RAPPORT R01-A01-REV1

Transkript

1 RAPPORT R01-A01-REV1 STATENS VEGVESEN, REGION VEST- SVEISNUMMER: Prosjekt Sotrasambandet - Reguleringsplan SWECOS OPPDRAGSNUMMER: GEOLOGISK RAPPORT FOR REGULERINGSPLAN SOTRASAMBANDET (RV555) - «NYE KOLLTVEITTUNNELEN» BRG GEOFAG SARA SKUTLABERG OG ØYSTEIN S. LOHNE Nytt Sotrasamband (Rv555) Geologisk rapport for reguleringsplan

2

3

4 INNHOLD 1 INNLEDNING GRUNNLAG Relevante rapporter for METODER/UTFØRTE UNDERSØKELSER GIS og kartmateriale Feltarbeid Kartlegging av oppsprekking og bergmasseklasser Innsamling og undersøkelse av bergartsprøver Refraksjonsseismikk Grunnboringer GENERELL BESKRIVELSE I HELE PLANOMRÅDET Topografi Løsmasser Berggrunn Bergarter Oppsprekkingsforhold/svakhetssoner Bergspenninger Skredsituasjon Hydrogeologi GENERELL BESKRIVELSE NYE KOLLTVEITTUNNELEN Løsmasser Berggrunn Hydrogeologi og grunnvann PÅHUGG I VEST - KOLLTVEIT Løsmasse og berg i dagen Berg Bergmasse Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 4

5 6.2.2 Oppsprekkingsmønster Svakhetssoner Skredsituasjon Tolkninger og anbefalinger PÅHUGG BILDØYSTRAUMEN Løsmasser/Berg i dagen Berg Bergmassekvalitet Oppsprekkingsmønster Svakhetssoner Skredsituasjon Tolkninger og anbefalinger TUNNELTRASÉ Berg Bergmassekvalitet Oppsprekkingsmønster Svakhetssoner Observasjoner fra dagens Kolltveittunnel Tolkninger og Anbefalinger Bergoverdekning, bergmassekvalitet og svakhetssoner SPRENGING OG RYSTELSER HYDROGEOLOGI, INFLUENSOMRÅDE OG INNLEKKASJEKRAV SIKRINGSKLASSER, SIKRINGSMENGDER OG INJEKSJON Sikringsklasser Sikringsmengder Injeksjon BERGPRØVER GEOLOGISK OPPFØLGING I BYGGEFASEN BEHOV FOR SUPPLERENDE UNDERSØKELSER REFERANSER Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 5

6 VEDLEGG: Vedlegg 1: Vedlegg 2: Vedlegg 3: Vedlegg 4: Vedlegg 5: Vedlegg 6: Metoder for kartlegging og presentasjon av sprekker og kartlegging av bergmasseklasser Geologisk kart over tunneltraseen Geologisk lengdeprofil over tunneltraseen Kart og profiler fra geotekniske grunnundersøkelsene Diverse notat fra eksisterende Kolltveittunnel Resultat fra laboratorietest av steinprøver Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 6

7 1 INNLEDNING Sweco er engasjert av Statens Vegvesen for å utrede geologien for reguleringsplanen til Nye Sotrasambandet. Figur 1 viser oversikt over planområdet med trasé for hovedveg og tunneler og broer markert. Området stekker seg fra Kolltveit i vest til Storavatnet i øst og omfatter kommunene Fjell og Bergen. Kommunegrensen er i Raunefjorden (Figur 1). Planene omfatter 4 tunneler, 1 høybro og 3 mindre broer. Hovedvegen skal etableres som 4-felts veg og tunnelen vil drives med to parallelle løp. Det planlegges T9,5 profil for tunnelene i Fjell kommune, mens Drotningsviktunnelen i Bergen skal delvis ha T9,5 profil og delvis T13 profil. Denne rapporten omhandler geologien ved Nye Kolltveittunnelen i Fjell kommune. planlegges fra Kolltveit i vest til Bildøystraumen i øst. Tunnelen blir om lag 950 m lang og skal avløse dagens ettløpstunnel. Den nye tunnelen planlegges like nord for eksisterende tunnel med minste avstand på om lag 20 m. Tunnelen planlegges med et fall på 3,5% mot øst. Kartleggingen i forbindelse med har i hovedsak vært utført av Sara Skutlaberg og Øystein S. Lohne, som også har utarbeidet rapporten. N Figur 1. Oversiktsbilde over det aktuelle området med trasé for planlagt hovedveg. Tunneler (stiplet) og broer markert. 2 GRUNNLAG Sotrasambandet ble planlagt på kommuneplannivå i 2008, og det ble i den sammenhengen utarbeidet geologisk rapport: «Geologi, fastlandssambandet Sotra-Bergen. Geologisk rapport for kommunedelplan» (SVV 2008). I geologisk rapport for kommunedelplanen omtales en sørlig variant av kort. Den omtalte traseen går på motsatt side av eksisterende tunnel. I rapporten er det kartlagt sprekker fra flyfoto som dekker området for nå planlagte trasé. Benyttet plangrunnlag i rapporten er datert den Traseen for hovedvegen avviker bare stedvis fra dette plangrunnlaget, og dette er kommentert spesifikt i rapporten. Lengdesnitt er basert på senterlinjen mellom traseene og vil således avvike noe for enkeltløp f.eks. i påhuggsområdene. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 7

8 Dette ble delvis kompensert ved at det ble tegnet ut tverrprofiler for kritiske områder og det ble benyttet profil fra kotedata. Grunnundersøkelsene er planlagt på grunnlag av godkjent trasé fra kommunedelplan og kontinuerlig justert i dialog med SVV og planleggere i Rambøll etter hvert som planene ble utviklet. Grunnundersøkelsen ble utført vinteren (2013/2014) og tidlig vår 2014 og ligger stedvis noe utenfor endelig linjer i planen. Resultater fra grunnboringer fra Sotrasambandet er presentert og tolket i 3 geotekniske rapporter utarbeidet av Sweco Norge. Utvalgte tegninger fra grunnundersøkelsene er presentert i vedlegg RELEVANTE RAPPORTER FOR NYE KOLLTVEITTUNNELEN GeoPhysix AS (2014): Refraksjonsseismiske undersøkelser for Rv555 Sotrasambandet: Parsell Kolltveit Storavatnet, Rapport Refraksjonsseismikk, prosjekt nr Statens Vegvesen (2008): «Geologi, fastlandssambandet Sotra-Bergen. Geologisk rapport for kommunedelplan», sveis-/doknr Sweco Norge AS (2014): Rv 555 Sotrasambandet, Geoteknisk rapport», sveis-/doknr Grunnundersøkelser dekker delstrekning: Ny rundkjøring på Kolltveit - Straumsundet i Fjell kommune. Hauso (2009): «RV555, sikringsnivå i Kolltveittunnelen, befaring i lag med vegdirektoratet » Statens Vegvesen, datert (Se Vedlegg 5). Hauso (2009): «RV555, svakheitssone i Kolltveittunnelen», Statens Vegvesen, datert (Se Vedlegg 5). Iversen (2009): «Notat - RV555 Kolltveittunnelen». Statens Vegvesen, datert (Se Vedlegg 5). Sellgren (2009): «Kolltveittunnelen vurdering av sikring». Multiconsult, datert (Se Vedlegg 5). 3 METODER/UTFØRTE UNDERSØKELSER Under gis en innføring i de forskjellige typer undersøkelser som er foretatt for å få en oversikt over de geologiske forhold. Omfanget av de ulike undesøkelsene har til dels vært styrt av at endelig trasé har blitt fastlagt på et seint stadium i planleggingsprosessen. Resultater fra de ulike undersøkelsene er nærmere presentert og vurdert under de aktuelle delkapittel i denne rapporten og/eller i geoteknisk rapport. 3.1 GIS OG KARTMATERIALE I oppdraget er det benyttet GIS programmet ArcGIS for planlegging, sammenstilling og kartproduksjon. Det er benyttet bakgrunnskart fra WMS-løsning via Geodata AS som er overlagt med plankart og ulike data for grunnundersøkelsene. For feltarbeid er det benyttet georefererte kart på ipad, som via GPS-kartapplikasjonen «PDF Maps» har gjort det enkelt å orientere seg i terrenget i forhold til planlagte vegtraséer. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 8

