Läggningstips för anläggande av eller byte till vägbro eller valvbåge

Transkript

1 Miljömål 8: Levande sjöar och vattendrag Sjöar och vattendrag ska vara ekologiskt hållbara och deras variationsrika livsmiljöer skall bevaras. Naturlig produktionsförmåga, biologisk mångfald, kulturmiljövärden samt landskapets ekologiska och vattenhushållande funktion skall bevaras, samtidigt som förutsättningar för friluftsliv värnas. Läggningstips för anläggande av eller byte till vägbro eller valvbåge Att anlägga eller byta bro eller vägtrumma räknas som vattenverksamhet. Enligt miljöbalkens 11 kapitel krävs tillstånd för att få bedriva vattenverksamhet. I Utformning av ekologiskt anpassade vägpassager, som hittas på Länsstyrelsen i Västerbottens hemsida finns samlat råd och anvisningar. När man anlägger en väg över ett vattendrag bör dessa råd och anvisningar följas för att påverkan på vattendraget ska bli så liten som möjligt. I Läggningstips för anläggande av vägbro eller valvbåge försöker vi hjälpa till ytterligare genom att sammanfatta våra egna och andras erfarenheter av arbete med vägövergångar. De flesta arbeten i vatten räknas som vattenverksamhet. Vad som räknas till vattenverksamhet enligt kap. 11 i Miljöbalken, finns ex. sammanfattat på Länsstyrelsen i Västerbottens hemsida: ac.lst.se/naturochmiljo/vattenverksamhet/vadarvattenverksamhet_. Bakgrund En väl anlagd vägövergång utgör inget vandringshinder för fisk eller bottendjur. Den är utformad så att landlevande djur som är beroende av vattendraget inbjuds att passera under vägövergången, utan risk för överkörning på vägbanan. Den är givetvis anlagd så att risken för att erosionsskador, sättningar i vägbanan eller andra olägenheter för alla som nyttjar vägen skall uppstå, är minimal. För att minimera påverkan på vattendraget ska utgångspunkten vara att bibehålla befintligt bottensubstrat och -struktur tillsammans med vattendragets ursprungliga lutning, bredd, djup och vattenhastighet. Landlevande djur som nyttjar vattendraget skall kunna passera under vägövergången utan risk för överkörning på vägbanan. Utforma vattendragsfåran under bron/valvbågen så att den inte avviker nämnvärt från vattendraget i nära anslutning (figur 1). Generella tips Figur 1. Bro som anlagts så att den förändrar vattendragets ursprungliga strukturer så lite som möjligt. Röjdtjärnsbäcken, biflöde till Strömbäcken/Lögde älv. Koord

2 Ju större öppning bron eller valvbågen har i förhållande till vattendragets naturliga bredd, desto lättare är det att inrymma stränder för landdjur (figur 2). Väl tilltagna öppningar innebär även att risken för erosionsproblem minskar. För att avgöra vilken bredd på vattenfåran som är den naturliga, mäter man bredden på några ställen närmast uppströms vägövergången. De närmaste metrarna nedströms en vägtrumma har vanligtvis vattendragets bredd ökat pga. erosion som orsakats av att flödet strypts av en underdimensionerad trumma. Vi rekommenderar att man väljer bro eller valvbåge med en öppning som åtminstone motsvarar vattendragets bredd vid normal årlig högvattenföring, MHQ*, multiplicerat med 1,2. Exempel: om vattendragsbredden vid MHQ är 3 m väljer man en bro med en Figur 2. Bro med väl tilltagen längd ger gott om plats för stränöppning mellan fundamenten på åtminstone der på båda sidor om vattendraget. Västanbäcken, Kassjö. Koord ,6 m eller en valvbåge med en bredd på minst 3,6 m. För att minimera risken för underminering får fundamenten inte läggas för ytligt (figur 3). I synnerhet gäller detta valvbågarnas fundament, som vanligtvis består av fastskruvade vinkeljärn eller av cm höga betongsyllar. Rör så lite som möjligt i vattendragets ursprungliga botten. En orörd botten har kompakterats och stabiliserats sedan den senaste istiden. Ett påverkat bottenmaterial får aldrig samma stabilitet hur mycket man än kompakterar det med maskin. Figur 3. Rejält nedgrävda fundament minskar risken för underminering. Fäbodbäcken, Hörnån. Koord * Normal årlig högvattenföring, MHQ, motsvaras på land av den nivå ovanför vilken skogsbildande träd brukar växa.

