På synkende grunn

Bjørvika synker, uten at det ble forutsett av fagkyndige. Det er det flere grunner til.

Grunnen rundt Bjørvika har sunket. I tillegg viser målinger forholdsvis store horisontale forskyvninger. Disse deformasjonene var vanskelig å forutse i forbindelse med prosjektering for grunnarbeider og fundamentering av de store utbyggingene i Bjørvika-området. Dette bekymret Jernbaneverket og utbyggere i området, som ga Norges Geotekniske Institutt i oppdrag å utrede mulige årsaker.

Byutvikling har skylden

Frem til 1600-tallet lå strandlinjen i Bjørvika omtrent langs Schweigaards gate på innsiden av det som i dag er jernbanesporene på Oslo S. I forbindelse med senere byutvikling ble ulike masser fylt ut i sjøen slik at strandlinjen ble forskjøvet utover. Det finnes lokalt mye sagflis i fyllmassene, spesielt nærmest Akerselvas utløp.

Grunnforholdene i Bjørvika-området består av 30 til 90 meter med bløt leire over berg. De store masseutfyllingene ga en tilleggsbelastning på den bløte, naturlig avsatte leiren. Dette medførte at leirlaget over tid ble komprimert og hele området satte seg. Målinger over de siste 50 årene viser at grunnen i Oslo S-området har sunket med mellom tre og tretten millimeter pr. år, som gir totalt mellom 15 og 65 centimeter i samme periode. Dette er en naturlig prosess, forårsaket av utfyllingene i strandsonen, uavhengig av de siste års utbygging.

Sank en halv meter

De siste års omfattende utbygging rundt Bjørvika startet med Thon Hotel, Oslo Atrium og Operaen, og deretter Barcode-rekken som den største, påbegynt i 2008. Resultatene av målinger som Norges Geotekniske Institutt har fått tilgang til viser at grunnen i perioden 2008 til 2013 sank opptil 50 centimeter, avtagende med avstanden fra de nyeste byggene. I tillegg oppsto betydelige horisontale forskyvninger i retning inn mot byggegropene, som i snitt utgjør mellom 15 og 30 prosent av den vertikale forskyvningen (setningen).

Mange spør seg hvordan dette kunne skje uten at det ble forutsett av de fagkyndige. Det skyldes flere forhold. Én av forklaringene kan være at det ble gravet ut en felles, meget stor og dyp byggegrop for de siste Barcode-bygningene. Dermed påvirket man et større område og over lengre tid, enn hva et enkeltbygg normalt gjør.

Mye større enn forventet

Den massive bruken av borede stålperler og utstrakt boring for forankringsstag ned i berg ble utført inne i byggegropen, som lå dypt under den omliggende grunnvannstanden. Boringen av peler og stag ned i fjell skapte dermed en dreneringskanal for vannet i leiren og fjellet, slik at vanntrykket sank. Når vanntrykket i grunnen synker vil den effektive spenningen i jordmassene øke, og det fører til sammentrykking av jordmassene som merkes som setninger på overflaten. Disse forholdene kombinert med det faktum at det bygges på tidligere oppfylt sjøbunn med stor mektighet av bløt leire som lett lar seg påvirke av belastningsendringer, har gjort at setningene er blitt mye større enn ventet.

Vannet i leirmassene er nøkkelen til å forstå hva som har skjedd og hvorfor det ikke ble oppdaget tidligere. Det er små volumer med vannlekkasjer som skal til for å forandre poretrykket slik at grunnen synker. I de store byggegropene ble det boret og slått ned hundrevis av peler og stag, slik at vannlekkasjene fordelte seg på svært mange punkter – og var følgelig vanskelig å oppdage.

Ny utbygging blir utfordrende

For å ha slått det fast én gang for alle: Det er ingen fare for at bygningene i Bjørvika sklir ut i sjøen. Etter hvert som kjellerne i de nye byggene blir lukket og tettet og området dekket til, vil trykkforholdene i grunnen reetablere seg mer eller mindre slik de var tidligere, og setningsutviklingen gå tilbake til det normale. Utfordringen fremover er videre planlagte og omfattende utbygginger i området som kan utløse nye setninger og forskyvninger. Skal dette unngås må det velges byggemetoder som er sikrere med hensyn til trykkendringer i leiren. Det kan eksempelvis være andre avstivingsmetoder enn utvendige stag, valg av andre peletyper, og/eller at det reinjiseres eller infiltreres vann ned i grunnen for å kompensere for vannlekkasje som måtte oppstå. Men setninger som følge av tidligere utfyllinger vil likevel fortsette.

God grunn til optimisme

Jernbaneverket har tatt initiativ til å installere flere målepunkter i Bjørvika-området, slik at grunnforholdene vil bli overvåket og målt med større presisjon. Dette er et viktig steg i retning av mer kunnskap, som igjen kan danne grunnlaget for bedre byggemetoder.

Da det i 2008–2009 ble klart at man i Bjørvika sto overfor betydelig større problemer enn forutsett, tok Norges Geotekniske Institutt initiativ til å opprette fellesprosjektet BegrensSkade. Dette er et forskningsprosjekt finansiert via Forskningsrådets program Brukerstyrt Innovasjonsarena. En rekke partnere er med på samarbeidet: offentlige etater, forskningsinstitusjoner, samt en rekke rådgivende konsulenter, entreprenører og et eiendomsselskap. BegrensSkade skal utvikle metoder, tiltak og prosedyrer som kan begrense eller unngå at det oppstår setningsskader i forbindelse med grunnarbeider. Det er derfor god grunn til optimisme, spesielt hvis nye metoder blir tatt i bruk ved fundamenteringen av de nye byggeprosjektene i Bjørvika-området.

Tjent med å dele erfaringer

Oslo er ikke alene om denne type problemstillinger. Mange andre byer i Norge og Skandinavia ligger på bløt leire og delvis på utfylte masser i sjøen. Dette gjelder eksempelvis Drammen, Tønsberg, Fredrikstad, Göteborg og Helsingfors. Selv om mye varierer fra sted til sted med topografi og type grunnforhold, er det åpenbart at alle i bransjen vil være tjent med å dele erfaringer og forskning som kan gi bedre byggemetoder.