Detta examensarbete genomfördes i samarbete med Trafikverket och analyserar möjliga orsaker till avvikelser mellan karaktärisering utförd på kärnborrhål vid förundersökningar, uppförande av ingenjörsgeologisk prognos och karaktärisering och klassificering utförd i tunnel vid byggnadsskedet för Citybanan. Två av projektets delentreprenader utvärderades – Norrströms- och Norrmalmtunneln. Totalt analyserades 4596 löpmeter tunnel (Norrströmstunneln) och 2557 meter (Norrmalmstunneln) i syfte att identifiera varför och vart i processen som avvikelser uppstod. Den utförda studien tyder på att inom de två undersökta delentreprenaderna uppstod en skillnad i resultat mellan karaktärisering utförd i kärnborrhål och karaktärisering och klassificering utförd i tunnel. Övergripande visar resultat från karaktäriseringen i samband med tunnelkartering generellt sämre bergförhållanden jämfört med det som prognostiserats. Skillnaderna  otsvarade sämre förhållande uttryckt i 5 (för Norrströmstunneln) respektive 7,5 enheter (Norrmalm) i RMR-systemet från borrhål till tunnelkaraktärisering. Analysen av det utvärderade resultatet indikerar att avvikelserna mellan karaktärisering på borrkärnor jämfört med karaktärisering och klassificering utförd i tunnel antagligen till viss del beror på den använda metodiken vid karaktärisering och klassificering av bergkvaliten med RMR- och Q-systemet. Detta på grund av att parametrarna i systemen inte bestäms på exakt samma sätt vid karaktärisering i förundersökningsskede och karaktärisering och klassificering i byggnadsskede. Dessutom indikeras att anvisningarna för karteringsrutiner vid karaktärisering och klassificering hanteras olika av karterande geologer vid tunneldrivning. Baserat på resultaten från den utförda analysen diskuteras även om det för vissa parametrar för karaktärisering och klassificering finns ett behov av uppdatering i den använda metodiken. Detta för att få förundersökningsprocessen att samspela med det arbete som sker i en tunnel. Resultaten tyder också på att geologerna vid tunnelkartering har en tendens till att kartera sämre bergförhållanden jämfört med det som är prognostiserat samt att vissa egenskaper hos berget kan vara lättare att beskriva på plats i tunneln än vid karaktärisering av berget från en borrkärna. Genom att harmonisera processen för beskrivning av ingående parametrar i de system som används vid karaktärisering mellan förundersökning och karaktärisering och klassificering i byggskede kan skillnader mellan stegen reduceras och risken för prognosavvikelser kan minska för tunnelprojekt i framtiden. / This thesis was carried out in cooperation with the Swedish Transport Administration and analyzes the possible causes of differing rock mass quality assessed in boreholes, engineering geological forecast and tunnel mapping. Two contracts from the City Line project where investigated - in total has 4596 meters (the Norrström tunnel) and 2557 meters (the Norrmalm tunnel) of tunnel mapped during construction been analyzed. The purpose was to identify the reason and where differences in the process of rock evaluation arose. The performed study indicates that in the two investigated tunnels it arose a difference in the results between the characterization performed in boreholes and the subsequent geological forecast compared with the characterization in the tunnel. The assessed rock mass quality became generally successively poorer as the process progresses. This was particulary the case when comparing the geological forecast with tunnel mapping during construction The differences corresponded to a difference of a downgrade of 5 (for the Norrström tunnel) and 7,5 units (the Norrmalm tunnel) in the RMR-system from bore holes to tunnel mapping. The analysis of the evaluated results indicates that the differences between the characterization of boreholes and geological forecasts compared to the characterization and classification performed in the tunnel is probably due to the methodology in the characterization and classification of rock quality with the RMR- and Q system. This is because the parameters of the  ystems is not determined exactly in the characterization of the preliminary investigation stage and the characterization and classification in the construction stage. Also the instructions for mapping routines for the characterization and classification are handled differently by the mapping made by geologists during tunneling. Based on the results of the analysis it is recommended that the way in which some parameters in the systems of characterization and classification of rock are determined should be updated. This is in order to standardize the process for characterizing the rock mass when mapping boreholes, creating geological forecast and conducting tunnel mapping. It is also indicated  that geologists tend to conservatively scale down the rock quality in the tunnel and that certain features of the rock is easier to determine in the tunnel than during characterization of bore holes. By harmonizing the description of parameters of the systems used in the characterization of bore holes and characterization and classification in the construction stage, differences between the steps can be reduced for projects in the future.

