Vid liten bergtäckning, eller vid förekomst av en löskärna med obelastat berg i hjässan av tunneln, föreligger det en risk att bergmassan med tillhörande förstärkning överbelastas och kollapsar. Glidning är normalt den dimensionerande brottmoden vid dessa fall. Om glidning inträffar avlastas bergmassan vid relativt små deformationer och valvet kan kollapsa på grund av otillräcklig valvstabilitet. I dessa situationer behövs normalt en samverkanssyn där hänsyn tas till så väl bergets egen förmåga som förstärkning via sprutbetong och bultning. En analytisk modell för att studera denna typ av samverkan har tidigare inte existerat utan man har ofta fått förlita sig på numeriska beräkningar för att verifiera stabiliteten. En analytisk modell för dimensionering av bult- och sprutbetongförstärkning för att säkerställa valvstabiliteten har därför nu utvecklats i syfte att effektivisera dimensioneringsprocessen och öka förståelsen av hur bergförstärkningen samverkar för att uppnå erforderlig valvstabilitet. Denna rapport presenterar den analytiska modellen och en verifiering av densamma.

The stability of tunnels in a blocky, hard rock mass is in many cases dependent on the fact that a compressed arch can develop in the rock mass and interact with the rock support. An analytical model for studying this type of interaction, and which can explicitly account for the orientation of rock joints, has not previously existed, but one has often had to rely on numerical calculations to verify stability. An analytical model for the design of rock support to ensure arching stability was therefore developed by the authors to streamline the design process and increase the understanding of how rock support interacts to obtain the required arching stability. The aim of the present project was to verify the developed analytical model and analyze its model uncertainty using two-dimensional numerical calculations. Support based on shotcrete, bolts and a combination of both shotcrete and bolts were studied.