Statens vegvesen. Ev 39, Byrkjelo - Grodås. Tunnelpåhogg på vestsida av Votedalen nær Bergheimsvatnet

Transkript

1 Statens vegvesen Notat Til: Frå: Kopi: Planseksjonen v/ Ellen Slinde Geo- og skredseksjonen v/arnstein Ommedal Stein Olav Njøs Sakshandsamar/innvalsnr: Arnstein Ommedal Oppdrag: Vurdering av påhogg ved Bergheimsvatnet Dok. nr. i Mime: Oppdragsgivar: Planseksjonen Dato: Planfase: Kommunedelplan Arkivkode: 46 Rapportnummer: Kommune: Gloppen Vegnr.: Ev 39 HP: Km: UTM 32 ref.: 32V UTM EUREF 89 Geoteknisk kategori: Utarbeida av: Arnstein Ommedal Kontrollert av: Ingrid Hynne Ev 39, Byrkjelo - Grodås. Tunnelpåhogg på vestsida av Votedalen nær Bergheimsvatnet Innleiing I samband med planlegging av ny E39 frå Byrkjelo til Grodås vert det utgreia tunnel på vestsida av Bergheimsvatnet ved den nordre enden av Votedalen. Det sørlegaste tunnelpåhogget er teikna ved demninga til kraftverket ved Gåsemyr. Ei vurdering av påhogget vart tinga av Geo- og skredseksjonen. Grunnlaget for dei følgjande vurderingane er: Synfaring i felt. November 215 og februar 216. Synfaringane vart utført av Tore H. Medgard og Arnstein Ommedal ved Geo- og skredseksjonen. Kartmateriale frå kartverket Risikoakseptkriteriet for skred mot veg, som gir eit maksimalt årleg skredsannsyn på 1/1. Steinsprangsimuleringar utført i RocFall 5. frå RocScience Alfa-beta-modellering etter modell utvikla hjå NGI, sjå Figur 6 Observasjonar Området påhogget er teikna inn i er ein rygg i terrenget på vestsida av elva (Figur 1). Linja vil passere ikkje så langt unna demninga som er bygd i samband med småkraftverket som ligg i dalen (Figur 2). Ryggen har lite vegetasjon nedst og dette ser ut som ei beiteområde. I bakkant av området som vert vurdert som påhogg er fjellsida relativt bratt og det vart observert fleire skrentar oppover mot toppen, sjå oversiktskart i Figur 7. Ovanfor beiteområdet står det skog beståande av små-or. Skogen er nokså tynn med avstand 2 5 meter mellom trea. Vegetasjonen her ser ut til å vere noko yngre her enn kva som er tilfelle sørover og nordover. Postadresse Telefon: 23 Kontoradresse Fakturaadresse Statens vegvesen Telefaks: Askedalen 4 Statens vegvesen Region vest firmapost-vest@vegvesen.no 6863 LEIKANGER Regnskap Askedalen 4 Båtsfjordveien Leikanger Org.nr: VADSØ Telefon: Telefaks:

2 Bergoverdekning og tunnel På sjølve ryggen linja er teikna inn i er det ikkje observert fjellblotningar, og basert på observasjonar i felt vert det vurdert som sannsynleg at ryggen er danna av skredmassar. Dette stemmer overeins med lausmassekartet i området. Her vert området skildra som dekka av «tjukt lag med skredmassar» som stammar frå steinsprang- og steinskredaktivitet. Det vart observert ei mogeleg fjellblotning ved demningen, sjå Figur 3. Her vart det truleg fjerna ein del massar i samband med bygging av demningen slik at berget kom fram. Det kan likevel ikkje utelukkast at dette er ei stor blokk. Ifølgje den digitale terrengmodellen ligg den mogelege blottinga på kote 156. Toppen av kollen ligg om lag på kote 17. På grunnlag av manglande fjellblottingar og at ryggen truleg er ei oppsamling med skredmassar frå vifta i bakkant kan ein vente seg stor avstand til fjell her. Det er ikkje truleg at ein finn påhogg i fjell der påhogget er teikna per i dag. Det er viktig å merke seg at det låg eit tynt lag med snø i området då det vart synfart for dette påhogget og at små fjellblotningar kan ha vorte skjult av dette. Når det er sagt, støttar lausmassekarta til NGU observasjonane og vurderingane som vart gjort her. Dersom ein ikkje finn fjell i kollen der påhogget er teikna vil ein måtte flytte lausmassar og nærme seg fjellsida. Dette vil medføre at ein beveger seg inn i gradvis meir skredfarleg terreng, sjå avsnitta om skredfare. For å unngå skredfaren kan ein utgreie lausmassetunnel fram til ein kjem inn i fjell, men det er knytta uvisse til kva massar ein skal drive tunnelen i og det kan truleg verte ei særs kostbar løysing. Skal det byggast konvensjonell tunnel, må det gjerast grunnundersøkingar iform av seismikk i første omgang og mogeleg grunnboringar. Etter at ein kjem inn i fjell i området er det mogeleg at ein vil støte på svake soner eller soner med tettare oppsprekking. Utifrå fjellsida og kartstudiar ser ein strukturar som har strøk på om lag N Ø og fall mellom grader. Dei første 3 metrane vil tunnelen ha om lag same strøkretning som desse strukturane. Det kan tenkast at strukturar parallelle med dei ein ser i fjellsida kan skjære tunneltraseen over lengre avstandar, noko som kan medføre auka sikringsmengder i dette området. Snøskredfare Litt nord for påhoggsområdet kjem det eit gjel ned fjellsida. På kartet vert dette gjelet kalla Heiagjølet. I midten av februar 216 var det komme eit snøskred ned gjølet som stoppa eit stykke nede på vifta, sjå Figur 4. Skredet kan karakteriserast som relativt lite, men det er verdt å merke seg at det har vore lite snø i området denne vinteren. Figur 5 syner øvre del av Heiagjølet. Det ser ut til at det kan samle seg snø i gjelet som ligg i le for vestlege vindretningar, som ofte fører med seg ein del nedbør. Gjelet har ein god del fjellnabbar som stikk opp og gir ei nokså ru overflate. Det er vanskeleg å sei kvar skred startar frå i dette gjelet, men det har samla seg ein del snø i toppen som ligg om lag ved kote 15. Vindtransportert snø vil òg i stor grad legge seg i toppen av gjelet. Det vurderast som truleg at skredet startar frå toppen av Heiagjølet.

