10.09.2013 Views

Page 1 Datum Vår beteckning 2007-05-14 ...

Page 1 Datum Vår beteckning 2007-05-14 ...

Page 1 Datum Vår beteckning 2007-05-14 ...

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

<strong>2007</strong>-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Dokument Nr: 9564-13-025-004<br />

Citybanan i Stockholm<br />

Riktlinjer för kärnkartering och upprättande av ingenjörsgeologisk samt<br />

bergteknisk prognos – Underlag för projektering av bygghandling<br />

……………………….. ………………………..<br />

……………………….. ………………………..<br />

……………………….. ………………………..<br />

……………………….. ……………………….. ………………………..<br />

……………………….. ……………………….. ………………………..<br />

Robert Swindell, WSP Sverige Marie von Matérn, WSP Sverige Marie von Matérn, WSP Sverige<br />

Lars Rosengren,<br />

Rosengren Bergkonsult AB/WSP Sverige<br />

Markus Kappling, Golder<br />

Peder Thorsager, Ramböll<br />

Carl-Olof Söder, Sweco<br />

Markus Kappling, Golder-ELU<br />

Peder Thorsager, Ramböll<br />

Carl-Olof Söder, Sweco<br />

Upprättad av Granskad av Godkänd av<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Innehållsförteckning<br />

1 Inledning 3<br />

2 Syfte och mål 4<br />

3 Kärnkartering 4<br />

4 Upprättande av ingenjörsgeologisk samt bergteknisk prognos 20<br />

5 Referenser 31<br />

Bilaga 1: Förslag till karteringsblad för steg 1<br />

Bilaga 2: Förslag till karteringsblad för steg 2<br />

Bilaga 3: Beskrivning av olika bergtyper och dess förväntade bergkvalitet<br />

samt förväntade observationer/problem vid tunneldrivningen<br />

Bilaga 4: Exempel på ritning ingående i ”Ingenjörsgeologisk prognos”<br />

Bilaga 5: Exempel på ritning ingående i ”Bergteknisk prognos”<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 2 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

1 Inledning<br />

Den planerade Citybanan mellan Tomteboda i norr och Södra Station i söder<br />

utgörs huvudsakligen av en undermarksanläggning bestående av bergtunnlar.<br />

Inom projekt Citybanan har det under systemhandlingsskedet bildats en<br />

”Berggrupp” bestående av representanter från konsultuppdragen U8, U9, U10<br />

och U12 samt representanter från beställaren (Banverket). Berggruppens uppgift<br />

har bl.a. varit att ta fram gemensamma riktlinjer för den kommande<br />

bygghandlingsprojekteringen av t.ex. bergförstärkning och tätning, samt vatten-<br />

och frostisolering.<br />

För att kunna dimensionera erforderlig bergförstärkning måste en prognos av<br />

bergförhållandena upprättas. Bergprognosen upprättas baserat på utförda<br />

undersökningar bestående av t.ex. geofysiska mätningar, kärnborrningar, etc.<br />

Som ett viktigt steg i upprättandet av bergprognosen utförs kartering av<br />

upptagna bergkärnor. För att i möjligaste mån undvika att karteringarna av<br />

bergkärnor blir utförda på olika sätt och därmed resultera i olika bedömningar<br />

med avseende på bergförhållandena i den efterföljande bergprognosen har<br />

berggruppen beslutat att införa gemensamma riktlinjer för utförande av<br />

kärnkartering samt upprättande av bergprognoser inom projekt Citybanan. I<br />

detta sammanhang är det viktigt att nämna att den i dagligt tal använda termen<br />

”bergprognos” kan ha två olika betydelser beroende på vilket syfte prognosen<br />

har, d.v.s. vad den ska användas till. För att undvika förvirring använder projekt<br />

Citybanan följande begrepp med angivna betydelser:<br />

1. Ingenjörsgeologisk prognos; Den ingenjörsgeologiska prognosen utgörs<br />

av ett PM med tillhörande ritningar, vilka redovisar de tolkade<br />

ingenjörsgeologiska förhållandena enligt Bilaga 3 i BV Tunnel. Prognosen<br />

utgör en del av redovisningen av konstruktionshandlingar (se BV Tunnel,<br />

avsnitt 4.8). Den ingenjörsgeologiska prognosen baseras bl.a. på<br />

förundersökningsrapporten. Lägg märke till att denna prognos normalt inte<br />

ingår i bygghandling/förfrågningsunderlag, utan utgör underlag för<br />

dimensionering.<br />

2. Bergteknisk prognos; Den bergtekniska prognosen utgörs av ritningar och<br />

motsvarande textdel vilka redovisar de bergtekniska förhållandena i<br />

systemhandling och/eller bygghandling/FU. Textdelarna redovisas i teknisk<br />

beskrivning eller motsvarande handling. Eftersom den bergtekniska<br />

prognosen ingår i bygghandling/FU utgör den också underlag för utförandet<br />

av tunnelbygget och utgör därmed även underlag för anbudsräkningen. Den<br />

bergtekniska prognosen är en ”avskalad” och förenklad/generaliserad<br />

variant av den ingenjörsgeologiska prognosen, men innehåller även<br />

uppgifter om prognostiserade förstärknings- och injekteringsåtgärder.<br />

Föreliggande dokument redovisar riktlinjer för utförande av kärnkartering och<br />

upprättande av ingenjörsgeologisk samt bergteknisk prognos inom projekt<br />

Citybanan. Dokumentet redovisar även exempel på hur ingenjörsgeologisk<br />

prognos respektive bergteknisk prognos bör redovisas på ritningar för projekt<br />

Citybanan.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 3 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

2 Syfte och mål<br />

Syftet med denna PM är att redovisa riktlinjer för: (1) hur kartering av<br />

borrkärnor bör utföras och (2) hur ingenjörsgeologisk samt bergteknisk prognos<br />

bör upprättas inom projekt Citybanan.<br />

Målet är att:<br />

− de geologiska bedömningar och prognoser som ska ligga till grund för<br />

utformningen och byggandet av tunnlarna blir så enhetligt utförda som<br />

möjligt mellan olika geologer och mellan olika tunnelavsnitt, d.v.s. att<br />

avvikelserna i tillvägagångssättet (metodiken) för geologiska bedömningar<br />

och upprättandet av prognoserna blir så små som möjligt.<br />

− redovisningen av ingenjörsgeologisk- och bergteknisk prognos blir enhetlig,<br />

d.v.s. utförd på samma sätt oberoende av tunnelavsnitt.<br />

3 Kärnkartering<br />

3.1 Allmänt<br />

Diskussioner har länge förts inom bergmekanikområdet angående hur resultat<br />

från kärnborrning kan användas på bästa sätt vid projektering av<br />

bergbyggnadsprojekt. Det är av yttersta vikt att kunna tillvarata så mycket<br />

relevant information utifrån kärnborrningarna som möjligt för att kunna ge<br />

geologer och ingenjörer bästa möjliga underlag vid projektering av Citybanan.<br />

Introduktionen av klassificeringssystem för bergmassan, såsom Q-systemet<br />

(Barton, 1974 och 2002) och det geomekaniska systemet Rock Mass Rating<br />

(Bieniawski, 1989) har gjort det möjligt för geologer att klassificera bergmassor<br />

på ett konsekvent och systematisk sätt. Som ett resultat av detta är det ganska<br />

vanligt att geologer endast karterar borrkärnor enligt ett för projektet förbestämt<br />

klassificeringssystem. Flera experter, däribland Hoek (2000) och Bienawski<br />

(1990) rekommenderar dock att bergmassan först bör beskrivas i geologiska<br />

termer innan man bedömer den utifrån poängsystem enligt respektive<br />

klassificeringssystem. Fördelen med denna metod är att man får en komplett<br />

och från klassificeringssystemen oberoende beskrivning av bergmassan.<br />

Beskrivningen kan sedan överföras till ett karaktäriseringsindex (QBas och<br />

RMRBas, se dokument nr 9564-13-025-002 ”Riktlinjer för val av system för<br />

karaktärisering och klassificering av berg – Underlag för projektering av<br />

bygghandling”). Om endast poängbedömning utförs vid karteringen är det svårt<br />

att vid ett senare tillfälle verifiera resultaten samt urskilja specifika egenskaper<br />

för enskilda sprickgrupper vilket kan vara nödvändigt t.ex. vid användning av<br />

numerisk simulering med diskontinuummodeller.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 4 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

För projekt Citybanan föreslås en karteringsmetodik för borrkärnor som är<br />

baserad på att karteringsarbetet utförs i två steg:<br />

– Steg 1: Beskrivning av borrkärnor (geologisk kartering)<br />

– Steg 2: Framtagning av karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt Q- och<br />

RMR-systemen (QBas och RMRBas).<br />

I avsnitt 3.2 föreslås hur borrkärnor bör beskrivas och i avsnitt 3.3 hur<br />

framtagande av karaktäriseringindex för borrkärnor bör göras fram inom projekt<br />

Citybanan.<br />

Ovanstående innebär att man vid kärnkarteringen endast utför en karaktärisering<br />

av bergmassan. Klassificeringen av bergmassan, d.v.s. framtagande av<br />

klassificeringsvärden enligt Q- och RMR-systemen, utförs därmed inte i<br />

samband med kärnkarteringen. Klassificeringen utförs istället i samband med att<br />

prognoser upprättas i tunnelskala, varvid vissa justeringar görs av de<br />

prognostiserade karaktärseringsvärdena längs tunneln med hänsyn till bl.a.<br />

vattenförhållanden, spänningsförhållanden och sprickorientering i förhållande<br />

till drivningsriktning. Upprättande av ingenjörsgeologisk samt bergteknisk<br />

prognos beskrivs i kapitel 4.<br />

Resultaten från kärnkarteringen redovisas i ”Förundersökningsrapport – Berg”.<br />

3.2 Steg 1 – Beskrivning av borrkärnor<br />

3.2.1 Allmänt<br />

Följande metod för beskrivning av berget i samband med kärnkartering är<br />

huvudsakligen baserad på ISRMs riktlinjer för karaktärisering, bedömning och<br />

testning av bergmassor (Brown, 1981). I denna publikation finns ett avsnitt med<br />

riktlinjer för kartering av borrkärnor. Ingen uppdatering av dessa riktlinjer har<br />

ännu publicerats, men även om riktlinjerna är över 20 år gamla så är merparten<br />

av informationen fortfarande relevant för dagens bergbyggnadsprojekt. Vissa<br />

justeringar av dessa riktlinjer har gjorts med hänsyn till praktisk tillämpbarhet,<br />

teknologiska framsteg samt till de geologiska förutsättningarna i<br />

Stockholmsområdet.<br />

Förslag till karteringsblad för beskrivning av borrkärnor (Steg 1) redovisas i<br />

Bilaga 1.<br />

3.2.2 Generell information om borrhålet och borrkärnan<br />

Rengöring av kärnor<br />

Smutsiga borrkärnor bör vanligtvis tvättas innan de undersöks. Denna procedur<br />

bör dock undvikas om borrkärnorna har sprickor med mycket fyllning eller om<br />

bergmassan är så känslig (gäller i huvudsak leromvandlat berg med svällande<br />

mineral och skiffrar) att det finns risk att provet tar skada av nedblötning och<br />

torkning.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 5 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Information om borrhålet<br />

