Undermarksprojekt för väg och järnväg skiljer sig från andra väg- och järnvägsprojekt. De stora skillnaderna är:
- Konstruktionsmaterialet är i huvudsak givet
- Det är ett slutet rum
- Det är en förhållandevis ny vetenskap med ett begränsat antal projekt
Att konstruktionsmaterialet är givet, innebär att det inte går att välja de egenskaper som önskas, som till exempel vid en brokonstruktion. Paradoxalt nog är kunskapen om konstruktionsmaterialets egenskaper i undermarksprojekt ofta begränsat. Det beror på att det är både kostsamt och tidskrävande att utföra förundersökningar. Men osäkerheterna kring konstruktionsmaterialet, de geologiska osäkerheterna, kan påverka både tid och kostnad i det långa loppet.
Det slutna utrymmet ställer speciella krav på anpassning av tvärsektionen, installationer, personsäkerhet, ventilation och aerodynamik. Det innebär dessutom att undermarksbyggande är ett uttalat seriesystem med få angreppspunkter, där en störning i en aktivitet lätt överförs till flera efterföljande aktiviteter.
Att det byggs färre tunnlar än till exempel broar, innebär att de samlade erfarenheterna är begränsade. Och varje individ har endast möjlighet att delta i ett fåtal tunnelprojekt under sin livstid. Undermarkskonstruktioner baseras också på vetenskaper som är nyare än för många andra anläggningsprojekt. Sammantaget betyder detta att samtliga nu styrande regelverk för väg- och järnvägstunnlar är under utveckling och att de baseras på mindre empiri än vad som är fallet med brokonstruktioner.
Borra och spräng
Majoriteten av väg- och järnvägstunnlar i berg har utförts eller utförs med borra-spräng metoden, ofta med omfattande tätning genom förinjektering. I Hallandsås och Citytunneln i Malmö används en tunnelborrningsmaskin, TBM. Där monteras en vattentät lining, vilket är en betonginklädnad som används för stabilisering och tätning, men även en viktig förutsättning för att driva fram tunnelborrmaskinen.
Citytunneln i Malmö består av en ny järnvägsträckning för persontrafik och en stor del av denna sträckning utgörs av två enkelspårs - tunnlar under de centrala delarna av Malmö. Projektet innehåller tre stationer, varav två ligger under mark. Citytunneln framstår som ett lyckat undermarksprojekt med avseende på tid- och kostnad, men mina egna erfarenheter visar att det ändå finns ett stort behov av utökad kunskap inom de områden som utmärker undermarksprojekten.
Följder i seriesystem
Det krävs bättre och mer heltäckande förundersökningsmetoder tillsammans med nya sannolikhetsbaserade beräkningsmetoder. Detta avser både förstärkning och vattenhantering.
Det stora problemet här är att kunna värdera hur stora osäkerheterna är och vilka konsekvenser de kan ge upphov till. På grund av att det är ett seriesystem, är det viktigt att inte bara bedöma konsekvenserna för varje enskilt moment utan även att förstå hur förändringarna påverkar alla övriga moment.
Jag kan också konstatera att det slutna rummet har inneburit mycket frågor och okunskap kring luftkvalitet och aerodynamiska effekter. För Citytunneln har det krävts speciella åtgärder dels för att reducera lufthastigheter på plattformen, dels för att minska tryckförändringar. Sådana frågor återkommer också vid projekteringen av Citybanan i Stockholm, där man ska bygga glasväggar mellan plattformarna för att minska problemen.
Säkra tunnlar
En annan ständigt återkommande diskussion är hur tunnlar och stationer ska utformas med avseende på personsäkerhet. Min uppfattning är att frågan är mycket komplex och sträcker sig från teknisk utformning till psykologiska aspekter kring hur människor reagerar vid olyckor i tunnlar. Banverket har till exempel som ambitionsnivå, att det ska vara lika säkert att färdas på järnväg i tunnel som utanför tunneln. Utrymmet under jord innebär att det är svårt att göra insatser och utrymma samtidigt som en eventuell brand innebär att tunneln eller stationen snabbt fylls med rök. Det behövs mer kunskap om brandskydd av konstruktioner, rökspridning, effekter av ventilation, indata till utrymningsberäkningar.
Inledningsvis befarades även att tunnelborrningen under de centrala delarna av Malmö skulle kunna innebära störningar i form av buller och vibrationer som fortplantar sig till bebyggelsen ovanför. Jag upplever dock att problemet blev avsevärt mindre än vad som förutsågs. Det tyder på att befintliga prognosverktyg kan förfinas och även användas för prognoser för tågtrafiken i tunneln.
Kostnadskalkyler
Vid sidan om de specifika undermarksfrågorna finns ett stort behov av förbättrad kunskap och till vissa delar standardisering av kostnads - kalkyler. Där måste erfarenheterna angående kostnader för projektering, förundersökningar, marklösen, tillstånd, indexuppräkning, valutasäkring och försäkringar samlas in för att använda som underlag vid kommande projekt.
Trots den stora statliga satsningen på undermarksprojekt och erfarenheterna med avseende på tids- och kostnadsutveckling i ett flertal projekt finns det mycket lite statliga medel direkt utpekade till forskning kring ämnet. Baserat på min egen erfarenhet från projekt som bland annat Botniabanan, Ådalsbanan, Citytunneln, Hallandsås och Citybanan, kan jag konstatera att undermarks - projekt har speciella förutsättningar som ger upphov till unika frågeställningar där kunskapsnivån borde vara bättre än vad den är. Mot bakgrund av att stora investeringar kommer att göras under mark för både väg och järnväg de kommande åren måste kunskapsnivån öka genom att större andel statliga forskningsmedel avsätts till forskning inom området undermarksbyggande.
Eller är det kanske så att kostnadsökningar, tidsförlängningar och tvister är så allmänt accepterat för undermarksprojekt att ingen längre bryr sig?
Författare
:
Peter Lundman
är bergtekniker vid Trafikverket