Stabilitetsanalyser av koblingssonen i Fløyfjellstunnelen i Bergen

Abstract

Fløyfjellstunnelen i Bergen skal forlenges fra Sandviken til Eidsvåg i forbindelse med utvidelse av Bybane nettverket fra Bergen sentrum til Åsane. Forelengelsen skal komme i form av koblingssone med av- og påkjøringsramper ved Sandviken. Under oppstarten av denne oppgaven forelå det to ulike alternativer for koblingsonen hvor tunneler går inn og ut av bergrom. Det første alternativet (Alt.1) danner et ca. 47m bredt bergrom, og det andre (Alt.2b) fører til et ca.33m bredt bergrom. Grunnlaget for vurderingene i oppgaven baserer seg på ingeniørgeologisk kartlegging, prøveinnsamling, labratorietester, grunnlagsmateriale, tilgjengelig litteratur, Unwedge analyse, analytiske metoder og numerisk analyse i RS.2. Hovedfokuset har vært å redgjøre for mulige stabilitetsproblemer for koblingssone alternativene.

Det ble definert fire sprekkesett under ingeniørgeologsik kartlegging. Strøkretningen på tre av sprekkesettene fulgte retningen på koblingssonenen. Unwedge analyse av sprekkesettene viste flere ustabile kiler. Antall kiler var størst for Alt.1. Det ble observert et 15m høyt arr midt i tunnelen fra tidligere nedfall, dette tyder på tilstedeværelsen av svakere soner i tunnelen.

Norsk tommelfingeregl gav fare for sprakeberg ved bergrommet topografiske posisjon. Skattepliktig areal metode og numerisk analyse tyder på at de smale pilarene sentralt i bergrommene vil bli vanskelig å ivareta.

Det ble kjørt numerisk analyse i RS.2 med og uten sprekkesett. Analyse uten sprekkesett viste deformasjon i vederlaget for begge bergroms alternativene og i veggen for Alt.1.Det gav også deformasjon langs pilarene mellom løpene inn mot bergrommene. Ferdigstilling og sikring etter Q-verdi viste stabilt bergrom. Analyse med sprekkesett viste avspenning i henget som følge av retningen på sprekkesettene. Størrelsen på henget ble avgjørende for stabiliteten, og Alt.1 viste seg som mindre stabilt enn Alt.2b. Sikring etter Q-verdi var ikke tilstrekkelig i denne modellen.

Basert på resultatene fra de ulike analysene er det flere bergtekniske og ingeniørgeologiske utfordringer. Begge alternativene er trolig byggbare, men Alt.2b anbefales. Dette alternativet gir et mindre bergrom som reduserer avspenning og mulig kiler som kan bli ustabile. Det er mindre spenningsrelaterte problemer både i midten og inn/utløpene til Alt.2b. Fire ulike alternativer til oppbygning av koblingssone med fokus på stabilitet, tidsbesparelse og ressursbruk vil også bli presentert. Det vil også bli foreslått videre arbeid.