Oppdraget. Tidlegare undersøkingar. Rassikringsplan for Sogn og Fjordane. Rasregistreringar på riksvegen. Geologisk rapport nr.

Transkript

1 Innhald Oppdraget... 3 Tidlegare undersøkingar... 3 Rassikringsplan for Sogn og Fjordane... 3 Rasregistreringar på riksvegen... 3 Intervju med formann for vedlikehald på riksvegparsellen... 4 Intervju med lokalt busette... 4 Feltundersøkingar og tilråding for reguleringsplanen... 4 Nedbør... 4 Terrengformer... 4 Skredvifter... 4 Sausgjelet... 4 Berekning av skredrekkevidde... 5 Tilråding... 6 Tungegjeli... 6 Jutlaelvi... 6 Nausagrovi... 7 Figurliste Vedleggsliste Side 2

2 Oppdraget Det skal i 2003 lagast reguleringsplan for ny riksveg E16 på parsellen Stuvane Seltun i Lærdalsdalen, ca 4 km. Oppdraget med undersøking av rasfare er ein del av arbeidet med reguleringsplanen, sjå oversiktskarta, vedlegg 1 og 2 (kart med nedslagsfelt, 1:25000 og kart med veglinje og skred- og elveløp, 1:10000). Det vert fokusert på alle typar ras; både snøras, sørperas, jordras, fjellras og steinsprang. Tidlegare undersøkingar Skredfarekartlegging i Lærdal i samband med den nye stamveien Oslo Bergen er utført av Norges geologiske undersøkelse (NGU) og Høgskulen i Sogn og Fjordane (HSF) med rapport frå 1996 (NGU/HSF 1996). Her er nokre punkt frå dette arbeidet: Rapporten gjer oppmerksam på at estimering av skredfare byggjer på data det er knytt stor uvisse til. Ein har brukt omgrepa skredfrekvens og einingsskredfare for å spreie skredfaren matematisk utover vegtraséen. Så reknar ein ut ei skredeksponering og brukar dette talet direkte til å samanlikne skredfaren ved ulike vegstrekningar. Estimata i rapporten syner at områda mellom Stuvane og Bjørkum austre og ved Voldum er mest skredutsette i Lærdalsdalen. På parsellen Stuvane Bjørkum er Sausgjelet vurdert til å vera det mest rasutsette. Her meinar ein eit overbygg langs brattkanten av skredvifta vil kunne løyse skredsikringa. Rassikringsplan for Sogn og Fjordane Statens vegvesen har laga Rassikringsplan for riks- og fylkesvegar i Sogn og Fjordane, datert 1997 (Rassikringsplan 1997). Planen omfattar registrering av ulike rasproblem og forslag om prioritering av tiltak med kostnader på dei ulike vegrutene. For strekninga Stuvane Seltun er det registrert rasstaden Saue. Skredet har fleire løp. Skredet stenger sjeldant vegen, omtrent kvart 20. år, men det går i vegkanten fleire gonger årleg. Rasregistreringar på riksvegen Statens vegvesen Sogn og Fjordane har sidan 1979 registrert ras og nedfall av stein og is som har medført stenging av vegen på riks- og fylkesvegnettet i fylket. Registrering av mindre ras/nedfall har vore meir sporadisk, men med økt fokus dei siste åra. Registreringsprosenten er i praksis mindre enn 50 %, men viser likevel kva stader ein har slike problem på vegrutene. Side 3

