Tveitolia, Rjukan. Stabilitetsforhold og arbeidssikring. Oppdragsgiver: Kontaktperson: Kontraktreferanse: For Norges Geotekniske Institutt

Transkript

1

2 ~ Tveitolia, Rjukan januar 1996 Oppdragsgiver: Kontaktperson: Kontraktreferanse: Tinn kommune Teknisk sjef Tore Lien Brev av For Norges Geotekniske Institutt Prosjektleder: Rapport utarbeidet av: Kontrollert av: M~ Erik Hestnes ~ Erik Hestnes ~~ ~bkv~' Steinar Bakkehøi Arbeid også utført av: Norges Geotekniske Institu tt Sognsveien 72 Postadresse: Telefon: Postboks 3930 UlleYål Hageby Oslo Telefaks: Telex: ngi n

3 Tveitolia, Rjukan. Stabilitetsforho ld og arbeidssikring l J ] p_i 2 Sammendrag Rutiner for å ivareta sikkerheten til dem som skal arbeide i skredområdet øst for profil P70 i Tveitolia, er vurdert på basis aven foreløpig analyse av innsamlede måledata fra fjellhammeren og lokale meteorologiske observasjoner. Det årlige stabilitetsforløpet kan inndeles i 4 perioder som varierer i tidsrom og lengde med de meteorologiske forhold. Behovet for arbeidssikring variererer fra periode til periode. Følgende tiltak er aktuelle: Februar ca l. mai. Ingen særskilte tiltak. ca l. mai - ca l. juli. Lydsignal utløst ved markerte sprekkebevegelser. V ærforbehold. ca l. juli - ca 15. august. Værforbehold. Lydsignal utløst ved markerte sprekkebevegelser. ca 15. august - oktober. Værforbehold. Lydsignal utløst ved markerte sprekkebevegelser. November - jan.lfeb. Ingen aktivitet før sprekkebevegelsene har opphørt. Det er viktig at hver enkelt arbeidstaker på forhånd har gjort seg opp en mening om hva han skal gjøre dersom alarmen går. f:\p\9s40so\rap\rap-2.doc

4 Tveitol ia, Rjukan l J l ,1 3 INNLEDNING I rapporten om Tveitolia datert (-rapport ) og i samtaler med Tinn kommune, er det pekt på behovet for å ivareta sikkerheten til dem som skal utføre arbeid i tilknytning til sikrings vollen itveitolia. har foreløpig sammenholdt de temperatur- og bevegelsesmålinger som er registrert på hovedsprekken i den ustabile fjellhammeren siden 1975, med temperatur- og nedbørobservasjonene fra de meteorologiske stasjonene MøsstrandJMøsvatn for å klarlegge dette forholdet. Dessverre har vi ikke komplette måledata fra Tveitolia for hele 20-års perioden på grunn aven del problem med det tekniske utstyret, som etterhvert begynner å bli gammelt. De nedenstående slutninger er derfor basert på måledata fra periodene , , og , i alt 13 år med tilnærmet fullstendige data, samt fra korte perioder i 1989, 1990 og SPREKKEBEVEGELSE OG VÆRFORHOLD De iøyefallende hovedtrekk ved bevegelses målingene er: Ingen eller ubetydelige bevegelser i vårhalvåret (januar/februar - mai), Varierende bevegelsesforløp fra år til år i sommermånedene (mai/juni - august). Vanligvis lite bevegelse, men enkelte år korte perioder med markert bevegelse. Det alt vesentlige av bevegelse skjer i høsthalvåret/tidlig vinter (september - desember/januar). Hovedperiodenes start og avslutning varierer fra år til år. Stort sett har bevegelsene opphørt mnd elter at sprekketemperaturen gikk under ode, men i et par tilfelle er det registrert en viss bevegelse over et betydelig le ngre tidsrom. Dette forhold synes å være knyttet til vintre med høg gjennomsnittstemperatur i desember-januar. Etter at sprekkebevegelsene har opphørt er del ikke registrert nevneverdige bevegelser før sprekketemperaturen på nytt har gått over ODe. Tidspunktet for når de første bevegelser er registrert varierer imidlertid fra tidlig i mai til sist i august. Det er med andre ord ikke slik at det alltid skjer en bevegelse når «isen slipper» på forsommeren, men vi holder det for sannsynlig at flere av de markerte bevegelsene på forsommeren skyldes dette forholdet. Sprekkebevegelsene i vårhalvåret og delvis også på sommeren, kan med andre ord knyttes til temperaturforløpet på sprekken. På den annen side er det foreløpig ikke funnet noen direkte sammenheng mellom vanntilgang (snøsmelting, nedbør, høge nedbørintensiteter) i sommermånedene og tidspunktene for de be vegelsene som er registrerte. Enkelte perioder kan synes å ha sammenfall, andre har avgjort ikke resultert i f:\p\95408o\ra.p\rap-2.doc