9 I tillegg er det benyttet ulike nettbaserte kartløsninger for topografiske (f.eks. norgeskart.no), geologiske (ngu.no) og 3-dimensjonale kart (f.eks. norgei3d.no), for best mulig å få forståelse for de geologiske forhold relevante for det planlagte Sotrasambandet. 3.2 FELTARBEID Det er utført mange feltbefaringer, til dels felles befaringer for å få oversikt over prosjektet og til dels befaringer i forbindelse med geologisk feltarbeid og planlegging/oppfølging av grunnundersøkelser. er feltundersøkt i flere omganger. Feltarbeidene utgjør til sammen om lag 3 effektive feltdager med 2 geologer. 3.3 KARTLEGGING AV OPPSPREKKING OG BERGMASSEKLASSER Beskrivelse av metodene for kartlegging og presentasjon av sprekker, forkastninger, skifrighet (foliasjon) er forklart i vedlegg 1. Slike flater er i rapporten kartlagt angis med strøk- og fallvinkel, ved bruk av høyrehåndsregelen. Flatene er presentert ved rosediagram og konturplott. Svakhetssoner er kartlagt fra flyfoto. Det er skilt mellom store landskapsdannende forkastninger eller svakhetssoner, mindre landskapsdannede soner og antatte mindre soner. For bergmasseklassifiseringer er det benyttet Q-systemet (Vedlegg 1). Q-verdiene er bestemt ut ifra observasjoner av berg i dagen og i eksisterende tunneler. Noen steder dreier dette seg om skjæringer, andre steder om naturlege bergflater i dagen. Q-systemet er opprinnelig utarbeidet for klassifisering av sprengt bergmasse i tunnel. Det vil derfor alltid være usikkerhet knyttet til verdiene ved bruk på borkjerner og på naturlige bergskjæringer. Bergmasseklassifiseringen vha. Q-metoden, kombinert med observasjoner fra boringer og seismikk, utgjør likevel best mulig tilnærming for vurdering av sikringsmengder i bergmassen. For vurderinger av Q-verdi i dagen må det gjøres enkelte forenklinger. For en plan flate vil det for eksempel vær vanskelig å se sprekkeavstanden for sprekker parallelt med flaten, og en må estimere RQD-verdien på best mulig måte. Verdier på antall sprekkesett (J n), sprekkeruhetstall (J r) er satt i henhold til de observerte flatene i dagen. Eventuell sprekkefylling (J a) vil i skjæringer i dagen ofte være oppløst og fraværende. Verdien er satt i henhold til observerte flater på overflaten, og vil eventuelt underestimere verdi fra anlegg i berg. Sprekkevann vil i mange tilfeller være fraværende i en blotning i dagen, og sprekkevannsfaktoren (J w) er satt til 1 i vurderingene. SRF-verdien er satt i relasjon til bergoverdekning for planlagt tunnel. Ved påhugg i sub-vertikale bergvegger er SRFverdien satt i henhold til bergoverdekningen tunnelen oppnår like innenfor påhugget. 3.4 INNSAMLING OG UNDERSØKELSE AV BERGARTSPRØVER Det er samlet inn bergartsprøver på utvalgte steder, for en grov oversikt over bergartene i området og deres bruksverdi som tilsatsmateriale i veibygging. For å vurdere kvaliteten til steinmaterialet er prøvene analysert på Statens vegvesens laboratorium i region vest, ved hjelp av testmetodene Los Angeles og Micro-Deval. Los Angeles er en metode som brukes for å bestemme motstand mot nedknusning, mens Micro-Deval tester motstandsevnen mot slitasje. Prøveresultatene gir en indikasjon på hvilke mekaniske egenskaper som kan forventes i tilhørende bergartsenhet. Det er samlet inne prøver på om lag 70 kg fra lokaliteter med antatt representativ bergmasse for tunnelene. Det må likevel påregnes at variasjoner i bergarten vil forekomme, dette som følge av lokale variasjoner i oppsprekking og mineralsammensetting. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 9

10 3.5 REFRAKSJONSSEISMIKK Det er blitt utført refraksjonsseismiske undersøkelser ved lokaliteter med liten, usikker bergoverdekning over planlagt tunnel, samt ved enkelte andre lokaliteter, som for eksempel tunnelpåhugg. Disse undersøkelsene er utført av GeoPhysix AS. Siden det forekommer usikkerheter tilknyttet seismiske undersøkelser er resultatene sammenlignet med data fra grunnboringer, for å få frem et mest mulig korrekt bilde av de faktiske grunnforholdene. De refraksjonsseismiske målingene gir seismiske hastigheter etter egenskapene til materiale den seismiske lydbølgen treffer (Tabell 1). Tabell 1. Vanlige seismiske hastigheter i naturlige materialer (GeoPhysix, 2014) Seismisk hastighet (m/s) Materiale Sediment (over vann, løst lagret) Sediment (over vann, fast lagret) Sediment (under vann) > Lavhastighetssone i berg (svakhetssone) Vanlig hastighet i berg 3.6 GRUNNBORINGER Grunnboringer ble planlagt av Sweco og utført av Statens vegvesen og Multiconsult AS. Det er utført fjellkontrollboringer for å fastslå overdekning for tunneler og totalsonderinger for å avgjøre stabilitetsforholdene til løsmassene i området. Fjellkontrollboringene er i hovedsak boret minst 3 m ned i fast berg. Totalsonderingene blir omtalt i «Geoteknisk rapport for Sotrasambandet» utarbeidet av Sweco parallelt med geologisk rapport. 4 GENERELL BESKRIVELSE I HELE PLANOMRÅDET 4.1 TOPOGRAFI Topografien i planområdet for Sotrasambandet er styrt av strukturer og foliasjon i berggrunnen som i hovedsak er orientert med strøk i nord-sørlig retning. Daler og fjorder følger i hovedsak forkastninger/svakhetssoner denne retningen. Mange av dalene i planområdet har en bratt vestvendt skrent i øst, definert av steile forkastningsstrukturer, samt en slakere (~15-20 ) stigning i vest, definert av berggrunnens foliasjon. Relieffet i området er moderat, med høyeste og laveste punkt i planområdet på henholdsvis 122 m o.h. og 80 m u. h. 4.2 LØSMASSER Det er generelt lite løsmasser i området. Det meste av overflaten er bart berg uten, eller med et tynt dekke, av jordsmonn og vegetasjon. Unntaket er i topografiske forsenkninger (fjorder, innsjøer og myrer) der det forekommer noe avsetninger. I fjordene er disse hovedsakelig finkornede silt- og sandavsetninger over varierende mektighet av bunnmorene. En israndlinje (Herdlamorenen) følger langs Bildøystraumen (Aarseth og Mangerud, 1974) og her kan det forventes grovere morenemateriale i og omkring sundet. Avsetningene i innsjøer og myrer er hovedsakelig mindre enn Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 10

