Successfully reported this slideshow.
Förbifart Stockholm –       borrhålsundersökningar som underlag för       byggande i berg       Bypass stockholm – borehol...
Borrhålsundersökningar       Borrningar och borrhålsundersökningar har utvecklats under de       senaste tio åren bl.a. i ...
Önskad information från       borrhålsundersökningar       • Var kommer de zoner som indikerats på ytan att korsa tunneln?...
Förbifart Stockholm       Ett av flera stora infrastrukturprojekt i       Stockholm       Längd drygt 21 km       Tre körf...
Förbifart Stockholm       Drygt 18 av 21 km i tunnel       Obs: skala ej i proportionFörbifart Stockholm - borrhålsundersö...
Förbifart Stockholm under Mälaren       Deformationszoner under Mälaren med potentiellt mycket       låg bergkvalitet och ...
Förbifart Stockholm under Mälaren       Undersökningshål längs planerad tunnelsträckning för       att få mer informationF...
Förbifart Stockholm under Mälaren       Undersökningshål längs planerad tunnelsträckning för       att få mer informationF...
Förbifart Stockholm under Mälaren       Styrd kärnborrning        – Tre borrhål        – Från strandkant in under         ...
Metoder       • Borrhålsradar       • Optisk loggning av borrhålsväggen, BIPS (Borehole         Image Processing System)  ...
Metoder - borrhålsradar       Borrhålsradar        – Detekterar reflektorer med          avvikande elektrisk          ledn...
Metoder - borrhålsradar      Upplösning och penetrationsdjup                    250 MHzFörbifart Stockholm - borrhålsunder...
Metoder - borrhålsradar       Vad består anomalierna av?        – Bergartsgränser (45%)        – Öppnad eller delvis öppna...
Metoder – BIPS        – Digital scanning av          borrhålsvägg        – Resultat blir en avbildning          av borrhål...
Metoder – Kärnkartering         (Boremapkartering)– Kartering enligt förutbestämt  schema av bergartsgränsers,  sprickors ...
Metoder - vattenförlustmätningar       Hydrauliskt injektionstest - vattenförlustmätningFörbifart Stockholm - borrhålsunde...
Metoder - vattenförlustmätningar  Vid mätningarna i de aktuella                    P ip e s trin g  undersökningshålen gen...
Genomförande och resultat       Borrhålsradar        – Oväntat dålig penetration av radarsignalen i samtliga hål. I Sätra ...
Genomförande och resultat     Vattenprovtagning –     Kungshatt       – Med anledning av resultat från         borrhålsrad...
Genomförande och resultatVattenförlustmätningar – stationärutvärderingFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunde...
Genomförande och resultat       Vattenförlustmätningar -                                                1.0E+6            ...
Genomförande och resultatSamtolkning av genomförda undersökningar – En samtolkning av data från de olika   undersökningsme...
Genomförande och resultat       Kärnkartering och samtolkning – några exempel       Kungshatt 161-166 m        – Karaktäri...
Genomförande och resultat       Kärnkartering och samtolkning – några exempel        – Kungshatt 209-216 m kvartsupplösnin...
Genomförande och resultat       Kärnkartering och samtolkning – några exempel        – Kungshatt 340-343 m kvartsupplösnin...
Användbarhet och framtid       Olika undersökningsmetoder täcker in olika volymer i       bergmassan        – Verifiering ...
Användbarhet och framtidUtveckling av utvärderingsmodeller, undersökningsmetoderoch borrtekniker bör nyttjas för att minim...
Tack för uppmärksamheten!Förbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Förbifart Stockholm - borrhålsundersökningar som underlag för byggande i berg. Tomas Svensson, Geosigma

934 views

Published on

Borrhålsundersökningar har blivit smartare. Vad är riktad borrning och varför filmar man en borrhålsvägg?Tomas Svensson från Geosigma går igenom användbarhet och framtid för borrhålsundersökningar.