Följande information om borrhålet bör registreras:<br />

− lägeskoordinater för startpunkt (x, y, z)<br />

− projektnamn och plats<br />

− riktning/bäring (grader)<br />

− hållutning (räknat från horisontalplanet)<br />

− total borrlängd (m)<br />

− startnivå (m.ö.h), d.v.s. en referenspunkt för längdmätning längs hålet som<br />

sätts lika med noll (t.ex. foderrörskant eller marknivå)<br />

− marknivå (m.ö.h)<br />

− bergnivå (m.ö.h)<br />

− foderrör överkant (m.ö.h. från 0-nivå)<br />

− foderör underkant (m.ö.h. från 0-nivå)<br />

− bottenivå (m.ö.h.)<br />

− borrningsföretag och operatör<br />

− borrkrona typ<br />

− maskintyp<br />

− borrhålsdiameter (mm)<br />

− borrkärnans diameter (mm)<br />

− märkmedel<br />

− spolmedium<br />

− borrningsdatum och karteringsdatum.<br />

Upptagsmarkeringar och lådmärkning<br />

Start- och stoppdjup för varje upptag samt låda ska kontrolleras noggrant och<br />

markeras tydligt på karteringsbladet och, i de fall markering saknas, på varje<br />

kärnlåda.<br />

Kärnfångst<br />

Kärnfångst (Eng: total core recovery) definieras som den summerade längden<br />

av den totala längden tillvaratagen borrkärna i procent av borrad längd, helst<br />

mätt med en noggrannhet av 2 %. När delar av borrkärnan är kraftigt<br />

fragmenterad samlas de lösa delarna och en uppskattning görs av den längd<br />

borrkärna som delarna verkar representera. Kärnfångsten används normalt för<br />

att beskriva enskilda upptag eller hela borrhål, inte specifika strukturella enheter<br />

i berget. Resultatet i en bergmassa av låg kvalité är starkt beroende av vilken<br />

borrutrustning som används och på borroperatörens skicklighet. I vissa fall kan<br />

borrkärnor skadas vid upptagningen, bl.a. genom att sprickytor mals mot<br />

varandra. Om borrkärnor på detta sätt skadas ska det göras en notering om detta.<br />

Total kärnfångst erhålls vanligen direkt utifrån borriggens djupregistrering och<br />

är därför baserad på individuellt upptagna enheter. Dessa enheter kommer att<br />

variera med borrningshastigheten och den mängd berg som genomborrats.<br />

Instruktioner ska alltid ges till borroperatören så att denne noggrant noterar<br />

mellan vilka djup som borrkärna saknas. Dessa zoner kan sedan ersättas med<br />

träbitar med tydliga djupmarkeringar i varje ända. Under karteringsarbetet<br />

bedömer man först kärnfångst för varje upptag för att sedan beräkna den totala<br />

kärnfångsten för hela borrhålet. I vissa samanhang används även begreppet<br />

kärnförlust (motsatsen till kärnfångst) som definieras som 100 % minus<br />

kärnfångst.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 6 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Fotografering av borrkärnor<br />

Att ta färgfoton av borrkärnorna är ett användbart och bekvämt sätt att bevara<br />

information om borrkärnornas utseende och kan även tillföra ett särskilt värde<br />

som framtida referenser i ett permanent arkiv. Uppblötande av kärnan innan<br />

fotografering ger utmärkt kontrast mellan olika bergarter och olika typer av<br />

lagring, men på grund av den generella förmörkningen som uppstår i bilderna<br />

blir det svårt att urskilja sprickor i kärnorna. Därför rekommenderas att två<br />

foton tas av varje kärnlåda, ett med torr kärna och ett med fuktad kärna. Innan<br />

kärnorna fotograferas bör upptagsmarkeringar, lådmärkning och eventuella<br />

kärnförluster vara kontrollerade och noterat på kärnlådorna. Fotografering av<br />

borrkärnor ska ske innan sprickkartering påbörjas för att kunna bevara en så<br />

ursprunglig bild av kärnan som möjligt.<br />

Allmän geologiska beskrivning<br />

Kärnorna bör studeras som enheter för att bestämma strukturella gränser,<br />

domäner och geologiska egenskaper som ska undersökas. En grundläggande<br />

allmän beskrivning av bergmassan med geologiska termer ska göras. Dessutom<br />

ska zoner med uppkrossat berg noteras, samt eventuella strukturer i bergmassan<br />

beskrivas. Om distinkta strukturer förekommer (t.ex. foliation) ska även vinkeln<br />

mellan strukturen och borrkärnans centrumaxel mätas.<br />

3.2.3 Diskontinuiteter (sprickkartering)<br />

Allmänt<br />

Efter det att den generella informationen om borrkärnorna samlats in enligt<br />

avsnitt 3.2.2 föreslås att en kartering av diskontinuiteter utförs för att få fram så<br />

mycket kvantitativ data som möjligt med avseende på följande åtta parametrar:<br />

1. läge för spricka längs kärnan<br />

2. sprickorientering<br />

3. sprickavstånd<br />

4. sprickråhet<br />

5. sprickvidd<br />

6. sprickfyllnad<br />

7. vattenföring<br />

8. antal sprickgrupper.<br />

Läge för spricka längs kärnan<br />

Alla naturliga sprickor ska karteras och djupet till den punkt där en spricka skär<br />

kärnans centrumaxel, alternativt motsvarande läge på en borrhålskamerabild,<br />

ska noteras. Ej naturliga sprickor, t.ex. sprickor som bedöms vara inducerade<br />

under borrningsprocessen eller vid hanteringen av borrkärnor, behöver inte<br />

registreras. Dessa kan istället markeras direkt på kärnan eller på kärnlådan med<br />

t.ex. en tuschpenna.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 7 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

I berg som uppvisar foliation, spaltning, sprickor läkta med t.ex. kalcit eller<br />

skiktning kan det vara svårt att avgöra om en spricka är naturlig om denna är<br />

parallell med de huvudsakliga svaghetsplanen. Om borrningen utförts på ett<br />

korrekt och försiktigt sätt bör de tveksamma sprickorna räknas som naturliga för<br />

att vara på den säkra sidan.<br />

Beroende på vilken borrutrustning som används kan det hända att delar av<br />

borrkärnan tillfälligt roterar med i den inre cylindern och orsaka att sprickytorna<br />

mals sönder. I svagare bergarter kan det ibland vara svårt att avgöra om de<br />

rundade ytorna är naturliga eller artificiella. I tveksamma fall bör man även här<br />

anta att sprickorna är naturliga för att vara på den säkra sidan.<br />

Sprickorientering<br />

För icke orienterade kärnor bör man försöka registrera orienteringen för de<br />

synbara sprickorna samt bergartsgränser som skär borrkärnan med hjälp av en<br />

gradskiva och därigenom mäta de spetsiga skärningsvinklarna (θ) relativt<br />

borrkärnans axel ( ± 5˚). Om borrhålet i fråga är helt vertikalt så komm er<br />

vinkeln (90-θ) att motsvara sprickans stupning. Denna information kan ge en<br />

indikation på en sprickas stupning.<br />

För att kunna orientera en spricka med både strykning och stupning krävs dock<br />

mer omfattande metoder. En sådan metod är att kombinera kärnkartering och<br />

borrhålskartering med borrhåls-TV eller borrhålskamera. Andra alternativ kan<br />

vara att orientera kärnan med hjälp av den inmätta orienteringen vid varje<br />

borrning (Craelius metod), orientering av kärnan med hjälp av spårskrivare i<br />

härdat stål, eller integrerad provtagningsmetod. För projekt Citybanan<br />

rekommenderas att borrhåls-TV eller borrhålskamera används för att bestämma<br />

läge för och orientering av sprickor, bergartsgränser och andra strukturer.<br />

Borrhålsbilderna kan dessutom användas som hjälpmedel för att avgöra om ett<br />

brott i borrkärnan är en öppen eller sluten spricka, eller eventuellt bara ett lokalt<br />

svaghetsplan i bergmassan, samt om en spricka är naturlig eller inducerad vid<br />

borrning/hantering av borrkärna.<br />

Sprickavstånd<br />

I berg med tydlig foliering eller lagrade strukturer kan man mäta individuella<br />

kärndelar så att det verkliga (vinkelräta) avståndet mellan sneda korsande<br />

sprickor orsakade av foliation, lagring eller andra regelbundet korsande sprickor<br />

inom samma sprickgrupp kan uppskattas. Sprickavståndet (S) kommer i detta<br />

fall att bero på längden (L) mellan de angränsande naturliga sprickorna, i en och<br />

samma sprickgrupp, som uppmäts längs borrkärnans centrum och den spetsiga<br />

vinkel (θ) som dessa har i förhållande till borrkärnans axel. Det vinkelräta<br />

sprickavståndet ges då av Ekvation 1.<br />

S = Lsin<br />

θ<br />

(1)<br />

För att bestämma det vinkelräta avståndet mellan sprickor inom en och samma<br />

sprickgrupp enligt ovan krävs att varje sprickgrupp kan identifieras, vilket i<br />

praktiken kan vara mycket svårt, speciellt i deformerade kristallina bergmassor,<br />

om inte strykning och stupning bestäms för varje spricka (se avsnittet<br />

”Sprickorientering”).<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 8 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

För att bestämma generellt sprickavståndet längs borrkärnan (ej vinkelrät<br />

avstånd mellan sprickor inom samma sprickgrupp) rekommenderas att<br />

sprickavståndet beräknas eller mäts som avståndet mellan sprickor längs<br />

centrum på kärnaxeln. Detta utgör ett rimligt konservativt värde på uppskattning<br />

av blockstorleken.<br />

Sprickråhet<br />

De fullständiga egenskaperna för diskontinuiteter med avseende på råhet och<br />

korresponderande fullskalig skjuvhållfasthet kan inte med självklarhet<br />

uppskattas enbart med hjälp av borrkärnekartering. Det är dock vanligen möjligt<br />

att tilldela en yta egenskaper med avseende på planhet (trappstegsformad,<br />

vågformig, plan) och släthet (rå, slät, glatt). Bedömning av sprickråheten kan<br />

göras med hjälp av råhetsbeskrivningarna redovisade i Figur 3.1, men med<br />

profillängden reducerad från 1-10 m (tunnelskala) till en skala i millimeter<br />

respektive centimeter för kärnkartering. Råhetsbedömningen görs för varje<br />

spricka med hjälp av poängskalan I-IX i enlighet med Figur 3-1. Utifrån Figur<br />

3-1 kan man även direkt bedöma Jr (sprickråhetstal) som används vid beräkning<br />

av QBas (se avsnitt 3.3).<br />

Figur 3-1 Typiska råhetsprofiler (modifierad efter Barton 1978). Längden<br />

av varje profil är reducerad från 1-10 m (tunnelskala) till en<br />

skala i millimeter respektive centimeter för kärnkartering.<br />

Spricköppning (”aperture”)<br />

Vid konventionell kärnkartering kan man oftast endast göra en grov<br />

uppskattning av hur öppen en spricka är. Om kärnbitarna på varsin sida av en<br />

spricka kan passas ihop för hand så att inga synliga tomrum finns kvar, så är det<br />

troligt att sprickan är ”tät” in situ (”mycket tät”


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

sprickan korrekt bör man därför kontrollera hur pass väl kärnbitarna stämmer<br />

överens med varandra när de passas ihop.<br />

Om man använder sig av en borrhålskamera ökar chanserna att på ett säkrare<br />

sätt bedöma spricköppningen genom att mäta i bilden. Dock är det svårt att mäta<br />

spricköppningar


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Antal sprickgrupper<br />

Mängden information som kan erhållas utifrån borrkärnekartering och<br />

borrhålskartering kommer självklart att variera beroende på orienteringen av<br />

borrhålen i förhållande till kända sprickgrupper, hålens längd i förhållande till<br />

sprickavstånden och eventuell orientering av borrkärnan. Om existerande<br />

ytkarteringar redan visar på ungefärliga orienteringsriktningar för vissa<br />

sprickgrupper, kan noggrant planerade och orienterade borrhål användas för att<br />

undersöka dessa sprickgruppers eventuella utbredning på djupet.<br />

Borrkärnekarteringen blir lättare att utföra om borrhålen riktas in olika beroende<br />

på vilken sprickgrupp man vill undersöka. Vanligtvis krävs det åtminstone två<br />

icke parallella hål.<br />

Antalet sprickgrupper som observeras vid kartering av berg i dagen kommer<br />

troligen överstiga det antal som kan observeras på djupet. Jämförelser mellan<br />

karteringar som gjorts vid ytan och karteringar gjorda i färdigdrivna tunnlar<br />

indikerar att detta inte enbart beror på kärnborrningsmetodens begränsningar,<br />

utan även på en naturlig variation av antalet sprickgrupper med djupet.<br />

Det verkliga antalet sprickgrupper kan analyseras med hjälp av<br />

polpunktsanalys. För detta krävs att strykning och stupning bestäms för varje<br />

spricka, vilket i sin tur kräver att borrkärnan är orienterad alternativt att<br />

borrhålet karteras med hjälp av borrhåls-TV eller borrhålskamera (se avsnittet<br />

