Se video av sprengningsforsøkene øverst i saken.
En gang på 1950- og 60-tallet ble det gjort enkle forsøk med sprengning for å måle hvordan vibrasjonene fra sprengning i anleggsarbeider påvirket nærliggende bebyggelse. Forsøkene med datidens teknologi la grunnlaget for dagens grenseverdier, fastsatt i standarden NS 8141 (se faktaboks).
– Vi har i mange år lurt på hvor riktige disse grenseverdiene er, og i noen tilfeller er vi veldig forsiktige. Derfor ville vi finne ut hvor skadegrensen egentlig går, og om det er forsvarlig å redusere sikkerhetsmarginene noe, sier Nils Ramstad.
Han er ingeniør i Multiconsult og formann i komiteen som nå er i gang med arbeidet med å revidere standarden. Han har ansvaret for testsprengningene sammen med Karin Norén-Cosgriff, fagansvarlig for vibrasjoner ved Norges Geotekniske Institutt (NGI).
Leca og betong
I løpet av høsten er det oppført to identiske småhus i et steinbrudd i Våler i Hedmark. Det ene i leca, det andre i plasstøpt betong. Husene står på et underlag av komprimert pukk på berggrunn, og har et belastet bjelkelag oppå for å simulere vekten av en enebolig. Gjennom denne uken har husene blitt utsatt for stadig kraftigere sprengningsvibrasjoner. Husene står ved siden av hverandre og får tilnærmet lik vibrasjonsbelastning fra sprengingene. Mellom hver salve inspiseres byggene nøye for å oppdage eventuelle skader.
Sprengingsforsøkene utføres i samarbeid med Solør Videregående skole, som har et eget steinbrudd. Elever ved skolens anleggslinje får delta i sprengningen i grupper på 4-5 som en del av sitt undervisningsopplegg, mens Ramstad og Norén-Cosgriff fra NGI følger med og bestemmer opplegget. Med seg har de også noen eksperter på instrumentering. Veidirektoratet bidrar også, med geologisk kartlegging, innmåling av alle borhull og retningskontroll av hullene.
– Vi startet på god avstand, og så har vi kommet nærmere og nærmere. Dagens salve ga en belastning på husene som gikk langt over dagens standard, uten at det oppsto skader. Salven bestod av 22 hull med inntil 15,2 kilo sprengstoff i, og avstanden til huset var 12 meter. I morgen fyrer vi av en salve 7,5 meter fra huset Da forventer vi skader, sier Ramstad når TU Bygg snakker med han torsdag ettermiddag. Fredag var forsøkets siste dag.
– Vi ser for oss å få skikkelig oppsprekking. På leca-huset har vi limt opp fliser på veggene, som i et baderom. Og vi regner med å få skader på disse, sier han.
– Vil vekke internasjonal oppmerksomhet
Forskerne sprenger som om de skal klargjøre en tomt for husbygging. En salve består av mange hull som lades med sprengstoff hver for seg og tennes med ti millisekunders mellomrom, noe som er standard prosedyre ved tomtesprengning.
– Vi bruker emulsjonssprengstoff og elektroniske tennere. Slik får vi total kontroll på når de ulike delene av salva går av, og vi vil i ettertid kunne koble spesielt høye vibrasjonsverdier til enkelthull i salven. Det vil være verdifullt for å få en bedre forståelse av hvordan vibrasjonene oppstår, sier Norén-Cosgriff, som analyserer data i arbeidet med standarden.
Ifølge forskerne er testsprengning med så omfattende dokumentering og talldata unikt både i norsk og internasjonal sammenheng.
– Resultatene vil bli publisert, og vi forventer at de vil vekke internasjonal oppmerksomhet ettersom dette er et område som er lite utforsket, sier Norén-Cosgriff.
Vibrasjoner, trykk og forskyvninger
Grenseverdiene i standarden er ulike for ulike materialer, men gjelder bygg i alle størrelser.
– Det er interessant å finne tålegrensene for materialene leca og betong, som er de mest brukte byggemateriale i hus. Vi vet at betong og leca har forskjellig styrke, men ikke hvor store vibrasjoner de egentlig tåler, sier Ramstad.
Standarden har grenseverdier for både trykk og vibrasjoner, men det er i utgangspunktet vibrasjoner som måles ved steinbruddet i Våler. Likevel tar forskerne også målinger av andre typer skader som kan følge av sprengning.
– Ett kilo sprengstoff utvikler 1000 liter med gass/luft, og i et lukket rom har det et betydelig skadepotensial. Vi måler derfor også gasstrykket som salvene forårsaker mot veggene. I tillegg måler vi tøying i materialet, altså hvor mye strekk betongen tåler før det begynner å sprekke.
– Erfaring viser at det nesten aldri oppstår sprengningsskader som kan knyttes til vibrasjoner, selv ved store overskridelser av grenseverdiene. De aller fleste skadene skyldes sprut eller forskyvning og løft av berget mellom sprengningssted og byggverk, påpeker Norén-Cosgriff i NGI.
Til daglig jobber Ramstad blant annet med vurdering av påståtte sprengningsskader.
– Det vi ser mest av, er for eksempel sprekker langs taklister, som huseier påstår kommer av sprengning. Det kan også være bad med sprekker i flisene. Begge disse skadetypene har vanligvis andre årsaker enn sprengningene. Men huseiere som opplever skader etter sprengning, og kanskje har følt vibrasjoner, skiller ikke på disse tingene, sier han.
I alle byggeprosjekter blir det fastsatt grenseverdier med utgangspunkt i standarden som nå revideres. Den brukes også i rettssaker.
– Vanligvis er det byggherre som må erstatte alle typer skader som er forårsaket av sprengning, så lenge grenseverdiene ikke overskrides. Men dersom grenseverdiene er overskredet, er det vanlig å plassere ansvaret hos sprengningsentreprenøren, forklarer Ramstad.
Stort analysearbeid
Nå som testsprengningene i Våler er gjennomført, skal de omfattende dataene analyseres. Det er også hentet inn store datamengder fra andre anlegg i forbindelse med revisjonsarbeidet. Komitéen planlegger at standarden kommer i revidert utgave først i 2021.
– Ut fra inntrykket dere har dere har i dag, hva tror du blir dommen over de gamle grenseverdiene?
– Vi har veldig lite skader i dag, så det er ingenting som tilsier at vi skal skjerpe dem, sier Ramstad.
