Stabilitetsanalyse av toløps-tunnel mellom Ranheim og Hommelvik for høyhastighetstog

Abstract

Jernbaneverket vurderer mulighetene for en flytogtrasé fra Trondheim til Værnes. Terrenget mellom Ranheim og Hommelvik er kuppert, og det ønskes derfor å vurdere ingeniørgeologiske forhold, byggetid og kostnader for en tunnel på strekningen. I oppgaven er de ingeniørgeologiske forholdene i området undersøkt. Undersøkelsene er diskutert og knyttet opp mot både nasjonal og internasjonal teori. Det er fra tidligere bestemt at traséen skal vurderes med tanke på to parallelle enspors tunneler. For et slikt prosjekt er bygging med boring og sprengning, eller TBM de beste alternativene. Det er brukt nummerisk modellering for å se på optimal avstand mellom tunnelene og sikringgsomfanget. Dette er utført for den antatt svakeste bergmassen langs traséen. Sikringsomfang, byggetid og kostnader er beregnet for begge metodene.Tunnelene vil møte svært varierende grunnforhold, med svært varierende bergmassekvalitet og ofte høy oppsprekking med varierende retning. Tunnelen er allikevel gunstig orientert i forhold til hovedsprekkeretningen. Det forventes ikke mye vann inn i tunnelen, men det kan oppstå stabilitetsproblemer på grunn av mye sleppemateriale.Det forventes ikke deformasjoner i tunnelen. Avstanden mellom tunnelløpene kan minst være 10 m ved bruk av TBM og 30 m ved boring og sprengning. Videre ut fra modelleringene har det vist seg at TBM- drevet tunnel vil kreve minst sikring. Driving med TBM gir en byggetid på 147 uker, mens med boring og sprengning vil det ta 209 uker. For TBM er de samlede kostnadene for driving og sikring antatt til å bli 1,45 milliarder NOK. Boring og sprengning gir en samlet kostnad på 1,67 milliarder NOK. TBM har samlet sett gitt best resultater, og anbefales derfor til prosjektet. Det er allikevel kjent at TBM er en byggemetode med dårlig fleksibilitet, noe som i andre prosjekter har vist seg å gi langvarig driftsstans. Dersom det videre ønskes bygging med TBM anbefales det svært grundige forundersøkelser. Undersøkelsesomfanget er anbefalt til å være minst 17 millioner NOK.