Statens Vegvesen Region Vest NO-78-GEO Entreprise E13 lngeni0rgeologisk rapport for sidetunnel Arsvagen Konkurransegrunnlag Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A 2016-07-01 Norconsult Norconsult Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A NO-78-GEO | EntrepriseE13 Oppdragsgiver: Statens Vegvesen Region Vest Oppdragsgivers kontaktperson: Tor Geir Espedal Rädgiver: Norconsult AS, Vestfjordgaten 4, NO-1338 Sandvika Oppdragsleder: Bj0rn A. Kleppest0 Fagansvarlig: Anders Kr. Vik Andre nokkelpersoner: Erik Martineiii, 0yvind Dammyr, Tor 0yvind Farsund, Lars Vasret 00A 2016-07-01 Konkurransegrunnlag ErMar OyDam BjKle Versjon Dato Beskrivelse Utarbeidet Fagkontrollert Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilh0rer Norconsult. Dokumentet mä bare benyttes til det formal som oppdragsavtalen beskriver, og mä ikke kopieres eller gj0res tilgjengelig pä annen mäte eller i st0rre utstrekning enn formälet tilsier. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 | Side2av27 Norconsult Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A NO-78-GEO I EntrepriseE13 Sammendrag Denne rapporten er utarbeidet for konkurransegrunnlag og presenterer ingeni0rgeologiske forhold längs tunneltraseen pá entreprise E13, sidetunnel Arsvágen. Sidetunnelen er en del av prosjektet E39 Rogfast og er en ca. 2000 m lang tol0pstunnel som gár fra Arsvágen og inn mot den prosjekterte hovedtunnelen. Sidetunnelen vil benyttes som tverrslag i anleggsfasen, og som namnings- og ventilasjonstunnel etter ferdigstillelse av hovedtunnelen. Sidetunnelen drives med to parallelle l0p med sprengningsprofil pá ca. 76 m2og 49 m2. Berggrunnen i omrádet bestár av Ryfylkeskifer og autoktone, prekambriske grunnfjellsbergarter. F0rstnevnte bergart vil pátreffes i tunnelnivá fra páhugget og et kort stykke innover i tunnelen, mens den resterende delen av tunnelen vil bli drevet gjennom de prekambriske grunnfjellsbergartene. Det er utf0rt refraksjonsseismiske unders0kelser og kjerneboring längs utvalgte deler av traseen. For vurdering av berggrunnen er det i tillegg foretatt studier av kart, flyfoto og foreliggende grunnlagsmateriale, samt tidligere utf0rte grunnunders0kelser og feltkartlegging. Sikringsomfanget tilpasses bergkvaliteten lokalt, slik at tilfredsstillende stabilitet oppnás. Stabilitetssikringen vil hovedsakelig bestá av bergbolter og fiberarmert spnaytebetong. I forbindelse med svakhetssoner vil tyngre sikring vasre n0dvendig. Krav til innlekkasje i tunnelen er satt med hensyn til tunneldriving og permanent driftssituasjon. Innlekkasjekrav for tunnelen er satt til 20 l/min/100 m for hele tunnelen, tilsvarende dimensjonerende kapasitet for vannhándtering. Kravet er satt under gitte forutsetninger knyttet til privat vannforsyning, herunder kartlegging/dokumentasjon f0r anleggsstart, og eventuell beredskap under anleggsperioden for husstander med drikkevannsforsyning uten tilknytning til kommunalt nett. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 3 av 27 K i i Jku Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A Norconsult NO-78-GEO I EntrepriseE13 Innhold 1 Innledning 6 1.1 Generell beskrivelse 6 1.2 Tunneltversnitt 7 1.3 Grunnlagsmateriale 7 1.4 Geoteknisk kategori ok kontrollklasse 8 2 UtfDrte grunnundersokelser (faktadel) 10 2.1 Feltkartlegging 10 2.2 Refraksjonsseismiske unders0kelser 10 2.3 Kjerneboring 11 3 Grunnforhold (faktadel) 12 3.1 Topografi og l0smasser 12 3.2 Berggrunn 13 3.3 Bergmassens oppsprekking 13 3.4 Bergmassens svakhetssoner 15 3.5 Hydrogeologi 16 3.6 Bergspenninger 16 3.7 Erfaringerfra naarliggende anlegg 16 4 Ingeniorgeologiske vurderinger (tolkningsdel) 17 4.1 Geologiske forhold 17 4.1.1 Forskjasring og páhugg 17 4.1.2 Svakhetssoner 17 4.1.3 Bergspenninger 19 4.2 Bergmassekvalitet 19 4.3 Driveforhold 19 4.4 Stabilitetssikring 20 4.4.1 Sikringsmengde i de ulike bergklassene 20 4.4.2 Sikringsmetoder 21 4.5 Aktuelle tiltak i byggefasen 21 4.51 Noen aktuelle tiltak under driving av tunnelen 21 4.6 Anbefalte unders0kelser i byggefasen 22 4.6.1 Sonderboring 22 n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingerwgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 4 av 27 ki I ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO | EntrepriseE13 4.62 Kjerneboring pa stuff 22 4.6.3 Seismikk pa stuff 23 4.6.4 Pnzsvetaking 23 4.6.5 Konvergensmalinger og lastceller 23 4.6.6 lngeni0rgeologisk kompetanse 23 5 Hydrogeologiske vurderinger (tolkningsdel) 24 5.1 Vurdering av konsekvenser ved grunnvannssenking 24 5.2 Vurdering avsarbarhet 24 5.2.1 Ytre milj0 24 5.2.2 Utsatte grunnvannsressurser 25 5.2.3 Setningsproblematikk 25 53 Innlekkasje og kravtil begrensning av innlekkasje med tanke pa sarbarhet for ytre milj0 25 5.3.1 Kravtil begrensing av innlekkasje i tunnelen 25 6 Vedlegg 27 6.1 Vedlegg 1 27 6.2 Vedlegg 2 27 63 Vedlegg 3 27 6.4 Vedlegg 4 27 6.5 Vedlegg 5 27 n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingerwgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 | Side 5 av 27 ki I ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO l EntrepriseE13 1 Innledning 1.1 Generell beskrivelse Sidetunnelen fra Arsvägen er en del av prosjektet E39 Rogfast, som vil etablere fergefri forbindelse mellom kommunene Randaberg, Kvits0y og Bokn. Tunnelen skal i anleggsfasen benyttes som tverrslag for driving av hovedtunnelen mellom Bokn og Kvits0y (entreprise E04). I driftsfasen vil tunnelen fungere som nzsmnings- og ventilasjonstunnel. Tunnelen drives med to l0p, i det videre kalt 34000 og 34100, med lengder pä henholdsvis ca. 1940 m og ca. 1980 m. Figur 1 viser et oversiktskart over strekningen. Dette dokumentet med vedlegg utgj0rden ingeni0rgeologiske rapporten for konkurransegrunnlaget til entreprise E13. Rapporten er delt inn i en faktadel, hvor informasjon fra eksisterende grunnlagsmateriale og resultater fra utf0rte unders0kelserersammenstilt, og en tolkningsdel. Figur 1 Oversiktskart over entreprise E13 (utsnittfra tegning 13-A01-001) n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 | Side6av27 •.i i ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: OOA INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO l EntrepriseE13 Rapporten má leses sammen med f0lgende ingeni0rgeologiske tegninger, som det er henvist til i teksten er rekke steder: • 13-V01-750 lngeni0rgeologisk plan og profil (Vedlegg 1) • 13-V01-751 Detaljer páhuggsomráde, plan og profil (Vedlegg 1) • 13-V01-752 Detaljer páhuggsomráde, snitt (Vedlegg 1) • 13-V34-201 Prinsipp for sonderboring og injeksjon, l0p 34000 (Vedlegg 2) • 13-V34-205 Prinsipp for sonderboring og injeksjon, l0p 34100 (Vedlegg 2) • 13-V10-251 Prinsipp for sikring med kamstálarmerte spraytebetongbuer (Vedlegg 3) • 13-V10-261 Prinsipp for sikring med gitterarmerte spnaytebetongbuer (Vedlegg 3) 1.2 Tunneltversnitt l_0p 34000 drives med teoretisk sprengningsprofil pa ca. 76 m2. L0p 34100 drives med teoretisk sprengningsprofil pa ca. 49 m2. Det vises til F-tegninger for detaljer. 