Utfylling i sjø – geoteknisk vurdering, stabilitet og tillatelser

Fyllingen legges på sjøbunn du ikke ser, ofte på bløte marine sedimenter, og den kan endre både stabiliteten i strandsonen og måten vann beveger seg på – i fjorden, i bekkeutløpet og over land. Denne artikkelen forklarer hva som må vurderes geoteknisk før du fyller ut, hvilke tillatelser som kan kreves, og hvorfor en tidlig vurdering av gjennomførbarhet sparer både penger og søknadsrunder.

Hva er utfylling i sjø?

Utfylling i sjø betyr at løsmasser – som regel sprengstein – legges ut i sjøen for å skape nytt landareal, bygge molo, kai, vei eller industriområde, eller for å stabilisere en strandsone med motfylling. Fyllingen hviler på sjøbunnen, og det er sjøbunnens egenskaper som avgjør om den blir stående. I norske fjorder og bukter består sjøbunnen ofte av marin leire, silt og løst lagret sand, og i mange områder ligger det kvikkleire eller annet sprøbruddmateriale under et tynt lag med sand eller skjellsand.

En utfylling er derfor ikke bare et spørsmål om masser og maskiner. Den er et geoteknisk tiltak som belaster bløt grunn, et tiltak i farvann og forurensningsregelverk som krever egne tillatelser, og – avhengig av hvor den ligger – et tiltak som kan endre hvordan vann kommer ut i sjøen. Alle sidene må være avklart før første lass tippes.

Hvorfor utfylling i sjø er geoteknisk krevende

Når en steinfylling legges på bløt leire, øker skjærspenningene i leira raskt, mens poretrykket ikke rekker å dreneres ut. Bløte marine sedimenter kan ha lav udrenert skjærstyrke og begrenset kapasitet til å tåle raske tilleggslaster, og lagdeling, spenningshistorie og poretrykksforhold har stor betydning for stabiliteten. En fylling som ville stått trygt på en tomt på land, kan derfor gi brudd i sjøen allerede under utleggingen.

Det er også vanskelig å se hva som skjer. På land ser du sprekker, setninger og utglidninger. Under vann kan fyllingsfronten presse bløt leire foran seg, gli ut uten forvarsel eller synke ned i sjøbunnen mens fyllingen tilsynelatende bare «trenger mer masse». NVEs kvikkleireveileder 1/2019 formulerer dette presist: det kan være svært vanskelig å forutse konsekvensene av en lokal overbelastning i sjø.

To forhold fortjener særlig oppmerksomhet. Det ene er marbakken – kanten der sjøbunnen går fra grunt vann til brattere undersjøisk skråning. En fylling kan være stabil lokalt og likevel forverre stabiliteten til sjøbunnen utenfor fyllingsfoten, fordi tilleggslasten ligger nær toppen av en skråning som allerede står med liten margin. Det andre er svake lag: tynne lag av silt, sand eller bløt leire i sjøbunnen som ikke fanges opp av enkle sonderinger, men som styrer hvor et brudd går. NVE peker på nettopp slike oversette lag som en gjennomgående årsak til strandsoneskred utløst av anleggsarbeid.

Og konsekvensene stopper ikke ved fyllingen. Et brudd i sjøbunnen kan forplante seg bakover inn på land som et retrogressivt skred dersom det finnes kvikkleire eller annet sprøbruddmateriale i strandsonen, og det kan gå framover som et flyteskred i løst lagret sand og silt. NVE understreker at skred i sjø kan utløses i alle typer løsmasser, ikke bare i kvikkleire.

Stabilitet: hva som må vurderes

En stabilitetsvurdering for utfylling i sjø må dekke flere bruddmekanismer og flere tidspunkter. Den kritiske fasen er som regel anleggsfasen, der leira under fyllingen er udrenert og fyllingen vokser raskere enn poretrykket rekker å avta. Beregningen må derfor gjøres for utleggingen, ikke bare for ferdig fylling. Mekanismene som vurderes, er bæreevnebrudd under fyllingsfoten, utglidning av fyllingsfronten langs glideflater i sjøbunnen, brudd i den naturlige undersjøiske skråningen utenfor fyllingen, og retrogressiv utvikling bakover mot land der det er sprøbruddmateriale.

