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