryssingene av svakhetssonene. Sikring forventes utført med bolter og sprøytebetong. I svakhetssonen må det forventes bruk av buer og i de mest markerte sonene kan det bli behov for tung sikring i form av doble buer eller full utstøpning. Dersom det påvises svelleleire, må full utstøpning vurderes. Maksimal fjelloverdekning over tunnelen vil være ca 250 meter. Dette kan gi sprakefjellsproblemer i enkelte partier. Slike områder må normalt sikres med bolter og sprøytebetong. Her anbefales å benytte endeforankrede sikringsbolter som monteres etter at sprøytebetongen er påført. Tunneltraséen følger tilnærmet parallelt Bustlisundet over en lang strekning. I kap 6 har vi beskrevet forslag til alternativ trase med konsekvenser. Dersom traseen justeres noe ved å flytte tunnelen lenger inn, samt legge den mer i en bue 5.6 Bergmasseklasser Bergmasseklasser er definert i håndbok 021, med grunnlag i Q-systemet. Klassifiseringen er inndelt i 7 klasser, fa A til G. Hver klasse har tilhørende Q-verdi varierende fra 100 til <0,01. For hver bergmasseklasse er det angitt permanent sikring som skal monteres. Dette er angitt i tabell 7.1 nedenfor, som er hentet fra Håndbok 021 Vegtunneler mars

31 Tabell 5: Viser tabell 3.1 fratek-rapport 2538 april På grunnlag av våre observasioner og vurderinger av bergmassene og forholdene for tunneldriving har vi inndelt tunnelene i antatte bergmasseklasser (tilsvarende antatt Q-verdi) 27

32 Tabell 6 Bergmasseklassifisering etter Q-systemet. Profil A/B Lite oppsprukket C Moderat oppsprukket Bergmasseklasse D Tett oppsprukket E Svært dårlig F Ekstremt dårlig G Eksepsjonelt Q-verdi ,1-1 0,01 0,1 <0,01 Brattstitunnelen (215 m) (sv.sone) Hessabakkamtunnelen (1105 m) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) Bustlitunnelen (2590 m) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) dårlig

33 (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) (sv.sone) Bruk av tunnelmassen Statens Vegvesen Region Midt har tatt ut steinprøver som er undersøkt i laboratoriet med hensyn på anvendelse til vegbyggingsformål. Rapportering av resultatene og vurderingene utføres av Statens vegvesen. 5.8 Grunnvann og lekkasjer inn i tunnelen Områdene for tunnelene har topografi med skarpe daler og bratte fjellsider. Over østlige del av Bustlitunnelen ligger det tre små vann som ligger i avstand 100 til 300 meter fra senterlinja i tunnelen. Det er myrdrag i flere av dalsøkkene. Det finnes en del små elver og bekker innenfor området over tunnelene. Bergmassen, granitt- og monzonittgneis, vurderes som relativt stive bergarter, hvor det kan forekomme åpne gjennomgående sprekker og slepper. Det er mange svakhetssoner som skjærer gjennom bergmassen, og flere av disse kommer i kontakt med tunnelen. Under driving av tunnelene må det forventes at det kan bli vannlekkasjer. Mest sannsynlig vil det bli vannlekkasjer som følger åpne sprekker i berget, og som dermed sannsynligvis vil ha begrenset volum. Vi forventer ikke at vannlekkasjene skal bli så store at dette vil skape problemer for tunneldrivinga. Men tiltak i form av injeksjon kan bli aktuelt, spesielt i forbindelse med kryssing av svakhetssonene. I tilfelle direkte kontakt via åpne slepper mellom tunnelen og vann på overflata kan det få konsekvenser for vannene. Det bør derfor utføres sonderboring og tetting mot vannlekkasjer. 29