3 Låt lutningen på fundamenten hos valvbågen/bron sammanfalla med vattendragets naturliga lutning. Ett vattendrag som rätats upp under en vägövergång tenderar att med tiden återställa lutningen. Försök att genomföra åtgärden från stränderna. Kör helst inga maskiner i vattendraget. Se i förväg ut lämpliga platser för uppställning och drivmedelspåfyllning av maskiner. Använd sedan alltid utpekade körvägar och avlastningsplatser. Markera känsliga träd och markavsnitt så att körning inte sker där. Behåll så mycket som möjligt av befintlig strandvegetation. Ingen sprängsten bör ligga synlig under högvattenlinjen. Fiskarnas känsliga slemskikt riskerar att skadas om de kommer i kontakt med vassa stenar. Erosionsskydd i form av kantig natursten är att föredra framför rundade stenar (figur 4). Kantigheten gör att stenarna lättare fixeras mot varandra. Exempel på ett väl fungerande erosionsskydd är ett lager sprängsten som kompakterats och försetts med ett ytligt lager av kantiga naturstenar av lämplig storlek. Figur 4. Kantiga naturstenar i rätta dimensioner utgör ett bra erosionsskydd, samtidigt som de inte riskerar att skava fiskarnas hud. Röjdtjärnsbäcken, biflöde till Strömbäcken som rinner ner i Mjösjön, Lögde älv. Koord Markeringsstenar, dvs. stora stenar och block som lockar utter och andra landdjur att med sin spillning markera revir, bör finnas på land nära vattnet under bron eller valvbågen (figur 5). Särskilt viktigt är att sådana stenar ligger i anslutning till ändarna av brofundament respektive trumändar. Om landdjuren lockas att markera under broarna och valvbågarna, minskar risken att de blir överkörda på vägen. Risk för överkörning ökar givetvis i takt med trafikintensiteten. Figur 5. Stora markeringsstenar under bron leder in landdjuren under vägen. Infällt syns utterspillning under bron. Vinan, biflöde till Aspan i Nordmalings kommun. Koord För att undvika sättningar och erosionsproblem ska marken i anslutning till fundament kompakteras noggrant. Även det material som läggs på valvbågar ska packas väl för att ge stabilitet åt valvbågarna.

4 Det förekommer som bekant många olika typer av broar. I arbetet med biologisk återställning har vi kommit i kontakt med några typer, från de enklaste Bro och billigaste stålbalksbroar med körbana av trä till limträbroar som vilar på olika typer av fundament (figur 6a-d). Figur 6a. Stålbalksbro med körbana av trä. Brännbäcken, Sävarån. Koord Figur 6b. Limträbro på enkla betongfundament. Örabäcken, Öre älv. Koord Figur 6c. Limträbro på timrade fundament. Strömbäcken, Lögde älv. Koord Figur 6d. Limträbro på platsgjutna fundament. Västanbäcken, Kassjö. Koord Enligt vår erfarenhet är förutsättningarna godare att få till en vägövergång som fungerar väl för både vattenlevande och landlevande djur om man väljer bro istället för valvbåge. Därtill hör att risken för erosionsproblem erfarenhetsmässigt är mindre för broarna än för valvbågarna. Den huvudsakliga orsaken till detta är, enligt vår erfarenhet, att öppningen under broarna generellt blir större än under valvbågarna (i synnerhet valvbågar utan platsgjutna eller timrade fundament. Ju större öppningen är i förhållande till den naturliga vattendragsbredden, desto bättre är förutsättningarna för att skapa fri vandring för såväl vattenlevande som landlevande djur. Med en stor öppning kan vattenhastigheten hållas nere, vilket minskar erosionsbelastningen på stränderna. En anledning till att broarna generellt får en större öppning kan vara att kostnadsskillnaden mellan en väl tilltagen bro och en snålt tilltagen bro är mindre än motsvarande skillnad mellan väl och snålt tilltagen valvbåge. Alla fyra broar i figur 6 anser vi har fullgod funktion avseende a) vandringsbarhet för fisk och bottendjur, b) naturlighet samt c) landdjurens möjlighet att passera under vägen. Bron i figur 6c saknar dock stora och tydliga markeringsstenar. Gemensamt för broar är att de skapar en öppnare lösning än vad valvbågarna gör. Ett normalt brospann utgör minst dubbla vattendragsbredden och broplattornas tjocklek är vanligen inte mycket mer än en halv meter. Valvbågar kan ha upp till flera meters överfyllnad på toppen, en överfyllnad som blir successivt tjockare mot ändarna. Valvbågar (och heltrummor) med stor överfyllnad kan medföra en påverkan på flygande insekter. Det finns undersökningar som visar att flygande insekter, som normalt flyger uppströms en bäck, kan lämna bäckravinen om de träffar på en liten trumma med tät vegetation i anslutning.

