sou · GMB360 · 1999-01-01 00:00:00 — Detta, tillsammans med en parallell och ömsesidigt pådrivande utveckling av instrument för att mäta de mycket små rörelser som uppkommer i det kvarstående berget vid berguttag, har inneburit att man nu kan modelle- ra bergets beteende. Modellering innebär att man med ett passningsför- farande gör en matematisk beskrivning av berget. I datormodellen kan man pröva vad som händer i det kvarvarande berget när man tar ut och förstärker ett bergrum. Vid den första modelleringen använder man indata från förundersökningen. Vid b yggandet av tunneln får man möta bergmassan i verkligheten och kan förbättra indata. Man karterar berget, mäter dess rörelser och jämför med vad modellen förutsagt. så vis förbättrar man successivt modellen och förutsägelserna och får underlag för att anpassa drivning och förstärkning. Oavsett vilken metod eller kombination av metoder man använder när man driver och förstärker sin tunnel ligger i botten filosofin att man utnyttjar bergets självbärande förmåga. Förenklat uttryckt kan man Att bygga i berg - Uppsats från SveBeFo . säga att berget huvudsakligen bär sig självt medan de förstärkningsin- satser man gör bidrar genom att säkra lösa bergpartier närmast tunneln. Resonemangen ovan har främst berört bergrummets stabilitet. Väl så avgörande för insatserna och kostnaderna vid bergbygge är kraven på tunnelns vattentäthet. Kraven utgår från miljön i själva tunneln, men fokus har alltmer kommit att flyttas till den omgivande marken och de skador, t.ex. sättningsskador, som kan uppkomma p.g.a ett alltför stort inläckage till tunneln med åtföljande grundvattensänkning. För bedöm- ning av vad som är en godtagbar vatteninläckning krävs att man skaffar sig kännedom om berört områdes utsträckning och dess vattenbalans, markförutsättningar och bebyggelse. När den godtagbara inläckningen fastställts, gäller det att bygga tunneln så att denna inte överskrids. Såväl klassificeringssystemen som datormodellerna har sina be- gränsningar. Varje enskild metod eller modell ger goda bedömningar bara för förhållanden likartade dem de utvecklats för. De faktorer vars betydelse är särskilt svår att bedöma och som kan orsaka extra kostna- der är ofta vatten eller udda, projektspecifika företeelser som ej enkelt låter sig kvantifieras för att hanteras i något system eller modell. Han- teringen av dessa kommer därför att vara mycket beroende av den organisation och beredskap man byggt upp, med de engagerade perso- nernas kunnande, egna erfarenheter, befogenheter och kontaktnät. Beställaren är den som beställer en anläggning och är, när det gäller berganläggningar, ofta ett statligt verk, en kommun eller en större industri. Projektörerna är de som utformar och konstruerar anläggningen. De representerar olika discipliner och är arkitekter, bergtekniker, geohyd- rologer, betongkonstruktörer och installatörer. Projekteringen, dvs. produktbestämningen, görs i allt b yggande etappvis. Först kommer programskedet där man går från idé till beskrivning och angivande av funktionella krav på anläggningen. Sist kommer detaljprojektering som redovisas i s.k. bygghandlingar, som är de handlingar man har att rätta sig efter på byggplatsen. När det gäller bergbyggande slutförs i regel detaljprojekteringen och anpassas till de påträffade förhållandena under pågående bygge. Entreprenören är den som faktiskt utför själva byggandet. De åtaganden som krävs för att genomföra projektet kan fördelas olika mellan de nämnda parterna. Fördelningen av ansvar och befogenheter uttrycks med hjälp av entreprenadformen, men även inom samma 152 Bilaga 3.Att bygga i berg - Uppsats från SveBeFo entreprenadform kan fördelningen variera. Föreliggande beskrivning är därför ej fullständig, men syftar till att visa viktiga grundprinciper. I generalentreprenaden görs detaljprojekteringen av beställaren själv eller av denne anlitade konsulter. Entreprenören gör så som det står i de av beställaren tillhandahållna b ygghandlingarna. Om