Underbygning/Prosjektering og bygging/Stabilitet
Innhold
1 Hensikt og omfang
Underbygningen skal utføres på en slik måte at overbygningen gis den stabilitet som regelverket krever for å oppnå ønsket sikkerhet og regularitet i trafikkavviklingen. Dette er forhold som delvis bestemmes av de krav som settes til banelegemet selv, dets sammensetning og oppbygging, men også i sterk grad av samvirket med og tilpasningen til undergrunn og terreng. Gode kunnskaper om grunnforholdene langs linjetraséen er derfor en nødvendighet, og geotekniske undersøkelser og beregninger inngår som en naturlig del av prosjektarbeidet.
Dette kapittelet omfatter krav som skal anvendes ved stabilitetsvurderinger av fyllinger, skjæringer, sideterreng og andre konstruksjoner og løsninger.
Kapittelet må også ses i sammenheng med Underbygning/Prosjektering og bygging/Setninger.
2 Geoteknisk klassifisering
Geoteknisk klassifisering av bergskjæringer er gitt i Underbygning/Prosjektering og bygging/Stabilitet#Geoteknisk klassifisering av bergskjæringer.
2.1 Geotekniske kategorier
TRV:08147
Geoteknisk kategori: Geoteknisk kategori skal velges ut fra den geotekniske og kontruksjonsmessige vanskelighetsgraden for tiltaket. Se også NS-EN 1997-1:2004+A1:2013+NA:2016.
- GK1 - Geoteknisk kategori 1 omfatter små og relativt enkle konstruksjoner ved oversiktlige og ukompliserte grunnforhold.
- GK2 - Geoteknisk kategori 2 omfatter konvensjonelle typer konstruksjoner og fundamenter uten unormale risikoer eller vanskelige grunn- eller belastningsforhold.
- GK3 - Geoteknisk kategori 3 omfatter konstruksjoner eller deler av konstruksjoner som faller utenfor grensene for kategori 1 og 2. Konstruksjoner som berøres av kvikkleire skal settes til Geoteknisk kategori 3.
2.2 Konsekvensklasser
TRV:08148
Konsekvensklasse for bruer og grunn- og fundamenteringsarbeider og undergrunnsanlegg i kompliserte tilfeller: Konsekvensklasse (CC1, CC2, CC3) for bruer og for "grunn- og fundamenteringsarbeider og undergrunnsanlegg i kompliserte tilfeller" skal velges iht. tabell NA-A1(901) i NS-EN 1990:2002+A1:2005+NA:2016. Merk at veg- og jernbanebruer alltid defineres i konsekvensklasse CC3.
2.2.1 Konsekvensklasser for øvrige arbeider i løsmasser
TRV:08149
Konsekvensklasse CC1: Ingen tiltak som omfattes av Bane NORs tekniske regelverk skal settes til CC1.
TRV:08150
Konsekvensklasse CC2: Konsekvensen av en skade i midlertidig fase (før ferdigstillelse) som ikke går ut over eksisterende bane i drift, skal vurderes som alvorlig og defineres til konsekvensklasse CC2 dersom ikke omkringliggende berørt infrastruktur eller bygninger tilsier høyere konsekvensklasse.
- Midlertidige støttekonstruksjoner kan etter vurdering defineres til konsekvensklasse CC2 dersom bane i drift ikke berøres.
- Hensettingsanlegg kan etter vurdering settes til konsekvensklasse CC2 for delstrekninger mellom bruer og/eller konstruksjoner.
- Parkeringsplasser for personbiler eller lignende anlegg i tilknytning til stasjoner kan også etter vurdering settes til konsekvensklasse CC2 når de ikke ligger i tilknytning til bruer og/eller konstruksjoner som bærer toglast.
- Jernbanefyllinger lavere enn 3 meter av mineralske masser på grunn med høy bæreevne og med liten terrenghelning slik at fyllingens indre stabilitet er avgjørende for beregnet sikkerhetsfaktor kan etter vurdering settes til CC2. Det forutsettes da at glideflater som inkluderer undergrunnen ikke gir dårligere sikkerhetsfaktor enn hva som er kravet for CC3.
TRV:08151
Konsekvensklasse CC3: Konsekvensen av en skade i permanenttilstanden som berører bane i drift og som vurderes som stor/svært alvorlig, skal defineres til konsekvensklasse CC3. Dette vil omfatte de fleste jernbanefyllinger unntatt de som kan plasseres i CC2.
- Tiltak i kvikkleire settes til CC3.
- Høye fyllinger eller fyllinger i sjø settes til CC3.
- Midlertidige og permanente støttekonstruksjoner som berører bane i drift defineres i CC3.
2.3 Pålitelighets- og kontrollklasser
TRV:08152
Pålitelighets- og kontrollklasse:
- Pålitelighetsklasse (RC) følger av konsekvensklasse (CC) slik at CC2 → RC2 og CC3 → RC3.
