Transcript Utveckling av MWD-teknik för bättre bedömning av

CBI ÖPPEN UPPDRAGSRAPPORT PX00076
Utveckling av MWD-teknik för bättre bedömning av
bergegenskaper – Försök med Jb-sondering
2 (16)
CBI Betonginstitutet
Material, Borås
Utveckling av MWD-teknik för bättre bedömning av bergegenskaper –
Försök med Jb-sondering
Urban Åkeson, Trafikverket
Karin Appelquist, CBI Betonginstitutet
Linn Karlsson, Ramböll Sverige AB
Agne Gunnarsson, Trafikverket
2011-12-19
Uppdragsnummer: PX00076
Nyckelord: MWD, Jb-sondering, BIPS-loggning, geologi, berggrund, sprickor
Antal blad inkl bilagor:
29
Antal bilagor:
8
3 (16)
Förord
Redovisat projekt är finansierat av Trafikverket inom ramen för FUD-uppdrag ”Utveckling av
MWD-teknik för bättre bedömning av bergegenskaper”, ärende-ID:275, diarienummer F 0911411/AL50. Projektet initierades 2010 av Urban Åkeson (vid tidpunkten anställd på CBI
Betonginstitutet). Då Urban Åkeson avslutade sin anställning på CBI Betonginstitutet tog
Karin Appelquist, CBI Betonginstitutet över projektansvaret. Projektet har dock drivits som
ett samarbete mellan CBI Betonginstitutet och Trafikverket, med Ramböll Sverige AB och
Malå GeoScience AB som underkonsulter. Trafikverket har stått för Jb-sonderingskostnader,
medan MWD- och personkostnader faller in i redovisat projekt. Även om rapporten inte är en
vetenskaplig skrift i dess rätta bemärkelse, vill vi förtydliga det samarbete och de insatser som
gjorts av Linn Karlsson, Ramböll Sverige AB samt Agne Gunnarsson, Trafikverket, varför
även dessa parter är medförfattare till rapporten.
4 (16)
Innehållsförteckning
Sammanfattning ......................................................................................................................... 5 1 Inledning ...................................................................................................................... 6 1.1 Bakgrund/syfte ............................................................................................................. 6 1.2 Projektorganisation ...................................................................................................... 6 2 Platsbeskrivning ........................................................................................................... 6 3 Undersökningsmetodik ................................................................................................ 8 3.1 Jb-sondering ................................................................................................................. 8 3.2 Borrhålsfilmning ........................................................................................................ 10 4 Resultat....................................................................................................................... 10 4.1 JB-sondering .............................................................................................................. 10 4.2 Geologisk tolkning av BIPS-teknik ........................................................................... 12 5 Diskussion .................................................................................................................. 12 6 Slutsatser .................................................................................................................... 14 7 Fortsatta studier .......................................................................................................... 15 Referenser................................................................................................................................. 15 Bilaga 1: Planskiss över undersökningsområdet
Bilaga 2: Redovisning av kärnborrhål 5
Bilaga 3: Insamlad rådata för samtliga Jb3-sonderingar
Bilaga 4: Jb-2-index, MWD-logg samt geologisk tolkning av KBH5
Bilaga 5: Jb-2-index, MWD-logg samt geologisk tolkning av KBH5a
Bilaga 6: Jb-2-index, MWD-logg samt geologisk tolkning av KBHb
Bilaga 7: Jb-2-index, MWD-logg samt geologisk tolkning av KBHc
Bilaga 8: Jb-2-index, MWD-logg samt geologisk tolkning av KBHe
5 (16)
CBI Betonginstitutet
Material, Borås
Öppen uppdragsrapport PX00076
2011-12-19
Utveckling av MWD-teknik för bättre bedömning av
bergegenskaper – Försök med Jb-sondering
Sammanfattning
Measurement While Drilling (MWD) är en teknik som främst används inom olje-, gas- samt