de föreskrivna lösningarna ej går att utföra, t.ex. för att det i verkligheten påträffade berget är annorlunda än vad som förutsatts, vänder sig entreprenören till beställaren för att få direktiv, dvs. I totalentreprenaden sker detaljprojektering och framtagande av bygg- handlingar av entreprenören. Detta innebär att projekteringen påbörjas av en projekteringsorganisation och därefter lämnas över till en ny organisation som utgörs av entreprenörens egna eller av denne anlitade konsulter. Dessa har således att göra den slutliga detaljprojekteringen så att de av beställaren angivna kravspecifikationerna uppfylls. Även samhället är en part, eller egentligen flera parter, i b yggandet. Med samhället avses bl.a. av samhället formulerade lagar och tillstånd samt tillsyn av dessa. Samhället har i många infrastrukturprojekt en roll som finansiär, även i projekt där det inte är beställare. Samhällets medborgare och organisationer är också parter enär de genom sitt agerande mycket konkret kan påverka en anläggnings planering och utförande. I vissa fall leder detta agerande till andra beslut och föränd- ring av en anläggnings utformning, i vissa fall orsakar det tidsfördröj- ningar och kostnadsökningar. Projektering och geologisk förundersökning Projektering för att bygga i berg innebär ett nära växelspel mellan geologisk förundersökning, utvärdering av undersökningsresultat och design. Med design avses här bestämning av bergrummets läge och form, förstärkning och andra åtgärder. I en första preliminär studie görs en genomgång av befintligt material som geologiska och topografiska kartor, inventering av befintliga berganläggningar och resultat av eventuella tidigare undersökningar. Syftet är att avgöra områdets lämplighet för en berganläggning och att få underlag för beslut om fortsättning. I nästa steg görs undersökningar på plats där geologin karteras på ytan och olika geofysiska mätmetoder som t.ex. seismik kan användas. Vid en seismisk undersökning registrerar man vågutbredningen mellan två borrhål, när en mindre sprängladdning bringas att detonera i det ena borrhålet. Sprängvågens hastighet beror bl.a. av hur tätt berget är. Oavsett vilka undersökningsmetoder som används är syftet att upp- skatta bergartsgränser samt att indikera större svaghetszoner, t.ex. SOU 1998:60 Bilaga 3. Att bygga i berg - Uppsats från SveBeFo . krosszoner i berget. Resultatet utgör underlag för att bestämma anlägg- ningens läge och form. Särskilt för anläggningar i tätt beb yggda områ- den är det dock som regel andra faktorer än geologin som bestämmer lokaliseringen. Med översiktlig kännedom om berget och ett bestämt läge för den anläggning man vill b ygga, är det för detaljerade undersökningar. Med borrningar gör man stickprov i berget. Antingen nöjer man sig att registrera hur fort borren sjunker och får därmed en indikation på bergytans nivå, bergets hårdhet och sprickighet, eller borrar man ut kärnor för bestämning av bergart, sprickytornas beskaffenhet och riktning etc. Man gör provpumpningar eller vattenförlustmätningar för att avgöra hur vattengenomsläppligt berget är. Med geofysiska mätmetoder sker registreringen över ett plan eller en volym och man kan täcka ett större område. Metoderna är indirekta, dvs. kräver tolkning eftersom man mäter t.ex. vågens gånghastighet i berget, när man egentligen vill avgöra om berget är osprucket. Borrning är en mer direkt metod och man får därför säkrare kunskap, men bara längs själva borrhålet. Borrningar eller andra mer direkta metoder krävs därför för att kalibrera och verifiera tolkningen av den geofysiska undersökningen. Under varje undersökningssteg görs utvärdering av resultaten och designen framskrider. Med hjälp av klassificeringssystemen utvärderas bergkvaliteten. Beräkning och modellering kan göras. Utvärderingen väcker nya frågor som kanske kräver ytterligare undersökningar av avgörande parametrar i känsliga partier. Behovet av ytterligare förundersökningar för en tunnel med måttligt tvärsnitt