- Prosjekteringskontrollklasse PKK og utførelseskontrollklasse UKK fastsettes etter regler gitt i NS-EN 1990:2002+A1:2005+NA:2016
2.4 Partialfaktorer
Faktorene gjelder både fyllinger, skjæringer og skråninger som blir etablert ved bygging, og stabilitet av konstruksjoner og landkar.
TRV:01975
Valg av partialfaktor ved stabilitets- og bæreevneberegninger: Partialfaktor skal velges under hensyn til hvordan styrken er bestemt, hvordan bruddmekanismen virker og hva som er anerkjent praksis.
- Partialfaktor γM er gitt i Tabell: Partialfaktor ved stabilitets- og bæreevneberegninger med ADP-metoden.
- Partialfaktor γM er gitt i Tabell: Partialfaktor ved stabilitets- og bæreevneberegninger med effektivspenningsmetoden.
| Analysetype | Konsekvensklasse | Bruddmekanisme | ||
|---|---|---|---|---|
| Seigt | Nøytralt | Sprøtt | ||
| Totalspenningsanalyse, ADP-metoden | CC1 Mindre alvorlig | |||
| CC2 Alvorlig | ||||
| CC3 Meget alvorlig | ||||
| Analysetype | Konsekvensklasse | Bruddmekanisme | ||
|---|---|---|---|---|
| Seigt | Nøytralt | Sprøtt | ||
| Effektivspenningsanalyse, aφ-metoden | CC1 Mindre alvorlig | |||
| CC2 Alvorlig | ||||
| CC3 Meget alvorlig | ||||
2.5 Geoteknisk klassifisering av bergskjæringer
TRV:08229
Geoteknisk kategori og konsekvensklasse for bergskjæringer:
- Bergskjæringer skal i utgangspunktet plasseres i geoteknisk kategori GK3.
- Unntak: Bergskjæringer uten spesiell risiko eller vanskelige grunnforhold kan ligge i geoteknisk kategori GK2 eller GK1. Valget skal begrunnes.
- For bergskjæringer med GK3 skal konsekvensklasse CC3, pålitelighetsklasse RC3 eller RC4, og prosjekteringskontrollklasse PKK3 velges
- For bergskjæringer med GK2 skal konsekvensklasse CC2, pålitelighetsklasse RC2, og prosjekteringskontrollklasse PKK2 velges
- For bergskjæringer med GK1 skal konsekvensklasse CC1, pålitelighetsklasse RC1, og prosjekteringskontrollklasse PKK1 velges
3 Fylling
3.1 Stabilitet
Fyllingens egenstabilitet vil normalt være i orden ved utførelse etter de retningslinjer som er gitt i Underbygning/Prosjektering og bygging/Banelegeme. Stabil skråningshelning er en funksjon av materialtype og fyllingshøyde. Veiledende verdier er gitt i Tabell: Veiledende fyllingsgeometri. I Tabell: Veiledende fyllingsgeometri regnes fyllingshøyde som hele høyden fra terreng og opp til sporet, dvs. inkludert fylling opp til traubunn, ev. frostsikringslag, forsterkningslag og ballast.
| Maks. fyllingshelning | Sprengstein, H (m) | Grus, sand, H (m) | Leire/silt, H (m) |
|---|---|---|---|
I Tabell: Partialfaktor ved stabilitets- og bæreevneberegninger med ADP-metoden er det forutsatt at undergrunnen har tilfredsstillende bæreevne for fyllingen og ikke representerer noe stabilitetsproblem.
Fyllingens totalstabilitet vil som regel være bestemt av grunnforholdene, og spesielt av grunnens styrkeparametre. Dette kan innebære betydelige begrensninger på mulige fyllingsvekter og føre til endrede betingelser for utformingen. Spesielle tiltak for å sikre tilfredsstillende stabilitet vil ofte være aktuelt.
TRV:00274
Stabilitetsberegninger:
- Dimensjonerende jernbanebelastninger som skal benyttes ved stabilitetsberegninger av fyllinger, er gitt under i Underbygning/Prosjektering og bygging/Generelle tekniske krav#Dimensjonerende laster.
- Fyllingens sikkerhet mot utglidning (materialkoeffisient) skal dokumenteres med anerkjente beregningsmetoder, se Underbygning/Prosjektering og bygging/Stabilitet#Valg av partialfaktor ved stabilitets- og bæreevneberegninger.
TRV:00276
Fyllingsfot/såleforsterkning:Når terrenget skråner brattere enn 1:3 skal det etableres såleforsterkning etter prinsipp som vist på Figur: Såleforsterkning. Fortanning av fjellet kan være aktuelt.
