Anleggsarbeidene for E18 Bjørvika-krysningen startet i 2005 og ble ferdigstilt i september 2010. NGI har på oppdrag fra Statens vegvesen arbeidet med dette prosjektet siden 1995.

NGI har hatt ansvaret for geoteknisk prosjektering for senketunnelen under Bjørvika, inkludert byggegropen over Sørenga og frem til Ekebergtunnelen, samt kontroll og oppfølging under bygging.

Stiplet linje (øverste bilde) viser traseen for E18 over Bjørvika og Bispevika, fra Festningstunnelen i vest til Ekebergtunnelen i øst (rett under billedkanten). Nederste bilde viser snitt langs tunneltraseen.

Bjørvikatunnelen forbinder Festningstunnelen ved Havnelageret i den ene enden med Ekebergtunnelen og Mosseveien ved Sørenga i den andre enden. Tunnelen er til sammen 1100 meter lang, hvorav 675 meter er en senketunnel satt sammen av seks prefabrikkerte seksjoner. Taket av tunnelen ligger i gjennomsnitt ca ti meter under havoverflaten. Medregnet tilførselsveier samt av- og påkjøringsramper blir den totale veilengden 8000 meter.

NGIs engasjement
Forprosjekter med geoteknisk vurdering av alternative løsninger for senketunnel under Bjørvika startet allerede i 1995. NGI har vurdert forskjellige alternativ for å løse utfordringene med bygging og fundamentering av en tunnel for permanent motorveiforbindelse mellom Festningstunnelen og Ekebergtunnelen i vanskelige grunnforhold.

Arbeidet med detalj- og reguleringsplan startet i 2001 og endelig byggeplan i 2003. NGI har hatt ansvaret for geoteknisk prosjektering for senketunnelen og byggegropen over Sørenga frem til Ekebergtunnelen. I anleggsfasen har NGI hatt oppgaven med geoteknisk kontroll og oppfølging.

Første senketunnel i sitt slag
Bjørvika-tunnelen omfatter blant annet den første senketunnelen som er blitt bygd i Norge. Det har aldri tidligere vært gravd så brede eller dype tunneler gjennom løs leire i Oslo, og den spesielle slissevegg-teknikken som ble brukt for å bygge tunnelstrekningen fra Ekeberg-siden i øst og frem til kaikanten på Sørenga er brukt bare tre ganger tidligere. Norges første senketunnelen er også ganske spesiell i internasjonal sammenheng. Det er unikt at det er bygget en senketunnel som "flyter" i løs leire, uten bruk av peler til fast fjell.

Det første trinnet i arbeidet med senketunnelen bestod i å fjerne de forurensede sedimentene som dekket hele havbunnen i havneområdene. Dette ble utført i regi av prosjektet Ren Oslofjord. Deretter kunne utgravingen av det opptil 25 meter dype tunneltrauet begynne.Nøyaktige beregninger av skråningsvinklene i trauet ble gjort for å unngå sammenrasing. Og det var blant annet nødvendig å ta hensyn til vekten av skipsbarrieren som beskytter Operaen lenger inne i havna. I de opprinnelige planene skulle en barriere på utsiden beskytte tunnelen mot å bli pårent av store skip på avveie i havnebassenget, men tunnelen ble til sist liggende så dypt at den ikke er utsatt for kollisjoner. Det ble likevel nødvendig med en skipsbarriere, men nå beskytter den Operabygget.

Utgraving i bløt kompressibel leire
Utgravingen av tunneltrauet måtte utføres slik at bunnen ble slett og jevn. Men leire er kompressibel og kan sammenliknes med en svamp: Den blir presset sammen under belastning, og den eser i volum når belastningen fjernes. NGI måtte derfor regne ut hvor mye den gjenværende leiren i bunnen av trauet ville ese når det ble fjernet opptil 15 meter leire på toppen, og hvor mye leiren ville presses sammen igjen når tunnel-elementene ble satt på plass og fyllmasser ble lagt tilbake rundt og over tunnelen.

  
Skisser som viser mudring av tunneltraseen, legging av gruspute og prinsipp for plassering av de seks ferdigstøpte elementene som etter sammenkopling utgjør senketunnelen.

Beregningene ble ytterligere vanskeliggjort ved at leiras dybde/tykkelse varierte fra 0 til ca 25 meter. Utenfor Bispevika stikker det til og med opp en fjellknaus som måtte sprenges ned for å gi plass til tunnelgulvet. Etter at tunneltrauet var ferdig utgravd ble bunnen først dekket med tekstilduk og deretter med en gruspute. Grusputen ble lagt ut av en spesiallekter som beveget seg sakte i tunnelretningen mens et nedføringsrør ble ført fram og tilbake i sideretningen. Resultatet ble et lag med ca 50 cm høye grusstrenger, hvor tunnelen senere ble lagt til å hvile på toppene.

Det er utfordrende å legge ut et jevnt lag med grus over så store områder. Den valgte fremgangsmåten fører isteden til at tunnelen hviler på toppen av grusstrengene, og så siger den etter hvert litt ned mens ryggene flater seg ut og lasten fordeles. Senketunnelen består av seks deler, hver 112 meter lange. De er støpt i en dokk utenfor Bergen og slept til havnebassenget i Oslo. I løpet av 10 uker ble tunneldelene senket ned og koblet sammen. Etter at tunnelelementene var satt på plass ble stabiliserende masser fylt inntil tunnelveggene og på toppen av tunneltaket.

