E16 Skaret - Hønefoss Strekning 2 E16 Skaret - Høgkastet Detaljplan og teknisk plan Fagrapport ingeniørgeologi og hydrogeologi Tunneler

Transkript

1 E16 Skaret - Hønefoss Strekning 2 E16 Skaret - Høgkastet Tunneler Første utgave KTLof/EiHal InT/LaVae AGS 00A Høringsutgave KTLof/EiHal InT/LaVae AGS Revisjon Revisjonen gjelder Dato Utarb. av Kontr. av Godkj. av Tittel: Sider: 81 E16 Skaret - Hønefoss Strekning 2 E16 Skaret Høgkastet Fagrapport ingeniørgeologi og hydrogeologi Tunneler Prosjekt: Fellesprosjektet Parsell: 20 Produsert av: Prod.dok.nr.: Erstatter: Erstattet av: Dokumentnummer: Drift dokumentnummer: Revisjon: Drift rev.:

2 2 av 81 FORORD Samferdselsdepartementet har bedt Bane Nor og Statens vegvesen om å igangsette planlegging av videre planlegging av E16 Skaret Hønefoss. Samferdselsdepartementet har gitt premisser for planarbeidet. E16 Høgkastet Hønefoss gjennomføres som et felles prosjekt med en felles reguleringsplan. Bane NOR er tiltakshaver på vegne av Statens vegvesen og Bane Nor. Planprosessen gjennomføres som statlig reguleringsplan. Kommunal og moderniseringsdepartementet har som statlig planmyndighet ansvar for behandling og fastsetting av plandokumentene som utarbeides. E16 på strekningen fra Skaret til Høgkastet (sør for Sundvollen) planlegges og gjennomføres som et eget vegprosjekt lagt under Statens vegvesen. Planprosessen gjennomføres som kommunal reguleringsplan i Hole kommune. Kommunedelplan for denne strekningen ble vedtatt av Hole kommunestyre Prosjektet ble konsekvensutredet i kommunedelplanfasen. Konsulentgruppen NAA, som er et samarbeid mellom firmaene Norconsult AS, Dr.Ing.A.Aas-Jakobsen AS og Asplan Viak AS, bistår Statens vegvesen og Bane NOR i utarbeidelsen av de to reguleringsplanene. Av praktiske grunner er arbeidet med planområdet delt i 5 strekninger: Strekning 1: Strekning 2: Strekning 3: Strekning 4: Strekning 5: Ringeriksbanen fra Jong til Sundvollen E16 fra Skaret til Høgkastet Ringeriksbanen fra og med Sundvollen stasjon og E16 fra Høgkastet til Bymoen E16 fra Bymoen til Styggdalen E16 fra Styggdalen til og med Hønefoss stasjon og krysset på E16 ved Ve Foreliggende fagrapport omfatter strekning 2 og inngår i arbeidet med teknisk plan / detaljplan som er en del av grunnlaget for reguleringsplanene som legges frem for offentlig ettersyn høsten 2017.

3 3 av 81 INNHOLDSFORTEGNELSE FORORD... 2 INNHOLDSFORTEGNELSE... 3 SAMMENDRAG INNLEDNING GENERELT GEOTEKNISK KATEGORI (GK) Homledaltunnelen Hvalpåsen tunnel Pålitelighetsklasse og kontrollomfang under planlegging UTFØRTE GRUNNUNDERSØKELSER (FAKTADEL) INGENIØRGEOLOGISK KARTLEGGING REFRAKSJONSSEISMISKE UNDERSØKELSER GRUNNBORINGER HYDROGEOLOGISKE UNDERSØKELSER LABORATORIETESTER TIDLIGERE UTFØRTE UNDERSØKELSER Geofysiske undersøkelser Nestunnelen nord Ringeriksbanen - Kjerneboringer Ringeriksbanen Geofysiske undersøkelser GRUNNFORHOLD (FAKTADEL) REGIONALGEOLOGI KVARTÆRGEOLOGI HOMLEDALTUNNELEN Topografi Berggrunnsgeologi Hydrogeologiske forhold HVALPÅSEN TUNNEL Topografi Berggrunnsgeologi Hydrogeologiske forhold ERFARINGER FRA NÆRLIGGENDE / SAMMENLIGNBARE ANLEGG NESTUNNELEN Informasjon fra prosjekteringsrapport (før bygging) Erfaringer fra rehabilitering av Nestunnelen Erfaringer fra driving av tunnelen SKARET-TUNNELEN Informasjon fra prosjekteringsrapport (før bygging): Erfaringer fra driving og senere tilstandsvurderinger av tunnelen: GEOLOGISKE UNDERSØKELSER LANGS E68 (E16) VANNOVERFØRINGSTUNNEL TOVERUD KATTÅS VEGTUNNELER I VESTFOLD SOM ER BYGGET I SAMME GEOLOGISKE ENHETER HYDROGEOLOGISKE VURDERINGER (TOLKNINGSDEL) GENERELT INGENIØRGEOLOGISKE VURDERINGER (TOLKNINGSDEL) HOMLEDALTUNNELEN Generelt Beskrivelse av tunneltrasé Hydrogeologiske forhold Tettekrav Bergoverdekning og bergspenninger... 52

4 4 av Påhuggsområder Tverrslag Homledal Områder med antatt kompliserte/vanskelige forhold Driveforhold HVALPÅSTUNNELEN Beskrivelse av tunneltrasé Hydrogeologiske forhold Tettekrav Bergoverdekning og bergspenninger Påhuggsområder Driveforhold BORBARHET OG SPRENGBARHET HENSYN TIL EKSISTERENDE BEBYGGELSE OG INFRASTRUKTUR Måleprogram, registrering og vibrasjonskrav Radonfare BRUKSOMRÅDER TUNNELSTEIN SKREDFARE INGENIØRGEOLOGISK BEMANNING I BYGGEPERIODEN VIDERE ARBEIDER DOKUMENTINFORMASJON DOKUMENTHISTORIKK REFERANSELISTE VEDLEGG INGENIØRGEOLOGISKE PLANTEGNINGER OG LENGDEPROFILER INGENIØRGEOLOGISKE PLAN- OG TVERRPROFILER FOR TUNNELPÅHUGG RAPPORT FRA SEISMIKKUNDERSØKELSER VED SØNSTERUDELVA... 81

5 5 av 81 SAMMENDRAG Rapporten omtaler ingeniør- og hydrogeologiske forhold langs tunneltraseene på strekning 2. Ingeniørgeologiske forhold ved forskjæringer og påhuggsskjæringer er omtalt i egen fagrapport for dagstrekninger: FRE-20-A Det skal etableres to tunneler: Homledaltunnelen, toløps tunnel, med tverrsnitt T10,5 og lengde 3,1 km. Sørgående linje skal gjenbruke ca. 750 m av Nestunnelen. Det planlegges tverrslag fra Homledal. Nordgående veglinje legges i ca. 350 m lang bergtunnel gjennom Hvalpåsen. Tverrsnitt T13. I denne planfasen er begge tunnelene vurdert å ligge i konsekvens/pålitelighetsklasse 3 og geoteknisk kategori 3. Homledaltunnelen: Tunneltraseen ligger i et område bestående av kompleks geologi med bergarter tilhørende Oslofeltets kambro-silur bergarter liggende nederst i stratigrafien, og med overliggende, forholdsvis flattliggende lavabergarter som rombeporfyr og basalt. Mellom kambro-silurbergartene og lavabergartene ligger Askergruppen. Tektonikken i området er i tillegg komplisert med mange store forkastninger og ulik spranghøyde mellom disse. Tabell som viser antatt bergartsfordeling for nye tunnelløp: Bergart Rombeporfyr Basalt Askergruppen Skifer/kalkstein Eruptivganger %-fordeling (løpemeter tunnel) Tabellen viser at det forventes at tunnelen i all hovedsak vil drives i Rombeporfyr. Rombeporfyren består av en rekke understrømmer, og det antas at tunnelen vil gå i understrømmene RP1 RP4. For bergmassen utenom svakhetssoner ventes rombeporfyr å ha høyest bergmassekvalitet, mens Askergruppen og skifer/kalkstein ventes å ha dårligst bergmassekvalitet. Antatt fordeling av bergklasser langs tunnelen: Bergklasser TUNNEL A/B C D E F G God meget god Middels Dårlig Svært dårlig Ekstremt dårlig Eksepsjonelt dårlig Andel (%) 55 % 25% 10% 8% 2 % 0% Tabellen viser at nye tunnelløp i hovedsak forventes å gå i bergmasseklasse A-C, mens ca. 8 % av nye tunnelløp forventes å ligge i de laveste bergmasseklassene; E-F. Som et grovt anslag ventes det at % av nye tunnelløp vil gå i/krysse svakhetssoner. Bergsikring utføres i henhold til Statens vegvesen HB N500. Gjennomgående sikres berget med systematisk bolt og fiberarmert sprøytebetong. I forbindelse med svakhetssoner/forkastninger og lagpakker med tett oppsprekking ventes behov for ekstra tiltak som forbolting, sprøytebetongbuer og reduserte salver m.v. Tettekravene til Homledaltunnelen er satt til 30 l/min/100 meter totalt for begge løp. Ved tunneldrivingen er det flere faktorer/områder som vil kunne gi stabilitetsutfordringer: Flattliggende, svake bergartslag/svakhetssoner, som potensielt kan følge tunnelen over lengre strekninger. Slike lag kan ventes i strømningstopper i lavabergartene, samt i Askergruppen. Gunstig driveretning er fra sør mot nord for å avdekke sonene i vegg før heng. Mulig liten bergoverdekning ved passering under et terrengsøkk ved Sønsterudbekken. Tolkningen av foreløpige data indikerer minste bergoverdekning på rundt 20 m, men det er knyttet betydelig usikkerhet til tolkningen. Det anbefales utført supplerende grunnundersøkelser for å verifisere bergoverdekning og bergmassekvalitet her.

6 6 av 81 Stor spennvidde (ca. 25 m) i området der nytt sørgående tunnelløp grener av fra Nestunnelen. Må påregne støp av støttevegg langsetter tunnel et stykke. Vann/lekkasjeforhold i tunnelen om de opptrer samtidig med flattliggende, permeable soner/lag. Erfaringer fra Nestunnelen viser at det ikke var større vannproblemer, så sannsynligheten for innlekkasjer er størst i den sørlige delen av tunnelen. Hvalpåstunnelen: Tunnelen ventes i sin helhet å gå i Ringerikssandstein. Denne består av to enheter, Stubdalformasjonen (~ 75 %) og Sundvollformasjonen (~ 25 %). Sandsteinen utenom svakhetssoner er gjennomgående massiv og kompetent men relativt hyppig opptreden av svake lagpakker langs benkningen medfører variasjon i kvalitet. Ut fra feltobservasjoner ventes Stubdalformasjonen å ha bedre motstand mot forvitring og noe bedre bergmassekvalitet enn Sundvollformasjonen. Antatt fordeling av bergklasser langs tunnelen: Bergklasser TUNNEL A/B C D E F G God meget god Middels Dårlig Svært dårlig Ekstremt dårlig Eksepsjonelt dårlig Andel (%) 0 % 30 % 50 % 18 % 2 % 0% Største del av tunnelen ventes å ligge i bergklasse C og D. Påhuggsområdene ventes å ha berg i bergklasse E og ved opptreden av lagpakker med svært tett oppsprekking og/eller svakhetssoner eventuelt også klasse F. Som et grovt anslag ventes det at ca.15 % av tunnelen vil gå i/krysse svakhetssoner. To typer svakhetssoner kan ventes: Steile soner med tett oppsprekking langs markerte og gjennomgående sprekker som kan krysse tunnelen med liten vinkel. Soner parallelt benkningen i sandsteinen med fall mot nord. Krysser tunnel med stor vinkel. Gunstig driveretning vil være fra nord mot sør for å avdekke slike soner i vegg før heng. Bergsikring utføres i henhold til Statens vegvesen HB N500. Gjennomgående sikres berget med systematisk bolt og fiberarmert sprøytebetong. I forbindelse med svakhetssoner og lagpakker med tett oppsprekking ventes behov for ekstra tiltak som forbolting, sprøytebetongbuer og reduserte salver m.v. For Hvalpåstunnelens ene løp settes tettekrav til 15 l/min/100m.

7 7 av 81 1 INNLEDNING 1.1 Generelt Strekning 2 Skaret Høgkastet, består av ca. 8,5 km ny firefelts motorveg for E16 fra og med Skarettunnelen til Høgkastet i Hole kommune. På strekningen mellom Skaret og Nestunnelen skal det også etableres lokalveg som kobler sammen fv. 285 og fv E16 omklassifiseres her til fylkesveg. Strekningen Skaret Høgkastet går i fjellsiden øst for Tyrifjorden hvor dagens to- og tre felts veg utvides til firefelts veg. Strekningen ligger dels i sidebratt terreng med høye bergskjæringer og fyllinger i skrått terreng. Strekningen består av ca. 5,4 km veg i dagen. I sør starter parsellen ved påhugg for nye toløps Homledaltunnelen. Tunnelen er ca. 3,15 km lang, der sørgående løp kobler seg på eksisterende Nestunnelen, og gjenbruker ca. 740 m av denne. Nordlige påhugg ligger ved dagens påhugg for Nestunnelen. Nord for dette går resterende del av strekningen i dagsone med unntak av strekning ved Hvalpåsen, hvor nordgående veg legges i en ca. 365 m lang bergtunnel. En stor del av anleggsarbeidet vil forgå tett inntil eksisterende veg med trafikk. Dette medfører anleggstekniske utfordringer. I sør knyttes vegen til fremtidig ny E16 som er planlagt fra Bjørum til Skaret. I nord ligger strekningsgrensen mot S3 Høgkastet Bymoen ved Waltersbråten kulvert. Det skal etableres to tunneler langs strekningen: Homledaltunnelen mellom Nes og Skaret med lengde ca. 3,1 km. Tverrsnitt er T10,5. Sørgående linje skal gjenbruke ca. 750 m av eksisterende Nestunnel, mens nordgående løp etableres øst for dette. Det planlegges etablert tverrslag fra Homledal. Gjennom Hvalpåsen skal nordgående løp gå i en ca. 360 m lang tunnel øst for sørgående veg som legges i dagens trasé med tosidig bergskjæring. Tverrsnitt T13. Denne rapporten omhandler ingeniør- og hydrogeologiske forhold langs tunnelstrekningene og er en sammenstilling av resultater fra ingeniørgeologisk kartlegging, vurderinger, utførte grunnundersøkelser, samt tidligere grunnundersøkelser og erfaringer fra nærliggende anlegg. Fremtidige tunnelforskjæringer, påhuggsskjæringer og skredfare for disse er inkludert i egen rapport for høye bergskjæringer og skredfare (dokumentnummer FRE20-A-25130). Gjeldende trasé for Homledaltunnelen per avviker fra det som var utgangspunktet da planarbeidene startet. Opprinnelig alternativ med etablering av nye løp for Nestunnelen og Skarettunnel, med en dagsone mellom, ble av Statens vegvesen valgt bort og erstattet med en lang tunnel. 1.2 Geoteknisk kategori (GK) Geoteknisk kategori fremkommer som en funksjon av et prosjekts pålitelighetsklasse(cc/rc) og vanskelighetsgrad (se Tabell 1) og settes i henhold til NS-EN :2004+NA:2008 Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering Del 1: Allmenne regler og Veileder for bruk av Eurokode 7 til bergteknisk prosjektering [1]. Tabell 1: Matrise for bestemmelse av geoteknisk kategori. Konsekvens-/ Vanskelighetsgrad Pålitelighetsklasse Lav Middels Høy CC/RC CC/RC /3 CC/RC 3 2 2/3 3 CC/RC 4 * * * *Vurderes særskilt (gjelder hovedsakelig atomreaktorer og lagre for radioaktivt avfall) Geoteknisk kategori kan vurderes til å være ulik for ulike deler av anlegget, og kan i tillegg justeres underveis i prosjekteringsfasen og byggefasen.

8 8 av 81 Geoteknisk kategori innvirker på omfang av grunnundersøkelser, laboratorietester, planlegging og design av driving, verktøy for vurdering og beregning av sikringsmetoder og sikringsomfang, opplegg og oppfølging av driving etc Homledaltunnelen Tunnelens vanskelighetsgrad vurderes til å være høy. Det finnes en del grunnlagsmateriale fra eksisterende Nestunnel og Skaret tunnel, men tunnelen utenom disse områdene har generelt komplekse og uoversiktlige grunnforhold som skyldes opptreden av strømningstopper i lavabergarter med sedimenter, samt gjennomsettende forkastninger med ukjent spranghøyde. Usikkerhet rundt bergoverdekning og bergmassekvalitet ved passering under søkk ved Sønsterud gjør at det anbefales supplerende grunnundersøkelser før bygging. Som en del av undersøkelsesopplegget legges det også opp til undersøkelser fra stuff under bygging. Tunnelen vil drives gjennom ulike bergarter med varierende kvalitet og usikre bergforhold og vannforhold som vil kunne kreve tung bergsikring og injeksjonsarbeider. Som eksempel på utfordrende områder nevnes driving gjennom flattliggende og potensielt vannførende lavatopper med sedimenter, kryssing under forkastning ved Sønsterudbekken, driving gjennom større svakhetssoner/forkastninger samt avgreining av nytt sørgående løp fra eksisterende Nestunnel. Eventuelt grunnbrudd i tunnelen vurderes til å ha store konsekvenser pga. mulighet for tap av menneskeliv, økonomi og sosiale eller miljømessige konsekvenser, og havner således i konsekvensklasse (CC) 3. Videre vurderes tunnelen til å ligge i kategorien Grunn og fundamenteringsarbeider og undergrunnsanlegg i kompliserte tilfeller, dvs. pålitelighetsklasse (RC) 3. Ut fra disse vurderingene plasseres Homledaltunnelen i geoteknisk kategori GK Hvalpåsen tunnel Tunnelens vanskelighetsgrad vurderes å være i øvre del av klassen «middels». Tunnelen skal drives gjennom sandstein med varierende kvalitet og kompetanse. Driveretning vil påvirke vanskelighetsgrad og gunstigst driveretning er fra nord mot sør. Opptreden av lagpakker med dårlig stabilitet vil kunne medføre stabilitetsproblemer. Det samme gjelder påhuggsområdene med stort tverrsnitt og begrenset overdekning. Det kan ventes behov for tung bergsikring, og det kan ikke utelukkes behov for injeksjon for å tette innlekkasjer. Eventuelt grunnbrudd i tunnelen vurderes til å ha store konsekvenser pga. mulighet for tap av menneskeliv, økonomi og sosiale eller miljømessige konsekvenser, og havner således i konsekvensklasse (CC) 3. Videre vurderes tunnelen til å ligge i kategorien Grunn og fundamenteringsarbeider og undergrunnsanlegg i kompliserte tilfeller, dvs. pålitelighetsklasse (RC) 3. Ut fra disse vurderingene plasseres Hvalpåstunnelen i geoteknisk kategori GK Pålitelighetsklasse og kontrollomfang under planlegging Pålitelighetsklassen til et byggverk, en konstruksjon eller en konstruksjonsdel angir krav til kontroll og type kontroll av prosjektering og utførelse. Pålitelighetsklassen er direkte koblet til prosjekteringskontrollklasse og utførelseskontrollklasse som igjen angir krav til kontroll og kontrollform. Ved fastsettelse av pålitelighetsklasse for byggverk, konstruksjoner og konstruksjonsdeler benyttes tabell NA.A1(901) i NS-EN 1990:2002+A1:2005+ NA:2016 med veiledende eksempler. Den anbefalte pålitelighetsklasse (CC/RC) 3 satt for tunnelene medfører at prosjektet havner i prosjekteringskontrollklasse (PKK) 3. PKK 3 stiller krav om egenkontroll, intern systematisk kontroll og utvidet kontroll av prosjektering. Pålitelighetsklasse 3 medfører også at prosjektet havnet i utførelseskontrollklasse (UKK) 3. UKK 3 stiller krav om egenkontroll, intern systematisk kontroll og utvidet kontroll av utførelse.

9 9 av 81 2 UTFØRTE GRUNNUNDERSØKELSER (FAKTADEL) 2.1 Ingeniørgeologisk kartlegging Det er utført ingeniørgeologisk kartlegging i flere omganger. Hensikten med den ingeniørgeologiske feltkartleggingen har vært å vurdere bergartstype og bergmassekvalitet langs tunneltrasé, samt å avklare behov for grunnundersøkelser. Videre er det gjort vurderinger av påhuggsområder og områder med antatt krevende grunnforhold. Tabell 2 viser en oversikt over utførte feltarbeider. Tabell 2: Oversikt over utført feltkartlegging. Dato Tema/strekninger som ble kartlagt Deltakere 29. august 2016 Gjennomgang av strekningen for optimaliseringsfase. Vurdering av behov for grunnundersøkelser. 3. november 2016 Befaring søkk ved Sønsterudbekken. Kartlegge bergblotninger og vurdere gjennomførbarhet for grunnundersøkelser i bratt terreng med krevende adkomst. 22. november 2016 Oppstartsbefaring seismikkundersøkelser i søkk ved Sønsterud januar Skredfare og høye bergskjæringer mellom Waltersbråten kulvert og Homledaltunnelen nord februar 2017 Skredfare og høye bergskjæringer mellom Nestunnelen og Skaret tunnel Ingvar Tyssekvam/ Kristian Loftesnes Andreas Ongstad og Haakon W. Bjørnsrud. Ingvar Tyssekvam Kristian Loftesnes/ Marianne Rødseth Kristian Loftesnes/Marianne Rødseth Hoveddelen av feltkartleggingen ble utført vinterstid i januar/februar Deler av terrenget var dekket av 1-5 cm snø i denne perioden, men datafangsten vurderes som tilfredsstillende forholdene tatt i betraktning. På grunn av nærhet til eksisterende veg med trafikk er det ikke gjort nærobservasjoner i eksisterende bergskjæringer langs tunneltrasé. Det er her gjort avstandsobservasjoner for å vurdere bergmassekvalitet. I tillegg er det gjort vurderinger ved naturlige bergblotninger i terrenget ovenfor tunneltrasé. Da endelig linje for Homledaltunnelen ble bestemt endret kort tid før leveranse av rapport, er det ikke utført detaljert kartlegging av det sørlige påhugget, samt trasé frem til aktuelt område for tverrslag ved Homledal. 2.2 Refraksjonsseismiske undersøkelser Det er utført refraksjonsseismiske undersøkelser ved Sønsterudelva. Det er her skutt to linjer med samlet lengde på 140 m. Hensikten med undersøkelsene var å få informasjon om bergoverdekning og bergmassekvalitet i et område der Homledaltunnelen krysser et markant terrengsøkk med begrenset overdekning. Det er her muligens opptreden av to forkastninger. Tross krevende adkomst, kraftig topografi (som gir risiko for 3D effekt), urmasser som reduserer bølgeforplantningen nedover i bakken og vintervær vurderes datafangsten ifølge Rambøll som tilfredsstillende, men det er fortsatt stor usikkerhet omkring de reelle dybder til berg. Undersøkelsene viser mellom 0 og 20 m dybder til topp fjelloverflate. Det er ikke tolket svakhetssoner langs noen av profilene, og seismisk hastighet i berg er tolket til å være 3600 m/s for linje 1 og 4560 m/s for linje 2. Undersøkelsene er tolket i kapittel For detaljer vises det til rapport fra undersøkelsene [2]. 2.3 Grunnboringer Statens vegvesen region sør har utført totalsonderinger for strekning S2. For denne rapporten er det undersøkelsene gjort ved påhugg nord for Homledaltunnelen som er relevante. Her er det utført 6 totalsonderinger for å undersøke bergoverflatens beliggenhet. Resultatene viser løsmassemektigheter

10 10 av 81 mellom 0,7 og 3,1 m. Resultatene er presentert på vedlagte tegning FRE-20-V For detaljer vises det til geoteknisk datarapport, dokumentnummer FRE-20-A [3]. Det er også utført totalsonderinger for et tidligere alternativt påhugg for Nestunnelen sør. Alternativet frafalt da det ble besluttet å bygge lang tunnel mellom Nes og Skaret, og resultatene fra boringer er derfor ikke videre omtalt. 2.4 Hydrogeologiske undersøkelser Da dette er et område med allerede eksisterende vegtrasé og tunneler og vegtraseen befinner seg i terreng med lite sårbare elementer har hydrogelogiske undersøkelser vært begrenset til kartanalyser og gjennomgang av eksisterende rapporter (sårbare elementer er naturtyper som er avhengige av grunnvannstand). Kjerneboringer og vanntapsmålinger i forbindelse med planlagt Homledaltunnel og dens krysning under Sønsterudelva er foreslått, men ikke utført ennå. Vanntapsmålinger her vil gi informasjon om potensialet for innlekkasje fra Sønsterudelva til tunnel og vil være grunnlag for å velge teknisk løsning for denne delen av tunnelen. Det er tidligere gjort kartlegging og undersøkelser av brønner i området [4] og [5]. Det er registrert flere vannkilder i form av private brønner langs med planlagt vegtrasé. De fleste av disse befinner seg langs dagsoner av ny E16 mellom nordenden av Nestunnelen og ny planlagt Hvalpåstunnel. Flere av disse er angitt som gravde brønner og enkelte tar sannsynligvis vann fra bekker. Slike grunne brønner kan være utsatt for forurensning fra anleggsarbeid. I nærheten av bekker må det tas hensyn til at vannet sannsynligvis brukes som drikkevann lenger nedstrøms og vann fra tunnel må ikke ledes ut i bekker hvor det er brønner nedstrøms. Det er planlagt en kartlegging av brønnene vår/sommer 2017 i regi av NAA. Kartleggingen vil gi oppdatert status for brønner i området. Det er planlagt å ta vannprøver for å kartlegge vannkvaliteten i brønner som vurderes som utsatte for potensiell påvirkning fra vegarbeidet. 2.5 Laboratorietester Det er ikke utført laboratorietester i denne fasen av prosjektet. I kapittel 8 er det gitt en anbefaling av hvilke tester som bør utføres videre i prosjektet. 2.6 Tidligere utførte undersøkelser Geofysiske undersøkelser Nestunnelen nord Ved bygging av Nestunnelen ble det skutt 3 linjer med refraksjonsseismikk i ur/løsmasseskråninger over det nordlige påhugget [6]. Det ene profilet starter i foten av berghammer som ligger over Homledaltunnelens nordgående løp, øvrige linjer ligger sør for nytt tunnelløp (se Figur 1).

11 11 av 81 Figur 1: Viser utførte seismikklinjer for undersøkelser ved Nestunnelen. Omtrentlig linje for nytt nordgående løp for Homledaltunnelen er vist med rødt. Løsmassetykkelsen i området ble registrert til 0-17 m. Bergkvaliteten varierer og det ble avdekket flere svakhetssoner med lydhastighet m/s. I fast berg ble det registrert hastigheter på m/s. For detaljer vises det til forliggende rapport [6] Ringeriksbanen - Kjerneboringer I 1997 ble det utført 3 kjerneboringer for Ringeriksbaneprosjektet. Kjerneboringene er utført ved Auretjern, ved Jordbru, og ved Sørsætra [7]. Se skisse med hullplasseringer nedenfor og ellers generell hullinformasjon i Tabell 3.

