Geologi. E39 Drægebø-Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Oppdrag OPPDRAG. Teknologiavdelingen

Transkript

1 Geologi E39 Drægebø-Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Oppdrag OPPDRAG Teknologiavdelingen Ressursavdelingen Nr Region vest Ressursavdelingen Vegteknisk seksjon

2

3

4 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Innhaldsliste INNLEIING GRUNNLAG UTFØRTE UNDERSØKINGAR GEOTEKNISK PROSJEKTKLASSE GEOLOGI I OMRÅDET Regionalgeologi Kvartærgeologi og lausmassar i området Strukturgeologi VEG I DAGEN Langs Dregebøvatnet profil TUNNELPÅHOGG OG FORSKJÆRINGAR Påhogg sør profil Påhogg nord profil SIKRING MOT STEINSPRANG GEOLOGISK OPPFØLGING AV SIKRINGSARBEIDA REFERANSAR VEDLEGG: 1. E39 Drægebø Grytås. Planskisse Drægebø Øst. 2. E39 Dregebø Grytås. Planskisse Økslandstunnelen Syd. 3. E39 Drægebø - Grytås. Planskisse Økslandstunnelen Nord. 4. Dalsideprofil Drægebø øst. 5. Dalsideprofil Økslandstunnelen Syd. 6. Dalsideprofil Økslandstunnelen Nord.

5 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Innleiing Statens vegvesen arbeider med byggeplanar for parsellen E39 Dregebø-Grytås i Gaular kommune. Dagens veg er smal og svingete og stadvis utsett for ras. Parsellen strekker seg frå kommunegrensa mellom Høyanger og Gaular i sør, til nordenden av Økslandsvatnet. Parsellen er om lag 5 km lang og omfattar veg i dagen og ein ca. 760 meter lang tunnel langs Økslandsvatnet (Økslandstunnelen). Før vegarbeida startar skal ein utføre diverse sikringstiltak. Denne rapporten er utarbeida som ein del av konkurransegrunnlaget for sikring mot steinsprang ved desse tre lokalitetane: Nordre forskjæring / påhogg for Økslandstunnelen Søndre forskjæring / påhogg for Økslandstunnelen Veg i dagen langs Drægebøvatnet Side 4 av 14

6 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Grunnlag Rapporten er utarbeidd med utgangspunkt i geologiske rapportar for reguleringsplan og tilgjengeleg kartmateriale, samt undersøkingar i felt. Nytta materiale er: Geologisk rapport for reguleringsplan, datert Sveis: Geologisk rapport for reguleringsplan, datert Sveis: Notat: Nordre tunnelpåhugg. Vurdering av geologiske og anleggstekniske forhold, datert Sveis Resultat frå geotekniske undersøkingar av djupne til fjell Kart målestokk 1:5000 og 1: Ortofoto målestokk 1:7000 Planteikningar C1-C7 Tverrprofil for heile traseen På synfaringar i felt er det nytta digitalkamera, geologhammar og kompass. 2. Utførte undersøkingar Det er utført geotekniske undersøkingar i området, bl.a. i samband med planlagde fyllingar i Dregebøvatnet og Økslandsvatnet. I tillegg er det greve ned til det som er tolka som fjell ved det nordlege tunnelpåhogget ved profil Det er utført geologisk feltkartlegging, men ikkje utført geofysiske undersøkingar av parsellen. Grunna bratt terreng er det vanskeleg å komme til med grunnboringsrigg i påhoggsområda. 3. Geoteknisk prosjektklasse Ut frå ei vurdering av vanskegrad er geoteknisk kategori / konsekvensklasse satt til CC2 / RC2 etter Eurocode 7.. Skjema for val av kategori- / konsekvensklasse er vist på side 2 i rapporten. Side 5 av 14