Påkobling til Festningstunnelen
Selve senketunnelen strekker seg over 675 meter omtrent midt i tunneltraseen. Men også innføringen ved Havnelageret, som ingeniørfirmaene Geovita og Aas-Jakobsen sto for, bød på spesielle utfordringer. Her måtte tunnelen nemlig føres gjennom både gamle kaikonstruksjoner bestående av steinblokker, og en hel skog av gamle trepeler.

Enda lenger inn støtte tunnelbyggerne på et område hvor den gamle Festningstunnelen var fundamentert på peler til fjell. Det ble nødvendig med en overgangskonstruksjon fra Bjørvikatunnelen til Festningstunnelen, med en sone hvor den nye tunnelen delvis hviler på peler med en "hatt" og et lag av grus på toppen. Hensikten med denne konstruksjonen var å tillate noe deformasjon, fordi gruslaget på toppen av pelene gir en viss fleksibilitet.

Bygde veggene før taket
Den spesielle slissevegg-teknikken, som ble brukt for å bygge den delen av Bjørvikatunnelen som ligger mellom senketunnelen og Ekebergtunnelen, er bare brukt tre ganger tidligere i Norge. Teknikken går blant annet ut på at veggene blir bygd før taket, og så gulvet til slutt. Løsningen er spesialutviklet for å bygge tunneler i løs leire. Slissevegg-metoden ble brukt første gang i Norge i 1973-1976, i forbindelse med byggingen av NSB-tunnelen under Studenterlunden i Oslo sentrum.

  
Eksempel på FEM-beregning senkeltunnel og sjøbunn, prinsippskisse for bygging av slissevegg, og til høyre åpen byggegrop på Sørenga med inngang til ferdig støpt tunnel med slissevegg.

En slissevegg over en lengde på ca 230 meter ble etablert ved at man først gravet en smal grøft med spesialgrabb i full bredde på 2,2 meter ned til påkrevet dybde der tunnelens vegger skulle være. Grøften ble fylt med en slurry - en tung væske - for at grøften ikke skulle presses sammen. På Sørenga ble det brukt en slurry bestående av bentonitt, baritt og vann. Armering ble senket ned i slurryen, og deretter ble betong pumpet ned i bunnen av grøften gjennom et støperør. Slurry som ble fortrengt når betongen steg i grøften, ble pumpet vekk. Det var ingen annen forskaling enn veggene i grøften.
 
Tunnelveggene på Sørenga ble støpt i tre tykkelser - 80 cm, 1 meter og 1,2 meter - tilpasset veggens dybde og belastningen den blir utsatt for. Veggelementene ble lagd som ca seks meter lange paneler som ble gravd ut og støpt etter hverandre.

Det var tidligere sjefsingeniør ved NGI, nå avdøde Ove Eide, samt Tormod Jøsang i det daværende ingeniørfirmaet Bonde & Co (nå Rambøll) som opprinnelig utviklet slissevegg-konseptet. Det spesielle med anlegget ved Sørenga er at det er mye større og mer utfordrende. Avstanden mellom tunnelveggene under Studenterlunden er 11 meter, mens det ved Sørenga er 40 meter, for å gi plass til en seksfelts motorvei.

 

 

Utgraving for takplate

 

Fakta E18 Bjørvika-krysningen

Bjørvikatunnelen flytter trafikken vekk fra Bjørvika og Gamlebyen, og frigjøre arealet som var okkupert av E18 og Bispelokket. Trafikken i østgående retning gjennom Bjørvikatunnelen åpnet 26. april 2010. Det vestgående løpet ble åpnet 20. september. Tunnelen er finansiert delvis av Staten, delvis av Oslo kommune og delvis av bompenger fra Fjellinjen. Kostnaden er beregnet til 4,6 mrd. kr.

Utbyggingen i Bjørvika handler ikke bare om en bedre trafikkløsning, men også om å gi nytt liv til store deler av Oslo sentrum. Tunnelen fører blant annet til at områdene Bjørvika og Bispevika får renere luft og mindre støy, og store mengder forurenset havbunn er renset bort. De frigjorte områdene på land skal senere utvikles til boliger, kontorer, kulturinstitusjoner og åpne områder for besøkende til Operaen og andre attraksjoner i den nye bydelen.

Omfang:	1100 m tunnel med tre kjørefelt i hver retning
Byggherre:	Statens vegvesen Region øst (SVRØ) for E18 Bjørvikaprosjektet.
Entreprenører:	Entreprenørfirmaet AF Spesialprosjekt for betongtunnelen fra sjøkanten og til Ekebergtunnelen, ramper og nye kryss. Skanska Norge og nederlandske Bam Civiel/Volker Stevin for senketunnelen, mudring og fjerning av forurensede sedimenter. NCC Construction for bygging av fullt kryss ved Havnelageret.
Konsulentgruppe:	Ledet av Aas-Jakobsen. NGI deltok her blant annet sammen med ViaNova Plan og Trafikk, Reinertsen og GeoVita.
Tidsperiode:	- Planlegging, prosjektering og byggeplan 1995 - 2005 - Bygging 2005 - 2010
Viktigste geotekniske aspekter:	- Senkeltunnelen er fundamentert uten peler, med unntak av overgangskonstruksjon mot Havnelageret, der tunnelen er  fundamentert på fjell med løsning for setningsutjevnende peler. - Beregning av setning etter nedsetting av senketunnel, inkludert krav til rensk og jevnhet av traubunn. - Fjærstivheter benyttet for å beregne tunnelens oppførsel ved temperaturøkninger og jordskjelv.