12 12 av 81 Figur 2: Oversiktsbilde som viser kjerneboringer som er utført for Krokskogtunnelen. Plassering av eksisterende Nestunnel og Skaret tunnel er vist. Tabell 3: Hullinformasjon [7] Navn Utført for År Lengde hull Orientering Inkl. Sted Bh 1-97 NGI ,65 Vertikalt 90 Auretjern Bh 2-97 NGI N90 Ø 45 Sørsætra Bh 3-97 NGI ,81 N90 Ø 45 Jordbru NGI har stått for kartlegging av borehullene.

13 13 av 81 Bh 1-97 Auretjern Total hullengde er 365,65 m. Borehullet består i all hovedsak av rombeporfyr med en gjennomsnittlig Q-verdi på 45. RQD-verdiene ligger stort sett mellom 90 og100. Sprekker i rombeporfyren er registrert som bølgete og rue. Noen sprekker er observert med en tynn fylling av kalkspat og/eller kloritt. På noen få sprekker er det observert tynne lag med silt/leire. Bergarten er generelt tett bortsett fra i forbindelse med kryssende diabasgang hvor det er målt en del lekkasjer. Basalten som er registrert i borehullet, er registrert som noe mer oppsprukket enn rombeporfyren. RQD er stort sett registrert mellom Sprekker er i stor grad kartlagt som plane. På sprekker er det stedvis registrert kalkspat og kloritt. Borehullet er boret gjennom en steiltstående diabasgang, og følger denne over ca. 20 m. RQD er registert mellom Sprekker er i all hovedsak registrert som bølgete og rue. På sprekkeflater er det stedvis registrert kalkspat, kloritt, pyritt og silt. Det er registrert en del vannlekkasjer i forbindelse med diabasgangen selv om omkringliggende bergmasse er registrert som tett på samme dyp. Konglomerat og breksje er kartlagt i tynne lag mellom lavastrømmene. Disse er generelt lite oppsprukket og registrert med en RQD fra Sprekker er registrerte som ru og bølgete og med lite sprekkebelegg. Tynne lag med sedimentære bergarter er registrert mellom lavastrømmene, da stort sett sandstein. Disse er generelt registrert med lavere kvalitet enn lavabergartene. RQD er registrert mellom Sprekker er som hovedregel registrert som bølgete, men med en del sprekkefylling. Vanntapsmålinger utført i borehullet viser en del lekkasjer de første 130 m av hullet. Flere steder ble det ikke oppnådd mottrykk på 1 MPa, noe som indikerer åpne sprekker i bergmassen. Under 130 meter er bergmassen betydelig tettere. Kartlagte Q-verdier i de ulike bergartene er vist i tabellen på figuren under. Gjennomsnittlige Q-verdier i de ulike bergartene er også beregnet. Tabell 4: Kartlagte Q-verdier og gjennomsnittlige Q-verdier i de ulike bergartene i Bh 1-97 [7]. Bergmasseklasse F E D C B A Q-verdier 0,1-0,4 [%] 0,4-1 [%] 1-4 [%] 4-10 [%] [%] >40 [%] Gjennomsnitt Q-verdi [%] RP RP RP RP RP RP RP total 0 0 0,4 3, Kongl./Breksje Sediment Basalt Diabas Profilet vist i Figur 3 er utarbeidet av NGI og viser deres tolkning av geologien langs borehullet.

14 14 av 81 Figur 3: Tolkning av geologien ved borehull Bh 1-97 [7]. RP er rombeporfyr. Bh 2-97 Sørsetra Total lengde på borehullet er 339 meter. Borehullet går stort sett gjennom ulike rombeporfyrer. RQD er i all hovedsak registrert mellom Sprekker er kartlagt som rue og med lite mineralbelegg. Ca. 20 m av borehullet er boret gjennom basalt. Basalten er generelt registrert som mer oppsprukket enn rombeporfyren, og med høyere vannlekkasjer. Konglomeratbreksje er kartlagt som tynne lag mellom lavastrømmene. Kvaliteten på disse er omtrent den samme som registrert i lavastrømmene. Sedimentære bergarter er registrert stedvis mellom lavastrømmene. Det er stort sett sandstein som er registrert. Sandsteinene er generelt registrert med noe lavere kvalitet enn resten av bergartene. Laveste registrerte Q-verdi er 5. Borehullet går gjennom en forkastning. Forkastningen sammenfaller med en eruptivgang som er kraftig breksjert. Breksjen er i ettertid sammenkittet av kalkspat. Kartlagte Q-verdier ligger mellom 2 og 15. Målt vanntap i denne forkastningen er lav. Borehullet går også gjennom en diabasgang. Denne er kartlagt som mer oppsprukket enn omkringliggende bergarter.

15 15 av 81 De første 120 m av hullet er det registrert en del vanntap. Ved 107,4 meter er det registrert en vannførende sone med artesisk trykk. Dypere enn 120 m er det registret mindre vanntap. Vannutstrømmingen er antatt til å ligge rundt l/time. Nedenfor er kartlagte Q-verdier i de ulike bergartene sammenstilt for borehullet: Tabell 5: Kartlagte Q-verdier og gjennomsnittlige Q-verdier i ulike bergarter i borehull Bh 2-97 [7]. Bergmasseklasse F E D C B A Q-verdier 0,1-0,4 [%] 0,4-1 [%] 1-4 [%] 4-10 [%] [%] >40 [%] Gjennomsnitt Q [%] RP RP RP RP total Kongl./Breksje Sediment Basalt Diabas Profilet vist i Figur 4 er utarbeidet av NGI og viser deres tolkning av geologien langs borehullet.

16 16 av 81 Figur 4: Tolkning av geologien ved borehull Bh 2-97 [7] Borehull Bh Jordbru: Total borehullslengde er 179,81 m. Borehullet er i hele hullets lengde boret gjennom Ringerikssandstein. Ringerikssandsteinen beskrives som kontaktmetamorf og med tilnærmet horisontal lagdeling. Borehullet går gjennom to forkastningssoner hvor bergmassen karakteriseres som breksje med sprekkebelegg som epidot, kloritt, kalkspat, pyritt og noe leire og silt. Ved forkastningene er det delvis mulig å observere glidespeil på sprekkeflatene. I forkastningsområdet er bergarten kittet sammen etter bevegelse, noe som ikke gjør disse mer oppsprukket enn sideberget. Bergarten angis som relativt sterkt oppsprukket, med plane sprekkeflater. Registrert RQD i borehullet varierer mellom 35 og 98. De fleste RQD-registreringene ligger mellom 60 og 90. Vanntap er registrert i bergarten ned til et dyp på ca. 50 meter. Dypere enn 50 meter er det bare registrert sporadiske lekkasjer.

17 17 av 81 Kartlagte Q-verdier i borehullet er oppsummert i tabellen nedenfor: Tabell 6: Kartlagte Q-verdier i sandstein i borehull Bh 3-97 [7]. Bergmasseklasse F E D C B A Q-verdier 0,1-0,4 [%] 0,4-1 [%] 1-4 [%] 4-10 [%] [%] >40 [%] Gjennomsnittlig Q-verdi [%] Fordeling i sandstein Q = 5 Profilet vist i Figur 5 er utarbeidet av NGI og viser deres tolkning av geologien langs borehullet. Figur 5: Tolkning av geologien ved borehull Bh 3-97 [7] Ringeriksbanen Geofysiske undersøkelser NGU utførte i 1997 geologiske og geofysiske undersøkelser fra Sandvika til Hønefoss. Undersøkelsene ble utført fra helikopter, og besto av magnetiske undersøkelser, elektromagnetiske undersøkelser, VLF-EM undersøkelser og radiometriske målinger. Magnetiske målinger egner seg til å kartlegge lineamenter som forkastninger og sprekker. Elektromagnetiske målinger egner seg til å kartlegge sprekkesoner og forkastninger med en del vann, samt malmforekomster. VLF-EM egner seg til å kartlegge forkastninger og sprekkesoner, samt malmforekomster. Radiometriske målinger gir informasjon om type bergart og løsmasser helt oppe ved terrengoverflaten. Fra hvert datasett (delt i type undersøkelse) ble de tydeligste anomaliene som ble kartlagt valgt ut og digitalisert i skala 1:25000 og 1: Lineamentene er antatt å være gangbergarter, forkastninger eller sprekkesoner. Lineamenter tolket i området for strekning S2 er vist i Figur 6.

18 18 av 81 Kroktjern Dagens Nestunnel Dagens Skarettunnel Figur 6: Lineamenter tolket i området [8]. Eksisterende tunneler er markert.

19 19 av 81 3 GRUNNFORHOLD (FAKTADEL) 3.1 Regionalgeologi Tunnelene langs strekning 2 ligger i sin helhet i Vestfoldgraben, en nedforkastet blokk som i øst begrenses av en stor normalforkastning (Oslofjordforkastningen) langs vestsiden av Nesoddlandet (Figur 7). Den nedforkastede blokken som utgjør Vestfoldgraben består underst av prekambriske gneiser overlagret av ca. 2,5 km med sedimentære bergarter avsatt i tidsperiodene kambrium, ordovisium og silur (for millioner år siden). Bergartene betegnes ofte som «Oslofeltets» kambro-silur bergarter. De prekambriske gneisene påtreffes ikke langs strekning 2, men kommer i dagen i området vest for Hønefoss og Tyrifjorden. Figur 7: Grabenstrukturer i Østlandsområdet. Prosjektområdet ligger like vest for transferforkastningen [9]. Figur 8: Store sentralvulkaner i Vestfold- og Akershusgrabenen [9]. De stratigrafisk lavere deler av kambro-silur lagrekken domineres av mørke leirskifre tilhørende Røykengruppen. Alunskiferen som representerer et byggteknisk problem i deler av Oslo og Akershus, tilhører denne gruppen. De overliggende avsetninger består av skifer og kalkstein i veksling, og tilhører henholdsvis Oslogruppen og Bærumsgruppen. Mer massive kalksteiner dominerer den overliggende Holegruppen. Sandsteinslag opptrer lokalt i både Oslo- og Bærumsgruppene. De stratigrafisk øverste/yngste deler av kambro-silur lagrekken består av siluriske sandsteiner tilhørende Ringeriksgruppen. Begrepet Ringerikssandstein benyttes ofte om denne enheten, som har en mektighet på opptil 1200 meter i enkelte områder. Figur 9 viser en oversikt over de geologiske hovedenhetene som opptrer i Vestfoldgraben.

20 20 av 81 Figur 9: Oversikt over geologiske hovedenheter som opptrer i Vestfoldgrabenen. Enhetene som ventes opptre langs tunnelene i prosjektområdet er rammet inn med sort. Kambro-silur lagrekken, bestående av de over nevnte 5 grupper, ble utsatt for sub-horisontal NV-SØ forkortning i tilknytning til dannelse av den kaledonske fjellkjede for ca. 400 mill. år siden. Folder og lav-vinklede revers-forkastninger er karakteristisk for de forkortningsstrukturer man finner i kambrosiluravsetningene i Østlandsområdet, slik man finner det i de marginale deler av de fleste fjellkjeder verden over. Graden av forkortning og omvandling (metamorfose) i Østlandsområdet øker fra sydøst (Holmestrand) mot nordvest (Valdres). Foldene og forkastningenes geometri er i stor grad styrt av hvilke bergartsenheter som deformeres, og deres mektighet. Folder med stor bølgelengde og liten amplitude er karakteristisk for tykke, massive enheter som kalkene i Holegruppen og Ringerikssandstein. Reversforkastninger følger ofte lagningen i de svake skiferenhetene og kutter på skrå oppover i stratigrafien i de mer massive enhetene. Blant annet har mesteparten av kambro-silur lagrekken i området Ringerike-Sandvika beveget seg sørøstover på et glideplan i organisk rike skifre i Røykengruppen. I tiden etter sin dannelse for ca. 400 millioner år siden ble høyfjellsområdet som den kaledonske fjellkjede representerte gjenstand for betydelig erosjon/nedbrytning. Resultatet var at store deler av høyfjellsområdet som karakteriserte Sør-Norge under dannelse av den kaledonske fjellkjede ble slitt ned til lavtliggende slettelandskap

21 21 av 81 I slutten av karbontiden (ca. 290 mill. år siden) trengte havet inn over dette slettelandskapet. Inntrengning av havet i sen-karbon representerer tidlig fase av den etterfølgende riftdal-dannelse som nådde sitt klimaks i permisk tid [10]. Innsynkning, med lokal inntrengning av havet i en stor N-S gående bukt, førte til avsetning av m med konglomerat, sand og slam, og utgjør det man i dag kaller Askergruppen. Mens de underliggende bergarter er sterkt foldet og forkastet ligger Askergruppen mer eller mindre horisontalt over de overnevnte kambro-silur bergarter. Askergruppens bergarter er nærmere beskrevet i kapittel Stratigrafisk over, og yngre enn Askergruppens sedimentære bergarter, opptrer i store deler av Vestfoldgrabenen m med ulike lavabergarter; hvorav basalt og rombeporfyr dominerer. Tykkelsen på de enkelte lavastrømmer endrer seg lateralt. Sedimentære og vulkanoklastiske avsetninger av variabel tykkelse opptrer lokalt mellom de enkelte lavastrømmer. Lavabergartene i området langs Homledalstunnelen tilhører Krokskoggruppen. Se detaljer under i kap Både de foldete og forkastede kambro-silurbergartene, Askergruppen og de overliggende lavastrømmmene, er i enkelte områder gjennomsatt av større intrusiver (granitt og syenitt) med tilhørende gangkomplekser. 3 hovedtyper av gangbergarter opptrer i området, diabas, syenitt og porfyrisk syenitt (rombeporfyr). I og med at Vestfold og Akershus-grabenene er et resultat av V-Ø skorpestrekning er hovedtyngden av intrusivgangene orientert tilnærmet N-S med et steilt fall. Det samme gjelder de mange forkastningene som deler området mellom Sandvika og Sundvollen inn i en rekke forkastningsblokker. 3.2 Kvartærgeologi Ifølge NGUs løsmassekart er det generelt lite løsmasser langs de to tunneltraseene, se Figur 10 [11]. Ved alle påhuggsområdene er det ifølge kartet forvitringsmateriale og ved Homledalstunnelens nordre påhugg også stedvis skredmateriale. Løsmassekartet stemmer godt med observasjoner i felt. Figur 10: Kvartærgeologisk kart over området. Hvalpåstunnelen og Homledalstunnelen er markert. Hentet fra [11].

22 22 av Homledaltunnelen Tunnelen vil gå fra Skaret til eksisterende Nestunnelen sitt nordlige påhugg og lengden er ca. 3,1 km. Sørgående linje skal gjenbruke de ca. 740 nordligste meterne av eksisterende Nestunnelen (T9). Nestunnelen ble rehabilitert i Som en del av dette arbeidet ble det utført følgende [12]: Pigging av bom sprøytebetong fra byggeår, samt fjerning av uvirksomme bolter og nett Uttak og sikring av berg for fire 90 m lange havarinisjer. Utvidelse fra T9 til T12 profil. Uttak og sikring av berg for 10 nisjer for nødstasjoner Driving av 5 tverrtunneler (R1 R5) og to bergrom for tekniske bygg (T1 og T2) T1/R1: Her ble det fra påhugget i hovedtunnelen drevet ca. 24 m inn med profil T10,5 etterfulgt av 5 m med profil T5,5. Vil ikke bli gjenbrukt ved ny Homledaltunnel. R2-R4: er alle drevet med profil T5,5 15 m inn fra påhugg i hovedtunnelen. Med 10 m bergstabbe mellom eksisterende og nytt løp, er disse tverrslagene drevet ca. 5 m inn i profilet for nytt løp. T2/R5: Her ble det drevet 20 m med T10,5 og 5 m med T5,5. Eksisterende tverrslag er dermed drevet gjennom hele profilet for nytt nordgående løp. Oppgradering av gammel bergsikring ved supplering av bolter og påføring av ny sprøytebetong for å møte dagens krav satt i Hb N200. Nytt sørgående løp vil grene av fra eksisterende tunnel ved km ca Det legges til grunn at den delen av Nestunnelen som skal inngå som en del av fremtidig Homledaltunnel tilfredsstiller dagens krav til bergsikring slik at det ikke er nødvendig med arbeider her. Nytt nordgående løp etableres øst for eksisterende Nestunnel med profil T10,5. Det er planlagt 10 m bergstabbe mellom de to løpene, og tverrforbindelser hver 250m. Det planlegges etablert et nytt tverrslag fra området ved Homledal. Endelig plassering er ikke bestemt, men det er gjort en vurdering av aktuelt påhuggsområde Topografi Ved Skaret i sør, langs profilet, stiger topografien slakt inntil en kommer inn i en skrent under Utsikten ved km Videre nordover går tunnelen under skrå dalside med overdekning på m inntil topografien avtar ved kryssing under er markert terrengsøkk ved Sønsterudbekken, km ca Minste terrengoverdekning er her ca. 35 m for sørgående linje. Nord for søkket øker overdekningen igjen, og tunnelen går under samme bergmassiv som dagens Nestunnel. Terrengoverdekningen er her mellom Ved km ca faller topografien bratt, før en siste del mot påhugg nord har slakt fallende terreng Berggrunnsgeologi Beskrivelse av geologiske enheter langs tunnel Homledaltunnelen ventes å gå i følgende hovedenheter: Silurbergarter Askergruppen Krokskoggruppen; basalt (B1) og rombeporfyr (RP1-RP4) Alle enhetene er i tillegg gjennomsatt av ulike gangbergarter Silurbergarter Nordlige del av Homledaltunnelen vil ifølge NGUs berggrunnskart gå i sedimentære bergarter fra silur. Disse består av: Skifre som inneholder siltig, grågrøn, mergelstein, rød, dolomittholdig skifer, dolomitt og kalkstein i veksling (Holegruppen) Kalkstein i veksling med slamstein og skifer (Bærumsgruppen) Både skiferen og kalksteinen forventes å ha en steil lagstilling med et bratt fall mot NV forårsaket av kaledonske foldningen. En sekundær kløv er forventet å opptre i de skiferholdige enhetene. På grunn av den intense foldningen kalkstein og skifer enhetene har vært igjennom er det vanskelig å skille mellom de to gruppene. Et generelt trekk er at Bærumsgruppen domineres av skifer og sand,

23 23 av 81 mens Holegruppen domineres av kalkstein. Unntaket er den øverste delen av Holegruppen som består av grågrønn mergelstein og rød dolomittholdig skifer. Overgangen til den røde siltsteinen nederst i Ringeriksgruppen er gradvis. Askergruppen Askergruppen ligger diskordant over de foldede og skråstilte lagene i den underliggende kambrosilurgruppene. Askergruppen varierer i mektighet fra 30 til 40 m (se Figur 11). Finkornete avsetninger (leir og siltstein) dominerer den undre del (Kolsåsformasjonen) av Askergruppen. Den midtre del (Tanumformasjonen) domineres av sandsteinsenheter i veksling med enkelte tynne lag av konglomerat og skifer. Tynne kalksteinslag opptrer lokalt. Den øvre delen (Skaugum-formasjonen) domineres av konglomerater, men silt- og leirsteinslag opptrer lokalt. Det er relativt store laterale endringer i bergartstype innen Askergruppen. De fleste grovklastiske enhetene innen de øvre deler av Askergruppen domineres av vulkanoklastisk materiale, mens det i de lavere deler opptrer kvartskonglomerater. Figur 11: Opptreden av ulike bergartsenheter i Askergruppen. I tillegg de vertikale endringene i bergartstype illustrert her er det vanlig med store endringer lateralt. [13].

24 24 av 81 Askergruppen, som etter avsetning fantes som et subhorisontal enhet over store deler av Vestfoldgrabenen, har i dag variabel høyde og helning som et resultat av normalforkastningene som kutter igjennom Askergruppen. De svakt øst-hellende lagflatene representerer sannsynligvis den dominerende planstruktur i Askergruppen, selv om man vil forvente en økende sprekkefrekvens av vertikale sprekker inn mot de store normalforkastningene. Krogskoggruppen Krokskoggruppen som ligger over Askergruppen omfatter mer enn 800 meter med ulike lavastrømmer, lokalt i veksling med tynne sedimentære lag. Den dominerende lavatypen innen Krokskoggruppen er rombeporfyr (heretter betegnet som RP). I tillegg opptrer mindre mektigheter med basalt (heretter betegnet som B1) og vulkanoklastisk materiale. Majoriteten av ny Homledalstunnel ventes gå i rombeporfyr (RP1-RP4). Den underste basaltenheten innen Krokskoggruppen er en ca m tykk basalt (B1), og Homledalstunnelen vil krysse denne enheten. Dette er en mørk, finkornet, ikke-porfyrisk bergart som danner markerte brattkanter i terrenget. Søyleoppsprekning, dvs. 5-6 sidede søyler avgrenset av vertikal sprekker er vanlig å observere innen B1. De ulike RP-enheter er identifisert på bakgrunn av bergartstekstur, bl.a. form, størrelse og hyppighet av feltspat-fenokrystaller i en finkornet mellommasse. Geologisk kartlegging og boring viser at kartlagte RP-enheter (RP1, RP2, etc.) består av flere lavastrømmer. Typisk for de fleste enkeltstrømmer er at toppen er rik på sfæriske hulrom («blærerom»). Disse kan ofte være fylt med hvit kalkspat. I tilknytning til den blærefylte lavatoppen opptrer det lokalt tynne horisonter med grus og sand. Lavatoppene med tilhørende sedimenter er ofte gode vanngivere. Større mektighet med vulkanoklastisk materiale (sedimentære bergarter bestående av lokalt derivert vulkansk materiale) opptrer i flere av de kartlagte RP-enheter. Større mektigheter med sedimenter finnes i tilknytning til RP3. Mektigheten av de kartlagte RP enheter varierer som nevnt lateralt. Dette gjør det vanskelig å etablere en stratigrafi for Krokskogengruppen som er representativ for tunnelstrekningen. Intrusiver/gangbergarter Området er gjennomsatt av tre typer intrusiver; diabas, syenitt og porfyrisk syenitt (rombeporfyr). Diabasgangene er generelt sett tynne og mindre mektige enn syenitt/rombeporfyrgangene. Syenitt/porfyrisk syenitt (rombeporfyr) Syenitt/rombeporfyrgangene er opptil 10 m tykke, og har et mer uregelmessig forløp enn diabasgangene. Syenittgangene er spesielt hyppige i området mellom Rustan og Sollihøgda hvor det opptrer en sverm av NØ-SV orienterte ganger. Diabas Diabasgangene er tynne, ofte mindre enn et par meter brede, og stort sett orientert N-S med et steilt fall. Mange diabasganger følger gamle forkastninger. Få eller ingen av diabasgangene man har påtruffet i de få borehullene som finnes er registrert i NGUs kartdatabase. Man kan således forvente å treffe på flere diabasganger langs traseen enn de geologiske kartene viser. Diabasene har skarp grense til sidebergartene. Oppsprekking Det er utført sprekkekartlegging langs utvalgte deler av tunneltrasé. Strøk og fallvinkel, ruhetsgrad og planet er registrert. Kartleggingen er utført over et betydelig område, og det er en del spredning i registrerte sprekkesett. Videre er flere av bergartene som ventes opptre ved tunnelnivå lite eksponert i dagen. Eksempelvis er det ikke gjort observasjoner av Askergruppen. Lavabergarter (Rombeporfyr og Basalt) Registreringer i Rombeporfyr er gjort med jevne mellomrom langs tunneltrasé, hovedsakelig langs eksisterende bergskjæringer langs E16 og driftsveger. Det er gjort flest observasjoner av understrømmen RP1, da det er denne som opptrer hyppigst i overflaten. Kun et fåtall registeringer er gjort i RP2-RP4. Det er ikke gjort sprekkekartlegging ved strømtoppene som ventes opptre i

25 25 av 81 lavalagene. Registreringer av basalt er gjort i foten av den bratte bergskrenten som ligger sørøst for Homledaltunnelens nordre påhugg. Registrerte RQD-verdier i dagen ligger mellom 30 og 90 med flest registreringer mellom 50 og 70. Sprekkeflater er i hovedsak registrert som ru. Sprekkeflatene varierer fra å være plane til moderat bølget. Figur 12 viser sprekkerose og stereoplott for registrerte sprekker i rombeporfyr og basalt. Av figuren fremgår det at berget er relativt kaotisk oppsprukket i flere ulike retninger. Gjennomgående opptrer 2-3 sprekkesett samtidig. Tabell 7 oppsummerer gjentakende sprekkesett. Tabell 7: Viser kartlagte sprekkestt i lavabergartene. Sprekkesett Strøk Fall 1 N-S V 2 NV-SØ SV 3 Ø-V 80 S-80 N 4 N-S* Ø *Flattliggende sprekker. Usikker strøkretning. Figur 12: Viser stereoplott (venstre) og sprekkerose (høyre) for sprekker kartlagt i rombeporfyr. Tunnelens orientering varierer mellom de to røde linjene vist på sprekkerosen. Kalkstein og skifer (Bærum- og Holegruppen) Sprekkeregistreringer er utført ved nordre påhugg, samt i terrenget langs og ovenfor lokalveg som går vest for Nestunnelen. Registrerte RQD-verdier ligger mellom 20 og 70 med flest registreringer mellom 30 og 55. Sprekkeflater er i hovedsak registrert som ru. Sprekkeflatene er gjennomgående bølgete. Figur 13 viser sprekkerose og stereoplott for registrerte sprekker i skifer og kalkstein. Av figuren fremgår det at berget er kaotisk oppsprukket i flere ulike retninger. Gjennomgående opptrer 3 sprekkesett samtidig. Tabell 8 oppsummerer gjentakende sprekkesett. Tabell 8: Viser kartlagte sprekkestt i skifer og kalkstein- Sprekkesett Strøk Fall Kommentar 1 NØ-SV 70 NV- 50 SØ Følger lagdelingen 2 NNØ-SSV VNV 3 NNV-SSØ VSV 4 Ø-V N

26 26 av 81 Figur 13: Viser stereoplott (venstre) og sprekkerose (høyre) for sprekker kartlagt i skifer og kalkstein. Tunnelens orientering i området der disse bergartene ventes er vist med røde linje på sprekkerosen Tektonikk og strukturgeologi Områdets tektoniske utvikling er meget kompleks; med kaledonsk kompresjonstektonikk av kambrosilur avsetningene, kombinert med yngre permisk ekstensjonstektonikk med utvikling av en rekke normalforkastninger. Resultatet er at berget langs Homledaltunnelen består av flere tektoniske blokker adskilt av forkastninger med variabel vertikal forskyvning og orientering. Dette gjør det vanskelig å forutsi hvilke bergartsenhet man vil påtreffe når man beveger seg fra en forkastningsblokk og inn i en annen, for eksempel langs Homledaltunnelen. En god prognose for hvilke enheter man vil påtreffe langs tunneltraseen, og hvor de ulike overgangene befinner seg, vil kreve utstrakt kjerneboring med tilhørende logging i nøkkelområder. Siden de bergartene man vil påtreffe i tunneltraseen vanligvis ikke vil være blottet i dagen rett over tunnelen, er det viktig å (1) gjøre seg kjent med lava-stratigrafien og lagenes helning i de enkelte forkastningsblokkene og (2) beregne vertikal forskyvning over de viktigste normalforkastningene, for å kunne gi en best mulig prognose med hensyn på opptreden av problembergarter langs tunneltraseen. De regionale kaledonske hovedstrukturene i området består av 2 synklinaler; Ringeriks-synklinalen i nord, og Lier-synklinalen i sør (se Figur 14). Disse adskilles av et antiklinorium (regional struktur bestående av flere mindre synklinaler, antiklinaler og revers forkastninger). Betegnelsen Sønsterudantiklinalen eller Sønsterud-antiklinoriet brukes om denne strukturen. Kunnskap om deformasjonsstil og småskala strukturer innen antiklinoriet er svært begrenset på grunn de overliggende lavabergarter. Basert på kartbildet på vestsiden av Holsfjorden, og ved Sønsterud, er det imidlertid klart at de kaledonske foldene er orientert med akse ca. N50-60 o Ø og at dette er orienteringen på antiklinoriets aksetrase. Som et resultat av den post-kaledonske erosjon har Ringerikssandsteinen blitt fjernet på «toppen» av antiklinoriet med det resultat at Askergruppen ligger direkte på foldede enheter tilhørende Bærum- og Holegruppene (se fig. 3-6). Dette ventes være situasjonen langs Homledaltunnelen, hvor det ikke ventes opptreden av Ringerikssandstein.

