Modul F2.201: Ordna steinlag, sidesikring – Prosjektering

Denne modulen forutsetter at

• du har satt deg inn i overordnet informasjon gitt i fase 2: Prosjektering av tiltak mot flom og erosjon.

• sikringstiltaket er planlagt og utført etter tilhørende moduler
  • modul F1.200: Mulige tiltak mot erosjon
  • modul F3.201: Ordna steinlag, sidesikring – Utførelse
  • modul F4.200: Erosjonssikring med stein – Forvaltning, drift og vedlikehold.

Før du går i gang med prosjekteringen, må du finne rett teknisk løsning og hente inn grunnlagsdata for detaljprosjekteringer – se fase 1: Planlegging av tiltak mot flom og erosjon. Modul F0.101: Miljøtilpassing av sikring i vassdrag hjelper deg å ta hensyn til miljø og landskap i prosjekteringsfasen. 

Ordna steinlag består av velgraderte masser med gradering fra null til maksimal tillatte størrelse. Det brukes vanligvis sprengte steinmasser lastet rett fra røys. Steinlaget legges normalt ut med helning mellom 1:1,5 og 1:3. Stabilitet, plassforhold, tilpasning til landskap og miljø, ferdsel for fiskere og så videre, avgjør hvilken sidehelning og utforming av sikringen du bør velge. Toppen av steinlaget legges ofte i nivå med dimensjonerende vannstand pålagt et fribord, eller føres til toppen av skråningen. Fribordet skal ivareta lokal oppstuving og belastninger fra drivgods og is. Les mer om dette i både modul F2.005: Sikkerhetspåslag og fribord på vannstand og modul F2.003: Belastninger fra is og drivgods på sikringsanlegg.

Sikringsmassene føres som regel ned i elvebunnen i en omtrent 1–2 meter dyp fotgrøft for å hindre undergraving ved senkning av elvebunnen. Fotgrøft er særlig viktig der vannhastigheten er stor og på steder der elvebunnen er finkornig. Ved dybder utover gravemaskinens rekkevidde legges i stedet en sikringstå med stein utover elvebunnen i forlengelsen av skråningen. Fundamentering er nærmere beskrevet i modul F2.004: Fundamentering av sidesikring i vassdrag.

Det er viktig at du ivaretar den beskrevne graderingen og steinstørrelse for steinmassene for hvert lass. Maskin på stedet må gjennomføre en sortering av steinmassene på tipp i elva. De groveste fraksjonene plasseres nederst og ytterst der en kan vente størst belastning på sikringen. De resterende massene bygges opp til et solid blandet filter mot grunnmassene innenfor. Tykkelsen av steinlaget er avhengig av den dimensjonerende størrelsen på steinen. Siden belastningen fra strømkreftene reduseres fra bunnen og opp mot toppen av sikringslaget, må du sørge for at steinstørrelse og tykkelse på steinlaget er størst ved bunnen og avtar mot toppen. Belastningen fra is/isganger og lokale strømforhold kan gi variasjoner utover dette.

Ordna steinlag med fotgrøft/sikringstå

Se figur 1–6 for bilder og prinsippskisser for sikringstype ordna steinlag.

For beregning av sikringstiltakets utstrekning se i NVE veileder 4/2009 Veileder for dimensjonering av erosjonssikringer av stein, kapittel 2.9. Sikringen skal starte oppstrøms yttersving, og avsluttes nedstrøms yttersving.

Erosjon og avlagring av masser fører til at bunnivået varierer over tid. Sikringen må fundamenteres slik at den ikke blir undergravet også i perioder med lavt bunnivå. Vi ser ofte at årsaken til skader/sammenbrudd i sikringen skyldes for dårlig fundamentering, slik at anlegget blir undergravet. Les mer om fundamentering i modul F2.004: Fundamentering av sidesikring i vassdrag.

Ofte er det slik at du må vurdere hvert område i vassdraget individuelt med tanke på hva potensialet for bunnvariasjon kan være. Eksempelvis kan dannelse av ørmasser på motsatt bredd skape økt hastighet på strømmen og føre til bunnsenking i den dypeste delen av profilet. Hvor solid fundamenteringen skal være, må også veies mot hvilke konsekvenser det blir hvis sikringen bryter sammen.

I mellomstore vassdrag med moderat fall viser erfaringene at du oppnår god sikkerhet ved å etablere en fotgrøft med dybde på cirka 1 m (se figur 2 og 3), eller føre sikringslaget 1–3 m utover elvebunnen slik at det kan rause ned og danne fundament hvis bunnen senker seg (se figur 4).

