INOM EXAMENSARBETE TEKNIK,GRUNDNIVÅ, 15 HP

, STOCKHOLM SVERIGE 2017

Grundvatteninläckage till CitybananEn studie av prediktioner, tillstånd och verkligt utfall

BOGDAN KOURINNOI

KTHSKOLAN FÖR ARKITEKTUR OCH SAMHÄLLSBYGGNAD

i

Abstract

Construction of the 6 kilometres long tunnel Citybanan was initiated in 2008 by The Swedish Transport Administration. The majority of the tunnel consists of rock tunnels, but some shorter parts are concrete tunnels. The main purpose of the tunnel is to double the rail traffic capacity of central Stockholm and absorb commuter traffic. In addition to this, two new commuter train stations have been constructed.

Cracks and weak zones within the rock is a challenge that can result in issues such as groundwater leakage. High groundwater leakage can cause the surrounding groundwater levels to sink which can lead to soil compaction around the tunnel. Soil compaction can cause land subsidence and further on damage buildings and existing infrastructure. Due to the heterogenic geology in Stockholm, and the vast amount of existing structures, specific actions have to be taken to minimize the risk of unwanted effects.

Predictions has been done by The Swedish Transport Administration regarding the groundwater leakage in the different parts of the tunnel. The predictions are based on the geological structure and the planned amount of made grouting operations. Later, the Environmental court decided the allowed amount of groundwater leakage in the different sections. The predictions, permissions and actual inleakage presentet in this report have been retrieved from the Environmental Impact Assessment, the court verdicts and the Transports Administration database for environmental impact (TMO).

The inleakage has exceeded the allowed amount into the two work tunnels Torsgatan and Norra station. These sections are located near sensitive areas, which can lead to an increased risk of subsidence damage. In total, the leakage has exceeded the predicted values in five different sections.

The allowed inleakage is higher than the predicted inleakage at all sections except for one. Due to the complex geology and the risk of subsidence in central Stockholm, this report questions whether the allowed leakage should have been as high as they were. Lowering the level of accepted leakage could potentially stimulate the Transport Administration to minimize the leakage and thus the undesirable side effects.

ii

Sammanfattning År 2008 inleddes bygget av den 6 kilometer långa tunneln Citybanan som sträcker sig genom stora delar av centrala Stockholm. Tunneln utgörs till största del av bergtunnlar men även av betongtunnlar på ett antal kortare sträckor. Syftet med tunneln är att avlasta spårtrafiken i Stockholm genom att fördubbla spårkapaciteten. Hela pendeltågstrafiken kommer omdirigeras till tunneln och de två nya pendeltågsstationerna Stockholm City och Odenplan kommer att byggas. Svårigheterna med tunnelbyggandet beror på det grundvatteninläckage som sker till bergtunneln genom bergets sprickor och svaghetszoner. Ett högt inläckage kan leda till att grundvattennivån sänks och jordlager ovanför tunneln krymper. Det kan leda till förändringar i den ovanliggande stadsmiljön och kostsamma sättningsskador. På grund av Stockholms geologiska heterogenitet och befintliga konstruktioner krävs försiktighet och korrekta åtgärder för att minimera de kostsamma konsekvenserna. För att minimera sättningarna har Trafikverket, som har huvudansvaret för Citybanan, utfört prediktioner av inläckaget till de olika delsträckorna i tunneln. Prediktionerna är baserade på undersökningar om den geologiska strukturen och antaganden om vilka tätningsåtgärder som ska utföras. Därefter har Miljödomstolen bestämt vilka värden som beviljats för de olika sträckorna som Trafikverket måste anpassa sig efter. För att sammanställa prediktionerna, de begränsande värdena och det verkliga inläckaget har data hämtats från utredningsdokument utförda på beställning av Trafikverket, miljödomar och Trafikverkets mätdatabas för omgivningspåverkan (TMO). Inläckaget har överskridit de tillåtna gränsvärdena till de två arbetstunnlarna Torsgatan och Norra station. Arbetstunnlarna ligger i närheten av sättningskänsliga områden, där framförallt området kring Stockholm City, till följd av inläckaget kan ha fått en förhöjd risk. Till de andra delsträckorna har inläckaget varit lägre än de högsta tillåtna värdena. Inläckaget har på fem sträckor överskridit de initiala prediktionerna. Miljödomarnas gränsvärden har, på alla delsträckor utom en, fastställts högre än prediktionerna. På grund av Stockholmsområdets geologiska komplexitet och de sättningskänsliga områdena bör det sättas ifråga om de tillåtna värdena bör sättas lägre för att stimulera Trafikverket att minimera inläckaget och således grundvattenpåverkan.

Nyckelord Grundvatten, geohydrologi, tunnel, inläckage, Citybanan.

iii

Innehållsförteckning Abstract ............................................................................................................................. i

Sammanfattning ............................................................................................................... ii

Nyckelord ......................................................................................................................... ii

1. Inledning ................................................................................................................... 1 1.1. Syfte ............................................................................................................................ 1 1.2. Frågeställning ............................................................................................................... 1 1.3. Avgränsning ................................................................................................................. 1

2. Citybanan .................................................................................................................. 2 2.1. Allmänt ........................................................................................................................ 2 2.2. Utsprängningsmetod .................................................................................................... 3 2.3. Betongtunnel under Riddarfjärden ............................................................................... 4

3. Problemformulering .................................................................................................. 4 3.1. Berggrund .................................................................................................................... 4 3.2. Jordlager ...................................................................................................................... 4 3.3. Krympning av lera ........................................................................................................ 5 3.4. Sättningar på grund av tunnelinläckage ........................................................................ 5

4. Platsbeskrivning ........................................................................................................ 6 4.1. Geologi ........................................................................................................................ 6 4.2. Uppskattade effekter av grundvattennivåsänkning ....................................................... 6

5. Använda metoder för att uppskatta inläckaget till Citybanan ..................................... 8 5.1. Avgränsningsområde .................................................................................................... 8 5.2. Prediktioner ................................................................................................................. 9 5.3. Miljödomar .................................................................................................................. 9 5.4. Verkligt inläckage ......................................................................................................... 9 5.5. Månadsrapporter ......................................................................................................... 9 5.6. Kritiska områden ........................................................................................................ 10

6. Resultat ................................................................................................................... 10 6.1. Predikterade värden ................................................................................................... 10 6.2. Begränsande värden ................................................................................................... 11 6.3. Inläckagemätningar .................................................................................................... 12

7. Diskussion ............................................................................................................... 20 7.1. Analys av prediktioner och begränsningar ................................................................... 20 7.2. Bedömt inläckage eller konservativt bedömt inläckage ............................................... 20 7.3. Beslutande av begränsande värden ............................................................................ 21 7.4. Riskområden .............................................................................................................. 21

8. Slutsatser ................................................................................................................ 23

9. Referenser .............................................................................................................. 24

10. Bilagor ................................................................................................................. 26 10.1. Bilaga 1 ...................................................................................................................... 26 10.2. Bilaga 2 ...................................................................................................................... 30

1

1. Inledning Ett stort grundvatteninläckage till en bergtunnel innebär ofta en förhöjd risk för kostsamma negativa konsekvenser i området runt tunneln. Därför måste inläckaget begränsas och övervakas. Om inläckaget blir för högt så kan det innebära en grundvattennivåsänkning i det anslutande området, som i sin tur kan orsaka omfattande marksättningsskador (Chai et al., 2004). Grundvatteninläckage till bergtunnlar kan vara väldigt oregelbundet fördelat och sällan i samma omfattning över hela tunneln. Inläckaget sker från sprickor och hålrum i berget och det kan därför skilja väldigt mycket på mängden inläckt vatten, beroende på var i tunneln mätningar sker. Därför anges de tillåtna värdena ofta för kortare sektioner i tunnlar. Sedan sker mätningar i dessa sektioner och jämförs med de tillåtna värdena. Denna rapport kommer att undersöka hur grundvatteninläckaget till tunneln CItybanan har skiljt sig från de predikterade värdena och de begränsande värdena som angivits av Miljödomstolen. Konsultföretaget Bergab har på beställning av Trafikverket, som varit huvudansvariga för projektet Citybanan, utfört mätningar under projektets gång för att se till att värdena ej överstiger de tillåtna (Bergab, 2005).