1.3 Grunnlagsmateriale Grunnlagsmateriale som er gjennomgatt og benyttet i ingeni0rgeologisk prosjektering pa byggeplanstadiet er gitt i referanselisten og referert til i rapportteksten med tilh0rende nummer i firkantparentes. Utf0rte grunnunders0kelser er beskrevet i kapittel 2. F0lgende grunnlagsmateriale er benyttet: Geologiske rapporter og notater: [1] Sintef, versjon 2012-09-14 og versjon 2015-02-02: Geologisk rapport for E39 Rogfast, vedlegg til temarapport tunnel [2] NGU, oktober 2014: NGU Report 2014.054, Geological investigation for the ROGFAST project in the area between Kvits0y and Bokn [3] NGU, 2006-11-15: NGU Rapport 2006.076, Geological and geophysical investigations for the ROGFAST project Rapporter fra grunnunders0kelser: [4] Geomap, 2007-01-12: E39 Rogfast, Vegtunnel mellom Tungenes pa Randaberg og Arsvagen pa Bokn, Akustisk profilering, refraksjonsseismikk [5] Geomap, 2014-07-09: E39 Rogfast, Refraktionsseismiska grunnundersbkningar [6] Ramb0ll, 2015-11-13: E39 Rogfast, Refraksjonsseismiske unders0kelser pa land og i sj0 (samt supplerende profiler i 6.4) [7] SVV, 2013: Logging, vanntapsmalinger osv fra kjerneborhullet fra 2013 (se 6.5) [8] SVV, 2016: Logging, vanntapsmalinger osv. fra kjerneborhullet fra 2016 (se 6.5) Diverse kart: [9] Berggrunnskart, l0smassekart og bnzsnndatabase (GRANADA) fra NGUs nettsider Annet grunnlagsmateriale: n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 7 av 27 ki I ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO l EntrepriseE13 [10] NBG, november 2011: Veileder for bruk av Eurokode 7 til bergteknisk prosjektering [1 Ob] NS-EN1990:2002+NA:2008 Eurokode - Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner [11] Karlsrud K., Erikstad L. & Snilsberg P. 2003. Unders0kelser og kravtil innlekkasje for a ivareta ytre milj0. Milj0 og samfunnstjenlige tunneler, Vegdirektoratet. Publikasjon nr 103 Rapporterfra nasrliggende anlegg: [12] SVV, 2009-01-07: Geologisk rapport T-Forbindelsen, Nr. 2003057307-036 1.4 Geoteknisk kategori ok kontrollklasse Geoteknisk kategori settes i henhold til Eurokode 7. Geoteknisk kategori kan fremkomme som en funksjon av prosjektets pälitelighetsklasse (Consequence class/Reliability class) og vanskelighetsgrad, se Tabell 1. Tabell 1 Definisjon av geoteknisk kategori Pälitelighetsklasse Vanskelighetsgrad Lav Middels H0V CC/RC 1 2 CC/RC 2 2 CC/RC 3 2 CC/RC 4 * * *Vurderes sasrskilt (gjelder hovedsakelig atomreaktorer og lagre for radioaktivt avfall) Valg av pälitelighetsklasse er gjort ved ä vurdere konsekvensene av brudd eller funksjonssvikt for anlegget, og kan klassifiseres som f0lger («NS-EN 1990:2002+NA:2008 Eurokode: Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner, Tillegg B»): CC/RC 1: Liten konsekvens i form av tap av menneskeliv og smä eller uvesentlige okonomiske, sosiale eller milj0messige konsekvenser. CC/RC 2: Middels stor konsekvens i form avtap av menneskeliv, betydelige 0konomiske, sosiale eller milj0messige konsekvenser. CC/RC 3: Stor konsekvens i form av tap av menneskeliv, eller svaart store 0konomiske, sosiale eller milj0messige konsekvenser. Tunnelen vil bli benyttet som anleggstunnel for adkomst og uttransport av masser i anleggsperioden. I driftsperioden vil sidetunnelen fungere som nzsmningsvei og ventilasjonstunnel, og ferdsel av personell forventes ä vaare begrenset. Uforutsette vanninnbrudd vil kunne fä store konsekvenser. Basert pä en samlet vurdering er prosjektets pälitelighetsklasse vurdert ä vaare middels, tilsvarende CC/RC 2. Prosjektets vanskelighetsgrad vurderes pä grunnlag av grunnforhold og type prosjekt, og klassifiseres i henhold til «Veileder for bruk av Eurokode 7 til bergteknisk prosjektering» [10] som f0lger: Lav vanskelighetsgrad: Oversiktlige og enkle grunnforhold eller et prosjekt som er lite pävirket avgrunnforholdene. Ingen eller bare enkle grunnunders0kelser kreves for ä fastlegge eventuelle n0dvendige geotekniske parametere. Tilfredsstillende erfaringer fra tilsvarende grunnforhold og konstruksjoner kan dokumenteres. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 8 av 27 I ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A IN O TCO PI SU It NO-78-GEO l EntrepriseE13 Middels vanskelighetsgrad: Noe uoversiktlige eller vanskelige grunnforhold og et prosjekt som er pävirket av grunnforholdene. Grunnforholdene kan fastlegges med rimelig grad av n0yaktighet. Tilfredsstillende erfaringer fra tilsvarende grunnforhold og konstruksjoner kan dokumenteres. H0v vanskelighetsgrad: Uoversiktlige eller vanskelige grunnforhold og et prosjekt som er pävirket av grunnforholdene. Grunnforholdene kan bare delvis fastlegges og unders0kelser under bygging kan vaare n0dvendig. Omtrent halvparten avtunnelen vil vaare undersj0isk, hvilket begrenser mulighetene for ä kartlegge de geologiske forholdene direkte. Forholdene vurderes derfor ä vaare forholdsvis uoversiktlige, og resultatene fra utf0rte grunnunders0kelser og terrengformasjoner tyder pä at det stedvis vil kunne pätreffes vanskelige grunnforhold. Prosjektets vanskelighetsgrad vurderes derfor ä vaare h0y. Basert pä en samlet vurdering av pälitelighetsklasse og vanskelighetsgrad, plasseres sidetunnelen fra Arsvägen i geoteknisk kategori 3. CC/RC3 tilsvarer kontrollklasse U (utvidet). I henhold til Eurokode 0 [10b] stilles det dermed krav om utvidet kontroll av bäde prosjektering og utf0relse. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 9 av 27 ki I ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO l Entreprise E13 2 Utforte grunnunders0kelser (faktadel) 2.1 Feltkartlegging Det er utf0rt geologisk feltkartlegging pä Bokn i flere omganger. NGU utf0rte geologisk feltkartlegging pä Bokn i 2006 som et ledd i utarbeidelsen av geologisk modell for prosjektomrädet. Resultatene er oppsummert i rapporten «NGU Rapport 2006.076, Geological and geophysical investigations for the ROGFAST project» [3]. SINTEF har utf0rt geologisk feltkartlegging pä Bokn i to omganger, i 2011 og 2014. Resultatene er oppsummert i rapporten «Geologisk rapport for E39 Rogfast» av 2012-09-14 [1]. Omrädene som er mest relevante for sidetunnelen fra Arsvägen ble kartlagt i 2011, ettersom hovedtunnelens trase pä dette tidspunktet var planlagt med pähugg like vest for fergekaia pä Arsvägen. I den senere revisjonen av rapporten, datert 2015-02-02 er ikke dette omrädet beskrevet i like stor detalj, ettersom hovedtunnelen pä dette tidspunktet hadde blitt flyttet lenger mot vest. I omrädet rundt sidetunnelens pähugg ble det registrert mest fyllitt, men ogsä granittisk og diorittisk gneis. Observerte Q-verdier varierte mellom 1 og 10. Norconsult har i 2016 befart omrädet ved parkeringsplassen. Formälet med befaringen var ä observere generelle pähuggsforhold for tverrslagstunnelen. Det ble säledes ikke lagt vekt pä registrering av bergartstyper, sprekkeorienteringer og geologiske strukturer overtraseen. Statens vegvesen (SVV) ved Ragnhild 0vrevik Slobodinski har utf0rt ingeni0rgeologisk feltkartlegging overtunneltraseen pä land sommeren 2016. 