27 27 av 81 Figur 14: Forenklet geologisk snitt [13]. Foreløpig tolkning av opptreden og forløp for forkastninger langs tunnelen er vist på plan og lengdeprofil i vedlagte ingeniørgeologiske tegninger. Av disse fremkommer det at de fleste forkastningene er steile med orientering omtrentlig N/S til NNV/SSØ. Forkastningene deler tunnelen opp i flere tektoniske blokker Hydrogeologiske forhold Homledaltunnelen vil gå gjennom lavabergarter som basalt (B1), flere lag med rombeporfyr (RP1, RP2, RP3 og RP4) og eventuelle diabasganger/gangbergarter. I nordenden av tunnelen går tunnelen gjennom basaltlaget B1 og ned i sedimentære bergarter fra Askergruppen og silur bergarter (se kapittel for detaljert beskrivelse av berggrunnsgeologi). Lavalagene har svakt fall ca. 20 º mot øst. I nedre deler av åssiden fra Krokskogen ned mot Tyrifjorden er det flere steder bekker som ser ut til å starte nedenfor B1 og som kan være et resultat av dannelse av en kildehorisont over tettere lag i Askergruppen (FKB kartgrunnlag). Mellom lavalagene (B1, RP1, RP2, RP3 og RP4) i overkant av lavastrømmene er berget ofte forvitret og porøst og her kan det gå mye vann. I noen tilfeller er det også grovkornige, forsteinede sedimentlag mellom lavalagene som kan lede mye vann [14]. Det er ikke registrert store vannproblemer i eksisterende tunneler langs med vegtraseen (Skaret og Nestunnelene). 3.4 Hvalpåsen tunnel Gjennom Hvalpåsen planlegges det en ny ett-løps tunnel for nordgående kjørefelt. Bergtunnelen blir ca. 360 m lang og utformes med T10,5 med 2,5 m siktutvidelse mot øst. Tunnelprofilet blir T13. Det er her ingen bebyggelse i umiddelbar nærhet som vil bli berørt av tunnelen Topografi Nordgående veglinje skal legges i tunnel gjennom Hvalpåsen, der sørgående linje skal gå i dagens trasé som går med tosidig skjæring. Tunnelens orientering er N145 N160. Fra sør går påhugget inn i en terrengrygg og terrenget stiger med ca. 30 helning. Berget er dekket av forvitringsmateriale men flere steder stikker det opp blotninger som antas å være berg. Traséen går deretter med terrengoverdekning mellom 25 og 45 m under vestre del av to bergkoller. Nordre påhugg ligger i en liten bergrygg med terrenghelning ca. 30. Et mindre terrengsøkk ligger på hver side av kollen Berggrunnsgeologi Beskrivelse av geologiske enheter langs tunnel Ifølge berggrunnskartet fra NGU vil hele tunnelen gå i Ringerikssandstein. Ringeriksgruppen består av 2 formasjoner, en undre enhet (Sundvollformasjonen), og en øvre enhet (Stubdalformasjonen).

28 28 av 81 Sundvollformasjonen består av sandstein og siltstein i veksling, lokalt med opptreden tynne intraformasjonale/stedegne konglomeratlag. Lokalt opptrer kalkknoller. Sundvollen-formasjonen antas å være ca. 500 m mektig, og sørlige del av Hvalpåstunnelen går i denne formasjonen. Nordlige del av tunnel går i den overliggende Stubdalformasjonen, som har en mektighet på minimum 750 m. Enheten består av fin til middelskornet sandstein. Konglomerater opptrer lokalt. Primærsedimentær lagning er den dominerende planstrukturen i Ringerikssandsteinen. Observasjoner av Stubdalformasjonen viser en rød til grå, kompetent og massiv sandstein men med relativt hyppig opptreden av lagpakker med tett oppsprekking langs benkningen. Svake lagpakker skyldes trolig innhold av finere sedimenter som silt/leir og kalk. Berget der Sundvollformasjonen ifølge NGUs kart skal opptre, er i større grad dekket av forvitringsmateriale og andelen bergblotninger er mindre. Der berget er eksponert er det hyppigere opptreden av lagpakker med tett oppsprekking og nedknust/forvitret berg med registrerte mektigheter på flere meter. Skillet der graden av overflateforvitring endrer seg ligger i overflaten omtrent ved km Oppsprekking Det er utført sprekkekartlegging langs tunneltrasé. Berget ved sørlige påhugg er for det meste tildekket av forvitringsmateriale, derfor er sprekkeregistreringer i hovedsak utført i oppstikkende bergknauser nord for km Følgende trender er observert (se Figur 15): Sprekker langs lagdelingen orientert Ø-V med fall mot nord. Fallvinkelen varierer langs tunneltrasé. I nord er fallvinkel 30-35, denne øker gradvis mot sør. Ved sørlige påhugg er det i en lokal blotning målt fallvinkel på 70, men denne er noe usikker. Sprekkeavstand langs benkningen er 2-30 cm. Ru og plane sprekker. Sprekker orientert NNV-SSØ med fall mot VSV. Sprekkene er ofte ru, plane og gjennomsettende og utgjør ofte skjæringsflaten i eksisterende bergskjæringer. Sprekker NØ-SV med fall mot SØ. Sprekkeavstand 0,1-1,2 m. Plane og ru, uten sprekkebelegg. I tillegg opptrer sporadiske sprekker med varierende orientering og fall. Registrerte RQD-verdier i bergblotninger Gjennomgående oppsprekkingsgrad er RQD 50-70, men lagpakker med tett oppsprekking har RQD-verdier ned mot Figur 15: Sprekkemålinger ved Hvalpåsen (konturplott til venstre og sprekkerose til høgre). Tunnelens orientering ligger mellom de røde linjene vist på sprekkerosen. Tektonikk og strukturgeologi Områdets regionale tektoniske utvikling er meget kompleks; med kaledonsk kompresjonstektonikk av kambro-silur avsetningene, kombinert med yngre permisk ekstensjonstektonikk med utvikling av en rekke normalforkastninger. Det er imidlertid ingen regionale forkastninger registrert på NGUs berggrunnskart som ventes å krysse tunneltrasé.

29 29 av 81 Lineamenter som kan representere svakhetssoner er kartlagt ut fra kartstudier og feltobservasjoner. Disse er vist på ingeniørgeologisk tegning FRE-20-V Disse er videre tolket og omtalt i kapittel Hydrogeologiske forhold Hvalpåstunnelen går i sin helhet i sandstein som er relativt mye oppsprukket (se kapittel for detaljert beskrivelse av berggrunnsgeologi). Over sandsteinen er det stedvis tettere skiferbergarter (Askergruppen) som fører til at grunnvann flere steder kommer ut i dagen som en kildehorisont over dette laget. Over den tettere skiferbergarten ligger lavabergarter som basalt (B1) og rombeporfyr (RP1-RP9) som er kjent for å ha stor vanngiverevne [15]. I nedre deler av åssiden fra Krokskogen ned mot Tyrifjorden er det flere steder bekker som ser ut til å starte nedstrøms kildehorisonten der vannet kommer ut i dagen (basert på FKB kartgrunnlag). Hvalpåstunnelen vil gå nær eksisterende vegskjæring. Det er ikke registrert iskjøvingsproblematikk i skjæringen.

30 30 av 81 4 ERFARINGER FRA NÆRLIGGENDE / SAMMENLIGNBARE ANLEGG 4.1 Nestunnelen Nestunnelen er en ca meter lang tunnel lokalisert langs E16 i Hole kommune. Tunnelen sto ferdigdrevet i 1989 og ble i 2012 oppgradert til dagens sikringsnivå. Tunnelen skal delvis gjenbrukes som sørgående løp for ny Homledaltunnel. Geologirapporten fra tilbudsgrunnlaget [16], samt notater fra Multiconsults kartlegging og tilstandsvurdering i forbindelse med oppgradering av sikringsnivået av tunnelen i 2012 [17] er benyttet som grunnlagsinformasjon Informasjon fra prosjekteringsrapport (før bygging) Lagdelingen i kalksteinen er orientert i VSV-ØNØ med varierende fall fra mot nord. Lagdelingen i kvartskonglomeratet og lavabergartene over er orientert i N-S retning med fall på mellom mot øst. Kartlagte sprekker og slepper viser at hovedkonsentrasjonen av sprekker og slepper er orientert i NS til NNV-SSØ med fall mot vest. Det er også et fremtredende sprekkesett som ligger orientert i NØ-SV og faller mot NV. Fra sørøstre påhugg ved ca. P6090 går tunnelen i RP1 frem til ca. P6630. På denne strekningen krysser tunnelen en antatt steil syenittporfyrgang ved ca. P6420, en antatt steil forkastning med spranghøyde på 0 meter ved ca. P6450 og en antatt steil forkastning med spranghøyde på 100 meter ved P6630. Fra P6630 og frem til ca. P6800 går tunnelen gjennom B1, kvartskonglomeratgang og siltstein. Ved P6800 går tunnelen gjennom en antatt steil felles forkastning og eruptivgang med spranghøyde på ca. 15 meter. Fra P6800 og frem til P6900 går tunnelen i kalk/skifer. Ved P6900 krysser tunnelen en antatt steil forkastning med spranghøyde på ca. 150 m. Fra P6900 og frem til nordvestre påhugg ved ca. P7375 går tunnelen gjennom RP1 (antatt svært lite), B1, kvartskonglomerat, siltstein og kalk/skifer. På denne strekningen krysser tunnelen to steile diabasganger ved ca. P7250. Figur 16 fra tilbudsgrunnlaget illustrerer geologien langs tunnelen. Figur 17 viser sprekkeroser med kartlagt lagdeling og kartlagte sprekker/slepper langs tunnelen.

31 Sundvollen Sollihøgda Fellesprosjektet 31 av 81 Figur 16: Lengdeprofil av Nestunnelen fra geologisk rapport for konkurransegrunnlag [16].

32 32 av 81 Figur 17: Sprekkeroser Nestunnelen Tunnelen ligger i all hovedsak orientert i NV-SØ [16] Erfaringer fra rehabilitering av Nestunnelen I 2012 ble det utført oppgraderinger av Nestunnelen til dagens sikringsnivå hvor Multiconsult sto for tilstandsregistreringene i tunnelen, og videre sikringsanbefalinger og sluttrapport. En sammenstilling av Multiconsult sine registreringer er oppsummert i Tabell 9 og Tabell 10. Multiconsult sin bergmasseklassifisering med kartlegging etter Q-metoden er basert på kartlegging av eksponert berg i tunnelen. Tabell 9: Kartlagt bergmasseklassefordeling i Nestunnelen [12]. Bergklasse Samlet Rombeporfyr (RP1) Basalt Sandstein (Askergruppen) Kalkstein (Bærum/Holegruppen) Strekning Andel Strekning Andel Strekning Andel Strekning Andel Strekning Andel % (m) % (m) % (m) % (m) % (m) A/B % C % D % N/A* % Sum *Her er berget ikke kartlagt på grunn av sprøytebetong i hele tunnelprofil. Må påregne at bergmassekvaliteten er dårligere enn ellers i slike områder.

33 33 av 81 Tabell 10: Geologiske registreringer i Nestunnelen [17]. Pel Pel Lengde Bergart Q Bergmas Kommentar fra til seklasse Mørk brunrød 23 A/B Uomvandlet og lite oppsprukket. rombeporfyr Mørk brunrød 11 A/B Uomvandlet og lite oppsprukket. rombeporfyr Mørk brunrød rombeporfyr (lite eksponert berg) 5 C Uomvandlet berg, lite oppsprukket. Lokalt noe mer oppsprukket Mørkerød rombeporfyr 23 A/B Uomvandlet, lite oppsprukket. Lokalt kartlagt druserom fylt med leire og kalsitt Rombeporfyr 95 A/B Uomvandlet. Lite oppsprukket. Enkelte strømhorisonter Rombeporfyr 11 A/B Uomvandlet. Lokalt noe mer oppsprukket pga. strømhorisonter Rombeporfyr D Flere kryssende slepper i høyre vegg med moderat omvandling av berget inn mot sleppene. En del overberg på grunn av utfall fra slepper under driving Rombeporfyr 11 A/B Uomvandlet, lite oppsprukket. 5 cm tykk leirsleppe krysser tunnelen med ca. 60 ved P Rombeporfyr 23 A/B Generelt bra og uomvandlet. Lite oppsprukket Bergartsgrense mellom rombeporfyr og basalt ved P ,5 D Sterkt omvandlet berg i forbindelse med vertikaltstående gangbergart som krysser tunnelen vinkelrett på ved P Overgangssone mellom 9 C Moderat oppsprukket berg rombeporfyr og basalt Basalt 5 C Uomvandlet, moderat oppsprukket. Lokalt sterkt oppsprukket i venstre vegg ved P Bergartsgrense og overgangssone med basalt under sandstein. Konglomerat mellom. Trolig Askergruppen. 1 D Markert flattliggende benkning gir noe overberg i heng. Leire på sprekker mellom «benker» i sandstein. Tatt leirprøve ve P Ikke kartlagt - D Benkning godt synlig gjennom sprøytebetong. Kommer en del vann ut fra sprekker mellom benkene Lagdelt sandstein med vekslende røde og grå lag 1,6 D Sterkt oppsprukket bergart Ikke kartlagt - D Lagdelt sandstein og 5 C Markert foldning. Relativt bra berg. siltstein i veksling Lagdelt sandstein og 5 C Moderat oppsprukket berg siltstein i veksling Lagdelt sandstein og siltstein i veksling 1,9 D Moderat oppsprukket berg. To kryssende leirslepper i høyre vegg gir Lagdelt sandstein og siltstein i veksling Ikke kartlagt - D lokalt dårlig parti ved P ,5 D Moderat oppsprukket berg. Markert foldning. Leirsleppe på 4 cm krysser tunnelen vinkelrett på ved Pelnummer angitt i Tabell 10 og Tabell 11 stemmer med Multiconsult sine notater, men ikke med geologisk rapport fra konkurransegrunnlaget fra 1989 (Figur 16). Trolig ble det laget et nytt referansesystem for tunnelen i forbindelse med oppgraderingen.

34 34 av 81 I forbindelse med rehabiliteringen av Nestunnelen ble det ved tre lokaliteter utført laboratorietester av leirmateriale på slepper for å undersøke svellepotensiale. Prøveresultatene er vist i Tabell 11. Ved profil er det spesielt nevnt en 0,5 m sleppesone av sterkt omvandlet kalkskifer [12]. Sleppesonen er vurdert å være tilnærmet impermeabel på grunn av finstoffinnhold, men det er observert vann i berget på siden. Tabell 11: Svellepotensiale til leirprøver tatt tre steder i tunnelen i forbindelse med rehabilitering av Nestunnelen. Prøvelokalitet Bergart Svelletrykk Klassifisering av svelletrykk Fri svelling, FS [%] (Palmstrøm & Nilsen, 2000) Pel 5050 hs [17] Rombeporfyr 0,13 MPa Moderat 150 Pel 5725 hs [17] Overgang fra 0,1 MPa Moderat 120 basalt til sandstein og konglomerat Pel 5770 [12] Kalkskifer 0,23 Moderat 195 Ved driving av det ene tverrslaget (T1/R1) ble det påtruffet en markert strømtopp/dårlig berg med leire i ellers kompetent rombeporfyr. Sonen opptrådde like over teoretisk heng, dette gjorde det vanskelig å opprettholde teoretisk kontur. Orienteringen til sleppen varierer lokalt men ligger innenfor N Ø/25-35 Ø. Det ble ved to runder sikret med forbolter og sprøytebetongbue inntil sleppen hadde utgående i nedre del av vegg. Det ble tatt prøve av sleppematerialet (se P 5050 Tabell 11), svelletrykket er moderat. Det ble ikke vurdert å være behov for spesielle sikringstiltak mot svelletrykket. I forbindelsene med sprengningsarbeid under rehabiliteringen ble det utført vibrasjonsovervåkning av to boliger (Utstranda 678 og 766) i nærheten av Nestunnel. Det ble i tillegg montert to vibrasjonsmålere for å overvåke vibrasjonsnivået i ura ovenfor bebyggelsen ved Bråtan, vest for tunnelen. Det ble ikke registrert skader eller andre uønskede hendelser i tilknytning til sprengningsrystelser fra tunneldrivingen. Ingen økt rasaktivitet i ura ble registrert. Følgende maksimalverdier for rystelser ble registrert: Utstranda 678: maksimalverdi ca. 1 mm/s Utstranda 766: maksimalverdi ca. 1,5 mm/s Bråtan, ura nord: maksimalverdi ca. 0,5 mm/s Bråtan, ura sør: maksimalverdi ca. 0,5 mm/s Det er registrert rennende vannlekkasjer av begrenset størrelse flere steder i Nestunnelen. De største enkeltlekkasjene er i størrelsesorden 1,5-2 l/min [17]. Klart størst lekkasjer forkommer i nordre halvdel, hvor det under rehabiliteringen er registrert et par rennende lekkasjer. Ellers er lekkasjene drypplekkasjer av mindre omfang [12]. Det er de største strømtoppene som gav de største utfordringene ved bergarbeiderne under rehabiliteringen. Strømtoppene ligger stort sett med slakt fall mot sør og stryker tunnelen med stor vinkel. Slakt fall medfører problemer med å holde profilet i hengen der hvor toppene opptrer i, eller like over heng. Typisk består strømtoppene av bergfragmenter i kombinasjon med grus, sand og noe leir. Det er lite kohesjon i strømtoppen, dette medfører dårlig mekanisk forbindelse.

35 35 av Erfaringer fra driving av tunnelen Det skal ifølge [18] være laget teknisk sluttrapport for Nestunnelen datert april Her er medgåtte sikringsmengder oppsummert, disse er vist i Tabell 12. Sluttrapporten er ikke mottatt, og det bør søkes videre etter denne. Tabell 12: Sikringsmengder for Nestunnel. Opprinnelig fra teknisk sluttrapport men er presentert i [17]. Sikringsmiddel Mengde Endeforankret bolt (stk.) 2778 Fullt innstøpt bolt (stk.) 1768 Innstøpt rørbolt (stk.) 660 Fiberarmert sprøytebetong (m 3 ) 792 Ut fra Tabell 12 er eksisterende tunnel sikret med ca. 4,1 bolt per løpemeter. Det er mottatt noen håndskrevne notater fra oppfølging av drivingen [19]. På grunn av annen kilometrering enn i dag har det ikke vært mulig å stedfeste observasjonene. Her fremkommer blant annet: Steil leirspeppe ved overgang basalt RP1. Ca. 10 m mektig diabasgang ved grensen mellom RP og Basalt. Glidespeil observert på diabasganger. 3 ganger (<2 m brede) er kartlagt i B1 over en strekning på 60 m. Alle er steile og orientert N0-10. Strømtopp orientert N28/26 Ø. Registrert cm leirsone orientert N57/10 Ø, samt Q-verdier 0,15-0,3 i det som trolig er Askergruppen. Hyppig vekslende og kaotisk oppsprekking i kalkskifer. Bølgning i lagdelingen der fallvinkel varierer hyppig. Strøkretning er NØ-SV. Veksling mellom grågrøn og grårød kalkskifer, der den grårøde skiferen ofte har leire på lagflatene. Diabasganger på 30 cm med cm leire er observert. Det var ingen store vannproblemer under driving [20]. Det ble benyttet en god del sprøytebetong som bergsikring, særlig i forbindelse med flattliggende soner/lag med løst berg. Dette ble sikret med sprøytebetong og bolter [20]. 4.2 Skaret-tunnelen Eksisterende Skarettunnel er en ca. 400 meter lang tunnel lokalisert langs E16 i Hole kommune. Tunnelen ble åpnet i 1987, og ligger like vest for den sørlige delen av ny Homledaltunnel. Det foreliggger informasjon om tunnelen både fra geologisk kartlegging under prosjekteringen, samt noe data fra drivingen Informasjon fra prosjekteringsrapport (før bygging): Lagdelingen langs tunnelen er kartlagt med strøk i N-S og med fall mellom mot Ø. Oppsprekkingen langs tunnelen viser stor spredning i mange regninger, men er inndelt i tre delstrekninger (øst, vest og sør), og oppsummert i Tabell 13. Tunnelen går i retning NV-SØ, med sørøstlige påhugg i ca. P2855 og nordvestlige påhugg i ca. P3255. Fra sørøst ble tunnelen, fra påhugget og frem til ca. P3080, forventet å gå i RP4. Fra P3080 og frem til ca. P3120 ble tunnelen forventet å gå i RP3. Fra P3120 og ut resten av tunnelen ble det forventet RP2. Områder som før driving ble antatt som problematiske er beskrevet i Tabell 14. Strømtoppene og sedimentlagene mellom strømtoppene ble før driving antatt å være dårlige, og å kunne skape stabilitetsproblemer i tunnelen. Stort sett mellom alle de ulike lavastrømmene ble det forventet lag med sedimenter. Generelt ble kvaliteten på lavastrømmene antatt å være sterkt varierende. I spesielt RP4 ble det forventet lag (1-4 meter tykke) med sterkt forvitrede bergarter i

36 36 av 81 strømtoppene. Bergartene ble forventet å ofte bestå av rombeporfyr i en forvitret grunnmasse av silt og sandstein. Andre steder ble tynne lag med sandstein (5-20 cm mellom lagene) i bergartene forventet. I forbindelse med strømtoppene ble den øverste delen av underliggende rombeporfyr forventet å være full av blærerom, og dermed porøse. Tabell 13 Oversikt over kartlagte sprekkesystemer ved Skarettunnelen [21]. Sted Strøk* Fall* Østre del av tunnelen N Ø 90 Østre del av tunnelen NS Ø Østre del av tunnelen N4-75 Ø NV Vestre del av tunnelen N4-13 Ø V Vestre del av tunnelen N Ø ** 63 SV til 76 NØ Sør for tunnelen N Ø ** SSV Sør for tunnelen N58-81 Ø NNV *Strøk/fall-målingene er konvertert fra gon til grader i tabellen over. Vanligvis opptrer sprekkesystemene med 0,5-3 sprekker/m men lokalt kan sprekkefrekvens være opptil 10 sprekker/m. Tabell 14: Oversikt over områder som før driving ble antatt som problemområder i Skarettunnelen [21]. Profil Profil Usikkerhet Geologi fra til 2855 Østre påhugg. Moderat oppsprukket i to retninger. RP4. Q-verdi = Steil rombeporfyrgang krysser tunnelen diagonalt. Er kartlagt en del sprekker parallelt gangen ±10 meter Lavastrømtopp forventes å krysse tunnelen. Lavastrømtoppen er antatt å være løs og lettforvitret. Laget antas å kunne og vannproblemer. Laget antas å være 2-4 meter tykt ±15 To lavastrømtopper antas å krysse tunnelen her, totalt 1,5-2 meter tykk. Antas å være litt forvitret og bestående av sandstein og siltstein ±20 Lavastrømtopp er forventet å krysse tunnelen her. 1-2 meter tykt, noe forvitret, inneholder siltstein ±25 Lavastrømtopp antatt i grensen mellom RP4 og RP3b. Selve lavastrømtoppen antas å være ca. 0,5 m tykk, massiv, mens underliggende bergmasse er antatt å ha en del hulrom. De største hulrommene er ca. 1 m i tverrsnitt ±25 Strømtopp bestående av forvitret siltstein, ca. 10 cm og noe forvitrer RP under ±25 Tynt konglomeratlag og sandsteinslag mellom RP3 og RP2. Konglomeratet er ca. 30 cm tykt, sandsteinslaget er ca. 50 cm tykt. Bergartene er sterkt forvitret i kartlagt terreng over traseen. 5 meter under bergartsgrensen opptrer en strømtopp med 3-4 meter tykkelse. Strømtoppen består av grove fragmenter av underliggende RP i en grunnmasse av sandstein. Bergarten er stedvis forvitret ±15 Antatt steil sprekkesone ±10 Godt konsolidert og 2 m tykk strømtopp er forventet å krysse tunnelen her ± Vestre påhugg. Småoppsprukket bergmasse som er dominert av overflateparallelle sprekker. Anslått Q-verdi er 0,5.

37 37 av Erfaringer fra driving og senere tilstandsvurderinger av tunnelen: Figur 18 viser oversikt over utførte sikringstiltak ved driving av Skaret tunnelen. Figur 18: Oversikt over medgåtte sikringsmengder, samt lengdeprofil fra drivingen av eksisterende Skaret tunnel. Mottatt scan fra Statens vegvesen [22].

38 38 av 81 I tilstandsrapport skrevet for Skarettunnelen i forbindelse med utskifting av vann- og frostsikring finnes det et vedlegg med en oversikt over sikringen som ble installert i tunnelen ved driving [23]. Sikringen summeres opp her i tabellform i Tabell 15. Selve sikringsoversikten vises i Figur 19. Tabell 15: Installert sikring i Skarettunnelen under driving [23] Profil fra Profil til Sikringsmidler Kommentar Sikringsstøp/portal Mye bolt (bl.a. 6 m) og fjellbånd før sprut. Også boltet etter sprut. Nett i heng. Store blokkutfall fra heng/vederlag dannet av to dominerende sprekkesett. Spredte drypp. Boret 6 m lange drenshull i heng og vederlag. Kartlagt Q-verdi i RP4: 0,4-1. Registrert 15% svellemineral i sleppe ved Q-verdi i sleppe er 0, Sikringsstøp. Her er det injisert i støpen Mye bolt Spredte bånd i heng/vederlag Flekkvis sikring med sprøytebetong. Fint profil, lite utfall. Spredte drypp Q-verdi ved 2940 er Bolter Bånd Sprøytebetong Sikringsstøp ,5 Bolter (både før og etter sprut). Bånd Sprøytebetong 3250, Sikringsstøp/portal Mye sikring i forbindelse med vått område i tunnel Flakete og trekantformede utfall, særlig ved 3210 høyre side. Stort sett spredte drypp. Erfaringer fra driving av Skaret tunnel er beskrevet i boken Norges tunnelgeologi [24]. Strømtoppene i rombeporfyren forårsaket en del problemer. Leirsoner med tykkelse opp til 0,5 m, delvis svellende, opptrer i tunnelen. Nedre del av strømtoppene består av agglomerat med mikrosprekker som inneholder noe svellende leire. Det var vanligvis noe vannlekkasjer på oversiden av strømtoppene. Lekkasjer til tunnel er rapportert som spredte drypp til dels rennende. Det er rapportert om et våtere område i forbindelse med en steil sprekkesone [23].

