FOLLOBANEN: BERGMEKANISK OPPFØLGING. Kristin H. Holmøy & Nghia Q. Trinh

Like dokumenter
Bergspenningsmålinger Hydraulisk splitting, σ3

Bergspenningsmålinger muligheter og begrensninger

Teknologidagene 2013 Tunneldriving i trange rom Arild Neby, Tunnel og betong, TMT, Vegdirektoratet

Bergspenningsmålinger i vannkraftprosjekter 2 eksempler. NBG Vårsleppet 2016 Freyr Palsson

NFF Internasjonalt Forum 2015 Hva kjennetegner den norske tunnelbyggemetoden?

Full kontroll ved tunneldriving Innledning

Bergmekaniske prinsipper / undersøkelse- og målemetoder. Charlie C. Li Institutt for geologi og bergteknikk, NTNU

Metodikk og dokumentasjon ut fra Eurocode 7

Innhold. Bakgrunn Tunnelkartlegging Utbrettsprinsippet Novapoint Tunnel. BPT Borparametertolkning (MWD)

Bakgrunn for SVVs tunnelkartlegging/-dokumentasjon

Numerisk modellering av støp bak stuff på E16 Wøyen - Bjørum

Tredjepartskontroll i praksis

Vurdering av tunnellekkasje i en sprekkakvifer Fra feltdata til numerisk modellering

Armerte sprøytebetongbuer Bakgrunn og dimensjonering

Rapport. E18 Langangen Rugtvedt Vurdering av framføring av veglinjer. Forfatter(e) Emmanuel Lienhard Torun Rise Nghia Trinh

Prøvetaking - fra valg av utstyr til vurdering av prøvekvalitet. Prøving i laboratoriet spesialforsøk 21 Mai

Simon Alexander Hagen Senior bergtekniker "Anvendt bergmekanikk", januar 2018, Trondheim

NFF Teknisk rapport 15 Støy

NORSK JERNBANESKOLE. Ingeniørgeologi Berget som byggemateriale -hva må til?

Utvendig trykk på stålforede trykksjakter

INGENIØRGEOLOGI. Berget som byggemateriale -hva må til?

Follobaneprosjektet. Nabomøte Nedre Bekkelaget skole 3. september 2015 STØRST. URBAN. UTFORDRENDE. RASKERE.

Follobaneprosjektet. Morten Sigvardsen

METODEBESKRIVELSE OPTISK TELEVIEWER (OPTV)

INGENIØRGEOLOGI. Berget som byggemateriale - hva må til?

Grønliatunnelen Vegtunnelene i Ekebergåsen, inkl. omlegging av Alna. E18 ved Sydhavna E6 ved Åsland

Registrering av geologi og bergsikring i Lørentunnelen

Digitalisering i anleggsfasen

STK-MAT Arne Bang Huseby

Workshop for næringslivet 8. januar 2014 Delprosjekt B: 3D Regnemotor Setning og stabilitet

Jernbaneverket 3D og FoU BA-nettverket April 2012 Torbjørn Tveiten/Sten Inge Tunli

UNDERSJØISKE BERGHALLER I SINGAPORE BERGMEKANISKE UTFORDRINGER

Kort om RMi (rock mass index) systemet

8 Kontinuumsmekanikk og elastisitetsteori

NORSK JERNBANESKOLE. Ingeniørgeologi Berget som byggemateriale -hva må til? Mars 2014

Fjellbolting Prinsipper og Applikasjoner

Fjellkontrollboringer

Materialkarakterisering (kvalitetskartlegging og kvalitetskontroll) ved bruk av MWD teknikker

NBG Temadag 6. mars 2014 Statens vegvesens krav til sikring i samsvar med eurokode 7? Mona Lindstrøm Statens vegvesen, Vegdirektoratet

Terrestrial LiDAR in tunnels under

Hirtshals prøvetank rapport

Markedets mest intelligente sikring av nødstrøm

Oppsummerende rapport vedr. rømning fra lokalitet Skorpo NV

Ingeniørgeologisk 3D-modellering, eksempel Oslofjordforbindelsen

Rapport. Lavtemperaturegenskaper til HDPE. Strekktesting ved lave temperaturer. Forfatter(e) Frode Grytten