3 Det einaste som er registrert på strekninga Stuvane Seltun er stein i vegen 29. april 1997, km 3,0 ved vestkanten av rasvifta ved Sausgjelet (VDB). Intervju med formann for vedlikehald på riksvegparsellen Johannes Stundal har arbeidd med vedlikehold på riksvegen gjennom Lærdalsdalen sidan Han var med på arbeidet med Rassikringsplanen og stadfester at Sausgjelet er hovudproblemet på strekninga. I tillegg har det vore eit problem at opninga under brua over Jutlaelvi har hatt for liten kapasitet ved blautsnø- og sørpeskred. Og ved høg vassføring i Nausagrovi har det rent vatn vestover i rasvifta ned til busslomma ved brua til Bjørkum. Stundal stadfester at bortsett frå registreringa ved Saue så er det ikkje registrert steinsprang mot riksvegen på parsellen Stuvane - Seltun. Intervju med lokalt busette Jonas Lysne driv gard nr 10/3 på Lysne. Garden har ein parsell ved Tungegjeli. Han kan ikkje minnast at det har gått ras i Tungegjeli som har nådd riksvegen. Han kan minnast snøras i Sausgjelet som nådde riksvegen i 1979, dvs for 24 år sidan. Agnar Berge driv gard nr 5/1 ved Hønjum, på andre sida av elva i høve til Sausgjelet. Han har budd på garden sidan 1946 og meiner at sidan då har snøraset nådd vegen 4 gonger, dvs i gjennomsnitt ein gong pr 15 år. Han kan ikkje minnast at det har gått ras i Tungegjeli som har nådd riksvegen. Feltundersøkingar og tilråding for reguleringsplanen Nedbør Låg nedbør er karakteristisk for dalføret i Lærdal (NGU/HSF 1996). Årsnedbøren ligg på mellom 400 og 500 mm, men variasjonane er store, også lokalt. Sjølv om det er låge nedbørsverdiar for dalføret, så er gjennomsnittet for Lærdalsvassdraget langt høgare; 1130 mm/år. Dette betyr at nedbøren aukar mykje oppå fjellet, der er det tre gonger meir nedbør enn i låglandet. Ofte kan elvane vera store sjølv om det er lite nedbør i dalføret, særleg i snøsmeltinga om våren. Erfaring viser også at mildvêr etter tunge snøfall i fjellet om hausten kan medføra store elvar og flaum. Det har vist seg at elvane gjennom skredviftene kan ta fleire og nye vegar. Terrengformer Dalbotnen ved Stuvane ligg ca 100 meter over havet. Fjellsidene stig her 1400 meter bratt opp frå dalbotnen. Riksvegen går ved foten av fire store skredvifter som ligg på rekkje og rad i den nordlege dalsida mellom Stuvane og Bjørkum. Dei fire skredviftene er ved Sausgjelet, Tungegjeli, Jutlaelvi og Nausagrovi. Skredvifter Sausgjelet Sausgjelet har eit relativt stort nedslagsfelt, sjå kartet i vedlegg 1. Sjølve Sausgjelet munnar ut frå fjellsida i eit 5-10 meter breitt og ca 40 meter høgt gjel, sjå foto fig 2. Avstanden frå riksvegen og opp til munninga på gjelet er ca 350 meter. Snøras har Side 4

4 dei seinare åra frakta med seg steinblokker med størrelse på opptil ca 1 m 3 som no ligg sentralt på skredvifta ca 200 meter nedover frå munninga på gjelet (dvs ca 150 meter frå vegen), sjå foto fig 3. På same strekninga er mange bjørketre med stamme-diameter på opptil 25 cm knekt ned av snømassane. Skader på skog viser at snøskreda frå gjelet har ein tendens til å gå i austleg retning like nedom gjelet. Tørre snøskred / flakskred vil her ha stor fart og store snømengder som kan dekke nesten heile skredvifta og elveområdet. Dette var situasjonen sist ca 1920, sjå foto fig 4 frå Lærdal bygdebok. Vegvesenet har skriftlege rasregistreringar berre frå dei siste 20 åra. Ut frå desse registreringane, historiske data og intervju med lokalt busette og vedlikeholdsmannskap på riksvegen så kan ein anslå at snøras frå Sausgjelet når riksvegen kvart 20. år. Dette er altså eit overslag fordi det berre er gjort registreringar av ras i nyare tid og fordi ein har observert sprik i utsagna ved intervjuer av lokalt busette. Av snøskred som når riksvegen kan ein anslå at kvart 5. til 10. er tørrsnøskred, dvs %. (Større) tørrsnøskred er det berre ein lausmassetunnel på 450 meter eller ein lengre fjelltunnel som kan berga riksvegen for, både pga dei store snømassane og ikkje minst den ekstreme fonnvinden som oppstår under slike skred. Å byggja tunnel for så fåe tørrsnøskred som vi veit om i nyare tid har for liten nytteverdi. Berekning av skredrekkevidde Det er nytta ein grafisk utløpsmodell frå Norges Geotekniske Institutt, NGI. Her bereknast maksimal utløpslengde for skredet (vedlegg 3). På bakgrunn av denne teiknast eit hastigheitshøgdediagram (vedlegg 4) som gjev vollhøgde i dei ulike profila langs skredbanen. Sjå karta i vedlegga 5 og 6 for oversikt over skredbana. Med slepp frå 1500 moh, som er største teoretiske slepphøgde i dette området, får vi maks utløpslengde ca 60 meter nedanfor E16, dvs omtrent 20 m på andre sida av elva der terrenget har begynt å halle oppover att (L u = 2620 m, sjå vedlegg 3). For å sikre mot slike (tørre) ekstremskred krevst ein voll med enorme dimensjonar (eller lausmassetunnel, sjå avnsittet ovanfor). Ein har valt å sjå vekk frå dei største ekstremskreda. L u er justert/forkorta med 20 meter for å få som utgangspunkt at ras når elva (lågaste punkt i dalen), men ikkje går lenger. Då reknar vi altså med å sikra mot skred som når vegen omtrent kvart 20. år, sjå avsnittet Skredvifter/Sausgjelet. Maks utløpslengde i elva, L u = 2600, og ein fangvoll plassert ca 90 m ovanfor vegen (sjå avsnittet Tilråding på neste side) gjev i følgje hastigheitsdiagrammet ein hastigheitshøgde på ca 18 meter for tørre skred (vedlegg 4). Vi har at H = k * v 2 /2g + H snø (Snøvern 1993) H = nødvendig vollhøgde v = skredhastigheit k = konstant, varierer mellom 0,7 og 1 (lågaste verdi når dimensjonerande skred består av fuktig skredmasse og ein har minimum 10 m brei grøft mellom vollen og utgravingsområdet) g = gravitasjonskonstanten (9,81 m/s 2 ) H snø = Snøhøgden i front av vollen Side 5