39 39 av 81 Figur 19: Tunnelkartleggingsskjema med utført sikring i Skarettunnelen [23].

40 40 av Geologiske undersøkelser langs E68 (E16) Bergskjæringer for eksisterende veg langs E68 ble i 1986 kartlagt for sikring av steinsprang og stabilitet i skjæringer mellom Nes og Sundvollen [25]. Kartleggingen er gjort langs delstrekningen mellom Homledaltunnelens påhugg nord og Waltersbråten kulvert. Bergartene som er kartlagt er relevante for Homledaltunnelens nordlige del, samt Hvalpåstunnelen. De bergartene som er kartlagt langs traseen er sedimentære bergarter fra Silur (området mellom Homledaltunnelen og Hvalpåsen), samt Ringerikssandstein (Hvalpåsen). De sedimentære silurbergartene består av skifer, kalkholdig skifer, knollekalk og massiv kalkstein. Skifersonene gjør lite av seg i terrenget og er vanligvis overdekket. Silur-lagene faller vertikalt eller med steilt fall mot NV eller SØ. De kalkrike lagene er mer erosjonsbestandige og danner et tydelig relieff i terrenget. Ringerikssandsteinen kjennetegnes ved en rustrød farge, men kan stedvis være gråaktig. Sandsteinen opptrer som benker med varierende tykkelse fra 0,5 til 3 m. Bergarten er fin- til middelskornet og den er både kvarts- og kalksteinsementert. Kvartsinnholdet er %. Stedvis er det dannet kalkkonkresjoner, her er ofte sandsteinen utvitret og har en sukkerlignende konsistens. Ringerikssandsteinen går stedvis over til siltstein og leirstein langs traseen. Lagene med silt- og leirstein er forholdsvis tynne, fra ca. 5 til 50 cm mektighet. Disse sonene er ofte forvitret og kan være vannførende. Den primære lagdelingen er godt utviklet og berget spalter lett langs disse planene. Spaltetettheten varierer fra tett oppflising (0,5 cm) i soner med leirstein, til grov benkning (0,75 m) i de massive sandsteinene. Den vanligste spalteavstanden i sandsteinene er 2-5 cm. I tillegg til sprekker parallelt benkningen er tre markante sprekkeretninger observert over store deler av strekningen (Tabell 16). Tabell 16: Kartlagte sprekkesett i tillegg til sprekker langs benkningen i forbindelse med kartlegging av skjæringer langs E68 (E16). Sprekkesett # Strøkretning Fallvinkel Intensitet I N40-70 Ø NV Spredt eller 1-2 spr/m II N Ø N-NØ Spredt eller 2-3 m brede soner med opptil 15 spr/m III (mest dominerende) N Ø V eller 80 Ø 1-3 spr/m eller i spredte soner med opptil 10 spr/m De fleste kartlagte sprekkene er åpne, gjennomsettende og med plane spekkeflater. På noen av sprekkeflatene kan kalkspat og kvarts opptre. Trykkfastheten til de ulike bergartene er målt og vist i Tabell 17 nedenfor: Tabell 17: Målt trykkfasthet i ulike bergarter langs E68 (E16). Bergart Målt trykkfasthet [MN/m 2 ] Beskrivelse Skifer 23 Meget lav fasthet Kalkstein 78 Middels fasthet Leirstein 28 Lav fasthet 4.4 Vannoverføringstunnel Toverud Kattås Aktuelt anlegg er en vanntunnel mellom Kattås og Toverud ved Holsfjorden, tilhørende Asker og Bærum vannverk. Tunnelen er 5,2 km lang, og har et tverrsnitt på 8,6 m 2. Tunnelen er i all hovedsak drevet i rombeporfyr (RP1 og RP2). Den første delen av tunnelen på Kattåssiden er drevet i basalt (B1). Dette er noen av de samme bergartene som Homledaltunnelen vil gå gjennom. Bergoverdekningen til tunnelen ligger stort sett rundt 100 m, 200 m på det meste.

41 41 av 81 I følge NGI rapport [15] oppsto vannproblemer spesielt i to områder i tunnelen. På disse strekningene, som til sammen utgjør ca. 250 m, ble det utført injeksjon. Under drivingen var det her en innlekkasje på ca l/min. Det foreligger ingen opplysninger om hva slags tetthetskrav det ble operert med, men det synes som om injeksjon bare ble utført i områder der lekkasjene var så store at de forårsaket problemer for tunneldriften. I 1992 ble det foretatt en vedlikeholdsbefaring av tunnelen. Mens tunnelen var tom for vann, ble det laget overløp i begge ender, og mengden av innlekkasjevann ble da målt. Resultatet var l/sek eller ca l/min. Vannet kom inn i tunnelen flere steder uten at det på noen av stedene var spesielt store lekkasjer. Ved å ta utgangspunkt i innlekkasjer i tunnelen på 1200 l/min vil dette utgjøre 23 l/min per 100 m fordelt på hele tunnelen. Lekkasjene er mest sannsynlig ikke jevnt fordelt langs tunnelen, noe som betyr at lokale lekkasjer kan være betydelig større enn 23 l/min per 100 m. Det er ikke klart om disse tunnellekkasjene har medført noen form for skade på naturmiljøet. Telefon med Tarald Nomeland : Nomeland var anleggsleder på tunnelen. Tunnelen er liten (8,6 m 2) og drevet med skinnedrift. God inndrift til å begynne med (i basalt), men i rombeporfyren var det store driveproblemer med til dels store vannlekkasjer; så mye at det var problemer med drenasjen i tunnelen (for skinnedriften). Det ble blant annet boret et hull opp til overflaten (som lå ganske nær) slik at vannet kunne pumpes ut for å bedre drenasjen. Meget vanskelig injeksjon pga. vannmengdene og løse materialer samt at lekkasjesonen var flattliggende og fulgte tunnelen på langs. Først ble det benyttet tykk injeksjonsmasse i korte hull nærmest tunnelen for å hindre utvasking og for å få bedre feste for pakkere. Ofte måtte det til 3 injeksjonsomganger og det var store innganger av injeksjonsmasse. Det var også dårlig stabilitet (i den 8,6 m 2 store tunnelen) her, men stabiliteten ble tydelig forbedret ved injeksjonen. [26] 4.5 Vegtunneler i Vestfold som er bygget i samme geologiske enheter Holmestrandstunnelen ble i 1981 drevet igjennom flere av de samme bergartene som vil påtreffes langs strekningen. Mesteparten av Holmestrandtunnelen gikk gjennom basalt (B1), 300 m av Askergruppens sedimenter, herav ca. 160 m med bare siltstein i hele profilet. Siltsteinen alene var minimum 18 m tykk. Siltsteinen hadde svellende egenskaper og gikk i oppløsning ved kontakt med vann. Over siltsteinen var det et 4-5 m tykt lag av kvartskonglomerat som hadde meget god stabilitet. I alle tunnelene langs E18 i Vestfold ble det erfart at vannlekkasjene for en stor del kom langs eruptivgangene. Kun i Knattenåstunnelen, som gikk i rombeporfyr 3 km vest for Holmestrand, kom det inn betydelige vannlekkasjer langs horisontale sprekker og slepper. Andre erfaringer fra tunnelene på nye E18 er åpne sprekker med liten innspenning på sidefjellet og mye rust på sprekkeflatene. Det er ikke utført forinjeksjon eller etterinjeksjon i disse tunnelene og bare unntaksvis er det blitt brukt utstøping med hvelv på stuff. Erfaringene fra E18-tunnelene tilsier at de største lekkasjene vil komme i tilknytning til tett oppsprukne eruptivganger eller i overgangen mellom eruptivganger og sidebergart. Lavabergartene (rombeporfyrene) i Oslofeltet skiller seg ut hydrogeologisk (NLVF, 1980). Rombeporfyren har godt utviklede steile sprekker som drenerer overflatevann. Mellom lavabenkene er det sedimenter, ofte av vulkansk opprinnelse, og disse lavaformasjonene inneholder betydelige grunnvannsreservoarer. Rombeporfyr er en av de beste vanngivere for uttak av grunnvann fra borebrønner i fjell. Vannmengder på liter/time er relativt vanlig (Huseby m fl., 1980).

42 42 av 81 5 HYDROGEOLOGISKE VURDERINGER (TOLKNINGSDEL) 5.1 Generelt I de harde, stive bergartene i dette området vil grunnvannet hovedsakelig bevege seg i sprekker og bergartsgrenser/soner mellom lavalag, svakhetssoner og forkastninger. I Oslofeltet er det sprekker med strøkretning N-S som er forbundet med mest lekkasje da det har blitt dannet tensjonssprekker på grunn av tensjon retning Ø-V. Tensjonssprekkene er ofte åpne og dermed vannførende. Diabasganger i området har også ofte retning N-S da gangbergartene er dannet ved inntrengning i tensjonsprekkene [15]. Slike gangbergarter er ofte oppsprukket og er forbundet med mye vannlekkasje. Lokasjonen til eventuelle gangbergarter langs traseen er ikke kjent. Det er flere store svakhetssoner/forkastninger i området, disse kan i noen tilfeller være tette i sentrale deler av forkastningen på grunn av mye finstoff, men da er det ofte vannførende sprekkesystemer i distalsonen til forkastningene. Lavabergartene i dette området ligger over hverandre som tilnærmet horisontale lag med svakt fall mot øst. Lavabergartene er ofte massive i det indre. I toppen av lagene er lavaen ofte mer porøs, og det kan forekomme tynne lag av sedimenter (for det meste sandstein). Det kan gå mye vann i toppen av disse lavalagene [15]. Dette gjelder i størst grad der overdekningen ikke er veldig stor. På større dyp blir de horisontale lagene presset sammen av tyngden av berget over og vanntransporten blir mindre. På større dyp vil derfor vanntransporten foregå i større grad i steiltstående sprekkesystem og svakhetssoner [15]. Det er ikke registrert store vannproblemer i eksisterende tunneler langs med vegtraseen (Skaret og Nestunnelene). Noe av årsaken til dette kan være at tunnelene befinner seg ut mot fjellskråningen ned mot Tyrifjorden med begrenset overdekning slik at grunnvannsnivået raskt drenerer ned til tunnelsålen. Ny E16 er planlagt å gå i et område med få sårbare elementer av typen vann/tjern og myr. Langs med store deler av vegtraseen er det imidlertid registrert naturtypen «rik blandingsskog» [27] som er vurdert som «svært viktig». Denne skogstypen vil sannsynligvis være avhengig av en viss fuktighet i jordsmonnet og kan være noe sårbar i forhold til lekkasje av grunnvann inn i tunnelene (Figur 20). Terrenget skråner bratt fra Krokskogen og ned mot Tyrifjorden. En reduksjon av grunnvannsnivå påført av innlekkasje til tunnelene vil sannsynligvis bli begrenset da grunnvannsnivået i dette området naturlig har en bratt gradient som følger terrenget ned mot Tyrifjorden. Dette fører til at en eventuell lekkasje inn i tunnel i åssiden sannsynligvis ikke påvirker grunnvannet i et stort område siden gradienten allerede går i retning ned mot tunnelen I tillegg er det flere eksisterende tunneler og skjæringer i forbindelse med eksisterende E16 som allerede kan ha senket grunnvannsnivået noe lokalt. Erfaring fra andre tunnelprosjekter viser at senkning av grunnvannsnivå sjelden opptrer lenger fra tunnel enn meter [28]. I dette området vil sannsynligvis en 300 meter sone være stor nok som en ytre grense for potensiell negativ påvirkning av grunnvann fra tunneler og skjæringer (Figur 20). Et vann eller en myr vil være mer sårbar for lekkasje jo mindre vann som renner til det. Mengden vann som drenerer til en sårbar naturforekomst kan utledes fra nedbørsfeltets størrelse. Det er derfor beregnet størrelse på nedbørsfeltene til vann og myrer innenfor 300 m fra vegtraseen ut fra en terrengmodell. Ut fra størrelsen på nedbørsfeltene har sårbare elementer blitt tildelt en sårbarhetsklasse fra 1 (mest sårbar) til 5 (minst sårbar). Klassifiseringen er gjort slik: nedbørsfelt < 0,5 km 2 = 1, nedbørsfelt > 0,5 km 2 og < 1 km 2 =2, nedbørsfelt > 1 km 2 og < 2 km 2 =3, nedbørsfelt > 2 km 2 og < 5 km 2 =4 og nedbørsfelt > 5 km 2 =5. En lignende metodikk er utarbeidet av NINA [29].

43 43 av 81 Figur 20: Viser dagsone med lyseblått, Sønsterudelvas store nedbørsfelt og naturtypen rik blandingsskog som ligger over store deler av strekningen med grønn skravur.

44 44 av 81 6 INGENIØRGEOLOGISKE VURDERINGER (TOLKNINGSDEL) 6.1 Homledaltunnelen Generelt De ingeniørgeologiske vurderingene i dette kapittelet er basert på forliggende kjennskap til området. Trasé for tunnelen er justert helt inn mot leveranse av rapport, og deler av gjeldede trasé sør for km 9300 er ikke befart eller grunnundersøkt. Dette medfører noe større usikkerhet rundt vurderingene enn normalt Beskrivelse av tunneltrasé Bergarter/bergmasseklassifisering En oversikt over antatt bergartsfordeling langs tunnelen er vist i Tabell 18. Fordelingen er basert på tolkning av berggrunnskart samt eksisterende grunnlagsmateriale fra Nestunnelen og Skaret tunnel. Ettersom bergartene hovedsakelig ligger med slakt fall i området vil fordelingen av bergartene i tunnelen være annerledes enn de er i overflaten. Tolket lengdesnitt for tunnelen presentert i vedlegg viser også antatt bergartsfordeling langs tunnelnivå. I arbeidet med utarbeidelse av lengdesnitt langs tunneltraseen har strukturgeolog Arild Andresen fra universitetet i Oslo vært en viktig bidragsyter. Tabell 18: Antatt bergartsfordeling for nye tunnelløp for Homledaltunnelen. Bergartsgruppe Bergarter Antatt lengde [m] Antatt fordeling [%] Nordgående løp Sørgående løp Samlet Nordgående løp Sørgående løp Samlet Krokskoggruppen RP RP RP RP Basalt Sandstein, siltstein, Askergruppen - konglomerat Kambro-silur Skifer/kalkstein Eruptivganger SUM Over 90 % av nye tunnelløp ventes å gå i Krokskogsgruppens lavabergarter, der RP1 ventes utgjøre ca. 2/3 av total strekning. Innenfor Krokskoggruppen ventes det opptreden av mindre soner med sandstein og konglomerat/breksje mellom de ulike rombeporfyrenheter. Omfanget av slike soner er ikke kjent, men basert på erfaringer fra Nes og Skaret tunnel kan det ventes noe hyppigere opptreden av strømtopper/sedimentærlag i enhetene RP2-RP4 enn i RP1. Hvor mye større andel kan ikke bestemmes uten at det utføres kjerneboringer. Nordlige del av tunnelen vil gå i sedimentære bergarter fra Askergruppen, Bærumsgruppen og Holegruppen. 7 6 Detaljoppsprekking Det meste av tunnelen vil gå i bergmasser utenom svakhetssoner/forkastninger. Detaljoppsprekkingen varierer med lokale tektoniske forhold og med bergartstype slik det er beskrevet i kapittel De viktigste parameterne i oppsprekkingen er: Oppsprekkingsgrad (RQD, sprekketall, blokkstørrelse etc.) Antall sprekkesett Orientering av sprekkesettene (i forhold til tunnelen) i

45 45 av 81 Sprekkeruhet Sprekkekarakter Tabell 19 viser en sammenstilling av disse egenskapene basert på feltobservasjoner og beskrivelser i kapittel 3 og 4. Dette er parametere som inngår i Q-systemet. Tabell 19: Viser sammenstilling av sprekkeparametere i bergmasse utenom svakhetssoner/strømningstopper for de ulike bergartene. Bergart Oppsprekkingsgrad Sprekkesett Sprekkeruhet Sprekkefylling Q-verdi** RQD Jn Jr Ja Rombeporfyr* I dagen: Min: Snitt: (2 sprekkesett + 1,5 2 (Ru/plane til Snitt 2-4 (Svakt omvandlede Maks: sporadisk til 3 glatte/bølgete) sprekkeflater med sprekkesett) bergkontakt til tynn mineralfylling) I tunnel: Min: 50 Snitt: Maks: 100 Basalt I dagen: Min: 30 Snitt: 65 Maks: 80 I tunnel: Min: 50 Snitt: 60 Maks: 80 Askergruppen I tunnel: Min: 50 Snitt: 55 Maks: 80 Holegruppen/ Bærumsgrupp en I dagen: Min: 10 Snitt: Maks: 80 I tunnel: Min: 60 Snitt: 75 Maks: (2 sprekkesett + sporadisk til 3 sprekkesett) 6 12 (2 sprekkesett + sporadisk til 3 sprekkesett + sporadisk) 9-12 (3 sprekkesett til 3 sprekkesett + sporadisk) Lokalt Ja = 10 i forbindelse med slepper/strømtopper. 1,5 (Ru/plane) 1-2 (Uomvandlet til svakt omvandlede sprekkeflater med bergkontakt) 1-1,5 (Glatte/plane eller leirfylling uten bergkontakt til ru/plane) 1-1,5 (glatte/plane eller leirfylling uten bergkontakt til ru/plane) 6 (Tynn til tykk mineralfylling) 3-4 (Bergkontakt til tynn mineralfylling). Stedvis kartlagt plane glatte sprekker med leire, glimmer og klorittfylling. *Gjelder berg utenom strømtopper/sedimentlag. ** Ved tunnelnivå. Gjelder berg utenom svakhetssoner/forkastninger og strømtopper/sedimentlag i rombeporfyr/basalt. *** Registrert verdi i svak del av RP4. Min: 0,4-1,5*** (Svært dårlig-dårlig berg) Snitt: (Middels til godt berg) Maks: (Svært godt berg) Min: 1-4 (Dårlig berg) Snitt: 6-10 (Middels berg) Maks: 20 (Godt berg) Min: 0,1-1 (Svært dårlig berg) Snitt: 1-4 (Dårlig berg) Maks: 13 (Godt berg) Min: 0,1-1 (Svært dårlig berg) Snitt: 2-7 (Dårlig middels berg) Parameterne vist i Tabell 19 gjelder for bergmassen utenom svakhetssoner og/eller strømtopper i lavabergarter. Tabellen viser at det må forventes høyest oppsprekkingsgrad i Askergruppen og dels i Hole/Bærumsgruppen. Rombeporfyren som størstedelen av tunnelen går i er lite til moderat oppsprukket. Registreringer vist i Tabell 19 er hovedsakelig gjort i RP1, og oppsprekkingsgraden ventes å være noe høyere i RP2-RP4. Registreringene her er gjort i berg utenom lavastrømtopper, slike ventes å være av en vesentlig dårligere beskaffenhet. Deler av strekningen i Holegruppen/Bærumsgruppen i Nestunnelen er ikke kartlagt da berget er dekket av sprøytebetong. Slike strekninger påregnes å ha høyere oppsprekkingsgrad og lavere bergmassekvalitet (Q-verdier) enn det Tabell 19 viser. Bergmassekvalitet Maks: 20 (Godt berg) Bergmassekvalitet vil variere mellom de ulike bergartene langs tunnelen men også internt i bergartene. Det ventes gjennomgående høyest bergmassekvalitet i rombeporfyr utenom strømningstopper, som hoveddelen av tunnelen vil gå i. Dårligst berg ventes i Askergruppen og Holeog Bærumsgruppen. Tabell 20 viser antatt fordeling av ventede bergmasseklasser ved tunnelnivå for nye løp for Homledaltunnelen.

46 46 av 81 Tabell 20: Viser antatt fordeling av bergmasseklasser for nye tunnelløp for Homledaltunnelen. Bergklasser TUNNEL A/B C D E F G God meget Middels Dårlig Svært Ekstremt Eksepsjonelt god dårlig dårlig dårlig %-fordeling (løpemeter tunnel) 55 % 25% 10% 8% 2 % 0% Det er knyttet usikkerhet til bergmassekvaliteten ved strømtopper og sedimentlag mellom lavastrømmer i rombeporfyr. Hver lavastrøm ventes å ha ulik sammensetning av lava, opptreden av strømningstopper og sedimentære lag og ventes dermed å ha varierende kvalitet. Det foreligger ikke informasjon om plassering eller hyppighet av slike strømtopper. Planlagte kjerneborehull kan gi nyttig informasjon om dette. Kartlagt strømtopp ved tverrslag i Nestunnelen viser Q-verdi rundt 2 (bergklasse D), og kartlegging av dårlig berg (RP4) i Skarettunnelens sørlige del viser Q-verdi på 0,4-1 (bergklasse E). Disse er eneste sikre kartlegging av sedimentlag ved strømtopper, og det er usikkert hvorvidt de er representative for strømtoppene generelt. Q-verdi ved leirsleppe i RP4 i Skarettunnelen er 0,07 (bergklasse F). Dette indikerer at også partier i ellers kompetent rombeporfyr kan ha svært dårlig berg. Da en skal gjennom flere ulike RP-strømmer, samt at RP2-RP4 generelt ventes å ha noe dårligere beskaffenhet enn RP1 er det valgt å redusere andel i bergklasse A/B for rombeporfyr i forhold til det som ble kartlagt ved rehabilitering av Nestunnelen (vist i Tabell 9). Påhugg sør ventes å ha berg i klasse E (Q-verdier 0,1-1), mens en ved påhugg nord kan ha berg ned i klasse F (Q-verdier 0,01-0,1), avhengig av hvorvidt det opptrer slepper/ mindre svakhetssoner med leirbelegg. Svakhetssoner Svakhetssoner kan være tektoniske soner (forkastninger, skyvesoner) eller svake bergartslag (for eksempel lag i Askergruppen eller Hole- og Bærumsgruppen). Som et grovt anslag ventes det at % av nye tunnelløp vil gå i/krysse svakhetssoner. Avhengig av oppbygning og leirinnhold kan svakhetssoner være vannførende. I en del tilfeller kan en oppleve at vannet opptrer i sidebergarten der sonen i seg selv er impermeabel på grunn av leirinnhold i den sentrale delen. Svakhetssoner langs Homledaltunnelen er delt opp i to typer svakhetssoner; stående svakhetssoner og flattliggende svakhetssoner. Stående svakhetssoner Svakhetssoner i vulkanske bergarter er generelt tydelige i terrengoverflaten i form av topografiske daler og søkk. Basert på topografi, kartstudie og feltkartlegging er det gjort en tolkning av opptreden av mulige svakhetssoner langs tunneltrasé. Disse er vist på ingeniørgeologiske tegninger i vedlegg, samt listet opp i Tabell 21. En forkastning kan opptre som en svakhetssone i berget, og antatte forkastninger er navngitt som «F1», «F2» osv. Noen av eruptivgangene i området kan være sterkt oppsprukket og da falle inn under begrepet svakhetssone. Basert på boringer langs strekning 1 ser gangene ofte ut til å følge mange av de N-S gående forkastningene. Krysningspunkt med tunnelen i overflaten (dagen) er angitt i tabellen. Krysningspunkt ved tunnelnivå er meget usikkert og avhenger blant annet av sonenes fallvinkel og fallretning, samt krysningsvinkel med tunneltrasé. Krysningspunkt ved tunnelnivå er derfor ikke angitt. Størrelsen på sonene er vurdert og følgende klassifisering er benyttet: Svært stor svakhetssone. Inkluderer regionale tektoniske soner; antatt tykkelse > 10: oppknust berg med/uten leire. Ofte sleppete og oppsprukket sideberg. Stor svakhetssone. Stort sett med mektighet 3-10m med oppknust berg. Liten-moderat svakhetssone. Soner med tykkelse 0,5-3 m.

47 47 av 81 Tabell 21: Tolkede svakhetssoner langs tunneltrasé. Sonene er markert på ingeniørgeologiske tegninger i vedlegg. Soner navngitt «F» er ventede forkastninger. Sone Antatt Vinkel til Utgående i dagen Kommentar størrelse tunneltraseen over nordgående løp ved km 1 Stor Liten 9000 F1 Svært stor Liten 9320 Spranghøyde meget usikker. Kan krysse nordgående tunnel nær sone 2. 2 Stor Ca Kan krysse nordgående tunnel nær sone F1. 3 Liten Parallell Vil kunne opptre langs inntil ca. 150 m av tunnel dersom gjennomgående fallvinkel er < ca Liten Stor Liten Ca Liten Stor Stor Ca Liten Stor Kan krysse i havarinisje F2 Svært Stor Kan krysse sørgående tunnelløp nær sone F3 stor F3 Stor Ca Kan krysse sørgående tunnelløp nær sone F2 9 Liten Parallell Vil kunne opptre langs tunnel dersom fall mot SØ. 10 Liten Stor Kan krysse i havarinisje F4 Svært Ca stor 11 Liten Liten F5 Svært Stor stor 12 Liten Stor F6 Svært Ca stor 13 Svært stor Ca Kan krysse i nordgående havarinisje sammen med sone Liten Stor Kan krysse i nordgående havarinisje sammen med sone Liten Ca Liten Stor Liten Stor Liten Ca Liten Stor Flattliggende svakhetssoner I tillegg til antatt stående svakhetssoner listet i Tabell 21 må det påregnes opptreden av flattliggende svakhetssoner langs tunnel. To hovedtyper ventes: Sedimentlag mellom lavastrømmer. Som beskrevet tidligere påregnes opptreden av sedimentære lag mellom ulike lavastrømmer. Disse ventes bestå av opprinnelige sedimenter, vesentlig sand og grus. I tilknytning til den blærefylte lavatoppen opptrer det lokalt tynne horisonter med grus og sand. Sedimentavsetningene ventes i mange tilfeller å utgjøre svakhetssoner og/eller permeable lag. Ved Skarettunnelen er det i rombeporfyr (RP4) observert 1-4 meter tykke lag med sterkt forvitrede bergarter i strømtoppene som ofte består av rombeporfyr i en forvitret grunnmasse av silt og sandstein. Andre soner består av 5-20 cm tykke lag med sandstein. I forbindelse med strømtoppene er ofte den øverste delen av underliggende rombeporfyr full av blærerom og derved porøs. I tunnelen ble det påtruffet et 1 2 m tykt sedimentlag. Det var ikke vannlekkasjer fra dette fordi dette laget hadde naturlig drenering pga. nær beliggenhet til overflaten. Erfaringer fra borehull viser en del lekkasjer i forbindelse med sedimentære lag i de øvre meterne, og ved vanntunnel mellom Kattås og Holsfjorden var lekkasjene så store at det var problemer med drenasjen i tunnelen. Forinjeksjon var vanskelig på grunn av vannmengdene samt flattliggende strømningshorisonter. Antall soner og opptreden av disse er ikke kjent og kan kun kartlegges ved kjerneboring. Frekvensen ventes høyest i RP2-RP4. På vedlagte lengdesnitt er det ut fra NGUS berggrunnskart tolket en sone i overgangen mellom RP3 og RP4.