Ligger tiltaket i eller nær en kvikkleiresone, eller i marin leire uten avklart sprøbruddmateriale, skal områdestabiliteten utredes etter NVE-veileder 1/2019. Veilederen sier at faresoner i strandsonen skal vurderes på samme måte som faresoner på land, og at tiltak i strandsonen, spesielt utfylling, alltid krever grunnundersøkelser og geoteknisk detaljprosjektering – omfanget og tidspunktet for utredningen tilpasses forholdene og tiltaket. Veilederens prosedyre dekker derimot ikke alle utløsningsmekanismer for flyteskred i sand og silt; der sjøbunnen består av slike masser, må den faren vurderes særskilt. Kravene i anleggsfasen – ikke-forverring av stabiliteten underveis, rekkefølge, overvåking – gjelder fullt ut for fyllinger i sjø.

Utfyllingsmetoden, etappeinndelingen og utfyllingshastigheten må fastsettes ut fra dokumenterte grunnforhold og stabilitetsberegninger. Feil utførelse kan utløse skred selv om den ferdige fyllingen er prosjektert med tilstrekkelig stabilitet, og det gjelder uansett om fyllingen legges ut fra land eller fra lekter. Der sjøbunnen er for bløt, finnes det løsninger – motfylling, masseutskifting, lettere fyllmasser, etappevis utlegging med poretrykksovervåking – men valget er en prosjekteringsoppgave, ikke et valg entreprenøren tar på stedet.

Planlegger du utfylling, lønner det seg å få vurdert om fyllingen er gjennomførbar før det brukes penger på søknader og massearbeider. Ta kontakt, så ser vi på grunnlaget sammen.

Grunnundersøkelser for utfylling i sjø

Ingen fylling i sjø bør prosjekteres uten grunnundersøkelser på selve fyllingsarealet og i skråningen utenfor. Undersøkelsene starter med batymetri – kartlegging av sjøbunnens form og helning med ekkolodd – fordi helningen ut mot dypet og marbakkens plassering ofte styrer både bruddmekanisme og hvor langt et skred kan gå. Deretter bores det fra flåte, lekter eller is om vinteren: totalsondering for lagdeling og dybde til berg, trykksondering (CPTU) for udrenert skjærstyrke, poretrykk og påvisning av tynne svake lag, og prøvetaking for laboratorieforsøk på leira. Der det er marin leire, må sprøbruddmateriale påvises eller avkreftes. Poretrykksmålere som settes ut før anleggsstart, gir i tillegg et måleprogram å styre utleggingen etter.

Parallelt kreves det miljøundersøkelser av sedimentene. Forurensningsmyndigheten krever som hovedregel sedimentprøver fra flere stasjoner og dybdenivåer før utfylling, analysert for tungmetaller, PAH, PCB og TBT etter Miljødirektoratets veileder M-350 «Håndtering av sedimenter». Geoteknisk og miljøteknisk prøvetaking kan samordnes i samme feltoperasjon, slik det også gjøres ved miljøtekniske grunnundersøkelser på land.

Skred i strandsonen utløst av fyllingsarbeider

Norsk skredhistorie har mange strandsoneskred, og de fleste er menneskeskapte. NVE skriver i kvikkleireveilederen at skred i sjø og strandsone i all hovedsak er utløst på grunn av menneskelig aktivitet, og at flere skredhendelser i strandsonen de siste årene er utløst av anleggsarbeid, ofte fordi svake lag ble oversett. Eksemplene gjelder både fylling i vannkanten og fylling på land i strandsonen – mekanismen er den samme: tilleggslast på bløte, sensitive masser ved sjøen.

Lyngseidet (2010) ble utløst av et initialskred på grunn av utfylling nede ved vannkanten. Kråknes i Alta (2020) ødela åtte bygninger; årsaksrapporten Multiconsult utarbeidet for NVE beskriver fyllingsarbeider ved en fritidsbolig på land som destabiliserende faktor, med snøsmelting og forhøyet grunnvannstrykk som utløsende årsak, og beregnet at fyllingen alene hadde redusert stabiliteten med om lag sju prosent. Det mest kjente norske kvikkleireskredet, Rissa (1978), ble utløst av masser som ble lagt ut som fylling i strandsonen til innsjøen Botnen. Og Sokkelvik i Nordreisa (1959), der ni mennesker omkom, startet på sjøbunnen og forplantet seg innover land – en påminnelse om at skredet ikke trenger å starte der inngrepet er.