5 Hastigheitshøgda (v 2 /2g) finn vi direkte frå diagrammet (vedlegg 4); ca 18 m. Med k = 0,7 og H snø = 0 får vi ei vollhøgde på 12,6 m. Erfaring tyder på at fangvollar berre er effektive dersom skredhastigheiten i fronten av vollen er mindre enn 20 m/s. Ved å løyse ut hastigheiten v frå likninga over og bruke hastigheitshøgda frå diagrammet får vi i vårt tilfelle v 18,8 m/s. Dette er for tørre skred; fuktige skred vil ha ein lågare hastigheit. Tilråding Vi foreslår å byggje ein fangvoll med lengde ca 200 m og (effektiv) høgde 12 m. Vollen er dimensjonert med utgangspunkt i at den vert plassert ca 90 meter ovanfor eksisterande veg (dvs L voll = 2470, kfr vedlegg 4). Her er det ein markert rygg som er egna som vollområde.vi ser for oss ein voll som strekk seg omtrent frå profil 1130 (km 3,02) til profil 1340 (km 3,23). Etter vår meining vil denne vollen hindre % av snøskreda i å nå riksvegen. Skråningsvinkelen på skredsida bør vere brattast mogleg. Vi foreslår 1:1,25. Det krev eit ca 1 meter tjukt steinlag/steinfylling på oversida for at det skal liggje stabilt. (På lesida av vollen kan ein ha f eks helling 1:1,5 - då vil det gro til.) Mellom vollen og utgravingsområdet skal det vere ei grøft med minimum 10 meter brei botn. Grøftebotnen bør vere nokså flat, men må likevel ha eit forsiktig fall mot vollen (pga drenering). Mellom vollen og grøfta bør det vere ei ny grøft - ca 1 x 1 meter - som skal føre vatn fram til ein kulvert. Hellinga frå bakre grøftekant og bakover i skredløpet bør vere 1:2,5 til ein kjem ut av terrenget. Vi tilrår kulvert/stikkrenne med d = 1,0 meter gjennom vollen i forlenging av elveløpet. Her trengst eit sandfang som kan ta opp lausmassar slik at stikkrenna ikkje går tett. Det bør vere ei rist foran inntaket til stikkrenna. Sjølve sandfanget/gropa må ha ein slik dimensjon at ein er sikra stor nok kapasitet. Og jo større sandfang, jo sjeldnare trengst det å reinskast. Alternativt elveløp er austover langs oversida av vollen og vidare i plastra bekkeløp til næraste stikkrenne gjennom riksvegen. Vi forutset at topp voll og grøfta bak vollen har eit resulterande fall mot aust. Bremsekjegler på oversida av vollen vil bremse tørre snøskred, men vil her ha kun marginal nytteverdi sidan tørre snøskred er sjeldne. Tungegjeli Undersøkingane tilseier ikkje behov for tiltak her (sjå avsnittet Intervju med lokalt busette ). Jutlaelvi Erfaringar frå vedlikehold er at opninga under brua over Jutlaelvi har for liten kapasitet ved blautsnø- og sørpeskred. Etter samtale med formann for vedlikeholdsproduksjon på vegstrekninga tilrår vi at åpninga under brua vert minimum 6,0 m brei og 2,5 m høg. Elveløpet under brua bør vere jamnt og gjerne plastra med stor stein. Oppover til munninga av gjelet bør elveløpet ryddast for å hindra at elvevatnet tek nytt løp f eks ved blautsnøskred som kan demma opp løpet. Steinmassar som ligg i elveløpet bør Side 6