48 48 av 81 Flattliggende svakhetssoner i Askergruppen. Opptreden av finkornede, dels løse avsetninger av leir- og siltstein parallelt benkningen vil kunne utgjøre flattliggende svakhetssoner Hydrogeologiske forhold Tunnelen forventes å krysse flere forkastningssoner og svakhetssoner som sannsynligvis vil være vannførende. Se kapittel for beskrivelse av svakhetssoner og hvor tunnelen krysser disse. Dette gjelder både steiltstående svakhetssoner/forkastninger og horisontale lagdelinger mellom lavalagene B1, RP1, RP2, RP3 og RP4. Disse bergartene er forbundet med stor vanngiverevne, vesentlig mer enn i andre norske bergarter. Under det eldste lavalaget (B1) er det stedvis tettere skiferbergarter (Askergruppen) som fører til at grunnvann flere steder kommer ut i dagen over dette laget som en kildehorisont. Lekkasjer i forbindelse med krysninger av lavalag må forventes, spesielt der overdekningen er mindre enn 150 meter. På større dyp > meter er det sannsynlig at det store overlagringstrykket presser sammen lagene og fører til mindre vanntransport [15]. I områder med mye overdekning er det sannsynlig med færre vannførende sprekker, men det kan være soner med mye vann på grunn av høyt vanntrykk og stort nedslagsfelt. En dyp svakhetssone vil kunne få vann fra et større område enn en som ligger grunnere. Rundt eksisterende tunneler (Skarettunnelen og Nestunnelen) er det sannsynlig at en del av tangerende sprekker er drenert av tunnelene, men det kan allikevel treffes på sprekkesystemer med vann. Den sørlige delen av tunnelen som ikke befinner seg i samme område som eksisterende Nestunnel forventes å få mest innlekkasje. Årsaken til dette er at eksisterende Nestunnel forventes å ha drenert grunnvannet lokalt nord for Sønsterudelva slik at det trolig er mindre vann i berget her. Over store deler av tunnelen er det registrert rik blandingsskog [27] som sannsynligvis er avhengig av noe fuktige forhold. Denne naturforekomsten er karakterisert som svært viktig. Homledaltunnelen nord for Sønsterudelva I nord vil Homledaltunnelen gå ut i dagen på samme sted som dagens Nestunnel. Tunnelen vil gå gjennom 4 antatt store svakhetssoner som kan være vannførende. Det forventes imidlertid at eksisterende Nestunnel som her går sammen med Homledatunnelen vil ha drenert berget slik at innlekkasjer forventes å bli beskjedne. Erfaringer fra innlekkasjer til Nestunnelen tilsier at det ikke vil bli store innlekkasjer (se kapittel 4.1.3), men det kan ikke utelukkes at tunnelen skjærer gjennom vannførende soner som eksisterende tunnel ikke har tangert. Store deler av tunnelen går under naturtypen rik blandingsskog som kan være noe avhengig av fuktige forhold i jorda. Det er registrert noen brønner innenfor tunnelens antatte influensområde på 300 meter, men sannsynligvis vil ikke Homledaltunnelen påvirke disse mer enn Nestunnelen allerede har gjort. Det er ikke registrert noen sårbare tjern eller myrforekomster innenfor tunnelens antatte influensområde (Figur 21).

49 49 av 81 Figur 21: Viser dagsone med lyseblått. Det er flere antatt store svakhetssoner som krysser tunnelen.

50 50 av 81 Sønsterudelva Homledaltunnelen vil krysse under Sønsterudelva ca. 210 m nordøst for dagens Nestunnels sørlige påhugg (Figur 21). Det er registrert naturtype rik blandingsskog og rik edelløvskog langs med Sønsterudelva som er karakterisert som svært viktig. Denne naturtypen vil sannsynligvis være noe avhengig av vannføringen i bekken. Skogen strekker seg noe oppover bekkedalen, sannsynligvis på grunn av fuktige forhold. Det vil være risiko for mye innlekkasje fra Sønsterudelva til tunnelen på grunn av begrenset overdekning (ca. 30 meter overdekning til terreng) og en antatt stor og en antatt middels svakhetssone i bekkedalen (se kapittel ). Det kan bli nødvendig å forinjisere tunnelen ved Sønsterudelva for å redusere risikoen for redusert vannføring i Sønsterudelva og påfølgende vannproblemer i tunnelen. Hvis berget er oppsprukket og overdekningen med god bergkvalitet er liten kan det bli vanskelig å få til god injisering av berget og det vil være sannsynlig at injeksjonsmasse trenger ut i dagen og ut i Sønsterudelva. Dette vil ikke være ønskelig. Et alternativ kan da være en vanntett betongløsning for en begrenset del av tunnelen der den krysser under Sønsterudelva. Utløpet og nedre deler av Sønsterudelva er viktig for gyting av fisk og er ansett som nasjonalt viktig. Sønsterudelva har et stort nedbørsfelt på ca. 5,7 km 2, beregnet fra der tunnelen er planlagt å krysse under bekken. Tall for årlig midlere avrenning i området på ca. 400 mm/år [30] gir ca. 70 l/s i bekken som et årsgjennomsnitt. I tørre perioder kan vannføringen sannsynligvis bli så lav som 5 l/s. Grense for maksimal innlekkasje settes til 10 % av lavvannføringen - 0,5 l/s eller 30 l/min totalt for begge løp. Homledaltunnelen sør for Sønsterudelva Homledaltunnelen sør for Sønsterudelva krysses av en antatt stor svakhetssone og flere antatt moderate svakhetssoner (Figur 22). To av disse svakhetssonene krysser hverandre (ved ca. km 9340) ved en bekk. Det er risiko for innlekkasje til tunnelen der svakhetssonene krysses (se kapittel for nærmere beskrivelse av hvor tunnelen krysser disse sonene). På Nordlandsåsen ca. 100 meter øst for Homledaltunnelen ligger det en liten myr med lite nedbørsfelt vist med rødt i figur i Figur 22 (sårbarhetsklasse 1 på grunn av lite nedbørsfelt). Da det vil være en bratt gradient på grunnvannet ned mot Tyrifjorden anses det ikke som høy risiko for at en begrenset lekkasje til tunnelen vil kunne drenere denne myra. En stor lekkasje derimot vil kunne tørrlegge myra da den har et lite nedbørsfelt. Det er registrert to antatt små svakhetssoner som tangerer både myra og tunnelen. Det er registrert en fjellbrønn i dette området, men det er usikkert om registreringen er reell da den ligger på et utilgjengelig sted med dårlig fremkommelighet for en borerigg [31]. Det ligger rik blandingsskog langs mesteparten av Homledaltunnelen som sannsynligvis er avhengig av noe fuktige forhold. Unntaket er de sørligste 500 meter av tunnelen hvor det ikke er registrert denne naturtypen. Sønsterudelva og Nordlandsbekken (Figur 22) ligger i hver sin ende av denne delen av tunnelen. Nordlandsbekken krysser dagens E16 ved sørlig portal av dagens Skarettunnel. Mye av vannet i berget i dette området vil sannsynligvis drenere ut i disse vannstrømmene. Nedbørsfeltet som kun drenerer til denne delen av tunnelen er vist i Figur 22. Størrelsen på dette nedbørsfeltet er ca m 2. Ved å se på en årlig midlere avrenning på 430 mm/år [30] blir årlig midlere totalt tilsig i retning tunnelen ca. 310 l/min eller ca. 20 l/min/100 m. Hvis en antar at ca. 50 % av avrenningen infiltrerer grunnen og mater grunnvannet og at alt grunnvannet lekker inn i tunnelen blir estimat på innlekkasje ca.10 l/min/100 m. Dette er et estimat med usikkerheter. I starten av tunneldriving gjennom vannførende soner kan innlekkasjen bli midlertidig større. Det kan heller ikke utelukkes at nedbørsfeltet som estimatet er basert på er for lite da dype sprekkesystemer kan trekke vann fra store områder. Hvis det er tilfelle vil innlekkasjene kunne bli større.

51 51 av 81 Figur 22: Viser dagsone S2 med lyseblått. Nordlandsbekken drenerer mye av området øst for tunnelen slik at nedbørsfeltet til tunnelen blir begrenset.

52 52 av Tettekrav Tettekravene til Homledaltunnelen settes til 30 l/min/100 meter totalt for begge løp. Tettekravet begrunnes med hensynet til naturtypen rik blandingsskog som ligger over mye av tunnelen og et føre-var prinsipp i forhold til vannmengde i brønner nedstrøms vegtraseen Bergoverdekning og bergspenninger Gjennomgående ventes det kun tynne løsmasseavsetninger langs tunneltrasé, og bergoverdekningen vil generelt medføre moderate vertikalspenninger. Med en overdekning gjennomgående mellom 90 og 160 m ventes det ikke sprakefjell eller spenningskonsentrasjoner som medfører driveproblemer. Eventuelle spenningskonsentrasjoner langs dalsiden som tunnelen delvis ligger under ventes ikke å være store nok til å medføre spesielle drivetekniske utfordringer. Lokale spenningsavlastninger i nærheten av forkastningssoner kan ikke utelukkes. Ved passering under forkastningen ved Sønsterudbekken ved km er minste terrengoverdekning ca. 35 m. Det er noe usikkerhet knyttet til bergoverdekningen her, dette anbefales videre undersøkt med supplerende grunnundersøkelser Påhuggsområder Etablering og sikring av forskjæringer og påhuggsskjæringer, samt sikringstiltak mot skredfare (portaler) er omtalt i ingeniørgeologisk rapport for dagstrekning FRE-20-A Denne rapporten beskriver ventet bergmassekvalitet og vurderer stabilitet/sikringsbehov for selve tunnelpåhugget. Påhugg sør Påhugg sør ligger øst for eksisterende påhugg for Skarettunnel (Figur 30). Påhugget er tenkt etablert med skrå påhuggsflate for å redusere behovet for uttak av berg, og ligger i Rombeporfyr (RP4). Det er ikke utført kartlegging ved påhuggsplasseringen, men ut fra observasjoner av bergblotninger i området er det ventet tynt løsmassdekke over berg. Tverrprofil som viser situasjonen ved påhugg er vist på tegning FRE-20-V Gjeldende påhuggsplassering gir ca m terrengoverdekning ved påhugg. Det er noe usikkerhet knyttet til mektighet til løsmasser og dagbergsone. Befaring må avklare dette, samt eventuelt behov for grunnundersøkelser. Det er kartlagt dårlig berg i den sørligste delen av Skarettunnel (Q-verdier 0,4-1), og det må derfor påregnes dårlig berg ved påhugget. Mellom nytt sørgående løp og eksisterende Skarettunnel vil det bli bergstabbe på 8-10 m. Dette vurderes som gjennomførbart, men vil kunne kreve ekstra bergsikring ved dårlig berg.

53 53 av 81 Figur 23: Påhuggsområde sør for Homledaltunnelen. Omtrentlig linje for påhuggsskjæring er vist, denne går skrått i terrenget (kommer dårlig frem på bildet). En kan i videre planlegging vurdere muligheten for å flytte påhugg noe lengre mot vest ved å legge sørgående påhugg i eksisterende påhugg for Skaret tunnel. Dette vil kunne gi mer sidestilte påhugg, samt at nordgående påhugg bli mindre skrått. En slik løsning vil imidlertid gi stort tverrsnitt ved avgreningen fra eksisterende Skarettunnel. Dette kan medføre behov for ekstra sikring, for eksempel ved å støpe en betongvegg for å støtte opp berget langs aktuell tunnelstrekning. Påhugg nord Påhugg nord ligger øst for eksisterende påhugg for Nestunnelen (Figur 24). Påhugget er tenkt etablert med skrå påhuggsflate for å redusere behovet for uttak av berg, og ligger i skifer tilhørende Holegruppen. Bergmassen som er kartlagt viset dels tett oppsprekking og dårlig kvalitet (bergklasse E og F). Tverrprofil som viser situasjonen ved påhugg er vist på tegning FRE-20-V Gjeldende påhuggsplassering gir 8-12 m bergoverdekning ved påhugg.

54 54 av 81 Figur 24: Homledaltunnelens nordlige påhugg. Eksisterende løp Nestunnelen synlig i høyre bildekant. Omtrentlig påhuggsskjæring vist med heltrukket rød linje, forskjæring stiplet Tverrslag Homledal Det planlegges etablert tverrslag for Homledaltunnelen i området ved Homledal. Plassering er foreløpig ikke bestemt. Det er gjort en enkel ingeniørgeologisk vurdering av kartgrunnlag, høydeforskjell til tunnelnivå, samt skredfare for å detektere mulige påhuggsområder. Figur 25 viser mulig område for påhugg merket med grønn sirkel. Det er antatt bergblotning i øvre del av skrent, gitt at dette stemmer vil bergoverdekning ved påhugg vil være rundt 10 m. Området ligger utenfor aktsomhetsområde for steinsprang, men det er markert område både nord og sør for vist plassering. Lengde på tverrslag vil bli ca. 200 m og det vil kunne treffe tunnelen ved tverrforbindelse ved km Plassering og gjennomførbarhet må verifiseres ved befaring.

55 55 av 81 Figur 25: Mulig plassering av påhugg for tverrslag Områder med antatt kompliserte/vanskelige forhold Generell usikkerhet i geologi og grunnforhold De største usikkerhetene ved driving av Homledaltunnelen ventes, basert på foreliggende informasjon om geologien i området å være: Dårlig stabilitet på stuff som vil kreve omfattende sikring. Slike forhold kan opptre ved oppknust berg med eller uten leire, slik tilfellet ofte er ved krysning av svakhetssoner, samt i løse lag eller soner (for eksempel i svake sedimentlag mellom vulkanske strømtopper, eller i Askergruppen). Slike forhold vil gi utfordrende driveforhold og gi nedsatt inndrift når de påtreffes. Vann/lekkasjeforhold som vil kunne innvirke på drivingen. Flattliggende, permeable soner eller lag kan være vanskelige å tette. Disse ventes hovedsakelig å kunne opptre i de vulkanske bergartene, men kan ikke utelukkes også i Askergruppen. Det foreligger ikke opplysninger om slike soner fra driving av Nestunnelen og sannsynligheten vurderes ut fra dette som størst sør for km Kombinasjon av dårlig berg og store vannlekkasjer. Slike forhold vil kunne forårsake betydelige driveproblemer og føre til sterkt nedsatt drift. Slike forhold kan ikke utelukkes ved driving under Sønsterudbekken. Kryssing under terrengsøkk ved km (Sønsterudbekken) Ved km ca krysser tunnelen under et markert terrengsøkk som er dekket av dels grov ur. Minste terrengoverdekning er ca. 30 m for sørgående løp, for nordgående er det ca. 40 m. Sønsterudbekken renner langs bunnen. Det er tolket to forkastninger (F2 og F3) langs søkket, der F3

56 56 av 81 ut fra utstrekning og topografi antas å være den største. Det er utført refraksjonsseismikk for å få informasjon om bergoverdekningen i området (se Figur 26 og Figur 27) Resultatene fra utført refraksjonsseismikk i området er tolket å ha betydelige usikkerheter på grunn av kraftig topografi og risiko for 3D effekter. Linje HOL-2 er vurdert som den mest pålitelige, og ifølge tolkningen avtar løsmassemektigheten oppover i søkket. Over sørgående tunnellinje er det tolket 4-8 m løsmasser. Linjen er ikke plassert over laveste punkt i søkket, men dersom forholdene er tilsvarende her vil laveste bergoverdekning være > 20 meter. Dette indikerer at det er gjennomførbart å etablere bergtunnel i området, men på grunn av usikker tolkning er det avgjørende å få verifisert bergoverdekningen. Det anbefales derfor supplerende grunnundersøkelser. Muligheten for bergkontrollboringer må vurderes, da dette ventes å gi mest sikre data. Alternativt kan en forsøke supplerende geofysiske undersøkelser (seismikk/resistivitet/georadar). Det er også nødvendig å skaffe mer informasjon om bergmassekvaliteten. Supplerende geofysiske undersøkelser vil kunne gi noe data, men det bør vurderes kjerneboring, eventuelt også med tomografi. Det bør da også utføres vanntapsmålinger for å skaffe data om mulig vannlekkasje til tunnel. Ved dårlig berg og/eller bergoverdekning lavere enn gjeldende tolkning viser må det påregnes behov for ekstra stabiliserende tiltak ved driving. Dersom det i tillegg er mye vann i søkket må det påregnes injeksjon. Vanntett støp langs sonen kan også vurderes. Det er også mulig å drive nordgående løp først og utføre injeksjon ved sørgående løp fra dette. Omtrentlig plassering av sørgående tunnelprofil, heng kote ca. 206 Figur 26: Viser tolkning av utført refraksjonsseismikk ved Sønsterudbekken [2]. Omtrentlig plassering av sørgående tunnelprofil er vist.

57 57 av 81 Registrerte bergblotninger Punkt med laveste terrengoverdekning Figur 27: Plantegning som viser utførte seismikklinjer HOL-1 og HOL-2 ved Sønsterudbekken. Tolkede forkastninger F2 og F3 er vist. Avgrening fra eksisterende Nestunnel (km sørgående løp) Sørlige løp for ny Homledaltunnel vil grene av eksisterende Nestunnel ved km ca (se Figur 28). Avgreningen ligger i et område hvor det ved oppgradering av Nestunnelen ble sprengt ut en tverrforbindelse (R2) [12]. Det er kartlagt rombeporfyr med god kvalitet i området (bergklasse B). Det ventes en betydelig spennvidde på rundt 25 meter ved avgreningen (målt der gjenstående bergstabbe er ca. 2 m bred). Dette er betydelig, og selv om berget ventes å vere av god kvalitet vil det være behov for ekstra bergsikringstiltak i dette området. Aktuelt sikringstiltak kan være å støpe støttevegg/pillarer i betong for å ivareta stabilitet. Videre vil det være behov for mer omfattende bergsikring.

58 58 av 81 N 11 Største spennvidde i område for avvgrening blir ca. 25 m Figur 28: Tegningsutsnitt som viser avgrening fra eksisterende Nestunnel for sørgående løp. Utsprengt rømningstunnel i området for avgrening er markert med blått rektangel, stabbe mellom løp ventes først mulig å etablere sørøst for dette. Røde linjer er tolkede svakhetssoner/forkastninger. Usikkerhet i grunnlagsmateriale fra NGU Foreliggende geologiske lengdesnitt utarbeidet for denne rapporten er basert på tidligere rapporter fra Vegvesenet ( [21] og [16]) og NGU`s geologiske digitale kartdatabase for kartbladene LIER [32] og HØNEFOSS [33]. Tolkning av geologien som er gitt i lengdesnittene beheftet med dels betydelig usikkerhet, noen av disse kan imidlertid reduseres med geologiske feltstudier i utvalgte områder når området er snøfritt. Ved tolkningen av geologien langs tunneltraseene, og da spesielt opptreden av inntegnede forkastninger som også representerer viktige svakhetssoner, er unøyaktig plassering av bergartsgrenser og forkastninger på de geologiske kartene en utfordring. Dette gjør det bl.a. vanskelig å beregne korrekt fall på bergartene, samt relativbevegelse mellom de ulike forkastningsblokker som tunnelene vil gå igjennom. Små endringer i relativ bevegelse langs forkastninger, samt fallvinkler til bergartsgrenser, vil kunne medføre betydelige endringer i hvilke bergarter som opptrer ved tunnelnivå. På geologisk kart fra NGU er kun de mektigste sandstein/konglomeratenhetene er merket av. Statens vegvesens rapporter fra Skaret- og Nestunnelen viser imidlertid at det opptrer flere mindre mektige soner med sandstein. Ut i fra diverse publiserte og ikke-publiserte kilder ser det ut til at sandsteinslagene opptrer mer hyppig innen enkelte av RP-enhetene. NGU`s geologiske kartdatabase mangler også opptreden av mindre diabas- og syenitt/rombeporfyrganger. Kun de største gangene er avmerket på de geologiske kartene, og en del gangers opptreden ser ut til å ha blitt borte ved digitalisering av feltkartene.

59 59 av Driveforhold Generelt Vurderingene gjelder tunneldrift ved boring og sprengning. Tunnelen er plassert i geoteknisk kategori GK3, dvs. at det stilles krav til drivingen, som bør utføres i henhold til observasjonsmetoden. Brukt på riktig måte skal denne metoden fange opp usikkerhet og derved redusere mulighet for alvorlige konsekvenser ved eventuelle uforutsette og/eller spesielt vanskelige forhold. Metoden innebærer at det under byggeplan utarbeides detaljerte beskrivelser av tiltak for å oppdage og å håndtere potensielt vanskelige, nærmere spesifiserte driveforhold. Også målinger av tunnelens oppførsel, vesentlig knyttet til stabilitets- og lekkasjeforhold, skal ifølge denne metoden angis (og utføres). Stabilitet og sikring Ved beregning av sikringsmengder legges Statens Vegvesens sikringstabell fra håndbok N500 til grunn. Sikringstabellen er tatt inn i rapporten og vist i Tabell 22. Sikringstabellen baserer seg på Q- systemet for klassifisering av bergmasser [34].

60 60 av 81 Tabell 22: Utdrag av vegvesenets grunnlag for bestemmelse av permanent sikring [35]. Grunnlag for bestemmelse av permanent sikring fastsettelse av sikringsklasse Geologisk kartlegging skal utføres i hele tunnelens lengde og i hele tunnelprofilet. Bergart, strukturer, sprekkegeometri, bruddsoners orientering og bredde, og eventuell leire skal registreres. Spenningsforhold og vannlekkasjer skal vurderes og registreres. Dokumentasjon av utført sikring, sammen med geologiske registreringer i tunnel, injeksjon, m.m. skal presenteres samlet. Tabell 6.1 viser sammenhengen mellom bergmasseklasser og sikringsklasser. Tabell 6.1 Sammenhengen mellom bergmasseklasser (Q-systemet) og sikringsklasser permanent sikring Bergmasseklasse A/B C D E F G Bergforhold Q-verdi (sprengt berg) Lite oppsprukket bergmasse. Midlere sprekkeavstand > 1m. Q = Moderat oppsprukket bergmasse. Midlere sprekkeavstand 0,3 1 m Q = 10 4 Sterkt oppsprukket bergmasse eller lagdelt skifrig bergmasse. Midlere sprekkeavstand < 0,3 m. Q = 4-1 Svært dårlig bergmasse. Q = 1-0, Q = 0,2-0,1 Ekstremt dårlig bergmasse. Q = 0,1-0,01 Eksepsjonelt dårlig bergmasse, stort sett løsmasse, Q < 0,01 Sikringsklasse Permanent sikring Sikringsklasse I - Spredt bolting - Sprøytebetong B35 E700, tykkelse 80 mm Sikringsklasse II - Sprøytebetong B35 E700, tykkelse 80 mm - Systematisk bolting c/c 2 m Sikringsklasse III - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse 100 mm - Systematisk bolting c/c 1,75 m Sikringsklasse IV - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse 150 mm - Systematisk bolting, c/c 1,5 m Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse 150 mm - Systematisk bolting, c/c 1,5 m - Armerte sprøytebetongbuer. Buedimensjon E30/6 ø20 mm, c/c buer 2 3 m, Buene boltes systematisk, c/c bolt = 1,5 m, boltelengde 3 4 m - Sålestøp vurderes Sikringsklasse V - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse mm - Systematisk bolting, c/c 1,0 1,5 m - Armerte sprøytebetongbuer Buedimensjon D60/6+4, ø20 mm, c/c buer 1,5 2 m. Buene boltes systematisk, c/c 1,0 m, boltelengde 3 6 m Doble buer kan erstattes med gitterbuer. - Armert sålestøp, pilhøyde min. 10 % av tunnelbredden Sikringsklasse VI - Driving og permanent sikring dimensjoneres spesielt Kommentarer til tabell 6.1: - Sikringsangivelse i tabellen gjelder utsprengt tunneltverrsnitt for T8,5 T12,5. Bergsikring i andre tverrsnitt skal dimensjoneres spesielt. - Salvelengden skal reduseres senest fra og med sikringsklasse IV. - Det skal ved driving inn mot svakhetssoner og andre kritiske partier etableres en sikringssone foran sonen. Avstanden til sonen fra stuff bestemmes på grunnlag av tilgjengelig informasjon og grad av usikkerhet, minimum 8-10 meter. - Minimum tykkelse på sprøytebetong i saltvannssonen skal være 100 mm. - I sikringsklasse I kan behovet for systematisk bruk av sprøytebetong vurderes. Sprøytebetong skal sprøytes ned til minimum kjørebanenivå. - For beskrivelse av stabilitetssikring, se håndbok V520 [41]. En betydelig andel av tunnelen er ventet å gå i bergklasse A og B. Ifølge Tabell 22 sikres slike strekninger med spredt bolting og systematisk sprøytebetong. I utgangspunktet ventes behov for systematisk bolting uavhengig av bergmasseklasse, med mindre bergmassen er homogen og lite oppsprukket over lengre strekninger.

