Effekter av svellende bergarter og svelleleire i vanntunneler

Forsker Lena Selen skal finne ut hvilke metoder man best kan bruke for å finne hvilke tester som fungerer best for å undersøke bergmassen i vanntunneler med tanke på svelleproblematikk og stabilitet over tid.

Enkelte bergarter har et potensiale for å reagere med vann på en måte som gjør at de kan utvide seg eller smuldre opp. Det er ikke spesielt gunstig i en tunnel som skal stå støtt som fjell. Det gjelder særlig hvis man trodde at bergmassen var stabil og sterk, og ikke har gjort tilstrekkelige sikringstiltak med for eksempel bolter og sprøytebetong.

Utfordring med mange tester

Siden vanntunneler stort sett er fylt med vann, er det derfor viktig å vite en hel del om hvordan berget i tunnelen responderer på denne plutselige, i geologisk perspektiv, forandringen i fysiske forhold.

For å finne ut av dette finnes det en rekke tester man kan gjøre, men ikke alle tester gir de svarene man trenger: 

Noen tester er tilpasset andre typer materiale enn den faktiske bergmassen prosjektet bygges i, eller så tåler ikke bergtypen prepareringen som kreves for at testen skal kunne gjennomføres etter en gitt standard.

I tillegg finnes det tester som i utgangspunktet følger samme standard, men som produserer resultater som ikke kan sammenlignes siden modifikasjoner på apparatur og prosedyre gjøres internt på institusjonene. Dermed blir det fort misforståelser og usikkerhet rundt hvilken metode som gir de «riktigste» resultatene, og det blir vanskelig å bygge opp en database av resultater som faktisk er sammenlignbare.

Ryddeaksjon og innovasjon

En del av oppgaven til Selen er derfor å rydde litt i rekkene og finne ut hvilke metoder som best egner seg til å finne ut det vi trenger å vite for at vanntunnelene i vannkraftverkene våre ikke skal rase sammen. Det er også mulig at hun utvikler en modell for testing som ikke er brukt før.

Omfattende samarbeid

Selen samarbeider med Statkraft og får bruke deres prosjekter som levende laboratorium i forskningen sin. Hun har allerede vært på befaring i Moglice i Albania. Der så hun på tunnelene som er under bygging, og fikk hentet en mengde stein som hun skal teste i laboratoriet ved NTNU Gløshaugen i Trondheim.

Hun har også satt i gang et samarbeid med forskere i Tyskland og Italia, som hun diskuterer svelleproblematikk med og som kanskje også skal bidra til arbeidet hun skal gjøre i doktorgraden sin.

Kontakt

Lena Selen

Stipendiat

E-post: lena.selen@ntnu.no

Veiledere: 

Krishna Panthi, NTNU
Siri Stokseth, Statkraft
Bjørn Nilsen, NTNU

Om prosjektet

Prosjektets tittel: Effects of swelling rock mass on stability and support

Periode: 2017-2021

FoU-partnere: NTNU, Statkraft

Assosierte prosjekt: Tunnel Roughness (KPN)