David Nilsson-Vad-ar-det-som-ar-sa-speciellt-med-grundvatten
Thomas Dalmalm - keynote a
1. Thomas Dalmalm
Teknik och Miljö
Stora Projekt
Rimlig kostnad för tätning av tunnlar
Grundvattendagarna, Göteborg 2015
Photo: Tomas
Najder
2. Slutsatser
• Man kan täta en tunnel jätte mycket eller jätte lite och både fall kan
uppfylla kraven i Miljöbalken
• På Hallandsås kostade det som mest ca 450 000 kr/ meter att täta
• Men på normala tunnlar i bra berg (Stockholmstunnlar) kan det räcka
med 10 000 – 40 000 kr/meter för tätning
• Förinjektering är ~10-30 ggr effektivare än efterinjektering
• Det finns metoder att aktivt under byggskedet anpassa tätningen så
tätningen uppfyller kraven utan att över förbruka resurser
• Övertätning är i strid med miljöbalken då det överutnyttjar resurser
• Vi får väldigt många fler meter väg- och järnväg för samma peng om
vi tätar med förstånd
1
3. Miljöbalken (1998:808)
1 kap. Miljöbalkens mål och tillämpningsområde
1 § Bestämmelserna i denna balk syftar till att främja en
hållbar utveckling som innebär att nuvarande och kommande
generationer tillförsäkras en hälsosam och god miljö. En sådan
utveckling bygger på insikten att naturen har ett skyddsvärde
och att människans rätt att förändra och bruka naturen är
förenad med ett ansvar för att förvalta naturen väl.
2
4. 3
Närboende vill
inte bli störda
eller påverkade
Byggherren (Stat, kommun eller privat)
ansvarar för att alla krav blir uppfyllda
(lag, miljö, tid, kvalité och ekonomi)
Entreprenören vill göra ett
bra jobb och tjäna pengar
åt aktieägarna
Bevakar samhällets
Intressen och följer upp
kvalitetsnormer
Projektledningen ser
till att bygget blir klart i
tid inom budget och
med rätt kvalité
Domstolen tolkar
och dömer enligt lagen
5. Miljöbalken 2 kapitlet § 2-7
§ 2. Kunskap
§ 3. Förebygga, hindra eller motverka att verksamheten eller
åtgärden medför skada eller olägenhet för människors hälsa
eller miljön
§ 3. I samma syfte skall vid yrkesmässig verksamhet användas
bästa möjliga teknik
§ 7. Kraven i 2-5 §§ gäller i den utsträckning det inte kan anses
orimligt att uppfylla dem. Vid denna bedömning ska särskild
hänsyn tas till nyttan av skyddsåtgärder och andra
försiktighetsmått jämfört med kostnaderna för sådana åtgärder
4
6. Grundvattenpåverkan 11 kap eller Funktionskrav?
Kan orsakas av uppförande av byggnation under
grundvattennivån i både berg och lera
7. Tätning och inklädnad av berg
Injektering av berg:
• Genom borrade hål i trumpetform som
förinjektering
• Cementbruk (99,9%), kemiska
injekteringsmedel (0,01%)
• Tätar till 0,5 1,0 2,0 5,0 10,0 liter/min,100m
• I syfte att minska grundvattenpåverkan
Tät lining:
• Betong eller stål skal som står emot vattentryck
(odränerad)
• Ca 4 ggr kostnaden jfr med injektering
(kostnaden beror av tunnelform och storlek)
Inklädnad av tunnel:
• Membran eller betongskal (dränerad)
• I syfte att skapa ett gott ”inomhus” klimat i
tunneln
6
9. Tätning genom förinjektering
• Pumpning av
tätningsmedel
genom borrhål
in i bergmassan
• Injekteringsklasser
anger omfattning av
injektering
• Speciell hantering av
vissa tunnelsträckor
11. Strategi för tätning av bergtunnlar
Tillämpning av observationsmetoden
• Tätningsresultat bedöms
• Preliminärt val av injekteringsklass
Förutsägels
e
Åtgärd Observatio
n
12. Tillämpning av observationsmetoden
• Utnyttjande av MWD teknik
• Justering av injekteringsutförande
under pågående injekteringsborrning
• Justering av injekteringsutförande
baserat på kontroll av inläckage enligt
åtgärdsplan
Förutsägels
e
Åtgärd Observatio
n
Justering av injekteringsförfarande
14. Svår eller lätt tätat
13
INITIAL INFLOW
LITRES/MIN/100 METERS
360
10
20
50
150
5
10
5
2
20
40
80 SIMPLE
SEALING REQUIREMENTS
LITRES/MIN/100 METERS
DEGREE OF DIFFICULTY
IN PRE-GROUTING
LOW
HIGH
SMALL
LARGE
DIFFICULT
MSA-1 SUCCESS IN
83 % OF GROUTING
100 % OF RE-GROUTING
EASY LIMIT
MSA-1
MSA-1 SUCCESS IN
25 % OF GROUTING
83 % OF RE-GROUTING
DIFFICULT LIMIT
MSA-1
RE-GROUTING
IS NEEDED
RE-GROUTING
MAY BE NEEDED
CIRCULAR TUNNEL WITH DIAMETRE OF 10 METERS
AND WITH FAVOURABLE JOINT INCLINATION.