3 Når det kjem til utløpsdistansen for skredet vart det observert at skogen på skredvifta er noko meir småvaksen enn skogen rundt. Dette kan tyde på ei større skredhending for 1 2 år sidan. Modellering med alfa-beta modellen til NGI gir utløp heilt ned til elva. Det er viktig å merke seg at slike hendingar er sjeldne, med sannsyn mellom 1/1 og 1/3. Skredvifta i seg sjølv tydar på massetransport ned gjelet. Denne vifta stammar truleg frå steinsprang og steinskred, men det kan også tenkast at flaum- eller sørpeskred kan ha bidrege. Det vurderast slik at det må etablerast volltiltak over påhogget og vegen på vestsida av Gåsemyrfossen for å oppfylle risikoakseptkriteriet for ny E16. Dersom påhogget må flyttast vestover grunna manglande overdekning, vert situasjonen verre og vollen må trekkast forbi påhogget og vil få ei lengd mellom 1 og 15 meter avhengig av lausmassetjukkleiken. Steinsprangfare Fjellsida over påhogget har fleire steile skrentar med stadvis ferske losneflater. Området mellom fjellsida og påhogget er delvis dekka med ur, som ser ut til å stamme frå steinsprang. Det vart ikkje observert ferske blokker i dette området, men det vart stadvis observert skader på trea i området. Dette tyder på at det har gått mindre steinsprang her i nyare tid. Ura under skrentane tyder også på hyppig steinsprangaktivitet frå skrentane over påhogget. Massane som ligg i ura vil gi ei viss demping av nye steinsprang. Denne ura ligg heilt ned til det føreslåtte påhogget, sjå Figur 2. Her finn ein både store og små steinsprangblokker. Det er gjort steinsprangsimuleringar med RocFall 5.. I denne analysen vart storleiken til blokkene variert utifrå observasjonar gjort i ura. I tillegg vart starthastigheita til blokken justert for å simulere fall frå skrentar opp til 1 meter. Blokkene vart simulert losna frå fleire skrentar, samt heilt frå toppen. Blokkene med lengst utløp i simuleringane stoggar i nedkant av ura, om lag der påhogget er teikna. Steinsprang som når heilt ned til påhogget vil ha låg energi og fart og truleg komme rullande. Dette vil i utgangspunktet kunne stoggast med mindre tiltak som til dømes fanggjerder, men nokre av blokkene som vart observert nede ved elva er så store at fanggjerder truleg ikkje vil vere tilstrekkeleg. Då vert det naudsynt med volltiltak som dekkar påhoggsområdet og veglinja heilt ned til elva. Lengda til vollen vil avhenge av kor ein kjem inn i tunnel og bør kombinerast med voll mot snøskred. Oppsummering Basert på synfaringar i området er det stor uvisse knytt til bergoverdekninga til eit eventuelt påhogg ved Gåsemyrfossen. Det vart ikkje observert fjellblotningar utanom i sjølve elva. Massane som ligg i ein kolle/rygg der påhogget er teikna framstår som skredavsetningar frå steinskred, noko som vert støtta av lausmassekartet til NGU. Truleg ligg det eit tjukt lag med lausmassar her, noko som vil tvinge påhogget ein del nærare fjellsida. Det vart observert store strukturar i fjellsida over påhogget som føl mellom anna Heiagjelet. Nokre av desse strukturane vert tolka til å ha om lag same strøk som første del av tunnelen, utan at andre karakteristikkar er studert. Med omsyn på mogeleg låg overdekning i denne delen av tunnelen kan det tenkast at svake soner eller sprekkesoner som kjem ned parallelt med tunnelaksen vil føre til ei markant auke i sikringsmengdene her. Påhoggsområdet er òg utsett for steinsprang- og snøskredfare. Skred som følgjer Heiagjølet vurderast å kunne nå påhogget og sikring mot snøskred må såleis reknast med. I tillegg vil

