Planlegging og designoptimalisering av vegtunneler basert på data fra Soknedalstunnelen

Abstract

E6 sør for Trondheim har svært varierende standard, og flere strekninger trenger en oppgradering. En av disse strekningene er veien mellom Korporalsbrua og Soknedals sentrum i Midtre Gauldal kommune. P°a grunn av svingete, uoversiktlige veger og flere ulykker ble det bestemt at veien skulle erstattes av en 3,6 km lang tunnel. Arbeidet startet tidlig i 2017 og tunnelen hadde gjennomslag tidlig i 2018. Tunnelen er drevet gjennom kaledonske meta- sedimentære formasjoner bestående av hovedsakelig fyllitt, med noe innslag av tonalitt. Store løsmasseforekomster langs tunneltraseen har gjort undersøkelser av bergmassen vanskelig og bergmasseforholdene under drivingen svært usikre. Det var derfor interessant å vite hvor store forskjellene var, og om det finnes forbedringspotensial i dagens undersøkelsesmetoder. Det forventes at trafikkmengden på strekningen vil øke i årene som kommer. Etter undersøkelser av ADT de seneste årene kan denne maåtte utbygges allerede i 2032. For å undersøke stabiliteten til den eksisterende tunnelen ble det benyttet empiriske, analytiske og numeriske metoder, og numeriske metoder ble også brukt for å undersøke hvor tette tunnelene kan ligge hverandre før sikringsmengden må økes. Det forventes utfordringer ved det sørlige påhugget hvor det er usikkerhet rundt hvor tett påhuggene kan ligge og hvordan forholdene er ved et eventuelt sakset påahugg.

Evaluering av dagens undersøkelsesmetoder viser at systemene som finnes i dag er gode, men bør kun brukes som veiledning. Det må fokuseres mer på å ferdigstille informasjonsinnhentingen og ikke økonomien i startfasen. Dette fordi forundersøkelsene uansett bare er en liten del av de totale kostnadene. Rimelige metoder som feltkartlegging og kartstudier bør benyttes først, men også geofysiske metoder og kjerneboringer bør benyttes. I Soknedalstunnelen var tilgangen til bergmassen begrenset på grunn av store løsmasseoverdekninger og oppsprekkingen ble feiltolket. Dette førte til at sikringsmengden ble overvurdert og svakhetssonene feilplassert som igjen gav et dyrere prosjekt enn det hadde trengt å være. Ved bruk av analytiske, empiriske og numeriske metoder ble det konkludert at blokkutfall ville bli det største problemet i den nåværende tunnelen, men også at oppsprekking på grunn av spenninger kunne bli et problem. Den installerte sikringsmengden ser ut til å være tilstrekkelig for å sikre tunnelen i naværende bergmasse, men ved dobbeltløp bør sikringen økes ved avstander p°a under 15 m. Dette p°a grunn av betydelig økning i bruddelementer og redusert effektivitet av sikring på lavere avstander. Ved påhugget bestemmes avstanden både av bergmassen og portalenes utforming og fundament. Portalene fører til en nødvendig avstand på 3,3 m til 12,4 m, men på grunn av bergmassen bør ikke påhuggene ligge nærmere enn 5 m. En slik avstand kan føre til behov for et sakset påhugg hvor den nye skjæringen vil ha to sprekkesett i tillegg til sporadiske sprekker.