FORUNDERSØKELSER. by Harald Elvebakk Dalsegg, E., Ganerød, G.V., Reiser, F. & Rønning, J.S. Norges geologiske undersøkelse.

Like dokumenter
Resistivitetsmålinger, muligheter og begrensninger.

Nye metoder for forundersøkelser

METODEBESKRIVELSE 2D RESISTIVITETSMÅLINGER.

METODEBESKRIVELSE, 2D RESISTIVITETSMÅLINGER.

NGU Rapport Geofysiske målinger for tunelltrasè rv80-05 Hunstad Bodøelv Bodø, Nordland

NGU Rapport Geofysisk logging av borehull ved Lutvann, Oslo

NGU Rapport Borehullslogging, Åknes, Stranda kommune

NGU Rapport Geofysiske målinger langs tunneltrasèen Sørelva - Sørkjosen Nordreisa kommune, Troms

Geofysiske målinger for tunneltrase rv 80 Bodø

NGU Rapport Geofysiske målinger i Endelausskogen og ved Ulvvatn for ny E 39 Svegatjern - Rådal Bergen og Os, Hordaland

NGU Rapport Geofysisk logging av borehull ved Grualia, Lunner

1. INNLEDNING RESULTATER KONKLUSJON REFERANSER... 10

NGU Rapport Geofysisk logging av borehull ved Rødsmyra skole, Fredrikstad

Geofysiske målinger for ny E39 Svegatjern Rådal

NGU Rapport Geofysiske målinger på Mannen i Rauma kommune, Møre og Romsdal

NGU Rapport Geofysisk logging av borehull ved Arnestad skole, Asker

INNHOLD FIGURER TABELLER

NGU Rapport Geofysisk logging av borehull, Berger, Skedsmo kommune

Geofysisk logging av borehull ved Vuottašjávri og Bidjovagge, Kautokeino, Finnmark

NGU Rapport Borehullslogging med optisk televiewer KH-02-11, Mannen, Rauma kommune Møre og Romsdal

NGU Rapport Resistivitetsmålinger og retolking av seismikk langs E6 og Dovrebanen ved Mjøsa.

Resistivitetsmålinger i kvikkleire

METODEBESKRIVELSE OPTISK TELEVIEWER (OPTV)

NGU Rapport Geologiske og geofysiske undersøkelser for tunnelstrekningen Sandeide-Liavatnet, Ringveg Vest, Bergen

Will future soil investigations be carried out by airborne devices? Airborne Electromagnetic Measurements in a nutshell

NGU Rapport Geofysiske målinger over tunneler ved Hanekleiv, Ravneheia og Vadfoss.

NGU Rapport Geofysisk logging av borehull ved Hamar Flyplass

Bruk av resistivitetsmålinger i problemstillinger knyttet til kvikkleire

NGU Rapport Geofysisk logging av 4 borehull langs planlagt jernbanetunnel Holm-Holmestrand-Nykirke

NGU Rapport Geofysiske målinger Åknes og Tafjord, Stranda og Nordal kommuner, Møre og Romsdal

NGU Rapport Geofysisk logging av 2 borehull ved Gjevingåsen jernbanetunnel, Hommelvik Stjørdal.

RAPPORT. ISSN: (trykt)

NGU Rapport Geofysisk logging av tre borehull i Hurdal

Kartlegging av svakhetssoner i berg med 2D resistivitet

NGU Rapport Geofysiske målinger ved Holm Holmestrand jernbanetunnel, Holmestrand, Vestfold fylke.

NGU Rapport Geofysiske målinger Oppstadhornet, Midsund kommune, Møre og Romsdal

NGU Rapport D resistivitetsmålinger langs den planlagte Holm-Holmestrand-Nykirke jernbanetunnel

NGU FOKUS AKTSOMHETSKART FOR TUNNELPLANLEGGING

Experiences with 2D resistivity measurements (ERT) at the surface. Inger-Lise Solberg

RAPPORT. Kommune: Nesset. Sidetall: 60 Pris: kr Kartbilag: Prosjektnr.:

ISSN: (trykt) ISSN: (online)

NGU Rapport Geofysiske målinger for løsmassekartlegging ved Rødde i Melhus kommune, Sør-Trøndelag

Forundersøkelser tunneler Nyere undersøkelsesmetoder

Utbredelse av kvikkleire muligheter med resistivitetsmålinger

Vannets veier over og under bakken

nr. 102 Publikasjon Delprosjekt A, Forundersøkelser Sluttrapport Statens vegvesen Teknologiavdelingen

GEOLOGI FOR SAMFUNNET

Kommune: Lunner. Sidetall:15 Pris: kr Kartbilag: 2 Prosjektnr.:

NGU Rapport Logging av grunnvannsbrønner ved Morskogen, Eidsvoll kommune

Ingeniørgeologisk 3D-modellering, eksempel Oslofjordforbindelsen

SOSI standard - versjon Databeskrivelse : Anvendt geofysikk

NGU Rapport Geofysiske målinger Finneidfjord, Hemnes kommune, Nordland

NGU Rapport Geofysiske målinger på bakken ved Åknes og ved Hegguraksla, Stranda og Nordal kommuner, Møre og Romsdal

Remote Mapping and Warning Final seminar

Rapport nr.: ISSN Gradering: Åpen Tittel: Borehullbasert energilager ved Nye Ahus. Forundersøkelser ved Hovelsrud gård

NGU Rapport Borehullslogging, ny jernbanetunnel Sandvika- Lysaker, Bærum kommune, del 2

NGU Rapport Borehullslogging, ny jernbanetunnel Sandvika- Lysaker, Bærum kommune

NGU Rapport Geofysiske målinger på Nordnesfjellet sommeren Kåfjord kommune, Troms

SOSI standard Del 2- versjon Databeskrivelse : Anvendt geofysikk

NGU Rapport Sammenstilling av resistivitet, seismiske hastigheter og naturlig gammastråling i norske bergarter

Tittel: "Miljø- og samfunnstjenlige tunneler". Sluttrapport delprosjekt A, Forundersøkelser. Forfatter: Jan S. Rønning

RAPPORT. ISSN: (trykt) ISSN: (online)

Figur 1: Seismograf (24 kanaler), batteri, triggespole og avfyringsenhet.

Sammenstilling av geofysiske data fra borehull

Sidetall: 61 Pris: kr 350, - Kartbilag: 5 Prosjektnr.:

Rapport nr.: ISSN Gradering: Åpen Tittel: Borehullsinspeksjon. En utprøving og sammenligning av Optisk og Akustisk Televiewer.

Kvikkleirekartlegging ved bruk av 2D resistivitetsmålinger Eksempler fra Midt-Norge

Lars Harald Blikra, Åknes/Tafjord Beredskap

Resistivitet og tunnelkartlegging, Eller; hvordan gikk det egentlig? Ringveg Vest Bergen

GEOFYSISKE UNDERSØKELSER STATOIL KLETT. Juni 2015

ISSN: (trykt) Gradering: Åpen Tittel: E39 Krysning av Romsdalsfjorden. Reprosessering og tolking av tidligere utført geofysikk.

Geofysiske målinger ved kartlegging av dyp til fjell over tunnelpåhugg, Vik, Vestvågøy kommune, Nordland. Oppdragsgiver: Kommune:

Refraksjonsseismiske undersøkelser Bykaia Longyearbyen havn, Svalbard.

KVANTIFISERING AV RESERVOARKVALITET HVORDAN BRUKE BRØNN LOGS OG SEISMISK DATA OPTIMALT

NGU Rapport Geofysiske målinger Nussir - Ulveryggen Kvalsund kommune, Finnmark

NGU Rapport Tunnelprosjektet. Geofysiske målinger ved Langvatnet, Lunner, Oppland

Fordeler med ny nasjonal høydemodell for Norges geologiske undersøkelse

Intern rapport nr Oppsummering av utførte undersøkelser og prognose for innlekkasje ved Grualiatunnelen

Oppdragsgiver: NGU. Kommune: Meldal. Sidetall: 19 Pris: 80 Kartbilag: 2 Prosjektnr.:

Grunnvann i Frogn kommune

NGU Rapport Geofysisk logging og geologisk kjernelogging, Diamantborehull KH1, Bjarkøy, Troms

Tunnel, geologi og betong. Teknologidagene 2010

NGU Rapport Undersøkelse av grusforekomst i Vuku, Verdal kommune

NGU Rapport Elektriske målinger i tunnel, Funna Kraftverk, Meråker, Nord-Trøndelag

GEOLOGI FOR SAMFUNNET

NGU Rapport Borehullslogging i forbindelse med ny jernbanetunnel Sandvika - Lysaker, Bærum kommune.

Kvikkleirefeltet på Tiller-Flotten

STATENS VEGVESEN REGION SØR E18 BOMMESTAD - SKY REFRAKSJONSSEISMISKE GRUNNUNDERSØKELSER

Rapport nr.: ISSN Gradering: Åpen Tittel: Borehullslogging i forbindelse med ny jernbanetunnel Sandvika - Lysaker, Bærum kommune.

NGU Rapport Geologisk og geofysisk kartlegging av Gikling, et ustabilt fjellparti i Sunndalen, Møre og Romsdal

FIGURER Figur 1: Modellert resistivitet, Profil 1 Wenner-konfigurasjon. Figur 2: Modellert resistivitet, Profil 1 Dipol/Dipol-konfigurasjon.