3.2 Stabiliserende tiltak
Prinsipielt kan de stabiliserende tiltak sorteres i to hovedgrupper:
Hovedgruppe 1: Tiltak for å redusere spenningene (skjærspenningene) i grunnen. Dette kan oppnås ved utlegging av motfyllinger eller ved å gjøre fyllingene lettere ved innlegging av lette fyllmasser. De lette materialene som her kan komme til anvendelse, må ha de nødvendige styrkeegenskaper, også over lang tid, for å bære overbygningen og trafikkbelastningene.
Hovedgruppe 2: Tiltak for å øke styrkeegenskapene i grunnen. Dette kan oppnås ved kalk/sementstabilisering, elektro-osmose, saltdiffusjon, dypdrenering, forbelastning m.m. Etablering av bærende konstruksjoner (f.eks. pæler med pælhatter/-dekke) og forstøtninger (f.eks. stagforankret spunt) kan også være aktuelt.
Vanligvis utarbeides særskilt arbeidsbeskrivelse for de aktuelle stabiliserende tiltakene. Dette avsnittet omfatter kun de grunnleggende bestemmelser for tiltak innen hovedgruppe 1.
3.2.1 Motfyllinger
TRV:01976
Motfyllinger skal legges med tverrfall 1:20 ut fra sporet, om ikke annet er foreskrevet. Se Figur: Prinsipp for utlegging av motfylling.
TRV:01977
Hele motfyllingen skal være utlagt før selve jernbanefyllingen føres opp over motfyllingsnivået.
TRV:01978
Masser som benyttes i motfyllingen, skal bestå av vanlige "tunge" jordmasser. Sprengsteinsmasser med stor stein bør unngås i det underste laget. Organisk jord eller lett bygningsavfall o.l. skal ikke benyttes.
3.2.2 Lettklinker og skumglass
TRV:07897
Parametere for gradering og anbefalte parametere for densitet og tyngdetetthet for lettklinker og for skumglass skal hentes fra tabell 235.1 i Statens vegvesen vegnormal N200 Vegbygging (2021).
3.2.2.1 Utførelse
TRV:01979
Prinsipielt skal utførelsen ved bruk av lettklinker eller skumglass være som vist på Figur: Prinsipp for lett fylling.
TRV:01980
Topp av lett fylling skal føres maksimalt opp til 0,70 m under FP. Her legges et forsterkningslag av steinmaterialer, se Underbygning/Prosjektering og bygging/Banelegeme.
TRV:01981
Ved bruk av skumglass skal avstanden mellom SOK og overkant av skumglass ikke være mindre enn 1,5 m. Ved behov økes tykkelsen av forsterkingslaget for å oppnå 1,5 m høyde.
TRV:01982
Laget av lette fyllmasser skal i sin helhet kles inn med fiberduk, min. kl. III. (Jf. Underbygning/Prosjektering og bygging/Banelegeme).
TRV:01983
På sideskråningene skal det legges et dekningslag. Dekningslaget skal ha minimum tykkelse 0,8 m målt normalt på skråningen. Overdekningen skal bestå av stabile masser. For støtte til vurdering av skråningshelning henvises til Tabell: Veiledende fyllingsgeometri.
TRV:01984
Ved høye fyllinger (høyde av lettklinker/skumglass større enn 3,0 m) må det vurderes spesielt om dekningslagets tykkelse må økes for å sikre fyllingens stabilitet, og om det er behov for eventuelle forsterkningstiltak.
TRV:01985
Skumglass har stor indre stabilitet under utlegging og kan legges ut med sidehelning 1:1,25. Ranker av stabile masser kan utelates for fyllinger av skumglass, men må vurderes inkludert for høye fyllinger. Overdekningen skal ha helning i samsvar med Figur: Prinsipp for lett fylling og TRV:01983.
TRV:01986
Ved bruk av lettklinker og skumglass skal det fremlegges dokumentasjon på at trykkstyrken på de lette massene er tilstrekkelig ved stort antall belastninger. I beregninger skal aksellaster fra Lastmodell LM71 benyttes. Se LM71. Linjelasten på 80 kN/m som LM71 definerer utenom aksellastene taes ikke med. Fordeling av aksellast på sviller kan antas som vist i Bruer og konstruksjoner Kap 5 eller beregnes spesielt.
TRV:01987
Med mindre spesifikke sykliske forsøk på aktuelt materiale viser at større sykliske spenninger ikke gir store akkumulerte derformasjoner etter et stort antall lastsykler skal skumglass ikke utsettes for høyere vertikalt trykk enn 80 kPa, og lettklinker skal ikke utsettes for høyere vertikalt trykk enn 120 kPa. Dette trykket regnes som sum av syklisk og statisk trykk.
TRV:01988
Fyllinger der høyden av lettklinker eller skumglass er større enn 5 m skal godkjennes av Teknologi. Ved bruk av lettklinker eller skumglass i deler av fyllingen, legges de lette massene lavest mulig i fyllingen.