7 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Geologi i området 4.1. Regionalgeologi Geologisk tilhøyrar området den vestre gneisregion, og består av gneisar og migmatittarr danna i prekambrium, for om lag millionar år sidan. Bergartane er seinare omdanna og folda under den kaledonske fjellkjededanninga som fant stad i silur for om lag 400 millionar år sidan. Hovudbergarten langs traseen er i følgje NGUs berggrunnsgeologiskee kart [1] einn gneis med diorittisk- granittisk samansetting. Frå ca. profil 3500 til ca. profil 5000 består berggrunnen av metasuprakrustaler med augegneis og migmatittisk gneis. Ca. vedd profil 5000 er det indikert ei bergartsgrense og berggrunnen går over til ein basalgneis, med variasjonar innanfor kornstorleik og grad av foliasjon, sjå Figur 1. Det er lite fjellblottingar langs tunneltraseen,, men med utgangspunkt t i berggrunnskart forventast heile Økslandstunnelen å gå i basalgneis. Kartet viser også basalgneis i området langs Drægebøvatnet. Figur 1: Bergartsfordeling langs traseen (modifisertt etter ngu.no [1]) Side 6 av 14

8 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Kvartærgeologi og lausmassar i området Lausmassane i området består i hovudsak av morenemassar og skredmateriale med varierande mektigheit [2]. På stigande profil går vegen frå Høyanger kommunegrense på vestsida av vassdraget Lona, med ei bratt dalside i vest der lausmassane framstår som til dels grovblokkige med ein del finstoff. Vegen stig opp mot Dregebøvatnet, og går langs austsida av vatnet, med ei grovblokkig ur på austsida. Vegen går over ei bru i overgangen mellom Dregebøvatnet og Økslandsvatnet og i delvis skjering før tunnelpåhogg sør ved profil I Påhoggsområda for Økslandstunnelen, og langs tunneltraseen, er det varierande lausmassemektighet. Det er greve ned til fjell ved påhogg nord ved profil 7660, sjå Figur 3. Her var det ei lausmassemektigheit på ca. 3-4 meter, med lausmassar beståande består av grusig/blokkig morene som også inneheld noko finfraksjon (silt / leire). Det generelle inntrykket er at det er mektigare lausmassar ved det nordlege påhogget enn ved det sørlege. For nærmare omtale av lausmassane vises det til geoteknisk rapport Figur 2: Lausmassefordeling langs traseen (etter ngu.no [2]) Side 7 av 14

9 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Figur 3: Lausmassetjukkleik ved påhogg nord 4.3. Strukturgeologi Det er generelt lite berg i dagen i lågare deler av dei aktuelle områda, og observasjonar av sprekker er i hovudsak gjort ved påhogg i sør, sjå Figur 5, og i fjellskjeringar langs dagens E39 mellom dei to påhoggsområda. Fjellet er generelt meir oppsprukke i nord, mens det framstår som meir svabergaktig i sør. Bergarten i området er ein gneis med utprega foliasjon. Oppsprekking langs foliasjonen har retning om lag NØ-SV. Med sprekkeavstand varierande frå ca. 0,2-2 m. Folding av bergmassen fører til at foliasjonen har svært varierande fall frå tilnærma steilt til om lag grader mot SØ. I tillegg til foliasjonssprekker er det i dagen observert to andre hovudsprekkesett. Det eine er tilnærma steile sprekker som skjærer foliasjonssprekkene med stor vinkel med retning SØ-NV. Det er også observert eit tilnærma horisontalt sprekkesett. Dette fører til at bergmassen stadvis er småblokkig oppsprukke. Sprekkemålingane er presentert i sprekkerose i Figur 4. Side 8 av 14

10 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Figur 4: Sprekkerose for sprekkemålingar i påhogg sør Figur 5: Fjell i dagen ved påhogg sør Side 9 av 14

