Modul K3.302: Erosjonssikring i kvikkleireområder – Utførelse

Denne modulen forutsetter at

• du har satt deg inn i overordnet informasjon gitt i fase 3: Utførelse av tiltak mot kvikkleireskred.
• sikringstiltaket er planlagt og prosjektert etter tilhørende sider og moduler:
  • fase 1: Planlegging av tiltak mot kvikkleireskred
  • modul K2.302: Erosjonssikring i kvikkleireområder – Prosjektering
  • fase 4: Forvaltning drift og vedlikehold av tiltak mot kvikkleireskred.

Erosjonssikring innebærer vanligvis at steinmasser legges ut i et vassdrag slik at vannstrømmen slutter å grave i elveløpet, slik som vist i figur 1.  Tiltaket forhindrer at lokale utglidninger oppstår og at kvikkleireskred på denne måten blir utløst som følge av erosjon langs vassdraget.

Historien har vist at selv små utglidninger kan utløse store skred i kvikkleireområder. Videre kan anleggsarbeid være en mulig årsak til slike hendelser. Derfor er det viktig at sikringstiltakene utføres på riktig måte. Denne modulen beskriver hvordan tiltak kan utføres slik at stabilitetsforholdene gradvis blir bedre i løpet av anleggsperioden. Midlertidige situasjoner som kan føre til lokale utglidninger kan unngås ved å følge prinsippene i denne modulen.

Detaljerte beskrivelser av de ulike metodene for erosjonssikring finnes under hovedtema Flom og erosjon og i Vassdragshåndboka.

Oppstart og generelle anbefalinger

Arbeidene skal som hovedregel legges opp slik at stabilitetsforholdene gradvis forbedres gjennom anleggsperioden. De generelle anbefalingene for grave- og fyllingsarbeid gjelder også her, i henhold til fase 3: Utførelse av tiltak mot kvikkleireskred og modul K3.301: Motfylling og terrengavlasting – Utførelse.

Under utførelsen er det viktig å unngå å belaste terrenget på toppen av eller midt i skråninger. Vekt på toppen av eller midt i skråninger destabiliserer, mens vekt i bunnen av skråninger stabiliserer. Prinsippet er vist på figur 2 og figur 3. Prinsippene gjelder for sideskråningene som helhet, men også lokalt ved elvebreddene. Kvikkleireskred kan i verste fall bli utløst som følge av en lokal utglidning av elvebredden i forbindelse med graving eller fyllingsarbeider. Det må tas hensyn til at en betydelig del av skråningen ofte ligger under vann og at skråningsfoten kan være langt ute i elveløpet. Oppfylling på elvekanten kan potensielt destabilisere elvebredden hvis det ikke fylles fra skråningsfoten ute i elva først.

Mellomlagring og utlegging av masser

Mellomlagring av masser kan svekke stabilitetsforholdene dersom massene legges ut på toppen eller midt i skråninger, slik som vist i figur 2. Masser kan i stedet mellomlagres i foten av skråninger der massene virker stabiliserende, se figur 3, alternativt på steder med gode grunnforhold eller i tilstrekkelig avstand til områder med dårlig stabilitet. Alternativer for områder som er godkjent for mellomlagring og deponi, skal være vurdert og beskrevet i den geotekniske prosjekteringen. Du kan lese mer om dette i modul K0.003: Deponering og mellomlagring av masser.

Arbeidsrekkefølge ved erosjonssikring

Det er avgjørende at arbeidene blir utført i riktig rekkefølge, slik at stabilitetsforholdene blir gradvis bedre gjennom hele anleggsfasen som beskrevet i de generelle anbefalingene.

Etablering av anleggsvei ned til vassdraget er beskrevet og illustrert i modul K0.001: Anleggsvei og riggområde i kvikkleireområder. Anleggsveien etableres som regel i slakere terreng på en av sidene til strekningen som skal erosjonssikres (fortrinnsvis på nedstrøms side). For å belaste terrenget minst mulig, er det best å bygge anleggsveien rett ned til vassdraget og ikke skrått ned gjennom skråningen.

Her må en være spesielt oppmerksom på lokal stabilitet av elvekanten. Alt etter hvilken sikringsmetode som velges, kan utførelsen variere noe. Hovedprinsippet er at det skal fylles opp fra skråningsfoten ute i vassdraget og suksessivt oppover til toppen av erosjonssikringen. Derfor må det som oftest etableres anleggsvei langs bredden av vassdraget først. Anleggsveien etableres med fyllingsfot ute i vassdraget (utenfor skråningsfoten i elva), se figur 4 under. Maskinstørrelsen må tilpasses lokal bæreevne. Av hensyn til stabilitetsforholdene kan mellomlagring av grave- og sikringsmasser på elvekanten som regel ikke tillates. Vekten av massene kan medføre utglidning.

