Frostinntrengning i tunneler i Region nord

(1)

Paban Acharya

Bacheloroppgave i Bygg [anlegg og produksjon] … Juni 2017

(2)

Hovedrapport Paban Acharya 1

Forord

Denne rapporten er en avsluttende dokumentasjon som har ett omfang på 20 studie poeng på et 3- årig ingeniørstudium i Bygg og Anlegg linje ved UiT avd. Narvik.

Underveis utdanningen valgte jeg studieretning anlegg og produksjon som en av fire ulike spesialisering innenfor bygg og anleggsfagene. Denne oppgaven samsvarer med de fagene som jeg valgte gjennom studie. Samtidig virket forslaget til oppgaven veldig interessant for å jobbe med. Oppgaven er skrevet parallelt med et fag med 10 studiepoeng; IGR1605 Entreprenørskap, økonomi og organisasjon.

Denne oppgaven hadde ikke vært mulig uten Statens Vegvesens tilbudet. Derfor vil jeg takke først og fremst Seksjonssjef Leif Jenssen, GEO og lab SVV Region Nord for tilbudet.

Jeg vil takke min veileder Tor Konrad Kildal for alltid å være tilegnelig for diskusjoner med alle typer spørsmål knyttet med oppgaven og fagområdet. Han har vist meg mye tillitt fra den første dag jeg var hos ham. Han har vært en kjempe snill lærer ikke bare gjennom oppgaveskriving men med alle de fagene han har undervist fra tredje semester til nå.

Jeg vil også takke min onkel Prof. Krishna for betydningsfull hjelp til å forstå forskjellige faktorer knyttet med tunnel og litteratur som ble nyttig med problemstillingen.

Jeg vil sette stor pris på uvurderlig veiledning jeg har fått fra Geotekniker Greger Wian, SVV Region Nord. Jeg har fått alle gode ideer og mulige informasjon fra ham man kunne få. Jeg vil takke ham for tid han brukte for å sette opp temperatur målere inn i tunnel og alle de andre som har vært så snill å sende målinger fra felt.

Til slutt vil jeg takke Meteorologisk institutt for deres spesial tilgang til klimadata selv om ekilma.met.no var nede på grunn av et hackerangrep.

Sted: Narvik Dato: 12.06.2017

Paban Acharya

(3)

Sammendrag

Norge har stor variasjon i temperatur fra mildt kystklima til svært kaldt vinter i innlandet som har stor betydning for frostmengdeberegning. Den norske meteorologiske institutt har ca. 700 klimastasjoner som gir grunnlag for klimabeskrivelsen for hele landet som viser at årsmiddeltemperaturen går opp i ca. 8ôC langs vestkysten, mens den i de sentrale fjellområder er under 0ôC i nivåer høyere enn 7500-1000m.o.h. I Finnmark er de normale årsmidler så lave som fra -1 til -2ôC selve på lavlandsstasjoner. Kaldeste tid på året i innlandet er midten av januar, ved kysten og i fjellet først i februar, og på ishavsstasjonene først i mars.

Frostmengden er tidsintegralet av negativ temperatur gjennom vinteren. Den praktiske regnemåten er gjerne knyttet til summering av månedsmiddelverdiene. Frostmengde beregning fra månedsmiddelstemperatur resulterer i at bare måneder med overveiende kuldegrader gir tellende frostmengde, mens måneder med bare korte kuldeperioder høst og vår ikke gir frostmengde.

Det er mer enn 1000 vegtunneler i Norge per i dag hvor av mer enn 177 ligger i region nord. Skader forårsaket av forstinntrengningen inn i tunnel kan ha store konsekvenser som fører til veldig farlig kjøreforhold på grunn av isdannelsen på vegbane, Iskjøving i tunnel vegg, skader på tunnel lys, is- demper på kjørebane, grov vegbane med is-sprekker osv. Derfor er det svært viktig at man sikrer tunneler mot forstinntrengning men samtidig er det viktig å ha riktig dimensjonering av frosten fordi overdimensjonert frostsikring kan resultere til unødvendige kostnader hvor av underdimensjonering kan som nevnt ovenfor bli farlig.

Selv om er det tilgjengelige frostmengde verdier for alle kommuner i Norge kan frostmengde verdi for et aktuelt prosjekt og prosjektområdet kan variere på grunn av faktorer for eksempel vindretning, høydeforskjellen og andre lokale forhold. Derfor er det viktig enten å korrigere frostmengde verdi som skal brukes fra kommunesentret eller hente klimadata som er tilgjengelig fra nærmeste klimastasjoner for å beregne ved bruk av standard formel gitt ved intern rapport 2301.

Oppgaven består av en undersøkelse om forstinntrengningen i tunneler som varierer på grunn av forskjellige faktorer f.eks. frostmengde i dagen, dominerende vindretning, ventilasjon i tunnel, trafikk i tunnel, mengde vann og frostsikring osv.

Videre ble det forsøkt om hvordan kan man finne aktuelle frostmengde verdier inn i tunnel iht.

frostmengde ute basert på nåværende data (dimensjonerende frostmengde kurver) som ble hentet fra HB N200. Etter hvert ble det testet forstinntrengningen i nye tunneler på steder i Region nord med store frostmengder hvor vann- og frostsikring av vegg og heng er utført.

(4)

Abstract

Norway has a unique variation of weather/temperature from areas with mild temperature to severe frost zone. Frost shattering and ice are frequent problems which comes across while constructing road and tunnels.

Norwegian meteorological institute has an open climatic data source, which is updated and available for all those interested who wants to carry out any sort of research, taken from various climatic stations from all over the country.

Norway has more than 1000 tunnels up until now and many more are under construction. And the problems which frost can arouse has big impact on the stability of tunnel´s wall and roof along with driving conditions. That’s why Norwegian directorate of public road authority has been very conscious about the safety measures used to prevent constructions from problems caused by frost and ice. Every project is therefore designed in such a way that problems do not occur once the project is open for public. In order to do so it is very important to have a concrete value of frost index inside tunnel which gives the basis for right design of frost protection as overdesign can result the unnecessary cost. For which there are frost index values available for every municipality after coordination of Vegvesen with Norwegian meteorological institute well documented in HB N200. But there are many factors which influences the values given and are needs to be corrected before being used for a project or can be calculated by using the temperature measurements taken from the closest station.

In this document are frost index values calculated using temperature measurements from nearest station and compared with the one which are available, thus a huge variation has been found. After that temperature-sensors(thermometers) were installed inside a tunnel to see the temperature behaviour inside tunnel compared with outside temperature. Author has also tried to research the findings and the methods used by the countries with similar weather conditions with Norway as well which can be an interesting research to carry out in future.

(5)

Ordliste

Region Nord: Samlet betingelser for Nordland, Troms og Finnmark fylker.

SVV: Statens Vegvesen

Frostprofil: En grafisk representasjon av frostmengde verdier inn i tunnel iht.

dimensjonerende frostmengde ute.