och undersökningar som entydigt visar ett gott berg utan svaghetszoner och förväntade vattenproblem är givetvis mindre, än de är för ett bergrum i tätortsmiljö med stor spännvidd och med undersök- ningar som visar på sämre berg. Ekonomiskt sett kan det också i vissa fall vara riktigt och tekniskt fullt tillfredsställande att stora delar av den geologiska undersökningen utförs från tunnelfronten. Förfrågningsunderlaget och val av entreprenadform Resultaten från den geologiska undersökningen och projekteringsre- sultatet sammanställs av beställaren och dennes konsulter för att ingå i ett förfrågningsunderlag för entreprenadupphandling. Där ingår i regel också "Allmänna Bestämmelser" ("AB" för generalentreprenad, "ABT" för totalentreprenad) som är av branschens parter gemensamt fastställ- da grundläggande principer för reglering av förhållandet mellan ent- reprenör och beställare. Vidare ingår allmänna föreskrifter om t.ex. 154 Bilaga 3.Att bygga i berg - Uppsats från SveBeFo vilket markområde och vilka tider entreprenören disponerar för arbetets genomförande. Förfrågningsunderlaget utgör efter kontraktsskrivning del av kontraktet. Förfrågningsunderlagets tekniska del utgörs av ritningar och be- skrivningar. De geologiska förundersökningarna kan redovisas som rådata, dvs. de otolkade resultaten såsom de erhållits vid undersökning- en. Vanligt är dock att man gör en byggnadsgeologisk kl assificering med ett eller flera system. Klassificeringen anges tillsammans med andra bedömningar i form av en bergprognos. Bergprognosen redovisas ofta på en ritning på vilken förväntade bergegenskaper angivits längs den planerade tunnelns sträckning. I beskrivningen redogör man i löpande text för grundförhållandena. Dels ges en generell beskrivning av de byggnadsgeologiska förutsättningarna, dels brukar anges speci- ella förhållanden som man bör vara vaksam på. Beställarens och konsulternas uppgift är att formulera tolkningen av undersökningarna. Ju mer detaljerat man redovisar de b yggnadsgeolo- giska förutsättningarna, desto större blir sannolikheten att det inte stämmer helt när man bygger. Därför förekommer det att beställaren väljer att göra försiktiga utsagor eller i vissa fall endast redovisar otolkade resultat. Vid anbudslämningen gör anbudslämnarna en egen tolkning. Enligt /ABT skall entreprenören vid mot varandra stridan- de uppgifter eller föreskrifter i förfrågningsunderlaget, i anbudet räkna med det förhållande som ger den lägsta kostnaden. På så vis erhåller man jämförbara anbud. I utförandeskedet däremot anpassar man sig till de verkliga förhållandena och reglerar ersättningen. De i förfrågningsunderlaget ingående tekniska specifikationerna för den planerade anläggningen kan utformas på huvudsakligen två sätt. I det ena fallet lämnas en specificerad beskrivning i text och på ritningar av hur arbetet ska utföras och vilka material som ska användas. Denna utformning gäller för generalentreprenad. I det andra fallet specificeras funktionskrav för den planerade anläggningen, t.ex. att den ska vara vattentät, att anläggningen ska bestå , att utrymningsvägar ska finnas etc. Denna typ av specifikation gäller för totalentreprenad. Beställarens val av entreprenadform och form för ersättning till ent- reprenören styrs bl.a. av uppfattningen om den egna organisationens kompetens, projektets bedömda svårighetsgrad samt kontrollbehov och den egna riskbenägenheten. En viktig faktor kan vara hur väl man känner grundförhållandena samt hur man uppfattar dessa. Vissa b ygg- herrar har en policy att välja endera av formerna. Möjlig detaljeringsgrad i beskrivningen och hur långt man kan driva projekteringen fram till upphandlingen är givetvis avhängig av omfatt- ningen av utförda undersökningar. Omfattningen styrs dels av vilken tid som står till förfogande fram till upphandlingen. Att bygga i berg - Uppsats från SveBeFo . komma igång med entreprenaden före en viss tidpunkt och hinner ej genomföra de undersökningar man egentligen anser