Vurdering av vanskelighetsgrad og sikringsbehov for svakhetssoner i Rogfasttunnelen

Abstract

Masteroppgaven vurderer vanskelighetsgrad og sikringsbehov til °atte utvalgte svakhetssoner i Rogfasttunnelen. For °a vurdere vanskelighetsgraden til svakhetssonene er det utarbeidet et poengsystem som tar hensyn til sonenes seismiske hastighet, bergoverdekning, krysningslengde, vanntrykk og tilstedeværelse av svelleleire, grafitt og løsmasser. Poengsystemet er anvendt p°a de °atte utvalgte svakhetssonene p°a Rogfast og p°a problemsoner p°atruffet i Bjorøy-, Oslofjord- og Atlanterhavstunnelen. Ved °a sammenligne total poengsum til svakhetssonene p°a Rogfast med total poengsum til svakhetssonene i Bjorøy-, Oslofjord- og Atlanterhavstunnelen er det funnet ut at fem av de utvalgte svakhetssonene p°a Rogfast plasseres i samme poeng-omr°ade som de ferdigstilte tunnelene. Basert p°a dette er det konkludert med at det er en risiko for °a møte like vanskelige svakhetssoner i Rogfast som det ble gjort i Bjorøy-, Oslofjord- og Atlanterhavstunnelen. En fordel med poengsystemet er at det tar hensyn til flere faktorer enn tidligere benyttede klassifiseringssystem. I tillegg gir poengsystemet en skjematisk fremstilling av hvilke forhold som forventes °a bli vanskelige og gjør det dermed mulig °a optimalisere sikringsmengden. Ulempen er at faktorene ikke er vektet ut ifra innvirkning p°a vanskelighetsgrad, i tillegg til at flere viktige faktorer, som bergspenninger og innlekkasjeforhold, er utelatt. Det er funnet en sammenheng mellom at en høy total poengsum samsvarer med en høy sikringsklasse. Videre er det funnet ut at samtlige vurderte svakhetssoner p°a Rogfast har et høyt sikringsbehov, da tre av dem er i sikringsklasse V og fem av dem er i sikringsklasse VI. Numerisk analyse utført p°a svakhetssone 31 indikerer at det vil være lave spenninger og høye deformasjoner (maksimal deformasjon p°a 66,0 cm) uten sikring. Med innsatt sikring, modellert som sprøytebetongbuer og bolter, har deformasjonen blitt redusert til 7,6 cm. Aktuelle og relevante tiltak p°a Rogfast som kan bidra til °a redusere risiko forbundet med vanskelige svakhetssoner er blant annet: nøye planlegging for driving gjennom svakhetssoner og prosedyre ved kritiske situasjoner, ingeniørgeologisk oppfølging p°a stuff og sonder- og kjerneboring i kombinasjon med seismikk p°a stuff. Dersom dette utføres, i kombinasjon med bergsikring, vil det være mulig °a krysse svakhetssonene. Dette forsterkes av erfaringene fra driving av sidetunnelene p°a Mekjarvik og Arsv°agen der forventede svakhetssoner ikke førte til nevneverdige problemer og driveforholdene generelt var bedre enn antatt. I tillegg har vanskelige svakhetssoner blitt krysset i norske undersjøiske tunneler tidligere, som f.eks. i Bjorøy-, Oslofjord- og Atlanterhavstunnelen.