6 leggjast i stabil skråning på begge sider. Skråningane på kvar side bør leggjast slik at dei jamnar ut retninga på dei noverande elvekantane slik at vi får eit tydelegare definert elveløp. Under dette arbeidet er det viktig at ein ikkje grev seg ned i elvebotnen og lausmassane under. Då kan ein få erosjon og miste kontrollen over elva og hennar løp. Elvebotnen bør vere ujamn; det finst eksempel på at utjamna og påpynta løp har auka farta på skredmassane. For å dempe farta på sørpeskred i elva kan det på tvers av elveløpet anleggjast små vollar. Desse kan byggjast og plastrast med stein frå ryddearbeidet i elveløpet. Vollane kan leggjast med ca 30 meters mellomrom, evt med ein annan frekvens avhengig av massetilgangen. Vollane kan lagast bua slik at dei peikar nedover elveløpet. Høgda på vollane bør vere lågast på midten, midt i elveløpet. Høgdene må tilpassast i høve til fallinja langs elveløpet og elvekantane/skråningane; vollane må ikkje vere for høge slik at ein risikerer at vatn eller massar går ut av løpet. Vi trur to større gravemaskiner vil få gjort mykje på omlag tre veker. Nausagrovi Nausagrovi har sendt flaumvatn vestover i rasvifta ned til busslomma ved brua til Bjørkum. Skredvifta er brei og har fleire små ryggar nedover. Elveløpet gjennom skredvifta er stadvis diffust med fleire løp. Årsaka er at skredvifta ser ut til å ha mykje åpne urmassar i toppen og overflata og er dermed åpen for vassgjennomstrøyming. Elva kan ha relativt stor vassføring i spesielle tilfelle, for eksempel ved mykje nedbør eller mildvêr etter tungt snøfall i fjellet. Elvevatnet kan då ta nye løp dersom det vert hindra av frostkjøving eller oppdemming av blautsnø frå skred. På bakgrunn av dette tilrår vi at riksvegen her får relativt tett med stikkrenner med god kapasitet: Vi tilrår stikkrenner ved profil ca 2090, 2140, 2190 og Stikkennene bør ha minimum 1,0 m indre diameter. Med omsyn til flaumperiodar bør riksvegen langs alle dei fire rasviftene ha spesielt stor grøftebreidd. Vi tilrår sidegrøft med breidde 3,5 meter og helling 1:4. Ein bør sørgje for samband mellom stikkrennene slik at evt tette renner kan avlastast av andre. Vi minner om at dei foreslåtte tiltaka i elveløpa vil krevje godkjenning av NVE. Side 7

7 Figur 1 Skredvifta ved Sausgjelet. Figur 2 Sausgjelet. Side 8

8 Figur 3 Sausgjelet, snøras har dei seinare åra frakta med seg steinblokker på ca 1 m 3 som no ligg sentralt på skredvifta ca 200 meter nedover frå munninga på gjelet, dvs ca 150 m frå vegen. Side 9

9 Figur 4 Snøras ved Sausgjelet ca 1920, foto frå Lærdal bygdebok. (Riksvegen og eit par personar er merka av på biletet.) Side 10

10 Figur 5 Jutlaelvi Side 11

11 Referanser NGU/HSF 1996, Norges geologiske undersøkelse og Høgskulen i Sogn og Fjordane, rapport nr , 22/4 1996, "Skredfarekartlegging i Lærdal i samband med den nye stamveien Oslo-Bergen".... 3; 4 Rassikringsplan 1997, Statens vegvesen Sogn og Fjordane, "Rassikringsplan for riks- og fylkesvegar i Sogn og Fjordane", januar Snøvern 1993, Håndbok 167 "Snøvern"... 6 VDB, Vegdatabanken, Veg- og Geodata, rasregistreringar... 4 Figurliste Figur 1 Skredvifta ved Sausgjelet...8 Figur 2 Sausgjelet Figur 3 Sausgjelet, snøras har dei seinare åra frakta med seg steinblokker på ca 1 m 3 som no ligg sentralt på skredvifta ca 200 meter nedover frå munninga på gjelet, dvs ca 150 m frå vegen... 9 Figur 4 Snøras ved Sausgjelet ca 1920, foto frå Lærdal bygdebok. (Riksvegen og eit par personar er merka av på biletet.) Figur 5 Jutlaelvi Vedleggsliste 1. Kart med nedslagsfelt, 1: Kart med veglinje og skred-/elveløp, 1: Diagram for maks skredutløpslengde 4. Diagram for skredhastigheitshøgde 5. Kart med inntegna skredbane 6. Kart med inntegna skredbane (frå 0 til 800 moh) Side 12