11 10 m mektige og utgjøres vanligvis av et tynt lag fast bunnmorene, overlagt av sand- og siltsedimenter av varierende tykkelse og fasthet. 4.3 BERGGRUNN Bergarter Området for nytt Sotrasamband ligger i sin helhet i berggrunnsenheten kalt Øygardskomplekset (Fossen m. flere, 2006). Dette er et berggrunnskompleks som består av forgneisete størknings- og sedimentære bergarter fra jordens urtid (mer enn 545 millioner år siden). Bergartene ble deformert og omdannet, hovedsakelig til forskjellige typer gneiser, under den kaledonske fjellkjededannelsen. Planlagt trasé for Sotrasambandet følger i hovedsak bergarter kartlagt av NGU (Johns m. flere, 1999; Fossen og Ragnhildstveit, 2008) som granittisk til granodiorittisk gneis (Lillesotra, Bildøy og Storavatnet ved Loddefjord) samt monzogranittisk til granodiorittisk øyegneis (Drotningsvik). I tillegg er det et mindre parti kartlagt som tonalittisk gneis på vestsiden av Bildøystraumen (ved Kolltveittunnelen). Det kan også være innslag av amfibolitt i området, som antydet i et Vegvesennotat fra Kolltveittunnelen før innsprøyting med betong (Iversen, 2009), samt observert i mindre mengder i felt og borkjerner. Se Figur 2. I granittisk og granodiorittisk gneis utgjør kvarts alkali- og plagioklasfeltspat (større andel plagioklasfeltspat i granodioritt enn i granitt), biotitt og amfibol. Tonalittisk gneis inneholder hovedsakelig kvarts og plagioklasfeltspat, mens monzonittisk gneis hovedsakelig består av feltspat (ca. 50/50 av begge typer). Amfibolitt er en mørk bergart med stor andel amfibol og plagioklasfeltspat. N Figur 2: Forenklet berggrunnskart over området for Nye Sotrasambandet basert på berggrunnskart fra NGU.no, sammensatt av kartbladene 1115-IV (Johns m. flere, 1999) og 1115-I (Fossen og Ragnhildstveit, 2008). NB! Veilinjer fra kommunedelplanen og avviker stedvis noe i forhold til gjeldene planer. Nummererte punkt henviser til lokaliteter for bergprøver (Sotrasamb-X). Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 11

12 4.3.2 Oppsprekkingsforhold/svakhetssoner Foliasjonen (lagningen) i berget faller hovedsakelig i østlig til sørlig retning innen utredningsområdet med fall på mellom Denne danner plane og glatte flater. Sprekkeavstanden varierer men er typisk mellom cm. To andre sprekkesett er gjennomgående i området. Begge disse er nær vertikale og står om lag vinkelrett på hverandre med nord-sørlig og øst-vestlige strøk. Sprekkene i disse settene er i hovedsak plane med glatte til rue overflater og typisk sprekkeavstand på cm. En svakhetssone er en flatelignede struktur med tettere oppsprekking enn det omgivende berget. Sonene representerer ofte forkastninger («kutt», der ulike deler av bergmassen har forskjøvet seg i forhold til hverandre) og er ofte steile. I terrenget viser seg større svakhetssoner vanligvis som en linje (også kalt lineament), som er mer/dypere erodert enn berget i terrenget rundt, i form av et søkk eller dalføre. Svakhetssoner krever mer bergsikring enn bergmassen for øvrig. De dominerende svakhetssonene i planområdet har en nord-sørlig orientering og krysser i de fleste tilfeller traseen om lag vinkelrett Bergspenninger Planlagte tunneler i det nye Sotrasambandet går gjennom områder med moderat eller liten bergoverdekning. For tunnelene på Sotra og øst på Lillesotra forventes spenningsforholdene i berget stort sett å være normale og lite problematiske. Vest på Lillesotra og i store deler av Drotningsvik er bergoverdekningen liten til svært liten, slik at det her kan forventes problemer relatert til lave bergspenninger og oppsprukket dagberg. 4.4 SKREDSITUASJON Relieffet i planområdet er lite og det forventes ikke betydelige problemer med skred. Steinsprang kan forkomme under mindre brattskrenter og det kan være behov for sikring av skrenter ved for eksempel tunnelpåhugg. 4.5 HYDROGEOLOGI Vann som trenger ned fra overflaten til berg og løsmasser, til det nivå hvor alle porer er helt fylt opp med vann, kalles grunnvann. Grunnvannsspeilet er det nivå hvor overgangen mellom helt og delvis fylte porer ligger. Dette nivået gjenspeiler vanligvis overflateterrenget, i det det ligger topografisk høyere i en fjellknaus enn i en dal. I tilknytning til terrengforsenkninger med tette sedimenter som leire eller tett morene, vil det i tillegg kunne forekomme «hengende» grunnvannsspeil, som i hele eller deler av året vil være høyere enn grunnvannsspeilet i området for øvrig. Dette er en vanlig situasjon i Bergensområdet. Grunnvannsspeilet kan fluktuere mye gjennom sesongen, slik at det synker i perioder med lite nedbør og stiger i perioder med mye nedbør. Brønner, dreneringsanlegg, tunneler og bergrom er menneskeskapte installasjoner som fører til senket grunnvannstand i et større eller mindre område. Vanntilgangen i brønner og bæreevnen til løsmasser vil kunne påvirkes ved senkning av grunnvannsspeilet. Det er derfor generelt viktig med kartlegging og overvåking av brønner og hus fundamentert på løsmasser, i tilknytning til tunnelanlegg. Myrområder med spesiell naturverdi i nær tilknytning til tunnel vil også kunne påvirkes av grunnvannsenkning i forbindelse med etablering av tunnel. Alle disse faktorene vil kunne ha innvirkning på krav til maksimal innlekkasje i tunnel. Spesielt utsatt for innlekkasje vil tunnelen være i soner med tett oppsprekking, som ved kryssing av svakhetssoner. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 12

