Billy Bishop Airport Passenger Tunnel, Toronto- Geotechnical Aspect of Design

S Micic

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: INFRASTRUCTURE - IV Pipelines & Tunnels

ABSTRACT: The Billy Bishop tunnel is a new 187 m long underground pedestrian tunnel under the Western Channel in Toronto Harbour, connecting mainland Toronto to Billy Bishop Toronto City Airport on the island. At 10 m wide and 8 m high, the tunnel is located in the horizontally bedded Georgian Bay shale formation. It is known that the Georgian Bay shale is subject to an elevated in-situ horizontal stress state and time-dependent deformation which could result in roof stability problems upon excavation as well as a direct impact on the long-term forces induced on the tunnel lining. A geotechnical investigation including in-situ stress measurements, and laboratory determination of strength and deformation properties as well as time-dependent behavior of the rock were performed and the results were used for the design of the tunnel. An analytical closed-form solution was used to provide preliminary evaluation of the interaction between the swelling rock and the tunnel lining. To verify the design approach adopted and provisions made, field instrumentation was installed during the excavation of the tunnel and associated shafts. Construction monitoring included multi-point borehole extensometers in the tunnel and inclinometers in the shaft. The results of these in-situ and laboratory tests and monitoring data are presented and discussed in this paper. The procedure used in this project may be considered to be

RÉSUMÉ: Le tunnel Billy Bishop est un nouveau passage souterrain pour piétons sous la Manche Occidentale du Port de Toronto largeur et 8 m de hauteur, et se trouve dans les couches horizontales de la formation de schiste de la baie Georgienne. Il est bien connu que le schiste de la baie Georgienne est soumis à une contrainte horizontale (in situ) élevée et aux déformations en fonction de temps qui pourraient entraîner des problèmes de stabilité du toit durant les excavations, contraintes naturelles (in situ) et a déterminé en laboratoire les caractéristiques de résistance et de déformation ainsi que le comportement du schiste en fonction de temps. Les résultats ont été utilisés pour la conception du tunnel. Une du schiste et le revêtement du tunnel. Lors de l'excavation et construction, plusieurs extensomètres et inclinomètres ont été installés et lus dans le tunnel et dans les gaines respectivement pour confirmer l'approche de conception et les dispositions. Les résultats de ces tests et les données relevées des instruments sont présentés et discutés dans le présent rapport. La procédure utilisée dans ce projet peut être appliquée dans la conception et la construction d'autres grandes structures souterraines dans la formation de schiste de la baie Georgienne.

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