34 5.9 Konsekvenser for ytre miljø Rystelser Ved sprengning må det tas hensyn til grenseverdi for rystelser som beregnes i henhold til NS 8141 Vibrasjoner og støt. Måling av svingehastighet og beregning av veiledende grenseverdier for å unngå skade på byggverk. For Mjønestunnelen påhugg vest er nærmeste byggverk (en hytte) mellom m unna påhuggsområdet. For Brattstitunnelen er nærmeste byggverk (hytte) mellom m unna traséen. For Hessabakkamtunnelen er nærmeste byggverk ca m unna traséen. For Bustlisundtunnelen påhugg vest er nærmeste byggverk ca. 250 m unna Det forventes ikke at normale sprengningsarbeider vil medføre skadelige rystelser fra sprengingsarbeidene på noen av byggverkene nevnt ovenfor Naturingrep Enkelte forskjæringer vil bli relativt lange og høye. Dette gjelder for eksempel forskjæringene for Brattstitunnelen øst, Hessabakkamtunnelen vest og Bustlitunnelen øst. I disse områdene bør utforming av skjæringene tilpasses slik at inngrepene blir minst mulig fremtredende. Anleggsarbeidene må også utføres på en varsom måte slik at naturinngrepene ikke blir unødig store. For Hessabakkamtunnelen påhugg vest har er det utarbeidet et forslag til alternativ trase som vil redusere inngrepet i forskjæringen, se kap Grunnvannssenkning Vannlekkasjene i tunnelene forventes å bli begrensede. Dette vil normalt ikke medføre senkning av grunnvannstanden i løsmassene eller berget som vil få skadelige konsekvenser på naturmiljøet over tunnelen. Imidlertid kan enkelte myrdrag bli tørrere på grunn av redusert magasinering av vann. Vegetasjonen over tunnelene består i hovedsak av tynt vegetasjonsdekke i form av lyng, gras og myr, samt barskog og løvskog. Normalt vil disse treslagene ikke påvirkes av lokale grunnvannsenkninger idet vanntilgangen kommer fra overflatevann. Det forventes derfor ikke at begrensede vannlekkasjer inn i tunnelen skal medføre varige skader på overflata. Sonderboring foran stuff for å detektere lekkasjepartier må inkluderes i tunneldrivingen. Dersom det påtreffes soner med store lekkasjer, forventes disse å bli tettet ved injeksjon for å redusere sannsynligheten for varige skader på overflata. 30

35 5.10 Behov for vann- og frostsikring, injeksjon og krav til tetting Vann- og frostsikring Tunnelene må vann- og frostsikres for å tilfredsstille funksjonskravene til tunnelene. Dette innebærer at det ikke tillates vanndrypp på vegbanen, og vannsig i frostsonene i tunnelene må sikres. På grunn av bergartene med variert oppsprekningsgrad og sannsynligvis en del åpne sprekker, må det forventes at det vil bli vannlekkasjer i form av drypp eller rennende vann i store deler av tunnelene. Basert på de foreliggende opplysningene om bergartene, overdekning, svakhetssoner og våre erfaringer med gneis og granittbergarter i forbindelse med tunneler, har vi gjort et grovt anslag over forventet behov for vann- og frostsikring. Anslaget baserer seg på at frostinntrengningen kan gå langt innover i tunnelene fra tunnelåpningen (anslagsvis 500 meter). I vår vurdering har vi ikke skilt mellom vannsikring og vann+frostsikring. Brattstitunnelen er så kort at her må alle lekkasjer sikres. Tunnelen har liten fjelloverdekning og berget er moderat til rett oppsprukket. Hessabakkamtunnelen har en lengde på ca 1105 meter, og vi har forutsatt at alle lekkasjer må sikres mot vann og frost. Basert på mange svakhetssoner og varierende oppsprekkingsgrad, er det vurdert at 70% av tunnelen må sikres mot vann og frost. Bustlitunnelen har en lengde på ca 2590 meter, er det antatt at ca 1/3 av tunnelen vil bli påvirket av frostsonen. Lagdelingen (foliasjonen) i bergmassen har en slak fallvinkel. Oppsprekkingen er moderat til liten. Tunnelen er beregnet å krysse 14 svakhetssoner, hvorav 4 er antatt å være markerte. Vi har på dette grunnlaget vurdert at ca 50% av tunnelen må vann og frostsikres. Brattstitunnelen: hele tunnellengden Hessabakkamtunnelen: ca 70% av tunnellengden Bustlisundtunnelen; ca 50 % av tunnellengden Injeksjon og krav til tetting Under driving må det utføres sonderboring foran stuff for å undersøke plassering og karakteristikk av svakhetssonene. Dersom det påtreffes vannlekkasjer som er større enn tillatt innlekkasje i henhold til kriteriene som etableres, må det iverksettes injeksjon for tetting av berget. Dette gjelder i første omgang for å ivareta naturmiljøet over tunnelene. Når det gjelder tetting av vannlekkasjer av hensyn til tunneldrivinga, vil dette kravet være mye slakkere. Normalt vil slik tetting være aktuelt i forbindelse med store vanninnbrudd. Kravet til tetting av tunnelen må defineres i detaljprosjekteringen av tunnelene, men et normalt kriterium vil være i størrelsesorden 5 til 20 l/min/100 m tunnel for å ivareta skader på 31