Data fra dybet sikrer fast grund under tunnellen

Dybt nede, 10 til 35 meter under havbunden, på en position umiddelbart nord for Puttgarden, sender avanceret udstyr i øjeblikket løbende informationer om alle bevægelser i undergrunden.

Informationerne indgår som en del af de omfattende geotekniske undersøgelser, som Femern A/S har foretaget i Femern Bælt siden 2008. Alle væsentlige data i undersøgelsen skal anvendes, når den faste forbindelse sendes i udbud.

Projektchef Jens Kammer, Femern A/S, har ledet undersøgelserne siden starten, og han føler sig overbevist om, at projektet får fast grund under fødderne.

”I virkeligheden fortsætter vi med at teste undergrunden helt frem til slutningen af 2013, men på nuværende tidspunkt har vi så megen viden, at vi kan sammenstille beskrivelsen af undergrunden som den ”bygherreleverance”, der indgår som et væsentligt element i det kommende udbud. Skulle de fortsatte målinger give os yderligere viden, vil alle relevante parter naturligvis få det at vide”, siger Jens Kammer.

Femern Bælt er, med Jens Kammers ord, mindst lige så geoteknisk udfordrende som Storebælt og Øresund var det, da de to forbindelser dér skulle forberedes. Og eksperterne har i løbet af undersøgelsen udsat undergrunden for stort set alle tænkelige påvirkninger for at se, hvordan den reagerer på såvel belastning som aflastning.
 

En vigtig opdagelse

De første undersøgelser af undergrunden fandt sted allerede i 1963. Senere i 1995 og 1996 foretog man seismiske undersøgelser, som ganske rigtigt påviste, at undergrunden bestod af kridt, af samme slags som Møns Klint. Ovenpå lå et lag af fedt ler, noget af det fedeste i verden. Hvad man imidlertid ikke opdagede, var at lige nord for Fehmarn er lerlaget forstyrret ned til en dybde af ca. 50 meter, fordi det er skubbet op og nærmest kæntret i istiden. Det har Femern A/S’ undersøgelser påvist, og det er en vigtig opdagelse.

”Den slags ler indeholder vand, og når leret bliver udsat for pres, vil det langsomt presse vandet bort og sætte sig. Tilsvarende vil det ved en aflastning langsomt suge vand til sig og hæve sig. Det siger sig selv, at den slags bevægelser kan være følsomme i forhold til konstruktionen af Femern Bælt-forbindelsen, og derfor har vi indrettet et forsøgsfelt på stedet, hvor vi tester i stor skala”, forklarer Jens Kammer.

Testen foregår i samarbejde med Rambøll Arup JV, Per Aarsleff A/S, GEO og Norsk Geoteknisk Institut. Sidstnævnte har erfaringer fra den norske olieudvinding i Nordsøen, og anses for at være verdens ubestridt førende på området.

”Jeg kan uden tøven konstatere, at vi her er ude af afprøve teknologiens grænser, og at vi har udviklet ny metoder, men det er også påkrævet. Aldrig tidligere har man bygget en tunnel med disse dimensioner og med disse bundforhold”, bemærker Jens Kammer.

Undersøgelserne har omfattet stort set alle tænkelige forsøg. Den jord, der skal fjernes for at gøre plads til tunnelen, er tungere end tunnelen. Derfor har eksperterne på prøvefeltet udgravet 50.000 m3 jord til 10 meters dybde for at simulere byggefasen, målt bevægelserne og siden delvist erstattet det med sand for at simulere tunnellens vægt i den færdige tilstand.

Resultatet var, at havbunden i de syv måneder, der repræsenterer den periode, hvor udgravningen står åben, hævede sig omkring to cm, og det er ifølge Jens Kammer som forventet.

En lang række af andre elementer indgår i undersøgelserne. Hvad sker der f.eks., hvis man installerer pæle med en diameter på en halv meter 25 meter ned i havbunden? Hvordan udvikler bæreevnen af disse sig over tid? Eller hvad sker der, hvis man graver en stor dyb grøft på havbunden og med to store plader under hydraulisk tryk presser grøftens kanter bort fra hinanden? Endelig er der tidligere foretaget omkring 100 boringer til 50-100 m dybde under havbunden. I boringerne er der udført løbende styrkemålinger og udtaget uforstyrrede prøver til laboratorieundersøgelser.

Alle resultater fra de geotekniske undersøgelser gøres tilgængelige for relevante interessenter. En del af oplysningerne er allerede offentliggjort, og f.eks. kan ”Ground Investigation Report”, der sammenfatter tidligere udarbejdede rapporter, findes på Femern A/S’ hjemmeside under ”Publications 2011”.