”Sprickorientering”). Vid polpunktsanalys är det viktigt att beakta behovet av<br />

s.k. Terzagi-korrigering, se avsnitt 4.2.2.<br />

3.2.4 Andra parametrar<br />

Allmänt<br />

Baserat på den generella informationen och sprickkarteringen kan andra viktiga<br />

parametrar för att karaktärisera bergmassan bestämmas.<br />

Sprickfrekvens<br />

Definieras som antal sprickor som skär en enhetslängd av borrkärnan. Frekvens<br />

bör beräknas för varje meter borrkärna. Sprickor som uppstått vid själva<br />

borrningen, eller på grund av ovarsam hantering av kärnorna, ska, om dessa<br />

sprickor tydligt kan urskiljas som icke naturliga (t.ex. med hjälp av<br />

borrhålskamera), inte tas med i sprickfrekvensberäkningen. Speciell hänsyn bör<br />

tas till zoner där berget är så pass uppsprucket att kartering av enskilda sprickor<br />

blir omöjlig att utföra. När sådana sektioner påträffas bör en notering göras i<br />

karteringsbladet i anslutning till sprickfrekvensen som talar om längden av den<br />

uppspruckna zonen.<br />

Rock Quality Designation (RQD)<br />

Rock Quality Designation (RQD) beskriver den procentuella andelen av<br />

summan av alla intakta kärndelar som är längre än 10 cm i förhållande till<br />

betraktad kärnlängd.<br />

Om sprickor uppstått i kärnan vid hantering eller borrning (ej naturliga sprickor<br />

med färska brottytor) ska bitarna passas ihop och räknas som en enhet, förutsatt<br />

att den sammansatta delen totalt överstiger 10 centimeters längd.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 11 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Material som är uppenbart svagare än omgivande bergmaterial, såsom<br />

överkonsoliderat sprickfyllnadsmaterial (lera) räknas inte med, även om intakta<br />

delar längre än 10 cm av detta material finns i kärnan. (Denna typ av material<br />

kan oftast bara erhållas intakt vid användande av avancerad borrutrustning och<br />

med borrning utfört av försiktiga och erfarna borroperatörer.)<br />

Längden av individuella kärndelar ska mätas längs centrum av borrkärnan så att<br />

sprickor som råkar ligga parallellt med borrhålet inte ska dra ner RQD-värdet<br />

för en i övrigt intakt bergmassa.<br />

ISRM rekommenderar att RQD-värden bestäms för enhetliga geologiska<br />

domäner snarare än för förbestämda borrlängder. För Citybanan<br />

rekommenderas dock att RQD bestäms för varje meter borrkärna. Den<br />

huvudsakliga anledningen till att använda en förutbestämd standardlängd är att<br />

undvika den felkälla som uppstår då flera geologer är involverade i<br />

bedömningen av gränserna för olik geologiska domäner.<br />

Omvandlingsgrad<br />

Bergmassans omvandling som även inkluderar vittring är en parameter som<br />

bedöms och noteras oberoende av sektionsindelningar och bergartsgränser. Det<br />

är t.ex. möjligt att omvandlingsgraden varierar inom en och samma bergart i en<br />

sektion, eller att två olika bergarter har samma omvandlingsgrad. Bergmassans<br />

omvandlingsgrad bedöms efter en sexgradig skala som för vittring (se Tabell<br />

3.2) enligt Anon (1981).<br />

Tabell 3-2 Omvandlingsgrad hos en bergmassa (modifierad, Anon, 1981).<br />

Symbol Grad (%) Benämning Beskrivning<br />

W0 0 Friskt Friskt berg. Möjligen en svag missfärgning på större sprickytor.<br />

W1 Mindre än 25 Lätt omvandlad Missfärgning indikerar omvandling av bergart på i huvudsak<br />

sprickytor.<br />

W2 25-50 Moderat<br />

omvandlad<br />

Mindre än halva bergmassan är omvandlad. Omvandling av vissa<br />

specifika mineral (t.ex. Fältspat till kaolin eller biotit till klorit).<br />

W3 50-75 Starkt omvandlad Mer än halva bergmassan är omvandlad. Omvandling av vissa<br />

specifika mineral (t.ex. Fältspat till kaolin eller biotit till klorit).<br />

W4 Över 75 Helt omvandlad<br />

(struktur bevarad)<br />

W5 100 Helt omvandlad<br />

(struktur saknas)<br />

Enaxiell tryckhållfasthet<br />

Allt bergmaterial är omvandlat. Den ursprungliga bergartstrukturen<br />

finns dock kvar.<br />

Allt bergmaterial är omvandlat. Ingen bergstruktur finns kvar.<br />

Enaxiell tryckhållfasthet för intakta kärndelar kan bestämmas med flera olika<br />

metoder. Den enklaste metoden att uppskatta den enaxiella tryckhållfastheten är<br />

att utföra ett enkelt indextest i enlighet med ISRM’s riktlinjer (Brown, 1981),<br />

som även översatts till Svenska av Lindfors m.fl. (2003), se Tabell 3.3.<br />

Indextest utgör en indirekt metod för grov uppskattning av ett<br />

hållfasthetsintervall.<br />

En direkt metod för att bestämma den enaxiella tryckhållfastheten är enaxiella<br />

trycktester i laboratorium.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 12 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Även punktlasttest kan utföras för att uppskatta bergets enaxiella<br />

tryckhållfasthet. Punktlasttester är billiga (ca en tiondel av priset för ett enaxiellt<br />

trycktest) och enkla att utföra. Utifrån punktlasttest erhålls ett värde för<br />

punktlasthållfasthet (IS(50)). Enligt ISRMS riktlinjer för punktlasttester (Anon,<br />

1985) är den enaxiella tryckhållfastheten i medeltal 20-25 gånger så stor som<br />

punktlasthållfastheten. Vid tester av många olika bergarter har det dock visat sig<br />

att detta förhållande kan variera mellan 15 och 50 gånger punktlasthållfastheten,<br />

speciellt för anisotropa bergarter. För att få ett så exakt samband som möjligt<br />

kan man därför även utföra enaxiella tryckttest på ett fåtal prover för att få mera<br />

exakta värden som sedan kan korreleras med de värden som fås utifrån<br />

punktlasthållfasthetstesten.<br />

Tabell 3-3 ISRM-index för bestämning av hållfasthet för jord (S) och berg<br />

(R) (Översättning från Brown, 1981).<br />

Material<br />

Jord<br />

Berg<br />

Grad Beskrivning Fältobservation<br />

Ungefärligt intervall<br />

på enaxiell<br />

tryckhållfasthet<br />

(MPa)<br />

Ungefärligt<br />

intervall<br />

punktlastindex<br />

(MPa)<br />

S1 Mycket mjuk Trycks lätt in flera cm med<br />

0, 5 -<br />

R0 Extremt<br />

svagt berg<br />

R1 Mycket svagt<br />

berg<br />

Märks av tumnagel 0,25-1,0 -<br />

Smulas sönder vid fasta slag<br />

med den smala ändan av<br />

geologhammare; kan skalas<br />

med fickkniv<br />

R2 Svagt berg Skalas med svårighet av<br />

fickkniv, grunda märken görs<br />

av fasta slag med den smala<br />

R3 Medelstarkt<br />

berg<br />

änden av geologhammare<br />

Kan inte skrapas eller skalas<br />

med fickkniv; bergprov kan<br />

spräckas med ett hårt slag<br />

med geologhammare<br />

R4 Starkt berg Bergprov kräver mer än ett<br />

slag med geologhammare för<br />

R5 Mycket starkt<br />

berg<br />

R6 Extremt<br />

starkt berg<br />

att spräckas<br />

Bergprov kräver många slag<br />

med geologhammare för att<br />

spräckas<br />

Bergbitar kan endast flisas<br />

med geologhammare<br />

1,0-5,0 -<br />

5,0-25 -<br />

25-50 1-2<br />

50-100 2-4<br />

100-250 4-10<br />

>250 >10<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 13 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

3.3 Steg 2 – Framtagning av karaktäriseringsindex för borrkärnor<br />

enligt Q- och RMR-systemen (Q Bas och RMR Bas)<br />

3.3.1 Allmänt<br />

Beslut har tagits inom Citybanans berggrupp att karaktäriseringsindex för<br />

borrkärnor ska tas fram med både Q-systemet och RMR-systemet (se PM T1-<br />

0802-0101-08 ”Karaktärisering och klassificering berg”). Dessutom ska, som<br />

underlag för uppskattning av bergmekaniska parametrar, GSI uppskattas med<br />

hjälp av den empiriska relationen i Ekvation 2.<br />

GSI=RMRBas-5 (2)<br />

Förslag till karteringsblad för framtagning av karaktäriseringsindex för<br />

borrkärnor (Steg 2) redovisas i Bilaga 2.<br />

3.3.2 Indelning av borrkärnor<br />

Enligt rekommendationerna i Lindfors, m.fl. (2003) bör kärnan delas in i<br />

sektioner (se Figur Figur 3-2). Dessa sektioner tolkas av den geolog som<br />

karterar kärnan och sektionsgränser uppstår där det finns en noterbar förändring<br />

i bergmassan som tydligt påverkar bergets mekaniska egenskaper.<br />

Figur 3-2 Metod för indelning av borrkärna enligt Lindfors m.fl. (2003).<br />

I teorin är detta det mest naturliga sättet att dela in en borrkärna eftersom de<br />

olika sektionernas gränser är bestämda utifrån de geologiska egenskaperna i<br />

bergmassan och inte efter förbestämda intervall. Detta uppdelningssätt ger dock<br />

ett mycket stort tolkningsutrymme för den geolog som karterar och i ett stort<br />

projekt som involverar flera geologer finns det därför en överhängande risk att<br />

olika geologer bedömer de geologiska gränserna på olika sätt.<br />

Mot bakgrund av ovanstående föreslås att borrkärnor karteras i en<br />

standardiserad sektionslängd om en meter inom Citybananprojektet. Detta kan<br />

dock medföra att olika zoner i berget kan fördelas över två eller flera<br />

enmeterssektioner i kärnan och att bedömningen av bergkärnans kvalitet blir<br />

utjämnad för dessa sektioner. Denna utjämning kommer dock sannolikt inte ha<br />

någon signifikant inverkan på tunnlarnas generella utformning.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC <strong>14</strong> (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

3.3.3 Min-, typ- och max-värden<br />

Lindfors m.fl. (2003) rekommenderar att man för varje enskild parameter<br />

redovisar ett minsta och största parametervärde, vilket i sin tur ger en minsta<br />

och största ”delpoäng”. Vidare bör även ett ”typvärde” anges för varje<br />

parameter. Denna metod är lämplig då kärnan delas in i längre sektioner efter<br />

geologiska egenskaper enligt Figur 3-2. När man istället, som föreslagits i detta<br />

dokument, karterar i enmeterssektioner är det opraktiskt (och mycket<br />

tidskrävande) att tilldela varje parameter min-, typ- och max-värden.<br />

Användande av min-, typ- och max-värden syftar huvudsak till att belysa<br />

osäkerheten/variationen i bergmassans karaktäristik för att möjliggöra för<br />

bergkonstruktören att utföra en känslighetsanalys. Genom att utföra en sådan<br />

analys kan bergkonstruktören erhålla en indikation på vilka parametrar som har<br />

störst effekt på eventuella problem. Dessa analyser är en viktig del i<br />

dimensioneringsprocessen. För Citybanan föreslås därför att min-, typ- och<br />

max-värden endast redovisas för karaktäriserings- och klassificeringsvärden i<br />

tunnelskala, d.v.s. vid upprättande av ingenjörsgeologisk prognos (se avsnitt<br />