gruvindustrin och kan beskrivas som ett system för att utföra borrningar samtidigt som man
mäter borrningsrelaterade egenskaper i borrhålet. Syftet med detta projekt är att undersöka
huruvida de data som registreras vid MWD från hammarborrning och Jb-sondering kan
kopplas till de mekaniska egenskaper som ett kompetent ballastmaterial kräver, samt hur väl
det går att detektera sprickor. Projektet genomfördes på den planerade etappen PålenTanumshede, E6 Bohuslän. För att verifiera data från Jb3- (jord-berg) sonderingen filmades
varje hål med en BIPS-kamera (BIPS, Borehole Image Processing System). Sex borrhål har
sonderats med Jb3-metoden och fem av dessa har sedermera BIPS-filmats. Studien visar att
borrdata från Jb3-sonderingarna (i form av ett Jb-2-index som motsvarar
matningskraften/matningshastigheten) överensstämmer med specifika bergartstyper karterade
från BIPS-loggarna. Dessa ligger vanligen inom ett visst intervall. Intervallvärdena för de
olika bergartsleden överlappar något, men generellt har finkorniga gnejser och graniter ett
högre Jb-2-index än dess medel- till grovkorniga varianter. Sprickor större än
insamlingsintervallet (0,025 meter) kan också urskiljas, men för att registrera tunnare sprickor
eller bergartsled krävs kortare insamlingsintervall. Utifrån denna undersökning kan slutsatsen
dras att större sprickor lätt identifieras med Jb3-sondering. Genom att kombinera Jb-sondering
med BIPS så kan man få en god kännedom om bergförhållanden i borrhålet. Genom att
använda sig av den här metodiken kan man på effektivt sätt utöka informationen om
berggrunden i ett vägområde, tunnelpåslag etc. Det är dock viktigt att poängtera att denna
metodik inte skall ersätta kärnborrning utan ses som ett komplement till denna.
6 (16)
1
1.1
Inledning
Bakgrund/syfte
Measurements While Drilling (MWD) är en teknik som främst används inom olje- och
gasindustrin samt gruvindustrin och kan beskrivas som ett system för att utföra borrningar
samtidigt som man mäter borrningsrelaterade egenskaper i borrhålet. Syftet med detta projekt
är att undersöka huruvida de data som registreras vid MWD från hammarborrning och Jb(jord-berg) sondering kan kopplas till de mekaniska egenskaper som ett kompetent
ballastmaterial kräver, samt hur väl det går att detektera sprickor.
I ett tidigare arbete som delfinansierades av trafikverket och som låg inom Minbas II
programmet (Vikström och Åkesson, 2010) gjordes försök med hammarborrning i befintliga
bergtäkter. Resultaten visade att det fanns ett samband mellan borrsjunkhastigheten och
sprödheten hos bergmaterialet. I detta fortsättningsprojekt var syftet att undersöka om man
även kunde se ett samband om man använde sig av Jb-sondering som är mycket klenare än de
borriggar som används för pallsprängning.
Syftet med projektet är att utveckla effektivare metoder för att få mer information om
bergkvaliteten i samband med väg- och järnvägsprojekt. I dagsläget görs normalt en
ytkartering samt, beroende på volymen berg, en eller flera kärnborrningar inom den aktuella
sträckningen. Dessutom görs flertalet Jb-sonderingar för att fastställa djup till berg. Att ta ut
borrkärnor är relativt dyrt, medan kostnaden för att fortsätta Jb-sonderingen ca 10 meter ned i
berget är lägre och man då dessutom skulle kunna få en betydligt mer övergripande bild av
geologin.
Genom att jämföra data från Jb-sonderingarna med foton av borrhålen (Borehole Image
Processing System, BIPS-loggning) är förhoppningen att kunna korrelera dessa så att man i
framtiden med data från Jb-sonderingarna ska kunna få utökad information av berggrunden i
ett vägområde, vid ett tunnelpåslag etc. Det är dock viktigt att poängtera att denna metodik
inte skall ersätta kärnborrning utan ses som ett komplement till denna.
1.2
Projektorganisation
Urban Åkeson, Trafikverket, har varit projektledare. Projektgruppen har bestått av
representanter från Ramböll Sverige AB (Linn Karlsson, Elisabeth Olsson och Jonas
Forslund), Trafikverket (Agne Gunnarsson) och CBI Betonginstitutet (Karin Appelquist).
2
Platsbeskrivning
Området där undersökningarna inom detta projekt har utförts ligger längs nya vägsträckan för
E6:an, etappen Pålen-Tanumshede, se figur 1. Undersökningsområdet ligger uppe på en höjd i
ett skogsområde och består av en bergshäll. Hällen har topografiska skillnader på 2 meter,
med huvudsaklig sluttning åt öst.