13 5 GENERELL BESKRIVELSE NYE KOLLTVEITTUNNELEN På Sotra skal det etableres to nye tunnelløp med T9,5 profil nord for dagens Kolltveittunnel (Figur 3). Tunnelen vil ha et påhugg ved golfbanen på Kolltveit i vest og et østre påhugg ved Bildøystraumen i øst. Veien er planlagt å fortsette direkte ut på bro over Bildøystraumen. Tunnelen faller med omlag 3,5 % fra kote 37 i vest til kote 9 i øst. Geologisk kart og profiler er presentert i vedlegg 2 og 3, mens resultater fra grunnboringene relevant for er presentert i kart/profil i vedlegg m o. h. 0 m o. h. N Figur 3: Profil og plankart over. 5.1 LØSMASSER Det er lite løsmasser og mye bart berg i området over tunnelen. I de mindre, høyereliggende dalførene er det hovedsakelig torv og myr. I de større dalførene like nord for sentrale deler av planlagt tunneltrasé samt i området rundt Bildøybakken lengst i øst (langs Bildøystraumen), er det et tynt morenelag (løsmassekart NGU.no). Det er utført seismiske undersøkelser og noen boringer i forbindelse med løsmasser i påhuggsområdene som indikerer moderate mengder løsmasser (0-5 m). Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 13

14 5.2 BERGGRUNN Tunnelen vil gå i bergmasse med gneis av noe vekslende sammensetning, kvartsrik eller både kvartsog feltspatrik gneis i vest og noe amfibolitt i øst (Figur 2 og Figur 4). Foliasjonen heller i hovedsak moderat mot ØNØ-SSØ. Blotningskart langs tunneltraseen er presentert i figur 4 og i vedlegg 2. Tunnelene krysser flere svakhetssoner, de fleste vinkelrett eller noe på skrå. Enkelte steder sammenfaller tunneltraseen med kryssende svakhetssoner, se Figur 4. Stedvis har disse vært problemområder i eksisterende Kolltveittunnel (se. kap ) N Figur 4: Områder med berg i dagen langs planlagt trasé for er vist i mørk rosa farge. Orientering til svakhetssoner i området er markert med grått inndelt i 3 kategorier (se vedlegg 2 for kart i større målestokk). Blå strek angir bergartsgrense mellom granittiske gneisen i vest og tonalittisk gneis/amfibolitt i øst. Problemområder i eksisterende Kolltveittunnel er markert med blå sirkler. 5.3 HYDROGEOLOGI OG GRUNNVANN planlegges under området med spredt bebyggelse. Det resterende terrenget består i hovedsak av bart berg med spredt eneboliger. Årsnedbøren i området er om lag 2000 mm/år. I dalsøkk og forsenkninger er det mindre grunne myrområder (bakkemyrer). Det er ingen større vann eller våtmarksområder nært inntil planlagt tunneltrasé og det er ikke kjent at det her er spesielle sårbare naturtyper som må tas særskilte hensyn til (Overvoll m. flere, 2008). Det er i NGUs brønndatabase registrert 2 grunnvannsbrønner nær planlagt trasé; en 70 m nord ved om lag pel 660, og en ca. 150 m sør ved ca. pel 800. Det er ikke utført kartlegging av eventuelle andre private eller kommunale brønner i området over planlagt tunneltrasé. 6 PÅHUGG I VEST - KOLLTVEIT Påhuggene til nordlig og sørlig tunnelløp er planlagt ca m nord for eksisterende tunnelpåhugg på Kolltveit. Tunnelene skal etableres ved Kobbeltveit golfbane på Kolltveit, der vei i dagen blir lagt på fylling og går på synk inn mot tunnelen i øst, se figur 5. Kart og profil for påhugget er presentert i Vedlegg 2 K-01, Vedlegg 3 K-05, K08-09, og Vedlegg 4 V001, V Traseen krysser to deler av dagens golfbane, den øvre og nedre (Figur 5). Golfbanen er delvis anlagt på myr og delvis på berg (Figur 6). Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 14

15 Øvre golfbane Nedre golfbane Figur 5: Påhuggsområde ny tunnel på Kolltveit, sett østover langs traseen. Nedre golfbaneområde ses i forgrunn og øvre golfbaneområde skimtes over og til høyre for påhuggene. Nordlig påhugg (til venstre) planlegges etablert lenger vest (utover i bildet) enn sørlig påhugg (til høyre). Tunnelene går på -3,5 % synk innover i bildet. Bildet er tatt mot ØSØ. 6.1 LØSMASSE OG BERG I DAGEN Løsmasser av betydning i dette området er i hovedsak begrenset til golfbaneområdet. Det er planlagt vei i dagen over nedre del av golfbanen med påhugg/forskjæringer ved/gjennom det øvre golfbaneområde. Løsmasseavsetningene på golfbanen er undersøkt vha. seismikk langs to linjer (P48 og P49) med NV- SØ-lig orientering presentert i figur 6 (se rapport fra Geophysix, 2014). Undersøkelsene var utført i henhold til tidligere planer og er plassert noe tilside for linjene gjeldene planer. Det nordligste profilet er mest relevant og antyder opptil 5 m løsmasser ved nedre golfbaneområde og opptil 2 m ved øvre golfbaneområde. Det er også utført fjellkontrollboringer på nedre del av golfbaneområde (se V001 og V025 i vedlegg 4). Størst mektighet med løsmasser er registrert midt på nedre golfbaneområde der det er 6,4 m, noe mer enn registrert fra seismikken. Utenom golfbanene er det stort sett bart fjell ved planlagte påhugg, slik at bergoverflaten er omtrent sammenfallende med terrengoverflaten. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 15

16 N Figur 6: Refraksjonsseismikklinjer, grunnboringer merket med bergkote og plankart ved vestre påhugg for Nye Kolltveittunnelen. Uthevede parti markerer svakhetssoner med hastighet mindre enn 4000 m/s. Anbefalt posisjon for påhugg er angitt med orangefarget strek. Bergblotninger er vist i mørk rosa farge. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 16

17 Figur 7: Seismiske hastigheter langs profil P48 og P49 i Figur 6, golfbanen Kolltveit (illustrasjon fra Geophysix). Se Tabell 1 for beskrivelser av seismiske hastigheter. 6.2 BERG Bergmasse De seismiske undersøkelser indikerer seismiske hastigheter i berget ved påhuggsområde på over 5300 m/s (figur 7). Resultatene tyder på at bergmassen generelt er av god kvalitet. Det er to markerte svakhetssoner med VSV-ØSN-lig orientering langs disse profilene, men siden disse ligger langs planlagt vei i dagen har de ingen betydning for tunnelen. Bergmasseparametere vurdert i påhuggsområdet tyder på bergmassekvalitet C, som tilsvarer middels kvalitet. Bergmassekvaliteten er også vurdert i sprengte skjæringer ved eksisterende Kolltveittunnel. Bergmassen fremstår som lik i hele dette området og er av bergklasse C/D (Tabell 2). Tabell 2: Bergmasseparametere og sikringsklasser (se Tabell 5) for bergmassen på Kolltveit. Lokalitet RQD Jn Jr Ja Jw SRF Q-verdi Bergklasse Sikringsklasse Påhugg Ny- Kolltveittunnel ,5 1 0,9 2,5 5,4 C II Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 17

18 Eksisterende påhugg ,9 2,5 2,4 D III Oppsprekkingsmønster Figur 8 viser konturplott over målte sprekker i bergpartiet mellom eksisterende og planlagte påhugg på Kolltveit. Følgende sprekkesett observeres: 1. Steile til sub-vertikale sprekkesett med N-S til NNV-SSØ-lige strøk 2. Vertikale sprekker med Ø-V-lig strøk 3. Moderat fallende (~40 ) sprekkesett med ØNØ-lig strøk (følger foliasjonen) Det observeres også en del tilfeldige sprekker. Figur 8: Sprekkeorienteringer i området rundt påhugg ved golfbane, ny Kolltveittunnel. N=57. Rosediagrammet inkluderer 46 av disse sprekkeplanene, med helning brattere enn 45. Omtrentlig orientering til de planlagte tunnelene er indikert med rødt i rosediagrammet. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 18