Fellesnevneren er at fyllingen sjelden utløser skredet alene. Den spiser av sikkerhetsmarginen, og et regnvær, en snøsmelting eller neste anleggsfase gjør resten – ofte år senere.

Utførelse, setninger og erosjon

En fylling på bløt sjøbunn setter seg i mange år. Sprengsteinen i seg selv gir små setninger, men leira under konsoliderer langsomt etter hvert som poretrykket dreneres ut, og fyllingen synker samtidig ned i den bløte toppen av sjøbunnen. Skal det bygges på fyllingen, må setningene beregnes og håndteres – med forbelastning og ventetid, vertikaldren eller fundamentering ned til faste masser. Bygninger, kaifronter og ledninger som fundamenteres på en fersk fylling uten slik vurdering, får skjevsetninger og brudd på rør; det er en av de vanligste skadene etter utfylling.

En fyllingsfront som står i sjøen, utsettes for bølger, tidevannsstrøm, isgang og propellstrøm fra båter. I eksponerte områder må fronten plastres med grov stein i en helning og størrelse som er tilpasset bølgehøyden, ofte med filterlag eller fiberduk mellom plastringen og fyllmassene. Behovet er stedsspesifikt – en skjermet fylling i en vik trenger annen sikring enn en front mot åpen fjord – men prinsippet er det samme som ved erosjonssikring av skråninger på land, med vesentlig større krefter.

Tillatelser: hvem skal si ja før du fyller ut

Utfylling i sjø kan utløse tre separate tillatelsesløp, og hvilke som gjelder, må avklares for det konkrete tiltaket. Ingen av dem erstatter de andre.

Etter plan- og bygningsloven er utfylling et vesentlig terrenginngrep og dermed søknadspliktig (§ 20-1 bokstav k), på samme måte som terrengendring på land. Tiltaket må være i tråd med arealformålet i sjø i kommuneplan eller reguleringsplan; er det ikke det, kreves dispensasjon eller planendring. Byggeforbudet i 100-metersbeltet langs sjøen (§ 1-8) gjelder, og kravet til sikker byggegrunn i § 28-1 og TEK17 § 7-3 om sikkerhet mot skred gjelder både fyllingen og det som skal bygges på den. Kommunen skal ha geoteknisk dokumentasjon av stabiliteten før tillatelse gis.

Etter havne- og farvannsloven § 14 krever tiltak som kan påvirke sikkerheten, ferdselen eller forsvars- og beredskapsinteresser i farvannet tillatelse. Kommunen er myndighet i kommunens sjøområde, mens Kystverket er myndighet i hovedled og biled og for tiltak som kan påvirke sikkerheten eller framkommeligheten der. Tillatelse etter denne loven kan ikke gis i strid med vedtatt arealplan uten dispensasjon.

Etter forurensningsloven § 11 krever utfylling i sjø som regel tillatelse fra Statsforvalteren, fordi både forurensede sedimenter og partikkelspredning regnes som forurensning. Søknaden må inneholde sedimentundersøkelser, beskrivelse av fyllmassene og tiltak mot spredning, som siltgardin og turbiditetsmåling. Statsforvalteren stiller krav til at fyllmassene er rene og dokumentert mot Miljødirektoratets tilstandsklasser, og til at sprengstein er fri for plast fra skytetråd og tennsystemer; i mange saker vurderes også avrenning av nitrogen fra sprengstoffrester. Hvilke vilkår som settes – blant annet om når på året arbeidet kan utføres av hensyn til gyting og fugleliv – avhenger av prosjektet og stedet. Verdt å merke seg: Statsforvalterens søknadsskjema spør direkte om det er fare for utrasing av sjøbunn eller landjord som følge av tiltaket. Det spørsmålet kan bare besvares med en geoteknisk vurdering.

I tillegg kan kulturminneloven (marinarkeologi), naturmangfoldloven (ålegressenger, bløtbunnsområder) og fiskeriinteresser utløse krav om uttalelser eller undersøkelser. Løpene går delvis parallelt og tar tid, og den geotekniske dokumentasjonen bør være klar før søknadene sendes – det er den som avgjør om tiltaket lar seg gjennomføre i det hele tatt.

