Unravelling the interplay of temperature fluctuation and water leakage in frost damage of shotcrete-lined rock tunnels under freeze-thaw cycles
Många svenska trafiktunnlar som är byggda i grunda, hårda bergarter utsätts för säsongsmässig frost, där temperaturfluktuationer, vattenläckage och tillhörande frys- och töcykler under vintersäsongen har lett till istillväxt tillsammans med nedbrytning och nedfall av sten/sprutbetong. För att undvika oväntade trafikstörningar måste is och nedfallet material i tunneln avlägsnas, vilket medför betydande underhållsinsatser och kostnader.
Grundinformation
- Period: 2025-01-01 – 2028-12-31
- Budget: 4 346 000 kr
- Finansiär: BeFo
- Bidragstyp: Projektbidrag
Beskrivning
Detta projekt kommer att öka vår förståelse för samspelet mellan frystemperaturfluktuationer och vattenläckage i svenska bergtunnlar, för att bättre kunna förutsäga under vilka förhållanden istillväxtinducerade berg/sprängbetongfel skulle inträffa. Dessa resultat kommer att bidra till att optimera tunneldesignen, minska de efterföljande underhållsinsatserna och i slutändan minimera livscykelkostnaderna. För att uppnå detta mål kommer vi i detta projekt att utveckla ett multifysikaliskt simuleringsramverk för modellering av kopplade termo-hydro-mekaniska processer i frystinade samverkanskonstruktioner. Modellen kommer att valideras baserat på tillgängliga laboratorieexperimentella data från frystiningstester och sedan tillämpas för att studera frostriskerna i tunnelskala. Ett klassificeringssystem kommer att föreslås för att kvantitativt bedöma frostskadornas benägenhet baserat på geotekniska, hydrologiska och termiska förhållanden. Resultaten kommer att bidra till optimering av konstruktion och minskning av underhållskostnader.
Samarbetsparter
BeFo