Nytteverdi av ingeniørgeologiske undersøkelser ved driving av tunnelene på Nordøyvegen

I perioden 2019-2022 bygges Fv. 659 Nordøyvegen for å gi fastlandsforbindelse til Nordøyane i Ålesund kommune. Som en del av prosjektet bygges tre undersjøiske tunneler; Haramsfjordtunnelen, Nogvafjordtunnelen og Fjørtoftfjordtunnelen. I denne masteroppgaven har formålet vært å vurdere nytteverdien av de ingeniørgeologiske undersøkelsene som benyttes under tunneldrivingen. Undersøkelsene som utføres under driving er systematisk sonderboring m/MWD, kjerneboring foran stuff ved bergoverdekning mindre enn 40 m og/eller seismisk hastighet mindre enn eller lik 3000 m/s, og systematisk kartlegging på stuff med eventuell prøvetaking. Deformasjonsmålinger har til nå ikke blitt benyttet. For å begrense oppgaven, er det valgt å fokusere på sju utvalgte partier i tunnelene. I disse partiene er det gjennomgått hvilke ingeniørgeologiske undersøkelser som er utført både før og under driving, med tilhørende resultater og tolkninger. Kjerneboring er utført foran stuff i fem av de sju partiene, og har hatt stor verdi for drivingen. Vanskelighetsgraden til bergmassen kan bestemmes før den ankommer stuff, driving gjennom eventuelle svakhetssoner kan planlegges, og metoden kan forutse når det kan forventes bedre bergmasse etter en dårlig sone. Resultater fra kjerneboring, systematisk sonderboring og tunnelkartlegging har verifisert og utfylt hverandre. Måling av innlekkasje i sonder- og kjernehull har gitt riktige forventinger av vannforholdene foran stuff. Tolket hardhet fra MWD-data har gitt indikasjoner på både dårlig bergmasse og ny bergart foran stuff, men disse borparametertolkningene er relativt lite benyttet av kontrollingeniørene ved Nordøyvegen under driving. I sleppemateriale fra Fjørtoftfjordtunnelen har det ved laboratorietester blitt påvist montmorillonitt, meget stor fri svelling og høyt svelletrykk, så mulighet for svelleproblematikk kan ikke utelukkes. Bergart i Haramsfjordtunnelen som ikke var forventet fra forundersøkelsene har ved petrografisk analyse blitt vurdert til å være en delvis eklogittisert olivingabbro med koronatekstur. Olivingabbroen har relativt høyt innhold av mikrogranater. Dette forklarer den ekstreme slitasjen som den medførte under boring, samt ekstreme borbarhetsindekser. Diagrammer med fordeling av Q-verdier fra ulike undersøkelser i de utvalgte partiene har blitt presentert. Kjerneboringens Q-verdier svinger rundt de kartlagte Q-verdiene, og anses å gjenspeile variasjonen i bergmassekvalitet innad i tunnelprofilet. Om lave Q-verdier fra kjerneboring vil påvirke tunnelens totalstabilitet avhenger av hvordan de minst gunstige forholdene i kjernene forekommer i hele tunnelprofilet. Mulige forklaringer på dårlig korrelasjon mellom seismisk hastighet Vp og kartlagt Q-verdi har blitt diskutert. Det kan være feil antatt fallvinkel på svakhetssoner, usikker geologi som medfører feiltolkning av seismikken, eller at korrelasjonsformelen fra Vp til Q-verdi ikke er gjeldende for bergmassen. Usikkerheten knyttet til seismikken langs Nordøyvegen vitner om at ingeniørgeologiske undersøkelser i drivefasen har høy nytteverdi. De har bidratt til bedre forutsigbarhet, spesielt i partier der forundersøkelser ikke har stemt med de virkelige forholdene