I samband med byggprojekt uppstår det berg- och jordmassor som måste hanteras. De senaste årens ökade bostadsbyggande och stora infrastrukturprojekt i kombination med en ökad miljömedvetenhet har lett till att olika effektiviseringar av massahantering hamnat i fokus. En sådan effektivisering är  en samordnad återvinning av massa centralt mellan olika byggprojekt och som enligt studier kan minska både antalet transporter och total miljöpåverkan, en sådan plats kallas för masslogistikcenter (MLC). Kostnadsstrukturen hos ett MLC är dock outforskat vilket försvårar skapandet av hållbara affärsmodeller. Med detta som motivering är studiens syfte följande:  Syftet är att skapa en modell för att beräkna kostnaden av att driva ett MLC Modellbyggnadens struktur och dess viktiga komponenter belästes i en inledande litteraturstudie tillsammans med fakta om masshantering och centraliserad materialhantering. En metod för modellutförande utvecklades med tre större steg: utformande av en konceptuell modell, kvantifierande av modellen till en datamodell och slutligen ett test av modellen för att förbättra den. Litteratur om masshantering belyste det komplexa ämnet där massa beroende på omständigheter och sort kan variera från avfall till handelsvara. Slutligen belystes den teoretiska bakgrund som finns till centraliserad materialhantering med fokus på bygglogistikcenter som visar sig kunna minska kostnader vid byggprojekt.   Modellen utvecklades sedan i tre större faser utifrån den valda metoden för modellutförande och modellens utveckling överensstämmer med rapportens tre huvudfrågor. I första fasen anlades en konceptuell modell med stöd av den gjorda litteraturstudien och semistrukturerade intervjuer av personer kunniga inom masshantering och erfarna av aktiviteter i och runt ett MLC. I modellbyggandets andra fas kvantifierades den konceptuella modellen. En aktivitetsbaserad kalkyl passade den konceptuella modellens utformning bäst. Den tredje fasen testade sedan modellen på framtida byggprojekt i norra Norrköping, utifrån detta experiment förbättrades modellen ytterligare.  Resultatet sammanfattar aktiviteter i det studerade systemet och resurser som används av dessa aktiviteter. Det kan sammanfattas som att mängden massa, massans typ samt dess föroreningsgrad driver flera kostnader. Allra mest kostsam är den massa som sorteras ut i MLC för kvittblivning. Systemet blir alltså kostnadseffektivt om man så tidigt som möjligt i processen kan sortera ut det material som i så hög grad som möjligt kan återvinnas. Resultatet visar vidare att ett MCL:s kostnadsstruktur påverkas av dess geografiska placering som blir en vägning mellan närhet till projekt och markpris. Närhet till projekt minskar transportkostnader medan billig mark möjliggör i sin tur antingen lägre kostnad för mark eller större möjligheter till lagring som ökar återvinning och minskar deponikostnader. På detta sätt är flera större kostnadsposter också direkt beroende av MCL:s placering. Ett annan vägning mellan kostnader är när krossning ska genomföras, varje krossning innebär en startkostnad samtidigt som behövd lageryta ökar när krossningar görs mer sällan. Slutligen innebär ett MLC en viss planering av såväl transporter som lager, detta driver kostnader för administrativt arbete vars kostnad måste bäras av den minskade deponeringen och transporten som ett MLC kan möjliggöra. Kvantifieringen av modellens massflöden gjordes enligt en tolkning av en ABC-kalkyl med minsta tidsenhet en vecka. Testet av modellen, med data från Optimass, på ett antal projekt i Norrköping gav en rad förbättringar av modellen. Dessutom grundlade testet tillsammans med ett enkelt referensscenario att ca 30 % av driftkostnaderna kunde sparas med ett MLC. Genom att modellen skapats, testats och förbättras har studiens syfte uppfyllts. Denna studie är ett steg i att analysera möjligheterna med ett MLC. Vidare forskning behövs bland annat inom områdena: marknaden för återvunna massor, andra användningsområden för lera och investeringskostnader för ett MLC. / In connection with construction projects, large quantities of rock and soil are excavated and need to be handled. In recent years, increased housing construction and large infrastructure projects in combination with an increased environmental awareness has contributed to an increased interest in rock and soil management. A rock and soil consolidation centre (from now on SCC) is a location where recycling of rock and soil can be coordinated between different construction projects in the area. A centre like this can, according to studies, lower both number of transports needed and the total environmental impact. However, the cost structure of a rock and soil consolidation centre lacks research, which makes it difficult to create sustainable business models.  The structure of model building and its important components, together with facts regarding rock and soil management and centralized material handling were studied with a literature study. A method for creating a model was developed using three steps: firstly, designing a conceptual model; secondly, quantifying the model into a computer model and lastly test and improve the model. Literature regarding rock and soil management highlighted the complicated matter of the different uses of rock and soil, where, on one hand, when excavated by a construction/excavation company, it is considered waste and may not be dumped haphazardly. On the other hand, if the rock and soil were collected and deposited into an SCC, it may be sold for reuse and hence becomes a commercial product. The literature also showed how in theory a centralized construction logistic can lower costs during construction projects. The model was developed in three phases, each corresponding to the three main questions of the study. The first phase focuses on the creation of a conceptual model, which was made possible with sources in the literature and the semi-structured interviews with respondents working in the rock and soil management field. The second phase moved the conceptual model into a computer model. An activity-based calculation was chosen to represent calculation regarding costs in the model, while the last phase focused on testing the model in Norrköping and finding improvements.  