dc.contributor.advisor | Holmøy, Kristin | |
dc.contributor.advisor | Vassende, Solveig | |
dc.contributor.author | Gauteplass, Ingrid Hollås | |
dc.date.accessioned | 2023-09-19T17:21:03Z | |
dc.date.available | 2023-09-19T17:21:03Z | |
dc.date.issued | 2023 | |
dc.identifier | no.ntnu:inspera:147161988:35324937 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11250/3090608 | |
dc.description | Full text not available | |
dc.description.abstract | Innlekkasje i tunnelanlegg som kan føre til en drenering av grunnvannet rundt anlegget er et
velkjent problem ved driving av norske tunneler. Innlekkasje i tunnelanlegget hindres vanligvis
ved å benytte forinjeksjon. Injeksjon av bergmassen, spesielt i områder med lav bergovedekning kan imidlertid også føre til en lokal økning av poretrykket i løsmassedekket over tunnelen.
En slik poretrykkøkning kan destabilisere løsmassene dersom disse er sensitive for en slik påvirkning, som for eksempel kvikkelire. Åstunnelen er drevet gjennom flere områder med denne
problematikken.
Åstunnelen er en to-løps tunnel som ligger i Trøndelag ved tettstedet Åsen. Løsmassedekket
langs store deler av traseen er preget av marine leiravsetninger, og i nord krysser Nordlandsbanen over tunneltraseen. Jernbanen ligger over en kvikkleireavsetning med lav stabilitet.
På grunn av faren for store setningsskader på Nordlandsbanen ved en eventuell senkning av
grunnvannsnivået, er det satt et innlekkasjekrav på strekningen på 10 l/min per 100 meter
tunnel, samlet for begge tunnelløp. For å oppfylle kravet til innlekkasje er det gjennomført systematisk forinjeksjon på strekningen. For å forhindre en destabilisering av leira er det satt strenge krav til poretrykkøkning under selve injeksjonsarbeidet. Det er registret betydelig økning i
poretrykket i leiravsetningen i anleggsperioden, men kravet for poretrykkøkning er imidlertid
ikke overskredet i dette området.
Det er innhentet data fra injeksjonsarbeidet på Åstunnelen og poretrykkmålinger fra området.
Disse dataene danner grunnlaget for analysen av injeksjonsarbeidets påvirkning på poretrykkøkning i løsmassedekket over tunnelen. Videre er det innhentet relevant informasjon om de geologiske forholdene på strekningen, registrert innlekkasje og avstanden mellom injeksjonsskjermene
og poretrykkmålerne. Dette danner grunnlaget for videre analyse av disse ytre faktorene. Som
teoretisk utgangspunkt for analysene er det presentert teori med fokus på generell utførelse
av forinjeksjon, valg av injeksjonsmetode for ulike forhold, samt teori relatert til poretrykk og
grunnvannstrømning i berg og løsmasse.
Ettersom det tidligere har vært få studier av økning i poretrykket grunnet injeksjon, var det
på forhånd ikke kjent hvor, eller om, man ville finne tydelige sammenhenger i analysen. Det
har derfor vært nødvendig med en bred tilnærming, og analysen har i stor grad sett på de
grove trekkene for mange elementer. Der er dermed ikke i like stor grad gått i dybden og fulgt
opp enkeltresultater i detalj. Resultatene indikerer imidlertid at samspillet mellom injeksjon og poretrykkøkning i stor grad domineres av konduktiviteten til grunnen, som er lokalt varierende.
Enkelte resultat tyde også på at mengde injeksjonsmasse er en viktig faktor, men det er ikke
avklart i hvor stor grad injeksjonstrykket og flow påvirker dette samspillet. Det kreves dermed
flere undersøkelser og videre analyser før man kan trekke noe sikre konklusjoner. | |
dc.description.abstract | In Norwegian tunneling, drainage of the groundwater table around the tunnel structures due
to water ingress is a well-known issue. To prevent water inflow into the tunnel, pre-excavation
grouting is commonly used. Grouting of the rock mass can however cause the pore pressure in
the overlying soil to increase, which can lead to a destabilization of the soil. This is particularly
a problem in the soil where the grain structure already is unstable, like the structures in quick clay.
The Åstunnelen has encountered this problem several times along its tunnel alignment.
The Åstunnelen is a two-lane tunnel located in Trøndelag, near the village of Åsen. Marine
clay depositions are found along much of the tunnel alignment. In the north of the tunnel, the
Nordlandsbanen crosses over the alignment, and the railway is located above a deposition of
low-stability quick clay.
Due to the potential risk of significant subsidence damage to the railway caused by potential
drainage of the groundwater table, a leakage requirement of 10 l/min per 100 meters of the tunnel,
combined for both tunnel lanes is required. To fulfil the leakage requirement, systematic pre-excavation grouting has been implemented. Due to the unstable clay deposition, a maximum
threshold value for pore pressure increase is required for the grouting work. Although an increase
in pore pressure has been observed in the clay deposition, the threshold value for pore pressure
increase has not been exceeded in this area during the pre-excavation grouting.
Data has been collected from the grouting performed in the Åstunnelen and pore pressure
measurements from the area. These data materials form the basis for the analysis of the influence
of the grouting on pore pressure increase in the soil above the tunnel. In addition, relevant
information regarding the geological conditions along the alignment, infiltration into the tunnel,
and the distance between the grouting curtains and pore pressure gauges have been gathered to
perform further analysis of these external factors.
Theoretical foundations for the analysis include theories focusing on the general execution of
pre-grouting and the selection of grouting methods under different conditions, as well as theories
related to pore pressure and groundwater flow in rock and soil depositions.
Given the limited number of previous studies on pore pressure increase due to rock mass
grouting, it was not known in advance whether clear correlations would be found in the analysis
or not. Therefore, a broad approach has been necessary, and the analysis has primarily focused on overall trends for many parameters, rather than detailed analyses of specific results. However,
the results indicate that the interaction between rock mass grouting and pore pressure increase
is largely influenced by the conductivity of the ground. Additionally, some results indicate that
the amount of grouting materials is also a significant factor, although the extent to which the
grouting pressure and flow affect this interaction is not yet clarified in this analysis. Therefore,
further investigations and analyses are required before drawing any definitive conclusions. | |
dc.language | nob | |
dc.publisher | NTNU | |
dc.title | Undersøkelse av poretrykksøkning i kvikkliereavsetning som følge av sementbasert forinjeksjon i Åstunnelen, to-løps tunnel på E6 Trøndelag | |
dc.type | Master thesis | |