Sidesikring

Sidesikring er nærmere beskrevet i modul F3.201: Ordna steinlag, sidesikring – Utførelse, modul F3.202 [Kommer senere] og modul F3.203: Plastring – Utførelse. En vanlig gjennomføringsmåte som gjør at stabilitetsforholdene blir gradvis bedre gjennom anleggsperioden gjentas her, i punkt 1–4 under.

1. Anleggsveien etableres langs bredden av vassdraget med utfylling av masser lengst ut og under vann først (som beskrevet over). Fyllingen skal være tykkest nederst for å få tyngdepunktet så langt ned at vekten blir stabiliserende og ikke drivende. Se figur 4 over.
2. Det fylles opp for anleggsveien til et passende nivå litt over forventet vannstand gjennom anleggsperioden.
3. Anleggsveien bygges langs kanten av vassdraget fra nedstrøms til oppstrøms ende av tiltaket. Se figur 5 under.
4. Når anleggsveien er etablert langs hele strekningen, trekker gravemaskinen seg tilbake, og den ferdige erosjonssikringen utformes etter hvert som maskinen arbeider seg i nedstrøms retning. Dette utføres ved å fjerne anleggsveien og bruke deler av massene til den øvre delen av erosjonssikringen (slik som vist i figur 3 og video i modul F3.201). Se også figur 6 under. Det er viktig at massene i den ferdige erosjonssikringen ordnes som beskrevet i modul F3.201: Ordna steinlag, sidesikring – Utførelse. De største steinene må plasseres lengst nede og ytterst i steinlaget. De minste steinene plasseres innerst i laget slik at disse fungerer som filter mot de eksisterende massene.

Figur 5 og figur 6 viser eksempler på henholdsvis anleggsfase og ferdig sikring. Se også video fra sikring av Jørstadelva i Snåsa i informasjonsboksen under.

Sikringstå

Sikringstå er primært et tiltak for å forhindre erosjon og for å sikre god forankring av fyllingsfoten til elvebunnen, se figur 2 i modul F2.201: Ordna steinlag, sidesikring – Prosjektering. Sikringstå bidrar også til økt bæreevne/stabilitet for erosjonssikringen. Hvis erosjonssikringen er prosjektert med sikringstå, må det fylles noe lenger ut fra elvebredden ved etablering av anleggsveien.

Bunnheving

Dersom det skal utføres bunnheving, kan det i noen tilfeller være nødvendig å etablere anleggsvei midt i elva, eventuelt langs begge sidene for å nå langt nok ut med gravemaskinskuffen. Lokal topografi og størrelsen av vassdraget vil være avgjørende. Se modul F3.206: Ordna steinlag, bunn- og sidesikring og modul F3.204: Terskler og buner av løsmasser – Utførelse for nærmere beskrivelse av tiltakene.

Også ved bunnheving er det essensielt å starte med å fylle tilstrekkelig langt utenfor skråningsfoten i elva slik at vekten av utfylte masser til anleggsvei/erosjonssikring forbedrer stabilitetsforholdene. Prinsippene beskrevet over gjelder også her. Utførelsen skal være planlagt og beskrevet i prosjekteringen.

Seksjonsvis graving

I en del tilfeller kan ikke bunnen i vassdraget heves på grunn av for eksempel hydrauliske forhold. Noen steder kan det da være aktuelt å etablere fotgrøft i stedet for sikringstå. Tilsvarende kan det være aktuelt å kompensasjonsgrave i stedet for å fylle over bunnen i forbindelse med bunn- og sidesikring, slik som beskrevet i modul K3.302: Erosjonssikring i kvikkleireområder – Prosjektering.

I leirterreng, spesielt i bekkedaler, raviner eller langs foten av tilstøtende skråninger, vil uttrauing kunne svekke stabiliteten betydelig. Derfor er det viktig at det i forkant er gjort en geoteknisk vurdering av arbeidet som skal utføres, sett opp mot stedlige forhold og spesielle hensyn som må ivaretas. Slike tiltak må derfor være grundig vurdert og beskrevet i prosjekteringen.

Det forutsettes at gravearbeidene utføres i avgrensede seksjoner av gangen og at det suksessivt fylles tilbake før nye seksjoner graves ut. Da blir vekten av utgravde masser kompensert fortløpende slik at stabilitetsforholdene ikke blir forverret. Det er også viktig å tenke på at grave- og tilbakefyllingsmassene må plasseres slik at de ikke påvirker stabilitetsforholdene negativt, det vil si i tråd med de generelle anbefalinger, som beskrevet over. Det beste vil ofte være å laste gravemassene direkte opp på lastebil eller dumper. Gravemassene bør fortløpende kjøres bort til godkjent deponi. Mellomlagring av sikringsmasser på elvekanten kan som regel ikke tillates. Massene må i stedet plasseres på anleggsveien bak gravemaskinen eller på elvebunnen i foten av skråningen. Sikringsmassene må legges kontrollert på plass i trauet med gravemaskin. Massene skal altså ikke dumpes, men må sorteres og legges ut etter steinstørrelse, i henhold til generelle prinsipper ved utlegging av ordnet steinlag. Maskinstyring er et nyttig verktøy og bør som hovedregel benyttes for å sikre korrekt traudybde og ferdig elvebunnskote samt plassering og rekkefølge for de enkelte graveseksjonene.

