Strindheimtunnelen: En analyse av sprengningsinduserte vibrasjoner

Abstract

Norge er blitt mer sentralisert de siste tiårene. Folk har flyttet fra landsbygda til byen, noe som har ført til et behov for økt kapasitet for transportårer i urbane områder. I denne sammenhengen faller ofte valget på å legge noe av trafikken under jord, i form av tunneler for vei og jernbane. Det er med andre ord rimelig å anta at man vil oppleve en økt mengde tunneldriving i byområder i Norge i årene framover. Dette fører med seg flere problemstillinger som man ikke opplever ved tunnelbygging utenfor bebygde områder. Dette er blant annet hensyn til byggverk og personer som vil bli berørt av negative effekter av anleggsarbeidet, som støv, støy, økt trafikkmengde og vibrasjoner. Av disse har sprengningsvibrasjonene størst skadepotensial. Dersom rystelsene er tilstrekkelig sterke kan det oppstå skader på nærliggende konstruksjoner. Selv under dette nivået kan vibrasjonene oppleves som sterke og ubehagelige for personer som oppholder seg i området.Det svært interessant å kunne forutse og slik begrense vibrasjonsnivået ved sprengninger for å kunne forhindre disse negative konsekvensene. Dette kan derimot være svært vanskelig da vibrasjonsnivået og skadepotensialet avhenger av svært mange parametre. Disse parametrene er knyttet til anleggstekniske og geologiske forhold, samt byggverkets type og utforming, tilstand, fundamenteringsmåte og byggematerialer. Beregningsmodeller har blitt utviklet for å kunne forutse vibrasjonsnivået ved tunnelsprengningProsjektet er basert på et feltstudium våren 2012 ved Strindheimtunnelen i Trondheim kommune. Tunnelen bygges like under tett bebygde områder i Trondheim sentrum og er derfor et svært interessant prosjekt å se på med tanke på sprengningsvibrasjoner. Overskridelser av fastsatte vibrasjonsgrenser har blitt registrert langs deler av tunneltraseen. Ved hjelp av vibrasjonsmålinger fra Strindheimtunnelen, samt informasjon om geologi og drivemetoder er det gjort et forsøk på å finne en forklaring på det høye vibrasjonsnivået for noen av målepunkentene hvor det har blitt registrert uventet høye rystelser. Gjennom en vurdering av målepunktene ble det klart at det høye vibrasjonsnivået ofte oppsto som en eller to topper slik at det gjennomsnittlige vibrasjonsnivået for salven stort sett var mye lavere.Det ble også utført en sammenligning av måledataene mot to beregningsmodeller som begge ofte er brukt for beregning av tunnelsalver; en ofte brukt modell , omtalt som modell A i oppgaven, og en beregningsmodell utviklet av NTNU, omtalt som modell B. I analysen ble målingene fra totalt sju ulike målepunkter sammenlignet med modellene. Av disse punktene var det tre punkter hvor det hadde blitt registrert overskridelser og fire punkter uten overskridelser. For modell A stemte de målte verdiene godt for punktene uten overskridelser. For punktene med overskridelser beregnet modellen for lave svingehastigheter i forhold til inn-verdiene. Modell B lå generelt for lavt for alle punktene i forhold til de målte verdiene for tunnelen. For å kunne dra en konklusjon bør et større datagrunnlag analyseres, men funnene antyder at en revisjon av dagens modeller bør utføres. Gjennom arbeidet med masteroppgaven ble det klart at det trengs en økt fokus på dokumentasjon og overvåkning av sprengningsvibrasjoner ved tunnelanlegg. Dette har ikke vært en prioritet for prosjektet i like stor grad som ønskelig fra et forskningsmessig standpunkt.