4.2). I bergteknisk prognos redovisas inte min-, typ- och max-värden, utan en<br />

bergtyp kopplat till ett förutbestämt bergkvalitetsintervall uttryckt i RMR (se<br />

avsnitt 4.3). Vid framtagning av karaktäriseringsindex i enmeterssektioner<br />

föreslås därför att varje parameter endast tilldelas ett värde, vilket baseras på det<br />

mest representativa poängvärdet för respektive parameter.<br />

3.3.4 Val av poängvärden i RMR-systemet vid kartering av borrkärnor<br />

Hållfasthet hos intakt bergmaterial, RQD, sprickavstånd och sprickegenskaper<br />

Poängvärden för hållfasthet hos intakt bergmaterial, RQD, sprickavstånd och<br />

sprickegenskaper väljs enligt rekommendationer av Bieniawski (1989).<br />

Interpolation mellan diskreta poängvärden rekommenderas att utföras enligt<br />

avsnittet ”Interpolation av poängvärden” nedan.<br />

Grundvattenförhållanden<br />

Vid framtagning av karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt RMR-systemet<br />

(RMRBas) ska poängvärdet för grundvattenförhållanden, RMRvatten, alltid sättas<br />

till 15. Detta värde korrigeras sedan vid klassificering av bergmassan (RMR) i<br />

tunnelskala, d.v.s. i samband med upprättande av ingenjörsgeologisk prognos,<br />

se kapitel 4.<br />

Orientering av sprickor i förhållande till drivningsriktning<br />

Vid framtagning av karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt RMR-systemet<br />

(RMRBas) ska ingen justering göras för sprickors orientering i förhållande till<br />

drivningsriktningen, d.v.s. RMRspricko.=0. Detta värde korrigeras sedan vid<br />

klassificering av bergmassan (RMR) i tunnelskala, d.v.s. i samband med<br />

upprättande av ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 15 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Interpolation av poängvärden i RMR-systemet<br />

Bieniawski (1989) anger att interpolation kan utföras mellan varje diskret<br />

poängvärde som angivits för respektive egenskapsintervall. När man i stället ser<br />

till bedömning av typvärden rekommenderar Lindfors m.fl. (2003) att man inte<br />

interpolerar parametrarna ”sprickegenskaper” och ”grundvattenförhållanden”.<br />

När man karterar kärnor är det dock inte ovanligt att man bedömer egenskaper<br />

på ett sätt som gör att parametervärdet hamnar mitt emellan två diskreta värden.<br />

För projekt Citybanan rekommenderas därför att utföra interpolering av<br />

parametervärden för samtliga parametrar i RMR-systemet då poängvärdet för en<br />

parameter tydligt ligger mellan två diskreta värden.<br />

3.3.5 Val av poängvärden i Q-systemet vid kartering av borrkärnor<br />

RQD<br />

RQD beräknas för varje meter borrkärna. Poängvärdet sätts lika med beräknat<br />

RQD-värde, dock ≥10.<br />

Jn<br />

Enligt Barton (2002) ska värdet på Jn väljas med hänsyn till antalet<br />

sprickgrupper som kan identifieras. Val av poängvärde för Jn baserat på<br />

information från borrkärnor är principiellt problematiskt eftersom det inte finns<br />

några riktlinjer publicerade för hur antalet sprickgrupper ska utvärderas.<br />

En vanlig metod för att utvärdera antalet sprickgrupper i en borrkärna är att<br />

försöka identifiera parallella sprickor i kärnan. Denna metod har dock sina<br />

begränsningar där den huvudsakliga orsaken är att det är lätt att missa någon<br />

signifikant sprickgrupp beroende på orienteringen av borrhålet, d.v.s. att<br />

borrhålet borras parallellt med någon sprickgrupp vilket resulterar i att denna<br />

missas eller åtminstone blir underrepresenterad.<br />

En alternativ metod är att uppskatta antalet sprickgrupper baserat på<br />

strukturanalys med hjälp av stereografisk projektion (polpunktsanalyser) av<br />

information från flera borrhål i en strukturell domän. Denna metod ”lider” dock<br />

också av begränsningar eftersom riktlinjer för vad som ska räknas som en<br />

”sprickgrupp” saknas, vilket kan ge samma värde på Jn för bergmassor med<br />

olika blockighet beroende på hur denna tolkning görs. Ett exempel som<br />

illustrerar detta problem är att strukturanalyser med stereografiska projektioner<br />

(polpunktanalys) av ”typiskt Stockholmsberg” nästan alltid resulterar i<br />

identifikation av (minst) två sprickgrupper plus en slumpvis, d.v.s. Jn=6. Detta<br />

innebär att den första kvoten i Q-värdesberäkningen (RQD/Jn) för en bergmassa<br />

med få sprickor, högt RQD och stor blockstorlek kan erhålla samma värde som<br />

en bergmassa med fler sprickor, högt RQD men med mindre blockstorlek. Detta<br />

beror på att Jn kan ha samma värde i båda situationerna, oberoende av de olika<br />

sprickgruppernas sprickfrekvens. Detta indikerar att den första termen i Qvärdesberäkningen<br />

kan misslyckas att beskriva bergmassans ”relativa<br />

blockstorlek”, vilket är dess innebörd enligt Barton (2002).<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 16 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Mot bakgrund av ovanstående rekommenderas det för Citybanan att valet av<br />

poängvärde för Jn vid ”bra blockigt berg” (fall A-G enligt Barton, 2002) om<br />

möjligt baseras på en detaljerad strukturanalys (polpunktsanalys) av data från<br />

flera borrhål (och övriga källor, t.ex. befintliga tunnlar och skärningar) inom en<br />

strukturell domän och att detta poängvärde appliceras på dessa delar av<br />

borrkärnorna. Som tidigare nämnts är det viktigt att beakta behovet av s.k.<br />

Terzagi-korrigering i samband med polpunktsanalyser (se avsnitt 4.2.2). Vid<br />

bedömningen av om en sprickgrupp ska räknas eller inte bör även hänsyn tas till<br />

det förväntade sprickavståndet inom sprickgruppen. Detta innebär att endast<br />

sprickgrupper som är tillräckligt väl utvecklade för att de ska vara av betydelse<br />

för stabiliteten bör medräknas. Vid mer uppsprucket berg i borrkärnan<br />

(”sockerbitsberg” eller ”krossat berg, fall H och J enligt Barton, 2002) väljs<br />

poängvärdet för Jn för dessa delar av borrkärnan enligt tabellen i Barton (2002),<br />

d.v.s. 15 respektive 20.<br />

Barton föreslår även att poängvärdet för Jn korrigeras med hänsyn till<br />

tunnelpåslag och tunnelkorsningar. Eftersom ett och samma borrhål kan utgöra<br />

underlag för att välja poängvärde för Jn även för tunneldelar som inte utgörs av<br />

tunnelpåslag och korsningar är det opraktiskt att göra denna justering i samband<br />

med framtagning av karaktäriseringsindex för borrkärnor (QBas). För Citybanan<br />

föreslås därför att korrigeringen av Jn-värde med avseende på tunnelpåslag och<br />

tunnelkorsningar görs först i samband med klassificering (Q) av bergmassan i<br />

tunnelskala, d.v.s. i samband med upprättandet av ingenjörsgeologisk prognos,<br />

se kapitel 4.<br />

Jr och Ja<br />

Barton (2002) anger att värden på Jr och Ja ska väljas för den<br />

sprickgrupp/diskontinuitet som är minst gynnsam för stabiliteten med avseende<br />

på både orientering och skjuvmotstånd. Lindfors m.fl. (2003) rekommenderar<br />

också att denna procedur används för klassificering men inte för karaktärisering.<br />

Att bedöma vilken sprickgrupp/diskontinuitet som är minst gynnsam med<br />

avseende på orientering är mycket svårt att utföra vid kärnkartering eftersom<br />

detta kräver en djupgående analys av sprickornas orientering i förhållande till<br />

tunnelriktningen. För Citybanan rekommenderas därför att Jr och Ja väljs för<br />

den sprickgrupp/diskontinuitet som är minst gynnsam enbart med avseende på<br />

skjuvmotstånd (d.v.s. oberoende av orientering). Det bör dock noteras att detta<br />

tillvägagångssätt genererar konservativa resultat.<br />

SRF<br />

Vid framtagning av karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt Q-systemet<br />

(QBas) skal ingen justering göras för spänningsförhållandena, d.v.s. SRF.=1.<br />

Detta värde korrigeras sedan vid klassificering av bergmassan (Q) i tunnelskala,<br />

d.v.s. i samband med upprättande av ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

Jw<br />

Vid framtagning av karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt Q-systemet<br />

(QBas) skal ingen justering göras för vattenförhållanden, d.v.s. Jw.=1. Detta<br />

värde korrigeras sedan vid klassificering av bergmassan (Q), d.v.s. i samband<br />

med upprättande av ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 17 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

3.3.6 Sammanfattning<br />

De i avsnitten 3.3.2 - 3.3.5 framförda rekommendationerna kan sammanfattas<br />

enligt nedan med avseende på framtagning av karaktäriseringsindex för<br />

borrkärnor.<br />

RMR-systemet<br />

Ovanstående rekommendationer innebär att:<br />

− Kartering av borrkärnor utförs i enmeterssektioner.<br />

− Ingen klassificering av bergmassan (RMR) utförs i borrkärneskala.<br />

Klassificeringen sker istället i tunnelskala i samband med upprättande av<br />

ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

− Parametrar tilldelas inte min- typ- och max-värden vid framtagning av<br />

karaktäriseringsindex i borrkärneskala (RMRBas). Min- typ- och max-värden<br />

tilldelas istället karaktäriseringsindex i samband med övergången från<br />

borrkärneskala till tunnelskala, d.v.s. i samband med upprättande av<br />

ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

− Poängvärde för grundvattenförhållanden sätts alltid till 15 vid framtagning<br />

av karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt RMR-systemet (RMRBas).<br />

Detta värde korrigeras sedan vid klassificering av bergmassan i tunnelskala<br />

(RMR), d.v.s. i samband med upprättande av ingenjörsgelogisk prognos, se<br />

kapitel 4.<br />

− Poängvärde för sprickorientering i förhållande till drivningsriktning sätts<br />

alltid till 0 vid framtagning av karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt<br />

RMR-systemet (RMRBas). Detta värde korrigeras sedan vid klassificeringen<br />

av bergmassan i tunnelskala (RMR), d.v.s. i samband med upprättande av<br />

ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

− Interpolation mellan diskreta poängvärden utförs för samtliga ingående<br />

parametrar.<br />

Q-systemet<br />

Ovanstående rekommendationer innebär att:<br />

− Kartering av borrkärnor utförs i enmeterssektioner.<br />

− Ingen klassificering av bergmassan (Q) utförs i borrkärneskala.<br />

Klassificeringen sker istället i tunnelskala i samband med upprättande av<br />

ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

− Parametrar tilldelas inte min- typ- och max-värden vid framtagning av<br />

karaktäriseringsindex i borrkärneskala (QBas). Min- typ- och max-värden<br />

tilldelas istället karaktäriseringsindex i samband med övergången från<br />

borrkärneskala till tunnelskala, d.v.s. i samband med upprättande av<br />

ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 18 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

− Korrigering av poängvärde för Jn med hänsyn till tunnelpåslag och<br />

tunnelkorsningar utförs inte i samband med framtagning av<br />

karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt Q-systemet (QBas).<br />