Normalt skal seksjonsvis graving gjennomføres med kortest mulig oppetid for utgravd trauseksjon. Uttrauing skal ikke påbegynnes før et tilstrekkelig volum tilbakefyllingsmateriale er tilgjengelig på stedet og klart for tilbakefylling. Når én trauseksjon er ferdig utgravd, skal den uten opphold tilbakefylles. Det bør ikke gå mer enn en time fra uttrauing er ferdig, til tilbakefylling er gjennomført. Utgravd trauseksjon skal ikke forlates åpen for eksempel ved arbeidstidens slutt.

Fotgrøft

En prinsippskisse av erosjonssikring med fotgrøft er vist i figur 4 i modul F3.201: Ordna steinlag, sidesikring – Utførelse.

Stabilitetsforholdene ivaretas med seksjonsvis graving og fortløpende tilbakefylling som beskrevet over. Rekkevidden til gravemaskinen begrenser også hvor lange seksjoner som kan graves om gangen, se figur 7. Seksjonslengdene bør uansett ikke være mer enn 3–4 meter. Gravemassene må legges slik at grøften ikke siger sammen på grunn av vekten av gravemassene.

Kompensasjonsgraving

Kompensasjonsgraving kan være aktuelt både i forbindelse med bunn- og sidesikring. Det traues først ut under dagens bunn til en dybde tilsvarende tykkelsen av sikringslaget. Tykkelsen må også vurderes slik at nødvendig bæreevne for utførende gravemaskin ivaretas når denne skal kjøre på ferdig bunn.

Uttrauingen utføres seksjonsvis, med etterfølgende gjenfylling – før neste seksjon traues ut og gjenfylles. Det kan være skjerpede krav i forhold til den etterfølgende generelle arbeidsbeskrivelsen av normaltilfellet.

Normaltilfellet kan være en seksjonslengde (i vassdragets lengderetning) på cirka 3–4 m, og ikke mer enn i størrelsesorden 1–2 m på hver side av gravemaskinen når denne står i elveløpet (på masseutskiftet bunn – eventuelt midlertidig anleggsvei fylt oppå masseutskiftet bunn). Dette tilsvarer et areal innenfor maskinens arbeidsradius for graving og fylling, se figur 8.

Kompensasjonsgraving for sidesikring kan ofte utføres på samme måte som for fotgrøft, men det masseutskiftes under hele erosjonssikringen. Hvis gravearbeidet med uttrauing må utføres med gravemaskin stående på land ved siden av bekken/elven, gjelder i utgangspunktet samme arealbegrensning per seksjon. Her må en være spesielt oppmerksom på lokal stabilitet av elvekanten og eventuell anleggsvei. Maskinstørrelsen må tilpasses lokal bæreevne.

Ved vanskelige stabilitetsforhold i terrenget nært omkring elve- eller bekkeprofilet, vil det kunne bli nødvendig å redusere uttrauingsseksjonene betydelig i forhold til normaltilfellet. I noen tilfeller er det ikke tilrådelig å kompensasjonsgrave, for eksempel når det er kvikkleire rett under elvebunnen. Arbeidsprosedyrer og rekkefølgebestemmelser utarbeides i forbindelse med geoteknisk prosjektering (geoteknisk kontrollplan for utførelsen) og utarbeidelse av SHA-plan for anleggsarbeidet.

I prosjekteringsfasen er det utarbeidet en kontrollplan for oppfølging og kontroll som skal utføres i anleggsfasen, se fase 3: Utførelse av tiltak mot kvikkleireskred.

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

• Modul K0.001: Anleggsvei og riggområde i kvikkleireområder
• Modul K0.002: Fylling i vann
• Modul K2.302: Erosjonssikring i kvikkleireområder – Prosjektering
• Modul K3.301: Motfylling og terrengavlasting – Utførelse
• Modul F3.201: Ordna steinlag, sidesikring – Utførelse
• Modul F3.202: Tørrmur langs vassdrag – Utførelse
• Modul F3.203: Plastring – Utførelse
• Modul F3.204: Terskler og buner av løsmasser – Utførelse
• Modul F3.206: Ordna steinlag, bunn- og sidesikring – Utførelse

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

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