  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Förbifart Stockholm - borrhålsundersökningar som underlag för byggande i berg. Tomas Svensson, Geosigma

  1. 1. Förbifart Stockholm – borrhålsundersökningar som underlag för byggande i berg Bypass stockholm – borehole investigations as a basis for rock construction Tomas SvenssonFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  2. 2. Borrhålsundersökningar Borrningar och borrhålsundersökningar har utvecklats under de senaste tio åren bl.a. i samband med SKB:s avancerade undersökningar för lokalisering av förvar för lagring av kärnavfall – Riktad borrning och sk. trippeltub använts för att styra upp borrhål i en förutbestämd sträckning och för att ta ostörda borrkärnor där sprickriktningar kan bestämmas. – Filmning av borrhålsvägg (ex BIPS, Akustisk televiewer mfl) – Hydrauliska metoder i form av sektionsvisa mätningar eller flödesmätningar längs hål har utvecklats – Utveckling av borrhålsradar med olika frekvenser på antenner och mottagare som är anpassade för olika penetrationsdjup i berget, samt för riktningsbestämning av anomalier. – Det har även utvecklats och vidareutvecklats en rad olika geofysiska sonder med vilka det är möjligt att göra mätningar med enbart en sond eller med flera ihopkopplade sonder.Förbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  3. 3. Önskad information från borrhålsundersökningar • Var kommer de zoner som indikerats på ytan att korsa tunneln? • Var kan man befara att inläckagen blir stora och hur stora blir de? • Hur stor avsänkning av grundvattenytor runt tunneln kan förväntas i bygg- respektive driftsskede? • Vilken bergtäckning har vi? • Bergkvalitet? • Var och i vilken omfattning behöver vi göra förstärkningsåtgärder? • Vattenkemisk status?Förbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  4. 4. Förbifart Stockholm Ett av flera stora infrastrukturprojekt i Stockholm Längd drygt 21 km Tre körfält i vardera riktning Sex trafikplatser Byggstart tidigast 2012 Citybanan, 2017 Byggtid 8-10 år Källa: Regional utvecklingsplan för Stockholmsregionen, RUFSFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  5. 5. Förbifart Stockholm Drygt 18 av 21 km i tunnel Obs: skala ej i proportionFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  6. 6. Förbifart Stockholm under Mälaren Deformationszoner under Mälaren med potentiellt mycket låg bergkvalitet och risk för stort inläckageFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  7. 7. Förbifart Stockholm under Mälaren Undersökningshål längs planerad tunnelsträckning för att få mer informationFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  8. 8. Förbifart Stockholm under Mälaren Undersökningshål längs planerad tunnelsträckning för att få mer informationFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  9. 9. Förbifart Stockholm under Mälaren Styrd kärnborrning – Tre borrhål – Från strandkant in under MälarenFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  10. 10. Metoder • Borrhålsradar • Optisk loggning av borrhålsväggen, BIPS (Borehole Image Processing System) • Kärnkartering (Boremapkartering) • Vattenförlustmätningar • VattenprovtagningFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  11. 11. Metoder - borrhålsradar Borrhålsradar – Detekterar reflektorer med avvikande elektrisk ledningsförmåga. – Lokaliserar och orienterar anomalier, t ex sprickor/sprickzoner, bergartskontakter, håligheter – Sändare och mottagare sänks kontinuerligt – Mätning med riktantenn möjliggör även bestämning av stupning och strykning för identifierade reflektorerFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  12. 12. Metoder - borrhålsradar Upplösning och penetrationsdjup 250 MHzFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar som underlag 100 MHz 20 MHzför byggande i berg/Tomas Svensson
  13. 13. Metoder - borrhålsradar Vad består anomalierna av? – Bergartsgränser (45%) – Öppnad eller delvis öppna sprickor eller zoner (39%) – Täta sprickor eller zoner (10 %) – Alteration (1 %) – Foliation (2%) – Reflexer utan någon korrelation med geologiska anomalier (5 %) Procenttalen är hämtade från en studie av mätningar i Forsmarks undersökningsområde (SKB), över 271 radaranomalier (riktantenn) i 20 borrhål Vid mätningar i ytliga nästan horisontella hål är det möjligt att även bestämma reflexer mellan berg och jord och mellan jord och luft.Förbifart Stockholm - borrhålsundersökningar som underlagför byggande i berg/Tomas Svensson