2.2 Refraksjonsseismiske unders0kelser Det er utf0rt refraksjonsseismiske unders0kelser pä land og i sj0 pä Bokn i flere omganger. Geomap har utf0rt refraksjonsseismikk pä land og i sj0 over hovedtunnelens davaarende trase i 2006, da hovedtunnelen var planlagt med pähugg like vest for Arsvägen fergekai, og i 2014 etter at traseen hadde blitt flyttet vestover. Disse profilene ligger et stykke fra sidetunnelen og er dermed ikke omtalt naarmere her. For detaljer vises det til rapportene «E39 Rogfast, Vegtunnel mellom Tungenes pä Randaberg og Arsvägen pä Bokn» av 2007-01-12 [4] og «E39 Rogfast, Refraktionsseismiska grunnundersökningar» av 2014-07-09 [5]. Ramb0ll Danmark har utf0rt refraksjonsseismikk pä land og i sj0 over sidetunnelen i 2015 og 2016. Profilenes plassering i forhold til sidetunnelen er vist pä tegning 13-V01-750 lngeni0rgeologisk plan og profil. De viktigste dataene og resultatene fra profilene er oppsummert i Tabell 2. Det vises for 0vrig til Ramb0lls rapport «E39 Rogfast, Refraksjonsseismiske unders0kelser pä land og i sj0» av 2015-11-13 [6] og detaljtegninger av profilene i Vedlegg 4. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side10av27 Norconsult Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A NO-78-GEO I EntrepriseE13 Tabell 2 N0kkeldata for relevante refraksjonsseismiske profiler Utfort av Ramboll Danmark Profil nr. Lengde (m) Start lavhastighets-sone* (mlp**) Slutt lavhastighets-sone* (mlp**) Minste losmasse-mektighet (m) Storste losmasse-mektighet (m) P09-03/15 292 172 238 0 6 P12-01/15 340 - - 0 0 P12-02/15 347 - - 0 5 P12-03/15 111 85 110 0 3 P12-04/15 113 - - 1 5 * med lavhastighetssone menes seksjoner med registrerte hastigheter < 4000 m/s (se Tabell 3) ** meter längs profilet 2.3 Kjerneboring Det er boret to kjerneborhull pä Bokn. Hovedresultatene fra kjerneloggingen er gjengitt i det f0lgende, mens detaljer (bilder, diverse malinger, osv.) f0lger i Vedlegg 5. Hullenes plassering i forhold til sidetunnelen er vist pä tegning 13-V01-750 lngeni0rgeologisk plan og profil. Ett hull ble boret h0sten 2013 over hovedtunnelens davaarende trase. Hüllet er ca. 750 m langt med helning pä ca. 30°, har Startpunkt pä Avl0ybet og er boret i retning tilnaarmet mot SV fra utgangspunktet. Hüllet ligger S0 for sidetunnelen, og f0lger sidetunnelen tilnaarmet parallelt i en avstand pä mellom ca. 300 og 400 m. I all hovedsak gikk hüllet gjennom forskjellige typer gneiser, for det meste av granittisk sammensetning. NGU har logget borkjernen og beskrevet de pätrufne bergartene i detalj. Logging av borkjernene med registrering av sprekker og beregning av Q-verdier er utf0rt h0sten 2013 av Lene Eldevik og Ragnhild 0vrevik Slobodinski fra SVV og foreligger for hele lengden. Kjerneloggen og bildene viser enkelte mindre partier med noe mer oppsprekking, men i all hovedsak er det berg med h0ye RQD-verdier og lite naturlig oppsprekking. 95,5 % av kjernehullet er angitt ä ha Q-verdi over 10. Bergmasse klassifisert med Q < 10 utgj0r 4,5 % av kjernehullet. Det er utf0rt vanntapsmälinger mellom 100 og 750 m dyp. Fra 100 til 260 m dyp ble det registrert verdier mellom 0 og 2,2 Lugeon (L), med unntak av en sone mellom 225 og 240 m hvor ble det registrert veldig h0ye lekkasjer og det ikke ble oppnädd 10 bar trykk. Fra 260 m og videre ble det malt moderate lekkasjer med Lugeonverdier mellom 0 og 2,1 L, med unntak av ett parti ved 515 m dyp med store lekkasjer hvor det ikke ble oppnädd trykk. Ett hull ble boret sommeren 2016 over sidetunnelens trase fra den gär under sj0en og videre mot S0rvest. Hüllet er ca. 274 m langt med helning pä ca. 18,4°. Hüllet gär i sin helhet gjennom granittisk gneis. Logging av borkjernene med registrering av sprekker og beregning av Q-verdier er utf0rt sommeren 2016 av Ragnhild 0vrevik Slobodinski fra SW og foreligger for hele lengden. Kjerneloggen og bildene viser noen partier med noe mer oppsprekking, men for det meste er det godt berg med middels til h0ye RQD-verdier. 71,5 % av kjernehullet er angitt ä ha Q-verdi over 10. Bergmasse klassifisert med Q < 10 utgj0r 28,5 % av kjernehullet. Det er utf0rt vanntapsmälinger mellom 146 og 750 m 276. Det ble ikke registrert lekkasjer i hüllet. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 11 av27 ki I ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO | EntrepriseE13 3 Grunnforhold (faktadel) 3.1 Topografi og losmasser Oppdatere overdekningstall etter at vi har generert ordentlig bergmodell. Det er for det meste fjell i dagen sa tallene vi har na skal stemme ganske godt. Terrenget over delen av tunneltraseen som gar under land er smakupert, og bestar hovedsakelig av utmark med noen mindre omrader med dyrket mark. Aktuelt omrade for pahugg for sidetunnelen ligger ved en parkeringsplass ca. 150 m S0r for Arsvagen fergekai. Terrenget ved planlagt pahugg ligger pa kote ca. 15, og stiger forholdsvis bratt i bakkant av pahugget opp til ca. 40 moh. ved tunnelprofil ca. 410 i l0p 34000 og 240 i l0p 34100. Pa denne strekningen erdet hovedsakelig berg i dagen overtunnelen. Videre faller terrenget bratt ned mot en ca. 150 m bred forsenkning, hvor terrenget pa det laveste ligger pa ca. kote 15. If0lge NGUs l0smassekart [9] er det i dette omradet registrert tynne hav-, fjord-og strandavsetninger som et usammenhengende eller tynt dekke over berggrunnen, med hyppige bergblotninger. L0smassemektigheten erangitt som normalt mindre enn 0,5 m, men kan stedvis vasre noe st0rre. Det er skutt to refraksjonsseismiske profiler i forsenkningen (profiler P12-03/15 og P12-04/15, se delkapittel 2.2). Resultatene fra disse indikerer stort sett liten I0smassemektighet, med st0rste registrerte mektighet pa ca. 4 m. Laveste overdekning til terrengniva under forsenkningen er ca. 23,6 m ved ca. profil 500 i l0p 34000. Etter forsenkningen stiger terrenget forholdsvis jevnt opp til ca. kote 20, for deretter a falle ned mot strandkanten. Pa denne strekningen er det berg i dagen og tynne l0smasser av samme type som nevnt i forrige avsnitt, og overdekningen til terreng er minst 30 m. Tunnelen gar under sj0en ved ca. profil 1 170 i l0p 34000 og 1 000 i l0p 34100, med overdekning til terreng pa ca. 60 m for begge l0pene. Videre og fram til tunnelen krysser under Stongholmen, ved ca. profil 1 700 i hzsp 34000 og 1 530 i l0p 34100, er sj0bunnen forholdsvis flat og ligger for det meste mellom kote -2 og -10. Det er skutt