Kurs i praktisk grunnboring, Drammen 14. Sept 2016 Regler for klassifisering av jord Klassifisering i felt Magne Wold, Sweco Trondheim Rolf Sandven, Multiconsult Trondheim
Kurs i praktisk grunnboring, Drammen 14. Sept 2016 Innhold Jords oppbygging og egenskaper Visuell vurdering i felt Generell informasjon Karakteristiske forhold ved ulike jordarter 2
Jords oppbygging og egenskaper 3
Fast morenestruktur Fast ferskvannsleire Løs finsand, løs silt Marin, salt leire Ensgradert struktur, ustabil Kollaps ved rystelse -> Flyteskredsmateriale Utvasking av saltioner, svekkede bindinger Korthusstruktur -> Kvikkleire 4
Fraksjon Kornstørrelse Blokk og stein Grus Sand Silt Leir Grovinndeling Fininndeling (mm) Stor blokk > 630 Blokk 200-630 Stein 63-200 Grov grus 20-63 Middels grus 6,3 20 Fin grus 2,0 6,3 Grov sand 0,63 2,0 Middels sand 0,2 0,63 Fin sand 0,063 0,2 Grov silt 0,02 0,063 Middels silt 0,0063 0,02 Fin silt 0,002 0,0063 Leir < 0,002 (= 2mm) 5
C u = d 60 /d 10 Graderingstall Betegnelse Ensgradert Middels Velgradert C U = d 60 /d 10 (-) < 6 6-15 > 15 6
Visuell vurdering i felt Generell vurdering Karakteristiske forhold ved ulike jordarter 7
Visuell inspeksjon og vurdering (felt) Materialets tilstand ved prøvetaking Eventuelle sprekker, omrørte soner Observasjoner i prøveendene Vurdering av kornfordeling Finstoff-grovt materiale Belegg på korn Kornform Vurderes for grovere materiale (grov silt, sand, grus) Skiller mellom rundet og kantet materiale Kohesjon Mest relevant for finkornig materiale Kohesjon også i friksjonsmasser? 8
Klassifisering og identifisering av jordprøven (laboratorium) Materialbetegnelse etter geologisk opprinnelse, sammensetning og kornfordeling Definisjoner basert på vekt-volum forhold: Vanninnhold Densitet Korndensitet Porøsitet/poretall Metningsgrad Plastisitet Udrenert skjærfasthet Sensitivitet Mikro-lagdeling/tekstur silt Sand-linser Leir-linser 9
Leire særlige kjennetegn Prøvematerialet gir ofte et homogent gråaktig inntrykk Kan inneholde grove korn og fragmenter Høyt siltinnhold eller siltlag gir ofte et mørkere inntrykk enn de leirrike partiene Fete leirer med høyt leirinnhold kan ofte ha blåaktig farge Leire kan ha varierende fasthet, fra bløt til svært fast Avhengig av blant annet tidligere belastning (overkonsolidering) Ved mekanisk bearbeiding (omrøring), vil leiren miste noe av sin fasthet Dette defineres som leirens sensitivitet og er en viktig klassifiseringsstørrelse for leirer 10
Kvikkleire særlige kjennetegn Prøvematerialet gir ofte et homogent gråaktig inntrykk tilsvarende ikke-kvikk leire Kvikkleire kan også ha varierende fasthet, fra bløt til svært fast Avhengig av blant annet tidligere belastning (overkonsolidering) Ved mekanisk bearbeiding (omrøring), vil leiren miste sin fasthet og bli flytende Dette betyr at kvikkleirene kan ha svært høy sensitivitet Kvikkleire har udrenert omrørt skjærfasthet c r < 0,5 kpa. Vann har som kjent omrørt skjærfasthet c r = 0 Kvikkleire vi for øvrig ofte kjennetegnes ved: Glinsende snittflater Omrørt flytende materiale på borstrengen Ofte svært liten nedpressingsmotstand 11
Silt særlige kjennetegn Silt er en finkornet jordart med en kornstørrelse som er mellom 0,002 og 0,063 mm. Andre betegnelser for silt er kvabb, mo og mjele. Kan inneholde grove korn og fragmenter Silt er dannet ved sedimentering i stille vann slik som leire, og vil derfor ofte forekomme sammen med leire, enten i spesielle sjikt eller innblandet i leiren Høyt siltinnhold eller siltlag gir ofte et mørkere inntrykk Silt kan ha varierende fasthet, fra løs til svært fast Avhenger blant annet av tidligere belastning (overkonsolidering) og lagringsbetingelser Ved mekanisk bearbeiding (omrøring) og ved overskudd av vann, kan silten miste betydelig fasthet! Ved tygging på en siltprøve, vil materialet knase! 12
