– For å redusere miljøpåvirkningen ved veibygging må Vegvesenet være en pådriver til utvikling av ny kunnskap og teknologisk utvikling, sier Lene Sørlie Heier, sjefingeniør i Statens vegvesen.

– Statens vegvesen initierer og gjennomfører forskning på mange ulike fagområder, det er nødvendig med en tverrfaglig tilnærming for å komme frem til nye løsninger, sier hun.

Heier påpeker at det fortsatt finnes mange kunnskapshull, og at nye forskningsprosjekter skal bidra til å øke kunnskapen om hvordan vi kan planlegge, bygge og forvalte veiene på en mer bærekraftig måte.

–  Vi har behov for mer kunnskap innen miljøgeologi og problemstillinger knyttet til spredning av finstoff (partikler) og biologiske effekter av dem. Dette berører de fleste anleggsprosjekt, sier hun.

Statens vegvesen har mange pågående forskningsprosjekter, mange av dem under paraplybegrepet «bærekraft».

Tre spennende prosjekter som er pågående nå, og som du vil få innblikk i er:

1. MilGRO (Miljøgeologisk riktig planlegging og bygging).
2. Nedføringsløsninger for bruk ved deponering av masser på store dyp.
3. Partikkelforurensing i anleggsprosjekt – effekter og tiltak.

1) Prosjektet MilGRO - Miljøgeologisk riktig planlegging og bygging

Finn Sverre Karlsen, senioringeniør i Statens vegvesen,  leder forskningsprosjektet MilGRO. Prosjektet konsentrerer seg om egenskapene til ulike bergarter i prosjekta våre, grovt inndelt i ressursbergarter og problembergarter.

–  Kort sagt kartlegger vi de geologiske og geokjemiske egenskapene til bergmassene vi håndterer i våre prosjekt. Det er stor geologisk og geokjemisk variasjon som vi må ta hensyn til når vi skal planlegge og bygge, sier Karlsen.

Han fortsetter: Detaljkunnskap om grunnforhold er kritisk for alle veiprosjekter, kunnskap om grunnforholdene vil alltid være avgjørende med hensyn til miljø, kostnad, risiko, kvalitet og HMS.

–  Vi har erfart gjentatte ganger at manglende kunnskap om grunnforholdene fører til store ekstrakostnader både i byggefasen og i drifts- og vedlikeholdsfasene av et veiprosjekt. For å kunne redusere miljø- og naturbelastningene og kostnadene er det viktig med mer detaljkunnskap. Økt kunnskap gjør det mulig å planlegge og forvalte både problem- og ressursbergarter på en bærekraftig måte.

Karlsen oppsummerer fokusområdene i prosjektet:

• Massehåndtering og bruk av kortreist stein i større grad enn slik vi gjør det nå.
• Metallmobilisering og syredannelse.
• Radioaktiv stråling
• Dypforvitring
• Naturmangfold og vern.
• Skånsomt masseuttak og god byggekvalitet i bergskjæringer og tunneler er lønnsomme.
• Grønt skifte og mineralindustri.

2) Prosjektet Nedføringsløsninger for bruk ved deponering av masser på store dyp

–  Når vi bygger tunneler, vurderer vi alltid om bergmassene kan gjenbrukes. I en del tilfeller vil det ikke være mulig for eksempel fordi bergkvaliteten er for lav, eller at kostnadene for gjenbruk blir urimelig store. I slike tilfeller vil deponering av massene være aktuelt, sier Øyvind Thiem, sjefsingeniør i Statens vegvesen. Han forteller at deponering skjer enten i form av landdeponi med muligheter for gjenbruk av massene på sikt, eller ved utfylling i vann eller sjø for landvinning eller som permanente masselager på land eller i sjø.

Her tar Statens vegvesen prøver av metaarkose/kvartsitt på rv.80 ved Bodø for å kartlegge om kortreist, lokal stein kan brukes i veikroppen. Foto: Finn Sverre Karlsen/Statens vegvesen

Thiem, som leder forskningsprosjektet «Nedføringsløsninger for bruk ved deponering av masser på store dyp» kan fortelle at Statens vegvesen og Bane NOR har jobbet med en konkret problemstilling i Fellesprosjektet E16 Arna-Stanghelle, hvor deponering i sjø er den valgte løsningen på store deler av tunellmassene.

Massedeponering i prosjektet var utfordrende fordi det er svært bratt undersjøisk topografi i området, og dermed kunne man ikke benytte vanlig teknologi med utfylling fra land med bruk av siltgardiner som avbøtende tiltak.