På undersökningsplatsen är sen tidigare en kärnborrning utförd. Kärnborrhål 5 kommer från
arbetsplanen för E6, etappen Pålen-Tanumshede och är tolkad och redovisad av Bergab
(2011). Kärnan är 20,43 meter lång, orienterad mot 6°N och stupar 45°. De sex Jb-hålen har
sedan placerats runt kärnborrhålet, se figur 2 samt bilaga 1. Kärnborrhål 5 redovisas i bilaga
2.
7 (16)
Anledningen till att det specifika området valts ut är just för att där finns en borrkärna från
hällen samt den komplexa geologin, med flacka lager och flertalet bergartstyper med
varierande mikrostruktur.
Figur 1. Översiktskarta från Trafikverket. Lila ruta visar platsen på undersökningsområdet.
Figur 2. Planskiss över undersökningsområdet.
Berggrunden i omgivande område domineras främst av sur till intermediär intrusivbergart
2,59-0,92 Ga, samt av sedimentära bergarter från ca 1,62- 1,59 Ga, figur 3.
8 (16)
Figur 3. Översiktlig berggrundskarta från SGU (2011). Röd kvadrat visar positionering för
sonderingsområdet.
3
3.1
Undersökningsmetodik
Jb-sondering
Jb-sondering (jordberg-sondering) är en metod som huvudsakligen används för att registrera
djup till berg och mäta egenskaper på materialet som passeras. Jb-sonderingar drivs främst av
trycklufts- eller hydrauldrivna borrmaskiner fästa på bandvagn. Man skiljer framförallt på två
typer av hammarborrning; topphammarborrning (vanligast vid undersökningsborrning)
respektive sänkhammarborrning. Vid topphammarborrning sitter slagdonet ovanpå
stångpaketet medan vid sänkhammarborrning så sitter slagdonet strax ovanför borrkronan.
Vid Jb-sondering förs borrstål och borrkrona ner i marken via slagenergi som överförs från en
slaghammare. Samtidigt som borrstålet och borrkronan slås mot berget av tryckbelastningen
roteras det. Genom att spola hålet, antingen med luft eller med vatten, samtidigt som kronan
matar sig nedåt håller man området framför kronan rent från lösa fragment.
Metoden som använts är en Jb3- sondering (figur 4), vid vilken matningskraft (kN),
matningshastighet (mm/s), sjunktid (s/0.2m), rotationshastighet (rpm), tryck på vridmotor
(MPa), spoltryck (MPa), hammartryck (MPa) och spolflöde (l/min) registreras. I detta
uppdrag användes en borrigg av modell 604dd från Geotech med tillhörande mjukvara XP
Log (datauppsamlingsenhet). Topphammarborrning med en 57 mm borrkrona med ballistiska
stift av diamant användes och data samlades in var 0,025 meter. Programmen Edison,
Autograf och AutoCAD civil3D har använts för tolkning av Jb-data. Placeringen på alla hål
mättes in med en GPS.
9 (16)
Jb3- sonderingen utfördes av Ramböll
Sverige AB 2011-03-09. Sex stycken
sonderingar placerades runt den tidigare
kärnborrningen, se figur 2 samt ritning G01,
bilaga 1 för placering. Sonderingarna är döpta
KBH5, KBH5a, KBH5b, KBH5c, KBH5d
samt KBH5e. Av dessa är samtliga förutom
KBH5d satta direkt på berg. KBH5d går först
genom ca 0,3 meter jord. Matningskraften
hölls så jämn som möjligt genom hela
borrhålen, enbart med stopp för stålbyte
varannan meter. Djupen på de sex Jbsonderingarna presenteras i tabell 1.
Figur 4. Jb3-sondering av borrhål KBH5a
Under Jb-sonderingen gjordes försök med att ta kaxprov. Anledningen var att försöka kartera
den procentuella fördelningen av bergarter i hålet. Tekniskt visade sig dock detta vara mycket
svårt. Vattenspolningen gjorde bl.a. att det var mycket svårt att samla upp kaxmaterialet. När
man kom in i sprödare berg som t.ex. pegmatit ökade kornstorleken markant. En analys av
borrkaxet skulle således medföra att olika bergarter skulle bli överrepresenterade beroende på
vilken fraktion som analyseras. Därför beslutades att inga kaxanalyser skulle utföras inom
detta projekt innan provtagningsmetodiken utvecklats bättre. Vid borrning av kärna KBH5e
gjordes även en kaxvatten-logg där färgskiftningarna på spolvattnet noterades, se bilaga 1.