Sand særlige kjennetegn Omfatter korn med størrelse fra 2,0 til 0,063 mm ekvivalent diameter Dannes ved erosjon og slitasje av intakt berg eller større blokker, for eksempel ved elvetransport eller transport fra smeltevann fra breer Norske sandavsetninger er ofte rike på kvarts og feltspat Kan også produseres ved industriell nedknusing, for eksempel for bruk i vegbygging Kan inneholde rene mineralkorn eller bergartsfragmenter Sandmasser er vanligvis penetrerbare med vanlig borutstyr (): middels høy sonderingsmotstand, avhengig av lagringsbetingelser Grov sand, forvitring Fin sand, kvartsrik 13
Grus særlige kjennetegn Omfatter korn med størrelse fra 2,0 til 63 mm ekvivalent diameter Dannes ved erosjon og slitasje av intakt berg eller større blokker, for eksempel ved elvetransport eller transport fra smeltevann fra breer Kan også produseres ved industriell nedknusing, for eksempel for bruk i vegbygging Kan inneholde rene mineralkorn eller bergartsfragmenter Vanskelig penetrerbare masser med vanlig borutstyr (): høy sonderingsmotstand Har vanligvis renere korn uten finstoffbelegg sammenlignet med morener Grus, finstoffholdig, uvasket Grov elvegrus (rundet, langtransportert) Breelvavsatt grus, vasket (kantet, kantslitt) 14
Morene særlige kjennetegn Er avsatt av eller i tilknytning til en tidligere isbre Påvises ofte like over bergoverflaten, spesielt i forsenkninger av denne Velgradert, dårlig sortert materiale Inneholder kornstørrelser fra blokk til leir Bunnmorene inneholder som regel mye finstoff Nedsmeltnings- og sidemorener kan være finstoff-fattige Kornformen er ofte rundet eller kantslitt som følge av nedslipning fra breen Grove korn kan ofte ha finstoffbelegg, i motsetning til korn fra elvegrus som er renvasket Finstoffrike morener egner seg godt for komprimering, men kan være telefarlige 15
Organisk materiale særlige kjennetegn Gytje er et finkornet sediment med høyt organisk innhald. Sedimentet er avsatt i innsjøer og rolige havbukter. Våt gytje er gulgrå, grønngrå eller av og til brun Gytje er ofte illeluktende med nesten geléaktig konsistens Når gytje tørker dannar den ofte faste, sammenhengende nesten hornaktige lag med mørkegrå eller mørkebrun farge Torv dannes ved at organisk materiale som mose, gress og løv blir liggende i et område mettet med vann På grunn av oksygenmangel er ikke mikroorganismer i stand til å bryte ned materialet Torv er derfor en hovedbestanddel av systemet myr Gytje Torv 16
17
Viktig informasjon i (digital) borbok: Prøvested Prøvetakingsdata (nivå, prøvetaker, operatør etc.) Tidspunkt for prøvetaking Karakterisering av prøven - visuell bestemmelse Spesielle forhold ved prøven Observasjoner føres inn i digital borbok All informasjon til saksbehandler! 18
Oppsummering - Hva kan observeres og beskrives i felt? Grov vurdering av kornstørrelse og kornfordeling Innhold av grove og fine korn (grus leire) Finstoffinnhold på grove korn Vurdering av kornform (grovkornige materialer grus og sand) Indikerer avsetningstype (elvegrus, breelvavsatt materiale) Vurdering av mineralogi (grovkornige materialer grus og sand) Lyse mineraler (kvarts, feltspat) Mørke mineraler (amfibol/hornblende) Svake mineraler (glimmer, kalk) Vurdering av finstoffinnhold og konsistens (leire silt) Kan finstoffet knas og formes? (plastisk konsistens) Knaser kornene ved tygging mellom tennene? (tegn på siltinnhold, frarådes ved forurenset grunn!) Er materialet sensitivt? (mister fasthet ved omrøring, kan bli flytende!) Beskrivelse av farge Beskrivelse av farge (finkornig materiale) Kan blant annet antyde leir- og siltinnhold Bestemmes på fersk snittflate på prøven hvis mulig på grunn av hurtig oksydasjon 19