1.1. Syfte Syftet med den här rapporten är att undersöka hur prediktionerna av grundvatteninläckaget till Citybanan skiljer sig från det verkliga utfallet. Rapporten kommer att analysera den data som tagits fram och undersöka om det finns någon tendens för hur Trafikverket och miljödomstolens värden skiljer sig mot utfallen.

1.2. Frågeställning

- Vilka prediktioner fanns det för inläckaget till Citybanan? - Vilka värden tilläts av miljödomstolarna? - Hur stort inläckage har det varit i de olika delarna av Citybanan? - Hur skiljer sig prediktionerna mot det verkliga inläckaget? - Kan inläckaget ha påverkat de angivna riskområden mer än väntat?

1.3. Avgränsning Undersökningen är avgränsad till Citybanans berg- och betongtunnlar mellan Stockholm Södra och Tomteboda. Rapporten undersöker ej betongtunneln i Riddarfjärden och järnvägsbron mellan Årstaberg och Älvsjö. Rapporten behandlar ej hur närliggande tunnlar påverkats av bygget av Citybanan, utan undersöker endast inläckagedata för Citybanan. Rapporten behandlar endast värden från byggskedet av Citybanan. Det innebär att

2

tidsperioden sträcker sig mellan 2008 till och med slutet av 2016 då driftskedet officiellt inleds.

2. Citybanan

2.1. Allmänt Citybanan är ett spårutbyggnadsprojekt genom Stockholm City som färdigställs under sommaren 2017. Trafikverket är huvudansvariga för projektet men uppdrag har utförts av anlitade konsultföretag. Delaktiga aktörer utöver Trafikverket har varit Bergab, ÅF, WSP, NCC, med flera. Planeringsarbetet påbörjades under år 2000 och bygget påbörjades under 2009. Citybanan utgörs av en 6 kilometer lång tunnel mellan Stockholm Södra och Tomteboda samt en järnvägsbro mellan Årstaberg och Älvsjö. Syftet med projektet är att avlasta järnvägstrafiken i Stockholm genom en fördubbling av spårkapaciteten på sträckan. Pendeltågstrafiken utgör cirka 60% av den dagliga tågtrafiken som går på de två spåren söder om Stockholm City, men med CItybanan kommer all pendeltågstrafik att flyttas till de två nya spåren. Tunneln kommer att inkludera de två nya pendeltågsstationerna Stockholm City och Odenplan som båda kommer ligga i anslutning till de befintliga tunnelbanestationerna i områdena. I och med Citybanan kommer pendeltåg- och tunnelbanetrafiken att hamna inom samma spärrzon och underlätta bytet för resenärerna mellan de två färdmedlen. (Trafikverket, 2017) Citybanan består till största del av bergtunnlar som sprängts fram under Stockholms innerstad. Tunneln sträcker sig genom stora delar av innerstaden och berör därmed många existerande byggnader och konstruktioner. Under kortare delar av Citybanan, där berget ligger för djupt ner, har man istället byggt betongtunnlar för att få en säker och tät tunnel (Banverket, 2007).

Figur 1. Citybanans sträckning genom Stockholm (Trafikverket, 2017)

3

2.2. Utsprängningsmetod Tunneldrivningen för Citybanan utfördes genom en process utgörandes av flera steg som upprepades i cykler (Banverket, 2007). Stegen utfördes i en särskild ordningsföljd för att säkerställa att tunneln:

- Blev tät - Fick den önskade formen - Ej rasade in

Första steget i cykeln var att täta bergets ursprungliga sprickor genom att med långa borrhål in i berget spruta in injekteringsmassa. Massan bestod av en cementblandning som med ett högt tryck fyllde och täppte igen sprickorna runt tunneln (Banverket, 2007).

Figur 2, Injekteringsmassa trycks in i berget för att fylla ut sprickor och hålrum. (Trafikverket, 2017)

Nästa steg var att borra fler hål rakt in i tunnelns löpriktning och fylla dessa med sprängmedel. Sprängmedlet detonerades därefter och massorna som sprängdes loss schaktades bort.

Figur 3, Borrhål skapas och fylls med sprängmedel för att detoneras. (Trafikverket, 2017)

När massorna blivit borttransporterade och alla lösa element borttagna, förstärktes tunneln med bultar som borrades in i berget. Sedan sprutades insidan av tunneln med betong för att ytterligare säkerställa att tunneln förblev intakt. Dessa steg upprepades sedan i samma ordning till att bergstunneln var utsprängd (Trafikverket, 2017).

4

2.3. Betongtunnel under Riddarfjärden Under Riddarfjärden byggdes en betongtunnel som placerades på botten av Söderström. Tunneln består av tre element som separat sänktes ner och gjöts ihop. Varje del är cirka 100 meter lång, 20 meter bred och 10 meter hög. På grund av att det stora djupet ner till berget under Riddarfjärden, beslutade Trafikverket att inte göra en bergtunnel på den delsträckan. Tunnelsektionen sträcker sig mellan Riddarholmen och Söder Mälarstrand där ändarna ansluter till bergtunnlarna. Betongtunneln vilar på stöd av betongfundament och stålpålar som grundlagts på det underliggande berget. Tunneln är i ändarna förankrad med vajrar som gjutits djupt in i berget för att hålla den så kallade sänktunneln på plats. På och inuti tunneln har det placerats vikter i form av ballast för att motverka att tunneln flyter upp till ytan (Trafikverket, 2013).

3. Problemformulering

3.1. Berggrund Berggrundens kvalité och struktur är avgörande för vilka möjligheter det finns för exploatering av berget. I Sverige är möjligheterna generellt goda då största delen av allt berg utgörs av kristallina bergarter. I resten av världen dominerar dock de betydligt mindre täta sedimentära bergarterna, som inte utgör lika goda förutsättningar för tunneldrivning. Bergarterna är dock inte helt avgörande för kvalitén på berget. Bergets täthet påverkas mycket av vilka tektoniska krafter som historiskt verkat på berget. Sprick-, kross- och vittringszoner delar upp urberget i partier där tätheten påverkat och opåverkat berg skiljer sig mycket. Det är i dessa zoner som grundvatten i berg kan finnas och om dessa zoner är stora och har stor vattenmängd så kan de vara väldigt vattenförande (Knutsson et. al., 2002).

3.2. Jordlager En berggrund täcks i många fall av ett eller flera olika jordlager som kan vara både sorterade och osorterade. Jordlagrens sammansättning är väldigt avgörande för ett områdes geologiska förutsättningar. Jordarterna klassificeras med avseende på storleken av de dominerande partiklarnas diameter (Statens geotekniska institut, 2016). Några vanliga jordarter är:

- Lera, mindre än 0,002 mm - Silt, mellan 0,002 mm och 0,06 mm - Sand, mellan 0,06 mm och 2 mm - Grus, mellan 2 mm och 60 mm - Sten och block, större än 60 mm - Morän, osorterad jordart med blandad sammansättning

Fördelningen av de olika fraktionerna i en jord är till stor del avgörande för permeabiliteten i jorden. Permeabilitet definieras som:

5

”En jord- eller bergarts förmåga att släppa igenom vatten, angiven som grundvattenflöde per tidsenhet genom en enhetsyta vinkelrät mot strömriktningen, när den hydrauliska gradienten är lika med 1” (Knutsson et al., 2002) Generellt gäller det att löst packade grovkorniga jordar har hög permeabilitet och därför enklare släpper igenom vatten, medan osorterade jordar som är hårt packade har låg permeabiliteten. En finkornig, lagrad jordart kan ha väldigt låg permeabilitet och därför ses som fullständigt tät (Knutsson et al., 2002). På grund av olika jordars permeabilitet kan grundvattnet och grundvattennivåer uppträda olika. Om täta lerhaltiga jordlager finns i begränsad omfattning i en mer grovkornig jord så kan det finnas flera separata grundvattenmagasin. Ett potentiellt grundvattenmagasin kommer begränsas av det täta lerlagret i botten och ett grundvattenmagasin kommer att vara i det mer grovkorniga lagret under lerlagret och undertill begränsas av berggrunden (Knutsson et al., 2002).