5 Tveitolia, Rjukan l ~ ] ,_, 4 målbare endringer. Derimot synes det som om langvarig tørke som etterfølges av regnvær, ofte gir opphav til bevegelse på sprekken. (Stor nedbør over flere uker er bare registrert to ganger i løpet av de årene vi har vurdert.) De bevegelsene som er registrert i høsthalvåret har heller ingen entydig kopling til perioder med mye regn. Enkelte ganger kan det synes som om det er sammenfall, andre ganger er det registrert mye regn uten at det har ført til bevegelse på den aktuelle sprekken. (I det foreliggende datamaterialet har vi ingen perioder med ekstreme nedbørmengder på høsten.) Derimot finner vi også for høsthalvåret økt sprekkebevegelse når større regnmengder etterfølger en tørr sommerlhøst. De mest markerte bevegelsene er registert i perioden oktober/november, desember/januar. Periodenes start og avslutning varierer fra år til år og faller i hovedtrekk sammen med tidsrommet fra nattefrosten setter inn til den daglige maksimumstemperatur går under O e. Det er med andre ord godt sammenfall med den perioden på høsten da vannet på sprekkene fryser, samtidig som det er temperaturfluktuasjon omkring O e. Det er registert bevegelser hvert år innen denne perioden, også når nedbørmengdene fomt har vært beskjedne. De foreløpig dokumenterte årsaker til bevegelsene på den aktuelle sprekken er således: Tining av isen på sprekkene som følge av at temperaturen går over O e. (Forsommer) Lange perioder med tørt vær som etterfølges av regnvær. (Sommer og høst.) Gjenfrysing og frostaktivitet som følge av at temperaturen fluktuerer og går under O e. (Tidlig vinter) Verdt å merke er også det påpekte forholdet at stor vanntilgang sommer og høst ikke er ensbetydende med bevegelse på sprekken. Dette skyldes trolig at sprekken sommerstid er godt drenert. Det bevegelsesmønsteret som er knyttet til periodene med frysing/tining kan forklares ved at issprenging opptrer når vannet fryser til is på de drenerende sprekkene først på vinteren, og at det iblant vil inntreffe en bevegelse når «isen slipper» på våren. Feltobservasjonene fra foten av det avløste partiet underbygger denne tolkningen. På den annen side har vi foreløpig ingen god forklaring på de bevegelser som opptrer når tørt vær etterfølges av regn. At bevegelser kan skje når stabiliserende jordsmonn mister sin kohesjon ved inntørking, og at slikt jordsmonn kan vaskes bort ved omslag til regnvær, er kjente prosesser. Vi finner det imidlertid vanskelig å knytte en slik forklaring til det aktuelle tilfellet. Problemet vil bli viet nærmere oppmerksomhet i ' s videre forskningsarbeid. En mer detaljert analyse av basis materialet vil forhåpentligvis også kunne si oss noe om årsakssammenhengen for de registrerte sprekkebevegelser som vi foreløpig ikke har kunnet knytte opp mot spesielle værforhold. f:\p\95408o\raplrap 2.doc

