Oppfølgings og evalueringsmøte tunnelpraksis, 21/8-2008

Transkript

1 Oppfølgings og evalueringsmøte tunnelpraksis, 21/ Hva har skjedd Erfaringer Forslag til strategi for permanent stabilitetssikring Jan Eirik Henning, Vegdirektoratet

2 Arbeidsgrupper og rapporter etter raset i Hanekleivtunnelen Rapport fra undersøkelsesgruppen. Bjørn Nilsen, Per Bollingmo og Øystein Nordgulen 14/2-07 Arbeidsgruppe i Statens vegvesen: gjennomgang av egne retningslinjer, krav og dagens rutiner Bransjesammensatt arbeidsgruppe med RIF, MEF, EBA og Statens vegvesen. Rapport Tunnelsikkerhet 11/6-07 Intern revisjon Statens vegvesen. Rapport 13/6-07 NA-rundskriv 2007/3, datert 4/7-07 Agenda: Statens vegvesens systemer for rapportering og formidling av styringsinformasjon. 15/10-07

3 Bakgrunn for nye bestemmelser Rapporten fra undersøkelsesgruppen etter raset i Hanekleivtunnelen sier bl.a.: De uheldige episodene ved tunnelanlegg de senere år kan delvis beskrives som et bransjeproblem Statens vegvesen inviterte til samarbeid i en bransjesammensatt arbeidsgruppe, for å gjennomgå gjeldende regelverk prosedyrer etc og om nødvendig utarbeide forslag til forbedringer. Forslagene ble fulgt opp i Vegdirektoratets NA-rundskriv 2007/3: Nye og utfyllende bestemmelser, prosedyrer og tiltak vedrørende planlegging, prosjektering, bygging, drift og vedlikehold av vegtunneler

4 Enighet i bransjen om å videreføre gjeldende tunnelbyggemetode Det norske konseptet for tunnelbygging videreføres, ved at berget brukes som selvstendig byggemateriale Sikringsmetoder og sikringsomfang anslås ut fra geologiske forundersøkelser, som en del av konkurransegrunnlaget Endelig avgjørelse om sikringsmetoder og sikringsomfang bestemmes mens tunnelen bygges, basert på geologisk kartlegging.

5 NA-RS 2007/3 Nye og utfyllende bestemmelser, prosedyrer og tiltak vedrørende planlegging, prosjektering, bygging, drift og vedlikehold av vegtunneler Datert 4.juli 2007 Frist for iverksettelse: 1. oktober 2007 Vil medføre endringer i flere av vegvesenets håndbøker: Som for eksempel HB 021, 163, 025 og 151

6 Hvilke nye og utfyllende bestemmelser er innført? Bemanning og kompetanse Kontroll og kvalitetssikring Geologiske rapporter Krav til geologisk kartlegging i byggefasen Tilrettelegging for kontroll av berg og bergsikring Rutiner for inspeksjon Endringer i prosesser Dokumentasjon ved overlevering teknisk sluttrapportering

7 Bemanning og kompetanse Byggherre skal sørge for at prosjektet har tilstrekkelig bemanning og kompetanse Prosjektet skal ha minst én person med nødvendig ingeniørgeologisk/ bergteknisk kompetanse Vedkommende har overordnet faglig ansvar for permanent bergsikring, samt: - Kontroll og kvalitetssikringssystemer - Geologisk kartlegging, - Rapportering og dokumentasjon. - Utarbeide ingeniørgeologisk sluttrapport, med angivelse av fremtidige inspeksjonsrutiner Rapportere og begrunne eventuelle avvik i sikringsmengder og sikringsmetoder i forhold til det som var forutsatt i konkurransegrunnlaget