Korrigeringen utförs vid klassificering av bergmassan i tunnelskala (Q) i<br />

samband med upprättande av ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

− Poängvärden för Ja och Jr väljs för den sprickgrupp/diskontinuitet som är<br />

minst gynnsam med avseende på skjuvmotstånd, utan hänsyn till<br />

orientering.<br />

− Poängvärde för Jw sätts alltid till 1,0 vid framtagning av<br />

karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt Q-systemet (QBas). Detta värde<br />

korrigeras sedan vid klassificering av bergmassan i tunnelskala (Q), d.v.s. i<br />

samband med upprättande av ingenjörsgelogisk prognos, se kapitel 4.<br />

− Poängvärde för SRF sätts alltid till 1,0 vid framtagning av<br />

karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt Q-systemet (QBas). Detta värde<br />

korrigeras sedan vid klassificering av bergmassan i tunnelskala (Q), d.v.s. i<br />

samband med upprättande av ingenjörsgelogisk prognos, se kapitel 4.<br />

3.3.7 Avvikelser från rekommendationer vid karaktärisering och<br />

klassificering av borrkärnor<br />

Metoden för karaktärisering och klassificering är i huvudsak en modifiering av<br />

de rekommendationer som presenterats av Lindfors m.fl. (2003). De<br />

huvudsakliga förändringarna är följande:<br />

− Kärnan karaktäriseras i sektioner om en meter borrkärna och inte med<br />

geologiskt betingade sektionsgränser.<br />

− Endast ett poängvärde (mest representativa värdet för varje enskild<br />

parameter) bedöms per meter borrkärna. Min-, typ- och max-värden anges<br />

endast i tunnelskala, d.v.s. i samband med upprättande av<br />

ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4.<br />

− Ingen klassificering utförs av bergmassan i borrkärneskala. Detta innebär att<br />

endast karaktäriseringsindex tas fram i borrkärneskala. Klassificering av<br />

bergmassan sker i stället i tunnelskala i samband med upprättande av<br />

ingenjörsgelogisk prognos, varvid karaktäriseringsindex korrigeras med<br />

hänsyn till vattenförhållanden (RMRvatten) och sprickorientering (RMRspricko.)<br />

i förhållande till drivningsriktning för RMR respektive vattenförhållanden<br />

(Jw) och spänningsförhållanden (SRF) för Q, se kapitel 4.<br />

− Interpolation mellan diskreta poängvärden utförs för samtliga parametrar<br />

ingående i RMR-systemet då en parameter tydligt ligger mellan två diskreta<br />

värden.<br />

− Poängvärden för Jr och Ja väljs baserat på den sprickgrupp/diskontinuitet<br />

som är minst gynnsam med avseende på skjuvmotstånd, utan hänsyn till<br />

orientering.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 19 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

− Korrigering av poängvärde för Jn med hänsyn till tunnelpåslag och<br />

tunnelkorsningar utförs inte i samband med framtagning av<br />

karaktäriseringsindex för borrkärnor enligt Q-systemet (QBas). Denna<br />

korrigering utförs istället vid klassificering av bergmassan i samband med<br />

upprättande av ingenjörsgeologisk prognos, se kapitel 4).<br />

4 Upprättande av ingenjörsgeologisk samt bergteknisk<br />

prognos<br />

4.1 Allmänt<br />

Upprättande av ingenjörsgeologisk och bergteknisk prognos innebär att<br />

information inhämtad under förundersökningen överförs/transformeras från<br />

borrkärneskala till tunnelskala. Upprättandet av prognoserna är en komplex<br />

process som innefattar ett relativt stort mått av ingenjörsgeologiska<br />

bedömningar. I nedanstående avsnitt beskrivs denna process, rekommendationer<br />

på hur korrigeringar av karaktäriseringsindex bör göras, samt exempel på hur<br />

redovisning på ritningar bör se ut inom projekt Citybanan.<br />

4.2 Ingenjörsgeologisk prognos<br />

4.2.1 Övergripande metodik<br />

Den ingenjörsgeologiska prognosen ska innehålla uppgifter enligt BV Tunnel,<br />

Bilaga 3. Detta avsnitt fokuserar dock på metodiken för framtagande av<br />

ingenjörsgeologisk prognos med avseende på bergmassans kvalitet i<br />

tunnelskala.<br />

Det bör noteras att de riktlinjer som redovisas i föreliggande dokument ska<br />

betraktas som minimikrav. Inom kritiska tunnelavsnitt bör den<br />

ingenjörsgeologiska beskrivningen vara mer detaljerad avseende faktorer som<br />

har påverkan på dimensionering och utformning av tunneln. Detta innebär att<br />

det på sådana tunnelsträckor inte räcker att bara klassificera berget, utan här<br />

måste alla faktorer som kan påverka berget ur någon kritisk aspekt (t.ex.<br />

bärförmåga, täthet, drivning) beskrivas med för problemet lämplig<br />

detaljeringsgrad. Till exempel kan detta gälla en mer detaljerad beskrivning av<br />

geologin, strukturgeologin och ingående sprickors karakteristik. Den mer<br />

detaljerade beskrivningen av kritiska tunnelavsnitt kan med fördel redovisas i<br />

dimensioneringsunderlaget istället för i den ingenjörsgeologiska prognosen.<br />

Eftersom den ingenjörsgeologiska prognosen ska utgöra underlag för<br />

dimensioneringen ska bergmassans kvalitet, som tidigare nämnts, anges som<br />

min-, typ- och max-värden med avseende på klassificeringsvärden (Q och<br />

RMR), samt karaktäriseringsvärden för GSI.<br />

Processen för att upprätta en prognos med avseende på bergkvalitet består av ett<br />

olika antal moment beroende på vilken parameter (Q, RMR, GSI) som<br />

prognosen avser, se Figur 4-1. Utgångspunkten för prognosen är dock<br />

densamma och utgörs av bergmassans karaktäriseringsindex för borrkärnor<br />

(d.v.s. QBas, RMRBas och GSI), se avsnitt 3.3. Utifrån variationen i dessa värden<br />

och övrig tillgänglig information i form av t.ex. karteringar av befintliga<br />

tunnlar, hällar och bergskärningar, görs först en bedömning av min-, typ- och<br />

max-värden med avseende på karaktäriseringsindex för olika sträckor längs<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 20 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

tunneln. Detta innebär att karaktäriseringsindex överförs från borrkärneskala till<br />

tunnelskala med hjälp av bedömningar utifrån all tillgänglig information.<br />

Därefter görs korrigering med hänsyn till Jn för tunnelpåslag och korsningar,<br />

SRF och Jw för Q-värden och med hänsyn till sprickorientering i förhållande till<br />

drivningsriktning (RMRspricko.) och vattenförhållanden (RMRvatten) för RMRvärden.<br />

Riktlinjer för hur korrigeringarna bör göras inom projekt Citybanan<br />

redovisas i avsnitten 4.2.2-4.2.6. Samtliga korrigeringar ska redovisas på<br />

ritning. Resultatet efter korrigeringarna utgör klassificeringsvärden för aktuell<br />

tunnelsträcka. För GSI behövs dock ingen korrigering eftersom GSI baseras på<br />

RMRBas-värden enligt Ekvation (2).<br />

För RMR tas ytterligare ett steg, nämligen att ”välja” bergtyp för aktuell<br />

tunnelsträcka, vilken utgör en del av den information som sedan även ska ingå i<br />

den bergtekniska prognosen, se avsnitt 4.3. Inom projekt Citybanan har<br />

begreppet ”bergklass” byts ut mot begreppet ”bergtyp”. För respektive<br />

bergtyp har dels en beskrivning av olika bergtyper upprättats baserats på vilken<br />

typ av bergmassa som kan förväntas, dels en beskrivning av förväntade<br />

observationer/problem vid tunneldrivningen (se Bilaga 3). De olika bergtyperna<br />

har sedan kopplats till generaliserade bergkvalitetsintervall uttryckt i RMRindex.<br />

Gränserna för dessa intervall har justerats (objektsanpassats) jämfört med<br />

de gränser som Bieniawski (1989) redovisar för olika bergklasser. Denna<br />

justering har inneburit att berget delats in i fyra ”bergtyper” i stället för fem<br />

”bergklasser”. För att undvika förväxling med Bieniawski:s bergklasser (som<br />

benämns I, II, III, o.s.v.) har de olika bergtyperna benämts A, B, C och D.<br />

Eftersom bergkvalitetsintervallen för respektive bergtyp bestämts i förväg kan<br />

detta komma att innebära att min-max-intervallet för prognosticerade RMRvärden<br />

längs tunneln inte helt stämmer överens med bergkvalitetsintervallet för<br />

vald bergtyp. Det är därför viktigt att valet av bergtyp görs med stor omsorg.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 21 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Karaktäriseringsindex<br />

RMR RMRbas, bas, Q bas och GSI<br />

längs borrkärnor.<br />

Korrigering av Q min/typ/max<br />

bas längs tunnel med<br />

hänsyn till:<br />

- Jn för tunnelpåslag och korsningar<br />

- spänningsförhållanden, SRF<br />

- vattenförhållanden, Jw.<br />

Prognos av klassificeringsindex<br />

längs tunnel, d.v.s. Qmin/typ/max Prognos av klassificeringsindex<br />

längs tunnel, d.v.s. Qmin/typ/max Bedömning av karaktäriseringsindex i form av min-,<br />

typ- och max-värden (RMR min/typ/max<br />

bas , Qbas<br />

min/typ/max<br />

och GSImin/typ/max Bedömning av karaktäriseringsindex i form av min-,<br />

typ- och max-värden (RMR min/typ/max<br />

bas , Qbas<br />

min/typ/max<br />

och GSI ) för olika sträckor längs tunneln.<br />

min/typ/max ) för olika sträckor längs tunneln.<br />

Prognos av GSI längs tunnel,<br />

d.v.s. GSImin/typ/max Prognos av GSI längs tunnel,<br />

d.v.s. GSI .<br />

min/typ/max .<br />

Övrig tillgänglig information,<br />

t.ex. hällkartering,<br />

kartering av befintliga<br />

tunnlar och skärningar, etc.<br />

Överföring från borrkärneskala<br />

till tunnelskala<br />

Korrigering av RMR min/typ/max<br />

bas längs tunnel<br />

med hänsyn till:<br />

- sprickorientering i förhållande till<br />

drivningsriktning, RMR RMRspricko. spricko.<br />

- vattenförhållanden, RMR vatten<br />

Prognos av klassificeringsindex<br />

längs tunnel, d.v.s. RMRmin/typ/max Prognos av klassificeringsindex<br />

längs tunnel, d.v.s. RMR .<br />

min/typ/max .<br />

Val av bergtyp (A, B, C, D) för<br />

olika sträckor längs tunneln.<br />

Figur 4-1 Process för framtagande av ingenjörsgeologisk prognos med<br />

avseende på bergkvalitet.<br />

4.2.2 Korrigering av RMR Bas-värden med hänsyn till sprickorientering i<br />

förhållande till drivningsriktning (RMR spricko.)<br />

Vid klassificering av bergmassan enligt RMR-systemet ska hänsyn tas till<br />

dominerande sprickorientering i förhållande till drivningsriktning.<br />

För att kunna göra korrigering av RMRBas-värden med hänsyn till dominerande<br />

sprickorientering i förhållande till drivningsriktning måste dels en<br />

strukturanalys utföras för aktuell tunnelsträcka, dels drivningsriktningen vara<br />

bestämd. Vid korrigering av RMRBas med hänsyn till sprickorientering i<br />

förhållande till drivningsriktning rekommenderas det att stora korrigeringar för<br />

RMRspricko. (t.ex. -12) görs restriktivt för att inte driva ned resulterande RMR till<br />

orimligt konservativa värden. Vid korrigeringen föreslås därför att hänsyn tas<br />

till följande aspekter:<br />

– sprickgruppens troliga förekomst (sprickavstånd eller sprickfrekvens) i<br />

förhållande till utbrytningens dimension (spännvidd)<br />

– de i sprickgruppen ingående sprickornas bedömda kontinuitet (spricklängd)<br />

i förhållande till utbrytningens dimension (spännvidd)<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 22 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