3.3. Krympning av lera Sättningar till följd av krympning av lera är en av de mest kostsamma geologiska företeelserna som finns i dagens samhälle. Det kan leda till stor skada på den byggda miljön eller till direkt fara för människoliv. En grundvattennivåsänkning i en jord innebär att det blir en ökad belastning på kornen i jorden. Det utgör sällan ett problem i friktionsjordar eftersom belastningen då redan ligger på kornen i jorden (Pritchard et al., 2015). En grundvattennivåsänkning i en sådan jord innebär ingen förändring och krympningen blir obetydlig. I en kohesionsjord spelar vattnet en viktigare roll eftersom det hjälper jorden att motstå kompression (Knutsson et al., 2002). Om grundvattennivån i den lerhaltiga jorden sänks, kan det uppstå en betydande krympning på grund av de nya förhållandena i jorden. Den sänkta grundvattennivån leder till att porvattentrycket i leran minskar och lervolymen reduceras för att upprätta en ny tryckbalans. Det nya spänningstillståndet i marken rubbar den ursprungliga skjuvspänningsbalansen och leder till att lerlager i jorden ovanför tunneln kompakteras och lerlagret får minskad porositet. En omfattande grundvattenivåsänkning under en längre period ökar risken för att större volymer av lerlager krymper och sänker marken (Thakur, 2012).

3.4. Sättningar på grund av tunnelinläckage De senaste årtiondena har det byggts allt mer tunnlar under mark för spår- och biltrafik samt vattenförsörjning och spillvattenhantering (Kvaerner et al., 2013). När tunnlar byggs under tidigare bebyggda områden uppstår det en risk för skador på den ovanliggande bebyggelsen. Skaderisken beror på de marksättningar som kan uppstå av grundvatteninläckaget till tunneln. Grundvatteninläckaget kan leda till att grundvattennivån sänks, som kan leda till krympning i jordlager runt tunneln. Krympningen skapar då marksättningarna som leder till att byggnader och anläggningar deformeras, förflyttas, sjunker, kollapsar eller på annat vis skadas. Marksättningarna kan bli väldigt omfattande om dessa lerlager är tjocka (Yuan et al., 2011). Inläckaget till tunnlar i kristallina berggrunder sker främst via de sprick- och krosszoner som finns i berget. En berggrund saknar den porositet som finns i jordarter och därför är zonerna avgörande för grundvattenflödet. Omfattningen av dessa zoner kan

6

variera väldigt mycket och bergets hydrauliska konduktivitet beror till stor del på mängden sprickor i berget och hur sammanhängande sprickorna är. Därför är det viktigt att identifiera sprick- och krosszoner för att kunna utföra de nödvändiga åtgärder som krävs för att minska inläckaget till tunneln (Kvaerner et al., 2013).

4. Platsbeskrivning

4.1. Geologi Berggrunden längs tunnelsträckningen är förhållandevis tät och har enligt Miljökonsekvensbeskrivningen (2007) goda förutsättningar för en utsprängd tunnel. Det förekommer ett flertal större kross- och sprickzoner i ost-västlig riktning samt enskilda sprickor som kan medföra att vatten läcker in i tunneln. Det finns även sprickor som är torra och därmed inte vattenförande (Banverket, 2007). För att minska mängden grundvatten som läcker in i tunneln har man injekterat cementblandning in i sprickorna enligt metoden beskriven i avsnitt 2.2. Genom Stockholms innerstad löper Stockholmsåsen/Brunkebergsåsen. En rullstensås är uppbyggd av stora mängder sand, grus och sten och har hög permeabilitet. Byggnader och anläggningar anlagda på åsen är inte utsatta vid grundvattennivåsänkningar eftersom den grovkorniga åsen inte kompakteras vid minskat portryck i jorden (Knutsson et al., 2002). I dalgångarna på sidan om åsen har mer finkorniga jordfraktioner ansamlats såsom silt och lera (Banverket, 2007).

4.2. Uppskattade effekter av grundvattennivåsänkning I miljökonsekvensbeskrivningen har Trafikverket uppskattat konsekvenserna av en sänkt grundvattennivå. Konsekvenserna är uppskattade före byggstart och baseras på de antaganden som gjorts om sättningskänsligheten och den uppskattade grundvattennivåsänkningen i området runt tunneln. Konsekvenserna är uppdelade i de två kategorierna (Banverket, 2007):

4.2.1. Konsekvenser av grundvattennivåsänkning i berg Det finns totalt sju bergborrade brunnar som är inom ett avstånd på cirka 100 meter från Citybanans norra tunnelsträcka. Av dessa är fyra dricksvattenbrunnar till befintliga skyddsrum och om grundvattennivån i berget sänks kan dessa brunnar få lägre vattennivåer. Samma problem gäller för ett antal energibrunnar som ligger i anslutning till den södra delen av tunnelsträckan. Det kommer enligt Miljökonsekvensbeskrivningen utföras åtgärder för att täta närliggande bergtunnlar, för att bland annat motverka spridning av avloppsvatten från närliggande VA-tunnlar.

4.2.2. Konsekvenser av grundvattennivåsänkning i jord.

7

Det finns ett stort antal områden och byggnader som riskerar negativa konsekvenser om rätt åtgärder inte vidtas. Det identifierade influensområdet för grundvattnet, som tagits fram i Miljökonsekvensbeskrivningen för Citybanan inkluderar stora delar av centrala Stockholm. Sättningskänsliga lerområden finns framförallt vid västra City och Stockholm Södra, men även vid andra områden. I kartan nedan visas det var mätningspunkterna för grundvattenobservationer finns. Dessa har blivit utplacerade vid känsliga lerområden samt vid viktiga tunnelsektioner, såsom stationer och arbetstunnlar.

Figur 4. Influensområde samt sättningskänsliga lerområden. (Banverket, 2007)

8

De områden som är mest utsätta för sättningar är enligt Miljökonsekvensbeskrivningen (2007):

- Området vid Norra Station och Tomteboda, där det finns lera som kan kompakteras av att grundvattennivån sänks. Enligt Miljökonsekvensbeskrivningen saknas dock hus och anläggningar som kan skadas av marksättningarna.

- Området väster om Odenplan, där det finns ett flertal objekt som är anlagda på lera och träpålar. Detta område kan vara utsatt om det sker en kraftig grundvattennivåsänkning vid Odenplan. Grundvatteninfiltration rekommenderas för att skydda byggnader mot sättningar.

- Området kring Stockholm City och Norrmalm, som har en komplex geologisk struktur på grund av det höga antalet befintliga tunnlar och konstruktioner som påverkat grundvattennivån och grundläggningar i området. Det pågår redan sättningar på grund av de existerande tunnlarna och därför är området extra utsatt. Det finns ett stort område väster om Citybanan med lerhaltig jord och byggnader som är grundlagda på rustbäddar och träpålar som kan riskera sättningsskador om grundvattennivåsänkningen fortsätter. Även här rekommenderas det ett flertal åtgärder för att skydda grundvattennivån.

- Området vid Fatbursparken och Södermalmsallén där det pågår sättningar och finns risk för ytterligare sättningar på ett flertal centimeter. Här bedöms det att skadliga grundvattennivåsänkningar kan uppkomma och att skyddsåtgärder måste utföras.

5. Använda metoder för att uppskatta inläckaget till Citybanan

5.1. Avgränsningsområde För att övervaka inläckaget till Citybanan har tunneln blivit uppdelad i kortare sektioner (se Bilaga 2). Spårtunneln med tillhörande servicetunnel, arbetstunnlar och tillfartstunnlar har blivit uppdelade och tilldelats separata inläckagevillkor. Uppdelningen som har skett är enligt:

- Delsträcka 1: Spårtunnel och tillfartstunnel mellan Tomteboda och Vasastaden och arbetstunnel Norra Station (sektion 30+900 till 31+900)

- Delsträcka 2: Spårtunnel mellan Vasastaden och Norrmalms bergområde och station Odenplan (sektion 31+900 till 33+500)

- Delsträcka 3: Spårtunnel mellan Tegelbacken och Norrmalms bergområde, Station City och arbetstunnlar till tillfartstunnel Bangårdsområdet och Vattugaraget (sektion 33+500 till 34+500)

- Arbetstunnel Torsgatan - Delsträcka 4: Spårtunnel mellan Riddarholmen och Tegelbacken, (sektion 34+500 till

35+023) - Södermalmstunneln - Tillfartstunnel Söder Mälarstrand

9

5.2. Prediktioner Trafikverket har tagit fram ett antal dokument som berör inläckaget till tunnlarna och andra grundvattenfrågor. Dokumenten behandlar de olika delarna av tunneln och baseras på konsulters beräkningar och bedömningar utförda under planeringsfasen. Sammanställningen av prediktionerna är i detta arbete till stor baserat på dessa dokument. Trafikverkets dokument har erhållits från Anna-Sara Josefsson, som arbetar med information om Citybanan på Trafikverket. De predikterade värdena är angivna i enheten liter per minut och har angivits enligt ordningen:

- Plats, bedömt värde, konservativt bedömt värde.

