Effekten av kontursprengning på klimagassutslipp for vann- og frostsikring av vegtunneler

Abstract

Sammendrag

For at Norge skal nå sine forpliktelser i Parisavtalen er det nødvendig å redusere klimagassutslipp. Denne oppgaven ser på effekten av bedre kontursprenging som tiltak for å redusere klimagassutslippet ved vann- og frostsikring. For å beregne utslippet av klimagasser brukes Statens vegvesens livsløpsverktøy vegLCA.

Det er valgt to scenarioer for kontur med henholdsvis 10 % og 15 % overmasse. Vann- og frostsikringsløsningene som er undersøkt er: • frittstående isolert betonghvelv • kontaktstøpt hvelv med vanntett membran • PE-skum og nettarmert sprøytebetong i heng, isolert veggelement i vegg

For å få anslå betydningen av klimagassutslippet til vann- og frostsikring er det estimert klimagassutslippet til arbeidssikring av løsmassesonen i Bergåstunnelen. En tunnel som uventet møtte en løsmassesone med mektighet på 75 meter. For å bestemme inndata til vegLCA er det blant annet benyttet informasjon fra Statens vegvesens publikasjoner. Spesielt har N500 - vegtunneler (2022) vært en viktig kilde.

Resultatene er oppsummert i listen under. Listen er rangert fra minst til størst klimagassutslipp i tonn CO2 - ekvivalenter pr meter tunnel. • sprøytebetong + betongelement, 4,2 tonn CO2 -ekvivalenter/m • frittstående hvelv, 5,4 tonn CO2 -ekvivalenter/m • kontaktstøpt hvelv, 10 % overmasse, 8,9 tonn CO2 -ekvivalenter/m • kontaktstøpt hvelv, 15 % overmasse, 9,6 tonn CO2 -ekvivalenter/m

Til sammenligning er klimagassutslippet til tung arbeidssikring av Bergåstunnelen 6 tonn CO2- ekvivalenter pr m tunnel. Det er 10 % mer enn klimagassutslippet til frittstående hvelv.

VegLCA er unøyaktig, og det er problematisk å forstå hva som er inkludert i resultatene. Statens vegvesen påstår at vegLCA følger systemgrensene til deres prosesskode R761 (2018). Forfatteren finner dette umulig å verifisere. Liten åpenhet i vegLCA gjør det vanskelig å ha tillitt til resultatene fra vegLCA. Rangeringen av vann- og frostsikringsløsning er lik den Silje Nilsen (2018) fant i sin masteroppgave. Det kan tyde på at det innbyrdes forholdet mellom vann- og frostsikringsløsningene er riktig.

Abstract

In order for Norway to meet its commitments in the Paris Agreement, it is necessary to reduce greenhouse gas emissions. This study examines the effect of improved contour blasting as a measure to reduce greenhouse gas emissions related to water and frost protection. The calculation of greenhouse gas emissions utilizes the Norwegian Public Roads Administration's lifecycle assessment tool for roads - vegLCA.

Two contour scenarios with overbreak percentages of 10 % and 15 % have been selected. The water and frost protection solutions investigated include: • free-standing insulated concrete arch (precast concrete arch) • cast- in- place concrete lining with waterproof membrane (concrete lining) • free-standing arch consisting of insulated precast concrete wall segments and reinforced shotcrete crown section using polyethylene foam as membrane and insulation (shotcrete and precast concrete arch)

To estimate the significance of greenhouse gas emissions from water and frost protection, the emissions related to temporary rock support of the soil zone in the Bergås Tunnel are considered. This tunnel unexpectedly encountered a soli zone with a thickness of 75 meters. To determine inputs for vegLCA, data from the Norwegian Public Roads Administration's publications, particularly N500 - Road Tunnels (Statens vegvesen 2018), has been used.

The list below shows the least to greatest greenhouse gas emissions in tons of CO2 equivalents per meter for water and frost protection as well as temporary rock support: • shotcrete and precast concrete arch, 4.2 ton CO2 - equivalents /m • precast concrete arch, 5.4 ton CO2 - equivalents /m • concrete lining, 10 % overbreak, 8.9 ton CO2 - equivalents /m • concrete lining, 15 % overbrek, 9,6 ton CO2 - equivalents /m

For comparison, the greenhouse gas emissions from the heavy construction support of the Bergås Tunnel are 6 tons of CO2 equivalents per meter of tunnel. This is 10 % higher than the greenhouse gas emissions from precast concrete arch.

VegLCA is imprecise, and understanding what is included in the results is problematic. The Norwegian Public Roads Administration claims that vegLCA follows the system boundaries of their process code R761 (Statens vegvesen 2018). The author finds this impossible to verify. Limited transparency in vegLCA makes it difficult to trust the results from vegLCA. The ranking of water and frost protection solutions is similar to what Silje Nilsen (2018) found in her master's thesis. This may indicate that the relative relationship between the water and frost protection solutions is accurate.