Grundig forskning og langt bedre utstyr gjør at vi i dag kan bygge lange, lyse tunneler med store tverrsnitt og god sikkerhet uten å måtte bruke et helt statsbudsjett. Men fortsatt kvier mange seg for å kjøre der. Spørsmålet blir da: Hvor sikre er de?
Bildet øverst: Tunnel under vann er nå nesten dagligdags, med bedre materialer og økt forståelse for fundamentering – og ikke minst tetting. Dessuten er jordskjelvsikring ytterst nødvendig. Her havnetunnelen i Baltimore, sjekk belysningen! (Foto: Maryland Highway Police)
Av Stein Bekkevold
En tunnel skal være trygg, lys, luftig og ha tett med rømningsveier og kort mellom alarmtelefonene og ventilasjonssjaktene; den må ikke være så bratt at tunge trailere stadig må jobbe seg i hjel, og må tillate forbikjøring der bakken er for bratt for mange-tonns doninger.
Hvor mange slike har du sett? Drøbaktunnelen er en, men har vi mange moderne? Nei, mange norske tunneler er gamle, noen er helt fra 2. verdenskrig, da okkupantene ville øke sin fremkommelighet.
Så vi har et stykke igjen før vårt veinett har topp moderne tunneler. Her er utfordringene:
Optimale valg
Tunnelbygging er ingeniørkunst, ofte i stor skala. Er tunnelen sprengt ut i fjell er jo geologene like viktige som vei-ingeniørene, ligger de på havbunnen er vel ingeniør-vitenskapen bak konstruksjon, utførelse og tetting det aller viktigste.
Et større fjelltunnel-prosjekt starter med undersøkelse av grunn-forholdene, ved å samle inn prøver fra borehull – og ved andre geofysiske teknikker.
Et optimalt valg av maskiner og metoder kan så tas, for utgraving og oppstøtting, dette reduserer faren for å møte dårlig fjell. Slike problemer er dagligdags i tunnelarbeid; fjellet røper sjelden sine hemmeligheter. Vann-flom og steinras er det nok av under byggingen.
Mye av det som sprenges ut av fjellet brukes som fylling mellom tunnelene. Derfor kan det være flere svinger enn egentlig nødvendig, topografisk sett. (Foto: Veidekke)
Dokumentasjon
For å sikre at planleggingen tar med alt som trengs, har Statens Vegvesen et stort regelverk, samordnet med EUs Eurocode, og har sørget for at fagfolk er godt utdannet og har fått tildelt nødvendig ansvar.
Kokt ned ser sjekklisten slik ut: Det må skaffes dokumentasjon om prosjektert løsning: Tunnelgeometri (horisontal og vertikal); nødutganger, ramper, snu-nisjer og havarilommer; plassering av tekniske bygg i og utenfor tunnelrommet; sikker adkomst for drift og vedlikehold av teknisk utstyr; pumpestasjoner m. utstyr.
Studier
Når de planlegger traséen, må ingeniørene og geologene detalj-bestemme de horisontale og vertikale linjene for å finne de beste grunn- og vannforholdene. Det er ikke uvanlig å legge en tunnel dypere for å finne godt fjell og slippe etterarbeid – dette har med geologi, erosjon og aldring å gjøre.
Kartstudier og foreløpig trasévalg kan gi for svak informasjon om usikre bergarter, den eksakte plasseringen av feilsoner eller mulig stå-tid for løs grunn – altså antatt tid før hullet raser pga massene over det. Dette er spesielt kritisk ved stor profildiameter – stor indre bredde.
For å gi mer informasjon, kan en pilottunnel (eller driftstunnel) bores først. Det er mindre sannsynlig at den lille tunnelen kollapser ved uventede forhold, og den kan bli en del av den endelige tunnelen, brukes for testboring, eller bli nødutgang. Eller de kan bore mindre, liggende borehull foran hovedløpet.
Grunnvannkontroll
Andre viktige geotekniske faktorer: Stå-tid er altså tiden et nylig utgravet hulrom kan stå uten støtte. Kunnskapen lar ingeniørene fastslå hvor langt inn en utgravning kan gå før oppstøtting må til, dette påvirker hastighet, effektivitet og kostnader. Vanligvis har blandinger av stein og leire størst stå-tid, og selvsagt fjell av fast granitt – mens sand og fin jord står kortere. Naturlig nok.
Grunnvannkontroll er viktig. Vann som lekker inn i en tunnel eller et vertikalt løp kan redusere stå-tiden og gjøre åpningen ustabil, og gi kollaps. Vanlig er å sette drenering og pumpe ut vannet.
En effektiv, men dyr metode er å fryse grunnen med kulderør. Da blir alt til tele, og vann stenges ute til fast løsning kan bygges. Dette gjorde de i den dype delen av Drøbak-tunnelen. Poeng: En firkantet profil er vanskeligere å få selvbærende for den får fort spennings-konsentrasjon i hjørnene.
Norske tunneler har det med å være litt mørke, noe utenlandske turister noen ganger reagerer på. Hvitmalt betongvegg hadde vel hjulpet? (Foto: Statens Vegvesen)
Vanntunnel
Gjennom vann koster en tunnel ofte mer enn en bro over samme distanse. Men sjøtrafikkhensyn kan begrense bruken av broer over skipskanaler, og derfor gjøre tunnel nødvendig.
Broer krever større fotavtrykk på hver landdel enn tunneler. I områder med dyre eiendommer er dette en fordel for tunnel.
Andre grunner til tunnel snarere enn bro er å unngå tidevann, vær og skipsfart under bygging – som i den 51,5 kilometer lange kanaltunnelen England-Frankrike.
Enda en årsak kan være estetiske hensyn – som å bevare utsikten. Viktig er dessuten hensynet til bæreevne – det kan være smartere å bygge en tunnel enn en like sterk bro. Noen overganger er en blanding av broer og tunneler, som den fra Malmø til København, og mange strekninger i Japan, samt Chesapeake Bay Bridge-Tunnel i Virginia.
Det er egne risikoer med tunneler, a la kjøretøybrann med giftig gass – som i Gotthard-tunnelen i 2001 – og i noen norske tunneler. Ingeniørene reduserer faren, med nødventilasjon eller parallell nød-tunnel.
Bortsett fra alt det tekniske er tunnelfrykt en helt naturlig reaksjon, den urgamle frykten for å bli stengt inne. Angst blir det vel først når du ikke klarer å kontrollere uroen.
Prosjektplanlegging
Offentlige midler må til. Økonomi og politikk spiller en stor rolle. Ingeniørene bruker standard styringsteknikk og regelverk. Å beregne nødvendig prosjekttid og mengde arbeid og materiell er enormt viktig. Prosjektets varighet identifiseres med arbeidsnedbrytnings-oversikt (WBS) og kritisk trasémetode (CPM).
Områder som trengs for utgravning og igangsetting – og riktig maskineri – må også velges. Store prosjekter krever millioner eller milliarder av kroner, så langsiktig finansiering er nødvendig. Bompenger blir mer og mer tvungent, særlig for å akselerere prosjekter som ellers ville ha måttet vente på kommende statsbudsjetter.
Smart er det for øvrig å la datamaskinene velge traseen, slik at de legger utsprengt fjell som fyllinger mellom tunnelene – om du synes veien svinger mye, så har du forklaringen der: Veien ble lagt slik for å bruke alle sprengmassene!
Litt å tenke på neste gang du suser gjennom en tunnel?
God tur, uansett!
