Oppdragsgiver Statens vegvesen, region nord Rapporttype Ingeniørgeologisk rapport 2011-05-13 HOVEDETTERSYN TUNNELER 2010 FV 211-1 BJØRGA TUNNEL I SØRREISA KOMMUNE BERG OG BERGSIKRING
BERG OG BERGSIKRING 3 (17) FV 211-1 BJØRGA TUNNEL I SØRREISA KOMMUNE BERG OG BERGSIKRING Oppdragsnr.: 6100618E. Oppdragsnavn: Hovedettersyn 2010 Dokument nr.: G-rap-001 Bjørga Filnavn: G-rap-001 Bjørga.doc Revisjon Dato 2011-05-13 Utarbeidet av Marielle Øyvik Silje Wiik Kontrollert av Godkjent av Beskrivelse Fredrik Johannessen Fredrik Johannessen Berg og bergsikring tunnel, Hovedettersyn 2010 Revisjonsoversikt Revisjon Dato Revisjonen gjelder Rambøll Mellomila 79 P.b. 9420 Sluppen NO-7493 TRONDHEIM T +47 73 84 10 00 F +47 73 84 10 60 www.ramboll.no
4 (17) BERG OG BERGSIKRING INNHOLD 1. INNLEDNING... 5 2. GEOLOGI OG SIKRING... 5 3. HISTORIKK... 6 4. HOVEDETTERSYN... 6 5. PÅHUGGET I VEST... 8 6. KONKLUSJON... 9 TABELLOVERSIKT Tabell 1: Oversikt over sikring VEDLEGG 7 sider foto Kart over tunneltrase 2 sider tegnforklaring Kartleggingsskjema Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
BERG OG BERGSIKRING 5 (17) 1. INNLEDNING På oppdrag fra Statens vegvesen, Region nord v/ Geo- og laboratorieseksjonen er det gjennomført hovedettersyn av Bjørga tunnel, Fv 211-1 med henblikk på berg og bergsikring. Vann- og frostsikring er også inspisert. Silje Wiik og Marielle Øyvik fra Rambøll Norge gjennomførte hovedettersynet på vegne av Statens vegvesen den 21. til 23. september 2010. Mesta AS stilte med sjåfør og hjullaster, samt en representant som stengte tunnelen. Han var også med opp i korga. Oppdragsleder for hovedettersynet er Anders Aal i Statens vegvesen. Det ble gjort en egen befaring 4. november for å se på påhugget i vest. Befaringen ble gjort av Fredrik Johannessen og Marielle Øyvik. Brannvesenet stilte med kranbil og fra Statens vegvesen stilte Viktor Bergvoll. Resultatet fra befaringen blir omtalt i kapittel 5 i denne rapporten. Tunnelen var vasket og merket før inspeksjon. Det var merket av hver 50-ende meter i kjørebanen. Avstanden på 50 meter gjør at kartleggingen kan være litt upresis i forhold til oppmerkete bolter og lignende merker i tunnelen. Oppmerkingen følger kilometreringen og 0 starter på 5600, som er cirka 20 meter inn i tunnelportalen i øst. Bolter, bomme partier og anbefalt rensk er merket med hvit spray under denne inspeksjonen. Det er brukt rød merkespray under en inspeksjon gjort tidligere. Disse merknadene og anbefalingene er ikke utført. Tunnelen ble åpnet i 1984 og er 1180 m lang. Vi har fått opplyst at tunnelen er 3 m bred og 4,2 m høy. Tunnelen er sannsynligvis bredere enn 3 m, da den lokale bussen kunne passere hjullasteren med knapp margin. ÅDT er oppgitt til å være 400. Oppgitte ÅDT kan virke noe lavt. Avstanden mellom Dyrøy og Sørreisa er kortere langs Fv 211 enn langs Fv 84. Dette gjør at Fv 211 er en gjennomfartsåre mellom Sørreisa og Dyrøy. 2. GEOLOGI OG SIKRING Tunnelen er drevet gjennom en glimmerrik gneis. Det er magnetkis i ansamlinger på ca 2-3 cm. I kontakt med vann og luft brytes magnetkis ned og det dannes en svovelsyrling som gjør miljøet i tunnelen aggressivt. Berget i de første 500 600 meterne østlige enden av tunnelen er oppsprukket og bærer preg av å være dagsonefjell. Her kommer også frost til og påvirker stabiliteten negativt. Det er mye løst berg i veggene. Det er stedvis mulig å se bak PE-skummet i hengen. Her er det observert løse blokker og nedfall på PE-skum (se nedenfor). Fra ca 600 og ut tunnelen mot vest er berget generelt lite oppsprukket. Foliasjonen er subhorisontal. Svakhetssonene er nær vertikale og har varierende orientering i forhold til tunnelen, på grunn av tunnelens kurvatur. Tunnelen er sikret med galvaniserte bolter og trekantskiver som er i relativt god stand. Generelt sett er fjellet av god kvalitet og blokksikring er tilstrekkelig. Det opptrer noen svakhetssoner som er sikret med nett og bolter. Fra ca pel 575 og til 1000 er det sikret med 0 5 bolter på salven, med unntak av enkelte svakhetssoner med tettere bolting og nett (se kartleggingsskjemaet). Stedvis er det sikret med fjellbånd. Enkelte steder i tunnelen har det vært utfall. Det er observert fjellbånd som henger i løse luften og disse har ingen sikringsverdi. Det er ikke benyttet sprøytebetong i tunnelen. Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