5.3. Miljödomar De inläckagevärden som finns i Trafikverkets rapporter har vidare fastställts och korrigerats av Miljödomstolen, som ger tillstånd till vattenverksamhet. Inläckagen som fastslagits av domstolen är givna i villkoren för domarna. De miljödomar som använts för att identifiera de tillåtna inläckagevärdena är:

- Spårtunnel mellan Tomteboda och Riddarholmen – M 1659-07, M 2301-07, M 4128-08 (Nacka Tingsrätt, 2009).

- Arbetstunnel vid Torsgatan – M 1624-07 (Nacka Tingsrätt, 2012). - Spårtunneln på Södermalm – M 1761-07 (Nacka Tingsrätt, 2008). - Tillfartstunnel vid Söder Mälarstrand – M 16486-05 (Stockholms Tingsrätt, 2006).

5.4. Verkligt inläckage Mätningarna av inläckaget är utförda av konsultföretaget Bergab som utför arbeten inom mark, berg och vatten. Inläckagevärdena är sedan sammanställda i Trafikverkets databas Trafikverkets mätdatabas för omgivningspåverkan (TMO), där alla mätningar av inläckaget till Citybanan finns. TMO är en databas som ej hanteras av Projekt Citybanan utan av Trafikverket Underhåll. Flödena är alltid angivna i enheten liter per minut och representerar månadsmedelflödet. De mätpunkterna som mäter flödet är utplacerade så att de representerar inläckaget från de olika sektionerna av tunneldelarna. För att jämföra det predikterade inläckaget med det verkliga, har inläckaget från varje delsträcka hämtats ifrån TMO och sammanställts.

5.5. Månadsrapporter Under byggskedet har Trafikverket på månadsbasis med hjälp av konsultföretaget Bergab sammanställt månadsrapporter för länsstyrelsens tillsyn av Trafikverkets vattenverksamhet inom Citybanan. För varje månad har två rapporter sammanställts.

10

- Citybanan i Stockholm – Spårtunnel Tomteboda Riddarholmen - Citybanan i Stockholm – Spårtunnel Södermalm

I dessa rapporter behandlas även de arbets- och tillfartstunnlar som tillhör spårsträckningen. Inledningsvis beskrivs grundvattensituationen i Stockholm och hur förutsättningar för den pågående vattenverksamheten ser ut. I rapporterna ges för varje delsträcka en lägesrapport från bygget samt en sammanställning av det uppmätta inläckaget och det rådande grundvattenförhållandet. I rapporterna kommenteras inläckagevärdena om de avviker från det normala eller tillåtna. Trafikverket presenterar även de tätningsåtgärder som eventuellt utförts för att minska inläckaget. Månadsrapporterna utfördes under hela byggskedet fram till och med år 2015. Från och med 2016 övergick rapportering till att presenteras på halvårsbasis. De månadsrapporter som använts i denna rapport är de som sammanställts efter perioder med avvikande inläckagevärden. De är från perioderna:

- April och maj år 2010 - Januari, juni och juli 2011

5.6. Kritiska områden Rapporten diskuterar slutligen områden där höga inläckagevärden observerats och hur de beskrivits i Miljökonsekvensbeskrivningen. Utifrån de beskrivna riskerna och förutsättningarna diskuteras vidare det hur höga inläckagevärden kan ha påverkat dessa områden. Inga nya riskområden har bestämts utifrån inläckageobservationerna. I rapporten diskuteras även metoderna bakom hur prediktionerna och de tillåtna värdena beslutas.

6. Resultat

6.1. Predikterade värden De inläckagevärden som finns angivna bland prediktionerna i Trafikverkets dokument PM Geohydrologi – Spårtunnel Tomteboda-Riddarholmen (WSP et al., 2007), PM Geohydrologi, arbetstunnel Torsgatan (Wsp, 2007) och PM Geohydrologi (Bergab, 2005). Tunnelsektion Bedömt

inläckage Konservativt bedömt inläckage

Delsträcka 1 Spårtunnel i berg (sektion 31+060 – 31+900) Tomteboda betongtunnel Tillfartstunnel Tomteboda

66 l/min 42 l/min 16 l/min 8 l/min

85 l/min 45 l/min 20 l/min 20 l/min

Delsträcka 2 Spårtunnel i berg (sektion 31+900 – 33+500) Station Odenplan

140 l/min 100 l/min 40 l/min

170 l/min 125 l/min 45 l/min

Delsträcka 3 275 l/min 340 l/min

11

Spårtunnel i berg (sektion 33+500 – 34+500) Station City

215 l/min 60 l/min

240 l/min 100 l/min

Delsträcka 4 Spårtunnel i berg (sektion 34+500 – 35+023)

105 l/min -

Arbetstunnel Torsgatan Under arbetstunnelns byggskede Under Citybanans byggskede

55 l/min 22 l/min

- -

Södermalmstunneln Spårtunnel i berg (sektion 35+380 – 35+500) Spårtunnel i berg under Maria Magdalena kyrka (sektion 35+500 – 35+680) Spårtunnel i berg, tillfartstunnel (sektion 35+680 – 36+000) Vid spårtunnelns södra anslutning

420 l/min 10 l/min 300 l/min 15 l/min 95 l/min

- - - - -

Tillfartstunnel Söder Mälarstrand Under en period på 1 år Resterande tid

- -

6.2. Begränsande värden De värden som fastslagits av miljödomstolens domar är: Tunnelsektion Tillåtet värde + villkor Miljödom Delsträcka 1 Arbetstunnel Norra Station

114 l/min 30 l/min till genombrott i tunnellinjen för spårtunneln

M 1659-07, M2301-07, M 4128-08

Delsträcka 2 Spårtunnel i berg (sektion 31+900 – 33+500) Station Odenplan

185 l/min M 1659-07, M2301-07, M 4128-08

Delsträcka 3 Tillfartstunnel Bangårdsområdet

420 l/min + 300 l/min under 18 månader 75 l/min till genombrott i tunnellinjen för spårtunneln

M 1659-07, M2301-07, M 4128-08

Delsträcka 4 Spårtunnel i berg (sektion 34+500 – 35+023)

105 l/min M 1659-07, M2301-07, M 4128-08

Arbetstunnel Torsgatan 55 l/min M 1624-07

12

Södermalmstunneln Spårtunnel i berg (sektion 35+380 – 36+000) Spårtunnel i berg under Maria Magdalena kyrka (sektion 35+460 – 35+760)

460 l/min 210 l/min 250 l/min

M 1761-07

Tillfartstunnel Söder Mälarstrand Under en period på 1 år Resterande tid

30 l/min 20 l/min

M 16486-05

6.3. Inläckagemätningar

6.3.1. Delsträcka 1 Under byggskedet av Citybanan har inläckagevärdet på Delsträcka 1 inte överskridit det tillåtna värdet 114 liter/minut i månadsmedel. Inläckaget har emellertid under perioder varit högre än de predikterade värdena. Inläckaget har ett flertal månader varit nära det högsta tillåtna värdet och befunnit sig mellan 110 liter/minut och 114 liter/minut (se figur 6). De högsta värdena uppmättes under början av 2011. Trafikverket har hänvisat de höga värdena till inläckaget från Tomteboda betongtunnel.

Figur 5. Inläckage till Delsträcka 1. Mätningar gjorda mellan november 2009 till oktober 2016 (Trafikverket, 2017).

