CPTU med resistivitetsmätning (CPTU-R eller R-CPTU) Erfarenhet från CPTU-R och ERT för kartering av kvicklera längs Göta älv Hjördis Löfroth, Statens geotekniska institut
CPTU-R CPTU mätning av spetstryck, portryck, mantelfriktion vid spetsen CPTU-R dessutom en modul för mätning av resistivitet elektrisk ström tillförs de två yttre elektroderna och potentialen mäts mellan de två inre Hjördis Löfroth, SGI 2
Hjördis Löfroth, SGI 3
Kvicklera Bildas genom utlakning av salt från marint avsatta leror Blir flytande vid störning Definieras i Sverige som lera med sensitivtet S t > 50 och omrörd odränerad skjuvhållfasthet c u < 0.4 kpa I Norge andra gränser: S t > 30, c u < 0.5 kpa I Sverige bestäms kvicklera normalt genom ostörd provtagning och fallkonförsök på ostörd och omrörd lera Hjördis Löfroth, SGI 4
Resistitivitet för bedömning av kvicklera Med resistivitet kan man skilja på urlakad och inte urlakad lera, men all urlakad lera är inte kvick Ytresistivitet skulle kunna användas för att kartlägga områden med urlakad lera som kan vara kvick, men hur bedöma om den är kvick? För att kunna korrelera urlakad lera till kvicklera utfördes i ett område: ytresistivitetsmätningar CPTU-R med mätning av mantelfriktionen längs sondstängerna provtagning (geotekniska och kemiska egenskaper) Hjördis Löfroth, SGI 5
Utredning av skredrisk längs Göta älv I utredningen gjordes inga extra undersökningar för kartering av kvicklera; kolvprovtagning, CPTU och trycksondering med huvudsyfte hållfasthetsbestämning, lerdjup mm nyttjades Förutom provtagning användes också mantelfriktionen längs sondstängerna vid CPTU och Trycksondering för bedömning av kvicklera jordens neddrivningsmotstånd (matningskraften på stängerna) kompletterad med stängernas vikt och minskad med spetstrycket (för CPTU) motsvarar mantelfriktionen När mantelfriktionen är mindre än en mantelfriktion på 1 kpa klassas leran som kvick Hjördis Löfroth, SGI 6
Depth, m Mantelfriktion från CPTu exempel utan kvicklera Mobilised friction, kn 0,0 4,0 8,0 12,0 16,0 20,0 24,0 28,0 32,0 0 4 8 12 16 20 24 Sounding no. xxxxx Rod friction CPTu Rod friction CPTu 1kPa Rod friction CPTu adjusted Quick clay CPTu Bottom dry crust Undisturbed sampling 28 32 36 40 1 kpa mantelfriktion Quick clay undisturbed sampling Sensitivity > 50 Sensivity > 200 Sensitivitet baserad på fallkon försök Hjördis Löfroth, SGI 7
Depth, m Mantelfriktion från CPTu exempel med kvicklera 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0 0 4 8 12 16 20 24 28 Mobilised friction, kn Quick clay Sounding no. xxxxx Rod friction CPTu Rod friciton CPTu 1kPa Rod friction CPTu adjusted Undisturbed sampling Quick clay CPTu Lower border dry crust Sensitivity > 50 32 36 40 1 kpa mantelfriktion Sensivity > 200 Quick clay undisturbed sampling Sensitivitet baserad på fallkon försök Hjördis Löfroth, SGI 8
Ytresistivitet CPTU-R Hjördis Löfroth, SGI 9
Studie av: Hjördis Löfroth, David Schälin, Pascal Suer, SGI & Torleif Dahlin, Virginie Leroux, LTH Hjördis Löfroth, SGI 10
Sektion E23/400 (motsvarar ERT linje 8) Ungefärligt läge U07201Q ERT linje 8: L1-norm (robust) inversion Hjördis Löfroth, SGI 11
Depth (m) Depth (m) 1,0E-01 Sampling 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02 0,0 Quick clay rod friction 5,0 U07201Q Resistivity (ohm*m) 1,0E-01 1,0E+00 1,0E+01 1,0E+02 0,0 Quick Samp clay rod friction 5,0 U07208Q Resistivity (ohm*m) 10,0 15,0 CPTU-R 10,0 15,0 CPTU-R 20,0 20,0 Surface resistivity 25,0 25,0 30,0 35,0 Surface resistivity 30,0 40,0 U07201Q Resistivity CPTU-R Undisturbed sampling (U07056) 35,0 U07208Q Resistivity CPTU-R 45,0 50,0 St>50 (U07056) Quick clay (U07056) U07201Q Quick clay CPT rod friction U07201Q Surface resistivity L1 U070201Q Surface resistivity L2 40,0 45,0 U07064 Undisturbed sampling U07064 St>50 U07064 Quick clay U07208Q Quick clay CPT rod friction U07208Q Surface resistivity L1 U07208Q Surface resistivity L2 Hjördis Löfroth, SGI 12
Level (m.a.s.l) Resistivity from CPTU-R Resistivity (ohm*m) 20 0 1 10 100 1 000 10 0-10 -20 U07201Q U07202Q2 U07203Q U07205Q U07206Q U07207Q3 U07208Q U07209Q Samtliga CPTU-R Hjördis Löfroth, SGI 13
Slutsatser Mantelfriktion längs stängerna från CPTU bra överensstämmelse med sensitivitet bestämd med fallkon försök Generellt bra överensstämmelse mellan modeller från ytresistivitet och CPTU-R Genom att använda CPTU-R med mätning av mantelfriktion är det möjligt att få en indikation på hur mycket lera som är kvick av den lera som är tillräckligt urlakad för att kunna vara kvick, utvärderad från ytresistivitet Hjördis Löfroth, SGI 14
Tack för uppmärksamheten! Hjördis Löfroth, SGI 15