8 Kontroll og kvalitetssikring Prosedyrer for kontroll og kvalitetssikring er innført, og baseres på NS3480 Geoteknisk prosjektering NS 3480 angir følgende prosjektklasser: Prosjektklasse 1: egenkontroll Prosjektklasse 2: vanlig kontroll (annen bergkyndig utfører kontroll) Prosjektklasse 3: skjerpet kontroll (uavhengig kontroll) Rådgivende kvalitetsgrupper kan i tillegg opprettes i spesielt kompliserte prosjekter

9 Fastsettelse av prosjektklasse Alle tunnelprosjekter vil i utgangspunktet ligge i klasse 3 på grunn av faren for personskader og ulykker med døden til følge (skadekonsekvens). Dette betyr ikke at alle aspekter ved tunnelprosjektene skal ligge i prosjektklasse 3. klassifiseringen gir muligheter til å variere prosjektklassen innenfor forskjellige deler av tunnelprosjektet og i ulike faser av prosjektet. For tunneler der forundersøkelsene viser godt og forutsigbart berg, kan det være aktuelt å benytte prosjektklasse 2. Ingen deler av tunnelprosjekter bør plasseres i prosjektklasse 1. Kontroll etter NS3480 skal omfatte plan- og prosjekteringsforutsetninger, omfang av geologiske forundersøkelser, sikkerhetsnivå, beregninger, beskrivelse, tegninger, kontrollplaner etc.

10 Kvalitetsgrupper For spesielt kompliserte prosjekter kan det opprettes kvalitetsgrupper. Det kan være hensiktsmessig å opprette en slik gruppe i forbindelse med både planlegging, prosjektering og bygging. Gruppens sammensetning vurderes fra prosjekt til prosjekt. Gruppene vil kunne være satt sammen av personer fra hver av partene i hver fase. Partene utnevner i tillegg en person i fellesskap. Mandatet til slike grupper vil være avhengig av problemstillingene i de forskjellige prosjektene. Kvalitetsgruppene kan ikke utføre skjerpet kontroll etter NS3480, da de ikke er uavhengige.

11 Geologiske rapporter Geologiske rapporter skal gi en oversikt over antatt sikringsmengde og aktuelle sikringsmetoder Geologisk rapport for reguleringsplan skal i tillegg inneholde forslag til bemanning og kompetanse i byggefasen, ut fra forventede geologiske utfordringer Konkurransegrunnlaget ( kap E ) skal gjenspeile geologiske utfordringer vedrørende sikringsmengder og sikringsmetoder. Kap E skal kvalitetssikres av ansvarlig for de geologiske undersøkelsene Geologisk rapport for konkurransegrunnlag skal bestå av en faktadel og en tolkningsdel, for å gi den utførende mest mulig informasjon om forventede forhold.

12 Krav til geologisk kartlegging i byggefasen Det skal utføres kontinuerlig geologisk kartlegging før påføring av sprøytebetong som grunnlag for å bestemme permanent sikring Kartlegging skal skje fra egnet plattform Det skal avsettes tilstrekkelig tid til geologisk kartlegging ( Prosess 33.6 ). Geologi og utført sikring skal dokumenteres på standard skjema (tunnellogg) Utført sikring skal i tillegg kontrolleres i samarbeid med tunnelforvalter før vann-/ frostsikring monteres

13 Tilrettelegging for kontroll av berg og bergsikring Tunneler skal bygges slik at inspeksjon og kontroll av berg og bergsikring blir mulig. Teoretisk sprengningsprofil utvides med 0,2 m for tunneler i tunnelklasse C, D, E og F (ÅDT > 4000) Inspeksjon utføres fra trafikkrommet for tunneler i tunnelklasse A og B, der vann/frost - konstruksjonen monteres mot nærmeste knøl. Vann og frostsikringskonstruksjoner som monteres i normalprofilet ( C, D, E og F ) skal tilrettelegges for inspeksjon av berg og bergsikring, med adkomst gjennom inspeksjonsluker Maks avstand mellom inspeksjonslukene 200 m, og plasseres på hver side av tunnelen

