Artikelförfattare: Anton Bergholm, Tyréns, Elias Rydhäll, WSP Sverige AB, Fredrik Johansson, KTH och Stefan Larsson, KTH
I samband med urbanisering ökar omfattningen av bebyggda delar och antalet pågående byggnadsprojekt. Den ökade bebyggelsen i kombination med samhällets intressen leder till att projekt utförs med minskad möjlighet att välja lämplig plats. För tunnelbyggande innebär det att man allt oftare konfronteras av ogynnsamma förhållanden som kräver speciella förstärkningsmetoder för att hantera de utmaningarna som uppstår. Ett aktuellt exempel på detta återfinns i Stockholm och närmare bestämt vid rulltrappsschaktet för den nya tunnelbanestationen i Nacka, där man varit tvungen att driva tunneln i partiell bergtäckning. I ett nyligen avslutat examensarbete på avdelningen för Jord- och bergmekanik vid KTH, i samarbete med Sweco AB, har man ytterligare analyserat den projekterade designen för rulltrappsschaktet [1].
Ogynnsamma förhållanden
När det kommer till tunnelkonstruktioner kan ogynnsamma förhållanden inkludera dålig bergkvalitet, utmanande hydrologi eller bristande bergtäckning. Att planera och bygga under dessa omständigheter ställer höga krav på design och utformning av förstärkning i tunneln. Vid Nackas tunnelbanestation har man utfört tunneldrivning utan den nödvändiga bergtäckningen, vilket har resulterat i att stora delar av tunnelns tak befinner sig i jord i stället för berg. Bergtäckning syftar på avståndet mellan tunnelhjässa och bergets överyta som måste minst vara hälften av tunnelspännvidden för att anses vara tillräcklig [2]. Vid otillräcklig bergtäckning minskar bergmassans förmåga att skapa ett bärande valv över tunneln.
Tunnelbyggande vid sådana situationer kräver speciella förstärkningsmetoder och det finns sällan etablerade dimensioneringsprinciper att följa. Detta innebär att oavsett vilken metod man väljer, så återstår normalt stora osäkerheter och risker. För att uppnå en hög säkerhetsnivå leder det ofta till en väldigt konservativ design, vilket i sin tur leder till onödig materialanvändning och därmed ökade ekonomiska utgifter och miljöbelastning som hade kunnat undvikas.
