SONICBORRNING. Nils Rahm Golder Uppsala

Transkript

1 SONICBORRNING Nils Rahm Golder Uppsala

2 SONICBORRNING VAD ÄR SONICBORRNING? Utvecklad i Nordamerika för ca 30 år sedan Modern - oförstörande borrteknik (nära ostörda prover) provtagning av jord installation av rör m foderrör Ingen spolning med luft eller vätskor Gradade borrhål Jorden i hålet är det viktiga, inte hålet i sig Mycket snabb borrmetod Applicerbar på all miljöborrning Ger oanade möjligheter för fysikalisk och kemisk analys av jord och grundvatten Andra områden: prospektering, geoteknik, kulturlager, mm.

3 SONICBORRNING PRINCIP Neddrivning 1. Högfrekventa vibrationer (200 Hz) överförs till borrsträngen 2. Sänker mantelfriktionen mellan röret och jorden vilket medför att 2 4 m jordprov kan tas i ett stycke. 3. Fungerar bäst i kapillärzonen ovanför grundvattenytan och under grundvattenytan Provtagning av jord 1. Aqualock - provtagare som stängs och öppnas hydrauliskt 2. Provtagning är snabb och av hög kvalitet, möjligheten för bättre bedömningar av jordlagerföljd, föroreningsgrad och provtagningsnivå är stor Installation av grundvattenrör 1. Utförs med samma borrsträng (foderrör) med förlorad spets 2. PEH-rör av mindre dimension (32 mm) föredras för bra filtersättning

4 Hur går det till? SONICBORRNING

5 KARAKTERISERING 3 VIKTIGA PARAMETRAR Jordlagerföljd: Grov- eller finkorning jord? Är jorden skiktad? Vilka skikt transporterar förorening? Grundvattennivåer (-tryck) Finns olika vattenförande skikt, av betydelse? Är grundvattentrycken i dessa lika? Strömmar grundvattnet nedåt/uppåt? I vilket lager transporteras mest vatten? Kemiska analyser I vilket lager transporteras föroreningen? Finns risk för genomborrning av som kan förvärrra skadan? Har nedbrytning skett av föroreningen? I vilka skikt? Hur representativt är vattenprovet?

6 UNDERSÖKNING > 90 % av miljöborningen sker med jordskruv SKRUV SONIC Fyllning av sandig, grusig lera med organsikt innehåll Sand (utsvallad?) 0 0,7 1,2 FYLLNING av mull/sand SAND (utsvallad?) LERA Lera med sandskikt sandig LERA 4 sandskikt SAND Sand med sandig siltig LERA 8,5 MORÄN

7 TRANSPORT AV FÖRORENINGAR Grundvattentryck Flöde Koncentration Mängd (belastning) FYLLNING av mull/sand SAND (utsvallad?) LERA Sonic CMT-rör SaSiLe-jord Genomsläpplig? Normaltät? Tät? Sa-skikt, K-10-3 Le-skikt, K=10-8 Si-skikt, K=10-6 sandig LERA sandskikt SAND SAND SAND Flöde Konc. Mängd (belastning) sandig siltig LERA MORÄN

8 HALTER I GRUNDVATTEN - Representativitet Haltfördelning och mätresultat FYLLNING av mull/sand PEH-rör CMT-rör Antagen Verklig koncentration Förorening Uppmätt koncentration Förorening SAND (utsvallad?) LERA sandig LERA sandskikt SAND SAND SAND PEH CMT sandig siltig LERA MORÄN ug/l ug/l

9 HALTER I GRUNDVATTEN Djup/Halter Korrelation mellan Föroreningshalt och Djup Provtagningsnivå +25,00 +24,00 +23,00 +22,00 +21,00 +20,00 möh +19,00 +18,00 +17,00 Lera? +16,00 +15,00 +14,00 +13,00 +12,00 +11, PCE-e ug/l

10 JORDPROVENS KVALITET - BILDER Leriga prover

11 JORDPROVENS KVALITET - BILDER Ler- och sandskiktade prover

12 JORDPROVENS KVALITET - BILDER Sandiga grusiga prover Morän

13 JORDARTSTOLKNING Kartläggning av jordprofil 1 4 m under markytan Sandig silt med Morän 3,0 4,0 Port 3 1,0 2,0 Port 1 Port 2 Lera Lera med sandskikt Sand och Lerskikt Sand Sand och Lerskikt Sand

14 FORDON OCH MONTERING Liten borrigg (Sialtech) Dubbla borrhuvuden (2 metoder) Lastbil (Arkil) Rotasonic, kraftig rigg (Boart&Longyear) Traktor-montage (Eijkelkamp)

15 EKONOMI EXEMPEL PÅ PROJEKT UTFÖRDA I SVERIGE Projekt 1: Borrning -193 m, 24 punkter, jordlagertolkning, jordprover Jordart-lera, silt och sand Rör CMT (peh) i 24 borrhål, 3 intagsnivåer Tid 7 dagar Borrkostnad SEK, 390 kr/m Projekt 2: Borrning 62 m, 8 punkter, jordlagertolkning, jordprover Borrning i 45 graders lutning (4 borrhål) Jordart fyllning, lera, morän Rör PEH i 3 hål Tid - 3 dagar (33 m en dag!) Kostnad totalt SEK, kr/m Borrkostnad ca SEK/dag ( kr/m)

16 NACKDELAR NACKDELAR Små utrustningar klarar inte grövre friktionsmaterial Utvecklar värme vid svårgenomträngliga jordar (Flyktiga ämnen förångas) Rotasonic stora och dyra, än så länge Vibrationstekniken kan ge skador på utrustningen Begränsad kunskap i Sverige Värme (all fukt förångad)

17 PROVER FRÅN KRAFTIGA RIGGAR Exempel på andra typer av provtagningar (Nordamerika)