19 Figur 9: Bergmassen i påhuggsområdet på Kolltveit. Bildet er tatt oppover i terrenget. Foliasjonen er merket med rødt Svakhetssoner Den østlige (øvre) delen av golfbanen er anlagt i et myrsøkk, slik at dette kan antas å være en N-S-lig svakhetssone. Seismiske undersøkelser tyder på 2-3 m dybde til berg på østlig del av golfbanen. Sørlig trasé er planlagt i dagen her, mens nordlig trasé er planlagt i berg. Utenom dette er det ikke registrert svakhetssoner i påhuggsområdet før omtrent pel (se kap ). 6.3 SKREDSITUASJON Utsprengte skjæringer over påhuggene sikres mot nedfall. Utenom dette er det ikke behov for skredsikring. 6.4 TOLKNINGER OG ANBEFALINGER Det nordlige traseen er planlagt over det nedre golfbaneområdet, i en bergnabb nord for det øvre golfbaneområdet. Terrengmodellen i plankartene omfatter ikke den lille kollen ved pel ved 630 og et mindre søkk sørøst for denne (pel 636) ved det nordlige løpet, og det ble derfor plottet lengdeprofil fra kotekart (Vedlegg 3 K-08). Ved pel 636 er overdekningen maksimalt 3,5 m inkludert eventuelle løsmasser, og det vil være nødvendig med mer detaljerte undersøkelser for å avgjøre om overdekningen er tilstrekkelig til at tunnelen kan gå under dette partiet. Ved pel 645 er overdekningen i overkant av 5m og ca. 10 m pel 660. Påhugget for det nordlige løpet kan trolig etableres omkring 645 og senest ved pel 660. Eventuelt ved pel 630 om supplerende undersøkelser viser tilstrekkelig overdekning over søkket ved pel 636 (Vedlegg 3 K-08). Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 19

20 Den sørlige traseen krysser både det øvre og nedre golfbaneområde. Det er trolig ikke nok overdekning for tunnelen før etter øvre golfbaneområde, og det sørlig tunnelpåhugg vil trolig kunne etableres omtrent ved pel , hvor overdekningen er 5-7 m. Etter dette stiger terrenget bratt mot øst og tunnelen oppnår raskt god overdekning (Vedlegg 3 K-09). Antatt plassering må oppdateres etter ytterligere grunnundersøkelser og avgjøres endelig ved avdekking av løsmassene i byggefasen. Tunnelen vil etter påhugget gå med liten overdekning (< 10m) spesielt om påhugget for det nordlige løpet etableres ved pel 630. Det må påregnes tung sikring og injeksjon inntil overdekningen blir omlag 10 m, ved pel 670 for det nordre løpet og pel 680 for det søndre løpet. Tunnelen vil i vestre delen skjære de mest markerte strukturene skrått med moderat til høy vinkel (Figur 4). Tunnelen vil trolig ikke treffe på noen markerte svakhetssoner før ved ca. pel 750 (Figur 17). 7 PÅHUGG BILDØYSTRAUMEN Påhuggene ved Bildøystraumen (Figur 10), er planlagt ca. 80 m nord for dagens tunnel, og vil gå direkte ut på bro over Bildøystraumen. Påhuggene (antydet i rødt på Figur 10), er planlagt å gå inn i berg ca. 9,3 m o.h. Skrenten stiger bratt fra sjøen og opptil om lag kote 40. Mindre utflatinger med bebyggelse er lokalisert ved kote 24 og 30, mens en lokalveg (Bildøybakken) går på kote 32m (Figur 11). Vest for veien stiger terrenget bratt. Kart og profil for påhugget er presentert i Vedlegg 2 K-01, Vedlegg 3 K-05, K08-09, og Vedlegg 4 V001, V Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 20

21 Figur 10: Påhuggsområde Bildøystraumen. Bildet er tatt mot SV, og tunnelpåhuggene er indikert. 7.1 LØSMASSER/BERG I DAGEN Terrenget ved påhuggsområdet er dekket av vegetasjon, stedvis meget tett. Berg i dagen opptrer enkelte spredte plasser og løsmassedekket er trolig tynt. Noe usikkerhet er knyttet til områdene ved bebyggelsene og hagene over det planlagte sørlige løp. Terrenget på nedsiden av hagene er bratt med tett vegetasjon, men blokker i overflaten indikerer boliger og hager er planert på steinfylling. Det er ikke utført grunnboringer her, men ut fra det generelle terrenget tolkes løsmasse og fyllingsmektigheten her til å være moderat. Det er utført tre linjer med refraksjonsseismikk ut fra tidligere planer sør for gjeldene trasé (figur 11 og Geophysix, 2014). Nærmeste linjer er P45, ca. 40 m sør for sørlige tunnelløp. Denne indikerer skrått østlig fallende bergoverflate med økende løsmassemektighet, opptil 5m, mot øst (nedover skråningen). Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 21

22 N Figur 11: Refraksjonsseismikklinjer, grunnboringer merket med bergkote og plankart ved østre påhugg for Nye Kolltveittunnelen. Uthevede parti markerer svakhetssoner med hastighet mindre enn 4000 m/s. Anbefalt posisjon for påhugg er angitt med orangefarget strek. Bergblotninger nær traseen er vist med mørkrosa farge. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 22

23 Figur 12: Seismiske hastigheter langs profil P45, P46 og P47, Bildøystraumen (illustrasjon fra Geophysix, 2014). Merk at soner med beregnet seismisk hastighet på 4600 m/s er merket forskjellig i profil 45 og 46. Se Tabell 1 for beskrivelser av seismiske hastigheter. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 23

24 7.2 BERG Bergmassekvalitet Seismiske hastigheter er vist i figur 12. Samlet senterlinje til planlagt ny trasé er plassert ca. 50 m nord for seismisk profil P45. Hovedbergmassen har høye seismiske hastigheter (over 5800 m/s), mens det er mer oppsprukket bergmasse i vest (hastigheter fra 3800 m/s). Figur 13 viser eksempel på bergmassen henholdsvis nede ved sjøen og ved Kolltveit skule, 150 m innover land på Sotra. Bergmassen er klassifisert til klasse E, svært dårlig, på begge lokalitetene (tabell 3). Det er mange sprekkeretninger og liten sprekkeavstand, slik at berget smuldrer opp i små biter ved sprengning eller forvitring. Resultater fra seismiske undersøkelser antyder at det er parti med bedre berg mellom disse lokalitetene, ute på hyllen der påhuggene skal etableres. Figur 13: Naturlig bergblotning ved havnivå, Bildøystraumen, til venstre. Sprengt skjæring ved Kolltveit skule til høyre. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 24