14 Organisering av inspeksjon Inspeksjon/ettersyn kan tas som en del av funksjonskontraktene, eller som egne bestillinger basert på fastsatt intervall for eksempel 1 gang pr. år (spesifiseres for hver tunnel, ev. deler av tunnelen ). Særtilsyn bestilles spesielt og utføres som en uavhengig kontroll. Denne skal utføres av personell med bergteknisk/ingeniørgeologisk kompetanse, basert på rapport fra inspeksjon/ettersyn. Hovedtilsyn kan tas som en del av funksjonskontraktene eller som egne bestillinger basert på fastsatt intervall, for eksempel hvert 5. år Krav til kompetanse for personell som utfører inspeksjon skal fremgå av vedlikeholdsmanualen, og innarbeides i de enkelte kontraktene.

15 Drift og vedlikehold Tunnelforvalteren skal sørge for at beskrevne inspeksjonsrutiner i sluttdokumentasjonen blir ivaretatt, og utført av personell med nødvendig kompetanse. Utført inspeksjon skal alltid avsluttes med: - Rapport som beskriver tilstand - behov for tiltak - om tiltak er utført - tidsperspektiv for når tiltak må være utført. Eventuelle tiltak som blir utført av tilleggssikring skal legges inn og merkes spesielt som bygget dokumentasjon etter hvert som disse blir utført.

16 Endringer i enkeltprosesser Injeksjon mengde og tidsbasert oppgjør (pr. 31.6) Spettrensk egen prosess for spettrensk (pr. 33.1) Bolter egen prosess for hver enkelt boltelengde (pr. 33.2) Kontaktstøp separate prosesser for beredskap, rigging, nedrigging, flytting og støp (pr. 33.5) Geologisk registrering og kartlegging prosess for tidsbruk og krav til arbeidsplattform med fastmontert belysning (pr. 33.6)

17 Dokumentasjon ved overlevering - teknisk sluttrapport Teknisk sluttrapport skal inneholde: geologisk /ingeniørgeologisk dokumentasjon med kartlegging og beskrivelse, rapport over bergforholdene og samlet utført sikring. Bakgrunnsmaterialet skal også inkluderes og arkiveres skal angi inspeksjonsrutiner både når det gjelder behov, hyppighet og spesielt beskrive områder som krever spesiell oppfølging. Skal inneholde eventuelle avvik i utførte sikringsmengder og sikringsmetoder i forhold til det som var forutsatt i konkurransegrunnlaget, med begrunnelse. skal underskrives av den som har faglig ansvar for sikringsarbeidet og prosjektleder.

18 Erfaringer Lojalitet til retningslinjer Gode tilbakemeldinger på innhold i geologiske rapporter vedlagt konkurransegrunnlag Kompetanse/bemanning synes tilfredsstillende mange har gjennomført EEU-kurs i ingeniørgeologi ved NTNU Benytter NS 3480 for kontroll og kvalitetssikring Benytter std skjema vedlagt RS 2007/3 for geologisk kartlegging og rapportering Avsetter tid til geologisk kartlegging under driving Bruk av egnet plattform til geologisk kartlegging fortsatt noe ulik praksis Tilrettelegging for inspeksjon av berg/bergsikring dette er det tiltaket det er mest spørsmål om

19 Oppsummering Retningslinjer skal følges Skjerpede krav til bemanning og kompetanse. Etablert kontroll og kvalitetssikringsrutiner iht NS3480 på berganlegg Skjerpede krav til oppfølging og rapportering Avsette tilstrekkelig tid til geologisk kartlegging i gjennomføringsfasen Geologisk kartlegging skal skje fra egnet plattform Bedre tilgjengelighet og prosedyrer for inspeksjon av berg og bergsikring i driftfasen Rapportere og begrunne eventuelle avvik i sikringsmengder og sikringsmetoder i forhold til det som var forutsatt i konkurransegrunnlaget Fjerne forhold som erfaringsmessig har vist seg å være konfliktskapende i enkelte tilfeller, og som dermed kan ta oppmerksomheten bort fra optimal sikring av tunnelen.