61 61 av 81 Ventede boltelengder vil være 4 m i heng og 3 m i vederlag og vegg. I området der sørgående tunnel grener av fra eksisterende Nestunnel, samt i kryssområder for tverrslag ventes behov for lengre bolter. I tillegg til den permanente sikringen kommer arbeidssikring. I mange tilfeller vil denne inngå som en del av den permanente sikringen. Ved opptreden av strømtopper i heng vil blokkutfall medføre at en kan få problemer med å holde teoretisk profil. Hyppige vekslinger i oppsprekking og bergmassekvalitet vil generelt kunne medføre høyere sikringsandel enn teoretisk omfang. En del av kartlagte svakhetssoner vil kunne ha utholdenhet ned til tunnelnivå. I forbindelse med svakhetssoner/forkastninger og lagpakker med tett oppsprekking som opptrer ved tunnelnivå ventes stedvis behov for ekstra tiltak som forbolting, sprøytebetongbuer og reduserte salver m.v. Ved driving av nordgående løp parallelt eksisterende Nestunnel vil en sprenge mot åpne bergrom i eksisterende tverrslag. Dette krever planlegging og det vil kreve stengning av eksisterende tunnel. Ekstra sikringsbehov i kryssområder må vurderes. Stabilitet og sikring av påhugg Påhuggene påregnes å havne i sikringsklasse IV eller V. Ved påhuggene kan det bli behov for bruk av tung sikring i form av forbolter og for påhugg nord også armerte sprøytebetongbuer. Ved dårlig berg i stabbe mellom eksisterende Skaret tunnel og ny sørgående Homledaltunnel kan det bli nødvendig med forsterket sikring. Forsiktig sprengning kan også bli nødvendig, f.eks. ved hjelp av delt tverrsnitt/redusert salvelengde. Tetting av vannlekkasjer For Homledaltunnelen vil ventelig de fleste steile svakhetssoner med lekkasje la seg tette tilfredsstillende ved forinjeksjon. Flattliggende sedimentære bergartslag som opptrer ujevnt fordelt mellom en del av lavastrømmene vil derimot kunne medføre utfordringer når det gjelder tetting. Disse er vanskelige å kartlegge på forhånd. På grunn av slak fallvinkel vil de kunne opptre langs en viss lengde i tunnelen. Det er viktig at potensielle lekkasjer under driving oppdages foran stuffen, før tunnelen sprenges inn i den vannførende sonen. Opplegg for dette er utførelse av sonderboring eller kjerneboring. Ved påvist potensiell lekkasje, utføres injeksjon fra stuff inn i bergmassene tunnelen skal drives inn i. Injeksjonstrykk, type injeksjonsmaterialer, lengde av injeksjonshullene etc. må tilpasses kravene til tetthet/lekkasje og de aktuelle grunnforholdene. Beregninger av injeksjonsomfang, med det grunnlaget som forefinnes, er beheftet med stor usikkerhet. Injeksjonstrykket vil være godt over grunnvannstrykket for å få massene spredt. Med de gitte tettekravene på 15 l/min/100 m tunnel ventes det ikke behov for systematisk injeksjon, men det må påregnes behov for behovsprøvd injeksjon for deler av tunnelen. Et av områdene dette må påregnes er ved kryssing under Sønsterudbekken ved km Mulig tiltak ved driving av tunnel Kompliserte og vanskelige grunnforhold innvirker på stabilitet, lekkasjer, boring/sprengning og påvirker opplegg for driving (driveteknikk) og tetting. Følgende tiltak kan være aktuelle i problemområder: Kortere salvelengder Korte salvelengder og/eller seksjonsvis sprengning av profilet Bedring av stabiliteten foran stuff ved forinjeksjon Tetting av potensielle vannlekkasjer ved forinjeksjon God planlegging og hurtig utførelse av sikring. Økt pumpekapasitet/drenering Det er generelt viktig å oppdage vanskelige forhold i tide slik at mulige tiltak kan bli implementert. Valg av driveretning vil kunne påvirke stabilitetsforholdene på stuff og redusere usikkerhet rundt

62 62 av 81 bergforhold foran stuff. Da lavastrømmene, samt benkningen i Askergruppen, ligger med slakt fall mot sør vil det være gunstig å drive de delene av tunnelen som går i lavabergarter og Askergruppen mot nord. Eventuelle sedimentlag mellom lavastrømmer eller flattliggende svakhetssoner i Askergruppen vil da avdekkes nede i veggene før man får de i hengen. Dermed kan en planlegge uttak av berg og sikring før problemer oppstår i heng. Ved driving fra nord vil toppene kunne oppstå i heng uten forvarsel. I områder med behovsprøvd injeksjon bores m lange sonderborhull foran stuff. Disse kan også benyttes til å avdekke eventuelle problemområder foran stuff. I tunnelen bør sonderboring i tillegg benyttes i områder hvor det forventes dårlige bergforhold. For å også kunne avdekke eventuelle flattliggende dårlige bergartslag kan det bli aktuelt med, i tillegg til å bore tilnærmet horisontale sonderboringshull, boring av 5-15 m lange sonderborhull som vinkles opp og/eller ned. I spesielt vanskelige områder kan det bli aktuelt å erstatte sonderboring med kjerneboring. I tillegg til sonderboring og kjerneboring finnes det geofysiske metoder som kan indikere vanskelige bergforhold foran stuff.

63 63 av Hvalpåstunnelen Beskrivelse av tunneltrasé Bergartsfordeling langs trasé Tunnelen ventes i sin helhet å gå i Ringerikssandstein. Sørlige del vil gå i Sundvollformasjonen, mens nordlige del ventes å gå i Stubdalformasjonen. På tolket lengdesnitt på tegning FRE-20-V er en mulig plassering av overgangen mellom de to enhetene vist. Ut fra denne er antatt fordeling av enhetene langs tunneltrasé vist i Tabell 23. Tabell 23: Antatt bergartsfordeling i Hvalpåstunnelen. Antatt fordeling Bergartsgruppe Fra km Antatt lengde [m] Til km [%] Sundvollformasjonen * Stubdalformasjonen 12570* Sum * Plassering av bergartsgrense er usikker, ventes gradvis overgang. Fordelingen i tabellen er basert på bergartsskillet som er vist på berggrunnskartet fra NGU med tolket fall på 35. Det er imidlertid observert lagpakker med tett oppsprekking lengre nord enn vist plassering (nordligste observasjon i terreng ved km ca ). Dette indikerer at overgangen skjer gradvis eller at den kan ligge lengre nord enn tolket ut fra berggrunnskart. Få blotninger i området og variasjon i fallvinkel på lagdelingen medfører usikkerhet i tolket forløp mot tunnelnivå. Fallvinkel vil også kunne avta mot dypet, dette vil medføre at overgangen ligger lengre nord ved tunnelnivå. Små variasjoner i fallvinkel kunne medføre relativt stor endring i krysningspunkt med tunneltrasé. Detaljoppsprekking Det meste av tunnelen vil gå i bergmasse mellom svakhetssoner. Grad av oppsprekking langs benkningen i Ringerikssandstein og fallvinkel til sprekker varierer over korte avstander. De viktigste parameterne i oppsprekkingen er: Oppsprekkingsgrad (RQD, sprekketall, blokkstørrelse etc.) Antall sprekkesett Orientering av sprekkesettene (i forhold til tunnelen) ii Sprekkeruhet Sprekkekarakter Tabell 24 viser en sammenstilling av disse egenskapene basert på feltobservasjoner og beskrivelser i kapittel 3 og 4. Dette er parametere som inngår i Q-systemet. Tabell 24: Sammenstilling av oppsprekkingsparametere. Bergart Oppsprekkingsgrad Sprekkesett Sprekkeruhet Sprekke-fylling RQD Jn Jr Ja Stubdalformasjonen I dagen: Min: 10 Snitt: Maks: sporadiske sprekker til 3+ sporadiske sprekker Plane, ru Uomvandlet, til svakt omvandlet Sundvollformasjonen I tunnel: Min: 20 Snitt: Maks: 100 I tunnel: Min: 10 Snitt: Maks: sporadiske sprekker til 3+ sporadiske sprekker Plane, ru Uomvandlet til svakt omvandlet Bergmassekvalitet Bergmassekvalitet er vurdert ut fra parameterne i Q-systemet [34]. Sandsteinen utenom svakhetssoner er gjennomgående massiv og kompetent men relativt hyppig opptreden av svake lagpakker langs benkningen medfører variasjon i kvalitet. Gjennomgående ventes sandsteinene å

64 64 av 81 være moderat oppsprukket og ligge i bergmasseklasse middels til dårlig (Q-verdier hovedsakelig 2-8). Ut fra feltobservasjoner ventes Stubdalformasjonen å ha bedre motstand mot forvitring og noe bedre bergmassekvalitet enn Sundvollformasjonen. Tabell 25 viser antatt fordeling av ventede bergmasseklasser ved tunnelnivå for nye løp for Homledaltunnelen. Tabell 25: Antatt fordeling av bergmasseklasser for Hvalpåstunnelen. Bergklasser TUNNEL A/B C D E F G God meget Middels Dårlig Svært Ekstremt Eksepsjonelt god dårlig dårlig dårlig Andel (%) 0 % 30 % 50 % 18 % 2 % 0% Antall meter (m) I påhuggsområder skal tall for sprekkesett (Jn) og spenningsfaktor (SRF) økes. Påhuggsområdene ventes å ha berg i klasse E (Q-verdier 0,1-1) og ved opptreden av lagpakker med svært tett oppsprekking og/eller svakhetssoner eventuelt også klasse F (Q-verdier 0,01-0,1). Svakhetssoner Svakhetssoner kan være tektoniske soner (forkastninger, skyvesoner) eller svake bergartslag (for eksempel lag i Ringerikssandstein). Steile svakhetssoner i nærliggende tunnelanlegg er tildekket/sikret med sprøytebetong/støp og det er derfor lite data å hente om sonenes oppbygning/kvalitet og sammensetning. Ved kartlagte forkastninger fra kjerneborhull i Ringerikssandstein (beskrevet i kapittel ) er det registrert glidespeil på sprekkeflatene, samt sprekkebelegg med noe leir og silt. Berget er kittet sammen etter bevegelse, slik at de ikke er mer oppsprukket enn sideberget. Tabell 26 viser tolkede lineamenter i terrenget som kan representere svakhetssoner som opptrer langs eller tett inntil tunneltrasé. Krysningspunkt ved tunnelnivå er usikkert og avhenger blant annet av sonenes fallvinkel og fallretning, samt krysningsvinkel med tunneltrasé. Størrelsen på sonene er vurdert og følgende klassifisering er benyttet: Stor svakhetssone. Stort sett med mektighet 3-10m med oppknust berg. Liten-moderat svakhetssone. Soner med tykkelse 0,5-3 m. Tabell 26: Tolkede svakhetssoner langs tunneltrasé. Sonene er markert på ingeniørgeologiske tegninger i vedlegg. Sone Antatt Vinkel til Krysser tunnelløp i ca. km Fall/ Kommentar størrelse tunneltraseen fallretn. A Stor Stor/vinkelrett /N Parallell benkningen B Stor Stor/vinkelrett /N Parallell benkningen C Liten Liten Usikkert, størst sannsynlighet nord for km /Vest Ventes ikke opptre dersom gjennomgående fallvinkel er > 70. D Liten Liten Mulig opptreden km /Vest To hovedtyper svakhetssoner kan ventes: Svakhetssoner parallelt benkningen som krysser tunnel med stor vinkel. Kartstudie/feltobservasjoner har avdekket to slike soner, men det må påregnes at det vil opptre flere slike svake bergartslag ved tunnelnivå. Disse ventes bestå av lagpakker med tett oppsprekking og forvitret berg. Mektighet på flere meter må påregnes, slak fallvinkel medfører en viss influenslengde ved tunnelnivå. Det er ikke observert soner med leirmateriale i dagen, men slike kan ikke utelukkes. Svakhetssoner orientert NNV med antatt steilt fall mot vest. Sonene kan være mindre forkastninger eller markerte sprekkeplan der bergmassen har redusert kvalitet. Det er registrert

65 65 av 81 åpne sprekker med stor utholdenhet i dagen med tilsvarende orientering. Slike soner vil gå nær parallelt tunneltrasé og dermed kunne opptre over lengre strekninger dersom de er utholdende ved tunnelnivå. To slike soner er vist i Tabell 26. Tunneltrasé er forsøkt lagt slik at sonene unngås, men da fallvinkel er usikker kan det ikke utelukkes at de vil treffe tunnelen. Som et grovt anslag ventes det at ca. 15 % av tunnelen vil være influert av svakhetssoner Hydrogeologiske forhold Hvalpåstunnelen er planlagt i et område hvor det ikke eksisterer tunnel fra før og kun nordgående løp vil gå i tunnel (ca. 360 m lang). Tunnelen går i sin helhet i sandstein fra Ringeriksgruppen. Det er registrert to antatt moderate svakhetssoner som krysser tilnærmet normalt på tunnelen og to antatt små svakhetssoner som går tilnærmet parallelt med tunnelen (Figur 29). Se kapittel for beskrivelse av svakhetssoner og hvor tunnelen krysser disse. Det kan forventes noe innlekkasje i forbindelse med kryssing av disse svakhetssonene. Da tunnelen vil gå ut mot fjellskråningen med relativt begrenset overdekning kan det forventes en del åpne sprekker som kan være vannførende, men eksisterende vegskjæring i umiddelbar nærhet til tunnelen forventes å ha drenert berget og redusert grunnvannstanden i dette området noe. Det er ikke registrert iskjøvingsproblematikk i skjæringen, noe som kan tyde på begrenset med vannførende sprekker i berget her. Det kan allikevel ikke utelukkes vannførende sprekker. I eksisterende vegskjæringer lenger nord er det observert vanninnsig og iskjøvingsproblematikk. Generelt er det sannsynligvis en del vann i sandsteinen da det flere steder i dette området opptrer en kildehorisont under det eldste lavalaget B1. Vannet fra kildehorisonten siger sannsynligvis ned i sandsteinens sprekker. Årsaken til kildehorisonten er trolig et stedvis tettere lag med skiferbergarter (Askergruppen) under B1 (basaltlag) som presser grunnvann ut i dagen. Heggedalsvannet ligger ca. 190 meter øst for planlagt Hvalpåstunnel (Figur 29) og ligger på ca. 240 moh. (Tyrifjorden ligger på ca moh.). Heggedalsvannet har et lite nedbørsfelt og karakteriseres derfor som sårbart i forhold til en eventuell lekkasje til tunnel, men da grunnvannet har en bratt gradient ned mot Tyrifjorden og vannet ligger så langt unna tunnelen som 190 meter vurderes risikoen for at en lekkasje til tunnelen skal drenere Heggedalsvannet som relativt liten. Det er kartlagt en antatt moderat svakhetssone ved vannet med strøk nord-sør, men denne tangerer sannsynligvis ikke tunnelen. Tunnelen går i sin helhet under naturtypen rik blandingsskog som kan være noe avhengig av fuktige forhold i jorda. Denne naturtypen er registrert som svært viktig. Det er registrert noen fjellbrønner og gravde brønner nedstrøms tunnelen som kan få redusert tilsig av grunnvann hvis det blir for store lekkasjer til tunnelen.

66 66 av 81 Figur 29: Viser dagsone med lyseblått. Sort strek viser Hvalpåsentunnel.

67 67 av 81 Grunnvannet vil ha en bratt gradient ned mot Tyrifjorden og grunnvannsspeilet i Hvalpåsen vil ligge et sted mellom nivået på Heggedalsvannet (240 moh.) og Tyrifjorden (63 moh.). Ved å anta en lineær reduksjon av grunnvannstanden fra Heggedalsvannet og til Tyrifjorden blir estimert grunnvannstand ved tunnelen ca. på kote Dette er ca. samme nivå som tunnelen og hvis grunnvannstanden er så lav vil det bli lav permanent innlekkasje til tunnelen. Det er imidlertid store usikkerheter rundt grunnvannstanden og det kan derfor ikke utelukkes større innlekkasjer. Ved å se på et sannsynlig nedbørsfelt som kan drenere mot tunnelen på ca m 2 (Figur 29) og en årlig midlere avrenning på 350 mm/år [30] blir årlig midlere totalt tilsig i retning tunnelen ca. 250 l/min eller ca. 62 l/min/100 m. Hvis en antar at ca. 50 % av avrenningen infiltrerer grunnen og mater grunnvannet og at alt grunnvannet lekker inn i tunnelen blir estimat på innlekkasje ca.30 l/min/100 m. Dette er et estimat med usikkerheter. I starten av tunneldriving gjennom vannførende soner kan innlekkasjen bli midlertidig større Tettekrav For Hvalpåstunnelens ene løp settes tettekrav til 15 l/min/100m. Tettekravet begrunnes med hensynet til Heggedalsvannet som ligger ca. 190 m øst for tunnelen, naturtypen rik blandingsskog som ligger over mye av tunnelen og et føre var prinsipp i forhold til vannmengde i brønner nedstrøms vegtraseen Bergoverdekning og bergspenninger Det er ikke funnet spesifikk informasjon om spenningsforholdene i Ringerikssandstein ved Hvalpåsen. Bergoverdekningen utenom de første meterne fra hvert påhugg er mellom 20 og 45 m. Normalt sett gir dette begrenset, men tilstrekkelig innspenning ved tunnelnivå. Gjennomsettende sprekker kan stedvis være åpne og medføre stabilitetsutfordringer. For en del tunneler i Norge er erfaringen at det opptrer unormalt høye horisontalspenninger. Hvalpåsen ligger trukket noe ut fra selve dalsiden, og flere mulige svakhetssoner/forkastninger mellom åsen og fjellsiden kan bidra til en avspent tilstand. Dette sannsynliggjør at det ikke opptrer spenningskonsentrasjoner hverken vertikalt, horisontalt eller parallelt dalsiden i selve Hvalpåsen. Det ventes dermed ikke utfordringer knyttet til høye spenninger (sprak/bergslag) i tunnelen. I påhuggsområdene der overdekningen er mindre enn 1-1,5 ganger spennvidden kan det ikke utelukkes stabilitetsutfordringer på grunn av manglende innspenning ved tett oppsprukket berg Påhuggsområder Etablering og sikring av forskjæringer og påhuggsskjæringer, samt sikringstiltak mot skredfare (portaler) er omtalt i ingeniørgeologisk rapport for dagstrekning FRE-20-A Denne rapporten beskriver ventet bergmassekvalitet og vurderer stabilitet/sikringsbehov langs sprengningsprofilet ved selve tunnelpåhugget. Påhugg sør Påhugg sør ventes i Sundvollformasjonen ved km ca Påhugget går inn i en terrengrygg som stiger med ca. 30 helning oppover (se Figur 30). Det er ikke utført grunnundersøkelser ved påhugget, men ut fra observasjoner i felt antas det et tynt lag med forvitringsmateriale over berg. I nedre del ligger rester av tidligere lagrede knuste steinmasser. Tverrprofil som viser situasjonen ved påhugg er vist på tegning FRE-20-V Gjeldende påhuggsplassering gir ca. 10 m terrengoverdekning. Det er noe usikkerhet knyttet til mektighet til dagbergsonen, dette kan medføre behov for justering av plassering. Det er ikke observert tegn til svakhetssoner ved påhugget, men en kan ikke utelukke opptreden av svake bergartslag langs benkningen.

68 68 av 81 Figur 30: Foto av påhuggsområde sør. Påhugg i venstre del av bildet. Rester av tidligere lagrede knuste steinmasser danner en «ur» i front. Påhugg nord Påhugg nord ventes i Stubdalformasjonen ved km ca Påhugget ligger i en liten terrengrygg med berg i dagen mellom to mindre terrengsøkk (se Figur 31). Terrengryggen stiger med ca. 30 helning over påhugget. Tverrprofil som viser situasjonen ved påhugget er vist på tegning FRE-20-V Gjeldende påhuggsplassering gir ca. 10 m terrengoverdekning. Observert berg har overflateoppsprekking, og dagberg på flere meters mektighet må påregnes. Også her er det noe usikkerhet knyttet til mektighet til dagbergsonen, dette kan medføre behov for flytting av påhugget noe mot nord. Svakhetssone C og D omtalt i kapittel , og vist på ingeniørgeologisk tegning ligger på hver side av påhugg. Sentralområdet til sonene vil trolig ikke treffe tunnel i påhugget, men avhengig av sonebredde kan det ikke utelukkes at tettere oppsprukket berg opptrer i vegger/vederlag. Størst sannsynlighet for opptreden ved påhugg ventes sone C å ha.

69 69 av 81 Figur 31: Foto av påhuggsområde nord. Påhugg vil ligge omtrent midt i bildet mellom to terrengsøkk Driveforhold Generelt Vurderingene gjelder tunneldrift ved boring og sprengning. Tunnelen er plassert i geoteknisk kategori GK3, dvs. at det stilles krav til drivingen, som bør utføres i henhold til observasjonsmetoden. Brukt på riktig måte skal denne metoden fange opp usikkerhet og derved redusere mulighet for alvorlige konsekvenser ved eventuelle uforutsette og/eller spesielt vanskelige forhold. Metoden innebærer at det under byggeplan utarbeides detaljerte beskrivelser av tiltak for å oppdage og å håndtere potensielt vanskelige, nærmere spesifiserte driveforhold. Også målinger av tunnelens oppførsel, vesentlig knyttet til stabilitets- og lekkasjeforhold, skal ifølge denne metoden angis (og utføres). Stabilitet og sikring Ved beregning av sikringsmengder legges Statens Vegvesens sikringstabell fra håndbok N500 til grunn. Sikringstabellen er tatt inn i rapporten og vist i Tabell 27. Sikringstabellen baserer seg på Q- systemet for klassifisering av bergmasser [34].

70 70 av 81 Tabell 27: Utdrag av vegvesenets grunnlag for bestemmelse av permanent sikring [35] Grunnlag for bestemmelse av permanent sikring fastsettelse av sikringsklasse Geologisk kartlegging skal utføres i hele tunnelens lengde og i hele tunnelprofilet. Bergart, strukturer, sprekkegeometri, bruddsoners orientering og bredde, og eventuell leire skal registreres. Spenningsforhold og vannlekkasjer skal vurderes og registreres. Dokumentasjon av utført sikring, sammen med geologiske registreringer i tunnel, injeksjon, m.m. skal presenteres samlet. Tabell 6.1 viser sammenhengen mellom bergmasseklasser og sikringsklasser. Tabell 6.1 Sammenhengen mellom bergmasseklasser (Q-systemet) og sikringsklasser permanent sikring. Bergmasseklasse A/B C D E F G Bergforhold Q-verdi (sprengt berg) Lite oppsprukket bergmasse. Midlere sprekkeavstand > 1m. Q = Moderat oppsprukket bergmasse. Midlere sprekkeavstand 0,3 1 m Q = 10 4 Sterkt oppsprukket bergmasse eller lagdelt skifrig bergmasse. Midlere sprekkeavstand < 0,3 m. Q = 4-1 Svært dårlig bergmasse. Q = 1-0, Q = 0,2-0,1 Ekstremt dårlig bergmasse. Q = 0,1-0,01 Eksepsjonelt dårlig bergmasse, stort sett løsmasse, Q < 0,01 Sikringsklasse Permanent sikring Sikringsklasse I - Spredt bolting - Sprøytebetong B35 E700, tykkelse 80 mm Sikringsklasse II - Sprøytebetong B35 E700, tykkelse 80 mm - Systematisk bolting c/c 2 m Sikringsklasse III - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse 100 mm - Systematisk bolting c/c 1,75 m Sikringsklasse IV - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse 150 mm - Systematisk bolting, c/c 1,5 m Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse 150 mm - Systematisk bolting, c/c 1,5 m - Armerte sprøytebetongbuer. Buedimensjon E30/6 ø20 mm, c/c buer 2 3 m, Buene boltes systematisk, c/c bolt = 1,5 m, boltelengde 3 4 m - Sålestøp vurderes Sikringsklasse V - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse mm - Systematisk bolting, c/c 1,0 1,5 m - Armerte sprøytebetongbuer Buedimensjon D60/6+4, ø20 mm, c/c buer 1,5 2 m. Buene boltes systematisk, c/c 1,0 m, boltelengde 3 6 m Doble buer kan erstattes med gitterbuer. - Armert sålestøp, pilhøyde min. 10 % av tunnelbredden Sikringsklasse VI - Driving og permanent sikring dimensjoneres spesielt Kommentarer til tabell 6.1: - Sikringsangivelse i tabellen gjelder utsprengt tunneltverrsnitt for T8,5 T12,5. Bergsikring i andre tverrsnitt skal dimensjoneres spesielt. - Salvelengden skal reduseres senest fra og med sikringsklasse IV. - Det skal ved driving inn mot svakhetssoner og andre kritiske partier etableres en sikringssone foran sonen. Avstanden til sonen fra stuff bestemmes på grunnlag av tilgjengelig informasjon og grad av usikkerhet, minimum 8-10 meter. - Minimum tykkelse på sprøytebetong i saltvannssonen skal være 100 mm. - I sikringsklasse I kan behovet for systematisk bruk av sprøytebetong vurderes. Sprøytebetong skal sprøytes ned til minimum kjørebanenivå. - For beskrivelse av stabilitetssikring, se håndbok V520 [41]. Med tverrsnitt T13 ligger Hvalpåstunnelen så vidt utenfor tverrsnittintervallet som er oppgitt å gjelde for tabellen. Ventede boltelengder vil være 4 m i heng og 3 m i vederlag og vegg.

71 71 av 81 Stabiliteten i tunnelprofilet vil bli påvirket av sprekker langs benkningen med dels slak fallvinkel mot nord og langsgående steile sprekker. Der disse opptrer sammen vil en kunne få blokkutfall i heng/vederlag. I tillegg til den permanente sikringen kommer arbeidssikring. I mange tilfeller vil denne inngå som en del av den permanente sikringen, men ved spesielt dårlig stabilitet på stuff kan det være nødvendig å etablere provisorisk arbeidssikring. Denne vil ikke nødvendigvis ha kvalitet til å inngå som en del av permanent sikring. Stabilitet og sikring av påhugg Tett oppsprekking langs lagdelingen med fall mot nord vil i kombinasjon med langsgående sprekker kunne medføre blokkutfall i heng ved det sørlige påhugget. Ved påhugg nord er fallretningen til lagdelingssprekker gunstigere, men også her vil kombinasjon med langsgående sprekker kunne medføre blokkutfall. Opptreden av svakhetssoner i form av lagpakker med tett oppsprekking (begge påhugg) eller langsgående sprekkesoner/forkastninger (påhugg nord), vil kunne redusere stabiliteten ytterligere. Påhuggene påregnes å havne i sikringsklasse IV eller V. Det ventes behov for tung bergsikring i form av forbolting og armerte sprøytebetongbuer. For å ivareta best mulig stabilitet er det viktig å sprenge skånsomt, og reduserte salvelengder/delt tverrsnitt må påregnes. Tetting av vannlekkasjer For Hvalpåstunnelen vil ventelig de fleste steile svakhetssoner med lekkasje la seg tette tilfredsstillende ved forinjeksjon. Flattliggende svakhetssoner eller åpne sprekker, som opptrer langs benkningen i sandstein, vil kunne medføre utfordringer med hensyn på tetting. På grunn av slak fallvinkel vil de kunne opptre langs en viss lengde i tunnelen. Det er viktig at potensielle lekkasjer under driving oppdages foran stuffen, før tunnelen sprenges inn i den vannførende sonen. Opplegg for dette er utførelse av sonderboring eller kjerneboring. Ved påvist potensiell lekkasje, utføres injeksjon fra stuff inn i bergmassene tunnelen skal drives inn i. Injeksjonstrykk, type injeksjonsmaterialer, lengde av injeksjonshullene etc. må tilpasses kravene til tetthet/lekkasje og de aktuelle grunnforholdene. Beregninger av injeksjonsomfang, med det grunnlaget som forefinnes, er beheftet med stor usikkerhet. Med de gitte tettekravene på 15 l/min/100 m tunnel ventes det ikke behov for systematisk injeksjon, men det kan ikke utelukkes behov for behovsprøvd injeksjon for deler av Hvalpåstunnelen. Mulige tiltak ved driving av tunnel Kompliserte og vanskelige grunnforhold innvirker på stabilitet, lekkasjer, boring/sprengning og påvirker opplegg for driving (driveteknikk) og tetting. Følgende tiltak kan være aktuelle i problemområder: Kortere salvelengder Korte salvelengder og/eller seksjonsvis sprengning av profilet Bedring av stabiliteten foran stuff ved forinjeksjon Tetting av potensielle vannlekkasjer ved forinjeksjon God planlegging og hurtig utførelse av sikring. Økt pumpekapasitet/drenering Det er generelt viktig å oppdage vanskelige forhold i tide slik at mulige tiltak kan bli implementert. Valg av driveretning vil kunne påvirke stabilitetsforholdene på stuff og redusere usikkerhet rundt bergforhold foran stuff. Da lagdelingen faller mot nord vil det være gunstig å drive tunnelen mot sør. Eventuelle svakhetssoner eller lagpakker med tett oppsprekking parallelt benkningen vil da avdekkes mens de opptrer i såle/vegg før de influerer i heng. Dermed kan en planlegge uttak av berg og sikring før problemer oppstår i heng. I områder med behovsprøvd injeksjon bores m lange sonderborhull (svakt stigende) foran stuff. Sonderboring kan også benyttes til å avdekke eventuelle problemområder foran stuff, så i tunnelen bør sonderboring benyttes i områder hvor det forventes dårlige bergforhold. Da kan lengder og hullretning endres, f.eks 5-15 m lange sonderborhull som vinkles for å kunne avdekke eventuelle flattliggende dårlige bergartslag over heng.

