Modul K0.003: Deponering og mellomlagring av masser

Denne modulen er en støttemodul til modulene som om handler kvikkleireskred. 

Modulen omhandler viktige momenter som det må tas hensyn til når det er kvikkleire i grunnen der det er planlagt mellomlagring eller permanent utlegging av overskuddsmasser, eller det er kvikkleire som skal deponeres.

Om det er behov for deponering eller mellomlagring av masser i et prosjekt, skal plassering, utforming og omfang inkluderes som en del av den geotekniske prosjekteringen. Det bør utføres geotekniske grunnundersøkelser for planlegging av områder for deponi. Områdene bør som hovedregel velges slik at det ikke er nødvendig med stabiliserende tiltak for å oppnå tilfredsstillende stabilitet. Grunnforholdene må alltid vurderes, og i områder med kvikkleire i grunnen må du være ekstra forsiktig i planleggingen av masseflytting. Når det er funnet et sikkert område for utlegging av massene, må riktig gjennomføring sørge for at områdestabiliteten ivaretas i hele anleggsperioden, samt at lokal- og egenstabiliteten av de utlagte massene er god nok. Det er også viktig å beskrive krav til kontroll og restriksjoner av utførelse for fyllinger på kvikkleire.

Ved deponering av masser i områder med kvikkleire i grunnen, må områdestabiliteten utredes i henhold til NVE veileder 1/2019 Sikkerhet mot kvikkleireskred. Den mest aktuelle problemstillingen for områdestabilitet, er den store tilføringen av last grunnen får ved deponering og mellomlagring av masser. Aktuelle løsne- og utløpsområder som kan ha konsekvens for, eller bli påvirket av tiltaket, må vurderes. Om massene/deponiet plasseres i en forsenkning, i bunnen eller nedre del av en skråning, vil det ha positiv innvirkning på områdestabiliteten. Skal det legges masser i øvre del av en skråning, må det dokumenteres tilfredsstillende sikkerhet mot skred i henhold til NVE veileder 1/2019. Disse prinsippene er illustrert i figur 1. 

Stabilitetsberegninger vil normalt være en sentral del av prosjekteringen. Prinsippene for hva som virker stabiliserende og destabiliserende er de samme som er omtalt i modul K2.301: Motfylling og terrengavlastning i kvikkleireområder – Prosjektering. Ved etablering av massedeponi kan det være behov for samtidige stabiliserende tiltak for å sikre at områdestabilitet er ivaretatt. Plassering av mellomlagring bør ses i sammenheng med anleggsvei og riggplass, se modul K0.001: Anleggsvei og riggområde i kvikkleireområder.

Grunnarbeid i skråninger

Det er svært viktig at ingen midlertidige situasjoner underveis i utførelsen, påvirker lokalstabiliteten negativt.

Konsekvensen ved en mindre utglidning kan være stor, da selv små utglidninger i kvikkleire kan utvikle seg til større skred over store områder.

Graving skal i utgangspunktet bare utføres på toppen og ikke i foten av skråningene, se figur 2. Utgraving i foten av skråningene kan medføre fare for skred. Mindre tiltak slik som å fjerne vegetasjonsdekke, å legge om drenering og lignende skal være vurdert i prosjekteringen og må utføres med varsomhet. Seksjonsvis graving og tilbakefylling av mindre områder av gangen kan være aktuelt for å unngå å svekke stabiliteten. Dette vurderes og beskrives i prosjekteringen.

Tilsvarende er oppfylling av masser på toppen av en skråning ugunstig for stabiliteten og skal unngås, som vist i figur 2. Unntak er mulig, hvis det er vurdert og funnet greit i prosjekteringen. 

I prosjekter med masseoverskudd, eller midlertidig behov for mellomlagring av masser, må det gjøres en vurdering av hvor det er hensiktsmessig å plassere overskuddsmassene. Normalt vil plassering av massene i dalsøkk og forsenkninger i terrenget være å foretrekke. Ofte vil det ikke være mulig å plassere overskuddsmasser på et trygt sted i nærheten av prosjektet, og det vil være krav om at massene kjøres vekk fra anleggsområdet til et godkjent deponi.

