Tunneler og Q-systemet

Q-systemet - en kort innføring

En angitt Q-verdi avhenger av bergkvaliteten og bergrommets geometri, og er således ikke en uavhengig karakteristikk av bergmassen. Q-verdien i en uforstyrret bergmasse (der det ikke er anlagt tunnel eller bergrom) kan være forskjellig. På grunnlag av angitte Q-verdier for bergmassene kan behov for stabilitetssikring i tunneler og bergrom vurderes både i planleggings- og anleggsfasen. 

Q-systemet benyttes i stor utstrekning både i Norge og internasjonalt. Metoden er utviklet ved NGI, første utgave ble publisert ved N. Barton et al. (1974). Metoden er siden blitt oppdatert flere ganger slik at moderne sikringsteknologi er inkludert (E. Grimstad og N. Barton, 1993).

I 2002 ble Q-systemet oppdatert med innføring av sprøytede armerte buer og energiabsorpsjon i tillegg til tilpassning i tråd med de siste årenes sikringsnivå. Publiseringen av denne siste oppdateringen i 2013 er gjort med støtte fra Statens vegvesen.  

I 1999 ble det publisert et Q-system (QTBM) spesielt tilpasset TBM-boring i tunneler (N. Barton, 1999). Dette er en metode for å vurdere penetrasjonshastighet (PR) og inndrift (AR) ved TBM-boring, som er basert på et utvidet Q-system og en gjennomsnittlig matekraft (kraft per kutter) i forhold til antatt bergmassestyrke.  

Sikringsdiagrammet er bygd opp på grunnlag av erfaringsdata som omfatter over 2000 eksempler fra eksisterende tunneler og bergrom, både i Norge, Sveits og India. Parameterverdiene i Q-verdien med beskrivelser er satt opp i tabeller og kan bestemmes ved kartlegging i felt/undergrunnsanlegg og ved borkjernelogging.  

Avgjørende for sikringsmengden i en tunnel er bergkvaliteten (Q-verdi), spennvidde og krav til sikkerhet for anlegget i forhold til hva anlegget skal brukes til (ESR, Excavation Support Ratio, uttrykker krav til sikkerhet). Sikringsdiagrammet viser sammenhengen mellom disse, og ulike felter i diagrammet tilsvarer en bestemt type sikring.