NGU Rapport Undersøkelse av grusforekomst i Vuku, Verdal kommune

RAPPORT. ISSN: (trykt) ISSN: (online)

RF Power Capacitors Class kV Discs with Moisture Protection

Grunnvann i Etne kommune

NGU Rapport Borehullsinspeksjon RV 4, Roa - Jaren, Gran og Lunner kommune. Oppland

nr. 105 Publikasjon Statens vegvesen Miljø- og samfunnstjenlige Teknologiavdelingen Sluttrapport

GEOLOGI FOR SAMFUNNET

DATARAPPORT FRA GRUNNUNDERSØKELSE

Infrastrukturdagene 2014

Transkript:

FORUNDERSØKELSER. by Harald Elvebakk Dalsegg, E., Ganerød, G.V., Reiser, F. & Rønning, J.S. Norges geologiske undersøkelse. SVV Teknologidagene 2011, Tunnel, betong og geologi. Royal Garden Hotel, Trondheim, Okt 12. 2010.

Innhold Historikk Muligheter og begrensninger refraksjonsseismikk Muligheter og begrensninger resistivitet Petrofysikk fra borehullslogging Resistivitet Seismiske hastigheter Naturlig gammastråling Eksempler Rise, Vestvågøy Bjarkøy ved Harstad Mannen, ustabilt fjellparti i Romsdalen

Historikk 2001 2003: Miljø- og samfunnstjenlige tunneler NGU introduserte 2D resistivitet og borehullslogging 2003 2006: Mindre oppfølgende prosjekter 2006: Aktsomhetskart tunnelplanlegging Østlandet 4 tunneler sjekket, 90 % av problemsoner påvist (Olesen 2007) 2009 2011: ForForUT, Forbedrede ForUndersøkelser Tunneler Sammenstilling av resistivitet og seismiske hastigheter i norske bergarter Modellering av resistivitetsresponser med forskjellige elektrodekonfigurasjoner Modellering av forskjellige geologiske modeller Sammenstilling av vanngiverevne i forskjellige bergarter Revidering av Aktsomhetskart for tunnelplanlegging Vurdering av refraksjonsseismiske tolkingsteknikker Undersøkelser i felt, resistivitet og borehullslogging Analyse av kjernemateriale fra Atlanterhavstunnelen Oppsummering av erfaring.

Historikk 2001 2003: Miljø- og samfunnstjenlige tunneler NGU introduserte 2D resistivitet og borehullslogging 2003 2006: Mindre oppfølgende prosjekter 2006: Aktsomhetskart tunnelplanlegging Østlandet 4 tunneler sjekket, 90 % av problemsoner detektert (Olesen 2007) 2009 2011: ForForUT, Forbedrede ForUndersøkelser Tunneler Sammenstilling av resistivitet og seismiske hastigheter i norske bergarter Modellering av resistivitetsresponser med forskjellige elektrodekonfigurasjoner Modellering av forskjellige geologiske modeller Sammenstilling av vanngiverevne i forskjellige bergarter Revidering av Aktsomhetskart for tunnelplanlegging Vurdering av refraksjonsseismiske tolkingsteknikker Undersøkelser i felt, resistivitet og borehullslogging Analyse av kjernemateriale fra Atlanterhavstunnelen Oppsummering av erfaring.

Muligheter og begrensninger med tradisjonell refraksjonsseismikk Lokalisering, sonenes bredde og hastighet (Q-verdi?)

Interpretation of rock mass quality Vp = lg Q + 3,5 (km/s) Barton 1995: ISRM Congress Proceedings, TOKYO

Theoretical model Synthetic data Muligheter og begrensninger. Modellering av syntetiske data. Add on noise Inversion Inverted model

Seismic modelling 1800 m/s 4m 1800 m/s 10m 5000 m/s 15m Modell 1 Tolkning modell 1 Trench in bedrock was interpreted as fracture zone. Westerdahl 2003: Seismic modelling, NGI Internal report 2328.