25 Tabell 3: Bergmasseparametere og sikringsklasser (se Tabell 5) for bergmassen ved påhuggsområdene ved Bildøystraumen. Lokalitet RQD Jn Jr Ja Jw SRF Q-verdi Bergklasse Sikringsklasse Planlagt påhugg ,5 3 0, ,14 E IV Påhugg eksisterende Kolltveittunnel (100m mot sør) ,5 1,5 0,9 2,5 2 D III Kolltveit skule ,5 3 0,66 7,5 0,18 E IV Oppsprekkingsmønster Følgende oppsprekkingsmønster er registrert ved bergskjæringer i påhuggsområdet: 1. Subvertikale-vertikale med Ø-V-lig strøk 2. Subvertikale-vertikale sprekker med NV-SØ-lig strøk (parallelt med fjorden) 3. Subvertikale-steile (70-80 ) sprekker med NNØ-lig strøk 4. Sub-horisontalt (~17 ) sprekkesett med N-lig strøk (følger foliasjonen) Berget i dette området er noe foldet, da foliasjonen målt ved Kolltveit skule, 150 m lenger vest, er brattere (35-55 ) og heller mot sørøst Svakhetssoner Bergmassen langs Bildøystraumen er preget av forkastninger. I geologisk kart er det markert en langsgående svakhetssone tolket fra flyfoto og kart. Denne er også påvist i de seismiske undersøkelsene, samt at den korrelerer med observasjoner i eksisterende Kolltveittunnel før denne ble sprøytet inn. Observasjoner i felt tyder på at store deler av området mellom denne svakhetssonen og Bildøystraumen kan betraktes som en knusningssone, hvor selve Bildøystraumen er erodert ut langs det svakeste partiet. Ifølge seismikken er det også område med bedre bergkvalitet på kanten av berghyllen påhuggene skal inn i. 7.3 SKREDSITUASJON Utsprengte skjæringer over påhuggene sikres mot nedfall. Utenom dette er det ikke behov for skredsikring. 7.4 TOLKNINGER OG ANBEFALINGER Basert på seismikklinjene i sør (Figur 12), observasjon av berg i dagen i nord og generell topografi tolkes bergoverflaten å ligge på ca. kote m ved pel Dette tilsvarer overdekning på om lag 2-4 m. Påhugget kan trolig etableres på pel , men det er behov for supplerende grunnundersøkelser for endelig plassering (se profil i V025 i vedlegg 4). Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 25

26 Området for påhugget ligger i en knusningssone samtidig som det er i dagens Kolltveittunnel observert soner med dårlig berg nær det østre påhugget. Etter supplerende grunnundersøkelser må antatt påhugg revurderes. Det er trolig behov for tung sikring fra påhugget og inntil berget stiger ved ca. pel Påhuggsområde ligger meget nær eiendommene i Bildøybakken 85 og 87 og vil få betydelige ulemper, spesielt i anleggsperioden men også under drift av anlegget. 8 TUNNELTRASÉ 8.1 BERG Bergmassekvalitet Terrenget langs tunneltraseene er preget av isskurt gneis som stedvis er noe oppsprukket (Figur 14). I utsprengt skjæring over den vestlige delen av tunneltraseen er berget dominert av to markerte steile sprekkesett som står vinkelrett på hverandre. Sprekkesettet med N-S-lig strøk er delvis lite oppsprukket med sprekkeavstand på mer enn 1 m og delvis tett oppsprukket med sprekkeavstand ned til 10 cm. En gjennomsnittlig bergklassifisering indikerer bergklasse C (Tabell 4). Figur 14: Foto av utsprengt og naturlig skjæring over vestre del av traseen til, ved "Driving range" til Kobbeltveit Golfpark. Venstre bilde er tatt mot nord, og høyre bilde mot sør. Tabell 4: Bergmasseparametere og sikringsklasser (se Tabell 5) for hovedbergmassen ved «Driving range» på Kobbeltveit Golfpark, sentralt over tunneltraseen. Lokalitet RQD Jn Jr Ja Jw SRF Q-verdi Bergklasse Sikringsklasse «Driving range» ,2 C II Oppsprekkingsmønster Totalt er det målt 160 sprekkeflater langs traseen (Figur 16). Målingene indikerer at det i hovedsak er tre sprekkeretninger i tillegg til foliasjonen: 1. Subvertikale-vertikale sprekker med NV-SØ-lig strøk 2. Subvertikale-vertikale (70-80 ) sprekker med VNV-ØSØ-lig strøk Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 26

27 3. Subvertikale-vertikale med NØ-SV-lig strøk 4. Moderat fallende (~30 ) sprekkesett med NØ-lig strøk (følger foliasjonen) Det er observert en del vertikale, nord-sør-gående svakhetssoner og sprekker. Disse har også et topografisk uttrykk i form av trinn i berget, som sett sentralt på figur 15. I tillegg er det målt et sprekkesett med NØ-lig orientering. Figur 15: Bergknaus i terrenget over tunneltraseen. Typisk hakk i terrenget langs en svakhetssone med N-S-lig strøk er markert med rødt. Bildet er tatt mot sør. Figur 16: Konturdiagram over alle sprekkemålinger langs traseen,. N= 160. Rosediagrammet inkluderer 126 av disse målingene, brattere enn 45. Tunnelen går fra NV-SØ-lig orientering i vest til NØ-SV-lig orientering i øst, indikert med rødt i rosediagrammet. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 27

28 8.1.3 Svakhetssoner Tunneltraseen krysser flere svakhetssoner med ulike orienteringer, fra vinkelrett til en på traseen. Orienteringene til svakhetssoner følger i hovedsak samme mønster som sprekkene. De fleste antas å stå vertikalt til sub-vertikalt, men stedvis følger svakhetssonene foliasjonen i berget og vil være med slakere fall (f.eks. ved pel 720 hvor sonen faller om lag 40 mot sørsørøst). I området hvor tunnelen krysser samme svakhetssone som ved påhugget til den eksisterende Kolltveittunnelen, se Figur 17. I dette området er det et lite myrsøkk i samband med totalt 2-3 svakhetssoner som krysser hverandre. En N-S-lig svakhetssone med ukjent utstrekning mot nord og muligens en ØV-lig svakhetssone kan påvirke spesielt den nordlige traseen frem til ca. pel 780. Figur 17: Svakhetssone med sørlig fall og NØ-SV-lig strøk, ved eksisterende påhugg på Kolltveit. Over den nye tunnelen krysser denne svakhetssonen i området ved pel (overflaten). Bildet er tatt mot øst. I vestre deler av tunnelen er det hovedsakelige mindre gjennomgående terrengformasjoner som utgjør det som de mulige svakhetssoner. Flere steder krysser opptil 3 soner over tunneltraseen (f. eks pel 890). En markert, men smal terrengformasjon krysser traseen om lag ved pel Strukturene som er kartlagt som den mest markerte sonen over trassen er orientert NNØ-SSV og krysser traseen ved pel Sør for tunnelen utgjør denne et kraftig relieff mens den utgjøres av en bukt på nordøstsiden av Bildøystraumen. Over selve tunneltraseen er den mindre topografisk synlig. Nærmest påhugget ved Bildøystraumen er det en fjordparallelle svakhetssone som krysser vinkelrett på tunnelen ved ca. ved pel De øvrige svakhetssonene antas å være mindre omfattende, men da tunnelen enkelte steder ligger i krysningspunktet mellom to eller tre svakhetssoner kan det likevel vise seg å være en del dårlig bergmasse i tilknytting til svakhetssonene. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 28