Påhugg: Åpning av tunnel

Horisontale tunneler: tunneler med stigning mindre enn 2%

ÅDT: Årsdøgn trafikk

Høytrafikktunneler: ÅDT>15000

H^oC: Timegrader

HB: Håndbøker fra vegvesen.

(6)

Figurliste

Figure 1 Kartskisse med beligenhet av referense tunnel-prosjekter (Norgeskart)... 7

Figur 2 Frost skade på påhugg og inne i tunnel [4]... 15

Figur 3 Luftstrømmen i veitunneler på grunn av de meteorologiske krefter og ventilasjon [6] ... 17

Figur 4 Luftstrømmen i en tunnel med stigning en stille vinterdag [7] ... 18

Figur 5 Luftstrømmen i en tunnel med stigning [7]. ... 19

Figur 6 Luftstrømmen i en undersjøisk tunnel i en stille vinterdag [7]. ... 19

Figur 7 Eksponential representasjon av frostmengde verdier tatt fra Pedersen (2002) i horisontal tunnel. 21 Figur 8 Frostinntrengning inn i horisontal tunnel (etter Pedersen 2002) ... 22

Figur 9 Eksponential representasjon av frostmengde verdier tatt fra Pedersen (2002) i tunnel med 2%-4% stigning. ... 23

Figur 10 Frostinntrengning i tunnel med 2%-4% stigning (etter Pedersen 2002). ... 23

Figur 11 Kartskisse med tegning, Nordnestunnelen (Norgeskart). ... 24

Figur 12 Frostmengde-trend; Nordnesfjellet stasjon... 25

Figur 13 Frostprofil Nordnestunel ... 26

Figur 14 Kartskisse med tegning (Ill.: Statens Vegvesen) ... 27

Figur 15 Temperatur målt ved Sørkjosen Lufthavn. ... 28

Figur 16 Frostmengde-trend; målt ved Sørkjosen Lufthavn. ... 28

Figur 17 Frostprofil Sørkjosen tunnel. ... 29

Figur 18 Tunnel temperatur kurve for målinger tatt fra 10-24 April 2017. ... 31

Figur 19 Temperatur variasjon inn i tunnel (Sandberg et al. 2002). ... 33

(7)

Tabeliste

Table 1 Frostmengde inn i horisontal tunnel (etter Pedersen 2002) ... 20

Tabel 2 Frostmengde inn i tunnel med 2%-4% stigning (etter Pedersen 2002) ... 22

Tabel 3 Frostmengde verdier; Nordnesfjellet. ... 25

Tabel 4 Frostmengdeverdier inn i Nordnes tunnel ... 26

Tabel 5 Frostmengde verdier målt ved Sørkjosen Lufthavn ... 27

Tabel 6 Frostmengde verdier inn i Sørkjosen tunnel. ... 29

Tabel 7 Målinger tatt fra Nordnestunnel (Målere ble satt opp på høyre side) ... 30

Tabel 8 Målinger tatt fra Nordnestunnel (Dårlig oppmålinger pga. mye arbeid inn i tunnel) ... 30

(8)

Hovedrapport Paban Acharya 7 Figure 1 Kartskisse med beligenhet av referense tunnel-prosjekter (Norgeskart).

(9)

Innholdsfortegnelse

Forord ... 1

Sammendrag ... 2

Abstract ... 3

Ordliste ... 4

Figurliste ... 5

Tabeliste ... 6

1 Innledning ... 10

1.1 Rapportens Oppbygging ... 10

1.2 Bruk av metode ... 10

1.3 Om Statens Vegvesen ... 11

1.4 Begrensninger ... 11

1.5 Hensikt/Formål ... 11

1.6 Problemstilling ... 12

1.7 Hypotese ... 13

2 Metode ... 13

2.1 Hovedpunkter ... 13

2.2 Egne forsøk og datainnhenting ... 13

2.2.1 Fremgangsmåte ... 13

2.2.2 Nøyaktighet ... 13

3 Teori og Litteraturstudie ... 14

3.1 Frostmengdebegrepet ... 14

3.2 Frostdimensjonering inne i tunnel... 15

3.3 Forstinntrengning ... 16

3.3.1 Pipeeffekt ... 16

3.3.2 Ventilasjon og Stempleeffekten ... 16

3.3.3 Vindretning ... 16

3.3.4 Lokalklimatiske forhold ... 16

(10)

4 Frostmengdeberegning ... 20

5 Resultater ... 24

5.1 Nordnestunnel ... 24

5.2 Sørkjosen tunnel ... 27

6 Diskusjon ... 30

6.1 Referanseprosjekt ... 30

6.2 Begrensninger og påvirkninger ... 31

7 Forskning, utvikling og Rekommandasjon ... 32

7.1 Felt observasjoner ... 32

7.2 Feltmålinger og resultater ... 33

8 Konklusjon ... 34

9 Referanser ... 36

Litteraturliste ... 37

Vedlegg ... 38

(11)

1 Innledning

1.1 Rapportens Oppbygging

Ved oppbygging av rapporten har undertegnede fokusert mest på rapportens struktur sånn at den blir lettlest og lettforståelig for alle. Komposisjonen av rapport er prøvd å lage så enkelt som mulig for å få en ryddig og oversiktlig framstilling, dermed er det lett å finne de konkrete informasjonene man leter etter.

1.2 Bruk av metode

Først og fremst igangsatt undertegnede med en forprosjekt/prosjektplan til godkjenning fra intern veileder før man kom i gang med hovedprosjektet som ett av kravene fra UiT når man begynner med jobben. Forprosjektet ble fremført i statusmøte 1 men det har skjedd mange endringer underveis på grunn av oppgavens krav.

Oppgaven er utarbeidet i henhold til mal og kravene oppgitt fra UiT Narvik som gjorde arbeidet ganske lett og omfattende.

Selv om har det skjedd et hackerangrep med www.eklima.net fikk studenten en spesial tilgang for å hente klimadata og ønskede informasjon som var basis for å bygge oppgaven.

Vegvesens sine håndbøker og andre informasjoner om valgte tunneler fra ekstern veileder har vært fremtredende og uunnværlig. Tilgjengelige informasjon fra andre ressurser for eksempel Luleå Tekniska Universitet, Trafikverket osv. også ble brukt underveis fordi at studenten har satset på fra i begynnelsen om å forsøke på hvordan har andre land med samme klimatiske forhold jobbet med samme tilfeller.

Studenten har prøvd å jobbe jevnt med oppgaven i perioden. For å følge med timebudsjett og styre prosjektet i gitt tid har studenten forsøkt å forholde seg til opprinnelig Gant diagram som ble lagt frem i forprosjekt. Dette har gått ganske mild med noen mindre korreksjoner underveis. Siden har studenten jobbet alene har det vært ikke så fornuftig å oppsummere timer hver dag, dog har brukt studenten ekstra timer hjemme også. Alle som ga tips underveis har vært viktige bidragsytere og lett tilgjengelig.