THE NEED FOR RE-GROUTING IS BASED ON AN ACCEPTABLE
LEVEL FOR SUCCESS WITH GROUTING OF 80 %.
INITIAL INFLOW
LITRES/MIN/100 METERS
360
10
20
50
150
5
10
5
2
20
40
80 SIMPLE
SEALING REQUIREMENTS
LITRES/MIN/100 METERS
DEGREE OF DIFFICULTY
IN PRE-GROUTING
LOW
HIGH
SMALL
LARGE
DIFFICULT
MSA-1 SUCCESS IN
83 % OF GROUTING
100 % OF RE-GROUTING
EASY LIMIT
MSA-1
MSA-1 SUCCESS IN
25 % OF GROUTING
83 % OF RE-GROUTING
DIFFICULT LIMIT
MSA-1
RE-GROUTING
IS NEEDED
RE-GROUTING
MAY BE NEEDED
CIRCULAR TUNNEL WITH DIAMETRE OF 10 METERS
AND WITH FAVOURABLE JOINT INCLINATION.
THE NEED FOR RE-GROUTING IS BASED ON AN ACCEPTABLE
LEVEL FOR SUCCESS WITH GROUTING OF 80 %.
19. Kostnader i projekt
-Norra länken
Projektkostnad: 11 miljarder kronor
Inläckage krav ~3liter/min,100 meter (+ lokala krav)
Kostnad injektering 500 miljoner
Tillkommande kostnad för tät betonglinad tunnel ~1,5
miljarder (dock inte möjligt för stora bredder)
18
20. Kostnader i projekt
-Förbifart Stockholm
Projektkostnad: 28 miljarder kronor
Inläckage krav 3-5 liter/min,100 meter (+ lokala krav)
Kostnad injektering 2,3 miljarder
Tillkommande kostnad för tät betonglinad tunnel ~13 miljarder
(dock inte möjligt för stora bredder)
19
21. Kostnader i projekt
-Östlig förbindelse
Projektkostnad: 20 miljarder (uppskattad
siffra)
Kostnad injektering 1,5 miljarder
Inläckage krav ~3 liter/min,100 meter
(+ lokala krav)
Tillkommande kostnad för tät betonglinad
tunnel ~4 miljarder
20
25. Slutsatser
• Man kan täta en tunnel jätte mycket eller jätte lite och både fall kan
uppfylla kraven i Miljöbalken
• På Hallandsås kostade det som mest ca 450 000 kr/ meter att täta
• Men på normala tunnlar i bra berg (Stockholmstunnlar) kan det räcka
med 10 000 – 40 000 kr/meter för tätning
• Förinjektering är ~10-30 ggr effektivare än efterinjektering
• Det finns metoder att aktivt under byggskedet anpassa tätningen så
tätningen uppfyller kraven utan att över förbruka resurser
• Övertätning är i strid med miljöbalken då det överutnyttjar resurser
• Vi får väldigt många fler meter väg- och järnväg för samma peng om
vi tätar med förstånd
24
26. Använda bästa möjliga
teknik och värdera nyttan
av
skyddsåtgärder och andra
försiktighetsmått jämfört
med
kostnaderna
(tolkat från miljöbalken)