Flomveier, bekkeutløp, stormflo og bølger

Utfylling i sjø endrer ikke bare grunnforholdene. Den flytter strandlinjen, og der fyllingen ligger ved et utløp eller i et lavpunkt, kan den endre hvor og hvordan vann kommer ut i sjøen. Dette overses lett fordi fyllingen ligger «i sjøen» og ikke «i vassdraget».

Ligger fyllingen ved utløpet av en bekk eller elv, kan tverrsnittet vannet skal gjennom bli redusert, slik at vannet stuver seg opp oppstrøms ved flom. Sammenfaller elveflommen med stormflo, forsterkes effekten. Et bekkeutløp som lukkes i kulvert gjennom fyllingen, må dimensjoneres for flom med klimapåslag og sikres mot tilstopping, og lukkingen er i seg selv et tiltak i vassdrag som NVE og kommunen skal vurdere. Åpne utløp som opprettholder bekkens naturlige løp er å foretrekke.

Fyllingen kan også sperre naturlige flomveier over land dersom den heves over lavpunktene der overvann og flomvann tidligere rant ut i sjøen. Flomveiene bør derfor kartlegges før utfylling og enten bevares eller erstattes med nye, dokumenterte veier for vannet – et krav som følger av overvannsbestemmelsene i mange kommuner.

Fyllingens toppkote må vurderes ut fra formålet, bølger og vannstand – ikke bare dagens middelvannstand. Skal det stå byggverk på fyllingen, gjelder kravene til sikkerhet mot stormflo i TEK17 § 7-2, og havnivåstigning skal tas hensyn til i byggverkets levetid. Merk at Kartverkets anbefalte stormflonivåer for framtidige år allerede inneholder forventet havnivåstigning, slik at klimapåslaget ikke skal legges til to ganger. Bølgeoppskylling kommer på toppen av stormflonivået, og i eksponerte områder kan den utgjøre flere meter. Innsnevres en bukt eller et sund, kan strømhastigheten øke og erosjon og sedimentering flytte seg til nye steder; for større fyllinger kan en hydrodynamisk vurdering være nødvendig.

Grunneiers rettigheter ved utfylling i sjø

Eiendomsretten til sjøgrunnen går etter en anerkjent hovedregel ut til marbakken, det vil si der sjøbunnen begynner å falle bratt, eller til om lag to meters dyp der det ikke finnes noen marbakke. Utenfor dette er sjøgrunnen ikke privat eiendom, men grunneieren langs stranden har strandrettigheter, og utfyllingsretten regnes tradisjonelt som en av dem. Det er likevel ingen ubetinget rett til å fylle ut et bestemt sjøareal: retten gir ikke fritak fra noen av de offentlige tillatelsene over, og den må avveies mot naboenes strandrettigheter. Statsforvalteren ber om skriftlig samtykke fra berørte grunneiere der tiltaket kan påvirke annen manns eiendom. Eiendomsforhold i sjø bør avklares særskilt, og vi gir ikke juridisk rådgivning – ved uenighet om grenser eller rettigheter bør du kontakte advokat.

Risikovurdering ved utfylling i sjø

En risikovurdering for utfylling i sjø har tre deler som hører sammen. Den geotekniske delen dekker stabilitet i anleggsfase og permanent tilstand, områdestabilitet der det er sprøbruddmateriale, setninger og erosjon av fronten, og den må konkludere med om tiltaket er gjennomførbart, med hvilke sikringstiltak og med hvilken overvåking. Den hydrologiske delen dekker flomveier, bekkeutløp, stormflo og endrede strømforhold der dette er relevant. Den miljømessige delen dekker spredning av partikler og forurensede sedimenter, plast og nitrogen fra sprengstein og effekter på naturtyper. I reguleringsplaner samles dette i ROS-analysen; i byggesak er det den geotekniske rapporten kommunen etterspør. Står tiltaket i en kvikkleiresone, skal utredningen følge NVE-veileder 1/2019 og dokumenteres i en kvikkleirerapport.

Hva Geotekniker AS bidrar med

Vi hjelper tiltakshaver med å avklare om utfyllingen er gjennomførbar, og hvilken geoteknisk dokumentasjon som trengs: planlegging og oppfølging av grunnundersøkelser fra flåte eller lekter, stabilitetsvurderinger for anleggsfase og permanent tilstand, utredning av områdestabilitet etter NVE-veileder 1/2019, setningsvurderinger og fundamenteringsråd for det som skal bygges på fyllingen, utleggingsplan med poretrykksovervåking, og vurdering av erosjonssikring av fronten. Vi vurderer samtidig flomveier, bekkeutløp og stormflonivå der det er relevant, slik at den geotekniske dokumentasjonen til kommunen, Kystverket og Statsforvalteren henger sammen. Geotekniker AS har sentral godkjenning i tiltaksklasse 3 for geoteknisk prosjektering og uavhengig kontroll.