(12)

Hovedrapport Paban Acharya 11 1.3 Om Statens Vegvesen

Statens vegvesen er en norsk, statlig etat med ansvar for bygging og vedlikehold av riksveier og fylkesveier og tilsyn med kjøretøyer og trafikanter. Etaten består av Vegdirektoratet og 5 regioner (Region øst, Region sør, Region nord, Region vest og Region midt). Statens vegvesen gir faglig råd og utarbeider beslutningsgrunnlag på oppdrag fra politikerne. Når de politiske beslutningene er tatt om hva som skal bygges og hvor, kan Statens vegvesen gjennomføre prosjektene på vegne av staten (europaveg og riksveg) eller fylkeskommunene (fylkesveg). [1]

For en student spesielt fra ingeniør virksomhet er SVV en betydelig stor organisasjon med tusenvis av gratis informasjon og læringsmaterieller samt med økonomiske støtte hvis man vil skrive bachelor/masteroppgave. Statens vegvesen er en av de største arbeidsgiver for ingeniører.

1.4 Begrensninger

Det ligger som vanlig begrensninger som kommer opp ved oppbygging av en rapport. Som student var tid og muligheten for å hente mest mulig, relevant, nøyaktig og brukbar informasjon en betydelig begrensning. Klimadata som ble hentet fra www.eklima.no er mest aktuelt for Sørkjosen tunnel siden målinger tatt fra Sørkjosen Lufthavn er ikke så langt fra den østlige portalen men samtidig ligger stasjon som ble brukt for å hente temperatur målinger for å lage frostprofil av Nordnes tunnel, 700m OH hvor av ligger selve tunnelens påhugg ca. 15m OH. Derfor kan det ha oppstått noen små feil når det gjelder akkurat verdi av frostmengde inn i tunnel. Det kan være feilkilder i materiale som ble hentet fra nett.

1.5 Hensikt/Formål

Rapporten er en avsluttende oppgave med 20 studiepoeng i forhold til den 3-årige bachelor utdanningen ved UiT Narvik som skal gi studenten en mulighet til å lære seg hvordan skal man jobbe med ett bestemt prosjekt iht. gitt tid og resurs. Samtidig er oppgaven ment å gi studenten en fordypning av valgt faglinje. For undertegnede har det vært en stor

(13)

Hovedrapport Paban Acharya 12 læringsmåte for å bli kjent med det norske system og arbeidsmetode som forventes å være hjelpsom når det gjelder å finne fast jobb etter utdanningen.

Valgt oppgave samsvar med studentens interesse innen faget og oppdragsgivers behov.

Tankekart var nødvendig for å kunne vurdere om selve oppgaven og analysere vedkommende utfordringer gjennom forskning som skulle tas for å løse oppgaven. Tanken på et interessant tema samt med resultantens mulige anvendelse i fremtiden og veilederens tilbakemelding om oppgaven var bra og godkjent, motiverte undertegnede for å gå godt i gang med problemstillingen.

Dermed ønsker studenten at oppgaven skal fungere som en god faglig introduksjon til problemstillingen. Samt med frostmengde beregnet for valgt tunnel prosjekter skal gi en mulig løsning for dimensjonerende frostmengde inn i tunnel i region nord med store frostmengder.

1.6 Problemstilling

I forbindelse med planlegging, prosjektering og bygging, samt utbedring av tunneler i Region nord er det behov for å vurdere forstinntrengning i tunnelen. Dette for å kunne bestemme behov for frostsikring av vegoverbygningen/masseutskifting, og bestemme behov og mengde vann og frostsikring av vegg og heng i tunnel.

I dag gjøres disse vurderingene basert på internrapport 2301 fra 2002. Forstinntrengningen i tunneler varierer med frostmengde i dagen, dominerende vindretning, ventilasjon i tunnel, trafikk i tunnel, mengde vann og frostsikring og vertikalkurvatur.

SVV ønsker å få undersøkt forstinntrengningen i nye tunneler på steder i Region nord med store frostmengder og hvor vann- og frostsikring av vegg og heng er utført. Det foreslås at oppgaven gjøres som en litteraturstudie med forventet forstinntrengning i valgt tunnel.

Deretter utføres det frostmålinger og noen frostmengdeberegninger på utvalgte punkter i tunnelen gjennom deler av vinteren 2017.

(14)

Hovedrapport Paban Acharya 13 1.7 Hypotese

Matematiske analyse som ble brukt for å finne manglende kurver kan ikke alltid være aktuelt på grunn av lokale forhold (klima, trafikk, vind retning, geomorfologi osv.) men ved å teste de kurvene etter å ha sanntidsmålinger fra ferdigbygd tunneler kan gi en idé å jobbe videre med begrensinger.

2 Metode

2.1 Hovedpunkter

Oppgaven består av en undersøkelse fra litteraturstudie av forstinntrengning som helhet, norske klima/værforhold, frostmengde beregning metoder som brukes per i dag i Norge, analysering av oppfattede informasjon og rekommandasjon verdier av frostmengde med frostmengdeberegninger på utvalgte punkter for valgte tunneler i region nord.

2.2 Egne forsøk og datainnhenting

Undertegnende har gjort en best mulig undersøkelse for å finne ønskede forsknings- materialer og klimadata som skulle brukes for videre utforming av rapporten.

2.2.1 Fremgangsmåte

Oppgaven ble begynt med en detaljert prosjektplan som ble presentert hos veileder med gitt timebudsjett fra skolen. Etter å ha gjort en undersøkelse av litteraturer fra forskjellige ressurser ble det hentet klimadata fra Norges meteorologiske institutt som ble brukt for å beregne frostmengde verdier for bestemt tunnelprosjekter.

2.2.2 Nøyaktighet

Undertegnede har prøvd å unngå feilkilder ved innhenting av informasjon og målinger fra de forskjellige ressurser som kan føre til store avviker ved beregning og implementering i oppgaven.

(15)

3 Teori og Litteraturstudie

3.1 Frostmengdebegrepet

I Norge varierer temperatur fra mildt kystklima uten særlig frost til svært kald vinter i innlandet. Selv om er solstråling¹ er neglisjerbart inn i veg tunnel, men den konvektive varmeovergang mellom berg og luft har betydning. Varmetransport inne i ulike bergarter vil være influert av en rekke mekanismer i tillegg til ordinær varmeledning. Analyse av de ulike faktorene tyder imidlertid på at varmeledning er den dominerende mekanismen.

Teorien for varmeledning i faste stoffer utgjør grunnlaget for beregning av frostnedtrengning i berg, løsmasser og konstruksjoner [2].