20 Forslag til strategi for permanent stabilitetssikring for vegtunneler Dette var et tema i bransjegruppa, men ikke spesielt omtalt i rapporten Arbeid med sikringsstrategi er i gang, og en arbeidsgruppe har utarbeidet et forslag Sikringsstrategien tenkes innarbeidet i revidert utgave av HB 021, som antas sendt ut på høring sept/okt 2008

21 Hvorfor sikringsstrategi? - Hensikten har vært å utarbeide et enhetlig og forutsigbart sikringsnivå for vegtunneler. - Forslaget innebærer en standard metodikk for å komme frem til ønsket nivå for permanent stabilitetssikring. - Normerte krav til enkelte sikringsmetoder som inngår i permanent stabilitetssikring, ut fra ulike geologiske utfordringer.

22 Bergmasseklassifisering og fastsettelse av minimum krav til permanent sikring Det innføres en standardisert metodikk for bergmasseklassifisering (bergklasse A G). Forslag til metode for bergmasse - klassifisering er i basert på metoden som fremgår av Q-systemet. Når bergklasse er bestemt, finnes standardiserte minimumskrav til permanent stabilitetssikring ut fra tabell som spesifiserer sikringsklasser med tilhørende sikringsmetoder. Omfang og krav til permanent sikring for vegtunneler, følger ikke anbefalingene i Q systemet, men beskriver et mer spesifisert og langt høyere sikringsnivå for de fleste bergklassene.

23 Sikringsmetoder Følgende metoder er vanlige som stabilitetssikring alene eller i kombinasjon: rensk bolter bånd og nett Sprøytebetong Sprøytebetongbuer betongutstøpning forinjeksjon brukt som stabilitetssikring forbolting.

24 Sprøytebetong Stabilitetssikringen kan, med dagens teknologi og kunnskap om sprøytebetong, i de fleste tilfeller ivaretas med bruk av sprøytebetong for alle sikringsklasser, eventuelt: kombinert med forbolting og armerte sprøytebetongbuer. I enkelte tilfeller er det imidlertid forutsatt at betongutstøping skal benyttes. Ut fra en levetidsbetraktning skal det ikke benyttes sprøytebetong med mindre tykkelse enn 80 mm.

25 Sprøytebetongbuer Erfaringene med sprøytebetong kombinert med armerte sprøytebetongbuer er at dette gir stabile konstruksjoner. Hvis sprøytebetongbuer benyttes som permanent sikring, skal avstand mellom buene være maks 1,5 2,5 m. Det er viktig at sprøytebetongbuer etableres med riktig geometri etter tunnelprofilet og at buene bygges opp med tilstrekkelig armering og tykkelse.

26 Betongutstøping Betongutstøping benyttes som permanent stabilitetssikring ved særlig ustabile partier, partier med oppknust berg, og som i tillegg inneholder aktiv svelleleire. Slike partier utstøpes i hele sin lengde, pluss minimum 1,5 m til hver side av sonen. Dette gjelder partier med mektighet > 2m og som følger tunnelen i mer enn 2m, og når leira har et svelletrykk > 0,5Mpa. Svelletrykk skal bestemmes med odometer. Ved fare for stor og/eller skjev trykkbelastning utføres i tillegg sålestøp, som en del av betongutstøpingen. Behovet for armering/forankring, ved fare for sidetrykk/flate parter i hengen etc, skal vurderes i hvert enkelt tilfelle. Betongutstøping utføres i tillegg ved: Partier av tunnelen med overdekning mindre enn 4 meter i lengde over 10 m Tap av profil