Rapport. Mekaniske egenskaper til HDPE. Strekktesting ved romtemperatur. Forfatter(e) Frode Grytten

Hva trenger jeg som entreprenør av informasjon? Geir Halvorsen, LNS

Sprak i TBM-tunneler

Ulvintunnelen. - Erfaringer fra produksjon av membran og full utstøpning. nfv seminar Stockholm april 2014

TMA4240 Statistikk H2010 (19)

Veiledning del 3. Oppfølging av resultater fra. nasjonal prøve i regning. 8. trinn

Bruk av Totalentrepriser i Bane Nor

FOTGJENGERKRYSSING SNARØYVEIEN X OKSENØYVEIEN/FORNEBUVEIEN

HÅNDBOOK. Bruk av Q-systemet. Bergmasseklassifisering og bergforsterkning

Grunnvannsovervåkning i Frodeåsen

Skadevurdering av utmattingssprekker i skipsskrog. Lars G. Bjørheim

Informasjonsmøte om nye Ski stasjon. VELKOMMEN 7. februar 2012

TRINN 1: HVA ER ET SET?

Brannscenarier Hvilke scenarier må analyseres? Hvordan velge analysemetode? Trondheim 5. januar 2011

Regresjon med GeoGebra

TEKNISK RAPPORT PETROLEUMSTILSYNET HVA SKJER MED KJETTINGER ETTER LOKALE BRUDD RAPPORT NR DET NORSKE VERITAS I ANKERLØKKER? REVISJON NR.

Fakturabehandling på web

3 Grunnlagsmateriale. 4 Observasjoner i felt. 5 Geologi. Sandeidet. Bjørndalen

BWC 30-U UTKRAGET BALKONG - INNSPENT I PLASSTØPT DEKKE BEREGNING AV FORANKRINGSPUNKT

INF5490 RF MEMS. L6: RF MEMS svitsjer, II

Anvendt bergmekanikk 9-10 januar 2018

Mål. Ikke ras på stuff. Ikke behov for rehabilitering av bergsikring

Bergvesenet. 45it BV Bergmekan ske undersøkelser i Astrup-området. Arne Myrvang Lokken Gruber A/S

Forhåndskartlegging for TBM tunneler, laboratorietester og fremdrift/slitasjeprognoser

INGENIØRGEOLOGISK TILLEGGSNOTAT TIL KONKURRANSEGRUNNLAG T02 SØRKJOSFJELLET

Følgende kapillartrykksdata ble oppnådd ved å fortrenge vann med luft fra to vannmettede

EV105- HP02- KM0,3: INGENIØRGEOLOGISKE VURDERING AV ETABLERING AV HØYE BERGSKJÆRINGER VED ELVENES, I SØR- VARANGER KOMMUNE

UNIVERSITETET I OSLO

Årsplan i matematikk for 5. trinn, skoleåret 2009/2010. Læreverk Abakus 5A og 5B (grunnbøker+oppgavebøker), digitale læringsressurser

Aluminium brukt under ekstreme forhold

I likestrøms- og vekselstrømskretser kunne beregne strøm, spenning og effektomsetning i seriekretser, parallellkretser og kombinerte kretser

Statisk testing. Testing uten datamaskin, men med vår egen evne til å vurdere og analysere

MFT MFT. Produktinformasjon. Overvannsmagasin FluidVertic Magasin MAV 252. Sivilingeniør Lars Aaby

Tilstandsovervåkning av pumper

Grunnforsterkning - Jetpeler november 2012 Rica Park Hotel Sandefjord

Muligheter og begrensninger med AMS for registrering og rapportering av spenningskvalitet

Vedlikehold: Batteriene bør skiftes hvert tredje år. Skapet må rengjøres en gang i året for å få luftgjennomstrømning til Power delen.