Den norske meteorologiske institutt har ca. 700 klimastasjoner som gir grunnlag for klimabeskrivelsen for hele landet. Årsmiddeltemperaturen går opp i ca. 8ôC langs vestkysten, mens den i de sentrale fjellområder er under 0ôC i nivåer høyere enn 7500-1000 m o.h. I Finnmark er de normale årsmidler så lave som fra -1 til -2ôC selv på lavlandsstasjoner. Forskjellen på laveste og høyeste månedsmiddel er mellom 25 og 30ôC i innlandet, og mellom 10 og 15ôC langs vestkysten. Kaldeste tid på året i innlandet er midten av januar, ved kysten og i fjellet først i februar, og på ishavsstasjonene først i mars.

Varmeste tid er jevnt over midten av juli, men i begynnelsen av august ved kysten og i fjellet [3].

Disse midlere forhold viser at temperaturforløpet fører senere på vinteren ute ved kysten enn i innlandet, og det skjer en tidsforskyvning nordover. På grunn av de store forskjellene i årsmiddeltemperatur og vinteramplitude, har man derfor valgt å bruke begrepene

«frostmengde» og årsmiddeltemperatur til termisk dimensjonering. Frostmengden er definert som tidsintegralet av negativ temperatur gjennom vinteren. Den praktiske regnemåten er gjerne knyttet til summering av månedsmiddelverdiene [2]:

1. F ^730*

 

V_måned



,h⁰C , eller 2) 2. F v dt h^oC

t

L ,

0



 ;

h C under atur

lufttemper med

timer antall

t

C atur lufttemper v

F L

, 0 _ _

_ _ _

,

0 0



 Betingelse: Vmåned ≤ 0^oC F = frostmengde, h^oC

Vmåned = månedsmiddeltemperatur, ^oC

Beregning av frostmengden fra månedsmiddeltemperatur resulterer i at bare måneder med overveiende kuldegrader gir tellende frostmengde, mens måneder med bare korte kuldeperioder høst og vår ikke gir frostmengde [2].

1 Solstråling: elektromagnetiske energi sendt ut fra solen som merker vi som daglys når sola er over horisonten.

(16)

Hovedrapport Paban Acharya 15 3.2 Frostdimensjonering inne i tunnel

Det er mer enn 1000 veitunneler i Norge, med totalt lengde på over 800 Km hvor av er det om lag 177 i region nord (2013). På tørt og jevnt flater av berget gjør frosten ikke så mye skader. På tunnel påhugg, hvor er det stor variasjon i temperatur, frysing og tining skjer, men i Norge har dette ikke så stor betydning.

Tunnelen med høy grad av oppsprekking kan få store konsekvenser med vannsig og drypping. Vann utvider seg med 9% når det fryser. Vann lekkasje har stor betydning med erosjon og utviding av sprekker som kan lede til rim og isdannelser. Som et resultat gjør det veldig farlig og umulig å kjøre på grunn av f. eks. glattet veger, skader på tunnel lys, is dempere på kjørebane, veldig grov vegbane med is sprekker osv.

Figur 2 Frost skade på påhugg og inne i tunnel [4]

Frostdimensjonering av vann og frostsikring gjøres med F10(h^oC) med henhold til lokale verdier ved tunnelåpningene som er den frostmengde verdien som statistisk sett overskrider en gang i en 10 års periode. Håndbok N200 Vegbygging (SVV) gir frostmengdeverdier for alle kommuner i Norge men frostmengdeverdien ved tunnelåpningene kan variere svært fra de verdiene som er gitt far kommunesenteret på grunn av forskjellige lokale faktorer f.eks. vindretning, høydeforskjellen, beliggenhet av tunnelen (nær kysten/innlandet) osv.

Derfor er det veldig viktig at det fastsettes korrekt verdier lokalt ved tunnelpåhuggene.

(17)

Hovedrapport Paban Acharya 16 3.3 Forstinntrengning

Frost trenger inn i tunneler ved at kald luft strømmer innover. Avkjøling av berget vil derfor først og fremst skje ved ledning og konveksjon.

De forskjellige effekter som følger med langbølgen varmeutstråling som vi kjenner fra vegen ute i friluft, vil ikke forekomme i en tunnel, f.eks. rim og isdannelser på isolerte strekninger.

På vindstille dager vil trekken i horisontale tunneler være lik 0 når temperaturen ute og inne er noenlunde lik. Hvis berget har høyere temperatur enn luften, vil den kunne varme opp luftmassene slik at varm luft strømmer ut oppe i hvelvet i begge tunnelender, og kald luft strømmer inn langs vegbane. [2]

Stort sett er følgende fysiske faktorer som årsaker til at frost trenger inn i tunnel;

3.3.1 Pipeeffekt

Temperatur forskjellen er en av de drevende kraften for naturlig utskifting av luft i tunneler fordi varm luft er lettere enn kald og stiger og blir erstattet av kald tung luft når det er temperatur forskjellen som kalles pipeeffekten.

Varm luft strømmer ut ved åpningene og bli erstattet av kald luft nede ved vegbanen av horisontale tunneler. I korte tunneler og ved langvarig kulde vil kaldluften etter hvert trenge gjennom hele tunnelen. Fremherskende vindretning, mekanisk ventilasjon og stempeleffekten fra trafikken påvirker frostinntrengningen. [5]

3.3.2 Ventilasjon og Stempleeffekten

I høytrafikktunneler med to løp og ventilasjon i trafikkretningen, vil ventilasjon og stempeleffekt² være dominerende. Frosten trenger langt inn i trafikkretningen og nesten ingen frost trenger inn fra utkjørselsiden. Frostinntrengen i disse tunneler er lite påvirket av pipeeffekten. Siden Norge har ganske lite høytrafikktunneler har stempeleffekten ikke så stor betydning i tunneler unntatt høytrafikk/enveis. [5]

3.3.3 Vindretning

I vinteren, dominerende vindretningen er den drevende faktoren som årsaker at frost trenger inn i korte tunneler (lengde<500m) som kan mekres best i tunneler langs dal og fjords.

3.3.4 Lokalklimatiske forhold

Undersjøiske tunneler viser seg i stor grad å være påvirket av lokalklimatiske forhold. De fleste ligger i områder med liten frostbelastning, men lokalt kan frosten

2 Stempeleffekt: Tvunget luftstrømmen inn i tunnel på grunn av kjøretøy med større fart.

(18)

Hovedrapport Paban Acharya 17 trenge langt inn. Ved hjelp av ventilasjonsanlegget kan det oppnås en viss styring av frostinntrengningen. [5]

Figur 3 Luftstrømmen i veitunneler på grunn av de meteorologiske krefter og ventilasjon [6]

I Norge klassifiseres forstinntrengningen i vegtunneler etter dens karakteristiske frostprofil inn i fire hoved grupper:

 Horisontal tunneler

I korte tunneler (<500m) vil frostinntrengningen være sterkt avhengig av de lokalklimatiske forholdene, der den dominerende vindretningen vil være

(19)

Hovedrapport Paban Acharya 18 utslagsgivende for frostinntrengningen. Mens i lengere tunneler i områder med lav frostmengde kan midten av tunnelen være en frostfri sone. Derfor, frostinntrengningen er med andre ord avhengig av frostmengden og tunellengden.