ett refraksjonsseismisk profil parallelt med- og i kort avstand fra tunnelen pa strekningen mellom Hedleholmen og Stongholmen (profil P12-02/15, se delkapittel 2.2). Det ble stort sett registrert minimalt med l0smasser over sj0bunnen langs profilet, med unntak av en lite marked forsenkning hvor I0smassemektigheten pa det meste er oppe i ca. 6 m. Overdekningen pa denne strekningen 0ker fra ca. 60 m der tunnelene gar under sj0en til ca. 100-110 m under Stongholmen. Fra Stongholmen og fram til entrepriseslutt faller sj0bunnen jevnt med omtrent samme vinkel som tunnelen. Refraksjonsseismiske profiler skutt i nasrheten til tunnelen i dette omradet viser stort sett minimalt med l0smasser pa sj0bunnen, men stedvis forekommer det I0smassemektigheter pa opp til ca. 10 m. Overdekningen opp til sj0bunnen pa den siste undersj0iske strekningen, fra Stongholmen til entrepriseslutt, er pa det minste ca. 60 m. For detaljer vises det til tegning 13-V01-750 lngeni0rgeologisk plan og profil, som viser terrengniva og bergoverflate interpolert fra utf0rte grunnunders0kelser og kartlegging i felt over tunnelen. For pahuggsomradet vises tilsvarende i st0rre detalj pa tegninger 13-V01-751 og 13-V01-752. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 | Side12av27 •.i i ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: OOA INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO l EntrepriseE13 3.2 Berggrunn If0lge NGUs tolkning av Strukturgeologien i prosjektomrädet [1], bestár berggrunnen i prosjektomrádet av to hovedbergarter, Ryfylkeskifer og autoktone, prekambriske grunnfjellsbergarter. F0rstnevnte bergart vil pátreffes i tunnelnivá fra páhugget og et kort stykke innover i tunnelen, mens den resterende dělen av tunnelen vil bii drevet gjennom de prekambriske grunnfjellsbergartene. Ryfylkeskiferen bestár av kambrosiluriske bergarter omdannet under den kaledonske fjellkjedefoldingen til fyllitt, glimmerskifer og kvartsglimmer. Bergarten beskrives av NGU [9] som fyllitt og glimmerskifer med kvartslinser eller benker av kvartsitt, stedvis granatf0rende. Grunnfjellsbergartene beskrives av NGU [9] som diorittisk til granittisk gneis, stedvis migmatittisk, foliert, middels- til finkornet, og kvartsdioritt, tonalitt eller trondhjemitt, diorittisk, middelskornet, stedvis forgneiset. I NGUs kjernelogging av kjerneborhullet fra 2013 [7] er det beskrevet at grunnfjellsbergartene stedvis inneholder linser med kvarts, amfibol, aplitt, og gabbro. I kjerneloggen av kjerneborhullet boret i 2016 [8] beskrives bergarten stort sett som en nwk granittisk gneis, med innslag av grove feltspatkorn, serpentin, amfibol, pyritt, kvarts, kalkspat, biotitt og granát. Bergartsgrensen mellom Ryfylkeskiferen og grunnfjellsbergartene f0lger et l0smassefylt S0kk i terrenget, og kan dermed ikke observeres i felt over tunneltraseen. Bergartsgrensens eksakte plassering og orientering er derfor ikke kjent. 3.3 Bergmassens oppsprekking Figur 2 og Figur 3 viser sprekkerose for sprekkemálinger utf0rt i henholdsvis Ryfylkeskifer og grunnfjellsbergarter. Málingene ble utf0rt av Ragnhild 0vrevik Slobodinski sommeren 2016. I sprekkerosene angir symbolet med tynn strek i fallretningen orientering av foliasjon/skifrighet, mens symbolet med tykk strek i fallretningen angir orientering av sprekkesett. I Ryfylkeskiferen er det registrert f0lgende sprekkesett: • Oppsprekking längs skifrigheten med stnak NV-S0 til NNV-SS0 og fall pá 20-50° mot 0st. Sprekkeavstanden varierer typisk mellom 5 cm og 0,5 m. Dette sprekkesettet er klart dominerende i Ryfylkeskiferen. • Sprekkesett med stnak NV-S0 til NNV-SS0 og fall pá 50-80° mot vest. Sprekkeavstanden varierertypisk mellom 0,3 m og 3 m. • Sprekkesett med stnak NN0-SSV og fall pá 40-80° i begge retninger. Sprekkeavstanden varierer typisk mellom 0,5 m og 5 m, men stedvis er det registrert tettere oppsprekking med sprekkeavstand ned til 5 cm. • Sprekkesett med stnak 0N0-VSV og fall 60-90° mot S0r. Sprekkeavstanden varierer typisk mellom 0,5 og 2 m. Dette sprekkesettet er av forholdsvis sporadisk karakter og er kun malt ved et par lokaliteter. Generelt for Ryfylkeskifer er sprekkeflatene ru eller ujevne og b0lgete (Jr = 3) og relativt uomvandlede, med bare overflateoksidasjon/overflateforvitring (Ja = 1). n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side13av27 40-80° Figur 2 Sprekkerose fortunnelstrekning i Ryfylkeskifer I grunnfjellsbergartene erdet registrert f0lgende sprekkesett: • Sprekkesett med stnzsk NV-S0 og fall pä 40-70° mot N0. Dette sprekkesettet f0lger foliasjonen i bergmassen. Foliasjonen er velutviklet noen steder, mens andre streder fremstär bergmassen som massiv og uten noen utpreget foliasjonsretning. Sprekkeavstanden i dette sprekkesettet viser säledes stor variasjon, fra 2-10 cm til 4 m, med typiske avstander mellom 0,1 og 2 m. • Sprekkesett med strak 0N0-VSV og fall pä 70-90° mot S0r (ved noen fä lokaliteter er det registrert slakere fall, 30-50°). Sprekkeavstanden varierertypisk mellom 0,3 m og 4 m. • Sprekkesett med stnzsk N0-SV til 0N0-VSV og fall pä 50-90° mot nord. Sprekkeavstanden varierertypisk mellom 0,5 m til 4 m. • Sprekkesett med stnzsk NV-S0 til NNV-SS0 og fall pä 60-90° mot vest. Sprekkeavstanden varierertypisk mellom 0,3 og 2 m. • Stedvis er det registrert overflateparallell oppsprekking Generelt for grunnfjellsbergartene er sprekkeflatene ru eller ujevne og plane (Jr = 1,5). Sprekkene som ble kartlagt i feit pä land har i hovedsak uomvandlede sprekkeflater, med bare overflateoksidasjon og/eller overflateforvitring (Ja = 1). I kjernehullet som ble boret over tunneltraseen i 2016 er det imidlertid observert en del sprekkeflater med utfelling av kalkspat (Ja = 2). n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 | Side14av27 •.i i ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: OOA INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO l EntrepriseE13 Figur 3 Sprekkerose fortunnelstrekning i grunnfjellsbergarter I tillegg til de ovennevnte sprekkesettene forekommer det mer sporadiske sprekker og villsprekker med tilsynelatende tilfeldig orientering i begge bergartene. Sprekkerosene viser godt samsvar med tidligere registreringer som er gjort i omrádet. 3.4 Bergmassens svakhetssoner Svakhetssoner ertolket ved hjelp avflyfoto, kart, resultater fra grunnunders0kelser og feltkartlegging. Det er identifisert 14 svakhetssoner som antas á ville krysse sidetunnelen. Svakhetssonene og vurderinger av sonenes innvirkning pá sidetunnelen er naarmere beskrevet i kapittel 4, rapportens tolkningsdel. Antatt beliggenhet og orientering av antatte svakhetssoner er vist pá ingeni0rgeologisk plan og profil i Vedlegg 1 (tegning 13-V01-750). Pá grunn av l0smasser, utfyllinger og lignende, er det ofte ikke tydelige trekk i topografien som kan angi svakhetssoner pá land. For delen av tunnelen som gár under sj0 er svakhetssoner tolket ut ifra resultatene fra kjerneboringer og refraksjonsseismikk. Det kan ikke utelukkes at tunnelen vil kunne pátreffe partier med redusert bergmassekvalitet i tillegg til sonene som er listet opp i. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side15av27 ii i ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO | EntrepriseE13 3.5 Hydrogeologi Fyllittiske bergarter har generelt lav vanngiverevne, og de fleste erfaringer tilsier at det er lite problemer med innlekkasje utenom svakhetssoner. Dette gjelder ogsá 0vrige bergarter pá strekningen, selvom noe h0yere vanngiverevne kan forventes i disse. l_0smassene over tunnelen klassifiseres av NGU som masser uten- eller med begrenset grunnvannspotensial. Eventuell eksisterende utnyttelse av grunnvann i omrádet forventes derfor i form av borebranner i berg. I NGUs grunnvannsdatabase Granada [9] er det imidlertid ikke registrert bnanner i omrádet, og det foreligger ingen málinger av grunnvannstand. Informasjon fra Bokn kommune tyder imidlertid pá at priváte borebnanner/kilderforekommer i omrádet. Kartunderlag og flyfoto viser to S0rgáende bekker, samt et myromráde pá Arsneset. Myromrádet kan vasre et uttrykk for grunnvannstand i omrádet, men er trolig betydelig nedb0rsbetinget. Det er ingen registrerte ápne vannspeil som kan anses á vasre uttrykk for grunnvannstand i omrádet. 3.6 Bergspenninger Det er ikke utf0rt bergspenningsmálinger i forbindelse med prosjekteringen av sidetunnelen fra Arsvágen. Bergspenningsmálinger utf0rt tidligere i regionen hargitt varierende resultater. Málinger utf0rt i regionen rundt Stavanger har ofte vist at det forekommer til dels h0ye horisontalspenninger. St0rste hovedspenningsretning i omrádet varierer i orientering mellom N-S og 0-V. Poyry utf0rte bergspenningsmálinger i et kjerneborhull pá Krág0y i 2011 [1] for á unders0ke bergspenningsforholdene ved det planlagte kryssomrádet ved Kvits0y. Poyry opplevde store problemer med á fá gode og et tilfredsstillende antall málinger, og resultatene er derfor beheftet med en forholdsvis stor usikkerhet (oppgitt av Poyry til ± 3 MPa). Det ble gjort málinger pá 75 og 198 m dybde i hullet. Ved 75 m ble en mált til 2,9 MPa (subvertikalt, orientert N77°0), ai ble mált til 1,6 MPa (N184°0), og as ble mált til -0,7 MPa (N3O1°0). Ved 198 m ble ai mált til 12,1 MPa (subvertikalt, orientert N74°0), o2 ble mált til 11,1 MPa (N73°0), og a3 ble mált til 4,3 MPa (N164°0). Det ble ikke rapportert om bergspenningsproblemer under bygging av gassrartunnelene [12]. Det planlegges á utf0re bergspenningsmálinger i kjerneborhull pá Kvits0y i l0pet av sommeren/h0sten 2016. Resultatene fra disse málingene foreligger ikke ved ferdigstillelsesdatoen for versjon 00A av denne rapporten. 3.7 Erfaringer fra naerliggende anlegg Sá vidt vites finnes det ingen tunneler eller fjellanlegg i umiddelbar nasrhet til den planlagte sidetunnelen fra Arsvágen. Nasrmeste tunnel er Háklepptunnelen, en ca. 600 m lang tunnel lang E39 pá Austre Bokn som ble ápnet i 1992. Tunnelen ligger i sin helhet i Ryfylkeskiferen. Materiále fra prosjektering og driving av denne tunnelen er ikke lykkes fremskaffet. Det er drevet en rekke tunneler og bergrom i regionen, hvorav flere undersj0iske. Alle disse ligger minst 15 km fra sidetunnelen. Erfaringer fra disse er ikke beskrevet i nasrmere detalj i denne rapporten. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 | Side16av27 Norconsult Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A NO-78-GEO | EntrepriseE13 4 Ingeniorgeologiske vurderinger (tolkningsdel) 4.1 Geologiske forhold 4.1.1 Forskjaering og páhugg Tegningene i Vedlegg 1 (samt relevante C- og F-tegninger) viser páhuggsomrádet med forskjaaring. Páhugget er plassert ved en parkeringsplass ca. 150 m S0r for Arsvágen fergekai Forskjaaringen drives fram til páhugget, hvor terrenget ligger pá ca. kote 15. Maksimal h0yde av bergskjaaringene vil vaare i underkant av 15 m. Bergoverdekningen ved páhugget er antatt á vaare ca. 5 m. Eksakt páhuggsplassering vil mátte bestemmes etter avdekking og utsprengning av forskjaaring, og tilpasses de stedlige forholdene. Sikring av skjaaringsveggene forutsettes utf0rt med forbolter, bolter og spnaytebetong, eventuelt supplert med bánd og nett ved behov. Páhugget sikres med forbolter montert tilnaarmet parallelt med tunnelaksen. Forboltene forankres med fjellbánd. Terrenget stiger forholdsvis bratt i bakkant av páhugget, og tunnelen vil dermed relativt raskt fá tilfredsstillende overdekning over begge l0p. 4.1.2 Svakhetssoner Svakhetssoner er tolket ved hjelp av flyfoto, topografiske kart, resultater fra refraksjonsseismikk og kjerneboringer, og resultater fra feltkartlegging i omrádet. Antatt beliggenhet og orientering av antatte svakhetssoner er vist pá ingeni0rgeologisk plan og profiltegning i Vedlegg 1. Svakhetssoner tolket med grunnlag i refraksjonsseismikk er tolket for hastigheter under 4000 m/s. Strekninger med hastigheter i omrádet 4000-4500 m/s er generelt tolket som soner med 0kt oppsprekking i bergmassen, men betegnes ikke som svakhetssoner. Sonenes beskaffenhet er estimert ut ifra seismisk hastighet som vist i Tabell 3. Det vil vaare stor usikkerhet knyttet til en slik estimering av beskaffenhet basert pá seismisk hastighet alene. Tabell 3 Antatt beskaffenhet av svakhetssoner basert pä seismisk hastighet Seismisk hastighet Sonens beskaffenhet 4000-4500 m/s Oppsprukket berg/sprekkesone 3500-4000 m/s Svakhetssone, tett oppsprekking 3000-3500 m/s Knusingssone < 3000 m/s Leirholdig knusingssone/leirsone Det er identifisert 14 svakhetssoner som antas á kunne krysse sidetunnelen. Opplysninger og om antatte svakhetssoner langs sidetunnelen fra Arsvágen er oppsummert i Tabell 4. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 | Side17av27 Norconsult «j* Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A NO-78-GEO I EntrepriseE13 Tabell 4 Beskhvelse av antatte svakhetssoner längs sidetunnelen fra Arsvägen Sone nr. Antatt profil nr. i tunnel-nivä (|0P 34100) Antatt retning i forhold til tunnel-akse [°] Antatt sonebredde [m] Antatt berg-overdekning (lop 34100) [m] Seismisk hastig het [m/s] Plassering längs kjernehull 2016 [m fra-til] Antatt berg-masse-klasse 1 75 75 < 5 m 10-15 - - D 2 220 60 10-15 m 45 - - D-E 3 350 90 10-15 m 20 2800-3500 - E-F 4 420 90 5-10 m 35 3000-4000 - D-E/F 5 570 80 < 5 m 55 - - D-E 6 660 90 < 5 m 60 - - D 7 715 90 5-10 m 65 - - D-E 8 780 70 < 5 m 65 - - D 9 875 90 < 5 m 70 - - D 10 990 90 ca. 5 m 70 - 90-94 D 11 1015 90 5-10 m 70 - 113-120 D 12 1470 90 < 5 m 85 >4000 - D 13 1610 40 ca. 5 m 115 >4000 - D 14 2020 35 10-30 m 60 3400-4000 _ D-E/F Pä land er de antatte svakhetssonene (soner 1 til 9) hovedsakelig basert pä flyfotostudie og tolkninger av utf0rte refraksjonsseismiske unders0kelser. Plassering av antatte svakhetssoner under sj0 (soner 10 til 14) er basert pä tolkninger av utf0rte refraksjonsseismiske unders0kelser og kjerneboringer. Sonenes retning er tolket med grunnlag i de ulike seismiske profiler og kjernehull, samt terrengformasjoner. De fleste soner antas ä stryke omtrent N-S til VNV-0S0. Sonenes fall framkommer ikke fra de seismiske unders0kelsene eller kjernene og er säledes ikke kjent. Sonene er derfor markert med sp0rsmälstegn pä ingeni0rgeologisk profil. Soner 1, 5, 6, 8 og 9 samsvarer med mindre S0kk i terrenget. Det antas at disse S0kkene utgj0r utgäende i dagen av mindre soner med oppsprukket bergmasse og/eller smale slepper som ogsä vil pätreffes i tunnelnivä. Soner 2, 3, 5 og 7 er noe mer markerte i terrenget, og det antas derfor at disse sonene er bredere og/eller av därligere beskaffenhet enn de ovennevnte. Sone 2 er tolket längs en opptil 10 m h0y bergvegg som stryker omtrent N-S. Soner 3 og 4 er tolket som beliggende i et forholdsvis bredt S0kk i terrenget, hvor det ogsä er registrert seismiske lavhastighetssoner. Det forventes generelt at hele strekningen mellom svakhetssone 2 og svakhetssone 4 vil ha middels til därlig bergmassekvalitet, med de mest krevende forholdene ved kjernen til de inntegnede svakhetssonene. Bergartsgrensen mellom Ryfylkeskifer og grunnfjellsbergartene gär ogsä i dette omrädet. Soner 10 til 13 er inntegnet basert hovedsakelig pä kjerneloggene fra kjernehullene boret i 2013 (soner 12 og 13) og 2016 (soner 10 og 11). I kjerneloggene framstär disse sonene som mindre partier med forholdsvis tett oppsprekking og noe beiegg pä sprekkeflatene. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side18av27 Norconsult Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A NO-78-GEO I EntrepriseE13 Sone 14 er tolket ut ifra resultater fra utf0rte refraksjonsseismiske unders0kelser. Sonen antas á ha utgáende pá sj0bunnen omtrent rett over entrepriseslutt for l0p 34100. Hvorvidt denne sonen vil pátreffes i tunnel, og eventuelt om den kun vil pátreffes i l0p 34100 eller i begge og lengden pá svakhetssonen i tunnelnivá, vil derforvaare avhengig avsonens fall motdypet. Det b0r forventes behov for tyngre sikring og injeksjon, samt muligens reduserte salver ved passering av noen av disse svakhetssonene. Spesielt omrádet mellom soner 2 og 4, sone 7 og sone 14 forventes á kunne gi krevende forhold. Det forventes at kamstálarmerte spnaytebetongbuer vil vaare tilstrekkelige som permanentsikring i de fleste tilfeller, men det kan ikke utelukkes behov for tyngre sikring som eksempelvis gitterbuer og eventuelt full utst0pning. 4.1.3 Bergspenninger Ved páhugget og ved passering avsvakhetssoner vil bergmassen kunne vaare spenningsavlastet, noe som kan medf0re 0kt sikringsbehov. Ellers forventes generelt gunstige spenningsforhold. 4.2 Bergmassekvalitet Basert pá informasjon og tolkninger beskrevet i tidligere kapitler er det gjort et estimat av fordelingen av bergmasseklasser längs sidetunnelen, se Tabell 5. Sammenhengen mellom bergmasseklasser og sikringsklasser er naarmere beskrevet i delkapittel 4.4.1. Tabell 5 Estimert fordeling av bergmasseklasser längs tunneltraseen Bergmasseklasse Q-verdi Andel av tunnel A/B 10-100 33 % C 4-10 45 % D 1 -4 15 % E 0,1 - 1 5 % F 0,01 - 0,1 2 % G < 0,01 0 % Sum 100% 4.3 Driveforhold Det er ikke registrert forhold som indikerer spesielle forhold i forbindelse med borbarhet og sprengbarhet. Det mä päregnes bruk av reduserte salvelengder og/eller delte salver ved sprengning i saarlig därlig berg og partier med liten overdekning. Antatte krevende partier/soner er beskrevet i delkapittel 4.1.2. I forbindelse med svakhetssoner kan det ogsä vaare bore- og ladevansker. Det antas at det i de f0rste salvene inn fra pähugget benyttes reduserte salvelengder og/eller delte salver. Tunnelen vil bli drevet med en gunstig retning (tilnaarmet vinkelrett) i forhold til orienteringen av skifrigheten/foliasjonen i Ryfylkeskiferen og grunnfjellsbergartene. Tunnelen vil derimot fä liten Vinkel til hovedsprekkesettene i grunnfjellsbergartene, som stryker N0-SV til 0N0-VSV. Sprekker med tilsvarende orientering er ogsä stedvis registrert i Ryfylkeskiferen. Dette vil kunne f0re til 0kt boreawik ved boring av lange hull og 0kte vannlekkasjer dersom sprekkene viser seg ä vaare vannf0rende. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side19av27 ki I ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO l EntrepriseE13 Bade Ryfylkeskiferen og grunnfjellsbergartene inneholder linser og/eller benker med kvarts, noe som vil kunne medf0re 0kt borslitasje. I forbindelse med permeable svakhetssoner og/eller äpne sprekker vil det kunne oppstä store vanninnbrudd i tunnelen. 4.4 Stabilitetssikring 4.4.1 Sikringsmengde i de ulike bergklassene Tabell 7.1 i Statens vegvesens Händbok N500, som beskriver sammenhengen mellom bergmasseklasser og sikringsklasser, vil generelt benyttes som utgangspunkt for dimensjonering av permanentsikring. Antatt omfang og metoder for stabilitetssikring vil framkomme i detalj i teknisk beskrivelse. Tabell 7.1 er gjengitt her i Tabell 6. Spraytebetongtykkelse er modifisert grunnet krav til bruk avstälfiberarmering, slik at minste tykkelse er 110 mm i saltvannssone. Tabell 6 Sammenheng mellom bergmasseklasser (Q-systemet) og sikringsklasser for permanent sikring (gjengitt fra Händbok N500, Tabell 7.1). TU tabellen h0rer ogsä kommentarer som er listet opp under tabellen i Händbok N500, kapittel 7.3.2. Bergmasseklasse Bergforhold Q-verdi Sikringsklasse Permanent sikring A/B Lite oppsprukket bergmasse. Midiere sprekkeavstand > 1 m. Q = 10-100 Sikringsklasse I - Spredt bolting - Spnzsytebetong B35 E700 tykkelse 110 mm, ned til 2 m oversale C Moderat oppsprukket bergmasse. Midiere sprekkeavstand 0,3-1 m. Q = 4-10 Sikringsklasse II - Systematisk bolting (c/c2m), endeforankrede, forspente, gyste - Spnzsytebetong B35 E700, tykkelse 110 mm, spnzsytes ned til sale D Tett oppsprukket bergmasse. Midiere sprekkeavstand < 0,3 m. Q = 1-4 Sikringsklasse III - Spnzsytebetong B35 E1000, tykkelse 110 mm eller mer - Systematisk bolting (c/c 1,5 m) endeforankrede, endeforankrede som gyses i ettertid, eller gyste E Svaart därlig bergmasse. Q = 0,1-1 Sikringsklasse IV - Forbolting ved Q < 0,2, 025 mm, maks. c/c 300 mm - Spnzsytebetong B35 E1000, tykkelse 150 mm - Systematisk bolting, c/c 1,5 m, gyste - Armerte spnzsytebetongbuer ved Q < 0,2, buedimensjon E30/6 020 mm, c/c 2-3 m, buene boltes systematisk, c/c 1,5 m, lengde 3-4 m -Salest0p vurderes F Ekstremt därlig bergmasse. Q = 0,01-0,1 Sikringsklasse V - Forbolting, c/c 200-300 mm, 032 mm eller stag (selvborende) n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingerwgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 