Under 7 månader uppmättes värden över 110 liter/minut. Dessa månader var: Datum [ÅÅÅÅ-MM-DD] Värde [liter/minut] 2010-10-31 113 2011-01-31 114

13

2011-02-28 110 2011-03-31 112 2011-04-30 112 2011-05-31 112 2011-06-30 111 Figur 6. De högsta uppmätta inläckagevärdena för Delsträcka 1 (Trafikverket, 2017).

6.3.1.1. Tomteboda betongtunnel

Tomteboda betongtunnel har saknat ett begränsande inläckagevärde, och har istället begränsats av inläckaget till Delsträcka 1. I de initiala prediktionerna uppskattades dock inläckaget bli 16 liter/minut. Tomteboda betongtunnel var, enligt månadsrapporterna, under de första åren en stor faktor till det totala inläckaget till Delsträcka 1. Det högsta värdet 92 liter/min uppmättes under maj 2010 (se figur 7). Totalt utfördes mätningar under 86 månader och under 61 månader uppmättes inläckage högre än det predikterade värdet 16 liter/minut. Det höga inläckaget minskade sedan när tätningsåtgärder vid svaghetszoner utfördes. (Bergab, 2010) Inläckaget minskade stadigt under byggskedet och sista gången inläckaget var högre än det 16 liter/minut var september 2015.

Figur 7. Inläckage till Tomteboda betongtunnel. Mätningar gjorda mellan oktober 2009 till oktober 2016 (Trafikverket, 2017).

6.3.1.2. Arbetstunnel Norra station

Arbetstunnel Norra station utgör likaså en del av Delsträcka 1, men till skillnad från Tomteboda betongtunnel så begränsas arbetstunnel Norra station av ett eget inläckagevärde. Mätvärden finns från en period mellan juni 2009 och maj 2010. Av de 11

14

månader då mätningarna utfördes var inläckaget högre än det tillåtna under 8 månader (se figur 8). I månadsrapporten från mars 2010 för vattenverksamheten på sträckan Tomteboda – Riddarholmen, menade man att det förhöjda inläckaget berodde på bristande tätning av schaktbotten. Trots att ytterligare tätningsåtgärder utfördes minskade inte inläckaget till tillåtna värden före genombrottet till tunnellinjen för spårtunneln.

Figur 8. Inläckage till arbetstunnel Norra station. Mätningar gjorda mellan juni 2009 till maj 2010 (Trafikverket, 2017).

De åtta månader då inläckaget var för högt var: Datum [ÅÅÅÅ-MM-DD] Värde [liter/minut] 2009-08-31 79,3 2009-09-30 83,4 2009-10-31 74,5 2010-01-31 30,1 2010-02-28 39,3 2010-03-31 70,4 2010-04-30 64,9 2010-05-31 42,5 Figur 9. De högsta uppmätta inläckagevärdena för arbetstunnel Norra station (Trafikverket, 2017).

En ökad grundvattennivåsänkning nära Norra station uppstod under första kvartalet 2010 till följd av det höga inläckaget till arbetstunneln. Denna avsänkning avtog i och med de tätningsåtgärder Trafikverket senare utförde. Efter maj 2010, när genombrottet till tunnellinjen för spårtunneln skett, avslutades de separata mätningarna för inläckaget till arbetstunneln och inläckaget började övervakas tillsammans med resterande delen av Delsträcka 1.

6.3.2. Delsträcka 2

15

Inläckaget för Delsträcka 2 har ej överskridit det tillåtna gränsvärdet 185 liter/minut. Inläckaget har även varit lägre än de predikterade värdena 140 liter/minut och 170 liter/minut. Inläckaget har endast under en månad var högre än 120 liter/minut (se figur 10).

Figur 10. Fördelning av inläckagevärden för Delsträcka 2. En stapel beskriver hur många mätningar som givit utslag för inläckage upp till ett visst värde [liter/minut] (Trafikverket, 2017).

På grund av utebliven mätning från en mätpunkt mellan oktober 2013 till och med oktober 2014, är fördelningen mellan inläckaget till Delsträcka 2 och 3 inkorrekt under den perioden. För Delsträcka 2 saknas inläckagevärden för flera månader under denna period, men inläckaget bedöms enligt månadsrapporterna för perioden vara inom det tillåtna intervallet (se figur 11).

Figur 11. Inläckage till Delsträcka 2. Mätningar gjorda mellan maj 2011 till oktober 2016 (Trafikverket, 2017).

0

5

10

15

20

25

30

35

20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

Anat

l mät

ning

ar [a

ntal

]

Inläckagevärde [liter/min]

16

6.3.3. Delsträcka 3 Inläckaget till Delsträcka 3 har ej överstigit det tillåtna värdet 420 liter/minut + 300 liter/minut under 18 månader. Inläckaget har under 8 månader varit högre än det initialt predikterade inläckaget på 275 liter/minut (se figur 12). Under perioden mellan oktober 2013 till och med oktober 2014, då fördelningen av inläckaget mellan Delsträcka 2 och 3 var felaktig, ska inläckaget till Delsträcka 3 trots felmätningarna ha varit inom det tillåtna intervallet. Inläckaget till Delsträcka 3 varierat enligt:

Figur 12. Inläckage till Delsträcka 3. Mätningar gjorda mellan juni 2008 till oktober 2016 (Trafikverket, 2017).

6.3.3.1. Arbetstunnel Torsgatan

Arbetstunnel Torsgatan har under 3 månader överstigit det begränsande värdet 55 liter/minut. Utöver de månader då inläckaget överskridit det tillåtna så har inläckaget under ytterligare 19 månader varit över 50 liter/minut (se figur 13). Det predikterade värdet 22 liter/minut är överskridet under alla månader som mätningar gjorts. Under de första mätningarna av inläckaget till arbetstunneln har negativa värden uppmätts. Dessa värden berodde troligtvis på att mätutrustningen ej var anordnad korrekt och att inläckande vatten inte börjat samlas upp.

17

Figur 13. Inläckage till Arbetstunnel Torsgatan. Mätningar gjorda mellan juni 2008 till oktober 2016 (Trafikverket, 2017).

Under april 2010 överstegs det tillåtna inläckagevärdet för första gången. I månadsrapporten för kontrollprogrammet av vattenverksamheten redogjordes det att inläckaget kom från svårtätade och kraftigt uppspruckna bergspartier. Ett tätningsprogram med betydande tätningsåtgärder inleddes efter detta för att minska inläckaget (Bergab, 2010). Under januari 2011 översteg inläckaget ytterligare en gång det tillåtna gränsvärdet. Enligt Trafikverket berodde det inte på de arbeten man utfört i tunneln utan istället på kraftig snösmälta som varat under månaden (Bergab, 2011). Under juni 2011 uppmättes det sista överstigande inläckagevärdet. Det höga värdet berodde på att efterinjekteringsarbeten utförts under månaden (Bergab, 2011). Efter juni 2011 minska inläckaget till lägre nivåer. De högsta värdena för inläckaget till Arbetstunnel Torsgatan var: Datum [ÅÅÅÅ-MM-DD] Värde [liter/minut] 2010-05-01 61,73 2011-02-01 61 2011-07-01 61 Figur 14. De högsta uppmätta inläckagevärdena för Arbetstunnel Torsgatan (Trafikverket, 2017).

6.3.4. Delsträcka 4

Inläckaget till Delsträcka 4 har ej överstigit det tillåtna värdet 105 liter/minut. Inläckaget till Delsträcka 3 har under byggskedet av Citybanan varierat enligt figur 15, se nedan:

18

Figur 15. Inläckage till Delsträcka 4. Mätningar gjorda mellan oktober 2011 till oktober 2016 (Trafikverket, 2017).

6.3.5. Södermalmstunneln

För Södermalmstunneln ligger inläckagevärdena under både de predikterade och de tillåtna maxvärdena. Den högsta noteringen är cirka 73 liter/minut och de högsta värdena är uppmätta tidigt under framdrivningen av tunnelsektionen. Mätningarna för Södermalmstunneln är gjorda mellan januari 2011 och december 2016 (se figur 16). Under två månader saknas inläckagevärden på grund av avsaknad av mätdata från en pumpgrop i Södermalmstunnelns tillhörande servicetunnel. Värdena varierar enligt figur 15.