11 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Veg i dagen 5.1. Langs Dregebøvatnet profil Veglina følgjer i stor grad dagens veg på austsida av Dregebøvatnet. Mellom ca. profil 4700 og ca. profil 5100 går vegen mellom vatnet og ei grovblokkig ur, med eit hamrelag i overkant, sjå Figur 6. Veglinja vil stadvis skjære inn i ura. Det er registrert eit nedfall på veg frå hamrelaget ved ca. profil 5070 i Ved ca. profil 5060 trekkas veglinja ut mot vatnet slik at det blir betre avstand mellom veg og sideterreng. For å betre stabiliteten ned mot veg, tilrådast det å etablera ein «liggjande» mur mellom veg og ur på strekninga mellom Det bør også etableras eit fanggjerde over muren for å ta i mot eventuelle nedfall frå hamrelaget. Fanggjerdet tilrådas plassert mellom profil Det bør vere 4 m høgt og ha ein kapasitet på 2000 Kj. Figur 6: Veg i dagen langs Dregebøvatnet, bildet er teke mot sør ca. ved profil 5000 Et representativt dalsideprofil er vist i vedlegg 4. Her består store deler av fjellsida av ur som ligger nær rasvinkel o (sjå terrengprofil figur 4). Det finnes nokre steile berghamre som kan være losneområde for steinsprang, blant anna en i nedre del av fjellsida, ved ca. kote 200, og en i øvre del ved ca. kote 300. Side 10 av 14

12 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Langs dette profilet er det gjort simuleringar i dataprogrammet RocFall. Simuleringane indikerer at en dal av steinen som losnar i berghamrane vil stoppe oppe i fjellsida. Noe stein kan komme ned mot vegen, men vil da ha mista mykje av den kinetiske energien. Simuleringane tyder på kasthøgder mindre enn 3 m i det området gjerdet er planlagt. Gjerdet er dimensjonert ut frå desse simuleringane, med skjønnsmessige vurderingar av representativ blokkstorleik og dempande eigenskapar i fjellsida. 6. Tunnelpåhogg og forskjæringar 6.1. Påhogg sør profil 6900 Det sørlege påhogget for tunnelen er planlagt ved profil Påhogget ligg i ei relativt bratt dalside. Det er blottlagt ei svaflate i dagen der påhogget er planlagt etablert, sjå Figur 5. Påhoggsområdet er vegetert, dels av tett granskog mot nord, og dels av lauvskog i den sørlege enden. Dalsida over påhogget er bratt, og det er eit hamrelag i overkant, sjå Figur 7. Det er ikkje registrert teikn til nedfall av større blokker over påhogget, men det ligg ein del mindre blokker oppover dalsida. Nokre av desse kan vere nedfall frå seinere tid. Det tilrådast at området gås over med kontrollreinsk og at det etablerast eit fanggjerde som arbeidssikring over forskjeringa i forkant av anleggsstart. Like over påhogget i sørvestleg retning er det ein oppsprukke bergskrent. Bergmassen er prega av dagfjell med oppsprekking langs dalside-parallelle slepper, som avskjerast av sprekker som skjerer desse med stor vinkel. Dei dalsideparallelle sprekkene gjer at sprekkeflatene har ei helling mot veg og påhogg. Dette partiet har usikker stabilitet og krev sikring med boltar. Side 11 av 14

13 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Figur 7: Oversikt over forskjering påhogg sør ca. profil 6900 Et representativt dalsideprofil er vist i vedlegg 5. Det er gjort simuleringar, i dataprogrammet RocFall, av steinsprang langs dette profilet. Desse viser at nesten all stein som losnar oppe i fjellsida vil komme ned mot den planlagde forskjæringa. Kasthøgdene ved lokaliteten der gjerdet er planlagt ser i all hovudsak ut til å vere mindre enn 3m. Gjerdet er dimensjonert ut frå desse simuleringane, med skjønnsmessige vurderingar av representativ blokkstorleik og dempande eigenskapar i fjellsida. Gjerdet er dimensjonert ut frå desse simuleringane, med skjønnsmessige vurderingar av representativ blokkstorleik og dempande eigenskapar i fjellsiden. Det gjeld både med omsyn til kasthøgder og treffenergi Påhogg nord profil 7660 Det nordlege påhogget for tunnelen er planlagd ved ca. profil 7660 i ein lausmassedekt fjellrygg. Det er ikkje fjell i dagen ved påhogget, men det er greve ned til fjell ved hjelp av gravemaskin og avdekka lausmassetjukkleik på om lag 3-4 meter. Fjellet under lausmassande verkar vere relativt massivt og svabergaktig, med oppsprekking hovudsakleg langs folisajonen som har retning NØ-SV. I overkant av forskjering og påhogg er det ei bratt dalside med antatt lausmassetjukkleik 1-4 meter. Lausmassane verkar å bestå av grusig / blokkig morene som også inneheld noko finfraksjon (silt / leire). Det er fleire oppsprukne bergskrentar like over påhoggsområdet som er sprekkeavløyst av dalsideparallelle sprekker. Desse skal sikrast med boltar og nett. Side 12 av 14