20 av 27 ki I ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO l EntrepriseE13 - Spr0ytebetong B35 E1000, tykkelse 150-250 mm - Systematisk bolting, c/c 1,0-1,5 m, gyste - Armerte spnzsytebetongbuer, buedimensjon D60/6+4, 020 mm, c/c 1,5-2 m, buene boltes systematisk, c/c 1m, lengde 3-6 m - Armert sälest0p, pilh0yde min. 10% av tunnelbredden G Eksepsjonelt därlig bergmasse. Sikringsklasse VI Stört sett l0smasse. - Driving og sikring dimensjoneres spesielt Q<0,01 4.4.2 Sikringsmetoder Stabilitetssikringen forventes hovedsakelig a besta av bolter og fiberarmert spr0ytebetong. Sikringen skal utf0res systematisk og i hovedsak pa stuff. Sikringsomfanget tilpasses bergkvaliteten lokalt, slik at tilfredsstillende stabilitet oppnas. Ved kryssing av svakhetssoner vil det vasre n0dvendig med tyngre sikring. Dimensjonering av sikring i svakhetssoner ma vurderes i hvert tilfelle, og ma ikke n0dvendigvis f0lge Tabell 6 i detalj. Dette fordi det ikke alltid er hensiktsmessig a bestemme sikring kun ut fra bergklasse (Q-verdi). Orientering og kompleksitet av svakhetssoner vil blant annet vasre viktige parametere som innvirker pa stabilitetsnivaet. Bolter til permanent sikring skal vasre gyste, varmforsinket og pulverlakkert med epoxy. Det skal benyttes stalfiber i spnzsytebetongen. Det henvises for 0vrig til den tekniske beskrivelsen. 4.5 Aktuelle tiltak i byggefasen 4.5.1 Noen aktuelle tiltak under driving av tunnelen Tabell 7 beskriver noen aktuelle tiltak under driving av tunnelen som oppf0lging, malinger og kontroll samt tiltak utover vanlig stabilitetssikring. I tabellen er det ogsä beskrevet noen aktuelle tiltak under bruk av tunnelen utover observasjoner og vanlig vedlikehold. Tabell 7 Generell klassifisering av stabilitetsforhold og aktuelle tiltak under bygging og under bruk av tunnelen Type stabilitet Tiltak Berg- Svak- Under driving 1) Under bruk masse klasse hets-sone klasse Oppfolging/malinger/ kontroll Aktuelle tiltak under driving (utover vanlig stabilitetssikring 2)) Aktuelle tiltak utover observasjoner/ vanlig vedlikehold A/B - Ingeni0rgeologisk kartlegging f0r tildekking med spnzsytebetong. - Sonderboring - Ev. forinjeksjon m/ kontroll hull C - Observasjon og kartlegging av bergforholdene etter hver salve f0r tildekking med - Samme som over - Ev. labtesting av leirmateriale n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingerwgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 21 av27 Norconsult Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A NO-78-GEO I EntrepriseE13 spnaytebetong - Oppf0lging av driving og av utf0relse av sikringsarbeider - Registrering av lekkasjer i sonderhull D I - Samme som C - Samme som over - Ev. labtesting av leirmateriale - Samme som C E II-III - Samme som C og D - Ev. deformasjons- og konvergensmálinger - Samme som over - Utvidelse av tunneltverrsnitt - Ev. konvergensmálinger - Ev. spnaytebetong pá stuften - Ev. bruk avselvborende stag - Ev. reduserte og/eller delte salver - Samme som C og D - Ev. konvergensmálinger F II - III - Samme som C, D og E - Ev. máling avt0yning i spnaytebetongbuer - Poretrykksmálinger - Samme som over - Ev. bruk avgitterbuer istedenfor spnaytebetongbuer - Ev. kjerneboring fra stuff - Samme som C, D og E - Ev. máling av t0yning/deformasjoner i spnaytebetongbuer - Poretrykksmálinger G III - IV - Samme som C, D, E og F - Registrering av bergartsegenskaper - Samme som over - Ev. ekstra forsterkning med for eksempel utst0pning - Samme som C, D, E og F - Supplerende labtester 1> For alle klassene gjelder utarbeidelse av prognose for den videre driften. Dette er seerlig aktuelt i klassene D-G der prognoser for neste salver/neste 10-25 m tunnel b0r utarbeides og kontinuerlig oppdateres. 2> Dette er stabilitetssikring som er tilpasset de stedlige forholdene og er vist i Tabell 6 4.6 Anbefalte unders0kelser i byggefasen 4.6.1 Sonderboring Det legges opp til systematisk sonderboring i hele tunnelens lengde. Det vises til tegning 13-V34-201 og 13-V34-205 for prinsipp for sonderboring og injeksjon i henholdsvis l0p 34000 og 34100. Sonderboring vil benyttes for á skaffe opplysninger om bergmassekvalitet og vannforhold foran stuff, og vil sáledes vaare en del avgrunnlaget for beslutning vednarende injeksjon og sikringsomfang. 4.6.2 Kjerneboring pá stuff Det vil kunne vaare aktuelt á kjernebore fra stuff eller sidenisjer gjennom svakhetssoner som antas á kunne gi spesielt krevende forhold med tanke pá driving, stabilitet eller innlekkasjer. Behovet for eventuell kjerneboring fra stuff má vurderes fortl0pende under driving basert pá blant annet sonderboring, tolkning av MWD-logger og erfaringer fra bergmassen og svakhetssoner som tilegnes under tunneldrivingen. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 22 av 27 Norconsult Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A NO-78-GEO | EntrepriseE13 4.6-3 Seismikk pä stuff Det vil kunne vaare aktuelt ä utf0re seismiske unders0kelser fra stuff i forkant av antatte svakhetssoner. Selve unders0kelsene vil i sä fall utf0res av byggherren med eget utstyr og personell. Entrepren0ren vil bistä byggherren med maskiner og forberedende arbeider (eksempelvis boring av hull i tunnelveggen for plassering av sprengladninger). Det vises til beskrivelsen for detaljerte beskrivelser av disse ytelsene. 4.6.4 Pravetaking Pnzsvetaking av materiale fra eventuelle leirslepper/svakhetssoner og partier med omvandlete bergarter tas for analyser av blant annet svellepotensiale og svelletrykk. Materialinnhold i leirslepper/svakhetssoner vil inngä i vurderingen av permanent sikring. 4.6.5 Konvergensmälinger og lastceller Ved eventuelle spesielt krevende svakhetssoner og i omräder med lav innspenning vil det vaare aktuelt ä utf0re konvergensmälinger og/eller installere lastceller i spnzsytebetong- og gitterbuer. 4.6.6 Ingeniorgeologisk kompetanse Byggherren vil ha mannskap med ingeni0rgeologisk kompetanse for oppf0lging av tunnelarbeider og bestemmelse av permanentsikring og injeksjonsprosedyre. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 | Side23av27 •.i i ^ft^ Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A INOrCOnSUlt 4^ NO-78-GEO l EntrepriseE13 5 Hydrogeologiske vurderinger (tolkningsdel) 5.1 Vurdering av konsekvenser ved grunnvannssenking I berggrunnen beveger grunnvann seg i äpne sprekker og kanaler i berget. Der tunneler kommer i kontakt med slike kan det oppstä problemer med innlekkasje av grunnvann til tunnelene. I utgangspunktet er ofte lekkasjer i bergmassen knyttet til: • Svakhetssoner som eksempelvis forkastningssoner, knusningssoner, dype forvitringssoner (ofte sammenfallende) og i oppsprukket sideberg ved svakhetssoner • St0rre enkeltsprekker • Gangbergarter Naturtypers särbarhet overfor grunnvannssenking er avgj0rende for om en senkning av grunnvannsniväet over tunnelen vil vaare merkbar pä ytre milj0 over tunnelen. I de omrädene hvor drivingen av tunnelen foregär under omräder med bebyggelse kan setninger pä bygg og infrastruktur generelt vaare et problem. Drenering til tunnel kan ogsä pävirke overflatevann (tjern og bekker), samt grunnvannsressurser generelt. Erfaring fra tidligere tunnelprosjekter viser at grunnvannstand sjelden pävirkes i en avstand > 200-300 m fra tunell [11]. 