Figur 16. Inläckage till Södermalmstunneln. Mätningar gjorda mellan januari 2011 till oktober 2016 (Trafikverket, 2017).

19

Under de 72 månader som mätningarna utfördes har inga värden över 80 uppmätts (se figur 16). Under 61 av 72 månader har inläckaget varit lägre än 40 liter/minut. Det kan jämföras med det tillåtna inläckaget på totalt 460 liter/minut för Södermalmstunneln.

Figur 17. Fördelning av inläckagevärden för Södermalmstunneln. En stapel beskriver hur många mätningar som givit utslag för inläckage upp till ett visst värde [liter/minut] (Trafikverket, 2017).

6.3.5.1. Tillfartstunnel Söder Mälarstrand

Inläckaget till tillfartstunnel Söder Mälarstrand överskrider varken de predikterade eller de tillåtna inläckagevärdena. Det högsta uppmätta flödet är cirka 7,2 liter/minut (se figur 18). Utöver den högsta noteringen så visar de resterande 71 månadsmedelvärdena siffror lägre än 3 liter/minut.

Figur 18. Inläckage till Södermalmstunneln. Mätningar gjorda mellan januari 2011 till oktober 2016 (Trafikverket, 2017).

0

5

10

15

20

25

30

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Anta

l mät

ning

ar [a

ntal

]

Inläckagevärde [liter/minut]

20

7. Diskussion

7.1. Analys av prediktioner och begränsningar Det finns signifikanta skillnader mellan de predikterade värdena och de som angivits i miljödomarna. Alla uppskattade värden är lägre än de begränsande värdena. Det gäller både de prediktioner som betecknats som bedömt inläckage och konservativt bedömt inläckage. De värden som går under beteckningen konservativt bedömt inläckage bör tolkas som värden något högre än det bedömda inläckaget. Miljödomstolen har endast för Delsträcka 4 beslutat att inte motsäga sig mot de predikterade värdena och istället tillåtit det föreslagna värdet. För alla andra delsträckor har Miljödomstolen tillåtit värden betydligt högre än prediktionerna. De värden som godkänts i miljödomarna är i genomsnitt cirka 53% högre än de predikterade värdena. Vid de 3 delsträckor som Trafikverket angivit konservativt bedömt inläckage är de godkända inläckagevärdena i genomsnitt 22% högre. Det visar att bedömningarna som Trafikverket initialt gjort, skiljer sig stort från miljödomstolarnas värden. Prediktionerna är för flera delsträckor felaktigt antagna sett till hur inläckaget under byggskedet varit. På flera delsträckor är inläckaget, under långa perioder, flera hundra procent högre än det predikterade. Miljödomstolarnas värden är betydligt närmare de verkliga värdena vilket tyder på att prediktionerna kan ha baserats på felaktig eller otillräcklig information. Anledningen till de felaktiga värdena kan exempelvis vara otillräckliga undersökningar på grund av hög sparsamhet av ekonomiska resurser. Möjligen prioriterar Trafikverket inte kostnaden för prediktionerna på grund av att Miljödomstolen gör egna prediktioner som fastslår det tillåtna inläckaget. Under byggskedet så har Trafikverket utfört flera tätningsåtgärder i tunnelsektioner för att minska inläckaget. Prediktionerna är möjligen baserade på förberedande planer där man haft i avsikt att bygga tunneln betydligt mer tät. Inläckaget styrs till stor del av hur pass utförliga tätningsåtgärder och injekteringsarbeten som utförs och anledningen till att inläckaget är högre än de predikterade värdena är troligtvis att Trafikverket beslutat att bygga utefter de högre tillåtna värdena. Om det inte begärs av Trafikverket att inläckaget ska vara nära de predikterade nivåerna så finns det ingen anledning för dem att minska det ytterligare. En mer osannolik möjlighet till de felaktiga prediktionerna är att konsulterna som avgör Trafikverkets prediktioner är utförda med fel metoder. I sådana fall är prediktionerna inte baserade på otillräckliga undersökningar eller besparingar utan istället på felaktigt utförande.

7.2. Bedömt inläckage eller konservativt bedömt inläckage De konservativa bedömningarna som presenterats i de tidiga dokumenten har inte gett någon uppenbar effekt på hur de tillåtna värdena har satts. De har hamnat mellan det konventionellt bedömda inläckaget och det tillåtna värdet. Syftet med att uppge konservativt bedömda inläckagevärden är oklart och möjligtvis visar det på att det ej utförts

21

tillräckliga förundersökningar för att Trafikverket med övertygelse ska kunna uppge det bedömda inläckaget. De konservativt bedömda inläckagevärdena har bestämts på Delsträcka 1, 2 och 3, som alla berör känsliga områden. Osäkerhet kring bedömningen av inläckage till tunneln bör begränsas till de delsträckor som, med övertygelse, ej riskerar negativa konsekvenser, medan känsliga delsträckor bör vara noggrant undersökta för att inläckaget ska kunna uppskattas med största möjliga säkerhet.

7.3. Beslutande av begränsande värden På flera sträckor är inläckaget lägre än de predikterade värdena och på åtskilliga sträckor är det långt över prediktionerna. Det bör noteras att de predikterade respektive de tillåtna värdena beslutas utifrån olika bedömningsgrunder. De predikterade värdena bestäms utifrån hur mycket som uppskattas läcka in, medan de tillåtna värdena bestäms utifrån hur mycket som får läcka in baserat på de rådande geologiska och hydrogeologiska förhållandena. Därmed bör betydelsen av de fall då inläckaget är långt över det predikterade ej jämföras med betydelsen av de fall då inläckaget är långt under det tillåtna värdet. Det bör utredas om miljödomarnas värden bör sättas lägre för att kräva ett mer utförligt arbete för att minska inläckaget till tunneln. Sättningar till följd av grundvattennivåsänkningar pågår över stora delar av Stockholm och därför bör åtgärderna för att minska grundvattenpåverkan maximeras. Ett oroande faktum är att det varierat stort i skillnaden mellan det tillåtna och det verkliga inläckaget. Inläckaget bör utifrån ett hållbarhetsperspektiv minimeras och aldrig överskrida den tillåtna gränsen. Om inläckaget är över den gränsen så har otillräckliga åtgärder utförts och om inläckaget är långt under det tillåtna gränsvärdet så är det värdet alldeles för generöst angivet. På Södermalm fanns den största skillnaden mellan det tillåtna och det verkliga inläckaget. Inläckaget var som mest cirka en femtedel av det tillåtna inläckaget till Södermalmstunneln och cirka en tredjedel av det tillåtna inläckaget till Tillfartstunnel Söder Mälarstrand. Det beror till stor del på att bergets kvalité på Södermalm varit högt. För Södermalm bör det tillåtna värdet eventuellt ha satts lägre för att kräva maximala tätningsåtgärder av Trafikverket.

7.4. Riskområden I den Miljökonsekvensbeskrivning (2007) som togs fram före byggskedet nämndes flera riskområden längs Citybanan. I frågan om huruvida riskerna har ökat efter bygget, baseras undersökningen på de områden som före byggskedet identifierats som riskområden. De områden som nämndes var:

- Området väster om Odenplan. - Området vid Fatbursparken och Södermalmsallén. - Området vid Norra Station och Tomteboda.