– om samverkande sprickgrupper finns (anm: det krävs minst tre<br />

samverkande sprickor för att ett tetraediskt block ska kunna bildas i<br />

tunneltak)<br />

– övriga faktorer som t.ex. rådande bergspänningsförhållanden och<br />

erfarenheter av drivningsproblem vid olika sprickorienteringar i förhållande<br />

till drivningsriktning i ”Stockholmsberg” (d.v.s. kan aktuella<br />

bergspänningsförhållanden verka stabiliserande vid rådande<br />

sprickgeometri?).<br />

Strukturanalysen görs lämpligen genom att studera polpunkts- och rosdiagram<br />

baserat på karteringsdata från kärnborrhål, befintliga tunnlar, skärningar, hällar,<br />

etc. Från strukturanalysen kan olika sprickgruppers stryknings- och<br />

stupningsvinkel tolkas fram för aktuellt tunnelavsnitt. Stryknings- och<br />

stupningsvinklar ska anges som min-, typ- och max-värden.<br />

Vid utförande av strukturanalysen är det viktigt att ta ställning till behovet av<br />

s.k. Terzagi-korrigering. Beslutet om Terzagi-korrigering bör baseras på i vilka,<br />

och hur många riktningar, som data har samlats in för en strukturell domän. Om<br />

t.ex. orienterade borrkärnor och/eller bergskärningar finns i tre mer eller mindre<br />

ortogonala riktningar/orienteringar inom en strukturell domän är Terzagikorrigering<br />

kanske inte nödvändig. Om däremot data samlats in från ensartade<br />

riktningar/orienteringar är Terzagi-korrigering mer angeläget. Det är dock varje<br />

bergprojektörs ansvar att analysera nödvändigheten av Terzagi-korrigering i<br />

varje situation och att det i redovisningen framgår hur man har gjort (se avsnitt<br />

4.2.7). Vid Terzagi-korrigering ska en begränsning av α-vinkeln (”Minimum<br />

Bias Angle”) på 15 ° användas. Detta är ”default-värde” i Rocscience:s<br />

datorprogram DIPS. Behovet av Terzagi-korrigering måste givetvis även<br />

beaktas vid bestämning av antalet sprickgrupper enligt avsnitt 3.2.3 och därmed<br />

även vid val av poängvärde för parametern Jn vid karakterisering med QBas<br />

enligt avsnitt 3.3.5.<br />

4.2.3 Korrigering av RMR Bas-värden med hänsyn till vattenförhållanden<br />

(RMR vatten)<br />

Poängvärde avseende grundvattenförhållanden enligt RMR-systemet ska enligt<br />

Bieniawski (1989) väljas med hänsyn till inflöde till tunneln eller förhållandet<br />

mellan grundvattentryck i sprickor och största huvudspänning. Citybanans<br />

tunnlar ligger på relativt litet djup och kommer att vara tätade med hjälp av<br />

omfattande injekteringsinsatser eftersom täthetskraven på tunneln är mycket<br />

höga. Detta innebär att vattentrycket är relativt lågt och att inflödet till tunneln<br />

generellt kommer att bli mycket litet. Mot ovanstående bakgrund<br />

rekommenderas för Citybanan att Korrigeringen av RMRBas med hänsyn till<br />

vattenförhållanden (RMRvatten) bedöms utifrån prognosen för bergmassans<br />

oinjekterade hydrauliska konduktivitet, bedömning av injekteringseffektiviteten<br />

och den bedömda resulterande inläckningen under hänsynstagande till vald<br />

injekteringsmetodik. För Citybanan rekommenderas därför att värdet för<br />

RMRvatten i normala fall sätts till 15 vid klassificering av bergmassan i<br />

tunnelskala. Ett lägre värde kan dock väljas för tunnelavsnitt där ett signifikant<br />

inflöde kan förväntas p.g.a. att det kan bli svårt att få tätt med hjälp av<br />

injekteringen (t.ex. permeabla vattenförande svaghetszoner).<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 23 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

4.2.4 Korrigering av Q Bas-värden med hänsyn till korrigering av Jn för<br />

tunnelpåslag och korsningar<br />

Tunnelpåslag<br />

För tunnelpåslag rekommenderar Barton (2002) att poängvärdet för Jn<br />

multipliceras med två (2). Barton ger dock inga rekommendationer för hur långt<br />

in i tunneln från påslaget som detta bör göras.<br />

För Citybanan rekommenderas att korrigeringen av poängvärde för Jn görs på<br />

en sträcka motsvarande tunnelns spännvidd, avrundat till jämna<br />

femmetersintervall (5, 10, 15, 20, o.s.v.) Avrundningen görs i allmänhet uppåt.<br />

Korrigeringen enligt ovan innebär att Q-värden med hänsyn till Jn reduceras<br />

med en faktor 2, d.v.s. QBas/2, vid tunnelpåslag.<br />

Korsningar<br />

För korsningar rekommenderar Barton (2002) att poängvärdet för Jn<br />

multipliceras med tre (3). Inga rekommendationer ges dock för hur långt<br />

tunnelavsnitt från en korsning som korrigeringen bör göras, ej heller ges några<br />

rekommendationer för hur T-korningar bör hanteras.<br />

För Citybanan rekommenderas att poängvärden för Jn korrigeras för fyrvägs-<br />

respektive T-korsning på tunnelavsnitt enligt Figur 4-2.<br />

Korrigeringen innebär att Q-värden reduceras med en faktor 3 (QBas/3)<br />

respektive 2 (QBas/2) för fyrvägs- respektive T-korsning. Avstånden ”a” och ”b”<br />

i Figur 4-2 avrundas till jämna femmetersintervall. Avrundningen görs i<br />

allmänhet uppåt.<br />

Fyrvägskorsning T-korsning<br />

a<br />

b<br />

b<br />

a<br />

Jn x 3<br />

a Jn x 2<br />

b a<br />

a<br />

b<br />

Figur 4-2 Korrigering av poängvärde för Jn med hänsyn till korsningar.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 24 (32)<br />

a<br />

b<br />

b


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

4.2.5 Korrigering av Q Bas-värden med hänsyn till SRF<br />

Barton (2002) rekommenderar att val av poängvärde för SRF görs med hänsyn<br />

till följande kategorier bergförållande:<br />

a) ”weakness zones intersecting excavation”<br />

b) “competent rock”<br />

c) ”squeezing rock”<br />

d) ”swelling rock”.<br />

Val av SRF-värde för bergförhållanden enligt kategori a (”weakness zones<br />

intersecting excavation”), c (”squeezing rock”) och d (”swelling rock”) görs<br />

enligt Bartons (2002) rekommendationer.<br />

För kategori b (”competent rock”), föreslår Barton att SRF väljs baserat på<br />

antingen kvoten mellan enaxiell tryckhållfasthet och största huvudspänningen<br />

(σc/σ1) eller kvoten mellan största tangentiella spänning på tunnelranden och<br />

enaxiell tryckhållfasthet (σθ/σc). För kompetent berg längs Citybanan kommer<br />

kvoten σc/σ1 ligga i intervallet 15-150, d.v.s. fall ”J” enligt Barton (2002). Detta<br />

innebär att SRF-värdet bör väljas till 1 för kompetent berg.<br />

Barton föreslår även vissa korrigeringar av SRF-värdet för ytligt förlagda<br />

tunnlar. Dessa tar dock inte hänsyn till tunnelns bergtäckning i förhållande till<br />

tunnelns spännvidd. För Citybanan rekommenderas därför att SFR-värdena<br />

korrigeras med hänsyn till bergtäckning (BT) i förhållande till tunnelns<br />

spännvidd (B) enligt:<br />

− SRF=5,0 då BT ≤ B/2<br />

− SRF=2,5-5,0 då B/2 < BT ≤ B<br />

− SRF=1,0 då BT > B.<br />

Ovanstående rekommendation innebär att Q-värden i kompetent berg reduceras<br />

med en faktor 2,5-5 vid bergtäckningar mindre än eller lika med tunnelns<br />

spännvidd. För bergtäckningar större än tunnelns spännvidd görs ingen<br />

korrigering.<br />

4.2.6 Korrigering av Q Bas-värden med hänsyn till Jw<br />

Jw-värdet ska enligt Barton (2002) väljas med hänsyn till vatteninflöde och<br />

effekter p.g.a. vattentryck. Av samma orsaker som beskrivs i avsnitt 4.2.3 kan<br />

inläckningen till Citybanans tunnlar generellt förväntas bli mycket liten.<br />

Korrigeringen av QBas med hänsyn till Jw kan därför i princip göras på samma<br />

grunder som korrigeringen av RMRBas med hänsyn till vattenförhållanden<br />

(RMRvatten). Detta innebär att Jw i normala fall kan sättas lika med 1 för<br />

klassificering av bergmassan i tunnelskala, men att ett avvikande värde kan<br />

väljas för tunnelavsnitt där ett signifikant inflöde kan förväntas p.g.a. att det kan<br />

bli svårt att få tätt med hjälp av injekteringen (t.ex. permeabla vattenförande<br />

svaghetszoner).<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 25 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

4.2.7 Redovisning av ingenjörsgeologisk prognos<br />

Allmänt<br />

Den ingenjörsgeologiska prognosen ska redovisa fördelningen av bergkvaliteten<br />

längs tunneln. Eftersom den ingenjörsgeologiska prognosen ska utgöra underlag<br />

för dimensioneringen redovisas variationerna i bergkvalitet som min-, typ- och<br />

max-värden för samtliga bergkvalitetsparametrar (Q, RMR och GSI). För att<br />

dokumentera hur man kommit fram till slutliga klassificeringsindex ska<br />

karaktäriseringsvärden och samtliga korrigeringar enligt avsnitten 4.2.4-4.2.3<br />

redovisas på ritning (se exempel i Bilaga 4), samt motiveras i PM (t.ex. i form<br />

av tabell). Utöver detta ska även läge för utförda kärnborrhål tolkad bergnivå,<br />

vald bergtyp, bergart, hydraulisk konduktivitet (K), svaghetszoner,<br />

sprickor/sprickgrupper och anmärkningar redovisas. Ovanstående uppgifter<br />

redovisas på ritningar enligt Tabell 4-1.<br />

Tabell 4-1 Specifikation av redovisning på plan- och profilritningar<br />

ingående i ingenjörsgeologisk prognos.<br />

Redovisning av Redovisning i<br />

Plan Profil<br />

Kärnborrhål x x<br />

Tolkad bergnivå x x<br />

Bergart<br />

Q Bas min/typ/max x 1)<br />

Korrigering Jn x 1)<br />

SRF x 1)<br />

Jw x 1)<br />

Q min/typ/max<br />

RMR Bas min/typ/max x 1)<br />

RMR spricko. x 1)<br />

RMR vatten x 1)<br />

RMR min/typ/max<br />

Bergtyp<br />

GSI min/typ/max<br />

x 2)<br />

x 1)<br />

x 1)<br />

x 1)<br />

x 2)<br />

x 1)<br />

K min/typ/max (m/s) x 1)<br />

Svaghetszoner x x<br />

Sprickor/sprickgrupper x<br />

Anmärkning<br />

x 1)<br />

1) = Redovisas i tabell under profil.<br />

2) = Redovisas med hjälp av färger i plan och profil samt med hjälp av <strong>beteckning</strong>ar (A, B, C och D) i tabell under profil.<br />

Redovisning av bergkvalitetsintervall för respektive ”Bergtyp” görs under<br />

rubriken ”Förklaringar” längst till höger på ritningen. Bergkvalitetsintervall ska<br />

väljas enligt Tabell 4-2 (se även Bilaga 3).<br />

Tabell 4-2 Bergkvalitetsintervall för respektive bergtyp.<br />

Bergtyp Bergkvalitet<br />

A 70≤RMR≤100<br />

B 50≤RMR


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Svaghetszoner<br />

Kross- och sprickzoner sammanfattas under benämningen ”svaghetszon”.<br />

Svaghetszoners läge, utbredning och orientering ska framgå av plan- och<br />

profilritningar i den ingenjörsgeologiska prognosen och markeras med ett raster<br />

bestående av ett kryssmönster. Svaghetszonernas utbredning i plan och profil,<br />

inklusive osäkerhet i mäktighet och läge, markeras med streckade linjer<br />

parallellt med ”kryssrastret”, se princip i Figur 4-3. Stupning anges i plan med<br />

en fylld triangel och stupningsvinkel i grader.<br />

Plan<br />

Profil<br />

Figur 4-3 Princip för redovisning av svaghetszoner på ritningar.<br />

Sprickor/sprickgrupper<br />

90<br />

I den ingenjörsgeologiska prognosen ska sprickor/sprickgrupper redovisas.<br />

Redovisningen ska baseras på utförd strukturanalys enligt avsnitt 4.2.2. För<br />