29 8.1.4 Observasjoner fra dagens Kolltveittunnel Eksisterende Kolltveittunnel er per i dag sprøytet inn med betong, slik at befaring i tunnelen ikke har noen hensikt. SVV notatene «Rv 555 Kolltveittunnelen» og «Rv 555, sikringsnivå i Kolltveittunnelen, befaring i lag med Vegdirektoratet », begge 6. november 2009, beskriver observasjoner til geologene Edvard Iversen og Harald Hauso, utført i forbindelse med ettersikring av Kolltveittunnelen. Her beskrives berget som en generelt god tunnelbergart, i hovedsak amfibolittisk gneis med moderat utviklet foliasjon. I enkelte av foliasjonsflatene ble det funnet forvitringsmateriale som svekker stabiliteten. I noen områder ble det også observert tverrsprekker med leire. Disse områdene ble antatt å ha sammenheng med synlige strukturer på overflaten. I disse områdene var det noe utfall bak PE-skumplater, som var tatt ned ved befaringen. Beskrevne problemområder ligger utelukkende i den delen av tunnelen som går i tonalittisk gneis/amfibolitt (Figur 4). I Nye Kolltveittunnel tilsvarer dette ca. de østligste 120 m (pel ). Det verste av disse områdene ble sikret med 12 cm sprøytebetong pluss armerte buer. Dette området ser ut til å ligge langs den fjordparallelle svakhetssonen 100 m vest for Bildøystraumen. Her ble det også funnet leire, vurdert som en antagelig lite aktiv svelleleire. Bergmassen ble vurdert til å høre til klasse F og partiet ble sikret med tykk sprøytebetong og 6 armeringsbuer. 8.2 TOLKNINGER OG ANBEFALINGER Bergoverdekning, bergmassekvalitet og svakhetssoner Planlagt tunneltrasé vil ha en moderat bergoverdekning på mellom m (Figur 1; Vedlegg 2). Utenom noe liten overdekningen nær påhuggsområdene forventes det ingen problemer med bergoverdekkingen. Bergmassen i som tunnelen skal etableres i tolkes ut fra vurderinger på overflaten til å hovedsakelig være i bergmasseklasse C. Dette er i overenstemmelse med observasjoner fra eksisterende tunnel hvor hovedbergmassen vurderes som en «god tunnelbergart» (Iversen, 2009). I den østre delen av tunnelen er berget noe mer skifrig og består av delvis av amfibolitt og det forventes generelt dårligere berg her (bergmasseklasse D og stedvis E/F). I forbindelse med markerte svakhetssoner forventes dårligere berg. Svakhetssonene skjærer tunneltraseen i hovedsak vinkelrett til noe skrått. De fleste av disse er mindre soner som trolig utgjør et begrenset omfang i tunnelen (<10m), men flere steder ligger tunneltraseen i krysningspunkt mellom 2-3 soner og her kan sprekkesonene utgjøre større partier på opptil m i tunnelen. I disse sonene antas det at det vil være partier med bergmasseklasse E. I den østligste sonen er det fra dagens tunnel beskrevet et 12 m bredt parti med meget dårlig berg (kap ). Denne sonen skjærer trolig nær påhugget i planlagt tunnel. Det forventes bergklasse F for denne sonen og bergklasse E for berget mellom sonen og påhugget. Det må tas høyde for tung sikring fra påhugget og forbi den dårlige sonen inntil om lag pel Dette partiet går i berg av hovedsakelig amfibolitt som utgjør paritet hvor det er erfart problematisk berg i eksisterende Kolltveittunnel. Foliasjonen i dagens Kolltveittunnel er moderat utviklet, men på enkelte av foliasjonsflatene er det utviklet forvitringsmateriale Iversen (2009). Oppsprekking langs foliasjonen, med opptil moderat fall mot sør-sørøst, kan sammen med de vertikale til sub-vertikale sprekkesettende danne kiler i heng og vederlag og det må påses at dette sikres tilstrekkelig. Erfaringsmessig kan bergartene langs traseen betraktes som harde bergarter. På grunn av stort innhold av harde mineral, spesielt kvarts, må det forventes en del slitasje på boreutstyr og noe lengre Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 29

30 boretid, sammenlignet med mykere bergarter. Laboratorietester av steinmateriale fra bergartene i området at dette er forholdsvis motstandsdyktig mot slitasje og knusing (se kap. 12). Variasjoner i oppsprekkingsgraden vil ha stor lokal betydning under driving. 9 SPRENGING OG RYSTELSER Utsprengning av tunnel fører til rystelser. skal etableres med liten/moderat bergoverdekning, og det anbefales at det gjennomføres en kartlegging av fundamenteringsforhold og tilstand for boliger og installasjoner over trassen før byggestart. I utgangspunktet setts høyeste tillatte rystelser på overflaten over tunnelen satt til 30 mm/s (NS :2012), men dette kravet må revurderes etter kartlegging av fundamenteringsforhold og tilstand bygningsmassen i området. Det vil trolig bli satt begrensninger mot sprenging på nattestid. For kontroll og dokumentasjon av rystelser under driving av tunnelen monteres rystelsesmålere på utvalgte boliger/installasjoner. Ved eventuelle overstigende målinger må sprengingen tilpasses. Store deler av planlegges tett opptil (ned mot ca. 20 m) eksisterende Kolltveittunnelen. Denne skal være i ordinær drift under anleggsarbeidet og det må stilles strenge krav mht. rystelser samtidig som det må påregnes at trafikken i eksisterende tunnel stanses i forbindelse med sprengning av midtre deler av tunnelen. Grenser i henhold til NS :2012 for berganlegg med Q>4 variere mellom mm/s. Stedvis står eksisterende tunnel uten sikring og ofte bare med et tynt lag sprøytebetong (10-15 mm) og det legges til grunn en grense for rystelser på 15 mm/s i denne omgangen. Det bør utføres en befaring i eksisterende Kolltveittunnel med vurdering av berget og sikringsomfang med tanke på rystelser, og rystelsesverdien revurderes. 10 HYDROGEOLOGI, INFLUENSOMRÅDE OG INNLEKKASJEKRAV Erfaringstall når det gjelder grunnvannssenking er at det ikke er observert endringer i avstander over m fra tunneler (Karlsrud m. flere, 2003). Influensområde for er satt til 200 m fra tunnelanlegget. Vegetasjon og jordsmonn over berget (inkludert bakkemyrer) er av liten mektighet og opplever trolig betydelig endringer i vanntilgang gjennom året i dagens situasjon. Samtidig er nedbørstilgangen i området god med en typisk årsnedbør på omkring 2000 mm/år. Det forventes ingen betydelige konsekvenser for vegetasjon og landskap ved en eventuell senkning av grunnvannsnivået. De to registrerte grunnvannsbrønnene ligger mindre enn 150 m fra planlagt tunneltrasé og kan bli påvirket ved senkninga av grunnvannstand ved noe redusert tilsig. Mellom planlagt trasé og den sørlige brønnen går dagens Kolltveittunnel. Forholdsvis stor avstand (brønn i sør) samt plassering med uttak betydelig under tunnelnivå (brønn i nord) gjør at påvirkning av grunnvannsbrønner vurderes som liten. Det er ikke utført detaljkartlegging av private brønner. Det kommunale vannselskapet «Fjellvar» opplyser at de fleste boligene i området er tilknyttet offentlig vann, men det kan ikke utelukkes at enkelte private brønner eksisterer (Stig Haganes i «Fjellvar», pers. medd. 2015). Det er ikke gjort detaljkartlegging av fundamenteringsforhold av bygninger og installasjoner i området, men det antas at disse i hovedsak er fundamentert direkte på berg eller på fast fylling over berg. Det vurderes som lite sannsynlig at det vil bli setninger i bygningsmassen som et resultat av grunnvannsenkning. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 30