72 72 av 81 I tillegg til sonderboring og kjerneboring finnes det geofysiske metoder som kan indikere vanskelige bergforhold foran stuff. 6.3 Borbarhet og sprengbarhet Det er ikke utført tester av borbarhet og sprengbarhet for de ulike bergartene langs parsellen i forbindelse med reguleringsplanen. Vurderingene i dette kapittelet er derfor basert på utførte tester på tilsvarende bergarter, samt på visuelle observasjoner i felt. Tabell 28 viser noen laboratorieresultater som tidligere er utført for bergarter ved Holmestrand [36]. Tabell 28: Testresultater fra utførte tester av bergarter i Oslofeltet. Egenskaper Sandstein Basalt Rombeporyr 1) Kalkstein og siltstein 1) Borsynkindeks, DRI 44 (medium) 30 (meget lav) 50 (medium) Antatt > 50 (medium-høy)) Borslitasjeindeks, BWI 43 (medium) 45 (medium) Ca. 20 (lav) Lydhastighet, m/s Enaksiell trykkfasthet, MPa 273,4 (m. høy) 249,3 (m. høy) Sprøhetstall, S20, 11,2-16,0 39,0 30,5 41 Flisighet 1,29 1,19 Pakningsgrad 0 0 Densitet, g/cm3 2,64 2,73 Sievers J-verdi, SJ 28,9 8,7 52 Slitasjeverdi hardmetall, AV 19,5 3,0 1) Fra rapport Veglaboratoriet. Rapport F-262B, nr. 1. [37] Rombeporfyr ventes ut fra utførte tester å ha middels borsynk og lav borslitasje. Stedvis kan de vulkanske bergartene ha seige egenskaper, hvilket kan redusere sprengbarheten der det er massivt berg. Kvartskonglomerat i Askergruppen ventes å ha høy borslitasje og lav borsynk [37]. De sedimentære bergartene i Holegruppen ventes å ha middels til høy borsynk. Tett oppsprekking medfører at berget kan være tungsprengt. Kan få utfordringer med hullstabilitet (sammenrasning i borhull), der berget er tett oppsprukket langs lagdelingen. Den steile lagdelningen, som stedvis bølger, kan ved boring av vertikale hull medføre boreavvik. Ringerikssandsteinen har høyt innhold av kvarts, men sannsynligvis avrundete mineralkorn i kombinasjon med opptreden av lagpakker med silt/leirinnhold gjør at den ifølge Tabell 28 ikke er spesielt slitende. Ved boring vil en kunne få noe boreavvik da borestrengen vil kunne søke parallelt lagdelingen. Lagpakker med tett oppsprekking vil kunne medføre utfordringer med hullstabilitet. Sprengbarheten vil avhenge av oppsprekkingsgraden. Ut fra resultatene i Tabell 28 har Ringerikssandstein meget høy trykkfasthet og er antatt å være seig. Den kan derved være tung å sprenge. Sundvollformasjonen ventes gi noe større borsynk, mindre borslitasje og å være mer tungsprengt enn Stuvdalsformasjonen. Boreproblemer som fastkiling under boring, vanskeligheter å trekke ut boret o.l. avhenger vesentlig av oppsprekningen (blokkstørrelse og sprekkeretning i forhold til borehull. Flattliggende sprekker, slepper nær langsetter tunnelen forventes å gi boreproblemer. Ved borhull i eller gjennom soner kan det lett oppstå boreproblemer med ras i borehullet, og derved fastboring. Sprengbarheten avhenger mye av oppsprekkingen og reduseres vanligvis med økende grad av oppsprekking. Stedvis varierende bergarter på stuff ("mixed face") vil kunne redusere sprengbarheten.

73 73 av Hensyn til eksisterende bebyggelse og infrastruktur Måleprogram, registrering og vibrasjonskrav Før anleggsstart skal alle bygninger og byggverk som ligger nær veganlegget være inspisert og tilstanden skal være dokumentert. I henhold til NS8141:2001 bør besiktigelse utføres for bygninger nærmere enn 100 meter ved fundamentering på løsmasser og 50 m ved fundamentering på berg [38]. Tabell 29 viser avstand fra sprengningssted for tunneler til eksisterende bebyggelse. Tabell 29: Omtrentlig nærmeste avstand fra sprengningssted til eksisterende bygninger langs tunneltraseene. Tunnel Minste avstand Homledaltunnelen Påhugg sør: > 400 m Trasé km : ca. 160 m Påhugg Nord: Ca. 130 m Hvalpåstunnelen Påhugg sør: Ca. 200 m Påhugg nord: Ca. 200m Planlagte tunneler går gjennom områder med lite bebyggelse, og ut fra avstandene vist i Tabell 29 er det ikke behov for bygningsbesiktigelse for sprengningsarbeider for tunneler (det vil være behov i forbindelse med sprengning i dagen). Veiledende grenseverdier for vibrasjoner fra sprengning på byggverk er beregnet i henhold til NS8141:2001. Denne standarden er for tiden den eneste gyldige mht. bygninger/byggverk da NS8141-1:2012+A1:2013 ble trukket tilbake med virkning 1. oktober Veiledende grenseverdier for vibrasjoner for bolighus og tunneler er presentert i Tabell 30. Vibrasjonskravene for byggverk er fastsatt basert på en generell vurdering og tar ikke hensyn til eventuelle svake konstruksjonsdeler/sensitivt utstyr eller materialer i enkelte bygg. Generelle vibrasjonskrav er beregnet for antatt grunnforholdsfaktor (Fg) lik 0,8 for løsmasser (leire, vannrik silt), og lik 2,5 for berg (skifer, myk kalkstein, oppsprukket berg med seismisk hastighet m/s). Videre er det antatt at boligene er bygget i armert betong, stål eller tre, og at det står på platefundament. Deler av området kan ha bedre grunnforhold enn det som er antatt i tabellen, og for disse områdene er oppgitte grenseverdier konservative. Tabell 30: Veiledende grenseverdier for vibrasjoner fra sprengningsarbeid. Grunnforhold Løsmasser (marine avsetninger) * Berg (skifer/myk kalkstein) * Vibrasjonskilde Pigging Sprengning Pigging Sprengning Bolighus, avstand <100 m 7 mm/s 9 mm/s 38 mm/s 48 mm/s Bolighus, avstand >100 m 6 mm/s 8 mm/s 38 mm/s 48 mm/s Eksisterende tunneler i sedimentære bergarter Eksisterende tunneler i rombeporfyr/basalt * Stedvis ventes bygninger/installasjoner stå på berggrunn/løsmasser med antatt bedre kvalitet enn det som er lagt til grunn i tabellen. Ved bygging av Homledaltunnelen skal det sprenges i kort avstand til eksisterende Skaret tunnel og Nestunnel. Dersom disse er i trafikk ved drivetidspunktet må det påregnes behov for sikkerhetstiltak. Aktuelle tiltak er stengning av tunnel ved sprengning samt inspeksjon av tunnelrom etter sprengning. Det må kartlegges hvorvidt det finnes tekniske installasjoner i eksisterende tunneler som er ømfintlige for vibrasjoner. Slike vil kunne medføre behov for spesielle vibrasjonskrav. Registrerte svingehastigheter under rehabilitering av Nestunnelen gav lave verdier, og ved sprengning av berg påregnes det ikke restriksjoner i form av de vibrasjonskrav som er satt for bygninger. Det bør likevel vurderes å etablere vibrasjonsmålere på utvalgte bygninger under sprengningsarbeidene for å dokumentere vibrasjoner.

74 74 av 81 Ved sprengning nær eksisterende tunneler og eventuelle installasjoner i disse kan det bli restriksjoner for sprengningsarbeider, for eksempel ved sprengning nær tekniske rom. Måleprogram planlegges ved byggeplan. Den varierende graden av skifrighet og bergmassekvalitet vil medføre variasjoner i forplantning av vibrasjonsbølger fra sprengningsarbeidet. Utbredelse av vibrasjonsbølger avtar normalt med økende grad av skifrighet i berget. I de sedimentære bergartene (Holegruppen, Askergruppen og Ringerikssandstein), vil skifrighetsgraden og lagdelingens orientering variere langs strekningen og dette medfører varierende forplantningsevne for vibrasjoner. Massive bergarter (rombeporfyr, basalt og kompetente sandsteinslag) vil kunne medføre at vibrasjoner forplantes godt gjennom berget Radonfare Under utskifting av rør på Skotta-siden av Kolsåsbassenget i 2015 ble det målt høye radonverdier i eksisterende adkomsttunnel til vannbassenget hvor arbeidene ble utført. Vannbassenget og dets adkomsttunneler er i all hovedsak bygget i rombeporfyr, basalt og Askergruppen som også representerer en stor del av de bergartene Homledaltunnelen vil bygges i. I følge NGU s aktsomhetskart for radon ligger tunnelene langs strekning S2 innenfor et område som angis som usikkert (se Figur 32). Radonfare er ikke nevnt i rapporter for eksisterende Skaret eller Nestunnel. Det kan være aktuelt å utføre radonmålinger i forbindelse med tunneldrivingen. Figur 32: Radonkart over området [39]. 6.5 Bruksområder tunnelstein Det er foreløpig ikke utført bergmekaniske tester av de ulike bergartene langs parsellen i forbindelse med reguleringsplanen. Vurderingene i dette kapittelet er derfor basert på utførte tester på tilsvarende bergarter i Oslofeltet, samt på visuelle observasjoner i felt. Rombeporfyr og basalt ventes å være bergarten som har flest bruksområder. Erfaringer tilsier at rombeporfyr i Osloområdet ofte kan benyttes til forsterkningslag, bærelag og i noen tilfeller som tilslag til asfalt [37]. Bergarten er imidlertid bygget opp av flere lavastrømmer, noen av disse kan være av

75 75 av 81 svært dårlig kvalitet, samt inneholde sedimenter. Testresultater for basalt og rombeporfyr er presentert i Tabell 31. Tabell 31: Sammenstilling av testresultater for basalt fra Holmestrand [40] og Kjagliadalen [41]. BASALT, HOLMESTRAND BASALT KJAGLIADALEN Borsynkindeks, DRI 30 (meget lav) Borslitasjeindeks, BWI 45 (medium) Lydhastighet, m/s 4952 Enaksiell trykkfasthet, MPa 249,3 (meget høy) Sprøhetstall, S20, 11,2-16,0 30,5 37,3 Flisighet 1,19 1,46 Pakningsgrad 0 Densitet, g/cm3 2,73 2,77 Sievers J-verdi, SJ 8,7 Slitasjeverdi hardmetall, AV 3,0 3,36 Abrasjonsverdi 0,55 Fallprøveklasse 2 Mineralinnhold 40 % feltspat, 30 % pyroksen, 18 % hematitt, 10 % kalkspat, 2 % kvarts Tabell 32: Sammenstilling av testresultater fra rombeporfyr fra Skoglund, Tverrbergkastet og Nordelva [41]. ROMBEPORFYR SKOGLUND ROMBEPORFYR TVERRBERGKASTET (LIER, HOLSFJORDEN) ROMBEPORFYR NORDELVA (LIER, HOLSFJORDEN) Sprøhetstall, S20, 38,8 28, ,2-16,0 Flisighet 1,4 1,38 1,36 Densitet, g/cm3 2,63 2,6 2,64 Slitasjeverdi 3,0 2,3 2,2 hardmetall, AV Abrasjonsverdi 0,48 0,43 0,43 Fallprøveklasse Mineralinnhold Finkornet rombeporfyr Sedimentære bergarter som kalkstein og skifer inneholder betydelige mengder av svake mineraler. Pakningsgraden til bergarten i knuseprøver er også svært avgjørende for kvaliteten generelt. Det forventes ikke at sedimentære bergarter i Holegruppen og Askergruppen kan benyttes til annet enn fyllmasser. Enkelte lag med knollekalk og leirskifer kan inneholde svovelkis. De sedimentære bergartene i Holegruppen ventes å ha høyt innhold av svake mineraler, og det ventes ikke at disse kan benyttes til annet enn fyllmaterialer. I forbindelse med utbygging av ny jernbane gjennom Holmestrand ble det utført tester av sandstein for å avgjøre bruksområder. Resultatene fra testene presenteres i Tabell 33. Tabell 33: Sammenstilling av testresultater for sandstein [42]. SANDSTEIN, HOLMESTRAND Borsynkindeks, DRI 44 (medium) Borslitasjeindeks, BWI 43 (medium) Lydhastighet, m/s 4664 Enaksiell trykkfasthet, MPa 273,4 (meget høy) Sprøhetstall, S20, 11,2-16,0 39,0 Flisighet 1,29 Pakningsgrad 0 Densitet, g/cm3 2,64 Sievers J-verdi, SJ 28,9 Slitasjeverdi hardmetall, AV 19,5 Tidligere tester utført på Ringerikssandstein viser at denne egner seg som fyllmasse. Annen benyttelse av bergarten er vanskelig pga. forholdsvis tett oppsprekking og hyppig variasjon mellom

76 76 av 81 kompetente sandsteinslag og mer lettforvitrede lagpakker med silt/leirstein. Det ventes derfor krevende å sortere ut gode masser fra dårlige. I de tilfellene hvor flere bergarter med ulike mekaniske egenskaper opptrer i tunnelprofilet på samme tid vil dette by på utfordringer mtp. sortering av nytteberg og dårlig berg. Med unntak av skifer i Holegruppen ligger de fleste bergartsgrensene både mellom bergarter og internt i bergarter forholdsvis flatt, noe som kan medføre at dette er aktuelt over lengre strekninger. Dette må hensyntas ved vurdering av bruksområder. For å avgjøre bruksområder for sprengstein i området anbefales det at det utføres laboratorietester. Testprogram for bergarter på Ringeriksbanen er under utarbeidelse. Det bør minimum testes LA-verdi og Micro-Deval. Testopplegget fokuserer på å avdekke kvaliteten til de bergartene som opptrer hyppigst i områder med høye bergskjæringer og tunneler. 6.6 Skredfare Skredfare for påhuggsområder og forskjæringer er omtalt og beskrevet i ingeniørgeologisk rapport for dagstrekninger; dokument: FRE-20-A

77 77 av 81 7 INGENIØRGEOLOGISK BEMANNING I BYGGEPERIODEN I anleggsfasen skal tunnelarbeidene anlegget følges opp av ingeniørgeolog. Byggherren skal i byggefasen sørge for at prosjektet har tilstrekkelig bemanning, med den nødvendige kompetanse ut fra forventede geologiske utfordringer. Minst en av disse skal ha bergteknisk/ingeniørgeologisk kompetanse og fagansvarlig ingeniørgeolog bør ha minimum 5 års utdannelse og 10 års relevant erfaring. Vedkommende skal ha overordnet faglig ansvar for permanentsikringen og sørge for at: Berget blir kartlagt fortløpende under driving for å bestemme omfang og metode for permanent sikring, samt vurdere og veilede i forbindelse med berguttak. Det må avsettes tid til geologisk kartlegging fra lift etter hver salve. Kartleggingen skal utføres etter at salven er utlastet og etter at det er utført forsvarlig driftsrensk. Der berget ikke blir innsprøytet/tildekket etter hver salve kan kartleggingen omfatte flere salver. Registrere og dokumentere geologi og utført sikring iht. gjeldende krav. Vurdere behov for undersøkelser foran stuff. Ta prøver av eventuelle leirmaterialer i svakhetssoner eller slepper for videre laboratorieanalyser. Ta styring på måling av innlekkasje og vurdering av injeksjonsbehov. Følge opp rystelseskrav i forhold til sprengning nær kvikkleire og bygninger. Utarbeide ingeniørgeologisk sluttrapport. Vedkommende skal også rapportere og begrunne eventuelle avvik i sikringsomfang og sikringsmetoder i forhold til det som var forutsatt i konkurransegrunnlaget. Utført sikring skal dokumenteres i henhold til krav i håndbok N500. Dette gjelder både omfang av utført sikring og kvalitetsdokumentasjonen.

78 78 av 81 8 VIDERE ARBEIDER Følgende undersøkelser anbefales utført i videre planlegging av tunnelene på strekning S2: Geologisk detaljkartlegging av bergmassekvalitet og oppsprekking langs tunneltrasé. Dette for å skaffe mer detaljert informasjon om bergartsgrenser, svakhetssoner og større statistisk grunnlag for sprekkeorienteringer. Påhugg sør ved Homledaltunnelen må kartlegges og eventuelt behov for grunnundersøkelser da bestemmes. Supplerende grunnundersøkelser ved Sønsterudbekken (tunnel krysser forkastning, begrenset bergoverdekning). o Avklare bergoverdekning nærmere ved: Fjellkontrollboringer (med liten borerigg) Geofysiske undersøkelser, supplering av det som er utført. Aktuelt med seismikk, resistivitet og georadar. o Avklare bergmassekvalitet nærmere ved: Kan få noe data fra seismikk, resistivitet og georadar i forrige punkt Kjerneboring, eventuelt også med tomografi. Det bør utføres vanntapsmålinger for å skaffe data om mulig vannlekkasjer til tunnel. Bore grovhull og videofotografere. Implementere data fra kjerneborhull som er under utførelse for delstrekning S1. Kan gi nyttig informasjon også for S2 om berggrunn og vannforhold. Geologisk feltkartlegging ved planlagt tverrslag for å verifisere påhuggsplassering/overdekning etc. Behov for grunnundersøkelser må avklares. Planlegge og gjennomføre laboratorietesting av de ulike bergartene i området. Dette for å bestemme egenskaper i forbindelse med boring/sprengning, bruksområder for sprengstein samt innhold av tungmetaller (som kan sette begrensninger i forhold til deponering og/eller ved fylling i vann). Kartlegging av eksisterende grunnvannsbrønner. Det er planlagt en ny kartlegging av brønnene langs strekning 2 vår/sommer 2017 i regi av NAA. Kartleggingen vil gi oppdatert status for brønner i området. Det er planlagt å ta vannprøver for å kartlegge vannkvaliteten i brønner som vurderes som utsatte for potensiell påvirkning fra vegarbeidet. Besiktigelse/tilstandsvurdering av eksisterende tunneler og installasjoner i disse før sprengningsarbeider.

79 79 av 81 9 DOKUMENTINFORMASJON 9.1 Dokumenthistorikk Rev. 00A Dokumenthistorikk Første utgave. Et fåtall tekstuelle feil rettet opp. Introduksjon endret etter innspill fra Statens vegvesen. Høringsutgave. 9.2 Referanseliste [1] Den Europeiske standardiseringsorganisasjonen, «NS-EN :2004+A1:2013+NA:2016. Eurokode 7: Geoteknisk prosjektering. Del 1: Allmenne regler,» Standard Norge, [2] Rambøll, «E16 - Sønsterudelva. Geofysiske undersøkelser. Dokumentid: ,» [3] Norconsult, «FRE-20-A Geoteknisk datarapport for utførte grunnundersøkesler,» [4] Østlandskonsult, «Grunnvannsbrønner ,» [5] Multiconsult, «Brønnregistrering før anleggarbeid. Rapportnr / RIM-01,» [6] Noteby, «Refraksjonsseismikk, Nes i Hole. Oppdragsnr , 12. desember 1985,» [7] NGI, « Ringeriksbanen, Resultater av kjerneboring,» NGI, [8] NGU, « Geologiske og geofysiske undersøkelser for Jernbaneverket på Ringerike og Krokskogen,» NGU, [9] Ivar B. Ramberg, Inge Bryhni, Arvid Nøttvedt et. al., «Landet blir til. Norges geologi.,» Norsk Geologisk Forening, [10] B. T. L. &. S. Olaussen, «The Oslo Region. A study in classical Palaeozoic geology. Field guide to NGF's CEntennial Field Trip May 2005.,» Norsk Geologisk Forening, [11] NGU_Løsmassekart, «Løsmassekart fra NGU,» [Internett]. Available: [12] Multiconsult, «Rehabilitering av tunnel, Nes tunnel E-16. Sluttrapport bergarbeider RIGberg-RAP-003,» [13] N. O. M. B. H. B. T. Larsen, «Vulkaner, forkastninger og ørkenklima,» [14] NGU, «Ringeriksbanen, hydrogeologi,» NGU, [15] NGI, « Ringeriksbanen. Hydrogeologisk vurdering.,» NGI, [16] Vegdirektoratet,Veglaboratoriet, «Rapport nr. 1. E68, HP 1, Akershus grense - Sundvollen. Tunnel Sønsterud - Nes,» Vegdirektoratet, Veglaboratoriet, Buskerud, [17] Multiconsult, « RIGberg-RAP-001. Tilstandsvurdering av bergkvalitet og eksisterende bergsikring,» Statens Vegvesen, [18] Multiconsult, « RIGberg-RAP-001. Rehabilitering av tunnel, Nes tunnel E-16. Tilstandsvurdering av bergkvalitet og eksisterende bergsikring,» Multiconsult, [19] NGI, Diverse notater fra driving av Nestunnelen. Utarbeidet av NGI. Udaterte. Mottatt fra Statens vegvesen, NGI. [20] S. Funnemark, Interviewee, Nestunnelen. [Intervju]. 25. Januar [21] Veglaboratoriet, «F-262A Rapport nr. 2. E68, Hp 01, Akershus grense. Sundvollen - Tunnel ved Skaret,» Vegdirektoratet, [22] S. v. Buskerud, «Tegning V1, Skaret tunnel drift. Ark. nr: A E68 HP01 Akershus gr. - Sundvollen. Omlegging ved skaret.,» Statens vegvesen Buskerud, 1986.

80 80 av 81 [23] Statens Vegvesen, «Fd-490A, rapport nr. 1. Grunnundersøkelse for: EV HP E16, Skaret tunnel.,» Statens Vegvesen, Oslo, [24] Løset_Fredrik, «Norges tunnelgeologi ISBN ,» Norges Geotekniske Institutt, [25] Vegdirektoratet, «Geologiske undersøkelser langs E68 Hp 07 Akershus grense - Sundvollen. Rapport 1, oppdrag F-268A ,» Veglaboratoriet, Vegdirektoratet, [26] T. Nomeland, Interviewee, Vannoverføringstunnel mellom Kattås og Toverud. [Intervju]. 24. Januar [27] Miljødirektoratet, «Naturbase,» Miljødirektoratet, [Internett]. Available: [Funnet ]. [28] Vegdirektoratet, «Miljø- og samfunnstjenelige tunneler. Undersøkelser og krav til innlekkasje for å ivareta ytre miljø.,» Statens vegevesen. Teknologiavdelingen., [29] NINA (Erikstad, L & Stabbetorp, O.E.), «Analyse av naturens sårbarhet i forhold til planlagt vannoverføringstunnel Holsfjorden - Oslo.,» [30] NVE, «NVE Atlas,» NVE, [Internett]. Available: [Funnet ]. [31] NGU, «Granada. Nasjonal grunnvannsdatabase.,» NGU, [Internett]. Available: [Funnet ]. [32] Gunby_m_fl, «Berggrunnskart LIER, 1814 IV, M 1: Gunby, I.J., Siedlecka, A., Tveten, E., Larsen, B.T.,» Norges geologiske undersøkelse, [33] Zwaan_og_Larsen, «Berggrunnskart Hønefoss 1815 III, M1:50.000, foreløpig utgave. Zwaan, K.B, Larsen, B.T,» Norges geologiske undersøkelse, [34] NGI, Bruk av Q-systemet. Bergmasseklassifisering og bergforsterkning, Oslo: NGI, [35] Statens Vegvesen, «Håndbok N500,» Statens Vegvesen, [36] Norconsult, « Detaljplan. Jong - Asker. Ingeniørgeolgisk rapport. Jernbaneverket utbygging, 2000.,» [37] Vegdirektoratet, «E68 HP1 Akershus grense - Sundvollen. Tunnel Sønsterud Nes. Oppdrag F262-B, rapport nr.1.,» Veglaboratoriet, Vegdirektoratet., [38] Standard_Norge, «NS8141. Vibrasjoner og støt. Måling a svingehastighet og beregning av veiledende grenseverdier for å unngå skade på byggverk.,» [39] NGU, « NGU, [Internett]. Available: [Funnet 2017]. [40] Norconsult, « Detaljplan. Jong - Asker. Ingeniørgeolgisk rapport.,» Jernbaneverket utbygging, [41] NGU, « NGU pukkdatabase,» NGU, [42] Norconsult, « Detaljplan. Jong - Asker. Ingeniørgeolgisk rapport.,» Jernbaneverket utbygging, [43] Statens_Vegvesen, «NA-rundskriv 2018/08. Retningslinjer for risikoakseptkriterier for skred på veg.,» Vegdirektoratet, [44] I. B. Ramberg, «Gravity interpretation of the Oslo Graben and associated igneous rocks. PhD dissertation.,» Department of Geology, University of Oslo, Norway, Oslo, [45] Veglaboratoriet, «F-268A, Rapport nr. 1. Geologisk undersøkelse langs E68. Hp. 07 Akershus gr. - Sundvollen,» Vegdirektoratet, [46] S. Vegvesen, «Håndbok 520. Tunnelveiledning. Foreløpig.,» Statens vegvesen, 2016.

81 81 av VEDLEGG 10.1 Ingeniørgeologiske plantegninger og lengdeprofiler FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Hvalpåstunnelen. Plan og profil 1: Ingeniørgeologiske plan- og tverrprofiler for tunnelpåhugg FRE-20-V Plan og tverrprofiler Homledaltunnel påhugg sør FRE-20-V Plan og tverrprofiler Homledaltunnel påhugg nord. FRE-20-V Plan og tverrprofiler Hvalpåstunnel påhugg sør. FRE-20-V Plan og tverrprofiler Hvalpåstunnel påhugg nord Rapport fra seismikkundersøkelser ved Sønsterudelva E16 Sønsterudelva. Geofysiske undersøkelser. Rambøll 2017.

82 Vedlegg 10.1 Ingeniørgeologiske plantegninger og lengdeprofiler FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Homledaltunnelen. Plan og profil 1:1000. Km FRE-20-V Hvalpåstunnelen. Plan og profil 1:1000.

