Professor Bjørn Nilsen, Institutt for geologi og bergteknikk, NTNU. (Bilde: Mona Strande)

Tunnelteknologi etterlyses for å hindre ras

  • Bygg

Professor Bjørn Nilsen ved institutt for geologi og bergteknikk, NTNU, mener vi har store utfordringer rundt prøvetaking, testmetoder og fastlegging av dimensjonerende svelletrykk i norske tunneler.

Han sier raset i Hanekleivtunnelen er en påminnelse om hvor galt det kan gå når problemet med svakhetssoner og svelleleire ikke tas alvorlig nok.

Erfaring ikke nok

– I dag baseres sikring vanligvis på empiriske data fra tidligere sikringsarbeider. I de fleste tilfeller gir slike data et godt grunnlag, og resulterer i at man ofte sikrer ekstra mye, men det hadde vært bra om vi kom et skritt videre og fikk på plass sikre beregnings- og dimensjoneringsmetoder, sier Nilsen. Han mener det ikke holder å basere sikring på tidligere erfaringer ved veldig mektige og brede svakhetssoner, eller veldig aktiv leire.

Assisterende byggeleder for Jernbaneverket, Lise Backer, har vært med på å utarbeide håndboken 'Tung bergsikring i undergrunnsanlegg'. Her ville de ha med beregningseksempler for dimensjonering av sikring ved dårlig berg og kraftig svelleleire, men eksemplene var ikke å oppdrive.

– Vi er veldig gode på vanlig tunnelbygging, men når spesielle problemer oppstår holder det ikke med erfaringsdata, og da blir det som å finne opp kruttet på nytt hver eneste gang. Vi skulle gjerne vært i forkant av problemene oftere, og for å få til det trengs det omfattende forskning på beregningsmetoder, sier Backer.

Usikre laboratoriemålinger

Bjørn Nilsen tror vi mangler et beregningsverktøy på grunn av kompleksiteten ved å overføre resultatene fra laboratoriemålinger til sikringskonstruksjonen. Studier har vist at målt svelletrykk kan variere enormt innen samme sone, og at prøvepreparering gjør prøvene svært forskjellige fra det som faktisk finnes i svakhetssonen.

– Du får et uttrykk for potensiell svelleevne, men kan ikke bruke det som tall for styrke på konstruksjonen fordi det avhenger av så mye annet. Du tar en prøve av en viss fraksjon av leiren, og hvis den er blandet med stein får du helt andre verdier enn dersom det er ren leire. Du får ikke et presist tall, noe som gjør svelleleireproblematikken veldig vanskelig, sier ingeniørgeolog Per Bollingmo i Multiconsult, som også mener det helt klart er et behov for forskning på området.

Overvåkingsteknologi

Bjørn Nilsen ser for seg et større prosjekt som både ser på analysemetoder og ulike svakhetssoner – og som tar for seg verktøy som beregner overføring av svelletrykk fra berg til sikringskonstruksjon.

For å komme enda et skritt videre foreslår han å installere måleinstrumenter mellom sikringskonstruksjonen og svelleleiren. På den måten kan man kontrollere målingene mot beregningene, og få et enda bedre grunnlag senere.

– Det er helt sikkert at dette burde vært forsket mer på. Å overvåke utviklingen i enkelte områder over tid ved hjelp av et måleinstrument er kanskje veien å gå. En utfordring til bransjen må være å utvikle en enhet som kan sendes gjennom tunnelen, sende og motta signaler fortløpende og registrere eventuelle forskyvninger. Det hadde vært supert, sier seniorrådgiver i ingeniørgeologi og bergmekanikk, Eivind Grøv, SINTEF Byggforsk.