4 steinsprang og steinskred frå dei bratte hamrane over påhogget kunne nå heilt ned til elva. Det vurderast til at ein må ha voll som dekkar påhogget og all veg i dagen på vestsida av elva for å oppfylle risikoakseptkriteria. Grunna uvisse knytt til overdekninga og skredfaren for påhogget vert dette påhogget ikkje tilrådd med noverande kjennskap til området. Med omfattande volltiltak vil ein kunne handtere skredfaren, men dette vil avhenge av kor langt inn ein må gå for å komme i tunnel. Dess nærare ein kjem fjellsida generelt og Heiagjølet spesielt, dess større vert skredfaren. Stabiliteten til eit eventuelt volfundament er heller ikkje vurdert, noko som vidare aukar uvissa. Den manglande overdekninga kan mogelegvis handterast med lausmassetunnel, men dette må utgreiast nærare for å kunne seie noko om gjennomførbarheita til eit slikt tiltak.

5 Figur 1: Ryggen som påhogget er teikna inn i Figur 2: Påhogget sett frå demninga til kraftverket

6 Figur 4: Snøskred i Heiagjølet. Bilde teke februar 216. Figur 3: Truleg bergblotning ved demninga til kraftverket

7 Figur 5: Øvre del av Heiagjølet Figur 6: Alfa-beta-modellen til NGI

8 Figur 7: Oversiktskart

9 ROCFALL 5.11 Page 1 of 4 RocFall Analysis Information Project Summary File Name File Version Date Created Steinsprang_Gåsemyrfossen , 11:49:46 Project Settings General Settings: Engine Units Rock Throw Mode Lump Mass Metric (m, kg, kj) Number of rocks controlled by seeder Engine Conditions: Friction Angle Consider Angular Velocity Maximum time per rock Maximum steps per rock Normal velocity cutoff Stopped velocity cutoff Maximum timestep Use friction angle from material editor Yes 5s 1.1m/s.1m/s.1s Random Number Generation: Sampling Method Random Seed Monte-Carlo Pseudo-random seed: Slope Geometry Steinsprang_Gеsemyrfossen.fal , 11:49:46 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novapdf printer (

10 ROCFALL 5.11 Page 2 of 4 Vertex X Y X Y Slope Material Assignment Material Bedrock Outcrops Grunnfjell og blokkområder Ur med vegetasjon Test Material Uniform From Vertex To Vertex Material Properties Test Material Uniform "Test Material Uniform" Properties Mean Distribution Normal Restitution.35 Tangential Restitution.85 Friction Angle ( ) 3 Slope Roughness ( ) Steinsprang_Gеsemyrfossen.fal , 11:49:46 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novapdf printer (

11 ROCFALL 5.11 Page 3 of 4 Bedrock Outcrops "Bedrock Outcrops" Properties Mean Distribution Normal Restitution.35 Normal Tangential Restitution.85 Normal Friction Angle ( ) 3 Slope Roughness ( ) Grunnfjell og blokkområder "Grunnfjell og blokkområder" Properties Mean Distribution Normal Restitution.35 Tangential Restitution.85 Friction Angle ( ) 3 Slope Roughness ( ) Ur med vegetasjon "Ur med vegetasjon" Properties Mean Distribution Normal Restitution.32 Tangential Restitution.8 Friction Angle ( ) 3 Slope Roughness ( ) Seeders Topp Seeder Properties Name Location Rocks to Throw Number of Rocks Rock Types Topp ( , ) 1 Overall Default Rock (Sphere) Initial Conditions Horizontal Velocity (m/s) Vertical Velocity (m/s) Rotational Velocity ( /s) Initial Rotation ( /s) Mean 7 Distribution Normal Uniform Seeder 1 Steinsprang_Gеsemyrfossen.fal , 11:49:46 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novapdf printer (

12 ROCFALL 5.11 Page 4 of 4 Seeder Properties Name Location Rocks to Throw Number of Rocks Rock Types Seeder 1 ( , ) 1 Overall Default Rock (Sphere) Initial Conditions Horizontal Velocity (m/s) Vertical Velocity (m/s) Rotational Velocity ( /s) Initial Rotation ( /s) Mean Distribution Uniform 36 Rock Types Default Rock (Sphere) Properties Name Color Default Rock (Sphere) Mass (kg) Density (kg/m 3 ) Mean 12 3 Distribution Normal Steinsprang_Gеsemyrfossen.fal , 11:49:46 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novapdf printer (

13 Project Analysis Description Drawn By Company ROCFALL 5.11 Date , 11:49:46 File Name Steinsprang_Gеsemyrfossen.fal5 You created this PDF from an application that is not licensed to print to novapdf printer (