Tunneler/Prosjektering og bygging/Tunneldriving og stabilitetssikring

Stabilitetssikring

Ved valg av sikringsmetode og sikringsomfang skal følgende vektlegges:

• Bergmassens egenskaper
• Lekkasjeforhold, frostmengde
• Metode for vann- og frostsikring
• Trafikkmengde og toghastighet
• Krav til vedlikehold

Der to tunnelløp drives parallelt, bør det være en avstand mellom stuffene for å sikre at erfaringene fra ett tunnelløp kan nyttiggjøres i det andre. Avstanden bør være ca. 50 m.

Det skal utføres geologisk kartlegging etter Q-systemet før evt. påføring av sprøytebetong i hele tunnelens lengde som grunnlag for bestemmelse av stabilitetssikring og senere dokumentasjon av geologi og utført sikring. Det skal settes av tilstrekkelig tid til geologisk kartlegging i byggefasen. All sikring skal utføres slik at den kan inngå i den permanente sikringen.

Registrering og bergsikring skal utføres iht. Statens vegvesens håndbok 021, Vegtunneler, tabell 7.1

Rensk

• Rensk skal utføres før annen stabilitetssikring installeres.
• Bakenforliggende salvestrekninger skal kontrolleres og etterrenskes. Spesielt gjelder dette inntil 3-5 salver bak stuff.
• Partier med bomt berg skal merkes for bolting eller eventuell annen sikring.
• Der det er avskalling som følge av bergtrykk skal det utføres begrenset rensk, og berget skal sikres snarest mulig med endeforankrede bolter, fjellbånd, nett og/eller sprøytebetong.
• Rensken skal som hovedregel utføres som manuell rensk.
• Mekanisk rensk eller rensk med høytrykksspyling kan benyttes der det er egnet ut fra en vurdering av bergforholdene. Dette gjelder særlig ved grovblokket berg.
• Mekanisk rensk og spylerensk skal alltid avsluttes med manuell rensk.
• Etter all sprengning er utført skal vegger og heng renskes grundig.
• For å avdekke svakheter i berget kan konturen spyles før sluttrensk.
• Sluttrensken kan utføres seksjonsvis etter hvert som tunnelen ferdigstilles.

Bolting

Hovedbruksområder for bolter er:

• Grovblokkig berg: Sikring mot utglidning/utfall (spredt bolting).
• Tett oppsprukket berg: Systematisk bolting, vanligvis i kombinasjon med andre metoder.
• Sprakeberg/høye spenninger: Systematisk bolting, vanligvis i kombinasjon med fiberarmert sprøytebetong.
• Svakhetssoner: Som en del av et større konsept med f.eks. sprøytebetongbuer (forbolter og radielle bolter).
• Påhugg: Sikring med forbolter.

Utførelse og kontroll

Boltetype, lengde, antall, retning og plassering skal være slik at boltingen stabiliserer det berget som skal sikres.

Hovedinndeling av boltetyper:

• Forankrede bolter
• Fullt innstøpte bolter
• Kombinasjonsbolter

For beskrivelse av boltetyper henvises til Statens vegvesens Håndbok 215 Fjellbolting.

Det skal utarbeides prosedyrer for kontroll av bolter. Kontrollomfanget kan bestemmes etter Norsk Standard for stikkprøvekontroll, NS-ISO-2859 ”Prosedyre for prøvetaking for attributtkontroll”.

I forbindelse med kontroll skal nødvendig ettertrekking av plate og mutter, og etterstramming av forspente bolter utføres.

Fjellbånd og nett

Fjellbånd skal benyttes lokalt i kombinasjon med bolter i grovblokket berg, og som supplement til sprøytebetong i spesielt svake partier. Fjellbånd skal være pulverlakkert med epoxy.

Ved mindre partier med høy sprekktetthet eller oppknuste svakhetssoner kan nett brukes for å hindre nedfall av mindre stein mellom boltene. I dårlig berg bør avstanden mellom boltene ikke være for stor, slik at dannelse av store lommer i nettet unngås.

Sprøytebetong

Ved forsterkning av berg med sprøytebetong skal det kontrolleres at berget er tilstrekkelig rengjort før sprøyting.

Sprøytebetongen skal påføres når flatene er drypptørre, dvs. fuktige. Om nødvendig skal avfettingsmiddel brukes. Ved bruk av avfettingsmiddel må det sikres tilstrekkelig reaksjonstid før vasking starter. Avfetting er spesielt aktuelt hvis det har gått lang tid fra sprengning til sikring utføres.