Tabell 1. Borrdjup för respektive sondering.
Borrhål
Borrdjup [m]
KBH5
9,38
KBH5a
9,60
KBH5b
9,80
KBH5c
9,35
KBH5d
9,80
Kbh5e
9,80
Vid tolkning av Jb-data har ett sk. borrindex framräknats, (hädanefter kallat Jb2-index, efter
Nilsson 2001) vilket motsvarar matningskraften (kN) dividerat med matningshastigheten
(mm/s). Genom att bilda detta index fås en slags normalisering eller kompensering av att man
inte kan hålla matningskraften konstant (en ökad matningskraft resulterar direkt mot en
ökning i sjunkhastighet i ett homogent material).
10 (16)
3.2
Borrhålsfilmning
För att kunna verifiera variationerna från Jb3-sonderingen, filmades borrhålen med BIPS
(Borehole Image Processing System). BIPS är en en teknik där man genom att föra ner en stav
försedd med en digital TV-kamera (figur 5) kan dokumentera borrhålsväggarna för tolkning
av t.ex. bergart, kornstorlek, färg, sprickor, samt dess orientering. BIPS-loggningen utfördes
av MALÅ GeoScience AB, 2011-05-12. Fem av de, med Jb3-sondering, undersökta borrhålen
kunde filmas med BIPS-kamera. Berggrunden var vid ett av provhålen överlagrat med
jordtäcke, varför BIPS-filmning av detta hål inte var möjligt då lösa partiklar från jorden kan
fastna i kameran.
Borrhål KBH5, KBH5a, KBH5b, KBH5c och KBH5e filmades. Filmningen startade på ett
djup av 0,8 meter och fortgick till mellan 7,8 och 9,5 meter. Loggarna har sedan analyserats
för en geologisk tolkning av respektive borrhål. I samband med BIPS-loggningen
berggrundkarterades även hällen.
Figur 5. BIPS-filmning, kameran till höger.
4
4.1
Resultat
JB-sondering
Den insamlade rådatan för samtliga Jb3-sonderingar presenteras i bilaga 3.
Insamlingsintervallet för loggningen av borrdata var vid denna studie 0,025 meter. Vid
samtliga borrningar har matningskraften försökts att hålla så konstant som möjligt (ca 3 kN) .
För att kompensera effekten av att matningskraften varierar under borrningen så har ett
borrindex (Jb-2-index) framräknats, vilket motsvarar matningskraften dividerat med
matningshastigheten (kNs/mm). Värdena från Jb-2-indexet presenteras i bilaga 4-8, där även
den geologiska tolkningen från BIPS-bilderna redovisas. Ökat Jb-2-index strax innan 2, 4, 6
och 8 meter markerar stålbyte och har ingen geologisk betydelse. Två av dessa loggar visas i
figur 6. Genom att jämföra Jb-2-indexet med BIPS-bilderna har Jb-2-värden för respektive
bergart kunnat fastställas. Värden från dessa jämförelser presenteras i tabell 2.
11 (16)
Jb-2-index
Jb-2-index
Figur 6. Jb-2-index med respektive BIPS-logg och geologisk tolkning för borrhål KBH5c (vänster)
och KBH5 (höger). Ökat Jb-2-index strax innan 2, 4, 6 och 8 meter markerar stålbyte och har ingen
geologisk betydelse. Förstoring av inringat område visas i figur 8.
Tabell 2. Avlästa intervallvärden för Jb-2-index (matningskraft/matningshastighet, kNs/mm) för
respektive bergart och borrhål.