önskvärda. Dels kan finansieringen inverka. Projekteringen kanske betalas ur beställa- rens egen budget och entreprenaden ur en annan finansiärs. Omfatt- ningen av de utförda undersökningarna kan i sin tur påverka valet av entreprenadform. I vilken riktning beror av hur den aktuelle beställaren resonerar. Bedömningen att ett projekt innehåller många osäkerheter kan leda till att man ej vill lämna ifrån sig kontrollen över projektet och därför väljer generalentreprenad. Den kan å andra sidan istället leda till att man väljer totalentreprenad med motiveringen att tillvarata ent- reprenörens kompetens och låta denne själv välja den teknik han är bäst på. Ett annat argument för beställaren att välja totalentreprenad kan va- ra att denne därigenom tror sig överlämna alla risker och hela ansvaret för genomförandet till entreprenören. Emellertid gäller entreprenörens åtagande under vissa i kontraktet specificerade förutsättningar. Om dessa visar sig ej stämma, måste beställaren och entreprenören träffa nya överenskommelser. I generalentreprenaden är det beställaren som anger den teknik som ska användas. Denne måste själv eller i sin organisation ha kompetens att genomföra projektet. Beställaren har i allmänhet en kontrollorgani- sation på platsen som kontrollerar förutsättningar och att utförandet sker enligt specifikationerna. Beställaren står också för den organisa- tion som på plats gör den tekniska uppföljningen och ger de slutliga direktiven för utförandet, dvs. projekterar färdigt anläggningen. Liksom vid totalentreprenad gäller entreprenörens åtagande och ersättning härför under i kontraktet specificerade förutsättningar. På samma sätt som i totalentreprenaden kan nya överenskommelser behöva träffas. Argumenten för de olika entreprenadtyperna leder ibland till vari- anter av entreprenadformerna med projektspecifika justeringar av AB/ABT. En annan drivkraft är strävan att hitta nya former med sådana incitament att beställare och entreprenör agerar som en enda part med gemensamma intressen. Detta kan innebära en fördelning av arbets- uppgifter, ansvar och befogenheter som är helt ny och specifik för det aktuella projektet. Erfarenheten visar att avsteg ifrån de spelregler som gäller enligt AB/ABT lätt medför oklarheter, luckor och tolknings- problem, som kan innebära att de olika parterna ej vet vad som förvän- tas av dem. 156 Bilaga 3.Att bygga i berg - Uppsats från SveBeFo Berguttag kan ske genom olika metoder. Borrningsprängning är i det traditionella sättet och också det mest flexibla. Tunnelns area sprängs oftast ut i full sektion men kan också sprängas ut och förstärkas etappvis. Fullortsborrning innebär att man med en borr med en diameter lika stor som den önskade tunneln borrar sig igenom ber- get. Fräsning kan användas i mjukt berg och innebär att man mekaniskt "river" loss berget, antingen i tunnelns fulla sektion som enda metod, eller partiellt i kombination med borrningsprängning. Berget kan förstärkas med bultar, sprutbetong, eller uppb yggnad av stål- och betongkonstruktioner i berget. Bultar utgörs av armeringsjärn eller stållinor som gjuts fast eller på annat sätt förankras i borrhål i berget. Sprutbetong kan vara armerad med armeringsnät eller stålfibrer och sprutas i ett tunt (cm - dm) lager på bergytan. Bakom sprutbetong- en monteras ofta dräner, dvs. kanaler som leder bort framträngande vatten. Man tätar också tunneln mot vatteninläckage genom injektering, dvs. inpumpning av tätande medel i bergets sprickor i syfte att skapa en tät zon runt tunneln. Innan berget tas ut görs vanligen en förinjektering från tunnelns front. I solfjäderform borras hål runt den blivande tunneln. Solfjäderns utformning liksom det fortsatta arbetet är beroende av hur injekteringen föreskrivits i kontraktshandlingarna. Ofta anges ett täthetskrav formule- rat som en största tillåten vattenförlust vid försök där man försöker pressa ut vatten i berget via borrhålen. Om vattenförlusten är accepta- bel utförs ingen injektering. I annat