For skumglass vil det normalt ikke oppstå kritiske spenninger mot skumglasset for aksellast opp til 250 kN så lenge undergrunnen har syklisk stivhet lavere enn halvparten av skumglassets sykliske stivhet når også kravet om 1,5 m fra SOK til overkant skumglass er oppfylt. For andre aksellaster og stivheter må kontrollberegninger utføres.
3.2.2.2 Kontroll
TRV:01989
Følgende punkter skal kontrolleres:
- mottakskontroll av levert materiale/gradering
- kontroll av utlegging av fiberduk
- lagtykkelse av de lette fyllmassene
3.2.2.3 Kompaktering
Lettklinker og skumglass kan kompakteres med beltegående maskin med beltetrykk mindre enn 50 kN/m2. Inntil landkar, støttemur o.l. kan benyttes vibroplate med vekt 50-200 kg.
3.2.3 Ekspandert polystyren (EPS)
I prinsippet utføres fyllinger av polystyren iht. retningslinjer gitt i Statens vegvesen håndbok V221 Grunnforsterkning, fyllinger og skråninger (2012/2014) for bruk i vegfyllinger. Utover de generelle anvisninger for planering, utlegging og oppbygging av fyllingen (som vil være felles for vei og jernbane), gjelder punkter i dette regelverk spesielt for jernbanen.
3.2.3.1 Stabilitet
TRV:01990
EPS-fylling skal i sin helhet ligge over grunnvannstand eller høyeste flomvannstand.
TRV:00855
EPS skal ikke legges ut når det er frost i undergrunnen.
TRV:01991
Tykkelsen på EPS-laget i fyllingen bør ikke være større enn 3,5 m.
TRV:01992
Spesielle vurderinger av fyllingens egenstabilitet skal gjøres hvis fyllingen er usymmetrisk.
TRV:01993
Spesielt skal faren for vanntrykk i bakkant av fyllingen påaktes.
3.2.3.2 Materialer
TRV:01994
Materialet skal være blokker av ekspandert polystyren (EPS) med trykkstyrke minimum 200 kN/m² (ved 5 % deformasjon), og densitet minimum 30 kg/m³.
3.2.3.3 Utførelse
TRV:01995
På toppen av blokkfyllingen, som bygges opp i forband, skal det støpes en armert betongplate med tykkelse 0,15 m i samme bredde som formasjonsplanet (FP), og med overkant minimum 0,30 m under FP.
Prinsippet for oppbygging av jernbanefylling av EPS er vist på Figur: Prinsipp for bruk av ekspandert polystyren-blokker i jernbanefylling.
3.2.3.4 Kontroll
TRV:01996
Kontroll av EPS-fylling skal utføres iht. Statens vegvesen håndbok V221 Grunnforsterkning, fyllinger og skråninger (2012/2014). Noen punkter nevnes her. Listen er ikke komplett.
- Mottakskontroll av EPS-materiale: Vekt, styrke og deformasjon
- Geometri og utlegging av blokker, kontroll av åpning mellom blokkene og jevnhet på underlaget
- Blokker skal legges i forband (med bindere osv.)
- Ytre lag (eller ev. hele fyllingen) skal være av brannhemmende materiale
- Betonglag på toppen av fyllingen
4 Løsmasseskjæring
4.1 Stabilitet
Skjæringens stabilitet vil normalt være i orden hvis utforming og utførelse skjer etter de retningslinjer som er gitt i Underbygning/Prosjektering og bygging/Banelegeme.
Det er imidlertid viktig å merke seg at skråningshelningen i jord må tilpasses stabilitetsegenskapene til jordarten, samt erosjonsforholdene. Ved dårlige grunnforhold (bløt leire og silt) og ugunstige terrengforhold, kan stabilitetsforholdene fort bli kritiske selv ved små skjæringsdybder. Skjæringsmasser i jord bør derfor kartlegges tidlig i planleggingen. Er det tvil om stabiliteten, må spesielle geotekniske undersøkelser og beregninger utføres. Ettersom skjæringsstabiliteten vanligvis avtar med tiden, er analyser av langtidsstabilitet av spesiell interesse her.
4.2 Stabiliserende tiltak
Aktuelle stabiliserende tiltak deles inn i to hovedgrupper beskrevet i Sikring mot dyperegående stabilitetsproblemer og Sikring mot overflateglidninger eller siginger/deformasjoner i de øvre sjikt i grunnen i de øvre sjikt i grunnen.
4.2.1 Sikring mot dyperegående stabilitetsproblemer
Tiltak krever som regel omfattende geotekniske undersøkelser, og er som nevnt under punkt 2, i prinsippet enten basert på spenningsreduksjon eller styrkeøkning i grunnen. I Figur: Stabilitetssikring er det vist et par eksempler på stabilitetssikring etter disse prinsipper. For øvrig vil stabiliseringstiltak av denne type ikke bli omtalt nærmere i dette regelverket.