The result presents activities within the studied system, as well as which resources were used to make these activities happen. The results can be summarized by saying that the volume of rock and soil, what types of rock and soil used and the levels of contamination are the main drivers of a higher total cost. The costliest part is connected to the fee for taking rock and soil waste to landfills. Since this cost can be reduced if a product is recycled, a lot of the cost can be lowered if rock and soil that can be reused is sorted out early. The result also shows that an SCC’s cost structure is affected by its geographical location, which becomes a balance between proximity to projects and cheaper, more accessible land further away from a city. Another crossroad is when to conduct crushing of rocks and soil, since there is a high start-up cost and at the same time more storage is needed if the crushing of rock and soil is carried out less frequently. Lastly an SCC requires some planning regarding its operations and transports which in hand also contributes to increased administrative costs, costs which all need to be lower than the option of driving the rock and soil to a landfill.  To quantify the module was done according to an interpretation of an activity-based calculation with a time unit of a week. The test of the model, with data from Optimass on several development projects in Norrköping, resulted in some improvements of the model. The test also could also be compared to a simple reference scenario where approximately 30% of the total cost could be saved with an SCC. It also showed a pay-off time of around a year. By creating, testing, and improving the model the purpose of the study has been accomplished. This study is a step in analysing the possibilities with an SCC. Further research is needed to determine the market for recycled rock and soil products, other usable areas for products such as clay and more accurate calculations regarding the investment costs of an SCC.

No description available.

When two parallel tunnels are excavated under high to moderate horizontal in-situ stresses combined with minor deformations in the pillar between the tunnels, the in-situ stresses can be redistributed over the tunnels in form of two compressive arches and are transferred from the roof to the abutments of the two tunnels. At additional deformations in the pillar, a new redistribution of the stresses can occur creating one compressive arch over both of the tunnels. This leads to lower vertical stresses in the pillar between the two tunnels. Today, this effect is normally not accounted for in the design of rock support. By accounting for this arching effect, it is possible to design the pillars for a lower load. The aim of this thesis is to analyze how to optimize the rock support (rock bolts) in the pillar by accounting for this potential arching effect in the rock mass. To study this, a sensitivity analyses is performed where the rock mass is represented by three different qualities (very good, good and fair). The geometry of the rock pillar is defined by a height of 6 m and two width dimensions of 3 m and 6 m are used. The in-situ stresses are categorized in three levels: minimal, typical and maximal according to typical conditions in the Stockholm region. Numerical models are analyzed in PLAXIS based on these different conditions. Stress redistribution in the rock is simulated by reducing the modulus of elasticity of the pillar in five stages. Based on the results from the numerical simulations and comparisons against analytical solutions it can be concluded that it is possible to design the pillar for a lower load, which accounts for this secondary arching effect over the two tunnels. The number of bolts could be reduced with at least 1-5 units per meter tunnel for the analyzed cases; thereby reducing the costs and also contribute to a more sustainable use of natural resources. / När parallella tunnlar tas ut i en bergmassa under höga eller måttliga horisontella in-situ spänningar omfördelas de över de båda tunnlarna i form av två tryckbågar och överförs från taket till stöden. Vid ytterligare deformationer i pelaren kan istället ytterligare en omfördelning ske och en tryckbåge över båda tunnlarna skapas. Detta leder till en minskning av de vertikala spänningarna i pelaren mellan de båda tunnlarna. Idag beaktas normalt inte denna effekt vid dimensioneringen av pelarens förstärkning. Genom att beakta denna valveffekt är det möjligt att dimensionera pelarens förstärkning för en lägre last. Syftet med detta arbete är att analysera hur förstärkningen kan optimeras i pelaren genom att beakta denna valveffekt i bergmassan. För att studera detta har en känslighetsanalys genomförts där bergmassan representeras av tre olika kvaliteter (mycket bra, bra och acceptabel). Geometrin för bergpelaren definieras av en höjd på 6 m och två olika bredder på 3 m och 6 m har analyserats. In-situ spänningarna kategoriseras i tre nivåer: minimala, typiska och maximala enligt typiska förhållanden för Stockholmsregionen. Olika numeriska modeller har analyserats i PLAXIS utifrån dessa olika förutsättningar. Spänningsfördelningen i berget simulerades genom att pelarens elasticitetsmodul reducerades i fem steg. Baserat på resultaten från de numeriska analyserna och jämförelser mot analytiska lösningar kan slutsatsen dras att det är möjligt att dimensionera förstärkningen för en lägre last genom att beakta den sekundära valvverkan som kan uppstå i bergmassan över de båda tunnlarna. I de utförda analyserna kunde antalet bergbultar reduceras med mellan 1-5 stycken per meter tunnel; vilket därmed kan bidra till läge kostnader och en mer hållbar användning av naturresurser.