Hvis sprøyting er nødvendig som umiddelbar sikring skal det utføres etterfølgende bolting. Hvis nødvendig kartlegging av bergoverflaten ikke er utført før sprøyting, skal etterfølgende bolting utføres som systematisk bolting.

I områder med leirslepper, i sprakeberg og der sprøytebetong benyttes som alternativ til full utstøping, skal sprøytebetongen normalt armeres med nettarmering eller fiber.

Ved dimensjonering skal følgende bestemmes:

• Materialkvalitet
• Behov for fiber eller armering, type og mengde
• Omfang og tykkelse
• Metode for sikring av herdebetingelser
• Krav til minimumstykkelse

Av hensyn til bestandighet/levetid skal sprøytebetongen utføres med gjennomsnittstykkelse ikke mindre enn 80 mm, og med god kontroll med akseleratortilsetningen.

Sprøyting skal ikke foretas på flater med lavere temperatur enn + 2 °C. Sprøytebetong skal beskyttes mot frost inntil en min. fasthet på 5 MPa er oppnådd.

Ved armering av sprøytebetongen skal det vurderes konsekvenser mht.:

• Induserte spenninger
• Elektriske kretser for signalsystemer
• Berøringsfare

Sprøytebetongbuer

Sprøytebetongbuer kan benyttes som permanent stabilitetssikring i de fleste tilfeller, bortsett fra i enkelte områder der betongutstøping skal utføres.

Sprøytebetongbuer skal etableres med riktig teoretisk profil, og bygges opp med tilstrekkelig armering og tykkelse. Sprøytebetongbuer skal fundamenteres.

Buene skal monteres systematisk med innbyrdes avstand maks. 3 m i svakhetssoner med stor utstrekning.

Sprøytebetongbuer kan utføres enten enkeltarmert eller dobbeltarmert.

For beskrivelse av utførelse, se Statens vegvesen Teknologirapport nr. 2538.

Full utstøping

Betongutstøping kan benyttes som permanent sikring ved:

• Passering av mektige svelleleiresoner med svelletrykk > 0,5 MPa, funnet ved ødometertest.
• Større utstabile partier.
• Partier med kritisk bergoverdekning over en lengre strekning.
• Mektige knusningssoner.

Betongutstøping kan utføres både på og bak stuff.

Normalt benyttes uarmert betong med minstetykkelse 300 mm.

Betongen skal være i samsvar med NS-EN 206-1 og tilfredsstille kravene til B35 SV-40 og bestandighetsklasse MF40.

Behov for armering og forankring samt utstøping av såle, skal vurderes i hvert enkelt tilfelle. Armering/forankring kan være nødvendig ved f.eks. sidetrykk eller ved flate partier i hengen.

Utstøping skal føres ned til rensket såle. Det skal etableres fundament for å få en god overgang mellom vegg og såle. I spesielle tilfeller vil også utstøping av tunnelsålen være nødvendig.

Utstøping på stuff skal utføres slik at det er plass til eventuell membranisolering og ny permanent støp eller å føre vann- og frostsikringen forbi utstøpingen. Ved denne metoden vil det normalt ikke være nødvendig med injeksjon av berg eller betong.

For utstøping bak stuff skal utstøpingen normalt følge normalprofilet. Vannsikringen ivaretas da ved at det før utstøping legges inn drenerende plater eller membran mellom berg og betong for å unngå lekkasjer gjennom støpeskjøter og riss. Slik drenering kan legges over hele flaten eller som felt eller striper.

Injeksjon

Injeksjon utføres normalt som forinjeksjon. Etterinjeksjon benyttes kun unntaksvis da dette er mye mer omfattende enn forinjeksjon. Forinjeksjon benyttes ved følgende forhold:

• Der det settes krav til maksimale vannlekkasjer for å hindre skader på bebyggelse og omgivelser som følge av en grunnvannssenkning.
• Der vannlekkasjen inn i tunnel er så stor at den vil skape problemer både i anleggsfasen og i driftsfasen.
• Stabilisering av partier med dårlig berg.

Før injeksjonsarbeidene starter, skal det foretas en vurdering av bergmassens oppsprekking, vannføring og strømretning i bergmassen rundt tunnelen. På dette grunnlag settes det opp en plan for injeksjonsarbeidene.