5.2 Vurdering av sárbarhet 5.2.1 Ytre miljo For at grunnvannslekkasjer til tunnelen skal ha konsekvenser for ytre milj0 má grunnvannsenkningen over tunnelen ligge i omrader med sárbare naturtyper, váte naturomráder (tjern, vassdrag, myr eller grunnvannsoppkom) og/eller truede dyrearter som kan pávirkes av en eventuell grunnvannssenking. Dette vil kunne merkes ved at det blir et t0rrere naturmilj0 der grunnvannstanden er naar overflaten dersom det ikke gjennomf0res tiltak i forbindelse med tunnelbyggingen. Det er ikke registrert viktige naturtyper i Naturbase som kan vaare sárbar for grunnvannssenkning som f0lge av eventuell lekkasje til sidetunnelen. I f0lge NVE Atlas er det to N-S-gáende elver/bekker S0r for traseen; én med utl0p til Munkhamn og én med utl0p til Skjebavik, begge med deler av sine respektive nedb0rsfelt innenfor mulig influenssone for grunnvannssenkning. Elv/bekk med utl0p til Munkhamn gár gjennom et sammenhengende myromräde (ca. kote 10), men det foreligger ingen registrering i Naturbase av sárbare naturtyper eller vannkrevende arter innenfor dette omrádet. Store deler av nedb0rsfeltene til bekkene ligger innenfor en avstand av 200 m fra tunnelen, og en eventuell senkning mot tunnelen vil kunne pávirke vannf0ringen i disse, samt at vannstand i 0vre deler av myromräder vil kunne senkes, gitt at disse er et uttrykk forgrunnvannsnivá i omrádet. Det foreligger ingen kjente málinger av grunnvannstand. Det er for 0vrig ikke registrert andre sárbare naturtyper eller arter i Naturbase eller Artsdatabanken. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 24 av 27 Norconsult Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A NO-78-GEO I EntrepriseE13 5.2.2 Utsatte grunnvannsressurser Private branner, báde drikkevannsbranner og energibr0nner, naar tunneltraseen kan fá redusert kapasitet og/eller endret vannkvalitet som f0lge av senket grunnvannsnivá. Injisering under tunneldriving kan tette og 0delegge branner og installasjonersom ligger naar tunnelen. Det er ikke registrert branner innenfor antatt influensomráde for grunnvannssenkning i NGUs branndatabase [9]. Erfaring tilsier imidlertid at det kan vaare flere private branner enn det som er registrert i databasen, báde til vannforsyning og energiformál. Det er if0lge Bokn kommune v/ K.A. Valentinsen (pers.med. 2016-06-30) f0rt kommunal vannledning frem til Arsvágen, og flertallet av husstandene i omrádet er tilknyttet denně. Unntaket er gnr/bnr 16/2 som trolig har borehull for drikkevannsforsyning. Det kan heller ikke utelukkes at 0vrige husstander har supplerende vannkilder ifm. dyrehold. Det anbefales pá generelt grunnlag á kartlegge og dokumentere ev. branner i omrádet f0rtunneldrivingen startér. 5.2.3 Setningsproblematikk En reduksjon i grunnvannsnivá i forhold til det vanlige variasjonsm0nsteret kan gi setninger pá bygninger, infrastruktur og kulturminner, dersom det er setningsutsatte masser i omrádet. l_0smassefordelingen i omrádet er beskrevet i delkapittel 3.1. Ut fra kjennskap til l0smassetype og mektighet i omrádet forventes ikke grunnvannsenkning á medf0re vesentlig skade. 5.3 Innlekkasje og krav til begrensning av innlekkasje med tanke pá sárbarhet for ytre miljo Bergoverdekning over tunnelen, sammen med kryssende svakhetssoner, er viktig faktorer for innlekkasje. Ved stor overdekning er det vanligvis fá ápne sprekker, samtidig vil stor overdekning tilsi h0yt grunnvannstrykk. Erfaring tilsier at tunneler med stor overdekning har et stort grunnvannsreservoar og ofte st0rre totale lekkasjer enn tunneler med liten overdekning. Topografi og overdekning er beskrevet i delkapittel 3.1. Minste overdekning til terrengnivá er ca. 23,6 m under forsenkningen ved ca. profil 500 i l0p 34000. Derfra 0ker overdekning med 0kende profilnummer og overdekning er ca. 60 m for begge l0p der tunnel gár under sj0 ved ca. profil 1 170 i l0p 34000 og 1 000 i l0p 34100. Det er tolket á vaare 9 kryssende svakhetssoner for den dělen av tunnelen som gár under land (se Tabell 4), og det má páregnes lekkasje og senket grunnvannstand ifm. disse dersom tettetiltak ikke settes inn. Under sj0 0ker vanntrykket med 0kende profilnummer (i tunnelens fallretning), noe som gir 0kt risiko for st0rre vannmengder dersom en lekkasje skulle oppstá. I omrádet under sj0 er det imidlertid ikke vurdert krav til begrensing av innlekkasje da hensyn til ytre milj0, grunnvannsressurser eller setninger ikke er aktuelt her. 5.3.1 Krav til begrensing av innlekkasje i tunnelen Krav til begrensings av innlekkasje i tunnelen er vurdert av hensyn til ytre milj0, grunnvannsressurser og fare for setninger pá bygg og annen infrastruktur, forden dělen av tunnelen som gár under land. Med bakgrunn i foreliggende informasjon vurderes det ikke á vaare behov for begrensing av innlekkasje ut fra hensynet til ytre milj0 eller fare for setningsskader. Ut fra nevnte hensyn vil krav til begrensing av innlekkasje styres av dimensjonerende kapasitet for vannhándtering i tunnelen. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 | Side25av27 I ^ftk. Oppdragsnr.: 5144240 Dokumentnr.: NO-78-GEO Versjon: 00A IN O TCO PI SU It NO-78-GEO l EntrepriseE13 Det mä tas h0yde for at private vannkilder, utover kommunal tilknytning, vil kunne pävirkes. Kravet settes derfor med f0lgende forutsetninger: • Vannkilder utover kommunal tilknytning kartlegges og dokumenteres for anleggsstart, herunder bruk, forbruk, kapasitet og vannkvalitet. Dette for ryddighet i m0te med ev. pästand om pävirkning og krav om erstatningsl0sninger. Dette er ogsä i träd med anbefaling fra Bokn kommune. • Det mä sikres at alle husstander hartilstrekkelig drikkevannskapasitet, inkl. til husdyrhold, ved ev. bortfall av private vannkilder. Det forutsettes at kommunalt nett kan dekke dette for abonnenter som allerede er tilknyttet. Gnr/bnr 16/2 er eneste husstand uten kjent tilkobling til kommunalt nett. Tilkobling b0r vurderes tilbudt for anleggsstart. I motsatt fall mä beredskap for drikkevannsforsyning med tilstrekkelig kapasitet opprettes for anleggsperioden. • Dersom det i videre arbeider fremkommer registreringer av viktige särbare naturmilj0/arter mä krav til begrensing av innlekkasje revurderes for strekningen under land. n:\514\42\5144240\5 arbeidsdokumenter\517 ingeni0rgeologi og masser\konkurransegrunnlag\e13\no-78-geo.docx 2016-07-01 I Side 26 av 27