6 Tveitolia, Rjukan [J l ,.4 5 DET ÅRLIGE STABILITETSFORLØPET På bakgrunn av vår foreløpige gjennomgang av måle dataene fra Tveitolia mener vi å kunne dele det årlige stabilitetsforløpet til den skredfarlige fjellhammeren inn i 4 perioder som varierer i tidsrom og lengde med de meteorologiske forhold. De fire periodene er som følger: Januar/februar - mai. Ingen eller ubetydelige bevegelser. Frostperioden fra lufttemperaturen går under O C til sprekketemperaturen går over O C. Mai - ca I. juli. Korte perioder med markerte bevegelser. Bevegelsene ikke forutsibare. Perioden da «isen slipper» på forsommeren. (Sprekketemperatur over O C.) Ca I. juli - 15./31. august. Ingen eller ubetydelige bevegelse. Drenert sprekk. Perioden slutter med regn etter tørt vær, betydelig høstregn og andre mer uklare årsaker. (NB! Store nedbørmengder betyr fare for bevegelse, normalt sommerregn synes ufarlig.) 15./31. august - januar/februar. Vanligvis bevegelse. Økende mot årsskiftet. Skiftende nedbør og temperaturforhold. mener at rutiner for å ivareta sikkerheten til dem som skal utføre arbeid ovafor sikringsvollen bør kunne relateres til disse periodene. I praksis vil det imidlertid være vanskelig å fastslå nøyaktig start og slutt på periodene ettersom de er knyttet til meteorologiske forhold. Følgende tilleggsopplysninger kan derfor være nyttige: For inneværende vinter regner med at sprekkebevegelsene har opphørt. Tidligst registrert sprekkebevegelse i mai måned er 2. mai. Seinest registrerte sprekkebevegelse på forsommeren er 3. juli. Utfall i perioden da <<isen slipper» skjer uten forutgående registrerbare bevegelser. Sprekkebevegelsene i perioden ca I. juli til 15./31. august har vært små under normale værforhold. De nedbørforhold som avslutter perioden er ikke alltid entydige. (En sommer (1978) er det registrert betydelige bevegelser over lengre perioder, uten at sommeren sett under ett var unormal. Det kom imidlertid mye nedbør på kort tid i månedskiftetjuniljuli dette året, så faresignalet må likevel sies å ha vært framtredende. Betydelig sommernedbør (1988) er et annet identifiserbart unntak.) Starten på høst-/vinterperioden har variert fra til (Normalt ) Bevegelsene på høsten opptrer vilkårlig i forhold til nedbørsituasjonene. De mest markerte bevegelsene skjer normalt ved issprengning i november/ desember - januar. f:\p\954080\rap\rap-2.doc

7 Tveitolia, Rjukan [4 J _, 6 ARBEIDSSIKRlNG På bakgrunn av de foranstående stabilitetsbetraktninger mener at behovet for arbeidssikring er forskjellig i de 4 periodene. Sikkerhetsmessig kan dessuten høsten deles i to. Vi kan tenke oss følgende tiltak: Februar ca l. mai. Ingen særskilte tiltak. ca l. mai - ca l. juli. Lydsignal utløst ved markerte bevegelser. Værforbehold. ca l. juli - ca 15. august. V ærforbehold. Lydsignal utløst ved markerte bevegelser. ca 15. august - oktober. V ærforbehold. Lydsignal utløst ved markerte bevegelser. November - jan./feb. Ingen aktivitet før sprekkebevegelsene har opphørt. Det er ca 450 meter fra det ustabile fjellpartiet og ned i sikringsområdet. Beregnet gjennomsnittshastighet på blokker i bevegelse er 30 mls. Blokker i fritt løp vil med andre ord bruke ca 15 sekunder ned til det aktuelle arbeidsområdet. Dette er så kort tid at bruk av observatør for å varsle observerbare utfall ikke har noe for seg. Fra de første bevegelsene inntreffer i fjellhammeren til blokker er i fritt løp, vil det imidlertid også gå litt tid. Den sikkerhetsmargin som ligger i denne tiden kan være viktig. Ved bruk av lydsignal som utløses ved den første markerte bevegelsen i fjellpartiet, kan arbeidere få denne tidsmarginen på sin side. Vi vet imidlertid ikke hvor mye tid dette kan dreie seg om. Utløsningsanordning for lydsignal bør plasseres både på den indre hovedsprekken hvor vi i dag registrerer sprekkebevegelser, og i foten av hammeren. Plassering og montering av høvelig utstyr på stedet bør skje i samarbeid med, f.eks. i april måned. Lydgiver(e) bør plasseres i tilknytning til arbeidsområdet ved vollen. Arbeidere i støyende arbeidsmaskiner bør dessuten ha lydgiver i førerhuset eller knyttet direkte til øreklokka. Kortslutningen (Impulsen) som utløser lydgiverne kan overføres fra fjellhammeren via kabel eller radiosignal. Dersom man velger kabel kan det være hensiktsmessig å føre ledningen ned langs den markerte ryggen ved profil P60 og plassere lydgiver omkring kote 325 på denne ryggen. Derved slipper man å krysse anleggsområdet med kabelen. Ved bruk av radiosender kan man f.eks. plassere mottaker og lydgiver på vollkrona. f:\p\954080\rap\rap-2.doc