fall utnyttjas de borrade hålen för injektering. I vissa fall finns i kontraktshandlingarna angivet recept på olika injekteringsmedel, de pumptryck man ska använda och när injek- teringsetappen ska avslutas. I andra fall har entreprenören att själv bestämma dessa faktorer. Efter injekteringen borras nya hål som vat- tenförlustmäts för att se om tillräcklig täthet uppnåtts. Är så inte fallet upprepas förfarandet tills angiven täthet uppnåtts. Utfallet av injekte- ringen är beroende av geologin såsom sprickornas storlek, eventuell sprickfyllnad och belägenhet, men också av injekteringsmedlets egen- skaper och de tryck man använder. Sambanden låter sig ej enkelt beskrivas. Avgörande för att begränsa arbetsinsatsen och uppnå erfor- derlig täthet är att hitta en lämplig metodik. Detta innebär i praktiken att man systematiskt prövar sig fram. Till stöd har man erfarenheter från tidigare projekt under liknande bergförhållanden, men också den kunskap och känsla man vunnit vid borrningen av de aktuella injekte- ringshålen och vid analys av tidigare injekteringsomgångar. Efter tätningen tas berget ut. Vid borrningsprängning sker arbetet i en bestämd ordning enligt den s.k. drivningscykeln. Att bygga i berg - Uppsats från SveBeFo . kommer borrning, laddning av hålen och sprängning. Hur borrhålen placeras och hur de laddas har stor betydelse för de efterkommande arbetsmomenten. Det gäller att göra en avvägning mellan å ena sidan arbetskrävande, tätt och precist borrade hål och å andra sidan glest borrade hål med kraftiga laddningar som kan ge upphov till ojämnheter och uppsprickning av det kvarvarande berget, med ökade behov av förstärkning och tätning. Sedan berget sålunda sprängts loss, krävs bortventilering av spräng- gaserna innan manskapet kan ta sig in i tunneln för utlastning av mas- sorna. Bergväggarna och fronten i den nya tillkomna tunneldelen ska också karteras. Löst berg ska tas ner (skrotas) och förstärkningen ut- föras. Momenten utförs i den ordning och takt som bergförhållandena medger. Karteringen kan kompletteras med undersökningshål från tunnelfronten, antingen regelmässigt eller i partier där förundersök- ningen indikerat ogynnsamma förhållanden. Drivningscykeln måste planeras noggrant med hänsyn till ventilationstider och bemanning samt ett effektivt utnyttjande av borrmaskiner och annan utrustning. Väl fungerande fullortsborrning kan vara mycket effektiv med hög drivningstakt. Vid komplicerade förhållanden där speciella åtgärder krävs, försvåras dock arbetet av att borrmaskinen fyller ut tunnelut- rymmet, dvs. står i vägen så att bergytan inte är åtkomlig förrän maski- nen passerat. Karteringen samt de andra från markytan och i tunneln utförda un- dersökningarna och kontrollerna utgör delunderlag för beslut om för- stärkning och för drivning av nästa avsnitt. En annan del av beslutsun- derlaget är kontraktet med dess direktiv och begränsningar i form av tekniska specifikationer och ekonomiska överenskommelser gjorda i ett skede när kännedomen om förutsättningarna var betydligt knappare. En tredje del är den erfarenhet som vunnits under föregående etapper. Denna erfarenhet utgörs dels av de mer eller mindre systematiska analyser som gjorts och dokumenterats på tjänstemannanivå, dels de erfarenheter manskapet gjort, under sin upprepning av olika moment inne i tunneln. En del av kontrollerna utförs för att tillse att restriktioner avseende miljön ovan jord ej överskrids. Restriktionerna kan vara formulerade i lagar, i projektspecifika tillstånd eller i kontraktet. I beb yggda områden ges restriktioner avseende buller och vibrationer. Sprängning, borrning och trafik kan under pågående b ygge behöva anp assas till dessa. Likaså kan en sjunkande grundvattenyta innebära att den i kontraktshandling- arna specificerade tätheten eller arbetsgången ej bedöms tillräcklig. När entreprenaden är genomförd överlämnas anläggningen till be- ställaren och slutreglering görs. 158 Bilaga 3.Att bygga i berg - Uppsats från SveBeFo