Ingeniørgeologisk analyse av deformasjoner og stabilitetsforhold i Holmestrand Jernbanestasjon

Ekstreme bølger. Geir Storvik Matematisk institutt, Universitetet i Oslo. 5. mars 2014

Modellering av tunnelsnitt for strekningen Ulven-Sinsen

ÅRSPLAN I MATEMATIKK FOR 7. TRINN, SKOLEÅRET

Follobaneprosjektet. Pilotprosjekt for jernbaneutbygging i Norge Anne Kathrine Kalager, Prosjektleder Tunnel TBM

REGNEPLAN FOR LANDÅS SKOLE

BRUKERMANUAL. Isolasjonsvakt MEG-1000

Innblikk i analyser fra Aktuarfirmaet Lillevold & Partners AS. AFP-evalueringsseminar 7. desember 2017

Kystfarled Hvaler - Risikovurdering av sprengningsa rbeider over Hvalertunnelen

Årsplan i matematikk ved Blussuvoll skole.

HØGSKOLEN I SØR-TRØNDELAG Avdeling for teknologi

SIGMA H as Bergmekanikk

Ingeniørgeologi. Berget som byggemateriell hva må til? Foto: Hilde Lillejord

Seismisk dimensjonering av prefab. konstruksjoner

Strømmåling Vedøya. Gildeskål kommune

MONTERINGSANVISNING/ BRUKERVEILEDNING

Støy ved knusing og sikting

GJELDENDE REGELVERK: - Bergsikring - Vann- og frostsikring

Transkript:

FOLLOBANEN: BERGMEKANISK OPPFØLGING Kristin H. Holmøy & Nghia Q. Trinh Hanne Wiig Sagen SINTEF Byggforsk BaneNOR

Presentasjonen omhandler: Follobanen i Ekebergåseen - infrastrukturprosjekt i en "Jarlsbergost" Kort om bakgrunnen for den bergmekaniske oppfølgingen Oppbygging og verifisering av en numerisk 3D-modell Sekvensiell modellering av nye tunneler Måleprogram og oppfølging Noen resultater 2

Bakgrunn og innledning Nærføring mellom Follobanen og eksisterende tunneler SVV Vegdirektoratet krever kontroll på stabiliteten Bergmekanisk oppfølging Oppgaveforståelse - SINTEFs kompetanse Gruveindustrien Modellering kombinert med målinger og analytiske beregninger og empiri Krevende og interessant prosjekt 3

"Jarlsbergostens" hull - Ekebergåsens tunneler 4

5 Kryssingsområde

Lengdesnitt Inngående Follobane 3.74 m 3.88 m

Kontroll på stabiliteten Forutsetning at totalstabiliteten i eksisterende tunneler ikke blir påvirket negativt Nødvendig å analysere stabiliteten av de eksisterende tunnelene samt hvordan de nye tunnelene påvirker de allerede eksisterende tunnelene En endring i spenningsnivå og eventuelle deformasjoner må oppdages tidlig Siden det er komplisert geometri er det valgt å lage en 3D-numerisk modell Spenningsmålinger (viktig in-put parameter til numerisk modell) Måleprogram (kontinuerlig måling av spenninger og deformasjoner) 7

SINTEF bruker en "Tripod" filosofi Feltobservasjoner Måleprogram Spenningssituasjon i bergmassen Bergmassekvalitet Numerisk analyse Verifisering Kontroll og kalibrering av modellen Modellen brukes som planleggingsverktøy/prognostisering 8

Input parametere Bergmassens mekaniske egenskaper er hentet fra laboratorietester og geologisk kartlegging Geologisk kartlegging ble utført i desember 2014 i Ekebergtunnelene og Grønliatunnelen Det er blitt utført 2 omganger med laboratorietester i forbindelse med 3D- og 2D-spenningsmålinger i 2011 og 2012 SINTEF, 2011: Prosjekt rapport SBF2011F0026 "Bergspenningsmåling ved Follobanen 3D"; SINTEF, 2012: Prosjekt rapport SBF2012F0346 "2-dimensjonal bergspenningsmåling"; Ny 3D-spenningsmåling sommeren 2016 SINTEF, 2016: Prosjekt rapport SBF2016F0315 "3-dimensjonal bergspenningsmåling IØB pel 1890" 9

2011: In-situ 3D-spenningsmåling σ1 = 9,9 MPa ± 1,9 MPa, dip direction N248,4 / dip 24 SW 3D numerisk modell 3D-spenningsmåling (2016) σ2 = 7,5 MPa ± 1,9 MPa, dip direction N145 / dip 27 SE σ3 = 1,9 MPa ± 2,8 MPa, dip direction N14 / dip 61 NE σh=9,4 MPa, oriented N87 σh=5,7 MPa, oriented N177 σv=4,4 MPa 3D-spenningsmåling (2011) 10

