Tunnel Seismic Prediction (TSP) is a geophysical investigation method used to predict the rock conditions ahead of the tunnel face. The method has been used in different types of rock and rock conditions. The Swedish Transport Administration, Trafikverket, has used the investigation method in multiple locations in the large infrastructure project E4 The Stockholm Bypass. The method is however rather new to Swedish rock conditions, and there is therefore a need to evaluate the method to assess its strengths and weaknesses. In this thesis, the TSP method is compared to other investigation methods used in the Stockholm Bypass project at the location Sätra-Kungshatt where the tunnels cross underneath Lake Mälaren. The investigation methods include geological mapping and Measurement While Drilling (MWD). The TSP results are also compared to the engineering geological prognosis. An evaluation of how the seismic primary and secondary waves, Vp and Vs, correlates to rock quality was carried out, and a linear regression analysis was performed to determine if the wave velocities found using the TSP method correlate with the Q value retrieved through the geological mapping. It was found that the TSP method is capable of detecting weaker zones of rock mass, however no correlation between the wave velocities and the Q value used to describe the quality of the rock mass was found. When comparing the TSP results to the MWD results, it was found that the methods could be used as complements to each other as the different methods sometimes detected weakness zones where the other method did not. As the geology in this location of Stockholm Bypass overall was found to be complex with rather poor rock mass quality, it could be concluded that the TSP method might be better suited for less complex geology where the contrast in rock quality is greater. / Tunnel Seismic Prediction (TSP) är en geofysisk undersökningsmetod för att tillhandhålla en prognos av berget framför tunnelstuffen. Metoden har använts i olika typer av berg och bergförhållanden. I Sverige har metoden använts av Trafikverket vid flertalet tillfällen i infrastrukturprojektet E4 Förbifart Stockholm. Metoden är dock relativt ny för de svenska bergförhållandena, vilket gör att det finns ett behov av att utvärdera metodens styrkor och svagheter i dessa förhållanden. I detta masterprojekt har resultaten som tillhandahållits från TSP-metoden jämförts med resultat från andra undersökningsmetoder som använts vid vattenpassagen vid Sätra-Kungshatt där tunneln korsar under Mälaren. Dessa undersökningsmetoder inkluderar geologisk kartering och Measurement While Drilling (MWD). TSP-resultaten har även jämförts med den ingenjörsgeologiska prognosen för området. Vikt har lagts på hur den seismiska primärvågen, Vp, och sekundärvågen, Vs, förhåller sig till den karterade bergkvaliteten. En regressionsanalys har även utförts för att avgöra om resultaten från TSP-metoden korrelerar med resultaten från den geologiska karteringen. Jämförelsen mellan de olika undersökningsmetoderna visade på att TSP kan påvisa svaghetszoner i bergmassan. Dock kunde ingen korrelation mellan våghastigheterna och Q värdet påvisas. Jämförelsen mellan TSP och MWD visade att de båda metoderna generellt visade liknande resultat. Dock kunde vissa avvikelser mellan resultaten från metoderna hittas, vilket göra att metoderna skulle kunna användas som komplement till varandra. Detta då de olika metoderna ibland kunde identifiera svaghetszoner som den andra metoden inte kunde identifiera. De svåra geologiska förhållandena på platsen kan ha bidragit till att TSP-resultaten över lag är relativt svårtolkade, vilket gör att TSP-metoden möjligtvis är bättre lämpad för mindre komplexa bergförhållanden där kontrasten mellan bra och dålig bergkvalitet är tydligare.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-301957 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Wessén, Matilda, Österberg, Janita |
| Publisher | KTH, Jord- och bergmekanik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 21509 |
Page generated in 0.0026 seconds