Vid byggande i berg måste regelm ässigt osäkerheter hanteras och avgörande beslut fattas på knappt och ibland osäkert underlag. Det gäller därför att bygga upp en stabil organisation med tydlig fördelning av ansvar och befogenheter och goda forum för kommunikation. När svårigheter uppstår ska ansträngningarna inriktas på att ta sig förbi svårigheterna. För att agera flexibelt krävs mandat att agera och ett ömsesidigt förtroende mellan alla engagerade parter. Härför fordras ett väl utformat kontrakt med en riskfördelning mellan beställare och entreprenör som bägge parter uppfattar som rimlig. Förtroendet under- lättas av en gemensam grund, i detta fall insikten om vad som styr byggandet i berg. Insikten bör vara repr esenterad på alla nivåer i be- slutshierarkin. är ett bra byggnadsmaterial som huvudsakligen bär sig självt, men felaktigt hanterade svårigheter kan få stora konsekvenser. Projek- torganisationen bör alltså inte bara byggas upp för att hantera det rutinartade, utan bör omsorgsfullt b yggas upp med sikte på att den ska kunna agera när extra insatser behövs. Med projektorganisationen avses här alla medverkande, dvs. såväl beställare och finansiär som konsulter och entreprenörer. Samtliga dessa parters effektiva samver- kan krävs för att genomföra ett projekt väl. Det systematiska arbetssät- tet innebär att man redan i projekteringsstadiet går igenom tänkbara källor till svårigheter, tänker ut handlingslinjer och förbereder för dessa. Sådan beredskap kan spara dyrbar tid i utförandeskedet. Det är under planeringen som grunden läggs för möjligheten att väl genomföra ett projekt. Teknik och verktyg att hantera förekommande tekniska svårigheter inne i tunneln finns i allmänhet. Avgörande är dock att forma en sådan organisation och ram runt projektet att den tekniska kompetensen kan tas tillvara. Undersökning från Institutet för Dnr 799/98 Hälsoriskbedömning av akrylamid och metylolakrylamid 160 Undersökning från jämte bilagorna Hälsoeffekter av akrylamid – Litteraturdata ..................................... Absorption, distribution, metabolism och utsöndring.................... Astma, allergi, hudirritation och sensibilisering ............................ Genotoxiska effekter av akrylamid och glycidamid ...................... DNA-skada, DNA-bindning och reparation................................... Hälsoeffekter av N-metylolakrylamid – Litteraturdata .................... Undersökning från jämte bilagorna metabolism, utsöndring................................................... Hudirritation, sensibilisering ......................................................... Kvantitativa uppskattningar av risk för cancer och ärftliga Mekanismer för tumöruppkomst.................................................... Underlag för cancerriskuppskattning ............................................. Riskuppskattningar baserade på djurförsök ................................... Osäkerheter i riskuppskattningarna................................................ Hemoglobinaddukter som mått på upptag och intern dos.............. Gränsvärden och rekommendationer om intag ................................. Sammanfattning av undersökningsresultat från ........ Sammanfattning och riskbedömning .................................................. Sammanfattning av litteraturdata ................................................... Arbetare vid tunnelbygget ............................................................. 162 Undersökning från jämte bilagorna Tätningsmedlet , som använts i stora mängder vid tunnelbyg- get genom , innehåller bl.a. akrylamid och N- metylolakrylamid. Akrylamid är ett giftigt ämne som kan ge nervska- dor, cancer, ärftliga genetiska effekter och påverka fortplantningen. Den neurotoxiska effekten är väl belagd i både djurförsök och från fall där människor exponerats, men informationen om övriga toxiska ef- fekter härrör främst från djurförsök. Metylolakrylamid ger liknande effekter som akrylamid, men är mindre toxiskt.