| dc.description.abstract | Bruken av uforede trykktunneler og -sjakter har en nesten 100 år lang historie i Norge. Dette har bidratt til utviklingen av designkriterier, kjent som norske tommelfingerregler. Hovedutfordringene ved uforede trykktunneler er relatert til hydraulisk splitting og jekking. Begge deler kan forekomme når minste hovedspenning i bergmassen omkring tunnelen er mindre enn vanntrykket. Splitting defineres som initieringen av bruddanelse. Jekking defineres som utvidelse av allerede eksisterende sprekker. Det er følgelig jekking som medfører lekkasjer fra uforede trykktunneler. Tidligere caser viser at det er vel så viktig å tilfredsstille tommelfingerreglene som å vurdere ingeniørgeologiske forhold og spenningsbildet for å oppnå et trygt tunneldesign.
Betongproppen i vannveien på Bjørnstokk kraftverk i Brønnøy kommune ble plassert i henhold til tommelfingerreglene og en sikkerhetsfaktor på 1,3, som normalt sikrer tilstrekkelig innspenning for å unngå splitting og jekking. Stabilitetsproblemer inntraff allikevel i den uforede trykktunnelen ved første og andre vannfylling. Problemene skyldtes hydraulisk splitting og jekking. For å sikre et trygt design, ble plasseringen av proppen revidert i henhold til målinger av minste hovedspenning. Stabilitetsproblemer har ikke forekommet siden.
Målet med denne studien er å vurdere de geologiske og ingeniørgeologiske forholdene og tunnelstabiliteten, herunder potensialet for hydraulisk splitting og jekking. Vurderingene gjøres analytisk og numerisk. De analytiske vurderingene baseres på anvendelse av tommelfingerreglene. Metoden tar ikke hensyn til topografisk og tektonisk påvirkning på spenningsforholdene. Numerisk modellering i RS2 benyttes derfor for å kontrollere kravet til minste hovedspenning. Studien er begrenset av kvaliteten på metodene, idet enkelte parametre ikke nødvendigvis representerer de faktiske forholdene.
Årsakene til splitting og jekking er avspenning, på grunn av bratt topografi og en dalsideparallell svakhetssone, og et ugunstig orientert sprekkesett som er utsatt for jekking. Tommelfingerreglene er tilfredsstilt med en sikkerhetsfaktor på 1,3. De numeriske analysene gir en sikkerhetsfaktor for minste hovedspenning på omtrent 1,5 3. Disse resultatene viser at hydraulisk splitting og jekking ikke skal forekomme i den opprinnelige uforede trykktunnelen. Avspenning, overestimerte bergmasseparametre og ikke representative spenningsdata er noen av årsakene til at resultatene fra de analytiske vurderingene og numeriske analysene ikke er i samsvar med de faktiske forholdene. | |
