Analys av deformationsutveckling under framdrift av tunnlar

Sammanfattning: Idag används ofta ett samband, framtaget av Hanafy och Emery (1980), för att uppskatta deformationer vid tunnelfronten då bergförstärkning ska installeras i närheten av tunnelfronten. Sambandet visar hur deformationerna i ett referensplan utvecklas som en funktion av tunnelfrontens avstånd till referensplanet. I det här examensarbetet studerades deformationsutvecklingen i en tunnel med syftet att utvärdera hur tunnelgeometri, bergtäckning, spänningsfält och bergkvalitet påverkar deformationsutvecklingen under framdriften. I examensarbetet studerades även bergförstärkning under framdriften med syftet att jämföra resultat när hänsyn tagits till sprutbetongens härdningstid relativt när full styvhet antagits direkt vid installation samt studera belastning i bergbultar. Studien visade att analysresultat och samband framtaget av Hanafy och Emery kan återskapas med FLAC3D. Kombination av förändrat spänningsfält, tunneltvärsnitt och/eller bergtäckning medförde att deformationsutvecklingen inte följde sambandet. Resultatet kunde generaliseras till alla fall skilt från ett hydrostatiskt spänningsfält. Baserat på studien rekommenderas att sambandet enbart bör användas när hydrostatiskt spänningsfält och elastiskt materialbeteende kan antas för att uppskatta deformationer i närheten av tunnelfronten. Tredimensionell modellering i närheten av tunnelfronten rekommenderas alltid utföras när spänningsfält ej kan antas hydrostatiskt. Detta för att på ett korrekt sätt uppskatta deformationer och spänningar kring tunneln. Simulering av bergförstärkning bör genomföras baserat på verklig uttagssekvens med projektspecifika indata för att belastningshistorik och deformationer ska kunna uppskattas och användas som grund för dimensionering.