Stabiliteten av massedeponiet er avhengig av flere forhold:

• drenering
• massetyper
• helning på fyllingsfronten
• grunnens bæreevne

Disse punktene er beskrevet nærmere lengre ned i modulen.

Drenering

God drenering av fyllmassene er kritisk for å sikre egenstabiliteten av deponiet. Ved deponering av masser må først matjord og vegetasjonslag fjernes, deretter må det opprettes drenering i bunn. Dersom det er vannsig eller et mindre bekkeløp i deponiområdet, må dette i første omgang håndteres i anleggsperioden. Dette kan skje ved en midlertidig omlegging av bekkeløpet eller ved å legge det midlertidig i rør. Ved ferdigstillelse av deponiet skal bekkeløpet etableres på toppen av nytt terreng, slik at vannet renner oppå eller ved siden av deponiet, ikke gjennom eller under deponimassene.

Under første lag av deponimasser bør det legges et drens- og filterlag som har forbindelse til eventuelle drensrør eller vannførende lag i de eksisterende massene under deponiet. 

For å sikre god egenstabilitet av deponiet legges drenerende lag mellom lag av deponimasser med høyt innhold av finstoff og/eller høyt organisk innhold. Lagene må legges ut med helning for å sikre tilstrekkelig drenering. For å vurdere hvor stor avstand disse drenerende lagene bør ha, kan man blant annet støtte seg på Statens vegvesen håndbok V221 – Grunnforsterkning, fyllinger og skråninger. Dette er krav som er satt for fyllinger av tørrskorpeleire som skal brukes til vegfylling, og dermed har krav til blant annet setninger. I massedeponier vil lagtykkelser og avstand mellom disse variere avhengig av type deponimasser. Dette må være spesifisert i geoteknisk prosjekteringsrapport i hvert enkelt tilfelle.

Drenslagene bør ha forbindelse nedover med vertikaldren og ut av deponiet slik at overskuddsvann fra oppbløtte masser kan renne ut etter hvert som fyllmassene dreneres. Prinsippene er vist i figur 3.

Massetyper

Hvilke typer masser som skal deponeres har svært mye å si for egenstabiliteten av deponiet.

Egenstabiliteten av massedeponier er avhengig av fyllmassenes beskaffenhet. For stabiliteten er det ikke forskjell på om deponiet er permanent eller midlertidig, stabiliteten må uansett ivaretas i alle faser.

Deponering av flytende kvikkleire, bløt leire, vannmettet silt/sand eller myr/torvmasser er krevende og massene må derfor deponeres forsiktig. I dette arbeidet er det viktig å:

• plassere massene innenfor stabile voller av stein, altså bak en støttefylling som vist i figur 4 
• plassere frosne leir- og slitmasser innenfor stabile voller av stein, da disse massene blir tilnærmet flytende under tining. 
• legge ut massene i tynne lag og tørke godt opp før neste lag legges ut. 
• spesifisere lagtykkelser, utleggingsprosedyrer og kontroll i geoteknisk prosjekteringsrapport. 
• legge ut filterlag eller fiberduk mellom deponerte masser og steinvollen for å hindre at oppbløtte masser trenger inn i steinvollen. 
• legge filter- og drenslag i bunnen av deponiet og videre under vollen for å drenere de bløte massene, se figur 4 for eksempel. I slike tilfeller må lokalstabiliteten vurderes særskilt. 
• legge lagene med helning for å sikre drenering av massene. Alternativt kan det installeres vertikaldren for å øke hastigheten på drenering/konsolidering.

Faste, grove og/eller tørre masser har god egenstabilitet og kan legges ut lagvis uten behov for en voll av stein i front.