Citybanan rekommenderas att följande ingår i redovisningen:<br />

a) polpunktsdiagram<br />

b) sprickrosdiagram<br />

c) stereogram med storcirklar och polpunkter till storcirklar<br />

d) tabell med tolkade huvudsprickgrupper med angivande av strykning och<br />

stupning, inklusive variationer.<br />

Polpunkts- och sprickrosdiagram kan erhållas direkt från datorprogram för<br />

redovisning sprickdata (t.ex. RockWorks och DIPS).<br />

I både ”PM ingengörsgeologisk prognos” och på ritningar ska det framgå om<br />

polpunktsdiagram och sprickrosdiagram för aktuell strukturell domän har<br />

90<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 27 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Terzagi-korrigerats. I ”PM Ingenjörsgisk prognos” kan både okorrigerade och<br />

korrigerade resultat redovisas för en strukturell domän. På ritningar ska dock<br />

endast antigen korrigerade eller okorrigerade resultat redovisas, d.v.s. de<br />

resultat som bedöms resultera i den mest rättvisande prognosen. I ”PM<br />

ingenjörsgeologisk prognos” ska motivering redovisas varför en viss typ av<br />

diagram redovisats på ritning (d.v.s. varför okorrigerat eller korrigerat diagram<br />

valts). Om korrigerat polpunktsdiagram redovisas på ritning ska även<br />

sprickrosdiagrammet vara korrigerat och vice versa. Både polpunktsdiagram<br />

och sprickrosdiagram som redovisas på ritning ska innehålla samtliga<br />

”observerade” sprickor inom en domän (okorrigerade eller korrigerade enligt<br />

ovan), d.v.s. ingen filterering får göras för dessa diagram. I ”PM Ingenjörsgeologisk<br />

prognos” kan dock även sprickrosdiagram för begränsade stupningsintervall<br />

redovisas för att vid analysen t.ex. utröna huvudsprickriktningar för ett<br />

visst stupningsintervall. Lägg märke till att antalet ”observationer” som<br />

redovisas på polpunktsdiagram då Terzagi-korrigering utförts inte kommer att<br />

bli detsamma som på motsvarande sprickrosdiagram. Detta beror på att<br />

polpunktsdiagrammet är uttryckt i procent baserat på en viktning av det verkliga<br />

antalet observationer medan sprickrosdiagrammet är uttryckt i ”absoluta tal”<br />

baserat på det korrigerade antalet observationer.<br />

Tolkade huvudsprickgrupper redovisas i stereogram i form av ”storcirklar”.<br />

Storcirklar ska representera tolkade typvärden för respektive huvudsprickgrupps<br />

orientering (stykning och stupning). Tolkade sprickgrupper markeras i<br />

stereogram med separata <strong>beteckning</strong>ar för olika strukturgeologiska domäner,<br />

t.ex. J1, J2, J3 och J4 för ”domän 1” och I1, I2 och I3 för ”domän 2”, o.s.v.<br />

Tunnelns riktning läggs in som streckad linje i polpunktsdiagram,<br />

sprickrosdiagram och stereogram.<br />

I separat tabell redovisas, för varje huvudsprickgrupp, strykning och stupning<br />

inklusive dess variationer. Variationerna för respektive sprickgrupp anges för<br />

både stryknings- och stupningsvinkel, t.ex. J1: 335±15/90±10, där ”335”<br />

respektive ”90” anger typvärdet för strykning respektive stupning och ”15”<br />

respektive ”10” anger variationen runt typvärdet, d.v.s. min- och max-värde i<br />

form av ett intervall. Strykningar och stupningar för såväl typ-värden som min-<br />

och max-värden anges med fem graders noggrannhet.<br />

Sprickor/sprickgrupper redovisas på planritningar i princip enligt Figur 4-4. Det<br />

ska framgå för vilken tunnelsträcka som redovisningen avser.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 28 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

a) b)<br />

c) J3<br />

d)<br />

J4<br />

J3<br />

J3<br />

J1<br />

J2<br />

J2<br />

J4<br />

J1<br />

Sprickgrupp Orientering [°] 1)<br />

Sprickgrupp Orientering [°] 1)<br />

Sprickgrupp Orientering [°] 1)<br />

J1 335 ±90/15 ±10<br />

J2 295 ±20/50 ±15<br />

J3 295 ±15/90 ±10<br />

J4 000 ±10/60 ±10<br />

1) Strykning ± variation/Stupning ± variation enligt<br />

högerhandsregeln<br />

Figur 4-4 Princip för redovisning av sprickor/sprickgrupper i<br />

ingenjörsgeologisk prognos: a) polpunktsdiagram, b)<br />

sprickrosdiagram, c) stereogram med storcirklar och d) tabell<br />

för tolkade huvudsprickgrupper, inklusive variationer.<br />

Exempel på redovisning av ritningar (plan och profil) ingående i den<br />

ingenjörsgeologiska prognosen redovisas i Bilaga 4.<br />

I textdelen (PM:en) till den ingenjörsgeologiska prognosen bör det framgå<br />

vilken information som legat till grund för den strukturgeologiska analysen för<br />

varje strukturgeologisk domän, d.v.s. vilka borrhål, hällar, skärningar och<br />

befintliga tunnlar som informationen härstammar från, samt hur många<br />

observationer som analysen har baserats på totalt och fördelningen av bidraget<br />

från varje informationskälla. Redovisningen kan med fördel göras i tabellform.<br />

Prognososäkerhet<br />

Osäkerheten i prognosen redovisas enligt BV Tunnel, avsnitt 4.8.4. Som<br />

komplement till denna redovisning bör även en verbal beskrivning av<br />

osäkerheterna för olika tunnelsträckor göras utifrån undersökningarnas<br />

omfattning, undersökningsresultat, samt gjorda erfarenheter och tolkningar.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 29 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

4.3 Bergteknisk prognos<br />

Allmänt<br />

Den bergtekniska prognosen baseras på uppgifter från den ingenjörsgeologiska<br />

prognosen. I princip kan samma ritningsmaterial användas, fast i ”avskalad” och<br />

förenklad/generaliserad form när det gäller redovisningen av bergkvalitet<br />

respektive sprickor/sprickgrupper, där endast bergtyp med tillhörande RMRintervall<br />

respektive tolkade huvudsprickgrupper med variationer i strykning och<br />

stupning redovisas. Utöver information från den ingenjörsgeologiska prognosen<br />

ska även prognostiserade åtgärder i form av bergförstärkning och injektering,<br />

samt anmärkningar redovisas. Detta innebär att den bergtekniska prognosen ska<br />

innehålla uppgifter på ritningar enligt Tabell 4-3.<br />

Tabell 4-3 Specifikation av redovisning på plan- och profilritningar<br />

ingående i bergteknisk prognos.<br />

Redovisning av Redovisning i<br />

Plan Profil<br />

Tolkad bergnivå (från ingenjörsgeologisk prognos) x x<br />

Bergart (från ingenjörsgeologisk prognos)<br />

x 1)<br />

Bergtyp (från ingenjörsgeologisk prognos)<br />

x 2)<br />

x 2)<br />

K (m/s) (från ingenjörsgeologisk prognos) x 1)3)<br />

Förstärkning (enligt utförd dimensionering)<br />

Injektering (enligt utförd dimensionering) x 5)<br />

Svaghetszoner (från ingenjörsgeologisk prognos) x x<br />

Sprickgrupper (från ingenjörsgeologisk prognos) x<br />

Anmärkning<br />

x 1)<br />

1) = Redovisas i tabell under profil.<br />

2) = Redovisas med hjälp av färger i plan och profil samt med hjälp av <strong>beteckning</strong>ar (I, II, III, o.s.v.) i tabell under profil.<br />

3) = Redovisas som ett intervall.<br />

4) = Redovisas som förstärkningsklasser för tunnelsträckor med typförstärkning. På övriga sträckor hänvisas till<br />

ritningar med speciella förstärkningar.<br />

5) = Redovisas som injekteringsklasser för tunnelsträckor med typinjektering. På övriga sträckor hänvisas till ritningar med<br />

speciella injekteringar.<br />

Sprickgrupper<br />

I den bergtekniska prognosen görs, som nämnts ovan, endast en redovisning av<br />

tolkade huvudsprickgrupper. Detta innebär att polpunktsdiagram,<br />

sprickrosdiagram och stereogram inte redovisas. För Citybanan rekommenderas<br />

att redovisningen av huvudsprickgrupper görs med hjälp av ett förenklat<br />

sprickdiagram. I sprickdiagrammet redovisas de tolkade sprickgruppernas typvärden<br />

för strykning och stupning i form av räta linjer med angivande av<br />

stupningsriktning och stupningsvinkel för respektive sprickgrupp. Liksom i den<br />

ingenjörsgeologiska prognosen redovisas även tunnelns riktning och de olika<br />

sprickgruppernas variation. Princip för redovisning visas i Figur 4-5.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 30 (32)<br />

x 4)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

J2<br />

J1<br />

50<br />

15<br />

N<br />

J4<br />

60<br />

J3<br />

J1: 335 ± 90 / 15 ± 10* )<br />

J1: 335 ± 90 / 15 ± 10*<br />

J2: 295 ± 20 / 50 ± 15<br />

J3: 295 ± 15 / 90 ± 10<br />

J4: 000 ± 10 / 60 ± 10<br />

)<br />

J2: 295 ± 20 / 50 ± 15<br />

J3: 295 ± 15 / 90 ± 10<br />

J4: 000 ± 10 / 60 ± 10<br />

Tunnelriktning<br />

*) Strykning ± variation/Stupning ± variation enligt<br />

högerhandsregeln i grader<br />

Figur 4-5 Princip för redovisning av huvudsprickgrupper i bergteknisk<br />

prognos.<br />

Exempel på redovisning av ritningar (plan och profil) ingående i den<br />

bergtekniska prognosen redovisas i Bilaga 5.<br />

5 Referenser<br />

Anon. 1981. Basic geotechnical description of rock masses. ISRM Commission<br />

on Classification of Rocks and Rock Masses. International Journal Rock<br />

Mechanics Mining Science and Geomechanical Abstracts, 18, pp. 85-110.<br />

Anon. 1985. Suggested method for determining point load strength. ISRM<br />

Commision on testing methods. International Journal Rock Mechanics Mining<br />

Science and Geomechanical Abstract, Vol. 22, No. 2, pp.51-60.<br />

Banverket (20<strong>05</strong>) BV Tunnel, Standard BVS 585.40.<br />

Barton, N. 2002. Some New Q-value Correlations to Assist in Site<br />

Characterization and Tunnel Design. Int. J. of Rock Mech. & Min. Sci. 39. pp.<br />

185-216.<br />

Barton, N., Lein, R. & Lunde, J. 1974. Engineering Classification of Rock<br />

Masses for the Design of Tunnel Support. Rock Mechanics, 6, 1974, pp. 189-<br />

236.<br />

Bieniawski, Z.T. 1989. Engineering Rock Mass Classifications. New York:<br />

Wiley & sons. ISBN 0-471-60172-1.<br />

Bieniawski, Z.T. 1990. Tunnel Design by Rock Mass Classifications. US Army<br />

Corp of Engineers, Update of Technical Report GL-79-19.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 31 (32)