27 Tabell 7.1 Sammenhengen mellom bergmasse klasser (Q-systemet) og sikringsklasser permanent sikring Bergma sse klasse Bergforhold Spennvidde salvelengde Sikringsklasse Permanent sikring A/B Lite oppsprukket bergmasse T 5,5- T 12,5 Sikringsklasse I Midlere sprekkeavstand > 1m (RQD > 80) V p > 4500 m/s Salvelengde 5 m - Spredt bolting - Sprøytebetong B35 E500 min. tykkelse 80 mm. Behov for sprøytebetong vurderes. Q = Bergslagssikring: Bergslag i klasse A,B kan forekomme - Sprøytebetong B35 E1000, tykkelse mm. Systematisk endeforankrede bolt med trekantplater utenpå spr.bet.

28 Tabell 7.1 Sammenhengen mellom bergmasse klasser (Q-systemet) og sikringsklasser permanent sikring C 1 Moderat oppsprukket bergmasse Midlere sprekkeavstand 0,3-1 m (RQD 50-80) T 5,5-8,5 Salvelengde 5 m Sikringsklasse II - Spredt bolting - Sprøytebetong B35 E500 min. tykkelse 80 mm V p > 4000 m/s Q = 4-10 Behov for sprøytebetong vurderes. C 2 Moderat oppsprukket bergmasse Midlere sprekkeavstand 0,3-1 m T 9,5- T 13,5 Salvelengde 5 m Sikringsklasse II - Spredt bolting - Sprøytebetong B35 E700 min. tykkelse 80 mm. (RQD 50-80) V p > 4000 m/s Q = 4-10 Ved systematisk bolting med endeforankring, skal boltene forspennes.

29 Tabell 7.1 Sammenhengen mellom bergmasse klasser (Q-systemet) og sikringsklasser permanent sikring D Tett oppsprukket bergmasse eller lagdelt skifrig bergmasse Midlere sprekkeavstand < 0,3 m Salvelengde 5 m, men salvelengde 2,5 m vurderes for profil > T 9,5 Sikringsklasse III - Sprøytebetong B 35 E 1000, min. tykkelse 100 mm. - Systematisk bolting, endeforankrede eller (RQD 25-50) V p >3500 m/s Q = 1-4 endeforankrede som gyses i ettertid - Ved profil > T9,5 kan enkelt armerte sprøytebetongbuer fundamentert på fast berg være aktuelt.

30 Tabell 7.1 Sammenhengen mellom bergmasse klasser (Qsystemet) og sikringsklasser permanent sikring E / F Svært dårlig til ekstremt dårlig bergmasse, små bergstykker med grusig masse imellom ofte med innslag av leire. Store kjernetap ved kjerneboring. (RQD <25) Salvelengde 2,5 m og for store profiler > T 9,5 vurderes i tillegg deling av profilet Sikringsklasse IV - Tett forbolting maks. c/c 300 mm ved Q < 0,2 - Bergsikring med sprøytebetong B35 E 1000 min. tykkelse 120 mm. 2500< V p <3500 m/s -Avjevning med B35 til riktig profil. Q = 0,01-1 Ved svelleleire skal dette tas hensyn til i sikringsopplegget, som beskrevet under sikringsmetoder. - Armerte buer min. ø16, evt 20 mm stål, med radiell systematisk bolting lengde 3 4 m Buedimensjon D45/6+6 cc 2,5 m eller D30/6+4 cc 1,5 - Buetykkelse mm - Bueavstand 2,5-1,5 m - Sålen vurderes utstøpes med armering. Buene fundamenteres på fast berg Systematisk bolting maks avstand 1,5 2 m

31 Tabell 7.1 Sammenhengen mellom bergmasse klasser (Q-systemet) og sikringsklasser permanent sikring G Eksepsjonell dårlig bergmasse, stort sett løsmasse (RQD~ 0, i praksis = 10) V p < 2500 m/s Graving, vurdere delt profil når profilet er større enn T 8,5 Sikringsklasse V - Driving og permanent sikring dimensjoneres spesielt Q < 0,01