22

- Området kring Stockholm City och Norrmalm. Området väster om Odenplan uppskattas ej få förhöjd risk för skador baserat på denna undersökning. Området berörs primärt av aktiviteten i Delsträcka 2 och där har inläckaget ej överstigit det tillåtna. Även området kring Fatbursparken och Södermalmsallén som berörs av inläckaget till Södermalmstunneln bedöms ej ha fått större risk än väntat efter det utföra arbetet. Området vid Norra Station och Tomteboda har möjligen fått en förhöjd risk för konsekvenser till följd av bygget av tunneln. Inläckaget till Arbetstunnel Norra station var under dess framdrift betydligt högre än det tillåtna värdet 30 liter/minut. De enskilda mätningarna för Arbetstunnel Norra Station pågick under framdriften av tunneln och avslutades när arbetstunneln mötte spårtunneln. Även inläckaget till Tomteboda betongtunnel har varit betydligt högre än det initialt bedömda inläckaget, som riskbedömningen baserats på. Inläckaget för hela Delsträcka 1 var under lång tid långt över det bedömda inläckaget 66 liter/minut och nära det tillåtna gränsvärdet 114 liter/minut. Därför bör slutsatser dras att området påverkats mer än det inledningsvis estimerats. Men i och med att inläckaget för hela Delsträcka 1 ej har varit högre än det tillåtna värdet, görs antagandet att området inte har utsatts för betydande konsekvenser. I miljökonsekvensbeskrivningen beskrevs det att kostsamma skador i området var otroliga på grund av att hus och anläggningar sannolikt ej skulle påverkas av de eventuella sättningarna som uppstår. Ett av de större områdena som riskerade skador på grund av en ökad grundvattennivåsänkning var området kring City och Norrmalm. Problematiken härstammar från de många konstruktioner och tunnlar som finns anlagda i området runt Stockholms City. Väster om City finns ett stort område där byggnader är grundlagda på rustbäddar under grundvattennivån. För Delsträcka 3 och 4, som berör området, har inläckaget varit betydligt lägre än det tillåtna gränsvärdet. Den delsträcka som i området har haft ett förhöjt inläckage är Arbetstunnel Torsgatan. Inläckaget till arbetstunneln bedömdes initialt bli 22 liter/minut efter att tunneln drivits klart. Miljödomstolen fastslog dock värdet till 55 liter/minut. Samma värde som tidigare bedömts gälla under framdrivningen av arbetstunneln. Inläckaget till arbetstunneln har under 3 månader varit högre än det tillåtna och ytterligare 19 månader över 50 liter/minut. Arbetstunneln har krävt många tätningsåtgärder på grund av bergets lokala svaghetszoner och det krävdes nästan två år för att inläckaget skulle hamna under 50 liter/minut. Att tätningsarbetet utförts under en längre period leder till antagandet att inläckaget varit högre än förväntat och det påvisas av att inläckaget bara under de absolut första månaderna varit lägre än det predikterade. Alltså har en felprediktion skett som bör ha höjt risken för skador i området. Omfattningen av skadorna och riskerna är dock oklar i och med den stora geologiska komplexitet som finns i området på grund av existerande tunnlar och vattenverksamhet. På Delsträcka 4 observerades en avvikande förändring i inläckaget. De andra delsträckorna hade inläckage som minskade eller närmade sig ett stabilt värde, medan inläckaget på Delsträcka 4 har stigit under hela observationsperioden. De sista mätningarna visar dock fortfarande låga inläckage på cirka 80 liter/minut, jämfört med det tillåtna värdet 105

23

liter/minut. Om inläckaget dock fortsätter stiga till värden över det tillåtna så kan området kring City blir ännu mer utsatt.

8. Slutsatser Utvärdering av inläckage Inläckaget till Arbetstunnel Norra Station och Arbetstunnel Torsgatan har överskridit de tillåtna värdena. På de andra delsträckorna är inläckagen inom de tillåtna intervallen. Det finns eventuellt en förhöjd risk för sättningsskador i området kring Stockholm City på grund av inläckaget till Arbetstunnel Torsgatan. Antagandet baseras på att området initialt beskrivits som känsligt för sättningar och att inläckaget varit högre än tillåtet. Andra delsträckor har haft inläckagevärden lägre än de högsta tillåtna värdena. Utvärdering av prediktioner Prediktionerna är generellt lägre ställda än de värden som fastställts i miljödomarna. Endast en delsträcka har ett lika högt predikterat inläckage som tillåtet. Inläckaget har varit högre än det predikterade inläckaget för:

- Delsträcka 1 - Tomteboda betongtunnel - Arbetstunnel Norra station - Delsträcka 3 - Arbetstunnel Torsgatan

Utvärdering av tillåtna värden Miljödomarnas tillåtna inläckage har i flera områden varit högt över det verkliga inläckaget. Det föreslås därför i rapporten att miljödomarna ska ställa hårdare villkor för att uppmana verksamhetsutövaren att utföra så täta tunnlar som möjligt. Det bör göras för att arbeta mot en så hållbar hydrogeologisk situation i staden som möjligt, med minimerad grundvattenpåverkan.

24

9. Referenser Artiklar Chai, J., Zhu, H., Shen, S-L. & Zhang, X-L., 2004. Land subsidence due to groundwater drawdown in Shanghai. Geotechnique, 54 (2), s. 143-147. Earon, R., Dehordi, E. & Olofsson, B., 2015. Groundwater Resources Potential in Hard Rock Terrain: A Multivariate Approach. Groundwater, 53 (5), s. 748-758. Kvaerner, J. & Snilsberg, P., 2013. Hydrogeological impacts of a railway tunnel in fractured Precambrian gneiss rocks (south-eastern Norway). Hydrogeology Journal, 21 (7), s. 1633-1653. Pritchard, O.G., Hallett, S. & Farewell, T., 2015. Probalistic soil moisture projections to assess Great Britain’s future clay-related subsidence hazard. Climatic change, 133 (4), s. 635-650. Thakur, V., 2012. Subsidence Due to Groundwater Leakage into Tunnels. Indian Geotechnical Journal. 42 (1), s. 37-48. Yuan, C., Y., Wang, X., Wang, N. & Zhao, Q., 2012. Study on the Effect of Tunnel Excavation on Surface Subsidence Based on GIS Data Management. Procedia Environmental Sciences, 12, s. 1387-1392. Böcker Knutsson, G. & Morefeldt, G-O. 2002. Grundvatten teori & tillämpning. Tredje utgåvan. AB svensk Byggtjänst. s. 11, 27–28, 173. Databaser Trafikverket, 2017, Trafikverkets mätdatabas för omgivningspåverkan (TMO), Hämtad från: https://applikation.trafikverket.se/TmoCityGeoWeb/ [Hämtad: 2017-05-16] Hemsidor Statens geotekniska institut, 2016. Jordarter. [Online] (Uppdaterad 2016-02-13) Hämtad från: http://www.swedgeo.se/sv/kunskapscentrum/om-geoteknik-och-miljogeoteknik/geoteknik-och-markmiljo/jords-hallfasthet/lera-och-kvicklera/) [Hämtad: 2017-03-12] Trafikverket, 2017. Om Citybanana. [Online] (Uppdaterad: 2017-01-20). Hämtad från: http://www.trafikverket.se/nara-dig/Stockholm/projekt-i-stockholms-lan/Citybanan/Om-projektet/ [Hämtad: 2017-03-12]

25

Trafikverket, 2017. Moment vid Citybanans tunneldrivning. [Online] (Uppdaterad: 2017-01-20). Hämtad från:http://www.trafikverket.se/nara-dig/Stockholm/projekt-i-stockholms-lan/Citybanan/Byggnation/Moment-vid-tunneldrivningen-/) [Hämtad: 2017-03-12] Trafikverket, 2013. Citybanans sänktunnel under Söderström. [Online] Hämtad från: https://www.youtube.com/watch?v=S6_e3YG156s [Hämtad: 2017-03-12] Miljödomar Nacka Tingsrätt (2008), Mål nr M 1761-07. Miljödomstolen. Dok.id: 88445. Nacka Tingsrätt (2009), Mål nr M 1659-07, M 2301-07 och M4128-08. Miljödomstolen. Dok.id: 129943. Nacka Tingsrätt (2012), Mål nr M 1624-07, Mark- och miljödomstolen. Dok.id: 247357. Stockholms Tingsrätt (2006), Mål nr M 16486-05. Avdelning 9, miljödomstolen. Dok.id: 253480. Rapporter Banverket & Tyréns. Miljökonsekvensbeskrivning. Diarienummer: F07-1809/SA20. Upprättad: 2007-11. s 30, 42, 84-87. Bergab. Kontrollprogram vattenverksamhet rapport länsstyrelsen april 2010. Dokumentnummer: P3-0616_månadsrapport 2010-05. Upprättad: 2010-05-06, s. 10-17. Bergab. Kontrollprogram vattenverksamhet rapport länsstyrelsen maj 2010. Dokumentnummer: P3-0616_månadsrapport 2010-05. Upprättad: 2010-06-03, s. 4-17. Bergab. Kontrollprogram vattenverksamhet rapport länsstyrelsen januari 2011. Dokumentnummer: P3-0616_månadsrapport 2011-01. Upprättad: 2011-02-10, s. 16-19 Bergab. Kontrollprogram vattenverksamhet rapport länsstyrelsen juni-juli 2011. Dokumentnummer: P3-0616_månadsrapport 2011-07. Upprättad: 2011-08-04, s. 23-25. Bergab, Persson, K. PM Geohydrologi. Dokumentnummer: P3-0807-02. Upprättad: 2005-12-21. s. 24-27. WSP & Aqualog AB, PM Geohydrologi Spårtunnel Tomteboda – Riddarholmen. Dokumentnummer: P3-0613. Upprättad: 2007-02-28. s. 149-154. WSP, PM Geohydrologi Arbetstunnel Torsgatan. Dokumentnummer: P3-0313. Upprättad: 2006-06-10. s. 20-24.