83 RP5 RP4 RP-gang r av Sedimentæ ellom lava setning m e strømmen RP3 RP2b rdl E16 No an da 6 E1 ds len Skjæring 1 8 Holeveien E16 Utsikten 3 2 No rd lan ds be kk en 1 e un m ne m u ko m m um ko od e M Hol Tegnforklaring Tyrifjorden Høgkastet Hvalpåsen Akseptert med kommentarer Bergarter 1 Antatt liten svakhetssone, bredde 0,5-3 m Rombeporfyrlava, RP 5 Antatt stor svakhetssone, bredde 3-10 m Antatt svært stor svakhetssone, bredde > 10 m Waltersbråten 2 Rombeporfyrlava, RP 4 Skaret Rombeporfyrlava, RP 3 4 Rombeporfyrlava, RP 2b 8 Sedimentær breksje, agglomerat, konglomerat, sandstein og leirstein mellom lavastrømmene Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Geologi Kun for informasjon Strøkretning og fallvinkel på geologisk sktruktur XX x I lengdesnitt: Antatt svakhetssone, ukjent dybde, usikker fallvinkel Bergskjæringshøyder Bergskjæring 5-10 m høyde XX Bergblotning Sign: Bergskjæring m høyde Rev. Revisjonen gjelder KTLof / MaKRo KTLof / MaKRo Dato Tegnet av INT INT AGS AGS Kontrollert av Godkjent av Målestokk A1: E16 Skaret - Hønefoss 1:1000 Ingeniørgeologi, Pr Tunnel Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Urmaterialer Tegningsnummer: Kilde kartdata: Norge digitalt Detalj- og reguleringsplan Bergskjæring m høyde Bergskjæring m høyde Første utgave 00A Høringsutgave Strekning 2 Skaret - Høgkastet Strøkretning og fallvinkel på geologisk lagdeling? 3 Akseptert Antatt forløp av geologiske strukturer Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 Rev.: FRE-20-V-21010

84 4 1 F1 RP4 2 RP4 mmene llom lavastrø avsetning me Sedimentær Sedimentær mmene llom lavastrø avsetning me RP3 RP3 d? RP2a og RP2b RP2a og RP2b RP1 RP1??? F e un m ne m u ko m m m o u k od ole MH Tegnforklaring Tyrifjorden Høgkastet Akseptert med kommentarer Bergarter Antatt forløp av geologiske strukturer 1 Hvalpåsen Akseptert Kun for informasjon Antatt liten svakhetssone, bredde 0,5-3 m Waltersbråten 2 Antatt stor svakhetssone, bredde 3-10 m Rombeporfyrlava, RP 4 Strøkretning og fallvinkel på geologisk sktruktur XX Rombeporfyrlava, RP 3 Skaret Rombeporfyrlava, RP 2b 8 Sedimentær breksje, agglomerat, konglomerat, sandstein og leirstein mellom lavastrømmene Sign: x? 4 Strøkretning og fallvinkel på geologisk lagdeling I lengdesnitt: Antatt svakhetssone, ukjent dybde, usikker fallvinkel Rev. Revisjonen gjelder KTLof / MaKRo KTLof / MaKRo Dato Ingeniørgeologi, Pr Tunnel AGS AGS Kontrollert av Godkjent av 1:1000 Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Tegningsnummer: Kilde kartdata: Norge digitalt Detalj- og reguleringsplan Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 Tegnet av INT INT Målestokk A1: E16 Skaret - Hønefoss Strekning 2 Skaret - Høgkastet XX Antatt svært stor svakhetssone, bredde > 10 m 3 Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Geologi Rombeporfyrlava, RP 5 Første utgave 00A Høringsutgave Rev.: FRE-20-V-21011

85 8 5 6 Sedimentær llom lavastrø avsetning me Vist snitt i nordgående løp. Sørgående løp har lavere bergoverdekning, se fagrapport kapittel mmer lom lavastrømmer ng mel Sedimentær avsetni RP2b RP3 RP2a Sedimentær avsetning F3 RP2 RP1 F2 d? RP1 d? RP1? B1??? n Askergruppe Nest unn elen Ho m led als ve ien HO 8 L HO L F F Homled alsveien Sø ns te.4 Skaret Tyrifjorden 43 4 e un m ne m u ko m m m u ko od ole MH Tegnforklaring Høgkastet GPS-spor fra feltkartleggingen Antatt forløp av geologiske strukturer Akseptert Akseptert med kommentarer Bergarter Antatt liten svakhetssone, bredde 0,5-3 m 500 Waypoint - stedsobservasjon Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Seismikklinjer Kun for informasjon Antatt stor svakhetssone, bredde 3-10 m Hvalpåsen 1 Waltersbråten Rombeporfyrlava, RP 5 5 Rombeporfyrlava, RP 2a Antatt svært stor svakhetssone, bredde > 10 m HOL-X 2 Rombeporfyrlava, RP 4 3 Rombeporfyrlava, RP 3 4 Rombeporfyrlava, RP 2b 6 Rombeporfyrlava, RP 2 (udifferensiert) 7 Rombeporfyrlava, RP 1 8 Sedimentær breksje, agglomerat, konglomerat, sandstein og leirstein mellom lavastrømmene? de Rev. Revisjonen gjelder KTLof / MaKRo KTLof / MaKRo Dato Geologi XX Strøkretning og fallvinkel på geologisk sktruktur XX Strøkretning og fallvinkel på geologisk lagdeling Sign: Ingeniørgeologi, Pr Tunnel Urmaterialer Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 AGS AGS Kontrollert av Godkjent av 1:1000 Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Tegningsnummer: Kilde kartdata: Norge digitalt Detalj- og reguleringsplan Bergblotning Tegnet av INT INT Målestokk A1: E16 Skaret - Hønefoss Strekning 2 Skaret - Høgkastet x I lengdesnitt: Antatt svakhetssone, ukjent dybde, usikker fallvinkel ru lva Første utgave 00A Høringsutgave Rev.: FRE-20-V-21012

86 10 F5 11 F6 12 RP2 F4 g i RP2 r avsetnin edimentæ 14 13? d=0? S d? RP2 og RP3 d? RP1 RP1 RP1 RP1? B1? B1?? Askergruppen? B1 Ne stu nn ele n 9 Bråtafjellet 6 13 T 8 7 T T T F F F4 2 6 e un m ne m u ko m m m u ko od e M Hol Tyrifjorden Høgkastet Hvalpåsen Waltersbråten Tegnforklaring Akseptert Bergarter Akseptert med kommentarer 2 3 Rombeporfyrlava, RP 4 Antatt forløp av geologiske strukturer Kun for informasjon Antatt liten svakhetssone, bredde 0,5-3 m Rombeporfyrlava, RP 3 XX Strøkretning og fallvinkel på geologisk sktruktur Rombeporfyrlava, RP 2 Antatt svært stor svakhetssone, bredde > 10 m Sign: x 7 Rombeporfyrlava, RP 1? 8 Sedimentær breksje, agglomerat, konglomerat, sandstein og leirstein mellom lavastrømmene 9 Basalt, B1 I lengdesnitt: Antatt svakhetssone, ukjent dybde, usikker fallvinkel XX Rev. Revisjonen gjelder Strøkretning og fallvinkel på geologisk lagdeling Ingeniørgeologi, Pr Tunnel Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 Tegnet av AGS AGS Kontrollert av Godkjent av 1:1000 Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Tegningsnummer: Detalj- og reguleringsplan Tverrtunneler ble drevet ved oppgradering av Nestunnelen i 2013 Dato INT INT Målestokk A1: E16 Skaret - Hønefoss Kilde kartdata: Norge digitalt T KTLof / MaKRo KTLof / MaKRo Strekning 2 Skaret - Høgkastet Antatt stor svakhetssone, bredde 3-10 m 6 Skaret Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Geologi Første utgave 00A Høringsutgave Rev.: FRE-20-V-21013

87 RP B1 tein Skifer og kalks sgruppen Hole og Bærum pen Askergrup? 11? ? ?? E Nestunnelen Holeveien E T Skjæring Skjæring Nesbekken e un m ne m u komm m u ko od e M Hol Skaret Tegnforklaring Tyrifjorden Høgkastet Bergarter 7 Hvalpåsen Basalt, B1 10 Konglomerat, sandstein og slamstein, kvartskonglomerat og sandstein, slamstein, rød (Askergruppen) 11 Kalkstein i veksling med skifer og slamstein, midtre del er en fossilrik biosparittkalkstein i tykke lag (pentanarus-kalk), ca 50 meter tykk. Geologi Antatt stor svakhetssone, bredde 3-10 m x? I lengdesnitt: Antatt svakhetssone, ukjent dybde, usikker fallvinkel Strøkretning og fallvinkel på geologisk sktruktur Bergskjæring 5-10 m høyde XX Strøkretning og fallvinkel på geologisk lagdeling Bergblotning Urmaterialer Akseptert Akseptert med kommentarer Waypoint - stedsobservasjon Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Skredsikringsvoll Antatt svært stor svakhetssone, bredde > 10 m Bergskjæringshøyder XX 500 Antatt liten svakhetssone, bredde 0,5-3 m Kalkstein, underordnet mergelstein og leirskifer, ca. 27 m tykk Sandstein, kalkholdig siltstein, siltig skifer og kalkstein i veksling, ca. 115 m tykk GPS-spor fra feltkartleggingen Antatt forløp av geologiske strukturer Rombeporfyrlava, RP 1 14 Waltersbråten Skifer, siltig, grågrønn, mergelstein, rød, dolomittholdig skifer, dolomitt og kalkstein i veksling, ca. 260 m tykk Tverrtunneler ble drevet ved oppgradering av Nestunnelen i 2013 T Geotekniske undersøkelser (totalsonderinger) Kun for informasjon Bergskjæring m høyde Rev. Revisjonen gjelder Løsmassemektighet Dato Sign: Ingeniørgeologi, Pr Tunnel AGS AGS Kontrollert av Godkjent av 1:1000 Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Tegningsnummer: Kilde kartdata: Norge digitalt Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 Tegnet av INT INT Målestokk A1: E16 Skaret - Hønefoss Detalj- og reguleringsplan Xm KTLof / MaKRo KTLof / MaKRo Strekning 2 Skaret - Høgkastet Bergskjæring m høyde Bergskjæring m høyde Første utgave 00A Høringsutgave Rev.: FRE-20-V-21014

88 B A?? E16 Skjæring 6 Ho lev eie D n A ing æri ng 7 C 5 Skj E B Skj ær? n H veie ole Hvalpåsen e un m ne m u ko m m m o u k od e M Hol Tegnforklaring Tyrifjorden Høgkastet Hvalpåsen Akseptert med kommentarer Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Antatt liten svakhetssone, bredde 0,5-3 m Bergarter Antatt stor svakhetssone, bredde 3-10 m 500 Waypoint - stedsobservasjon Kun for informasjon Antatt svært stor svakhetssone, bredde > 10 m Waltersbråten 15 Sandstein, rødbrun, siltstein og steddannede konglomerat, ca. 500 m tykk (Sundvollformasjonen) x? 16 Sandstein, rødbrun, fin til middelskornet, ca. 750 m tykk (Stuvdalformasjonen) I lengdesnitt: Antatt svakhetssone, ukjent dybde, usikker fallvinkel Bergskjæringshøyder Bergskjæring 5-10 m høyde Bergskjæring m høyde Bergskjæring m høyde Skaret Akseptert GPS-spor fra feltkartleggingen Antatt forløp av geologiske strukturer Bergskjæring m høyde XX Rev. Revisjonen gjelder KTLof / MaKRo KTLof / MaKRo Dato Strøkretning og fallvinkel på geologisk sktruktur Sign: Strøkretning og fallvinkel på geologisk lagdeling Kilde kartdata: Norge digitalt Bergblotning Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 Tegnet av INT INT AGS AGS Kontrollert av Godkjent av Målestokk A1: E16 Skaret - Hønefoss 1:1000 Strekning 2 Skaret - Høgkastet Geologi XX Første utgave 00A Høringsutgave Ingeniørgeologi, Pr Tunnel Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Tegningsnummer: Detalj- og reguleringsplan Rev.: FRE-20-V-21015

89 Vedlegg 10.2 Ingeniørgeologiske plan- og tverrprofiler for tunnelpåhugg FRE-20-V FRE-20-V Plan og tverrprofiler Homledaltunnel påhugg sør Plan og tverrprofiler Homledaltunnel påhugg nord. FRE-20-V FRE-20-V Plan og tverrprofiler Hvalpåstunnel påhugg sør. Plan og tverrprofiler Hvalpåstunnel påhugg nord.

90 Homledal påhugg sør Skrått påhugg: Venstre vederlag i sørgående løp i bergtunnel, resten i betongportal M 1:500 (A1) Tverrprofil Homledal påhugg sør Skrått påhugg: Begge løp i bergtunnel M 1:500 (A1) Profilnummer for nordgående linje Profilnummer for nordgående linje Skaret tunnel ca.10 m Skaret tunnel ca.21 m Betongportal E16 Homledal påhugg sør Skrått påhugg: Sørgående løp i bergtunnel, nordgående løp i betongportal M 1:500 (A1) Profilnummer for nordgående linje Skaret tunnel ca.14 m Betongportal Sign: Akseptert Akseptert med kommentarer Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Kun for informasjon Første utgave KTLof / MaKRo INT AGS 00A Høringsutgave KTLof / MaKRo INT AGS Rev. Revisjonen gjelder Dato Tegnet av Kontrollert av Godkjent av E16 Skaret - Hønefoss Strekning 2 Skaret - Høgkastet Ingeniørgeologi Plan og tverrprofiler Homledaltunnel phg. sør Målestokk A1: 1:500 Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Kilde kartdata: Norge digitalt Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 Detalj- og reguleringsplan Tegningsnummer: Rev.: FRE-20-V-2102

91 Homledal påhugg nord Skrått påhugg: Hele tunnelprofilet i bergtunnel M 1:500 (A1) Profilnummer for nordgående linje Tverrprofil Homledal påhugg nord Forskjæring M 1:500 (A1) Profilnummer for nordgående linje Nestunnelen 7,5 m Homledal påhugg nord Skrått påhugg: Kun høyre vederlag i bergtunnel M 1:500 (A1) Profilnummer for nordgående linje Holeveien Sign: Akseptert Akseptert med kommentarer Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Kun for informasjon Første utgave KTLof / MaKRo INT AGS 00A Høringsutgave KTLof / MaKRo INT AGS Rev. Revisjonen gjelder Dato Tegnet av Kontrollert av Godkjent av E16 Skaret - Hønefoss Strekning 2 Skaret - Høgkastet Ingeniørgeologi Plan og tverrprofiler Homledaltunnel phg. nord Målestokk A1: 1:500 Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Kilde kartdata: Norge digitalt Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 Detalj- og reguleringsplan Tegningsnummer: Rev.: FRE-20-V-21021

92 Hvalpåsen, påhugg sør Forskjæring M 1:500 (A1) Tverrprofil Hvalpåsen, påhugg sør Bergtunnel M 1:500 (A1) Hvalpåsen, påhugg sør Omtrentlig påhuggsplassering M 1:500 (A1) Sign: Akseptert Akseptert med kommentarer Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Kun for informasjon Første utgave KTLof / MaKRo INT AGS 00A Høringsutgave KTLof / MaKRo INT AGS Rev. Revisjonen gjelder Dato Tegnet av Kontrollert av Godkjent av E16 Skaret - Hønefoss Strekning 2 Skaret - Høgkastet Ingeniørgeologi Plan og tverrprofiler Hvalpåsentunnel phg. sør Målestokk A1: 1:500 Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Kilde kartdata: Norge digitalt Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 Detalj- og reguleringsplan Tegningsnummer: Rev.: FRE-20-V-21022

93 Hvalpåsen, påhugg nord Bergtunnel M 1:500 (A1) Tverrprofil Hvalpåsen, påhugg nord Forskjæring M 1:500 (A1) Hvalpåsen, påhugg nord Omtrentlig påhuggsplassering M 1:500 (A1) Sign: Akseptert Akseptert med kommentarer Ikke akseptert / kommentert revider og send inn på nytt Kun for informasjon Første utgave KTLof / MaKRo INT AGS 00A Høringsutgave KTLof / MaKRo INT AGS Rev. Revisjonen gjelder Dato Tegnet av Kontrollert av Godkjent av E16 Skaret - Hønefoss Strekning 2 Skaret - Høgkastet Ingeniørgeologi Plan og tverrprofiler Hvalpåsentunnel phg. nord Målestokk A1: 1:500 Produsert av Bestillt av Produsert for NAA AS Prosjektavd. Region sør SVV Region sør Kilde kartdata: Norge digitalt Geodetisk referanse: Horisontalt: NTM10 Vertikalt: NN2000 Detalj- og reguleringsplan Tegningsnummer: Rev.: FRE-20-V-21023

94 Vedlegg 10.3 Rapport fra seismikkundersøkelser ved Sønsterudelva E16 Sønsterudelva. Geofysiske undersøkelser. Rambøll 2017.

95 Til Norconsult/FRE Dokumenttype Rapport Dato Januar, 2017 E16 - SØNSTERUDELVA GEOFYSISKE UNDERSØ- KELSER

96 E16 - SØNSTERUDELVA GEOFYSISKE UNDERSØKELSER Revision 0 Dato Udarbejdet af Fredrik Olsen (Impakt geofysik AB) Kontrolleret af Roger Wisén Godkendt af Roger Wisén Dokument ID Rambøll Hannemanns Allé 53 DK-2300 København S T F Documents/PPL A_Rapport_Sønsterudelva.docx

97 Geofysiske undersøkelser INDHOLD 1. INNLEDNING 1 2. MÅLEMETODE OG DATAINNSAMLING Refraksjonsseismikk Innmåling av koordinater Evaluering av datakvalitet i felt Refraksjonsseismikk 1 3. DATAPROSESSERING Prosessering av refraksjonsseismikk 2 4. RESULTATER OG TOLKNING HOL HOL Diskusjon 4 5. ANBEFALINGER 5 FIGUROVERSIKT Figur 4-1 Oversikt over måleområdet... 2 Figur 4-2 Shotgather fra endeskud ved siste stasjon på linje HOL-1. X-aksen viser geofoner og y-aksen ankomst i millisekunder... 3 Figur 4-3 Skisse over mulig forklaring på strålegange til forklaring av siste skud på HOL-1. Tal langs terrenget illustrerer geofon numre. Pile illustrerer strålegangen for førsteankomsttider. Stjernen indikerer skudpunktet. Krysser illustrerer observerte fjel i dagen... 4 BILAG Bilag 1 Oversikts- og Profilkart

98 Geofysiske undersøkelser 1 af 5 1. INNLEDNING Rambøll er engasjert av Norconsult i forbindelse med planlegning for FRE (Fellesprosjektet Ringeriksbanen E16). Denne rapporten omhandler avrapportering av to refraksjonsseismikklinjer for E16 ved Sønsterudelva. De geofysiske målingene er utført i et område på langs og på tvers av Sønsterudelva, for å innhente nødvendig informasjon om dybde til fast berg i en kløft med steinblokker og bart berg på hver side. Målingene ble utført fra november 2016 under gode værforhold. I alt ble det innsamlet 140 meter fordelt på to linjer. HOL-1 55m og HOL-2 85m. Denne rapporten beskriver målemetoder, datainnsamling, prosessering og de tolkede resultatene fra refraksjonsseismikken. 2. MÅLEMETODE OG DATAINNSAMLING 2.1 Refraksjonsseismikk Målingene ble utført med en 24-kanals seismograf ABEM Terraloc Pro og 10Hz vertikalgeofoner med geofonavstand 5 meter. Som pulskilde anvendes eksplosiver av typen Dynamit med elektriske tennere av VA type, og der det ikke var mulig å anvende eksplosiver ble en 8kg hammer brukt med hammertrigger. Målingene ble utført med 1-2 fjernskudd utenfor hvert utlegg på 1-50 m avstand fra de ytterste geofoner, i henhold til gjeldende jorddybde og praktiske fasiliteter. For beregningen av løsmassehastigheter ble det utført ca. 3-7 skudd inne i hvert utlegg. Det har dog vært meget begrensede forhold under dette prosjektet og det var alt for mye støy på de fjernskudd som ble registrert på andre siden av Sønsterudelva. Så mengden av brukbare skudd var begrenset. Fra skuddene inne i utlegget analyseres fordelingen av hastigheter i løsmassene, som anvendes til å beregne middelhastigheter. Heretter beregnes dybden til berget under hver geofon. Der er anvendt sample intervall på 0.1ms, record length på 204.8ms og et negativt delay på 30ms. 2.2 Innmåling av koordinater Posisjonering er utført med et RTK GPS system som består av en Trimble R10 GNSS satellittmottager, samt TSC 3 controller. Alle målepunkter er etterprosesserte med data fra ETPOS fra Kartverket. Basestasjon Vikersund er brukt til etterprosesseringen. Data ble innsamlet i geografiske koordinater og ellipsoidehøyder hvoretter det ble konvertert til det benyttede koordinatsystem som er EUREF89 NTM Zone 10 med høydereferanse NN2000. Ved konvertering av ellipsoidehøydene ble m subtrahert fra hvert målepunkt. Alle linjer er målt inn mens kablene lå i terrenget. 2.3 Evaluering av datakvalitet i felt Refraksjonsseismikk Evaluering foregår ved vurdering av data etter hvert enkelt seismikkskudd og en løpende finjustering av eksempelvis tids- og kanalvinduet. Dessuten vurderes løpende nivået for bakgrunns vibrasjoner og annen støy for den enkelte geofon, noe som sikrer de best mulige forutsetninger for å samle inn data under optimale forhold. Etter datainnsamling evalueres hvert datasett, og ved eventuelle utilfredsstillende data blir innsamlingen repetert.

99 Geofysiske undersøkelser 2 af 5 3. DATAPROSESSERING 3.1 Prosessering av refraksjonsseismikk Første-ankomsttider utvelges automatisk, deretter gjennomgås og justeres de manuelt. Lagbasert tolking er utført med plus/minus metoden med 2 eller 3 lags modell. Tomografi er utført med Rayfract fra Intelligent resources inc.. 4. RESULTATER OG TOLKNING I dette avsnittet beskrives resultatene separat for hver linje. Linjene kan ses i Figur 4-1. Figur 4-1 Oversikt over måleområdet Tabell 4-1 Oversikt over lengde av seismikklinjer i området, start og sluttpunkt i EUREF89 NTM Zone 10, samt kommentar omkring svakhetssoner langs de enkelte linjer Navn Lengde (m) Start Slutt Kommentar HOL HOL Det er ikke tolket svakhetssoner langs profilet Det er ikke tolket svakhetssoner langs profilet 4.1 HOL-1 HOL-1 er innsamlet i retning sør mot nord med en lengde på 55m. Tegning HOL-1, HOL-2 viser plassering og tolkning.

100 Geofysiske undersøkelser 3 af 5 Det har ikke vært mulig å legge linjen helt vinkelrett på kløften, da risikoen for å ødelegge materiell eller komme til skade var for stor, i forhold til hvor bratt det var og risikoen for løsrivelse av store steiner og blokker under sprengning. Ved innsamlingen var det kun 3 brukbare skudd, da skuddene på den andre side av elven var for støyete for tolkning. Det er meget begrensede datamengder for å vurdere korrekte dybder til berg, samt hastigheter i både løsmasser og berg. Dog har resultatene allikevel bidratt med informasjon omkring geometrien av kløften. Skuddet helt oppe mot fjellveggen i nord illustrer fint at fjellveggen sannsynligvis fortsetter loddrett nedover. I tilfelle det ikke er heterogene hastigheter i jord og berg, vil man ikke kunne få førsteankomster som ankommer til geofoner lengre borte før de som er nærmere, ved planparallelle lag. Figur 4-2 Shotgather fra endeskudd ved siste stasjon på linje HOL-1. X-aksen viser geofoner og y-aksen ankomst i millisekunder Figur 4-2 viser picking av det siste skuddet på linje HOL-1. Det observeres at førsteankomsten for geofon kommer stort sett samtidig. Det ses lave hastigheter på kanal på under 400m/s, hvoretter førsteankomsten kommer stort sett samtidig på de resterende kanaler. Dette gir anledning til å tro at berget fortsetter loddrett ned i jorden og flater ut på en slik måte at det blir mindre dekke når man kommer lengre ned skrenten. Den høye hastigheten i berg betyr derfor at den overgår bølgen som går i løsmassene, selv om avstanden er mye kortere. For at bølgen skal komme samtidig på alle geofonene, kreves det dessuten at bølgene ikke kommer tettere på de nærliggende geofoner, ved at løpe i berget, hvilket understøtter teorien om en overhengende fjellvegg. Figur 4-3 viser et eksempel på hvordan strålegangen kan se ut.

101 Geofysiske undersøkelser 4 af 5 Figur 4-3 Skisse over mulig forklaring på strålegange til forklaring av siste skudd på HOL-1. Tall langs terrenget illustrerer geofonnumre. Piler illustrerer strålegangen for førsteankomsttider. Stjernen indikerer skuddpunktet. Kryss illustrerer observerte berg i dagen Dybdene på denne linjen er svakt brukbare pga. det ikke har vært mulig med særlig mange skudd. Derfor er det valgt å supplere med en ekstra linje langs med elva omkring det området hvor det forventes laveste fjellkote. 4.2 HOL-2 HOL-2 er innsamlet i retning syd mod nord med en lengde på 85m. Tegning HOL-1, HOL-2 viser plassering og tolkning. HOL-2 er lagt ut langs med elven. Den starter i sør og fortsetter mot nord. Under innsamlingen ble det skissert cirka horisontal avstand til berg i dagen på hver side av kløften. Såfremt berg ble tolket til å ligge i samme avstand eller lengre vekk en den observerte horisontalavstanden til berg, måtte tolkningen regnes som minimumsdybde. Det ble dog ikke aktuelt, da alle beregnede dybder kom til å ligge tettere på en de horisontale avstandene til observert berg. Man skal likevel fortsatt betrakte avstanden til berg som en minimumsdybde, da det ikke vites om deteksjonen av berg er rett under kabelen. 4.3 Diskusjon Ved tverrsnittet mellom linje HOL-1 og HOL-2 ligger berget på HOL-2 cirka 2 meter høyere enn på HOL-1. Basert på datakvalitet og datadensitet må HOL-2 betraktes som den mest valide, og hastighetene langs HOL-2 forventes også å være mer rettvisende enn for HOL-1. Der er ikke tolket noen svakhetssoner langs profilet. Det skal dog vurderes om det finnes risiko for at HOL-2 er beheftet med feil fra 3D-effekter. I bunn av HOL-1 viser tomografien at fjellet muligens går steilt opp, og de dybder som ses i HOL-2 kan komme fra denne strukturen.

102 Geofysiske undersøkelser 5 af 5 Det anbefales at det er den største tolkede dybde til berg fra de to linjene som benyttes i det videre arbeidet, og det vurderes at risikoen er relativt liten for at dybden til berg er mye lavere en dette. 5. ANBEFALINGER Innsamling av refraksjonsseismikk i et område med så kraftig topografi og dermed stor risiko for 3D effekter må alltid betraktes som meget usikre. Der er oppnådd gode resultater når man tar området i betraktning, men det er fortsatt stor usikkerhet omkring de reelle dybder til berg. Det er derfor klart at det anbefales at det utføres supplerende linjer. Eventuelt kan det utføres en linje som går motsatt HOL-1, altså fra nordvestlig fjellvegg i sør for så å krysse begge linjer, fra andre siden. Det var dog ikke mulig på daværende tidspunkt pga. værforhold. Det vil også være en idé å supplere med GPR eller geoelektriske målinger.

103 Geofysiske undersøkelser 1-1 BILAG 1 OVERSIKTS- OG PROFILKART

104 HOL-1 HOL Euref 89 NTM Sone 10, NN2000 N Dybde (m) 240 Dybde (m) HOL HOL m m m Legende Terreng Top af fjell Hastigheter i jordlag 4560 Berghastigheter Rev. Dato Utarbeidet av Kontrollert av Godkjent av IMPAKT/JMN RGW RGW Prosjekt nr Skala 1:1000 / 1:200 E16 Sønsterudelva Refraksjonsseismiske undersøkelser Oversikts- og profilkart Hannemanns Allé 53 DK-2300 København S Tlf Fax Tegning nr. Rev. LINJE HOL-1 OG HOL-2 HOL-1, HOL-2 0 \\files\projects\ xx\ \4_cad\drawing\sonsterudelva.dwg 22-DEC :28 jmn