Lange tunneler som går fra kaldt innenlandsklima over til mildere kystklima vil få frostinntrengning fra innenlandssiden der kald og tung luft strømmer mot den varmere og letere kystluften. [2]

 Tunneler med stigning

I tunneler med stigning vil trekkretningen være dominert av” pipeeffekten”.

Vanligvis ligger bergtemperaturen (målt 1m inn i bergveggen) fra 1 til 7 ^oC i de lange tunnelene. Dette medfører at man i vinterstid får en naturlig trekk av oppvarmet luft ut i tunnelens øvre ende, mens kald luft trekkes inn ved den nedre åpningen.

Frostinntrengningen i en tunnel med stigning vil derfor i hovedsak skje fra den nedre enden (det laveste påhugget).

Lokalklimatiske forhold kan i perioder forandre trekkebildet, men” pipeeffekten”

vil i hovedsak være den dominerende drivkraften for frostinntrengning i tunneler med stigning. [2]

Figur 4 Luftstrømmen i en tunnel med stigning en stille vinterdag [7]

Tunneler som går med stigning fra et mildt kystklima mot et kaldt innenlandsklima (for eksempel oppe i høyfjellet) kan få frostinntrengning fra øvre ende da tung kald luft kan presse den varmere lufta nedover i tunnelen.

(20)

Hovedrapport Paban Acharya 19 Figur 5 Luftstrømmen i en tunnel med stigning [7].

 Undersjøiske tunneler

På grunn av vertikalprofilen i de undersjøiske tunnelene, lavbrekk med liten høydeforskjell mellom påhuggene, vil frosten lett trenge inn i disse tunnelene.

Med andre ord kan man si at man får en tosidig” pipeeffekt”. [2]

Figur 6 Luftstrømmen i en undersjøisk tunnel i en stille vinterdag [7].

Lokalklimatiske forhold kan også ha stor betydning for frostinntrengningen i undersjøiske tunneler. Mange av de undersjøiske tunnelene går fra fastlandssiden ut til en øy. Normalt er det kaldest inn på fastlandet, mens klimaet ute på øye er mildere. Dette medfører at den kalde lufta renner inn fra fastlandssiden, og frostinntrengningen blir størst her. [2]

(21)

 Høytrafikktunneler med enveistrafikk.

I høytrafikktunneler med to løp og ventilasjon i trafikkretningen vil frosten trenge langt inn. Kjøretøyene skyver kaldluften foran seg i ventilasjonsretningen. I kalde strøk er det ikke uvanlig at man får stor frostmengde i hele tunellengden. Man må derfor ofte regne med å måtte frostsikre slike tunneler tvers igjennom. På grunn av all isolasjonen man bruker i slike tunneler vil tunnellufta får lite varmetilførsel ved ledning og konveksjon. [2]

4 Frostmengdeberegning

Som følge av SVV sine dokumenter og forskning som Vegdirektoratet Knut Børge Pedersen har gjort har man begrensinger for å beregne frostmengde inn i tunnel etter 1000m (unntatt høytrafikktunneler). Derfor ved en analyse av nåværende data er det presentert en enkelt matematiske metode for å beregne frostmengde verdier etter 1000m inn i tunnel. De dataene er ikke testet verdier men en mulig løsning som kan testes ved å sette opp temperatur målere ved oppgitt punkter i valgt tunnel i fremtiden.

Frostmengde inn i tunnel (Timegrader) Lengden inn i tunnel (m)

100 300 500 1000 1300 1500 2000

Frostmengde ute

(Timegrader)

0 0 0 0 0 0 0 0

5000 3400 2400 1500 900 582,84 423,14 102,09

10000 6500 5000 3600 2400 1999,083 1740,07 1219,36

15000 10000 8000 5800 4200 3617,261 3248,2 2506,27

20000 13300 11000 8200 6200 5529,422 5077,22 4168,148 25000 16800 14000 11000 8500 7760,001 7235,1 6179,88 30000 20400 17400 14500 11400 10767,43 10205,04 9074,45 Table 1 Frostmengde inn i horisontal tunnel (etter Pedersen 2002)

(22)

Hovedrapport Paban Acharya 21 Likninger som brukes for å beregne frostmengde verdier inn i tunnel når frostmengde ute er;

1) 5000 hôC; y = -1116ln(x) + 8584,7 2) 10000 hôC; y = -1810ln(x) + 14977 3) 15000 hôC; y = -2579ln(x) + 22109 4) 20000 hôC; y = -3160ln(x) + 28187 5) 25000 hôC; y = -3668ln(x) + 34060

6) 30000 h^oC; y = -3930ln(x) + 38946; Hvor y er frostmengde inn i tunnel og x er lengden inn i tunnel.

Ved bruk av de oppgitte likninger kan man beregne mulige frostmengde verdier inn i tunnel på ønskede punkter for eksempel 1200, 1700, 2200 osv.

Figur 7 Eksponential representasjon av frostmengde verdier tatt fra Pedersen (2002) i horisontal tunnel.

Ved bruk av tabell 1 ble det lagt følgende presentasjon av forstinntrengning i horisontal tunnel;

y = -3930ln(x) + 38946

y = -3668ln(x) + 34060

y = -3160ln(x) + 28187

y = -2579ln(x) + 22109 y = -1810ln(x) + 14977

y = -1116ln(x) + 8584.7 0

5000 10000 15000 20000 25000

0 200 400 600 800 1000 1200

Frostmengde ute (Timegrader)

Lengden inn i tunnel (m)

Eksponential representasjon av frostmengde verdier

30k 25k 20k 15k 10k 5k

(23)

Hovedrapport Paban Acharya 22 Figur 8 Frostinntrengning inn i horisontal tunnel (etter Pedersen 2002)

Frostmengde inn i tunnel med 2%-4% stigning (Timegrader) Lengden inn i tunnel (m)

100 300 500 1000 1300 1500 2000

Frostmengde ute

(Timegrader)

0 0 0 0 0 0 0 0

5000 4500 3000 2000 1000 609,696 389,89 51,986

10000 8500 6500 4800 3000 2548,032 2204,018 1512,43 15000 12500 10000 7500 5400 4731,334 4282,427 3379,968 20000 17000 13800 10500 8000 7081,372 6509,684 5360,394 25000 21500 18000 14000 11000 10004,73 9337,453 7995,991 30000 26000 22200 18400 14500 13673,13 12953,19 11505,86 Tabel 2 Frostmengde inn i tunnel med 2%-4% stigning (etter Pedersen 2002)

0 5000 10000 15000 20000 25000

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

FROSTMENGDE I TUNNEL (TIMEGRADER)

FROSTMENGDE UTE (TIMEGRADER)

F R O S T I N N T R E G N I N G I H O R I S O N TA L T U N N E L

100m inn i tunnel 300m inn i tunnel 500m inn i tunnel 1000m inn i tunnel 1300m inn i tunnel 1500m inn i tunnel 2000m inn i tunnel

(24)

Hovedrapport Paban Acharya 23 Figur 9 Eksponential representasjon av frostmengde verdier tatt fra Pedersen (2002) i tunnel med 2%- 4% stigning.