5 Valvbåge En väl anlagd valvbåge utgör ett fullgott alternativ till bro (figur 7), med undantag för det faktum att broarna alltid blir öppnare lösningar. Förutsättningen för det är att storleken på valvbågen är vald så att den inrymmer både vattenfåran och stränder på båda sidor. Även valvbågarna finns i olika typer. I figur 8a-c visas några av de vanligaste typerna. Figur 7. Valvbåge som rymmer stränder på båda sidor vid medelvattenföring. Vid högflöde ligger dock båda stränderna under vatten. Västanbäcken, Kassjö. Koord Figur 8a. Galvaniserad valvbåge som vilar på fastskruvade vinkeljärn. Infällt syns en färdigmonterad valvbåge i Krakabäcken, Sävarån. Koord Figur 8b. Valvbåge i betong som vilar på prefabricerade fundament. Infällt syns valvbågen färdigmonterad. Krakabäcken, Sävarån. Koord Figur 8c. Galvaniserad valvbåge som vilar på platsgjutna fundament. I den högra bilden syns valvbågen färdigmonterad. Risängesbäcken, Lögde älv. Koord

6 Nedgrävd heltrumma Där vattendraget rinner genom finkorniga jordar eller torvmarker kan cirkulära trummor användas. Även där ska trumdiametern vara anpassad så att trumman inrymmer vattenfåran och stränder på båda sidor. För att skapa en naturliknande botten skall trumman grävas ned en bit, minst 30 cm, i befintlig bäckbotten. Endera låter man så ett naturligt bottensubstrat strömma in i trumman eller så tillför man det maskinellt eller för hand (figur 9). I nedre högra hörnet av bilden i figur 9 syns ett av några stora block som grävts ned i bäckbotten. Blocken fungerar som mothåll, så att inte grus och stenar i trumman åker iväg med vattenströmmen. Trumman på bilden rymmer hela bäckbredden men tyvärr inga stränder. Vattenhastigheten genom trumman i figur 9 överstiger egentligen något den gräns när det är lämpligt med nedgrävda heltrummor. Figur 9. Nedgrävd heltrumma med naturligt bottensubstrat som tillförts maskinellt och för hand. Sågbäcken, Lögde älv. Koord Problem och funktionsnedsättningar som kan uppstå vid anläggning av bro eler valvbåge Utifrån våra egna erfarenheter väljer vi att dela in problemen och funktionsnedsättningarna i två kategorier, erosion och avsaknad av torr strand. 1. Erosion Höga vattenflöden kan även i ett relativt litet vattendrag frigöra stora krafter. Då kan till och med stora stenar och block spolas iväg. I alla vattendrag sker erosion, även i de som är opåverkade av människan. I opåverkade vattendrag är emellertid bottnarna i strömmande partier tämligen stabila. Det mesta av det material som är tillräckligt löst eller finkornigt för att spolas iväg vid höga flöden, har allt sedan den senaste istiden spolats iväg från forsarna. Det material som ligger kvar har genom tiderna ruckats på och kilats fast. Kvar ligger en block- och stenpäls som inte påverkas nämnvärt vid höga flöden. När vi gräver i ett vattendrags bottensubstrat, lösgör vi material ur den hårda block- och stenpälsen. Ju mindre man gräver i botten desto bättre! Att med grävmaskin återskapa den stabila botten och göra den lika opåverkbar som innan grävningen, är mycket svårt. I stället får man försöka säkra botten på andra sätt. Man måste beakta lutningen på vattendraget, och helst inte förändra den naturliga lutningen på platsen. Genom att ta till i storlek på valvbågen eller broöppningen, kan man hålla vattenhastigheten nere på hanterbara nivåer. Man kan behöva bygga upp erosionsskydd av stora block som grävs ned i botten och noggrannt fylla upp alla hålrum med mindre fraktioner, så att inte vattnet får tag i materialet. Allt material måste packas väl. Att garantera att ingen erosion uppträder i anslutning till en nylagd valvåge eller bro är omöjligt. För att vara på den säkra sidan och se till att en viss erosion inte äventyrar funktionen hos valvbågen eller bron, är vårt råd att gräva ned fundamenten rejält. Lägg fundamenten i samma lutning som den ursprungliga botten, annars är risken överhängande att vattendraget återställer till ursprunglig lutning. Om den ursprungliga lutningen överstiger fundamentens lutning, kommer det med tiden att erodera på nedströmssidan. Valvbågen i figur 10 utgör ett exempel på att några av ovan nämnda faktorer försummades vid läggningen. Några misstag begicks redan vid projektering av valvbågen. Det första misstaget var att fundamenten bestämdes skulle ligga i våg. Eftersom bäcken vid läget för valvbågen har en naturlig lutning, kom den att sträva efter att återställa den lutningen. Följden blev att kraftig erosion uppstod längs insidan av fundamenten på nedströmssidan, först längs ena fundamentet och senare, efter försök till åtgärdande, längs det andra fundamentet (figur 10). Till saken hör att erosionen underlättades av att