  14. 14. Metoder – BIPS – Digital scanning av borrhålsvägg – Resultat blir en avbildning av borrhålsväggen – Sensorer för orientering av sonden – Indata till kärnkarteringFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  15. 15. Metoder – Kärnkartering (Boremapkartering)– Kartering enligt förutbestämt schema av bergartsgränsers, sprickors och andra strukturers orientering– Sprickvidd och apertur bestäms i BIPS-bilden.– Bergartsinformation och sprickegenskaper (ytform, råhet, vittring/omvandling och sprickmineral) bestäms på borrkärnan.– Längdkorrektion av identifierade strukturer mot BIPS-bild– Karaktäriseringsindex för borrkärnorna enligt Q och RMR systemen Förbifart Stockholm - borrhålsundersökningar som underlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  16. 16. Metoder - vattenförlustmätningar Hydrauliskt injektionstest - vattenförlustmätningFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  17. 17. Metoder - vattenförlustmätningar Vid mätningarna i de aktuella P ip e s trin g undersökningshålen genomfördes sektionsvisa vattenförlustmätningar – Injicerar vatten med konstant tryck T e s tva lve – Mäter i 3 m sektioner längs hela P borrhålet P re ss u re a tra n s d u c e r – Automatisk reglering (WIC) – Mätgräns ca 3 mL/min B re a k p in – Loggar tryck och flöde P a ck e r – Förlängd injektionstid för utvalda Top sektioner för transient utvärdering P re ss u re (hydrauliska gränser) tra n s d u c e r, tem p e ra tu re m ete r Te P a n d b re a k p in P ip e s trin g A rr d is se se P a ck e r P re ss u re tra n s d uc e r P bFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  18. 18. Genomförande och resultat Borrhålsradar – Oväntat dålig penetration av radarsignalen i samtliga hål. I Sätra och Kungshatt en ställvis utsläckning och på Lovö en svag signal generellt – Trots utsläckning tolkades ett antal strukturer i samtliga hålFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  19. 19. Genomförande och resultat Vattenprovtagning – Kungshatt – Med anledning av resultat från borrhålsradar beslutades att ta vattenprover från tre sektioner – Troligen blandning av Mälarvatten och äldre Östersjövatten eller möjligen Littorina – Avvikande Mg-halt kan bero på kemiska reaktioner – Av intresse för val av injekteringsbruk – Miljön i tunnelnFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  20. 20. Genomförande och resultatVattenförlustmätningar – stationärutvärderingFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  21. 21. Genomförande och resultat Vattenförlustmätningar - 1.0E+6 Lovön: Injection test 285.0-288.0 m Obs. Wells transienta utvärderingar Lovön Aquifer Model Leaky – Typiska responser tyder på 1.0E+5 Solution Hantush flödesdimension högre än Parameters Head/Flow Rate (m/m³/sec) T = 3.48E-6 m2/sec två vilket kan tolkas som att S = 1.31E-6 r/B = 0.027 r(w) = 1.42 m testad formation ingår i ett 1.0E+4 väl konnekterat spricknätverk. – Inga tecken på positiva 1000. hydrauliska gränser! 100. 1. 10. 100. 1000. 1.0E+4 Time (sec)Förbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  22. 22. Genomförande och resultatSamtolkning av genomförda undersökningar – En samtolkning av data från de olika undersökningsmetoderna genomfördes för att se på korrelation mellan data samt stärka observationer och tolkningar av identifierade strukturer från respektive utvärdering. – Tolkade strukturer från borrhålsradar återfinns i kärnan – Redovisning av data i WellCAD diagramFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  23. 23. Genomförande och resultat Kärnkartering och samtolkning – några exempel Kungshatt 161-166 m – Karaktäriseras av en hög sprickfrekvens (10-19 sprickor per meter), klorit, kataklastiskt berg, kross i intervallet 162.75–163.0 och aperturer upp till 5 mm. – Tolkad struktur från borrhålsradar samstämmer med kärnkarteringFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  24. 24. Genomförande och resultat Kärnkartering och samtolkning – några exempel – Kungshatt 209-216 m kvartsupplösning, poröst/hålrum – Kungshatt 232-234 m kross, leromvandlat bergFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  25. 25. Genomförande och resultat Kärnkartering och samtolkning – några exempel – Kungshatt 340-343 m kvartsupplösning, poröst/hålrum – Kungshatt 351-357 m bra bergFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  26. 26. Användbarhet och framtid Olika undersökningsmetoder täcker in olika volymer i bergmassan – Verifiering av tolkningar – Kompletterar varandra för säkrare analyser – Undersökningshål i tunnellinjen möjliggör insamling av data på ett sätt hål från ytan inte kanFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  27. 27. Användbarhet och framtidUtveckling av utvärderingsmodeller, undersökningsmetoderoch borrtekniker bör nyttjas för att minimera risker i projekt.Ett medvetet framflyttande av positioner kommer att ge bättreunderlag i framtida projekt – Bättre möjlighet att förstå bergmassans egenskaper och variationer – Säkrare ingenjörsgeologiska- och bergtekniska prognoser – Bättre underlag för design av injektering – Bättre underlag för planering av bergförstärkning Detta kan leda till säkrare kostnadskalkyler och riskbedömningarFörbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson
  28. 28. Tack för uppmärksamheten!Förbifart Stockholm - borrhålsundersökningar somunderlag för byggande i berg/Tomas Svensson

×