Ingeniørgeolog Bjørn Helge Klüver. Foto: Privat

Forsvarer bruk av høyt trykk ved berginjeksjon

Ingeniørgeolog Bjørn Helge Klüver har skrevet et innlegg der han forsvarer bruken av høyt injeksjonstrykk ved norske tunnel- og bergromprosjekter.

Det vises til artikkel i Teknisk Ukeblad 11. juni 2020 med overskriften "Ingen andre land bruker så høyt trykk på tunnelsikring som Norge. Kan i verste fall koste liv".

I artikkelen opplyses at uttalelsen stammer fra Eivind Grøv med følgende ordlyd: "Ingen andre steder i verden brukes så høyt trykk under injisering av masser som her i Norge". For ordens skyld vil jeg anføre at det er snakk om tetningsinjisering mot innlekkasjer av grunnvann i tunneler og bergrom. Dette omfatter også gasstetthet og utlekkasjer av vann fra bergvolumer til omgivelsene.

I vårt land har vi utviklet høytrykks berginjeksjon i snart 40 år og dette arbeidet har mer og mer vært basert på å benytte avsluttende høyt injeksjonstrykk opp mot 100 bar, hvilket har vist seg å være forutsetning for å oppnå godt resultat de fleste steder. Det har meg bekjent ikke vært rapportert ulykker eller uheldige hendelser i denne forbindelse. Det understrekes at sikkerhet forbundet med bruk av høyt injeksjonstrykk kan ivaretas på flere måter.

Kjente prosjekter er: Propanlager på Rafnes 1975-1978, tre undersjøiske tunneler på Kårstø 1980-1983, oljehaller på Mongstad 1984-1987, to undersjøiske tunneler under Nordsjøen fra Øygarden med tre utslag -162m, 1989-1994, og endelig Hagantunnelen ved årtusenskiftet, der cirka 600 meter tunnel hadde kun 8-12 meter bergoverdekning med overliggende hus på setningsømfintlige løsmasser og permeable bergmasser.

Samlet vurdert hadde berganleggene meget høye vanskelighetsgrader med hensyn til grunnvannsdrenering og gasstetthet, og det var også nødvendig å stedvis sørge for helt tett berg i forbindelse med betongarbeider. Dette til eksempel under Nordsjøen der det måtte utføres betongarbeider med bare 4-5 meter bergoverdekning mot havet.

Overnevnte vellykkede prosjekter gir oss god grunn til å hevde at Norge fremdeles er i verdenstoppen med hensyn til tettearbeider i berganlegg. Svenskenes lavtrykksinjeksjon er feil vei å gå hvilket også har vist seg eksempelvis ved tunnel Hallandsåsen syd for Halmstad som ble forsinket mange år. Professor Stille fra KTH (Kungliga tekniske høgskolan) var tilstede ved i alle fall to foredrag jeg holdt i Oslo ved årtusenskiftet i forbindelse med den suksessfulle ferdigstillelsen av Hagantunnelen, men undertegnede fikk aldri noe spørsmål fra svensk side i denne forbindelse.

Rapporten fra Hagantunnelen er interessant lesning hva angår anvendelse av høyt injeksjonstrykk ved meget liten bergoverdekning. Men flytegenskapene til injeksjonsmassen er også viktig, ikke minst sikkerhetsmessig, og kan blant annet reguleres med sementens korngradering, bruk av mikrosilikatilsetning og ikke minst med vanninnholdet (v/c-forholdet). Det ble gjennomgående brukt meget tørr masse i syenitten på Hagantunnelen på grunn av meget åpen sprekkestruktur, vanligvis v/c fra cirka 1 og helt ned til 0,4 i avslutningsfasen. Tørr masse gir meget høyt trykkfall fra injeksjonshullet og utover i berget hvilket begrenser injeksjonsfrontens utbredelse mot omgivelsene. Samtidig sørger det høye trykket sentralt og tilsats av mikrosilika/mikrosement for god inntrengning også i de fineste sprekker i berget nær tunnelen.

Ja, berginjeksjon kan, i likhet med andre underjords arbeider være farlige, dersom de utføres av utrent personell. I rapporten fra Hagantunnelen er beskrevet at den som er ansvarlig for tettearbeider på byggherresiden må ha minst ti års erfaring hvilket herved presiseres fordi det er helst på byggherresiden erfaring har manglet. Det presiseres også at byggherren må være til stede på stuff under hele injeksjonssyklusen. Og dette gir ikke bare økt sikkerhet, men også betydelige økonomiske besparelser med hensyn til fortløpende å bestemme trykk, massesammensetning og v/c-forhold.

På Hagan var det mange indikasjoner på at det ikke ble brukt mer injeksjonsmasse enn strengt tatt nødvendig. Kun et sted kom det litt injeksjonsmasse opp til overflaten. Dette var i et gammelt undersøkelseshull fra forundersøkelsene som ikke var tettet forskriftsmessig. Heller ingen nærliggende brønner ble påvirket av injeksjonsmasse. Disse var innløst på forhånd fordi man ikke forventet at de kunne berges. Ved overnevnte trykkstrategi kan nødvendig "hydraulisk splitting" balanseres til å skje bare i tunnelens nærhet, ikke lenger unna. Slik kan en oppnå maksimal tetting og minimalt masseforbruk.

At noen tunnelprosjekter går skeis i vårt land skyldes for en stor del manglende innsikt i hvordan tunnelprosjekter organiseres. Det må være en regel at nyutdannede ingeniører (geologer) blir fulgt opp av erfarne personer og at de får tett oppfølging før de slipper til alene. Men dette syndes det mot gang på gang.

Jeg var aldri involvert i Romeriksporten selv om jeg tilbød mine tjenester, men jeg vil påstå at avsluttende høyt injeksjonstrykk og massekontroll brukt på forsvarlig måte hadde fungert utmerket sammen med miljøvennlig sementbasert injeksjonsmasse og tilsetningsstoffer levert av Elkem. Når det er mye leire på sprekker/stikk er det spesielt viktig å anvende høyt injeksjonstrykk.

Hagantunnelen må ansees som en langt større utfordring med hensyn til injeksjon enn Romeriksporten på grunn av førstnevntes lave bergoverdekning på 8-12 meter og sistnevntes bergoverdekning som var ti ganger høyere.

Vi står i dag overfor viktige valg med hensyn til å deponere farlig avfall, inklusive radioaktivt avfall. Bergteknisk sett er vi i stand til å designe og bygge underjords deponier som er helt tette, det vil si så tette at vannlekkasjer ikke er synlige, da på en slik måte at deponerte masser eventuelt kan hentes ut senere til bruk eller viderebehandling.

Grøvs initiativ kan forsinke denne prosessen som nå står i stampe politisk. Det vil si at det vil ta uforholdsmessig lang tid å ta riktige politiske avgjørelser.

Jeg vil anbefale alle som er interessert i emnet berginjeksjon å lese rapporten fra Hagantunnelen. Den ble offentliggjort i 2002 i foredrag i NFF i Norge, og i 2003 i foredrag på den internasjonale geokonferansen "Construction 2003" i London etter påtrykk fra NFF.