Figur 10 Frostinntrengning i tunnel med 2%-4% stigning (etter Pedersen 2002).

y = -5031ln(x) + 49746

y = -4663ln(x) + 43439

y = -3995ln(x) + 35726

y = -3137ln(x) + 27224 y = -2404ln(x) + 19785

y = -1536ln(x) + 11623 0

5000 10000 15000 20000 25000 30000

0 200 400 600 800 1000 1200

Frostmengde ute (Timegrader)

Lengden inn i tunnel (m)

Eksponential representasjon av frostmengde verdi

30k 25k 20k 15k 10k 5k

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 1 5 0 0 0 2 0 0 0 0 2 5 0 0 0 3 0 0 0 0 3 5 0 0 0

FROSTMENGDE I TUNNEL (TIMEGRADER)

FROSTMENGDE UTE (TIMEGRADER)

FR O S T I N N T R E N G N I N G I T U N N E L M E D 2 % - 4 % S T I GN I N G

100m inn i tunnel 300m inn i tunnel 500m inn i tunnel 1000m inn i tunnel 1300m inn i tunnel 1500m inn i tunnel 2000m inn i tunnel

(25)

5 Resultater

Som resultat er det utarbeidet følgende frostmengdeberegning for tunnelprosjekter i region nord med store frostmengder hvor vann- og frostsikring av vegg og heg er utført.

5.1 Nordnestunnel

Nordnestunnelen er planlagt med en total lengde på 5805m fra Monsantubergan ved pel 510 og Bergli ved pel 6245 på E6 i Kåfjord kommune i Troms som et rassikringsprosjekt og vil forkorte ned E6 med om lag 8 km.

Det er benyttet en dimensjonerende frostmengde på F10 i dagen på 28577 timegrader.

Tunnelen er antatt som en horisontal tunnel, fordi stigningen fra vest mot øst er på 0,98%

og fra øst mot vest på 1,67% med høybrekk ved pel 4280, for å beregne frostinntregningen som danner frostprofilet inn i tunnel som vist i figuren nedenfor. [7]

Figur 11 Kartskisse med tegning, Nordnestunnelen (Norgeskart).

(26)

Hovedrapport Paban Acharya 25 Nordnesfjellet(År/sesong) Frostmengde,H°C

2012-2013 32055

2013-2014 28817

2014-2015 28918

2015-2016 25858

2016-2017 27238

Gjennomsnitt 28577

Tabel 3 Frostmengde verdier; Nordnesfjellet.

Figur 12 Frostmengde-trend; Nordnesfjellet stasjon.

2012-2013 2013-2014 2014-2015 2015-2016 2016-2017

Frostmengde,H°C 32055 28817 28918 25858 27238

32055

28817 28918

25858

27238

22000 24000 26000 28000 30000 32000 34000

Frostmengde, H°C

Frostmengde-trend; målt ved Nordnesfjellet stasjon

Frostmengde,H°C

(27)

Hovedrapport Paban Acharya 26 Figur 13 Frostprofil Nordnestunel

29000

19500 16600

13600

10900100009500

8000 80009500 1000010900 13600

16600 19500

29000

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

0 100 300 500 1000 1300 1500 2000 3800 4300 4500 4800 5300 5500 5700 5800

Frostmengde, H°C

Meter fra søndre portal(Skibotn)

Frostprofil Nordnestunnel(antatt, uten å ta hensyn til ventilasjon)

Frostmengde,H°C

Meter fra søndre portal(Skibotn) Frostmengde,H°C

0 29000

100 19500

300 16600

500 13600

1000 10900

1300 10000

1500 9500

2000 8000

3800 8000

4300 9500

4500 10000

4800 10900

5300 13600

5500 16600

5700 19500

5800 29000

Tabel 4 Frostmengdeverdier inn i Nordnes tunnel

(28)

Hovedrapport Paban Acharya 27 5.2 Sørkjosen tunnel

Sørkjosentunnelen er planlagt med en total lengde på om lag 4670 m fra Langslett til Sørkjosen på E6 i Nordreisa kommune i Troms som skal bidra til å bedre fremkommeligheten og redusere strekningens avstand med ca. 1,84 km.

Det er benyttet en dimensjonerende frostmengde på F10 i dagen på 19174 timegrader.

Tunnelen er antatt som en tunnel med 2-4% stigningen på begge side med høybrekk ved pel 6000 for å beregne frostinntregningen som danner frostprofilet inn i tunnel som vist i figuren nedenfor.

Figur 14 Kartskisse med tegning (Ill.: Statens Vegvesen)

Sørkjosen Lufthavn;

Sesong/År Frostmengde, H°C

2011-2012 18368

2012-2013 23152

2013-2014 19803

2014-2015 18052

2015-2016 17280

2016-2017 18391

Gjennomsnitt 19174

Tabel 5 Frostmengde verdier målt ved Sørkjosen Lufthavn

(29)

Hovedrapport Paban Acharya 28 Figur 15 Temperatur målt ved Sørkjosen Lufthavn.

Figur 16 Frostmengde-trend; målt ved Sørkjosen Lufthavn.

Stnr. Navn Hoh Breddegrad Lengdegrad Kommune Fylke Region

91740 Sørkjosen Lufthavn 6 69,7887 20,9553 Nordreise Troms Nord Norge

2011- 2012

2012- 2013

2013- 2014

2014- 2015

2015- 2016

2016- 2017 Frostmengde, H°C 18368 23152 19803 18052 17280 18391

18368

23152

19803

18052

17280

18391

12000 14000 16000 18000 20000 22000 24000

Frostmengde, H°C

Frostmengde-trend; målt ved Sørkjosen Lufthavn

(30)

Hovedrapport Paban Acharya 29 Meter fra Østlige portal Frostmengde F10T Profilnummer

0 20000 10250

100 13500 10150

300 10800 9950

500 8200 9750

1000 6200 9250

5350 6200 4900

5850 8200 4400

6050 10800 4200

6250 13500 3900

Tabel 6 Frostmengde verdier inn i Sørkjosen tunnel.

20000

13500 10800

8200

6200 6200 8200

10800 13500

20000

0 5000 10000 15000 20000 25000

10250 10150 9950 9750 9250 4900 4400 4200 4000 3900

Frostmengde, H°C

Frostprofil Sørkjosen tunnel(antatt, uten å ta hensyn til ventilasjon)

Profilnummer

Figur 17 Frostprofil Sørkjosen tunnel.