7 projektören valt att isolera under fundamenten och en bit ut i bäckfåran med markisolerskivor för att förhindra tjälen att krypa in under fundamenten (på den vänstra bilden i figur 10 syns rester av markskivorna). Figur 10. Pga. att fundamenten lades i våg, började det att erodera längs nedströmssidan av fundamenten. Först eroderade det i ytterkurvan (till vänster på den vänstra bilden). Efter att ett nytt och kraftigare erosionsskydd lades längs ytterkurvan, började det i stället att erodera längs innerkurvan (till höger på den högra bilden). Västanbäcken, Kassjö. Koord Fyra år efter att valvbågen lades bestämdes att försöka stoppa erosionen genom att förändra lutningen på bäckfåran på nedströmssidan (figur 11). Till att börja med avlägsnades markisoleringen, som alla inblandade var överens om var överflödig. Från en punkt ca. 30 m. nedströms valvbågen byggdes så bäckfåran upp så att lutningen minskade. Den nya, flackare bäckbotten består av ett antal 1 m3-stora block som delvis grävdes ned i bäckbotten, kompletterade med flera billass av block och stenar av varierande storlekar. Den nya bäckbotten är tänkt att efterlikna en naturlig variationsrik bäckbotten som slingrar sig fram med ömsom djupa, ömsom grunda delar, med varierande vattenhastighet. Även sträckan genom valvbågen har kompletterats med grova block och stenar. På så vis har vattenfåran på den delen blivit bredare, mer variationsrik och med en något långsammare vattenhastighet. Erosionsproblemen som uppstod efter att valvbågen anlades gjorde att fåran genom valvbågen blev betydligt smalare än i närliggande delar av bäcken. Förhoppningen är att genom att ha byggt upp en ny bottenprofil, som bättre ansluter till de orörda delarna av bäcken ovan och nedan valvbågen, ska erosionen upphöra. En bidragande faktor till att vi tror att ombyggnationen kommer att lyckas är att den nya bäckbotten är uppbyggd med mycket grova block som grund. Figur 11. Fyra år efter läggning har bäckfåran byggts upp med natursten för att skapa en flackare lutning. Den nya uppbyggda fåran börjar i nedre högra hörnet av bilden och fortsätter upp genom valvbågen. Västanbäcken, Kassjö. Koord