31 planlegges med fall og innlekket vann i tunnelen vil drenere mot Bildøystraumen. Det er krav til rensing av tunnelvann og innlekkasjen bør derfor begrenses. Traseen langs vurderes som å være lite/middels sårbar for konsekvenser av drenering av grunnvann. Innlekkasjekravet settes i denne planfasen til 20 ltr/min per 100m tunnel, dvs. 10 ltr/min per 100m for hvert av de to løpene. Det vil trolig være nødvendig med behovsprøvd injisering av tunnelen for å oppnå tilstrekkelig tetting. Dette må vurderes under driving av tunnelen ved blant annet ved bruk av sonderboringer. 11 SIKRINGSKLASSER, SIKRINGSMENGDER OG INJEKSJON 11.1 SIKRINGSKLASSER Statens vegvesens Håndbok 500 viser sammenhengen mellom bergmassekvalitet og ulike sikringsklasser (Tabell 5). Tabell 5: Sammenhengen mellom bergmasseklasser (Q-systemet) og sikringsklasser permanent sikring. Fra SVV håndbok 500 Tabell 7.1. I Tabell 6 er fordelingen av bergmasseklasser, sikringsklasser i henhold til geologisk kartlegging på overflaten (Vedlegg 2 og 3). I tillegg kommer sikring i forbindelse med forskjæringer og påhugg. Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 31

32 Geologiske informasjon indikerer at traseen krysser 12 svakhetssoner (vedlegg 2 og 3). Dårligste bergforhold (klasse F) forventes i svakhetssonen ved pel 1560, som trolig tilsvarer et problemområde i dagens Kolltveittunnel. Tabell 6. Estimert fordeling av bergmasseklasser, sikringsklasser og bergsikring for i henhold til kartlegging på overflaten (vedlegg 2 og 3). Lengde er oppgitt som andel av totallengde for begge løpene av tunnelen (1885m) fordelt på henholdsvis 955 m og 930 m i nordre og søndre løp. Q-verdi BMK SK Sikringsmetode Sikringsmengde per lm tunnel Antatt lengde i begge løpene (m) Antatt fordeling (%) 4-10 C II - Systematisk bolting (c/c 2 m), endeforankrete, forspente, gyste, 3m Ø20mm - Sprøytebetong B35 E700, tykkelse 80 mm, sprøytes ned til såle 5 rad. bolter 2,4 m 3 betong % 1-4 D III 0,1-1 E IV 1 0,01-0,1 F V - Systematisk bolting (c/c 1,5 m), endeforankrete, endeforankrete som gyses i ettertid, eller gyste, 3m Ø20mm - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse 100 mm eller mer. - Forbolting ved Q < 0,2, ø25 mm, maks. c/c 300 mm, 6m - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse 150 mm. - Systematisk bolting, c/c 1,5 m, gyste - Armerte sprøytebetongbuer ved Q < 0,2, buedimensjon E30/6 ø20 mm, c/c 2 3 m, buene boltes systematisk, c. 1,5 m, lengde 3 4 m. (2) - Sålestøp vurderes - Forbolting, c/c mm, ø32mm eller stag (selvborende). 6m - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse mm. - Systematisk bolting, c/c 1,0 1,5m, gyste. - Armerte sprøytebetongbuer, buedimensjon D60/6+4, ø20mm, c/c 1,5 2m, buene boltes systematisk, c. 1,0 m, lengde 3 6m - Armert sålestøp, pilhøyde min. 10 % av tunnelbredden. 8 rad. bolter 3 m 3 betong 8 forbolter 1 13 radiale bolter 5,5 m 3 betong 25 forbolter 14 rad. bolter 13 m % % 40 2% 1 For sikringsklasse IV er det antatt at 10% av bergmassen med bergmasseklasse E er med Q<0,2 som bør sikres med forbolter, armerte sprøytebetongbuer og sålestøp SIKRINGSMENGDER Sikringsmengder er basert på fordelingen av sikringsklasser (Tabell 6) og er beregnet for begge løpene av (Tabell 7). Det estimerte boltebehovet gir et gjennomsnitt på 7,5 Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 32

33 bolter per løpemeter tunnel. For sikringsklasse IV er det antatt behov for armerte forbolting, sprøytebetongbuer og sålestøp i 10% av lengden. Tabell 7. Estimerte sikringsmengder for begge løp i. Sikringstype Dimensjon/enhet Mengde Radiale bolter 3m 3mx20mm 5775 stk. Radiale bolter 4m 4mx20mm 7920 stk. Radiale bolter 5m 5mx20mm 560 stk. Forbolter 6mx32mm 1384 stk. Sprøytebetong B35 E m 3 Sprøytebetong B35 E m 3 Sikringsbuer Enkle/doble 34 stk. Sålestøp 88 m 11.3 INJEKSJON Innlekkasje vil i hovedsakelig komme ved tett oppsprukket berg og forekomme i størst grad i svakhetssoner. Det anses som tilstrekkelig med behovsprøvd tetting av ved injeksjon. Dette må endelig vurderes under driving av tunnelen ved blant annet ved bruk av sonderboringer. Det er anslått to typer tetting: Moderat tetting med enkel injeksjonsskjerm hver 3. salve. Dette nivået er benyttet ved mindre svakhetssoner og/eller steder med liten overdekning. Dette estimeres til å være nødvendig for om lag 29% av lengden av. Omfattende tetting med enkel injeksjonsskjerm hver 2. salve. Dette nivået er benyttet med mer markerte svakhetssoner og eller ved markerte vannkilder på overflaten. Dette estimeres til å være nødvendig for om lag 14% av lengden av. For de resterende 57 % av tunnelen anslås det at det ikke er behov for noen form for tetting. 12 BERGPRØVER Motstand mot knusning og motstand mot slitasje er testet vha. henholdsvis Los Angeles (LA) og Micro Deval (MDA) på prøver fra 6 utvalgte, antatt representative lokaliteter langs hele planområdet (Figur 2). Hensikten med dette er å få en indikasjon på bergmassekvalitet og mulig bruksområde for sprengte masser. Testresultatene er oppsummert i Tabell 8 og laboratorierapport er vedlagt i Vedlegg 6. Samtlige prøver faller innenfor verdier som er brukbare for bærelag/øvre forsterkningslag, og faller innenfor verdier brukbare i veidekker med ÅDT over (Statens vegvesen 2014, HB N200) Geologisk rapport for reguleringsplan for nytt Sotrasamband (Rv555) 33