Hvis det står viktig bebyggelse helt ute på elvekanten, kan konsekvensene bli alvorlige under en hendelse der sikringen svikter. Ved slike omstendigheter bør du prosjektere sikringen ekstra solid både med hensyn til steinstørrelse og fundamentering.

Der dypeste parti i elva ligger et stykke ut fra elvebredden må fundamenteringen ta høyde for endringer som kan føre djupålen helt inn til bredden. Høler som skyldes spesielle formasjoner i elva, og av den grunn ikke flytter seg, bør vurderes som særtilfelle og ikke danne grunnlaget for det generelle fundamentnivået på strekninger utenfor hølen. 

Velgradert (samfengt) sprengt stein inneholder mye finstoff og har en vid gradering (stein i alle størrelser). Det gjør at velgradert stein kan fungere som dekklag og som filter i ett, slik at det ikke er nødvendig med et eget filterlag mot grunnmassene.

Gjennom slitasje og erosjon vil finmasser i dekklaget slites bort og de gjenværende grove steinfraksjonene vil kunne få tilstrekkelig stabilitet. Grunnvann og overflatevann vil vaske ut de fineste fraksjoner av grunnmaterialene og gjenværende overgangsmasser vil etter hvert fungere som et filterlag. I denne prosessen vil dekklaget kunne få ujevne setninger, men likevel oppnå tilstrekkelig stabilitet. Se Vassdragshåndboka, kapittel 6.2 Erosjonssikring for mer informasjon.

I prosjekteringsfasen er det viktig å tenke på utførelsesfasen. Se modul F3.201: Ordna steinlag, sidesikring – Utførelse for viktige arbeidsoperasjoner du må tenke på når du prosjekterer. 

Du kan bygge opp et kostnadsoverslag på mange måter. Et detaljert overslag kan for eksempel bygges opp med grunnlag i NS3420 Beskrivelsestekster for bygg, anlegg og installasjoner. Fordelen er at grunnlaget kan brukes til å innhente pris fra entreprenører ved konkurranse. Et grovere overslag kan bygges opp etter erfaringsbaserte priser fra markedet og satt inn i en mer grovmasket inndeling som kan være hensiktsmessig.

Kostnadsoverslaget blir ofte estimert før du utlyser saken på anbud, fordi det ofte er grunnlaget for finansieringen av prosjektet. Overslaget er altså ikke nødvendigvis en kontraktssum.

Ved tiltak i vassdrag kan uforutsett flom og erosjon i tidsrommet mellom prosjektering og utførelse påvirke kostnadene. For eksempel kan flom hindre fremdrift eller føre til behov for mer masser enn planlagt for å opprettholde fremdriften. Erosjon kan føre til endringer i profilene og dermed endre de forutsetningene som ble lagt til grunn under prosjekteringen. Det kan være hensiktsmessig å vurdere om kostnadsoverslaget bør ta ekstra høyde for denne type uforutsette forhold.

Disse modulene utdyper noen temaer som er relatert til denne modulen:

• Modul G2.001: Omregning volum av masser
• Modul F0.101: Miljøtilpassing av sikring i vassdrag
• Modul F1.001: Flomberegning
• Modul F1.003: Hydraulisk analyse og vannlinjeberegning
• Modul F1.200: Mulige tiltak mot erosjon
• Modul F2.001: Beregning og valg av steinstørrelse i erosjonssikringer 
• Modul F2.003: Belastninger fra is og drivgods på sikringsanlegg
• Modul F2.004: Fundamentering av sidesikring i vassdrag
• Modul F2.005: Sikkerhetspåslag og fribord på vannstand
• Modul F2.206: Ordna steinlag, bunn- og sidesikring – Prosjektering
• Modul F3.201: Ordna steinlag, sidesikring – Utførelse
• Modul F4.200: Erosjonssikring med stein – Forvaltning, drift og vedlikehold
• Modul K2.302: Erosjonssikring i kvikkleireområder – Prosjektering 

NS 3420 (2019) Beskrivelsestekster for bygg, anlegg og installasjoner (NS 3420:2019). Standard Norge.

NVE (2010) Vassdragshåndboka - Håndbok i vassdragsteknikk. red. Fergus, T, Hoseth, K. A, Sæterbø, E. Trondheim: Tapir Akademisk Forlag.

NVE (2009) Veileder for dimensjonering av erosjonssikringer av stein. Veileder nr. 4/2009. Oslo: Norges vassdrags- og energidirektorat.