4.2.2 Sikring mot overflateglidninger eller siginger/deformasjoner i de øvre sjikt i grunnen
Vanligvis utarbeides særskilt arbeidsbeskrivelse for de aktuelle stabiliserende tiltak. I avsnitt 3.2.2.1 - 3.2.2.3 behandles en del grunnleggende bestemmelser for sikring av overflatestabiliteten i skråninger.
4.2.2.1 Masseutskifting i skjæringsskråninger
I skråninger der det er vanskelig å få massene til å ligge i ro, vil det være nødvendig å foreta masseutskiftning. Alternative utførelser er vist i Figur: Masseutskifting. Hvor klimaforholdet gjør det vanskelig å etablere grasdekke, bør alternativ b) og c) velges. Tiltak i form av masseskifting med tunge friksjonsmaterialer kan også være aktuelt å utføre for å hindre senere teleglidninger, på steder hvor jordarten vurderes spesielt frostaktiv (telefarlig).
4.2.2.2 Drenering av skjæringsskråninger
Det vises til Underbygning/Prosjektering og bygging/Drenering.
4.2.2.3 Anleggssikring av graveskråninger
Det kan være behov for å sikre skråninger midlertidig under utgravingen. Slike midlertidige sikringer kan inngå i en permanent sikring. I de fleste tilfeller vil slike midlertidige sikringstiltak måtte fjernes før ferdigstillelse av anlegget.
Aktuelle midlertidige sikringstiltak kan være:
- bortledning av overflatevann
- plastfolie på overflaten for å hindre uttørking
- senking av grunnvannstand ved grøfting
- pumpebrønner (well-points)
- isolering, f.eks. med vintermatter for å hindre frysing av kapillær vannsuging
5 Bergskjæring
For utforming av bergskjæringer, se Underbygning/Prosjektering og bygging/Banelegeme#Bergskjæring.
5.1 Stabilitetssikring
TRV:00903
Ingeniørgeologisk vurdering: Det skal utføres ingeniørgeologisk kartlegging som grunnlag for å bestemme omfang av stabilitetssikring.
TRV:01997
Rensk: Det skal foretas rensk etter sprengning.
TRV:02000
Bergsikringbolter: Følgende boltetyper er godkjent som permanent sikring:
- fullt innstøpte bolter
- kombinasjonsbolter
- endeforankrede bolter med lim
For krav til materialer, utførelse og kontroll, se Statens vegvesen håndbok R761, Prosesskode - 1, prosess 23.2.
TRV:08536
Bergbånd: For krav til sikring med bergbånd, se Statens vegvesen håndbok R761, Prosesskode - 1, prosess 23.3 og 23.31.
TRV:08537
Steinsprangnett: For krav til sikring med steinsprangnett, se Statens vegvesen håndbok R761, Prosesskode - 1, prosess 23.3 og 23.32.
TRV:08538
Sprøytebetong: For krav til sprøytebetong, se Statens vegvesen håndbok R761, Prosesskode - 1, prosess 33.4.
6 Støttemur
6.1 Beregning
For dimensjonerende trafikklaster, se Bruer/Prosjektering_og_bygging/Laster.
6.2 Ulike typer av støttemurer
En større helning enn angitt i Underbygning/Prosjektering og bygging/Banelegeme bør ikke brukes uten å sette opp en støttemur i foten. Aktuelle støttemurer er:
- betongmur
- tørrmur
- steinkurver (gabioner)
Figur: Eksempler på støttemurer viser noen eksempler på støttemurer. Forskjellige kombinasjonsløsninger med armert jord kan også være aktuelt.
6.3 Fundamentering
TRV:02001
Stive konstruksjoner skal fundamenteres i frostfri dybde. Ved tørrmurer og trådkurver kan det lempes noe på kravet til frostfri fundamentering.
TRV:02002
Det skal sørges for en god fot for støttemurer. Hvis det finnes underliggende fjell i rimelig dybde, bør støttemuren føres ned til fjell. Ved bratt fjelloverflate må det sprenges en fot for muren.
6.4 Fyllmasser og drenering
TRV:02003
Drenerende masser av grus, pukk eller stein skal brukes til fyllmasser bak støttemurer.
TRV:02004
Utgravd skråningsoverflate skal dekkes på forhånd med fiberduk. Fiberduken kan sløyfes hvis fyllmassene består av filtermateriale.
TRV:02005
Ved større og middels store konstruksjoner, skal fyllmassene bestå av ikke telefarlig materiale i frostsonen, jf. Underbygning/Prosjektering og bygging/Frost. Fyllmassene skal være drenert.
TRV:02006
Ved tette betongkonstruksjoner skal drensåpninger legges gjennom murveggen for å sikre muren mot vanntrykk.
