Strindheim tunnelen: Rystelsesmålinger av tunnelsalver

Abstract

I forbindelse med sprenging går en del av energien i sprengstoffet med til å skape rystelser. Ved sprenging i urbane strøk kan slike vibrasjoner skape ubehag for mennesker og forårsake skade på bygninger. For å unngå dette er det viktig å fastsette grenseverdier og kontrollere at rystelsene ikke avviker fra kravene.

Strindheimtunnelen er en del av prosjektet E6 Trondheim – Stjørdalen. Tunnelen er plassert i et tettbebygd strøk med stedvis liten overdekning. Dette skaper vanskelige driveforhold som krever ekstra hensyn med tanke på rystelser. Oppgavens formål er å kontrollere og vurdere rystelsene ved Strindheimtunnelen.

Grenseverdiene for Strindheimtunnelen er satt i henhold til Norsk Standard NS 8141 –Vibrasjoner og støt. For å kontrollere at rystelsesnivået blir holdt på et lavt nivå og ikke overskrider angitte grenseverdier ble utvalgte hus utstyrt med måleapparater. Rystelsesmålerne er knyttet opp mot internett, hvor man kan lese maksimal svingehastighetetter hver sprengte salve. Det er denne informasjonen som er benyttet for å vurdere rystelsenei denne oppgaven.

Det ble registret en god del overskridelser i forbindelse med sprenging ved Strindheimtunnelen. Det ser ut til å være en sammenheng mellom registrerte overskridelser og overdekningen. De fleste overskridelsene forekom nemlig når salven var plassert like ved målepunktet og overdekningen var på det minste. Dette skyldes mest sannsynlig at de geologiske faktorene påviker rystelsene mer ved korte avstander. I tilegg vil andre forhold som inntrenging av sprenggasser og direkte støt fra detonasjonen spille mer inn.

For å senke rystelsene mest mulig ble det benyttet tiltak som redusert salvelengde og delttverrsnitt. Tennplan, boerplan og ladeplan ble også endret ved noen tilfeller for å senke den samtidige detonerte ladningen mest mulig.

Norsk standard holder på å utarbeide en ny utgave av NS 8141 som skal ta hensyn til frekvensveid svingehastighet istedenfor uveid svingehastig. Måleapparatet som vil bli benyttet til den kommende reviderte 2.utgaven vil kunne gi et jevnere og bedre rystelsesbildeved korte avstander ved at de høyfrekvente rystelsene blir justert. Dette vil gi et mer realistiskbilde over risikopotensialet siden det er de lavfrekvente vibrasjonene som utgjør størst fare forskade på bygninger.

Ground vibrations are an integral part of the process of rock blasting. When blasting in urban areas, the vibrations can cause damage to buildings and humans often perceive the vibrationsas unpleasant. To avoid the negatives effects of blasting operations it is important to predict, monitor and control the ground vibrations.

The Strindheim tunnel is a part of the project E6 Trondheim – Stjørdalen. The tunnel is located in a densely populated area with limited rock cover. Such like conditions require special care in terms of vibrations. This master thesis’ main gold is to investigate and evaluate the ground vibrations for the Strindheim tunnel.

The estimations of ground vibration limits for the Strindheim tunnel are set according to Norwegian Standard NS 8141 – Vibrations and shock. To monitor and control that the effects of vibrations on buildings are lower than the specified limit, selected houses are equipped with gauges. The gauges are connected to the internet, where you can read the maximum vibration velocity after each rock blasting. This information is used to evaluate the vibrationsin this master thesis.

The gauges registered several vibrations that exceeding the pre-defined maximum level afterblasting of the Strindheim tunnel. These results indicated that it is a correlation between the exceeding level and the rock cover. Most registered exceedings occur when the blast volleywas placed near the measuring point and the rock cover was low. This result is explained by bigger influence from the geological factors closer to the source. In addition other factors such as the intrusion of explosive gases and direct shock from detonation are more important on shorter distances.

To lower the vibrations as much as possible the contractor reduced the burst length and divided the cross section into zones. Drilling plan, charge plan and scheme for connecting electronic detonators were also changed in some cases to reduce the vibrations.

The Norwegian Standard is preparing a new edition of NS 8141 that takes the frequency into account. The gauges that will be used for the upcoming revised 2nd edition will provide abetter image for the vibration level at short distances since the higher frequency vibrations are adjusted. This gives a more realistic picture of the damage potential since the low frequency vibrations constitutes the greatest risk of damaging buildings.