Fjellanlegg

Hvert år bygges det cirka 30 kilometer tunneler i fjell i Norge. Solid geologisk kunnskap er selve fundamentet for driftssikre tunneler.

LærdalstunellenLærdalstunnelen er verdens lengste veitunnel. Den er 24 509 meter lang og går mellom Aurland og Lærdal i Sogn og Fjordane.

Planlegging og bruk av alle typer fjellanlegg krever innsikt i fjellets egenskaper. Både i Osloområdet og ellers i landet er dette velkjent etter at flere anlegg er blitt vesentlig forsinket og betydelig dyrere enn antatt.

Et stort antall nye vegstrekninger og nye tunneler under planlegging i Norge. Noen av disse er prosjekter i milliardklassen av meget stor samfunnsmessig betydning. Gjennom å delta i de geologiske og geofysiske forundersøkelsene i slike prosjekter, har Norges geologiske undersøkelse (NGU) fått erfaring med hva slags grunnlagsdata som trengs for å gjennomføre tunnelarbeider på en faglig forsvarlig og kostnadseffektiv måte.

Vellykkede prosjekter for utbygging av anlegg i fjell krever at flere geologiske disipliner spiller på lag. NGU tar sikte på å framskaffe og tilrettelegge best mulig informasjon om berggrunnen med hensyn til fordeling av bergarter, oppsprekkingsgrad, hydrogeologiske egenskaper og ikke minst stabilitet. Det vil sette utbyggere og andre i stand til å vurdere mulige problemer ved et anlegg på et tidligst mulig tidspunkt i planleggingen. Slik informasjon kan gi samfunnet stor innsparing både i planleggings- og utbyggingsfasen.

NGU har de senere årene vært engasjert i flere prosjekt for å utvikle nye teknikker og/eller bedre kvaliteten på kjente teknikker brukt ved forundersøkelser i fjell. God og relevant informasjon om fjellets egenskaper skal gi planleggere og beslutningstakere et sikrere grunnlag for kontroll av anleggskostnader.

NGU har en god oversikt over løsmassene og bergartsfordelingen i Norge generelt og i Osloregionen spesielt. Det finnes også tolkninger av satellittdata hvor strukturer som kan skape problemer under tunneldriving, fremgår.

I Østlandsområdet finnes det også et sett av geofysiske data målt fra fly og helikopter, som avspeiler geologien. Ut fra disse datasettene kan NGU skreddersy mer detaljert informasjon om eventuelle problemer ved bygging av anlegg i fjell. Et spesielt produkt fra disse data er aktsomhetskart for tunnelplanlegging. Her fremstilles mulig dypforvitrede svakhetssoner hvor leiromvandling kan være et problem. NGU disponerer også teknikker som kan gi informasjon om fjellkvalitet og hydrogeologiske forhold mot dypet, både ved målinger på bakken og i borehull.

Tunnelprosjekter

NGU har vært involvert i flere tunnelprosjekter, de største og mest omfattende er nevnt nedenfor:

Dypforvitring

Problemfjell i forbindelse med tunneldriving er dannet ved tropisk forvitring for mer enn 150 millioner år siden og stammer fra tider da Norge lå lengre mot sør i et subtropisk klima. I sprekkesoner gikk den kjemiske forvitringen langt ned i berggrunnen. Et flere titall meter tykt lag av løse leirmineraler ble sannsynligvis bevart helt fram til de store istidene. Isbreene skrapte vekk dette øverste laget, men nådde ikke ned i de dype leirsleppene.

I dag kan det ligge bevart mer enn 200 meter dype forvitringsprodukter i berggrunnen. Vanskelighetene dukker opp ved tunnelbygging i dypet.

Magnetiske målinger fra fly- og helikopter avslører dypforvitringen. Metoden er basert på signaler fra jordens magnetfelt og er testet over fire eksisterende tunneler i Oslo-området med godt resultat: Over 90 prosent av de kjente svakhetssonene i Romeriksporten, Oslofjord-, Lieråsen- og Hvalertunnelen ble påvist med denne metoden.

Ingeniørgeologer får dermed et nytt redskap til å identifisere "problemfjell". Når svakhetssonene er godt kartlagt, blir det lettere å planlegge tunneltraseer. Det er samfunnsøkonomisk lønnsomt å bedre kunnskapen på dette feltet. Romeriksporten alene førte til kostnadsoverskridelser på cirka én milliard kroner. Nye tunnelprosjekter i Oslo-regionen representerer de største investeringene utenfor oljesektoren i Norge.

Det er utviklet et kart som viser sannsynlig og mulig dypforvitring på Østlandet. Aktsomhetskart over problemsoner på Østlandet viser hvor dypforvitring er påvist og hvor eventuelle problemer ved etablering av anlegg i fjell er kartlagt. Forskning rettet mot påvisning av dype forvitringssoner ut fra magnetiske målinger fra fly viser meget gode resultater. NGU har produsere et oversiktskart for sentrale deler av Østlandet.

Les mer om dypforvitring her

Vannproblematikk i forbindelse med tunneler

Vann kan være til "begjær og besvær". Berggrunnens vanngiverevne er nyttig å vite når en skal anlegge en brønn til vannkilde og når en skal bygge en tunnel. Vannlekkasjer i tunneler fører til økte kostnader i form av tetting og økt risiko for ustabilitet. NGU sitter med kunnskap om vann i fjell samt forvaltning av brønndatabasen over vann- og energibrønner i Norge.

I tillegg er kartlegging av svakhetssoner, som sprekke- og/eller forkastningssoner, viktig for å få kunnskap om svakhetssonenes egenskaper slik at en kan forutsi utstrekning, retning og omfang av sonene. Slike svakhetssoner i grunnen øker fjellets permeabilitet og dermed øker risikoen for vannlekkasje og videre ustabilitet i tunneler, eventuelt øker vanngiverevnen til en brønn.

Berghaller

Berghaller omfatter undergrunns parkeringshus, undergrunns idrettshaller og fjelldeponi.

Lagring av radioaktivt avfall i grunnen (SKB): NGU er involvert i kartlegging av berggrunnens egenskaper i forbindelse med lagring av radioaktivt avfall i fjellhaller i Sverige. Sverige har to produserende kjernekraftverk, og i den sammenheng har et behov for forsvarlig lagring av avfallet.

NGUs rolle er å kartlegge svakhetssoner som sprekke- og/eller forkastningssoner, ut fra overflatekartlegging og borekjernelogging. Det er også viktig å få kunnskap om svakhetssonenes egenskaper slik at en kan forutsi utstrekning, retning og omfang av sonene.

Slike svakhetssoner i grunnen øker fjellets permeabilitet og dermed øker risikoen for lekkasje av radioaktivitet. Prosjektet er del inn i to delprosjekt; Oskarshamn og Forsmark.