Numerical modelling of tunnels for the Copenhagen metro

Het metronetwerk van Kopenhagen bestaat uit in totaal 8,5 km lange, dubbel geboorde, tunnels. Ongeveer 500m hiervan is ontworpen volgens het NATM principe. Toen dit rapport werd geschreven was het project in aanbouw onder een Design&Construct contract. Tijdens de bouw werd een numerieke analyse uitgevoerd om het ontwerp van de aannemer te toetsen. De voornaamste eis was een zeer geringe maaiveld zakking om schade aan gebouwen en voorzieningen in de stad te voorkomen. Deze numerieke analyses werden gebruikt om de verzakkingen te kunnen voorspellen, waarbij rekening werd gehouden met verschillende grondsterktes en –stijfheden.

De metro die op het moment van het schrijven van dit rapport in aanbouw is in Kopenhagen omvat 8,5 km dubbele geboorde tunnels, waarvan die het grootste deel wordt uitgegraven door twee gronddruk gebalanceerde tunnelboormachines. Waar de tunnels het oppervlak naderen, worden Cut and Cover-tunnels gebruikt op drie locaties in totaal van ongeveer 800 m aan tunnels.
De tunnels lopen voornamelijk in Kalksteen, een medium verharde, gelaagde met lagen harde vuursteen. Het kalksteen is bedekt met 10-15 m gletsjerzand, en postglaciale afzettingen, de tunnels gaan onder het centrum van Kopenhagen door, waar verschillende gebouwen van nationaal en cultureel erfgoed zijn gevestigd. Een contract vereiste is dat deze gebouwen niet beschadigd zijn. Als onderdeel van de evaluatie van het ontwerp van de contracten zijn verschillende numerieke analyses uitgevoerd met behulp van het eindige-verschilprogramma FLAC.