Abstract: Under åren 2004-08 har pågått ett forskningsprojekt i SBUF:s regi, som har studerat de nedbrytningsprocesser i en tunnel som leder till underhållsbehov. Processerna har i allt väsentligt befunnits vara grundvattendrivna, såsom urlakning av sprutbetong och injektering, korrosion hos stål samt igensättning av dräner. Därför har experimentella studier genomförts för att klarlägga sådana nedbrytningsförlopp, bland annat genom provtagning och analys av åldrad sprutbetong, urlakningsförsök på injekteringsmaterial vid varierad vattenkemi samt korrosionstester på ståltrådar i borrhål.
Etapp I av SBUF:projektet blev klar 2005 och Etapp II avslutas under 2008. Fortsatt finansiering krävs för att slutföra den experimentella verksamheten, som är av långtidskaraktär. Hälften av finansieringen söks hos Banverket genom denna ansökan.
Det behövs också mer tid och resurser för att utveckla en robust planeringsmodell för tunnelunderhållet, som är baserad på långtidstänkande (LCC). När tidsförloppen av nedbrytningsprocesserna blir kända, kan dessa utgöra ingångsvärden i modellen. Det pågår redan arbete med liknande LCC-modeller, bland annat vid LTU (finansierat av Banverket). Kontakt skall tas för samverkan med denna grupp.
I en Etapp III av projektet avses följande punkter bli föremål för fortsatt forskning inom ramen för ansökan:
• Nedbrytning av sprutbetong (avlutande labstudier)
• Urlakning av cementinjektering (avslutande fälttester)
• Korrosionstester i borrhål (slutförande av långtidstester)
• Utveckling av LCC-baserad planeringsmodell för bergunderhållAbstract: A research project has been conducted during the years 2004-08, aiming at studying material break-down processes occurring in rock tunnels which lead to need for maintenance work. This work was financed through grants from SBUF, the Development Fund of the Swedish Construction Industry. Most of these processes have been found to be groundwater-driven, such as leaching of shotcrete and cement grouting, corrosion of steel and clogging of water drains. Of this reason, experimental work has been performed to clarify groundwater-driven break-down processes, including sampling and analyses of aged shotcrete, leaching tests of cement grout exposed to water of varying chemistry and monitoring of corrosion pace on steel samples embedded in rock drill holes.
Step I of the SBUF project was completed in 2005 and Step II will be terminated during 2008. Continued financing is however required to finalize the long-term experimental work in a Step III. Half of this financing is requested through this application to Banverket.
In addition, more time is required to develop a robust planning model for the tunnel maintenance work. This model should be founded on life-cycle costs (LCC) principles. As the results of the studies of break-down patterns and velocities become available through experiments, these data can be used as input to the model. Similar work with LCC models is already underway at the Luleå Universtiy of Technology, Sweden (financed by Banverket). Contacts will be made with this group for cooperation.
In Step III of this project, focus will be made on research within following areas:
• Hydro chemical break-down of shotcrete (finalized lab tests)
• Leaching of cement grouting (finalized field tests)
• Corrosion tests in drill holes (further long-term tests)
• Development of a LLC-based planning model for rock maintenance