7 Armert jord
7.1 Prinsipp/produkter/anvendelse
Armeringens oppgave er først og fremst å kompensere for jordas mangelfulle strekktøyningsegenskaper og medfører økt lastfodelingsevne. Metoden kan sammenlignes med bruk av armering i betong.
Den første armeringstypen var av tremateriale. I dag er det et stort antall produkter på markedet som er beregnet på armering av jord. Det er naturlig å skille mellom armering med tett duk, armering med nettstruktur og "stålstrips"-armering. Innenfor de to første gruppene finnes det produkter basert på forskjellige råmaterialer og produksjonsteknikker. De fleste produktene er basert på polymere materialer; polyester, polyamid, polypropylen, polyetylen m.m.TRV:02007
Prinsipp, produkt og utnyttelse skal vurderes av geoteknisk sakkyndig i hvert tilfelle.
- mulighet for utnyttelse av stedlige/billige løsmasser i jernbanefyllingen
- mer stabil underbygning
- reduksjon i deformasjoner pga. belastninger, og dermed redusert vedlikehold og forlenget leve-/brukstid
- bedret framkommelighet på områder med bløt undergrunn
- redusert arealbehov ved f.eks. oppstramming av skråninger
- muliggjøre bygging av jordkonstruksjoner som med konvensjonelle byggemetoder ikke er gjennomførbare
Jordarmering er godt egnet til bruk sammen med lette fyllmasser (lettklinker).
Det kan være naturlig å dele inn fagområdet armert jord i 2 emnegrupper:
- støttekonstruksjon
- fylling
7.2 Støttekonstruksjon
Med støttekonstruksjon menes vinkelstøttemur, blokksteinmurer og landkar.
En støttekonstruksjon med armert tilbakefylling består i utgangspunktet av en frontkledning og en tilbakefylling med lagvis armering. Det er mest vanlig å bruke sand og grus som tilbakefyllingsmateriale, men dette er ikke noe krav. Armeringens hensikt er å redusere jordtrykket mot støttekonstruksjonen. Den armerte tilbakefyllingen kan dimensjoneres slik at den er stabil i seg selv. Frontkledningens oppgave er da å tildekke og beskytte konstruksjonen mot ytre påvirkninger, samt å hindre utrasing mellom armeringslagene og gi et ønsket utseende.
TRV:02008
Det skal sørges for drenering bak konstruksjonen og ikke brukes telefarlig materiale i frostsonen, jf. Støttemur.
I en del tilfeller kan det også bygges konstruksjoner uten frontkledning, såkalt "lefsekonstruksjon". Denne konstruksjonen kan både betraktes som en støttekonstruksjon og en skråning.
Støttekonstruksjonen som helhet skal dimensjoneres for:
- bæreevne
- områdestabilitet
- setninger
- internstabilitet
- strekkbrudd i armeringen
- forankringsbrudd i fyllmassene
7.3 Fylling
Hensikten med bruk av armering i en fylling kan inndeles i:
- bedre intern stabilitet og/eller brattere fyllingsskråning
- bedre fordeling av belastning på undergrunnen
Ved fylling på undergrunn med god bæreevne kan det av plasshensyn være ønskelig med brattere fyllingsskråning.
Ved fylling på grunn med dårlig bæreevne, kan det benyttes jordarmering for å redusere overføring av skjærspenninger fra fyllingen til undergrunnen.
Dimensjoneringen er som antydet under Støttekonstruksjon.
8 Stabilitet av sideterreng
8.1 Generelt
Jernbanelinjens stabilitet er avhengig av et stabilt sideterreng. Det er derfor viktig at man allerede i planleggingen av nye jernbaneanlegg tar nødvendige hensyn til dette. Et skredfarlig terreng vil sikkerhetsmessig og økonomisk i sterk grad kunne påvirke trasévalget. Tiltak for å sikre linjen når den legges i aktive skredområder, f.eks. mot snøskred, steinsprang m.m., vil ofte være meget kostbare. I visse tilfeller kan det være nødvendig for jernbanen å legge strenge restriksjoner på bruken av sideterrenget eller også å sikre seg eierrett/inngrepsrett til sideterrenget i stor avstand fra sporet for å holde kontroll med terrengstabiliteten.
Et nytt jernbaneanlegg kan i seg selv medføre betydelige inngrep i terrenget. Under planlegging og prosjektering er det derfor påkrevd med en ansvarlig vurdering av de konsekvenser anlegget kan få for omgivelser og naboer. Foruten den direkte risiko skjæringer og fyllinger kan ha i forhold til naboens grunn og eiendom, må man f.eks. også vurdere mulige setningsskader som følge av grunnvannssenking (poretrykksreduksjon), eventuell tørrlegging av brønner m.m. Ved vurdering av stabilitet av sideterreng bør også tilgjengelige kart over eventuelle kvikkleireforekomster konfereres.