6-(17) BERG OG BERGSIKRING Det er montert opp PE-skum på 540 m av tunnelen, stort sett i tunnelens østlige del. Dette er ikke brannsikret. PE-skummet dekker for det meste hengen, mens veggene står åpne. Dette fungerer mer som en paraply over vegbanen, mens frosten kommer over hele profilet. Mestas representant informerte om omfattende isdannelse de første 400-500 meterne i den østlige delen av tunnelen. PE-skum er festet med svart kamstål og dette var trolig opprinnelig ø12, men er rustet ned til ø5-6. Stedvis er PE-skum montert opp med stigerband og disse er i god stand, med unntak av påkjørselsskader. Det ligger stedvis store mengder stein på PE-skummet, som fører til at PE-skummet ligger helt ned på EX-kabelen enkelte steder. Det mangler møteplasser i tunnelen. Det er generelt mange påkjørselskader på PE-skum og enkelte bolter. Påhugget i vest er ikke sikret med en portalstøp. Det henger to meget store blokker over tunnelen. Se kapittel 5 for beskrivelse av problemstillingen og anbefalt tiltak for sikring. 3. HISTORIKK Det er ikke mottatt bakgrunnsmateriale fra Bjørga tunnelen. Ingen rapport om når tunnelen ble rensket sist er mottatt. Mestas representant kan opplyse at det ofte ble utført manuell rensk i tunnelen sent på året, hvert år. Det ble også opplyst om mye frostproblematikk, spesielt i den østlige delen av tunnelen. Ingen informasjon om nedfall i tunnelen er mottatt. 4. HOVEDETTERSYN Nedenfor følger resultatet av hovedettersynet i FV211-1 Bjørga tunnel. Anbefalte tiltak er gitt etter nummereringen oppmerket i tunnelen. Kartlegging av eksisterende sikring og anbefalte tiltak er vist i vedlagte kartleggingsskjema. Kartleggingsskjema er også oversendt som en dwgfil. Generelt anbefales 3 m lange fullt innstøpte bolter Ø20 med 200 mm sfærisk underlagsplate. Stedvis anbefales det 4 m lange bolter og der er dette presisert. Boltene bør tilfredsstille dagens krav med dobbel beskyttelseslag. Berg- og bergsikring: I: Gjelder fra kuldeport til pel 505. Dette ble også rapportert umiddelbart etter hovedettersynet høsten 2010 på grunn av korttidsstabilitet. Løse blokker ligger på PEskum i tillegg til mye løst berg i veggene. Vi anbefaler å ta ned alt PE-skum og foreta rensk, både maskinell og manuell. Videre må området sikres på nytt. Vi anser behovet for å være 8 cm sprøytebetong, hovedsakelig i heng og systembolting 2 x 2m med 2,4 3 meter lange bolter. Vi har ikke kunnet inspisere bak PE-skum, og har basert vurderingen ut fra tilstanden på veggene. Det endelige sikringsbehovet bør vurderes på nytt etter at PEskum er fjernet. Det bør monteres opp ny vann- og frostsikring helt ned i grøften. Den omfattende frostproblematikken er meget uheldig for stabiliteten. Vann- og frostsikringen må brannsikres. Det opptrer flere spir i dette partiet og det er gunstig å tilpasse bolteplasseringen slik at boltene monteres på kantene av spirene. Om spirene er høye, bør boltene forlenges til minimum 4 m. Det bør også gjøres en vurdering på om der er behov for montere boltene Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
BERG OG BERGSIKRING 7 (17) på kanten av spirene tettere (ca c/c 1,5). Bergkvaliteten og høyden på spiret er bestemmende for tettheten på boltene på kanten av spirene. Det er merket av for bolter i høyre vegg, men disse er det ikke behov for å sette. II: Det er merket av for spredt bolting i tunnelen. Nedenfor vil områder med tettere bolter og/eventuelt systembolting bli beskrevet under egne punkter. III: Det er registrert 14 spir, se kartleggingsskjema. Det kan være flere spir som er skjult bak PE-skum. Vi anbefaler at kantene på spirene sikres med bolt. Lengden på boltene kan variere i forhold til høyden på spirene. Vi anbefaler uansett at boltene er minimum 4 m. Partier der sprøytebetong er anbefalt i tillegg er markert på kartleggingsskjemaet. IV: Pel 510 540: Nisje på høyre side: Nisjen er svært lav. Det er kun plass til lave personbiler. Det er merket av for bolter både i rødt og i hvit. Disse bør settes. Det bør vurderes om nisjen bør strosses. Det er også merket av for bolter i venstre vegg og i heng som bør settes. V: Pel 590 640: Det er merket av rasfare på venstre vegg ved en tidligere inspeksjon av tunnelen. Det er ikke utført sikring av dette. Det opptrer flere leirslepper som er orientert nær parallelt med tunnelen og et fall på ca 70 grader mot sør. Dette gjør at det er en fare for at vegg og vederlag kan rase ut. Vi anbefaler at det systemboltes i vegg og til midt heng for hele partiet. Det er viktig med en god vinkel på boltene. Videre anbefaler vi at det sikres med 8 cm sprøytebetong fra venstre såle til høyre vederlag. VI: Pel 680 735: Her er berget småfallent. I tillegg er det et spir med nett fra pel 720 735. Det anbefales å sprøyte 8 cm betong i hele profilet. I tillegg anbefales det å ta ned nettet før sprøytebetong påføres og sikre kantene av spiret med 4 m fullt innstøpte bolter og kryssbolting i spiret med samme type bolt. VII: Pel 903 920: Småfallent berg. Bør sikres med 8 cm med sprøytebetong. VIII: Pel 982 990: Stein på nett. Nett bør fjernes og partiet sikres med 8 cm sprøytebetong og 4 m bolter på kanten av spiret. I tillegg bør det sikres med bolter inne i spiret. IX: Pel 1100 til påhugg i vest: Det er merket av for 116 bolter. Alle skal settes. For de ytterste 10 meterne anbefales det å sette 4 m lange bolter i vederlagene. Videre bør det påføres 8 cm sprøytebetong fra pel 1130 og ut til påhugget. Vann- og frostsikring: Generelt finnes ikke frostsikring, kun vannsikring. PE-skum finnes kun i hengen og er montert helt åpent. Den fungerer mer som en paraply enn vann- og frostsikring. Det er observert flere påkjørselsskader, der PE-skum og/eller innfestingsjernene er skadet. PE-skum er festet med svart kamstål og dette er trolig opprinnelig Ø12, men er rustet ned til Ø5-6. Stedvis er PE-skum montert opp med stigerband og disse er i god stand, med unntak av påkjørselsskader. X: Pel 540 572: Rustent svartstål som holder oppe PE-skum. På grunn av at jernene som holder oppe PE-skummet er blitt svært tynne, bør nye stigerband monteres. Aller helst bør PE-skum fornyes, da det renner vann ned fra kantene av eksisterende PE-skum. XI: Pel 923 940: Vannlekkasje langs kanten av eksisterende PE-skum. Nytt PE-skum bør vurderes. XII: Det er generelt mange påkjørselsskader og alle er ikke kartlagt på kartleggingsskjemaet. Det bør vurderes om alle skadene bør utbedres. Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
8-(17) BERG OG BERGSIKRING Oppsummert forslag til tiltak: Sikring (ikke summert pga stort omfang) Korttid, Høsten 2010 Langtid, innen 2 år Bolt Pkt: I Pkt: I, II, III, IV, V, VI, VIII og IX Sprøytebetong Pkt: I Pkt: I, III, V, VI, VII, VIII, IX Reperasjon av PE_skum Ny vann- og frostsikring Pkt: XII Pkt: I, X, XI 5. PÅHUGGET I VEST Påhugget i vest er sikret med 47 gyste varmforsinkete bolter. Dimensjonen er ukjent, men trolig ikke mer enn ø22. Lengden er også ukjent, men det er opplyst av Viktor Bergvoll at boltene ble montert på 80-tallet og at det ble boret med knemater. Han opplyst også at det den gang var vanskelig å få boret den bestilte lengden. Det er rimelig å anta at boltene er 6 meter. Det har ikke vært mulig å få en bekreftelse på dette. Under befaringen i november ble det observert is på påhuggsflaten. Tunnelen er ikke sikret med en tunnelportal i vest. Her henger det to store blokker over tunnelen (se bilde 7 og 8). Blokken som henger nærmest sjøen (omtalt som venstre blokk) er ca 3 til 4 meter dyp, ca 4 meter bred og ca 12 meter høy. Dette gir et volum på ca 144 m 3 og en vekt på nesten 400 tonn. Blokken til høyre er en trekant med høyde 7 meter, bredde 5 meter og dybden er 5 m på det meste. Volumet er beregnet til å være ca 70 m 3 og en vekt på ca 190 tonn. Blokken til venstre har et overheng på flere meter. Over disse blokkene forekommer et parti som er ustabilt (se bilde 7). Sleppene i bakkant av blokkene er vannførende og frostsprengning