2D-spenningsmålinger (2012) 2D-spenningsmåling i vertikal pilar mellom Ekebergtunnelene og i sidevegg i pumpestasjon i Ekebergtunnelen 2D spenningsmåling 1 2D spenningsmåling 2 11

Sammenligning mellom 2D- og 3D-spenningsmåling 2D spenningsmåling 2 Sigma-H: azimuth 240 o N Sigma-H = 5 to 9 MPa 3D spenningsmåling (2011) Sigma-1: 248 o N / 24 o Sigma-1 10 MPa 12

Numerisk modell - FLAC 3D-modell (x,y) (825,385) +70 m -70 m (x,y) (485,45) 13

Numerisk modell - FLAC 3D Modell Dimensjoner og in-situ spenninger +70 m -70 m Spenning Initial spenninger Nivå 0 Gradient (MPa/m) Nivå +70 Sigma 1 (MPa) Sxx (East-West) -10 0.0275*(10/4.5) 0.0611-5.722 Sigma 2 (MPa) Syy (North-South) -6 0.0275*(6/4.5) 0.0367-3.433 14 Sigma 3 (MPa) Szz (vertical) -4.5 0.0275-2.585

Verifisering av initial spenninger Initial spenninger i Ekeberg tunnelen På nivå +5 moh 15 Spenninger Initial spenninger Nivå 0 Gradient (MPa/m) Nivå +70 Sigma 1 (MPa) Sxx (East-West) -10 0.0275*(10/4.5) 0.0611-5.722 Sigma 2 (MPa) Syy (North-South) -6 0.0275*(6/4.5) 0.0367-3.433 Sigma 3 (MPa) Szz (vertical) -4.5 0.0275-2.585

Simulering av sekvensiell driving Eksisterende og nye tunneler med navn som brukt i den numeriske modellen Informasjon om planlagt drivemetode og rekkefølge dannet et grunnlag for inndeling i trinn Totalt ca. 250 trinn i en kjøring av 3D-modellen Det tar ca. en uke å kjøre hele modellen 16

Måleprogram Ekstensometer LTDM i horisontalt hull; LTDM i vertikaltnedadgående hull; LTDM i vertikalt oppadgående hull; LTDM-Pilar LTDM-Heng LTDM-Såle Ekstensometer-Såle LTDM-Heng Ekstensometer-nisje

18 Feltarbeid

Oppfølging Spennings- og deformasjonsendringer blir logget kontinuerlig; Data blir automatisk overført til en nettside SMS og e-poster blir sendt ut ved forhåndsbestemte grenseverdier http://www...

Kriterier for alarmnivå Samme fargekode som på trafikklys: Rødt nivå betyr at stabiliteten er ugunstig, og kan føre til instabilitet i eksisterende tunneler. All tunneldriving må stoppes, og eksperter må tilkalles umiddelbart. En inspeksjon og evaluering av stabilitetsbildet må utføres. En plan for å forbedre stabiliteten må utarbeides; eksempelvis ytterligere bergsikring og utvidet stabilitetskontroll. Gult nivå betyr at det er i ferd med å utvikle seg en situasjon som kan utvikle seg til instabilitet. Dette må følges opp ekstra tett med evalueringer og møter for å avklare om det er behov for tiltak. Grønt nivå betyr at totalstabiliteten er god, og tunneldriving og bergsikring kan utføres som planlagt.

Alarmnivå Basert på utførte målinger og numerisk modellering er alarmnivåene nå: Spenninger: Gult nivå ved økning over 10 MPa Rødt nivå ved økning over 20 MPa 20 MPa (~300 micro-strain) 8 mm Deformasjoner: Gult nivå ved deformasjoner over 4 mm Rødt nivå ved deformasjoner over 8 mm 10 MPa (~150 micro-strain) 4 mm 21

Ekstensometer og LTDM i pilarer over IFL 4.3 m dypt fra såle 22

LTDM-1342- Såle Fremdrift per uke 37 2016; Tøyning (strain) Spenningsutvikling pga driving i inngående Østfoldbane (IØL)

LTDM-1342- Såle Fremdrift per uke 42 2016; Etter at drivingen var passert, ble ingen endringer observert.