Borrhål/
KBH5
KBH5a
KBH5b
KBH5c
KBH5e
Bergartstyp/spricka*
Granit (mk-gk)
0,3-0,4
0,3-0,4
Granit (fk)
0,4-0,5
0,3-0,5
Gnejs (fk)
0,4-0,6
Gnejs (mk)
0,2-0,3
Heterogen granit/ gnejs
0,3-0,5
Pegmatit
0,3-0,5
Spricka
0,1-0,3
0,1-0,45
*fk: finkornig, mk: medelkornig, gk: grovkornig
0,3-0,5
0,3-0,5
0,4-0,7
0,2-0,3
0,3-0,6
0,3-0,5
0,05-35
0,3-0,5
0,4-0,5
0,4-0,7
0,3-0,45
0,3-0,45
0,4-0,5
0,4-0,6
0,3-0,5
0,05-0,45
0,3
Inom respektive bergartsled förekommer vissa variationer och redovisade värden i tabell 2
representerar övergripande värden för respektive bergart. Genom att jämföra värdena i tabell 2
kan man se hur värdena för de olika bergarterna varierar. Värdet för en och samma bergart
stämmer till stor del överens med värdet på samma bergart i ett annat hål. Sprickor har lägst
värden, tätt följt av de grov- till medelkorniga bergarterna, medan de finkorniga gnejserna och
graniterna har högst värden.
12 (16)
Då Jb3-sondering förutom matningshastighet och matningskraft även visar spolvattentryck
kan man med dessa parametrar urskilja större sprickor. Sprickor kan, beroende på om de är
vattenförande eller inte, leda bort alternativt tillföra vatten, vilket ger upphov till ökat/minskat
spolvattentryck som resultat. Kombinationen Jb-2-index och spolvattentryck var därför till
stor hjälp vid tolkningen av just sprickor, då det i vissa fall var svårt att urskilja söndervittrad
pegmatit och större sprickor från BIPS-loggen.
Vid sonderingen av hål KBH5b slutade spolvatten och kaxmaterial att komma upp vid ett
djup på ca 2,4 m. När sonderingen nådde ca 5,5 m började kaxmaterial och spolvatten
återigen komma upp ur hålet. Inget läckage på sidorna av berghällen noterades. I BIPSfilmningen kan man vid ca 2,4 m djup också se en stor spricka (med minskat Jb-2-index som
följd), vilket kan korreleras till vatten- och materialförlusten.
Vid borrningen observerades stora skillnader i både kaxvatten och kaxmaterial. Färgen på det
uppspolade kaxvattnet vid sondering av KBH5e, presenteras i ritning G01, bilaga 1. I
kaxmaterialet noterades stora kornstorleksvariationer mellan bergartsleden samt olika grader
av vittring. Bland annat observerades två ”olika” pegmatiter, en kraftigt rostvittrad och en
ofärgad mer kompetent.
4.2
Geologisk tolkning av BIPS-teknik
Utifrån BIPS-loggarna har geologiska tolkningar för respektive borrhål gjorts, vilka redovisas
i bilaga 4-8. På undersökt häll har främst rödgrå till grå, medel- till grovkornig, ställvis vittrad
granit; samt pegmatit observerats. Observerade bergarter i borrhålen är finkornig och medeltill grovkornig Bohusgranit; pegmatit; samt fin- till medelkornig gnejs av sedimentärt
ursprung (Stora Le-Marstrandsformationen). Sprickor och uttalade biotit-stråk har också
registrerats. Generellt förekommer gnejslinser som sliror i Bohusgraniten, men ställvis ligger
även granitlinser inkapslade i gnejsen.
5
Diskussion
Jb-sondering kombinerat med MWD ger en bra möjlighet att registrera mekaniska och
tekniska egenskaper i bergmassan. Sjunkhastigheten vid borrning i berg ger en uppfattning
om bergets hårdhet och/eller motståndskraft mot penetration. Genom att registrera flera
parametrar under borrningen och samtolka och kombinera olika borrparametrar kan en ännu
bättre möjlighet ges för tolkning av bergmassan. I denna studie ligger fokus på Jb-2-indexet
(Nilsson 2001), vilket motsvarar matningskraften dividerat med matningshastigheten
(kNs/mm). Ett lågt Jb-2-index motsvarar håligheter, sprickor etc., medan ett högt Jb-2-index
motsvarar kompetent berg. Nackdelar som kan nämnas med Jb-sondering är att metoden är
tung rent fysiskt (den tyngsta inom undersökningsborrningen) vilket bör vägas in i
värderingen av resultatet. Att göra allt för långtgående försök till uttolkning av egenskaper,
bergart eller tektonik utan att verifiera detta med exempelvis kärnprovtagning är i dagsläget
inte heller möjligt eller att rekommendera.
