Ingeniørgeolog Bjørn Helge Klüver. Foto: Privat

Bjørn Helge Klüver svarer Eivind Grøv om bruken av høyt injeksjonstrykk

Ingeniørgeolog Bjørn Helge Klüver og sjefforsker og professor ved NTNU, Eivind Grøv, er uenige om bruken av høyt trykk under injeksjon i tunneler og bergrom. Bjørn Helge Klüver svarer her på Eivind Grøvs innlegg.

Bjørn Helge Klüver

Ingeniørgeolog

Det vises til Eivind Grøvs innlegg i bygg.no 11.09.2020. Innlegget er et svar på mitt innlegg av 27.07.2020.

Nei Grøv, høyt trykk må ikke nødvendigvis være 100 bar. Men det er viktig å ha mulighet for å anvende høyt trykk ved injeksjon og man må vite når og hvordan trykket skal brukes. Ellers er jeg forbauset over bruken av begrepet høyt trykk uten samtidig å diskutere injeksjonsmassens sammensetning og derved herde og flytegenskapene. Sammensetningen er i høy grad også bestemmende for trykkutviklingen i massen under injeksjonen. De to begrepene henger altså sammen og påvirker hverandre under bruk eksempelvis hvor og når injeksjonsmassen skal avbinde.

Det presiseres at trykket på 100 bar er pumpetrykk. Utover i hullet og berget avtar trykket i massen under injisering med økende avstand fra pumpa. Flytegenskaper er avhengig av massesammensetning og vanninnhold. Under injeksjon av et hull er det mest vanlig å variere flytegenskapene med varierende vanninnhold (v/c-forhold). Ønskes kort transportlengde minskes v/c-forholdet mot 0,4-0,5 og trykket avtar så mye i injeksjonsfronten at denne stopper opp.

Det er ikke pumpetrykket, men trykket ute i hullet/berget som avgjør god eller dårlig inntrengning, begrensning i utbredelse, HMS og så videre.

Som hevdet i mitt første skriv er høyt trykk særs viktig i berg med tilstedeværelse av leire og andre finpartikler på sprekker og andre diskontinuiteter. Grunnvannet strømmer gjerne i kanaler på sprekkeplanene og det har det gjort i tusener av år. Dette er forhold en finner i de fleste bergarter i Norge. Vellykket injeksjon krever så høyt trykk at injeksjonsmassen kommuniserer mellom kanalene, men også gjerne at sprekkene splittes hydraulisk hvilket kan styres av operatøren.

Grøv skriver at det på Hagantunnelen ble benyttet industrisement i sin helhet hvilket ikke er riktig. Imidlertid ble det etter en tid forsøkt å bruke mer industrisement for å spare penger på bekostning av mengder ultrafin sement og mikrosilika som er dyrere. Sistnevnte regnes for å gi bedre inntrengning i finere sprekker.

Grøv mener tydeligvis at det ble brukt unødvendig mye injeksjonsmasse på Hagantunnelen og undres over hvor det ble av den store massen som gikk med. Til det kan jeg si at han kan stipulere og beregne aktuelt sprekkevolum i syenitten fra senter i tunnelprofilet og 10-15m fra tunnelen. Da vil han finne ut det samme som prosjektteamet fant ut før anleggstart: At mengde injeksjonsmasse ville bli langt større enn ført opp i massefortegnelsen. D.v.s. ganske nære det som i ettertid viser seg å ha gått med. At vi mente massene var for små ble den gang tatt opp med konsulent/prosjektledelse uten at det ble tatt til følge og rettet opp i kontrakten.

Hovedfasiten for de vellykkede tettearbeidene på Hagantunnelen var å anvende pumpetrykk opp mot 100 bar i avslutningsfasen for de fleste hullene. Med den tørre massen som ble benyttet avslutningsvis, medførte dette så stort trykkfall ut til ca. 10-15m avstand fra tunnelen at injeksjonsfronten stoppet her. Det samme avsluttende pumpetrykk må ha medført så høyt trykk i tunnelnære volumer av berget at dette ga effektiv tetting. Slik ble det endelige resultatet tett tunnel som oppfylte innlekkasjenekravene på 5liter/minutt 100m tunnel. Den effektive injiseringen skyltes nok også tilsats av mikrosement/mikrosilika.

I sitt skriv til bygg.no undrer Grøv seg over hvor de store innjeksjonsmassene har tatt veien. Dette har vi herved gitt svar på, og som sagt har de tatt plass i tunnelens nærhet i den meget oppsprukkete syenitten.

Etter årtusenskiftet var jeg invitert til kursdagene ved NTH for å orientere om norske erfaringer med tetting av berg, spesielt Hagantunnelen. Men undertegnede orienterte også om erfaringer fra flere olje og gassterminaler som er listet opp i mitt første innspill til bygg.no. Etter orienteringen uttalte daværende professor ved Geologisk Institutt Einar Broch, at erfaringene burde innarbeides i lærebøkene og jeg ble også invitert til å forelese om emnet på NTH. Dette måtte jeg beklageligvis takke nei til.