LTDM-1342- Såle Fremdrift per uke 11 2017; Spenningsutvikling pga driving av IFL

LTDM-1342- Såle Fremdrift per uke 26 2017; Spenningsutviklingen starter igjen; Spenningen i dette punktet øker gradvis Stor avstand og over tid

LTDM-1342- Såle Fremdrift per uke 42 2017; Spenningen fortsetter å øke pga. uttak av bunnpall i IØF Gul alarm medførte tett oppfølging (feltobservasjoner), møter og evalueringer "Yellow" value

LTDM-1342-Floor Fremdrift per uke 50 2017; Spenningsutviklingen har stoppet opp; Resultatet stemmer godt med forventet spenningsoppbygging prognostisert i numerisk modell "Yellow" value

Prognose vs. måling: LTDM-1342 såle Den numeriske modellen viser en spenningsøkning til 12,5 MPa (sigma-1) Om man regner om til tøyning: Ɛ = σ /E = 12,5 MPa / (65 000MPa 43 900 Mpa) 192 til 285 micro-strain 29

Displacement (mm) Ekstensometer-1342-Såle 26.08.2016 09.09.2016 23.09.2016 07.10.2016 21.10.2016 04.11.2016 18.11.2016 02.12.2016 16.12.2016 30.12.2016 13.01.2017 27.01.2017 10.02.2017 24.02.2017 10.03.2017 24.03.2017 07.04.2017 21.04.2017 05.05.2017 19.05.2017 02.06.2017 16.06.2017 30.06.2017 14.07.2017 28.07.2017 11.08.2017 25.08.2017 08.09.2017 22.09.2017 06.10.2017 20.10.2017 03.11.2017 Fremdrift uke 11 2017; Deformasjoner i ekstensometer 1342; Utviklingen starter i det tunnelen drives direkte under Displacement at 1342-Extensometer: installed above Follo2 5.00 4.50 Series1 Series2 Series3 Series4 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 Date

Displacement (mm) Ekstensometer-1342-Såle 26.08.2016 09.09.2016 23.09.2016 07.10.2016 21.10.2016 04.11.2016 18.11.2016 02.12.2016 16.12.2016 30.12.2016 13.01.2017 27.01.2017 10.02.2017 24.02.2017 10.03.2017 24.03.2017 07.04.2017 21.04.2017 05.05.2017 19.05.2017 02.06.2017 16.06.2017 30.06.2017 14.07.2017 28.07.2017 11.08.2017 25.08.2017 08.09.2017 22.09.2017 06.10.2017 20.10.2017 03.11.2017 Fremdrift uke 40 2017; Etter tunneldrivingen var passert stoppet deformasjonsutviklingen nesten opp. Displacement at 1342-Extensometer: installed above Follo2 5.00 4.50 Series1 Series2 Series3 Series4 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 Date

Ekstensometer-1342-Såle Fremdrift uke 42 2017; Videre deformasjonsutvikling ved uttak av bunnpall. Deformasjonen kan kvantifiseres: Top heading: 2 mm; Bunnpall: 0.5 mm.

Prognose vs måling: Ekstensometer 1342 såle Den numeriske modellen viser en deformasjonsutvikling på drøyt 2,5 mm Noen små endringer siden modellen ikke tar hensyn til uttak med bunnpall 33

Tunneldriving og måleprogram http://www...

Iterasjon: modell målinger - kalibrering Feltobservasjoner Måleprogram Spenningssituasjon i bergmassen Bergmassekvalitet Numerisk analyse Verifisering Kontroll og kalibrering av modellen Modellen brukes som planleggingsverktøy/prognostisering

Konkluderende kommentarer Kontrollere om modellen gir resultater som stemmer med virkeligheten Eventuelt kalibrere modellen slik at den gir riktige resultat for deformasjoner og spenninger Kontinuerlige målinger med overføring digitalt gir god kontroll og sikkerhet Totalstabiliteten i Ekebergtunnelene har vært god Modell og målinger viser sammenfallende utvikling av deformasjoner og spenninger Utvikling av spenninger kan skje over tid og på avstander større enn 1,5 * D 36

Teknologi for et bedre samfunn