– Vi må ta ekstra hensyn siden deler av fjorden er nasjonal laksefjord med utvandringsruten for den velkjente Vossolaksen, i tillegg er det registrert gyteområder for torsk, og det foregår oppdrett av regnbueørret, sier Thiem.

– For å beskytte disse ulike artene var det viktig å finne en løsning for hvordan vi kunne deponere tunnelmasser uten å slippe ut finstoffer som silt og leirepartikler i de øvre vannlagene. Derfor utviklet Fellesprosjektet E16 Arna-Stanghelle en plan for å kunne deponere masser gjennom fallrør og sjakter som har sitt utløp «på dypet», altså under der fisken i hovedsak befinner seg, forklarer han.

I prosjektet har vi gjennomført både numeriske analyser og tester i laboratorium for å undersøke hvordan massene oppfører seg når de føres ned i vertikale fallrør og skrå sjakter, og også hvordan massene «oppfører seg» når de kommer ut av nedføringsløsningen, sier han.

–  Resultatene fra prosjektet er lovende; vi har dokumentert at under deponering gjennom nedføringsløsningen vaskes finstoffet av og konsentrasjonen øker i nedføringsløsningen. Når de større massene passerer gjennom nedføringsløsningen drar de med seg finstoffet nedover i dypet, ikke helt ulikt hvordan en syklist dras med i dragsuget på en lastebil, poengterer han. Fullskala forsøk vil bli gjennomført når den første sjakten er ferdig i prosjektet.

3) Prosjektet Partikkelforurensing i anleggsprosjekt – effekter og tiltak

Deponering av masser, gravearbeider i eller i tilknytning til vassdrag og tunneldriving er aktiviteter som kan medføre utslipp av partikler (finstoff).  I et pågående forskningssamarbeid med NIVA (Norsk institutt for vannforskning) og NMBU (Norges miljø- og biovitenskapelige universitet) blir det utført undersøkelser for å finne ut mer om partiklenes egenskaper og hvilken effekt de har på vannmiljøet.

–   For å kunne vurdere konsekvensene for biologisk mangfold og hvilke avbøtende tiltak som skal settes inn, er det viktig å ha god kunnskap om egenskapene og effekten av partiklene forklarer Lene Sørlie Heier.

–   Eksempelvis blir det antatt at partikler fra sprengstein er mer skadelige for fisk enn mer runde naturlige partikler, men gjennom forskning kan vi oppnå mer nøyaktig kunnskap, sier hun.

Heier nevner at i et pågående doktorgradsprosjekt er det gjort studier som viser egenskapene til partikler fra sprengstein (form, størrelse med mer). Resultatene er nylig publisert i en vitenskapelig artikkel: Geochemical and morphological characterization of particles originating from tunnel construction - ScienceDirect

Heier forteller at det i forskningsprosjektet blant annet har blitt utført eksponeringsforsøk på fisk for å undersøke hvilken effekt ulike partikler har på fisk. Det er også flere studier i gang som vil gi mer kunnskap om nedslamming av gyteområder og effekter på fisk.

–  Økt kompetanse om hvordan partikler fra vårt anleggsarbeid påvirker vannmiljøer vil være til stor nytte når vi skal utføre miljørisikovurderinger og bruk av avbøtende tiltak, poengterer hun.

Ny kunnskap reiser nye spørsmål!

–   Det som er unikt for Vegvesenet er at vi kan utføre forskningen vår på konkrete veiprosjekter, og at det er kort vei fra ny kunnskap til praksis, sier Heier. Den tverrfaglige tilnærmingen og de praktiske løsningene vi kommer frem til blir viktige for å kunne bidra til å nå bærekraftsmålene våre, sier de tre prosjektlederne.

Avslutningsvis påpeker de en kjensgjerning: ny kunnskap reiser nye spørsmål!

–   I FoU prosjekter er det ganske vanlig at når en forsker på en problemstilling, så dukker nye og tilstøtende problemstillinger opp, sier Heier.

Thiem og Karlsen eksemplifiserer:

I prosjektet med nedføringsløsninger på Fellesprosjektet Arna-Stanghelle, så vil en kjempeviktig faktor være hvordan sprengt/knust silt- og leirpartikler binder seg til hverandre (flokkulerer) når man deponerer dem i saltvann. Slik kunnskap vil være helt essensielt for å kunne gi gode estimater på spredningen av finstoffet i vann og vassdrag. Videre vil ulike bergmasser ha forskjellig geologiske og geokjemiske egenskaper som blant annet påvirker mengden av finstoff som dannes under sprengning, og hvordan finstoffet flokkulerer. Dette har vi foreløpig lite kunnskap om i Statens vegvesen, avslutter de to.