8 Tveitolia, Rjukan ~ Vi minner om at det bare er området øst for profil P70 som kan nås av utfall fra den aktuelle fj ellhammeren. Personer som skal arbeide i dette området bør til enhver tid ha klart for seg hvor de kan finne best mulig sikkerhet i løpet av f.eks. 20 sekunder, dersom alarmen skulle gå. Rask reaksjon på faresignalet vil være helt avgjørende for sikkerheten. Førerhuset på arbeidsmaskiner må evakueres! Det vil være mye tryggere bak slike maskiner. Store steiner kan også gi godt vern. Ved arbeid nær vollen kan forhåndsplasserte stiger være alternative rømningsveger over vollkrona. Det er viktig at hver enkelt arbeidstaker på forhånd har gjort seg opp en mening om hva han skal gjøre dersom alarmen går' Å regulere arbeidet utfra værforholdene vil i praksis bety at man innstiller arbeidet øst for profil P70 når nedbør- eller temperaturforholdene er slik at man kan forvente bevegelser i fjellhammeren. Dette vil være en ekstra sikkerhetsforanstaltning. I perioden november - januar/februar og ved spesielle nedbørforhold kan det også være aktuelt å innstille arbeidet i området vest for profil P70. Kommunen bør peke ut en ansvarlig person eller instans som holder seg ajour med værutviklingen og værprognosene, og som melder ifra når tiltak bør iverksettes. Arbeidsregulering på grunn av værforbehold er primært aktuelt i perioden juli - oktober, unntaksvis også i mai - juni. Dersom kommunen ikke finner en praktisk løsning på en slik varsling lokalt, har mulighet til å kunne påta seg en slik oppgave. Vi har tilgang til oppdaterte værprognoser for hele landet og utfører i vintersesongene løpende skred vurdering for NSB (Bergensbanen) og Statens Vegvesen (Strynefjellet, Rana) f:\p\954080\rap\rap-2.doc

9 Kontroll- og referansesidel Review and reference page OppdragsgiverlClient Tinn kommune Dokument nrldoeument No Kontraktsreferansel Brev av Contraet reference DokumenttitteVDoeument title Tveitolia, Rjukan. ProsjektlederlProjeet Manager Erik Hestnes Utarbeidet avl Prepared by Erik Hestnes Emneord/Keywords Steinskred, stabilitetsforhold, værforhold, arbeidssikring DatolDate 26 januar 1996 DistribusjoniDistribution O FrVUnlimited ~ BegrenseVLimited O IngenINone Land, fylke/count/}', County Norge, Telemark Kommune/Munieipality Tinn kommune Sted/Loeation T veitolia, Rjukan Kartblad/Map 1614 IV UTM-koordinaterIUTM-coordinstes Havområde/Offshore area FeltnavniField name Sted/Loeation Felt, blokknr JField, Block No. Kvalitetssikring i henhold tivquality assuranee aeeording to NS-EN IS09001 Kon- DokumenVDoeument trollert avl Kontrolltypel KontrollertiReviewed Reviewed Type of review by DatolDate Sign. SBa Helhetsvurdering! General ~. Evaluation,. Revisjon 11Revision l Revisjon 21Revision 2 KontrollertiReviewed KontrollertiReviewed DatolDate Sign. DatolDate Sign. SBa Språk/Strie ni. I rt ~. SBa TekniskfTechnical - SkjønnllntelJ/gence - / ( - -0-<t SBa SBa SBa - TotaVExtensive - Tverrfaglig/ - It - ~6 Interdlscipllnary - l, "- -}& Utforming/Layout Slutt/Final - 1, - YIk. -~ -!c ~ JOS KopieringiCopy quality 2.~/! _ 'lk d""':..l. Gjennomlesning av hele rapporten og skjønnsmessig vurdering av Innhold og presentasjonsform! On the basis of an overall evaluation of the report, its teehnieal content and form of presentation Dokument godkjent for utsendelsel DatolDate Document approved for release Sign. f. ~ ().. -l.-t ~h 26. ianuar 1996 I