Vad berättar vibrationer som uppstår vid Jb-sondering om undergrunden?

Figur 1: Jb-sonderingar längs med Mälarbanan, Geotech borrvagn 505FM.

En av de mest förekommande geotekniska undersökningsmetoderna i Sverige är jord-bergsondering (Jb-sondering), vilket huvudsakligen används till en översiktlig identifiering av jordlagerföljden och för att uppskatta djupet till berg. Metoden nyttjas främst som underlag i det första projekteringsskedet, bland annat för planeringen av ytterligare geotekniska undersökningar. På KTH pågår sedan 2019 ett doktorandprojekt med huvudsyfte att utveckla en ny metod för Jb-sondering. Metoden kallas ”Jb-Vib” och innefattar vibrationsmätningar som komplement till den konventionella Jb-sonderingen. Inledande undersökningar har visat att vibrationsmätningar kan ge värdefull information om olika jordlagers materialegenskaper. Målsättningen är att kunna använda de vibrationer som alstras av borrkronan för att erhålla kompletterande information om de geotekniska förutsättningarna. Föreliggande artikel beskriver metodens praktiska användning samt resultat från inledande mätningar. Doktorandprojektet finansieras av Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond (SBUF), Trafikverket genom Branschsamverkan i Grunden (BIG), Peab och Bachmans minnesfond.

Konventionell jord-bergsondering

Jord-bergsondering (Jb-sondering) är en enkel och kostnadseffektiv undersökningsmetod som med endast en liten insats kan ta fram översiktlig information om jordlagerföljd och djup till berg. Metoden används i fasta jordlager, där information om jordlagerföljd, förekomsten av block och djupet till fast berg kan erhållas. Dock fås endast begränsad information om jordlagrens geotekniska egenskaper. Metoden genomförs dagligen i alla delar av Sverige och används både i mindre projekt och stora infrastruktur- och byggnadsprojekt. För Jb-sondering an-vänds en borrvagn med en hydraulisk borrhammare, se figur 1. Olika borrparameter, såsom matningskraft och sjunkningshastighet, registreras under sonderingen. Sonderingen avslutas enligt svensk praxis när 3-5 m berg har penetrerats.

Det finns flera olika klasser av Jb-sondering och den Svenska Geotekniska Föreningen (SGF) har tagit fram metodbeskrivningar samt anvisningar för redovisning och tolkning av mätningarna [1]. Den mest vanliga klassen betecknas Jb-2.

Redan 1965 utvecklade Lundström och Stenberg en ny mätmetod som komplement till Jb-sonderingar där akustiska mätningar registrerade ljud från sonderingen [2]. En mikrofon installerades i botten av ett borrhål i berget. Syftet med mätmetoden var att kunna identifiera berg eller block på ett säkrare sätt. Resultaten var lovande och indikerade att penetreringsdjupet av 3-5 m i berg enligt svensk praxis skulle kunna reduceras med denna metod.

Läs hela artikeln i Bygg & teknik nr 1/2021.

Artikelförfattare
Editha Ehrmanntraut, KTH, Jord- och Bergmekanik
Carl Wersäll, KTH, Jord- och Bergmekanik
Stefan Larsson, KTH, Jord- och Bergmekanik
K. Rainer Massarsch, Geo Risk & Vibration Scandinavia AB