8.2 Jordterreng
TRV:02009
Stabilitetssikringen av banelegemet skal være dimensjonert og utført på en slik måte at jernbaneanlegget ikke får konsekvenser for tilgrensende jordterreng i form av ras og utglidninger. Denne problemstillingen er behandlet under Underbygning/Prosjektering og bygging/Stabilitet#Fylling og Underbygning/Prosjektering og bygging/Stabilitet#Løsmasseskjæring.
Når det gjelder planlegging/prosjektering av eventuelle tiltak for å sikre jordterrengets egenstabilitet, slik at det nye jernbaneanlegget ikke utsettes for skred og utglidninger, kreves gode kunnskaper både om de geotekniske/hydrologiske forhold og ikke minst pålitelige data vedrørende rasaktiviteten på stedet (rasstatistikk, lokalkunnskap, m.m.). De aktuelle skredtypene her vil være svært mangfoldige og de stabiliseringstiltak som må utføres, vil være tilsvarende sammensatt og helt bestemt av de lokale forhold. I prinsippet kan sikringsmetodene deles inn etter virkemåte. De ulike sikringsmetodene er beskrevet i avsnitt 7.2.1 - 7.2.3.
TRV:02010
Ved utbygging i fareområder langs eksisterende jernbane skal Figur: Krav til prosentvis forbedring ved topografiske endringer benyttes.
8.2.1 Forebyggende tiltak
Forebyggende tiltak, dvs. tiltak som skal forhindre at ras utløses er:
- støttekonstruksjoner
- grunnforsterkning
- drenering, kanalisering
8.2.2 Forbygning
Forbygning, dvs. tiltak som skal stanse eller forhindre skredmassene i å nå jernbanelinjen er:
- jordvoller/-kjegler
- fanggjerder
- fangmurer (betong eller stein)
- rasoverbygg
8.2.3 Rasvarsling
Rasvarsling, dvs. tiltak som skal forhindre tog i å kjøre inn i rasmasser er:
- rasvarslingsgjerde (se Fjellterreng)
8.3 Fjellterreng
Stabilitetssikringen av banelegemet mot utglidninger fra tilgrensende fjellterreng er behandlet i Underbygning/Prosjektering og bygging/Bergskjæring.
Tiltak som kan benyttes for å sikre at jernbaneanlegget ikke utsettes for skred og utglidninger er beskrevet i avsnitt 7.3.1 - 7.3.3.
8.3.1 Forebyggende tiltak
For forebyggende tiltak, dvs. tiltak som skal forhindre at ras utløses, se Bergskjæring
8.3.2 Forbygning
For forbygning, dvs. tiltak som skal stanse, avlede eller forhindre skredmassene i å nå jernbanelinjen, se Bergskjæring
8.3.3 Rasvarsling
Rasvarsling, dvs. tiltak som skal forhindre tog i å kjøre inn i rasmasser:
- Rasvarslingsgjerde. Der hvor det er umulig eller medfører urimelige kostnader å hindre steinsprang, ras eller skred, kan en stor grad av sikkerhet oppfylles med et rasvarslingsgjerde.
- Et rasvarslingsgjerde er ikke konstruert for å yte noen fysisk motstand mot steinskred. Det gir derfor ingen sikkerhet når toget er kjørt inn i det rasfarlige område, forbi signalet. Gjerdene bør derfor bare settes opp hvor trafikken er liten og hvor andre sikkerhetstiltak vil bli for omfattende og kostbare.
- Et oppsatt rasvarslingsgjerde fritar ikke det ansvarlige linjepersonalet for ansvaret med en rutinemessig kontroll og vedlikehold av fjellskråningene.
8.4 Kombinasjon av jord-/fjellterreng
Ofte vil det være fare for utglidning og skred av både jord- og fjellterreng. En typisk situasjon kan være som i Figur: Stabiliseringstiltak, hvor en fangmur vil kunne forhindre at steinsprang fra fjellsiden utløser ras i jordskråningen.
8.5 Områdestabilitet i kvikkleireområder
TRV:08107
Ved jernbanetiltak i områder med kvikkleire skal områdestabiliteten utredes etter retningslinjer gitt i NVEs veileder Nr. 1/2019 «Sikkerhet mot kvikkleireskred». Den lokale stabiliteten ved tiltaket skal prosjekteres med absolutte krav til partialkoeffisient i samsvar med TRV:01975 og etter øvrige krav i Teknisk regelverk og norske standarder, herunder Eurokoden.
- NVE 1/2019 nevner fem tiltakskategorier, K0 til K4, og angir at tiltakskategori (se også Byggteknisk forskrift (TEK17) §7-3) skal fastsettes ut fra konsekvens for tiltaket ved skred. NVE 1/2019 sine eksempler på tiltakskategori for ulike tiltak er veiledende også i jernbaneprosjekter
- Fastsettelse av tiltakskategori skal alltid begrunnes.