(31)

6 Diskusjon

6.1 Referanseprosjekt

Siden var det ikke mulig å sette opp temperatur målere inn i Sørkjosen tunnel ble det satt opp instrumenter inn i Nordnestunnel og følgende oppmålinger ble registrert. Fra de målingene ble det lagt følgende temperatur profil som viser tempr. fordeling inn i tunnel i henhold til ute temperatur.

Monsa dato Ute temp. P. 560 P. 960 P. 1460 P. 1860

100m 500m 1000m 1400m

10/04/2017 -2.5 3 0.9 1.5 2.4

11/04/2017 -2.5 -3.5 0 1.7 3.5

12/04/2017 -1 -2.5 0 1.5 2.8

18/04/2017 1 0 2 3.2 4

19/04/2017 1 0.8 2.1 3.6 4.6

21/04/2017 2 0.4 2.4 4.4 3.9

24/04/2017 -2 1.4 4 4.9 5.4

Tabel 7 Målinger tatt fra Nordnestunnel (Målere ble satt opp på høyre side)

Bergli dato Ute temp. P. 6200 P. 5800 P. 5300 P. 4900

100m 500m 1000m 1400m

10/04/2017 -2.5 10 11

11/04/2017 -2.5 -3.5 0.2 2.2 3

12/04/2017 0 2.8 3.5

19-04-2017 1 0.5 3.5 6.1

21-04-2017

24-04-2017 -2 -1 1.4 5.8

Tabel 8 Målinger tatt fra Nordnestunnel (Dårlig oppmålinger pga. mye arbeid inn i tunnel)

(32)

Hovedrapport Paban Acharya 31 Figur 18 Tunnel temperatur kurve for målinger tatt fra 10-24 April 2017.

6.2 Begrensninger og påvirkninger

 Målingene ovenfor er kortvarige oppmålinger som ble tatt mens det nesten var slutt med de kaldeste vinterdagene.

 Mangler info om ventilasjonsanlegget.

 Oppmålinger er ikke helt konkret på grunn av mye arbeid inn i tunnel da målere ble satt inn og målinger ble notert.

 selv om viser bare et generelt bilde av temperaturfordeling inn i tunnel med henhold til ute tempr. Men man kan generaliseres resultater med et mulig forslag om hvordan opptrer temperatur seg når man kjører inn i tunnel.

-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

560 1560 2560 3560 4560 5560 6560

Temperatur degree centigrade

Profil nummer

ute tempr.-2,5 ute tempr.-2 ute tempr.-1

(33)

7 Forskning, utvikling og Rekommandasjon

Fra grundig forskning og undersøkelse av tilgjengelige ressurser ble det funnet at det har vært en begrensning for å beregne frostmengde etter 1000m inn i tunneler med store frostmengde verdier særlig i region-nord. Selve oppgaven ble jobbet for 20 studiepoeng med 530 timeverk/student som var tilstrekkelig ikke nok når man sammenligner forslaget av oppgaven med gitt timebudsjett og ressurser. Samtidig på grunn av lite tid og ressurs fikk undertegnede ikke tid til å sammenligne resultater med metode som andre land med lignende klimatiske forhold pleier å bruke for frostdimensjonering av vegtunnel. Men det er mange muligheter i fremtiden for videre forskning med veldig interessant funn som for eksempel fra Sverige, Canada, USA, Kina osv som har utført mange forskjellige undersøkelser innenfor samme tema. Følgende er en liten titt over en veldig lignende case som ble utført av forskere fra Sverige for frostproblemer inn i jernbane tunneler

“Frost Shattering and Ice problems in rock tunnels from a maintaince prespective”:

7.1 Felt observasjoner

For å samle informasjoner om isdannelsen ble det tatt felt observasjoner i fem forskjellige jernbanetunneler fra høst 2004 til sommeren 2005 hvor tre av de tunnelene ligger i nord Sverige. For å få en god oversikt over variasjonen av isdannelse inn i tunnel over de forskjellige tidsperioder ble alle tunneler undersøkt for hele år. Samtidig ble Glödberget tunnel i nord Sverige montert for tre år på rad med en intensjon å få en detaljert oversikt over variasjoner ikke bare for et partikulært år men for hele periode.

Det ble lagt en modell test av University of Gävle og Royal Institute of Technology in Stockholm (Sandberg et al. 2002) for å observere de forskjellige problemene knyttet til forstinntrengning på grunn av temperatur, lufttrykk og vind retning. Fra modell test ble det funnet at hoved faktor til forstinntrengningen er den termiske luftstrømmen fordi dette er det kontinuerlig prosess som lager relativt konstant vindhastighet inn i tunnel. Følgende figurer illustrerer hvordan varier temperatur inn tunnel hvor forstinntrengning er den avstanden fra tunnel påhugg til inn i tunnel hvor temperaturen går opp fra 0^oC.

Forstinntrengning lengden (Xo) er funksjon av temperatur ute (To) og temperatur av bergmassen (TB).

(34)

Hovedrapport Paban Acharya 33 Figur 19 Temperatur variasjon inn i tunnel (Sandberg et al. 2002).

7.2 Feltmålinger og resultater

Etter hvert ble det tatt temperatur målinger fra bestemt punkter og ble innført inn i modellen ovenfor. Som resultat viser rød linje ovenfor i figur b) maksimum forstinntrengningen når ute temperatur var -12^oC og bergtemperatur var +3^oC [8].

(35)

8 Konklusjon

Det er per i dag mer enn 1000 vegtunneler i Norge som gjør lengden av mer enn 800 km hvor av ligger om lag 180 tunneler i region nord. SVV ser hele tiden etter utbedring av veg kvalitet og kjøreforhold med henhold til trafikk densitet, kjøretid, jordskred, snøskred fare osv som kan minimaliseres ved bygging av tunneler. Derfor er det ikke rart å forvente planlegging, prosjektering og oppbygging av flere tunneler her i landet.

I Norge varierer temperatur veldig mye fra mildt kystklima uten særlig frost til svært kald vinter i innlandet. Forstinntrengningen og riktig dimensjonering er derfor en utfordring for ingeniører. I dag brukes intern rapport 2301 fra 2002 for å dimensjonere frostmengde inn i tunnel. Men det er mange begrensninger ved frostmengdedimensjonering særlig i region nord med store frostmengder, f.eks. kurver fra intern rapport 2301 og SVV sine dokumenter gir ikke frostmengdeverdier inn i tunnel etter 1000 m (unntatt fra høytrafikktunneler). Da er det sjans at prosjektet blir overdimensjonert som fører til unødvendige kostnader eller underdimensjonert og frostsikring utføres ikke til riktig nok seksjon inn i tunnel. Det er derfor ønsket SVV å undersøke forstinntrengningen i nye tunneler i region nord hvor vann- og frostsikring av vegg og heng er utført.

Som en mulig løsning til dette, etter en enkelt matematiske-analyse er det presentert et forslag, ved bruk av nåværende informasjoner fra de dimensjonerende frostmengdediagrammene, som gir frostmengde verdier til de ønskede punktene inn i tunnel. Dette er bare et mulig forslag men kan testes/sammenlignes med andre undersøkelser ved å sette opp temperatur målere inn i tunnel i de ønskede punktene.