All oppfylling av begrensningssjeteer/støttefyllinger må utføres på telefri grunn, eventuelt må telelag fjernes. Massene i toppen av deponiet bør være velgraderte og bestå av faste, grove friksjonsmasser for å unngå overflateerosjon. Tilsåing av overflaten med gress kan også bidra til å unngå overflateerosjon.

Helningen på fyllingsfronten

Helning på fronten av massedeponiet må bestemmes ut fra blant annet hvilken type masser som skal deponeres, deponiets høyde samt grunnforhold og grunnens bæreevne. Stabiliteten må dokumenteres ved hjelp av stabilitetsberegninger. For enkelte store deponier med svært bløte deponeringsmasser og/eller dårlige grunnforhold vil det kunne være behov for så slak fyllingsfront som 1:10. For mindre deponi med faste/grove/tørre masser, har Statens vegvesen satt krav til helning for vegfyllinger av ulike masser. Tabell 1.18 og figur 1.13 i kapittel 1.6.2 i håndbok N200 - Vegbygging kan benyttes som et utgangspunkt.

Grunnens bæreevne

Grunnens bæreevne må vurderes spesielt for fyllingsfronten. På faste masser er det som regel stabilitet og ikke bæreevne som er styrende for fyllingshøyde og -helning. Bæreevneberegning og stabilitetsberegning av steinvoll/fyllingsfront må inkluderes som en del av den geotekniske prosjekteringen.

Det må påregnes setninger både i grunnen og egensetninger i deponimassene. Setninger i grunnen vil ofte oppstå kort tid etter oppfylling, og pågå i måneder eller år avhengig av massene under deponiet. Egensetningene i deponimassene vil avhenge av hva som deponeres. Skal det for eksempel fylles med torv, myr eller andre humusholdige masser må det påregnes relativt store setninger over tid. Det kan installeres vertikaldren for å øke hastigheten på drenering/konsolidering og dermed få unna primærsetningene raskere.

Setninger er i mange tilfeller ikke styrende faktor for utforming av deponiet. Dette skyldes at det som regel ikke skal bygges oppå deponiområdet og massene kan derfor bare sette seg over tid. Det kan eventuelt etterfylles masser for å få terrenget opp til ønsket nivå. Hvis deponiområdet skal benyttes til landbruk, legges det landbruksdrenering og matjord på toppen etter at de største setningene er unnagjort.

I prosjekteringsfasen er det viktig å tenke på utførelsesfasen. Viktige arbeidsoperasjoner må samles og gis som input til entreprenørens kontrollplan.

Kontrollplanen bør for større, permanente deponi omfatte følgende:

• fyllingens geometri, oppbygging og oppfyllingshøyde
• lagtykkelser
• drenering
• utfyllingshastighet og eventuelle ventetider mellom trinn i utfyllingsarbeidet
• kontrollmålinger (som for eksempel overvåkning av poretrykk, CPTU for å verifisere fasthetsøkning, og så videre)

Se et eksempel på prosjekterendes kontrollplan for utførelsen for et større massedeponi i fase 2: Prosjektering av tiltak mot kvikkleireskred.

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

• Modul K0.001: Anleggsvei og riggområde i kvikkleireområder
• Modul K0.306: Dreneringstiltak i kvikkleireområder
• Modul K2.301: Motfylling og terrengavlastning i kvikkleireområder – prosjektering

Eurokode 0 Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner. (NS-EN1990:2002+A1:2005+NA:2016). Standard Norge. Oslo

Eurokode 7 Geoteknisk prosjektering. (NS-EN 1997-1:2004+NA:2008) Standard Norge. Oslo.

NVE (2019) Sikkerhet mot kvikkleireskred. Veileder 1/2019. Oslo: Norges vassdrags- og energidirektorat.

NVE (2015) Massedeponi og tipper. Faktaark nr. 6/2015. Oslo: Norges vassdrags- og energidirektorat.

Statens vegvesen (2014) Grunnforsterkning, fyllinger og skråninger – Håndbok V221. Oslo: Vegdirektoratet.