13 (16)
Tabell 3. Jb-2-index (matningskraft/matningshastighet, kNs/mm) för olika bergartsled
Bergartstyp/sprickor
Jb-2-index (kNs/mm)
Gnejs (finkornig)
0,4-0,7
Gnejs (medelkornig)
0,2-0,45
Granit (finkornig)
0,4-0,5
Granit (medel- till grovkornig)
0,3-0,4
Pegmatit
0,3-0,5
Heterogen granit/gnejs
0,3-0,6
Spricka
0,1-0,5
Generellt överensstämmer den geologiska tolkningen utifrån BIPS-loggarna väl med data från
Jb-sonderingarna. Jb-2-index för specifika bergartstyper varierar inom ett visst intervall, se
tabell 3. Finkorniga gnejser och graniter är t.ex. hårdare (dvs. högre Jb-2-index) än dess
medel- till grovkorniga varianter. Dock överlappar dessa värden (figur 7), så man kan inte
med säkerhet bestämma specifik bergart. Större sprickor kan vanligen urskiljas som ett lägre
index i loggen och dessa är lätta att upptäcka med Jb-sondering (se figur 8). Däremot syns inte
sprickor och bergartsvariationer tunnare än insamlingsintervallet (som vid denna studie var
0,025 meter) i Jb-loggarna. Upplösningen på Jb-sonderingen påverkas också av
insamlingsintervallet, vilket innebär att sprickor och bergartsled som är tunnare än detta inte
registreras som enskilda stråk, utan istället bidrar till ett medelvärde inom 0,025 metersintervallet. Detta bidrar också till större spann av Jb-2-indexet för varje bergartsled. För större
upplösning och registrering av mindre sprickor eller bergartsled bör därför
insamlingsintervallet vara så lågt som möjligt.
Jb-2-index (kNs/mm)
Figur 7. Intervall för Jb-2-index för de olika bergartsleden.
Djup (m)
14 (16)
Figur 8. Spricka på 1,5 m djup i borrhål KBH5c ses korrelera med Jb-2-index. Jb-2-index till vänster,
BIPS-logg i mitten och geologisk tolkning till höger. Förstoring från figur 6. Ökat Jb-2-index vid 1,9
m markerar stålbyte och har ingen geologisk betydelse.
Vid jämförelse av färgen på kaxvattnet och motsvarande Jb-sondering observeras att
variationerna av bergartsled även framträder i spolmaterialet, men gränserna är något
förskjutna djupleds och övergångarna är mer flytande. Gränserna till de tunnare bergartsleden
är mer förskjutna i djupled än de stora zonerna med homogen berggrund. Även om djupet på
gränserna inte riktigt stämmer överens är alla skiftningar av bergartsvariationer karterade från
Jb-logg och BIPS-kartering med i spolvatten-loggen från fält.
Borrkärnan är mycket grövre karterat än den informationen som fås från Jb- och BIPSloggarna, varför fler variationer kan ses i de senare. Dessutom såg man fler skiftningar i det
kax-vatten som kom upp vid Jb-sonderingen än i karterad borrkärna.
Bohusgraniten är generellt sprödare än andra granitoider i Västsverige och dessa
intervallvärden varierar troligen inom olika berggrundsdomäner. Man kan därför inte utifrån
denna undersökning extrapolera de värden som fås för respektive bergartsled till områden
utanför den aktuella regionala domänen. Fler områdesundersökningar krävs för att få ett bättre
underlag för bestämning av intervallvärden för olika bergarter, både inom och mellan olika
regionala bergartsdomäner. Den komplexa geologin kan också vara en av anledningarna till
att man inte ser så stora skillnader mellan de olika bergartsleden, varför man i nästa skede bör
koncentrera undersökningarna till mer väldefinierade bergartsled.
En viktig observation som framkommit vid undersökningen är att kvaliteten på bilderna från
BIPS-filmningen från Jb-sonderade borrhål är tillräckligt god för att identifiera bergarter och
sprickor.