bidrar til ustabilitet. All beskrivelse av bolten nedenfor er fullt innstøpte bolter med dobbel korrosjonsbeskyttelse. I dagens situasjon er blokkene låst fast i vederlagene på begge sider av tunnelen. Vederlagene er derfor viktige for stabiliteten og her bør det boltes med minimum 4 m Ø25 fullt innstøpte bolter (se bilde 11 og 12). I tillegg må bolter som allerede er merket av inne i tunnelen settes. Den venstre blokken bør sikres med minimum 20 Ø32 mm bolt som går minimum 2 meter inn i godt fjell og at flest av boltene plasseres i nedre del av blokken. Den høyre blokken bør sikres med 10 Ø32 mm bolt som går minimum 2 meter inn i godt fjell. Denne blokken har et overheng og det er viktig at hele blokken boltes. Videre er det viktig at en er sikker på at det er boret innenfor alle slepper, da det opptrer flere parallelle slepper. På bilde 8 er det oppgitt orienterende lengder på boltene. Vi anbefaler at det monteres opp to sett målebolter og at de plasseres som vist på bilde 8, 9 og 10. Måleboltene bør monteres opp før arbeidet med sikring starter for å vite om boring av boltehull gjør at blokkene beveges. Om ikke det skulle være budsjett som dekke sikringen, anbefaler vi at arbeidet gjøres i rekkefølgen nedenfor. 1. Sikre vederlagene/hjørnene av tunnelen. 2. Sikre øverste del over påhugget. 3. Sikre høyre blokk. 4. Montere målebolter. Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
BERG OG BERGSIKRING 9 (17) 6. KONKLUSJON Bjørgatunnelen er trang og strossing for møteplasser bør vurderes. Lange partier midt i tunnelen er i god stand. De første 500 meterne har behov for omfattende arbeid med nedtaking av gammel vann- og frostsikring i øst og sikring av samme parti. I vest er det behov for sikring av store blokker i påhugget og omfattende blokksikring ca 30 meter inn i tunnelen. Det er mange påkjørselsskader på PE-skum i tunnelen og PE-skum er montert som en paraply og fungerer kun som vannsikring av vegbanen. For Bjørga-tunnelen er det tre muligheter, slik vi ser det. Enten stenges den uten forbedringer, eller tiltak som anbefalt i rapporten utføres, eller det bygges en ny tunnel med de krav som stilles i dag. Tiltakene som er beskrevet i rapporten er så pass omfattende for en så lav og trang tunnel. Det kan være hensiktsmessing å vurdere kost/nytte for denne tunnelen. Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
10 (17) BERG OG BERGSIKRING VEDLEGG 7 sider foto Kart over tunneltrase 2 sider tegnforklaring Kartleggingsskjema Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
BERG OG BERGSIKRING 11 (17) Bilde 1: Portal i øst. Bilde 2: Rustent jern som holder på PE-skum. Stein henger på PE-skum og PE_skum henger ned på EX-kabelen. Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
12 (17) BERG OG BERGSIKRING Bilde 3: Påkjørselsskade I Bilde 4: Påkjørselsskade II Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
BERG OG BERGSIKRING 13 (17) Bilde 5: Rustent nett med steiner. Bilde 6: Virvar av stigerbånd uten kontakt med fjell. Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
14 (17) BERG OG BERGSIKRING Målebolt 1 Ustabilt parti Se detaljbilder 9 og 10 Åpne sprekker Målebolt 2 Bilde 7: Portal i vest. Partiet i rød firkant er vist med bilder tatt ovenfra. Se bilde nr 9 Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
BERG OG BERGSIKRING 15 (17) Bolt Ø32 8m Bolt Ø32 8 m Bolt Ø32 6 m Bolt Ø32 6 m Målebolt 2 4 m bolt Ø25 i vederlagene Bilde 8: Portalen i vest. Åpne sprekker Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
16 (17) BERG OG BERGSIKRING Bolt 4m Ø25 i øvre del Bolt 3m Ø25 i nedre del Bilde 9: Anbefalt sikring i helt øverst ved påhugget. Målebolt 1 Bilde 10: Anbefalt plassering av målebolt nummer 1. Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
BERG OG BERGSIKRING 17 (17) Bilde 11: Anbefalt sikring av hjørnet/vederlaget på venstre side (sett mot øst). Bilde 12: Anbefalt sikring av hjørnet/vederlaget på høyre side (sett mot øst). Arkiv ref.: M:\2010 Oppdr\Geo\6100618 Tunnelettersyn SVV 2010\Bjørga\Produksjon\G-Rap-001 Bjørga.docx
Fv 211 Bjørga tunnel 19.09.2010 Målestokk 1:10000