Innlegg: «Skjelvet» - hvor trygge er våre norske tunneler?

Først og fremst er det viktig å se på sannsynligheten for et jordskjelv. Det er vanskelig å si noe sikkert om dette, men det har tradisjonelt vist seg at jordskjelv gjerne oppstår i samme område som det har vært skjelv før. Det største skjelvet på norsk territorium skjedde på Jan Mayen i 30. august 2012 og ble målt til 6,6 på Richters skala, et annet skjelv ble målt til 6,2 på Svalbard i februar 2008. Det skjelvet som filmen «Skjelvet» har hentet inspirasjon fra, er det såkalte Osloskjelvet som skjedde i oktober i 1904. Det skjelvet antas å ha vært 5,4 på Richters skala. Totalt har det vært 30 skjelv fra 1657 og frem til i dag med en styrke på 5 eller mer i Norge (inkl. norsk territorialfarvann).

Det kan med andre ord komme flere skjelv i våre områder. Det er hyppigere aktivitet i Norge og langs Norskekysten, enn det er i Sverige f. eks. Det er likevel andre områder med mye større seismisk aktivitet enn det vi har i Norge. Det er viktig å være klar over at skalaen er logaritmisk, så det er stor forskjell på et skjelv på 5 på Richters skala og et skjelv på 6 eller 7. Dimensjonerende belastning forjordskjelv varierer dermed avhengig av hvor man er i landet. Jordskjelvlastene er gitt i en egen standard.

Tunnelen som konstruksjon er videre mindre sårbar ved jordskjelv enn høye bygg og bruer. Høye bygg og bruer har en stor egenvekt over jordoverflaten som kan komme i svingninger når jorda rister. Dette vil ikke gjelde tunnelene, de følger i bunn og grunn bare med på bevegelsene i berget eller løsmassene.

Noe annet er det dersom en tunnel går på tvers av en såkalt forkastningssone. Hvis det skulle komme et kjempeskjelv som forårsaker at den ene enden av en tunnel flytter seg horisontalt eller vertikalt i forhold til den andre enden, vil det kunne oppstå skader i denne sonen. Disse sonene er gjerne forsterket ved vanlig tunnelsikring i utgangspunktet, men dersom det skjer større forskyvninger vil det være vanskelig å motstå nedfall eller brudd i konstruksjonen.

Når det gjelder bygg og bruer, så er det innført krav til hva de skal tåle av påkjenning fra eventuelle jordskjelv. Slike generelle krav er ikke innført for sikring av tunneler per i dag, da virkningen på en tunnel er mindre enn på bygg og bruer ved jordskjelv av samme styrke.

Uavhengig av dette, kan det likevel være gjort jordskjelvberegninger på enkelte tunneler. Det ble for eksempel utført slike beregninger for Bjørvikatunnelen, som i store deler av lengden ligger i løsmasse. Konklusjonen ble imidlertid at det var andre krefter og påvirkninger som ble dimensjonerende for konstruksjonen. Slik vil det også være for mange av våre øvrige tunneler, det er andre forhold som vil kreve høyere grad av sikring enn et antatt jordskjelv. Dette gjelder både tunneler i berg og i løsmasse.

Det er viktig å være klar over at tunneler i berg og løsmasser oppfører seg forskjellig ved et jordskjelv. Når det gjelder kvikkleire, så velger man ofte å forsterke grunnen uansett, for å unngå problemer i gjennomføringsfasen. Denne typen forsterkning vil også ha en positiv virkning mot eventuelle skader fra jordskjelv. Det vil likevel være viktig å se nærmere på overgangssoner for tunneler som går i en blanding av berg og løsmasse eller leire. Normalt etableres det en fugeløsning i løsmassetunneler inn mot bergtunneler, slik at disse uansett vil kunne bevege seg i forhold til hverandre.

Erfaring fra andre land viser at skade på tunnelanlegg kun har oppstått der skjelvet har episenter veldig nær tunnelen, og bergmassen har svært lav kvalitet. Og det kan det nevnes at tunnelsystemet i Santiago Metro faktisk var operativt gjennom og etter jordskjelvet 27. februar 2010 som ble målt til 8.8 på Richters skala. Det ble ikke påvist vesentlig skade i konstruksjoner og sikringssystemer. Det antas likevel at den nye Eurocode 8 som kommer i 2020 kan inkludere flere krav til underjordiske konstruksjoner, - det får tiden vise. Eurocode 8 er den europeiske standarden for «Seismisk Design of Buildings».

Tunneler har generelt et betydelig omfang av teknisk utstyr inkludert sikkerhetsutrustning. I tilfelle brudd i ekstern strømtilførsel som kan falle ut ved et eventuelt jordskjelv, har tunneler et eget nødstrømssystem som vil forsyne sikkerhetsutrustningene.

Kort sagt, det kan være bedre å være i en tunnel enn i mange andre byggverk, hvis et stort skjelv skulle oppstå.

Kilder:
* NORSAR
* Samtale med Amir M Kaynia (Technical Expert Vibration and Earthquake Engineering (NGI) and Adjunct Professor, Norwegian Univ. of Sci. & Techn. (NTNU))

* Samtale med Christian Rønneberg (sivilingeniør i Dr. Ing. Aas Jakobsen AS)

* Samtale med Øyvind Engelstad (Head of Construction i SN Power og leder i NFF)