Kostnaden for en utfylling er vanskelig å anslå før en innledende vurdering. Marine grunnundersøkelser, transport av masser på vann, bløte sedimenter som krever motfylling eller masseutskifting, behov for plastring og myndighetskrav til miljøtiltak er de største kostnadsdriverne – og flere av dem avdekkes først når sjøbunnen er undersøkt. Les mer om geoteknisk prosjektering eller ta kontakt for en vurdering av fyllingen din.

Ofte stilte spørsmål om utfylling i sjø

Er utfylling i sjø søknadspliktig?

Ja. Utfylling er et vesentlig terrenginngrep etter plan- og bygningsloven § 20-1 og krever tillatelse fra kommunen. I tillegg kan tiltaket kreve tillatelse etter havne- og farvannsloven § 14 og krever som regel tillatelse fra Statsforvalteren etter forurensningsloven § 11. Hvilke løp som gjelder, avklares for det konkrete tiltaket, og alle må være på plass før arbeidet starter.

Hvem gir tillatelse til utfylling i sjø?

Kommunen gir tillatelse etter plan- og bygningsloven, og etter havne- og farvannsloven i kommunens sjøområde. Kystverket er myndighet etter havne- og farvannsloven i hovedled og biled. Statsforvalteren gir tillatelse etter forurensningsloven. Ligger utløpet av en bekk eller elv i fyllingsområdet, kan også NVE være høringspart.

Kan utfylling i sjø utløse kvikkleireskred?

Ja. Flere alvorlige norske strandsoneskred er utløst eller sterkt påvirket av fyllingsarbeider – i vannkanten som ved Lyngseidet i 2010, på land i strandsonen som ved Kråknes i 2020, og ved innsjø som i Rissa i 1978. Et brudd i sjøbunnen kan forplante seg bakover inn på land der det er kvikkleire eller annet sprøbruddmateriale. NVE krever derfor grunnundersøkelser og geoteknisk detaljprosjektering for utfylling i strandsonen.

Hvilke grunnundersøkelser trengs før utfylling i sjø?

Batymetri for å kartlegge sjøbunnens helning og marbakken, boringer fra flåte eller lekter (totalsondering, CPTU og prøvetaking) for lagdeling, svake lag, styrke og påvisning av sprøbruddmateriale, laboratorieforsøk på leira, og poretrykksmålere som grunnlag for overvåking under utlegging. I tillegg kreves sedimentprøver for miljøvurdering etter Miljødirektoratets veileder M-350. Omfanget tilpasses tiltaket og grunnforholdene.

Hvordan påvirker utfylling i sjø flomveier?

En fylling som ligger i et lavpunkt eller ved et bekke- eller elveutløp, kan sperre naturlige flomveier over land eller redusere tverrsnittet vannet skal gjennom, slik at vannet stuver seg opp ved flom. Flomveier bør kartlegges før utfylling og bevares eller erstattes, og bekkeutløp må dimensjoneres for flom med klimapåslag, helst som åpne løp.

Hva påvirker kostnaden ved utfylling i sjø?

De største kostnadsdriverne er marine grunnundersøkelser, transport og utlegging av masser på vann, bløte sedimenter som krever motfylling eller masseutskifting, plastring av fyllingsfronten og miljøtiltak som siltgardin og rensing av sprengstein for plast. Flere av disse avdekkes først når sjøbunnen er undersøkt, og en innledende geoteknisk vurdering er derfor det første steget mot et realistisk kostnadsbilde.

Har jeg rett til å fylle ut utenfor egen eiendom?

Grunneieren langs stranden har som hovedregel en utfyllingsrett som del av strandretten, men den er ingen ubetinget rett til å fylle ut et bestemt sjøareal, gir ikke fritak fra offentlige tillatelser og må avveies mot naboenes strandrettigheter. Eiendomsgrensen i sjø går normalt til marbakken eller om lag to meters dyp. Eiendomsforholdene bør avklares særskilt før du søker.