Oppgaven ble utført som en litteraturstudie med forventet forstinntrengning i valgt tunnel. Den norske meteorologiske institutt har ca. 700 klimastasjoner som gir grunnlaget for klimabeskrivelsen for hele landet. Håndbok N200 Vegbygging (SVV) gir frostmengdeverdier for alle kommuner i Norge men frostmengdeverdien ved tunnelåpningene kan variere svært fra de verdiene som er gitt far kommunesenteret på grunn av forskjellige lokale faktorer f.eks.

vindretning, høydeforskjellen, beliggenhet av tunnelen (nær kysten/innlandet) osv. Derfor med tanken i hodet om begrensinger av kommunesentrets verdier ble det brukt temperaturmålinger fra Sørkjosen Lufthavn (en av de referanse-prosjekt) som ligger rett fram av den Sørkjosen side for å beregne frostmengde for Langslett-Sørkjosen tunnelen. Og som resultat ble det funnet at kommunetabellen (juni 2014) har F10 = 29000 hôC hvor av beregningene fra de siste 6 årene har gitt noe levere verdier f.eks. fra minst 17280 hôC (2015-2016) til maks 23152 hôC (2012-2013).

Etter å ha utført frostmålinger på utvalgte punkter i tunnelen fra 10-04-2017 til 24-04-2017 og ved analysering av resultater gir dette et generelt bilde av temperaturfordeling inn i tunnel med henhold

(36)

Hovedrapport Paban Acharya 35 til ute tempr. Selv om de dagene da oppmålinger ble registret og notert var ikke de kaldeste dagene i vinter og det var mye pågående jobb inn i tunnel som påvirket temperaturforhold, kan man generalisere resultater med et mulig forslag om hvordan opptrer temperatur seg når man kjører inn i tunnel i forhold til ute temperatur.

Stort sett har oppgaven vekket interesse for mere undersøkelser om forstinntrengningen som kan gjøres ved å sammenligne så mange spennende forskninger fra andre land som har lignende klimatiske forhold med Norge. Ellers har oppgaven vært en stor mulighet å lære om planlegging, undersøkning av riktig informasjon, oppbygging, timebudsjettering, prosjektstyring, prosjektskriving, samarbeid, selvstendighet og fremføring av et prosjekt.

(37)

9 Referanser

[1] «Statens Vegvesen,» 4 Januar 2017. [Internett]. Available:

http://www.vegvesen.no/om+statens+vegvesen/om+organisasjonen/Om+organisasjonen.

[2] K. B. Pedersen, «Intern rapport nr. 2301,» Vegteknisk avdeling, Statens Vegvesen, Oslo, 22.10.2002.

[3] J. Mamen, «Klima i Norge,» 27 mars 2013. [Internett]. Available: https://snl.no/Klima_i_Norge.

[4] J. e. Chen, «Freeze-proof method and test verification of a cold region tunnel employing electric heat tracing,» Tunneling and underground space technology 60, pp. 56-65, 2016.

[5] Statens Vegvesen, «HÅNDBOK 021- VEGTUNNELER,» Statens Vegvesen, Norge, 2006.

[6] K. B. Pedersen, «Thermal design in Norwegian road tunnels,» Norwegian road tunneling, vol. 4, pp.

93-103, 1986.

[7] E. Rasmussen, «E6-16 Indre Nordnes- Skardalen i Kåfjord kommune Ingeniørgeologisk rapport til byggeplan,» Ressurs avdelingen, region nord, Statens vegvesen, 2013.

[8] L.-O. D. A. Andren, «Frost shattering and Ice Problems in Rock Tunnels from a Maintenance Perspective,» i Eurock 22012, Stockholm, Sweden, 2012.

[9] K. B. Pedersen, «Frosttekniske Problemer i norske vegtunneler,» Frost i jord, pp. 37-39, 2005.

(38)

Litteraturliste

Intern rapport nr. 2301 Intern rapport nr. 1946

Håndbok V520 Tunnelveiledning, SVV.

Håndbok 021- Vegtunneler, SVV.

Håndbok R510- Vann og frostsikring i tunnel, SVV.

Frost i jord 2005, SVV.

Ingeniørgeologsik rapport til byggeplan, E6-16 Indre Nordnes-Skardalen i Kåfjord kummune, SVV.

(39)

Vedlegg

Vedlegg 1 Forslaget om oppgaven fra SVV. ... 39 Vedlegg 2 Tilgang til www.eklima.net ... 41 Vedlegg 3 Klimadata og beregning av frostmengde verdier (Nordnes tunnel). ... 43 Vedlegg 4 Klimadata og beregning av frostmengde verdier (Sørkjosen tunnel) ... 53

(40)

Hovedrapport Paban Acharya 39 Vedlegg 1 Forslaget om oppgaven fra SVV.

(41)

(42)

Hovedrapport Paban Acharya 41 Vedlegg 2 Tilgang til www.eklima.net

(43)

(44)

Hovedrapport Paban Acharya 43 Vedlegg 3 Klimadata og beregning av frostmengde verdier (Nordnes tunnel).

 Klimadata som ble brukt for å beregne frostmengde ute ved målinger hentet fra www.eklima.net

1. Nordnesfjellet for Nordnestunnel.

Stnr. 91500

Navn Nordnesfjellet

Hoh 700m

Breddegrad 69.5738 Elementer

Lengdegrad 20.4253 Kode Navn Enhet

Kommune Kåfjord TAM Middeltemperatur ºC

Fylke Troms TAN Minimumstemperatur ºC

Region Nord-Norge TAX Maksimumstemperatur ºC

Stnr. Dato TAM TAN TAX

91500 10/2/2015 -0.4 -0.8 0.7

91500 10/3/2015 -2 -2.9 -0.7

91500 10/4/2015 -2.5 -3.6 -1.1

91500 10/5/2015 -3 -4.2 -0.5

91500 10/6/2015 -2.2 -4.6 -0.9

91500 10/7/2015 -1.6 -2.4 -0.3

91500 10/8/2015 -0.5 -1.8 0.8

91500 10/9/2015 -1.5 -2.3 -0.1

91500 10/16/2015 -0.4 -1.6 1.8

91500 10/23/2015 -1 -2 0.5

91500 10/26/2015 -3.1 -4.3 1.4

91500 10/27/2015 -4.8 -7.3 -3.9

91500 10/28/2015 -1.8 -4.4 -0.8

91500 10/29/2015 -3.4 -4.3 -2.2

-2.014285714

91500 11/4/2015 -1.5 -3.4 2.1

91500 11/5/2015 -2.6 -3.8 -1

91500 11/6/2015 -4.1 -6.2 -2.9

91500 11/7/2015 -1.1 -4 1.1

91500 11/9/2015 -0.5 -3 2.4