6
Slutsatser
Data från Jb-sonderingen stämmer väl överens med huvudsakliga skiftningar som kan ses i
BIPS-loggarna. Särskilt större sprickor är lätta att upptäcka. Emellertid krävs kortare
insamlingsintervall för att registrera mindre sprickor eller bergartsled. Därmed kan slutsatsen
dras att tolkning av bergartsled utifrån Jb-sondering är möjligt då man har referensled som
t.ex. BIPS-logg alternativt borrkärnekartering från området. Fler områdesundersökningar
krävs dock för att få bättre underlag för att kunna bestämma mer definitiva värden på
motståndet hos olika bergartsled. Dessa varierar troligen inom olika regionala
berggrundsdomäner och de värden som utlästs från denna undersökning kan inte extrapoleras
till områden utanför undersökt domän.
Använd metodik visar även att BIPS-filmning av Jb3-sonderade borrhål ger resultat med
mycket god kvalitet. Skillnaden mot att filma t.ex. ett kärnborrhål är försumbar och metoden
15 (16)
är betydligt mer kostnadseffektiv varför denna metod kan rekommenderas vid exempelvis
väg- och tunnel-projektering.
7
Fortsatta studier
Resultaten av denna studie visar att metodiken har stor potential vid exempelvis väg- och
tunnelprojektering då geologisk information kan erhållas på ett tillförlitligt och
kostnadseffektivt sätt. Dock behövs fler försök för att kunna implementera metoden fullt ut
och även få ett större statistiskt underlag för olika geologiska parametrar/förutsättningar. I
fortsatta studier bör exempelvis metoden kompletteras med följande tester:







I denna förstudie borrades hålen direkt på berget, men försök bör även göras med
foderrör för att undersöka hur metodiken fungerar med ett ordentligt jordtäcke.
Tätare intervall i datainsamlingen bör göras för att se om tunnare sprickor eller
bergartsled kan registreras.
Försök bör även göras med sänkhammarborrning, för att se hur denna metod faller ut.
Andra bergarter inom olika bergartsdomäner bör undersökas med samma metod för att
få ett statistiskt underlag för insamlandet av Jb3-data och Jb-2-index. Även
”kalibrering” av Jb-loggarna, i olika täkter kan utföras.
Som en förbättringsåtgärd vid insamlandet av borrkax kan försök göras med borrspets
av fyrskärskrona.
Alternativ till BIPS-filmning bör utföras, exempelvis gammalogg (för
densitetsskillnader), vilket skulle kunna göra metoden ännu mer avskalad och
kostnadseffektiv. Till att börja med bör en jämförelse göras i de, i projektet,
undersökta borrhålen.
Mekaniska tester såsom t.ex. LA-värde av undersökta bergarter.
Referenser
Bergab 2011: Rapport berggeologisk/bergtekniskundersökning/väg, R Berg/väg, Väg E6,
delen Pålen – Tanumshede. GRANSKNINGSHANDLING 2011-09-23, Objektnr 85 43 40
20, Handling 13.8, 1B130001
Nilsson, J., 2001: Utvärdering av jord-bergsonderingsresultat. Examensarbete, Luleå 2001:
322 (CIV).
Sveriges geologiska undersökning 2011: Förenklade berggrundskartan – generell
undersökning, framställd ifrån SGUs databas 2011-10-14 med id-nr: bQfNDKsTqC.
Vikström, K. och Åkesson, U. 2010. MWD-teknik för bestämning av bergkvalité. Minbas II
rapport 1.1:2a.
Bilaga 1: Planskiss över undersökningsområdet
Ra mböll Sverige AB
www.rambo ll.se
Bilaga 2: Redovisning av kärnborrhål 5
Bilaga 3a: Insamlad rådata för Jb3-sondering, KBH5
Bilaga 3b: Insamlad rådata för Jb3-sondering, KBH5a
Bilaga 3c: Insamlad rådata för Jb3-sondering, KBH5b
Bilaga 3d: Insamlad rådata för Jb3-sondering, KBH5c
Bilaga 3e: Insamlad rådata för Jb3-sondering, KBH5d
Bilaga 3f: Insamlad rådata för Jb3-sondering, KBH5e
Jb-2-index (kNs/mm)
Bilaga 4 - KBH5
Jb-2-index (kNs/mm)
Bilaga 5 - KBH5a
Jb-2-index (kNs/mm)
Bilaga 6 - KBH5b
Jb-2-index (kNs/mm)
Bilaga 7 - KBH5c
Jb-2-index (kNs/mm)
Bilaga 8 - KBH5e