26

10. Bilagor

10.1. Bilaga 1 Inläckage till delsträckor uttryckt i liter/minut (månadsmedelvärde). Tidpunkt Delsträcka

1 Arbets-tunnel Norra station

Tomte- boda betong-tunnel

Delsträcka 2

Delsträcka 3

Arbets-tunnel Torsgatan

Delsträcka 4

Juni 2008 14,8721 14,8722 Juli 2008 7,7509 7,7509 Augusti 2008 -0,0537 -0,0537 September 2008

1,7061 1,7061

Oktober 2008

-1,5081 -1,5082

November 2008

0,8505 0,8505

December 2008

5,9832 5,9832

Januari 2009 11,3671 11,3671 Februari 2009

9,0201 9,0201

Mars 2009 8,909 8,9089 April 2009 11,1535 11,1535 Maj 2009 31,8159 24,8159 Juni 2009 47,3642 25,3642 Juli 2009 22,172 75,0442 28,0442 Augusti 2009 79,357 72,4710 26,7710 September 2009

83,443 86,1745 26,9715

Oktober 2009

74,544 116,6210 36,3812

November 2009

16,34 26,763 10,5 99,4660 39,0210

December 2009

7,16 26,763 5,48611 96 51,1663

Januari 2010 20,99 30,134 20,9877 165,5480 48,1481 Februari 2010

39 39,316 38,7609 130 49,8468

Mars 2010 68 70,417 47,3098 124,26 54,9232 April 2010 72 64,957 66 138,7 61,7373 Maj 2010 104 42,539 91,8568 139,3 53 Juni 2010 53 49,3046 154 52 Juli 2010 82 54,1331 151,8 54 Augusti 2010 96 65,9095 291 51,6 September 2010

109 79,7357 285 51,8

27

Tidpunkt Delsträcka

1 Arbets-tunnel Norra station

Tomte- boda betong-tunnel

Delsträcka 2

Delsträcka 3

Arbets-tunnel Torsgatan

Delsträcka 4

Oktober 2010

113 79,1218 167 51,5

November 2010

102 58,47 156,8 51

December 2010

96 55,8151 128,8 55

Januari 2011 114 59,4982 137 61 Februari 2011

110 59,3502 162 55

Mars 2011 112 63,9749 141,3 52 April 2011 112 56,9463 152 50 Maj 2011 112 68,0161 9 165 48 Juni 2011 111 60,6708 9 220 61 Juli 2011 97 48,2416 15 194 47 Augusti 2011 102 32,9378 14 205 45 September 2011

92 41,2182 17 206 47

Oktober 2011

79 34,88 28 205 46 0

November 2011

75 34,76 33 192 45 0

December 2011

95 45,535 31 211 45 0

Januari 2012 92 42,37 35 240 47 0 Februari 2012

97 45,675 48 218 54 2

Mars 2012 81,2 34,685 51,3702 216 52 3 April 2012 88,18 38,125 65,255 48 6,5 Maj 2012 84,615 35,515 58,25 199,974 47,6752 4,25 Juni 2012 101,665 46,535 71,35 204,232 47,3965 7,75 Juli 2012 71,275 24,56 72,7411 202,412 47,455 18,7 Augusti 2012 100,875 29,26 76,5728 216,308 46,8333 23,45 September 2012

72,185 25,275 74,18 209,435 46 20,68

Oktober 2012

78,65 30,89 77,795 225,200 46,1 34,4667

November 2012

85,455 29,215 72,215 256,458 46,335 20,5

December 2012

34,95 76,705 292,00 46,65625 33

Januari 2013 91,69 23,47 74,81 297,382 45,8 37 Februari 2013

81,12 22,56 78,365 299,233 49,225 40,5

28

Tidpunkt Delsträcka

1 Arbets-tunnel Norra station

Tomte- boda betong-tunnel

Delsträcka 2

Delsträcka 3

Arbets-tunnel Torsgatan

Delsträcka 4

Mars 2013 81,605 17,57 77,97 289,335 47,625 39,75 April 2013 72,36 18,645 76,35 295,556 52,3 39,25 Maj 2013 16,35 77,83 274,812 50,55 42,3333 Juni 2013 69,21 18,0667 98 281,7 51,25 46,6667 Juli 2013 57,8 16,13 91 266,36 49 47,25 Augusti 2013 72 15,91 76 264,34 47,4 47,75 September 2013

64,9 15,93 78,35 264 47,25 33,333

Oktober 2013

60,97 17,285 84,27 244 45,45 46,8333

November 2013

58,525 16,255 76,75 227 46,2 38,75

December 2013

52,7783 19,3533 101,555 207,1 43,7 37

Januari 2014 60,22 17,91 103,79 199,1 45,7 48 Februari 2014

63,96 25,47 76,91 182,22 46,2 38,333

Mars 2014 67,36 19,73 56,25 208,4 36,2 37 April 2014 55,62 20,87 58,89 185,4 36,6696 55,333 Maj 2014 52 19,46 74,5 172,7 38,6409 57,6667 Juni 2014 16,6 183,5 39,7 58 Juli 2014 16,5 189,9 39,5134 58,6667 Augusti 2014 13,5 175 41,6737 54,6667 September 2014

26,47 235,2 53,8 51,9

Oktober 2014

21,82 177,7 41,4 49,3333

November 2014

15,13 134,59 39,85 52,5

December 2014

12,63 157,29 37,3 48,6

Januari 2015 97,4359 25,9019 126,558 171,5 49 49,2 Februari 2015

65,51 18,61 105,27 194,07 44,25 50,6667

Mars 2015 60,36 15,65 91,62 219,9 50,43 April 2015 59,12 15,68 69,75 216,4 40,1 46,02 Maj 2015 106,97 34,1433 88,39 193,9 41,4 46,8 Juni 2015 70,14 16,655 107,8 196,1 36,3 54,9 Juli 2015 67,06 22,8 84,57 195,1 32,5 51,8 Augusti 2015 66,5 15,75 88,96 214,8 43 56,8 September 2015

100,18 32,24 88,72 193,9 35,5 56,1

29

Oktober 2015

56,55 12,26 83,79 180,1 33,1 51,8

Tidpunkt Delsträcka

1 Arbets-tunnel Norra station

Tomte- boda betong-tunnel

Delsträcka 2

Delsträcka 3

Arbets-tunnel Torsgatan

Delsträcka 4

November 2015

57,52 14,48 75,46 207,15 39,3 54,26

December 2015

69,74 14,35 76,53 212,7 35,5 69,95

Januari 2016 57,45 14,46 76,03 180 26,2 82,6 Februari 2016

74,74 15,44 80,68 211,6 36,1 72,3

Mars 2016 60,32 13,8 79,54 207,2 39,2 74,8 April 2016 55,02 12,61 76,78 194,7 39,7 74,5 Maj 2016 57,8 10,98 75,27 216,9 39,8 73,6 Juni 2016 50,4 10,75 71,26 190 39,9 70,5 Juli 2016 48,06 11,63 78,16 203 45,1 74,24 Augusti 2016 45,11 10,68 76,63 193,1 44,6 72,4 September 2016

45,89 11,17 77,25 201,9 42,5 80,09

Oktober 2016

43,52 11,36 77,05

November 2016

49,16 11,17 83,72

December 2016

49,3 11,49 80,06

30

10.2. Bilaga 2

31

Bilden illustrerar Södermalmstunneln. Sektion A motsvarar Tillfart Söder Mälarstrand.

TRITA LWR-KAND-EX-2017:01

www.kth.se