8 Erosion som leder till att fundamenten undermineras kan i värsta fall leda till att riskera hela vägövergången. I figur 12 kan man se hur en del av fundamentet till vänster i bild har tippat över en aning, till följd av underminering. Förskjutningen har lett till vissa sättningar i vägbanan. För att sätta stopp för fortsatt erosion under fundamenten, finns tankar på att injicera betong. Det finns även risk för att valvbågen måste läggas om. Vi tror att orsaken till undermineringen i första hand beror på att fundamenten hamnade för högt i förhållande till ursprunglig bäckbotten. Att sänka fundamenten till en lägre nivå var svårt pga. en befintlig bergklack. Man valde att inte spränga ner bergklacken, utan i stället lägga ett erosionsskydd på insidan av fundamenten. Erosionsskyddet har som synes varit otillräckligt. Om man valt en större dimension på valvbågen så att fundamenten hamnat en bit upp på land, hade man kanske undvikit erosionsproblemen. Figur 12. Underminering har orsakat att en del av det vänstra fundamentet i bild har tippat över. Malbäcken, Åby älv, koord Avsaknad av torr strand Förutom det omfattande biologiska liv som är helt knutet till själva vattenmiljön nyttjas vattendragens närmiljöer som flytt- och vandringsvägar för såväl insekter, fågel som vilt. För att påverka närmiljöerna så lite som möjligt bör man lämna vattenområdet, dvs. det område som täcks av vatten vid högsta förutsägbara vattenstånd, opåverkat så mycket som möjligt. Vi rekommenderar, som nämnts ovan, att man väljer bro eller valvbåge med en öppning som åtminstone motsvarar vattendragets bredd vid normal årlig högvattenföring, MHQ, multiplicerat med 1,2. På så vis har man skapat en förutsättning att bygga in torr strand på ena eller båda sidor av vattendraget. Där man anlägger bro eller valvbåge med platsgjutna eller timrade fundament väljer man nästan alltid att ställa fundamenten så långt ifrån varandra att de hamnar i torrhet på vardera sidan av vattendraget. I och med det får man automatiskt plats för torr strand på båda sidor om vattendraget. Där man i stället anlägger valvbåge utan platsgjutna fundament är vår bedömning att avståndet mellan fundamenten

9 generellt blir mindre i förhållande till vattendragsbredden än vad som är fallet med bro eller valvbåge med platsgjutna eller timrade fundament. Den främsta anledningen till denna skillnad i dimensionering är av teknisk art. Att lägga en valvbåge med fastskruvade vinkeljärn går tekniskt sett relativt bra att genomföra även om valvbågen är så smal att arbetet delvis måste genomföras i vått tillstånd. Att bygga upp platsgjutna eller timrade fundament kräver nästan däremot att arbetet görs i torrhet. Figur 13. Valvbågen är dimensionerad så att ingen torr strand ryms. Den låga vägbanken innebär emellertid en mindre påverkan på landdjurens vandringsmönster och risken för påkörning är inte heller påtagllig, eftersom trafikintensitet är tämligen låg här. Blåtjärnsbäcken, biflöde till Karlsbäcken, Lögde älv, koord När man väljer att lägga en valvbåge och har ambitionen att rymma vattendraget inklusive stränder på båda sidor, stränder som ligger i torrhet gärna upp till flöden motsvarande högvattenföring, krävs ganska rejält tilltagen bredd på valvbågen. Generellt kan man nog säga att ju högre vattenhastighet som råder vid vägpassagen, desto bredare valvbåge måste man välja för att rymma torra stränder och inte riskera erosionsproblem i valvbågen. Höga vattenhastigheter medför att stränderna delvis måste byggas upp av stora block, som tar stor plats i valvbågen. Valvbågen i figur 13 är dimensionerad så att det inte finns plats för någon torr strand. Om man försökt rymma torr strand på ena eller båda sidorna, hade det fått göras på bekostnad av den naturliga vattendragsbredden. Att få till torra stränder under vägpassagerna är särskilt viktigt där vägbanken är hög eller där trafiken är intensiv. En vägpassage som hindrar landdjurens vandring längs vattendraget i kombination med en hög vägbank, kan påverka djurens vandringsmönster påtagligt. Vägpassager som tvingar upp djuren på vägar med hög trafikintensitet innebär stor risk för överkörning.