TRV:08110
For jernbanetiltak gis følgende anbefalinger utover det som er gitt i NVEs veileder Nr. 1/2019 «Sikkerhet mot kvikkleireskred»:
- Nye stasjoner med tilhørende spor, nye plattformer og nye godsterminaler med tilhørende spor bør plasseres i tiltakskategori K4.
- Ny utbygging generelt utenfor stasjonsområder bør plasseres i tiltakskategori K3 eller etter særskilt vurdering høyere.
- Etablering av mastefundamenter langs eksisterende spor foreslås plassert i tiltakskategori K1.
- Forlengelse av eksisterende plattformer uten økt trafikkmengde foreslås plassert i tiltakskategori K1.
- Etablering av kulverter under spor i eksisterende jernbanefyllinger som erstatning for planoverganger eller eksisterende bruer foreslås plassert i tiltakskategori K1.
- Følgende tiltak foreslås plassert i tiltakskategori K3: Forlengelse eller nyetablering av krysningsspor langs eksisterende jernbane. Utvidelse av eksisterende stasjoner i sammenheng med økt trafikkmengde. Etablering av hensettingsområder.
8.6 Sikkerhet mot skred fra bratt terreng
Byggteknisk forskrift (TEK17) kapittel 7 gjelder sikkerhet mot naturpåkjenninger, og §7-3 gir sikkerhetsklasser ved plassering av byggverk i skredfareområde. Sikkerhetsklassene er gitt i tabell i Byggteknisk forskrift (TEK17), gjengitt i Tabell Sikkerhetsklasse for skred.
| Sikkerhetsklasse for skred | Konsekvens | Største nominelle årlige sannsynlighet |
|---|---|---|
TRV:08267
For jernbaneprosjekter anbefales slike sikkerhetsklasser:
- For nye byggverk i jernbaneprosjekter skal sikkerhet mot skred fra sideterreng vurderes i henhold til retningslinjer gitt i Byggteknisk forskrift (TEK17) §7-3. Byggverk skal plasseres, dimensjoneres eller sikres mot skred iht. gjeldene sikkerhetsklasse (S1-S3). Det presiseres at kravet gjelder nye byggverk og ikke alle deler av nye «jernbaneanlegg».
- Nye byggverk som stasjonsbygninger, lagerbygg og øvrige bygninger gis sikkerhetsklasser (S1-S3) som anbefalt i Byggteknisk forskrift (TEK17) §7-3. Valg av sikkerhetsklasse skal begrunnes.
- Nye plattformer, overgangsbruer, gangkulverter og tilsvarende plasseres i sikkerhetsklasse S2 dersom de er «normalt trafikkerte». For stasjoner med lite personopphold eller deler av stasjon med lite personopphold kan sikkerhetsklasse S1 benyttes. Valg av sikkerhetsklasse skal begrunnes.
- For ny jernbane utenfor stasjonsområder skal sikkerhet mot skred fra sideterreng vurderes i henhold til retningslinjer gitt i Byggteknisk forskrift (TEK17) §7-3 for sikkerhetsklasse S1. Det betyr at ny jernbane skal plasseres på trygg side av faresone for skred med største nominelle årlige sannsynlighet på 1/100. I områder hvor «100-årsskredet» kan nå jernbanen, skal fysiske sikringstiltak bygges.
9 Elveforbygninger
Ved inngrep i vassdrag, støter man på en rekke bestemmelser i lovverket. Endring av strømforhold og forbygning mot elver og vassdrag, må ikke utføres uten å kontakte Norges Vassdrags- og energidirektorat.
9.1 Utførelse
TRV:02011
Prinsipielt skal en forbygning mot elv eller sjø med bølgeslag, utføres som vist på Figur: Prinsipiell utførelse av forbygning mot elv eller innsjø.
TRV:02012
Filterlaget eller filterduken skal legges ut når materialet i skråningen er sand, silt eller leire. Filterlaget kan bestå av naturgrus eller knust materiale med god kornfordeling. Hvis fiberduk benyttes, skal den være av bruksklasse IV (jf. Underbygning/Prosjektering og bygging/Banelegeme). Filterlaget kan sløyfes når steinkledningen er minst 1,5 m tykk og består av samfengt stein (subusholdig masse).
TRV:02013
Ved nyanlegg forutsettes steinstørrelse dimensjonert etter strømhastigheten. Det henvises for øvrig til NVEs bestemmelser.
TRV:02014
Sikring mot bølgeerosjon skal utføres etter samme prinsipper som for elveforbygninger. Avhengig av bølgehøyden vil nødvendigvis midlere steinstørrelse normalt være 0,5 - 1,0 m. For store bølger anbefales det å bruke ensgradert stein over et filterlag. Steinplastringen må føres godt over dimensjonerende bølgetopp. Dimensjonering av steinstørrelser bør utføres av fagspesialister.