14 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag I nedre del stiger terrenget med vinkel o frå ca. kote 125 til ca. kote 275. Herfrå, og opp til ca. kote 350, stiger terrenget med gjennomsnittleg helling brattare enn 60 o. Her finnes steile bergskrentar som er potensielle løsneområde for steinsprang. Over ca. kote 350 slaker terrenget noko av igjen. Den gjennomsnittlige hellinga herfrå og opp til toppen av fjellsida, ved ca. kote 600, er o. Det vises til dalsideprofil i vedlegg 6. Simuleringar av steinsprang er også gjort langs dette profilet, på same måte som for dei to lokalitetane som er omtalt ovanfor. 7. Sikring mot steinsprang Risikovurderingar for anlegget har konkludert med at det bør sikrast mot steinsprang, i forkant av sjølve anleggsarbeidet. Det gjeld ved dei tre lokalitetane som er omtala i denne rapporten. Dette bør gjerast for å oppnå trygge arbeidstilhøve for dei omfattande arbeida med etablering av tunnelpåhogga, støping av portalar, arbeid langs veg i dagen etc. Hovudelementa i denne sikringa er oppføring av 3 fanggjerder, som spesifisert i konkurransegrunnlaget. Sikringsentreprenøren som skal sette opp desse gjerdene må og utføre inspeksjon og kontrollrensk i fjellsidene med tanke på eigen arbeidstryggleik. Der ein finn potensielt lause parti, som kan komme ned på kort sikt skal disse, i samråd med byggherren, sikrast eller tas ned på ein kontrollert måte. Det er stor usikkerhet knytt til omfanget av disse arbeida. Tid og mengder i konkurransegrunnlaget er det ein etter beste skjønn vurderer som eit sannsynleg omfang. 8. Geologisk oppfølging av sikringsarbeida I samband med oppstart av sikringsarbeida skal det gjennomførast ei helikoptersynfaring ved dei tre lokalitetane. Ved denne synfaringa skal entreprenøren sin arbeidsleiar og byggherren sin geolog delta. Ved vidare arbeider skal byggherren sin geolog kunne tilkallast ved behov. Side 13 av 14

15 E39 Dregebø Grytås. Sikring mot steinsprang. Rapport for konkurransegrunnlag Referansar 1. Geologiske kart NGU: Berggrunnskart ( ): [1] NGU: Løsmassekart ( ): [2] 2. Eksterne kjelder Myrvang. A (2001) : Bergmekanikk. Institutt for geologi og bergteknikk [3] Ramberg I. B. Bryhni I og Nøttvedt A. : Landet blir til. Norsk geologisk Foreining [4]. 3. Interne kjelder Statens vegvesen (2010): Håndbok 066: Retningslinjer for utarbeidelse av konkurransegrunnlag [5] Statens vegvesen (2008) : Håndbok 151: Styring av utbyggings-, drifts- og vedlikeholdskontrakter [6]. Side 14 av 14

16

17

18

19 E39 Drægebø Grytås. Dalsideprofil Drægebø øst Vedlegg 4

20 E39 Drægebø Grytås. Dalsideprøfil Økslandstunnelen syd. Vedlegg 5

21 E39 Drægebø Grytås. Dalsideprøfil Økslandstunnelen nord Vedlegg 6.