<strong>Datum</strong> <strong>Vår</strong> <strong>beteckning</strong><br />

2006-<strong>05</strong>-<strong>14</strong><br />

Brown, E. T. 1981. Rock Characterization Testing and Monitoring. ISRM<br />

Suggested Methods (Ed. E. T. Brown). Oxford: Pergamon Press.<br />

Heuzé E. F. 1971. Sources of error in rock mechanics field measurements and<br />

related solutions. Int. J. Roch Mech. Min. Sci. 8, 297-310.<br />

Hoek, E. 2000. Rock Engineering – Course Notes. Available online, URL:<br />

www.rocscience.com<br />

Lindfors, U., Sjöberg, J. & Perman, F. 2003. Karaktärisering och Klassificering<br />

av Berg – Underlag för Projekteringshandbok. Banverket Järnvägssystem<br />

Rapport 1685000-1.<br />

9564-13-025-002 ”Riktlinjer för val av system för karaktärisering och<br />

klassificering av berg – Underlag för projektering av bygghandling”, WSP,<br />

2006-12-12.<br />

Riktlinjer för kärnkartering_07<strong>05</strong><strong>14</strong>.DOC 32 (32)


Steg 1: Beskrivning av borrkärnor<br />

UPPDRAGSGIVARE:<br />

Plats: Hållutning: Borrningsföretag:<br />

Marknivå:<br />

Riktning:<br />

Maskintyp:<br />

Bergnivå: Borrlängd:<br />

Borrhål (diam.):<br />

Foderrör ök:<br />

Bottennivå:<br />

Spolmedium:<br />

Foderrör uk:<br />

Karterat av:<br />

Borrningsdatum:<br />

Låda Nr<br />

Upptag,<br />

kärnfångst<br />

Borrlängd (m)<br />

Symbol<br />

Vittring (0-5)<br />

Borrlängd till<br />

spricka (m)<br />

Borrkrona typ:<br />

Kärna (diam.):<br />

Märkmedel:<br />

Operatör:<br />

Karterngsdatum:<br />

Strykning/<br />

stupning<br />

Vinkel mot<br />

kärnaxel<br />

Sprick avstånd<br />

(mm)<br />

Uppdragsnr:<br />

Hål:<br />

Avsnitt:<br />

Läges koordinater för startpunkt:<br />

Sprick frekvens<br />

(/m)<br />

Sprickfyllning<br />

Spricköppning<br />

Sprickråhet<br />

Bilaga 1<br />

Sid ( ) av ( )<br />

Vattenföring<br />

(oxidation etc)<br />

Lab prov/<br />

anmärkningar


Steg 2: Karaktäriseringsindex<br />

UPPDRAGSGIVARE: Uppdragsnr:<br />

Plats:<br />

Marknivå:<br />

Bergnivå:<br />

Foderrör ök:<br />

Foderrör uk:<br />

Borrlängd (m)<br />

Hållfasthet (MPa)<br />

Lugeon<br />

RQD (%)<br />

Hållutning:<br />

Riktning:<br />

Borrlängd:<br />

Bottennivå:<br />

Karterat av:<br />

Hållfasthet (σ c )<br />

RQD<br />

Sprickavstånd<br />

Sprickegenskaper<br />

Grundvatten (Bas)<br />

Sprickorientering<br />

RMR Bas<br />

RQD<br />

15 0 1 1<br />

15 0 1 1<br />

15 0 1 1<br />

15 0 1 1<br />

15 0 1 1<br />

15 0 1 1<br />

15 0 1 1<br />

Jn<br />

Jr<br />

Ja<br />

Jw Bas<br />

SRF Bas<br />

Q Bas<br />

Bilaga 2<br />

Sid ( ) av ( )<br />

Borrkrona typ:<br />

Kärna (diam.):<br />

Hål:<br />

Borrhål (diam.):<br />

Märkmedel:<br />

Avsnitt:<br />

Spolmedium:<br />

Operatör:<br />

Läges koordinater för startpunkt:<br />

Borrningsdatum:<br />

Karteringsdatum:<br />

RMR<br />

GSI<br />

89 Borrningsföretag:<br />

Maskintyp:<br />

-systemet Q-systemet<br />

Karaktärisering<br />

Karaktärisering<br />

GSI


Beskrivning av olika bergtyper och dess förväntade bergkvalitet samt förväntade observationer/problem vid tunneldrivningen<br />

Bergtyp<br />

Beskrivning av bergmassa a)<br />

A Storblockig till medelblockig granit b) eller gnejsgranit. Majoriteten av sprickorna<br />

har råa sprickytor med ingen eller små mängder sprickfyllning (huvudsakligen<br />

biotit, kalcit och kvarts). Enstaka släta sprickor belagda med klorit kan<br />

förekomma. 1)<br />

B<br />

och/eller<br />

Storblockig till medelblockig sparsamt förskiffrad gnejs dominerad av kvarts-<br />

och fältspatsmineral. Folieringen framträder som tunna lager av<br />

glimmermineral (huvudsakligen biotit). Majoriteten av sprickorna har råa<br />

sprickytor med ingen eller små mängder sprickfyllning (huvudsakligen biotit,<br />

kalcit och kvarts). Enstaka släta sprickor belagda med klorit kan förekomma. 1)<br />

och/eller<br />

Storblockig till medelblockig pegmatit. Pegmatiten uppträder huvudsakligen<br />

som gångar eller inlagringar i ovan beskrivna typer av bergmassa. Majoriteten<br />

av sprickorna har råa sprickytor med ingen eller små mängder sprickfyllning<br />

(huvudsakligen biotit, kalcit och kvarts). Enstaka släta sprickor belagda med<br />

klorit kan förekomma. 1)<br />

1) Mindre partier av bergtyp B kan förekomma.<br />

Medelblockig till småblockig granit b) eller gnejsgranit. Majoriteten av sprickorna<br />

har något råa till släta sprickytor fyllda med små mängder av antingen hårda<br />

mineraler (t.ex. kalcit och fältspat) eller mjuka mineraler (t.ex. klorit, talk, grafit<br />

och lermineral). Enstaka sprickor med harneskytor (”slickensides”) kan<br />

förekomma. 2)<br />

och/eller<br />

Medelblockig till småblockig måttligt förskiffrad gnejs. Bergmassan<br />

karakteriseras av ungefär lika omfattning av kvarts- och fältspatrikt blockigt<br />

berg och glimmerrikt (huvudsakligen biotit) skiffrigt berg. Majoriteten av<br />

sprickorna har något råa till släta sprickytor fyllda med små mängder av<br />

antingen hårda mineraler (t.ex. kalcit och fältspat) eller mjuka mineraler (t.ex.<br />

klorit, talk, grafit och lermineral). Enstaka sprickor med harneskytor<br />

(”slickensides”) kan förekomma. 2)<br />

Bilaga 3 (sid. 1 av 2)<br />

Förväntade observationer/problem vid tunneldrivning Förväntad<br />

Mycket små generella deformationer. Nedfall/utfall av block i tak<br />

och väggar vid oförstärkta förhållanden i samband med<br />

sprängning kan inträffa liksom lokal avskalning (s.k. ”spalling”)<br />

vid höga belastningar i tunnlarnas tak/anfang samt i slanka<br />

konstruktioner. I övrigt inga stabilitetsrelaterade<br />

drivningsproblem vid full tunnelarea och full salvlängd (max 5 m)<br />

vid enkel- och dubbelspårstunnlar. Huvudsakligen kan god<br />

vidhäftning mellan sprutbetong och berg förväntas.<br />

Små generella deformationer. Nedfall/utfall av block i tak och<br />

väggar i samband med sprängning vid oförstärkta förhållanden<br />

kan inträffa liksom lokala nedfall av överbelastat berg mellan<br />

bultar i tak/anfang före sprutbetongförstärkning appliceras samt<br />

strukturkontrollerade rörelser i slanka konstruktioner kan inträffa.<br />

Oftast få eller inga stabilitetsrelaterade drivningsproblem vid full<br />

tunnelarea och full salvlängd (max 5 m) vid enkel- och<br />

dubbelspårstunnlar. Huvudsakligen kan god vidhäftning mellan<br />

sprutbetong och berg förväntas.<br />

bergkvalitet c)<br />

70≤RMR≤100<br />

50≤RMR


B (forts) och/eller<br />

Medelblockig till småblockig pegmatit. Pegmatiten uppträder huvudsakligen<br />

som gångar eller inlagringar i ovan beskrivna typer av bergmassa. Majoriteten<br />

av sprickorna har något råa till släta sprickytor fyllda med små mängder av<br />

antingen hårda mineraler (t.ex. kalcit och fältspat) eller mjuka mineraler (t.ex.<br />

klorit, talk, grafit och lermineral). Enstaka sprickor med harneskytor<br />

(”slickensides”) kan förekomma. 2)<br />

2) Mindre partier av bergtyp C kan förekomma.<br />

C Småblockig till uppkrossad omvandlad/breccierad granitisk bergmassa.<br />

Majoriteten av sprickorna är släta och fyllda med mjuka mineraler (t.ex. klorit,<br />

talk, grafit och lermineral). Relativt frekvent förekomst av sprickor med<br />

harneskytor. 3)<br />

och/eller<br />

Småblockig till uppkrossad starkt förskiffrad bergmassa. Glimmerrikt (biotit och<br />

klorit) skiffrigt berg dominerar över kvarts- och fältspatrikt blockigt berg.<br />

Majoriteten av sprickorna är släta och fyllda med mjuka mineraler (t.ex. klorit,<br />

talk, grafit och lermineral). Relativt frekvent förekomst av sprickor med<br />

harneskytor (”slickensides”). 3)<br />

3) Smala zoner av bergtyp D kan förekomma.<br />

D Starkt tektoniskt påverkad, sönderdelad och uppkrossad bergmassa.<br />

Omfattande utbildning av skjuvplan. Majoriteten av sprickorna är glatta och<br />

fyllda med stora mängder av mjuka mineraler (t.ex. klorit, talk, grafit och<br />

lermineral).<br />

a) I gnejsiga/skiffriga bergmassor kan inlagringar eller linser av amfibolit förekomma. Diabasgångar kan förekomma i samtliga typer av bergmassa.<br />

b) Inbegriper även andra intrusiva bergarter så som t.ex. granodiorit, syenit och gabbro.<br />

Stora generella deformationer. Nedfall/utfall av block och/eller<br />

överbelastat berg mellan bultar i tak/anfang samt uppluckring<br />

och blockutfall i väggar före applicering av<br />

sprutbetongförstärkning kan inträffa om denna installeras långt<br />

bakom fronten. Viss potential för bildande av löskärna i tak<br />

föreligger. I slanka konstruktioner kan både strukturkontrollerade<br />

och belastningskontrollerade rörelser och brott inträffa vid för<br />

stora exponerade oförstärkta ytor. För att undvika<br />

stabilitetsrelaterade drivningsproblem kan reducerad salvlängd<br />

bli nödvändigt och i undantagsfall även uppdelning av salvan vid<br />

enkel- och dubbelspårstunnlar. Uppsprickning av sprutbetong<br />

som installeras ända fram till eller nära fronten kan inträffa. Dålig<br />

vidhäftning mellan sprutbetong och berg kan förväntas.<br />

Mycket stora generella deformationer. Storskaliga belastnings-<br />

och strukturrelaterade rörelser och brott i bergmassan kan<br />

förväntas vid exponering av stora ytor i såväl tak/anfang och<br />

väggar i tunnlar som i slanka konstruktioner. Potential för<br />

bildande av löskärna i tak/anfang samt uppluckring av väggar<br />

föreligger. Kraftigt reducerad salvlängd samt uppdelning av<br />

salvan i en eller flera delar kan förväntas. Omedelbar<br />

förstärkning ända fram till tunnelfronten kan förväntas bli<br />

nödvändig. Överbelastning (plasticering) av förstärkning som<br />

installeras nära tunnelfronten är trolig liksom problem med<br />

frontens stabilitet. Dålig vidhäftning mellan sprutbetong och berg<br />

kan förväntas.<br />

Bilaga 3 (sid. 2 av 2)<br />

30≤RMR

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!