Test on seismic tomographic inversion: Procedure Initial model Generate syntetic data from the model 101 shots, 100 geophones, spacing 3 m Added noise to the data Distributed to people working with seismic tomography Info given: Near surface, carst environment, unconsolidated sediments, water table varies, flat surface Response from 12 partisipants 10 algorithms used 18 inversion models presented From Colin Zelt, Rice University. SAGEEP 2011 Charleston, SC

Er det mulig å kartlegge soners fall med refraksjonsseismisk tomografi? Konklusjoner: 1. Beste besvarelse antyder sonens fall. 2. Ingen av de andre 17 gir signaler om sonens fall. 3. Grunne deler av modellen relativt godt bestemt. From Colin Zelt, Rice University. SAGEEP 2011 Charleston, SC

Modellering av svakhetssoner i fjell med forskjellige elektrodekonfigurasjoner Se: Reiser m. fl., NGU Rapport 2009.070

Vertical zone, all configurations Thickness 10 m Depth extend 150 m Resistivity in zone 500 Ωm Resistivity in rock: 5000 Ωm Vertical/Horizontal filter = 2 Dipol/dipol Gradient Pole/dipol Wenner

Thickness 10 m, Dip 90, Contrast 10, V/H=2. Depth 10, 40, 80 og 150 m It s possible to get information on depth extend of fracture zones!

Depth 150 m, Dip 90, Contrast 10, V/H=2. Thickness 5, 10, 20 og 40 m It s possible to see the thickness of fracture zones!

Thickness 10 m, Depth 150 m, Contrast 10, V/H=1. Dip 75, 60, 45 og 30 It s possible to do qualitative dip interpretations!

Thicness 10 m, Depth 150 m, Dip 90, Contrast 10, V/H=2, Overburdon 5 m. Soil resistivity 500, 100, 50 og 10 Ωm. It s possible to see a fracture zone below 5 m of moraine, but not clay!

Bredde 10 m, Dybde 150 m, Fall 90, Kontrast 10, V/H=2, Overdekke 100 Ω m. Tykkelse 5, 10, 20 og 40 m. Sonene skjermes av 20 m siltige masser, 5 m marin leire!

Thicness 10 m, Depth 150 m, Dip 90, V/H=2. Contrast 20, 10, 5 og 2,5 It is possible with the resistivity method to locate and do geometric characterization of fracture zones in bedrock. A successful result relay on a contrast in resistivity (> 5 )!

Fracture zones in bedrock Refraction seismics and 2D resistivity, eastern part of the Lunner tunnel

At the Lunner tunnel Three borehols with resistivity < 500 ohmm, all collapsed, and there were serious construction problems Three zones with resistivity from 1000 to 3000 ohmm, all with water problems during tunnel construction Proposed interpretation model from the Lunner tunnel: ρ > 3000 Ωm: Stable bedrock 3000 < ρ >500 Ωm: Water problems ρ < 500 Ωm: Water problems and unstable bedrock Model confirmed at 10 other problem zones in other areas.

Resistivitet i urbane strøk, Ekeberg i Oslo Meget lave resistivitetsverdier Varierende verdier Stedvis IP-effekt Tvilsomme data, påvirket av tekniske anlegg.

Oslo Ski, åpent lende Normale resistivitetsverdier Stabile verdier Lite IP-effekt Pålitelige data, indikerer løsmasser og svakhetssone.

Begrensninger resistivitet Må ha god resistivitetskontrast (>5) Viktig å vite forutsetningene Trenger ikke gjennom tykke lag av leire (max 5 m) Ikke alltid like lett å vite på forhånd Påvirkes av tekniske anlegg og elektronledende mineraler Kontrolleres med å måle IP-effekt

Geofysisk borehullslogging Se: Elvebakk 2011, NGU Rapport 2011.042

Geofysisk borehullslogging, sonder. Optisk televiewer, optisk bilde av borehullsveggen. Akustisk televiewer, akustisk bilde av borehullsveggen TCN-sonde, temperatur, vannets ledningsevne (conductivity) og naturlig gammastråling Vannkvalitetssonde, temperatur, ledningsevne, vanntrykk, ph, Eh Resistivitet, elektrisk motstand (resistivitet) i fjell + naturlig gamma Seismisk sonde, seismisk hastighet(lydhastighet) i fjell, P- og S-bølgehastighet. Avvikssonde, måler horisontal- og vertikalavvik, retning og fallvinkel Strømningsmåler, måler vannstrøm langs borehull Vannprøvetaker, kan ta vannprøver på 1 liter i dype borehull Vinsjer, NGU har to vinsjer, 500 m og 1100 m.

Undersøkte borehull Antall hull 85 Lengder 30 1030 m Resistivitet 60 Seismisk hastighet 50 Naturlig gamma 85

Eksempel på geofysisk logg, Arnestad skole i Asker Geofysiske logger av temperatur, elektrisk ledningsevne i vann, resistivitet, seismiske hastigheter og tilsynelatende porøsitet (for detaljer se Elvebakk 2011).

Sammenstilling av petrofysiske data Hamar borehull.

Berger, Skedsmo Kommune Akershus

Resistivitet

Seismiske hastigheter

Naturlig gammastråling

Resistivitet, refraksjonsseismikk og borehullslogging Leknes, Vestvågøy. Rise, Mangeritt 1,7 1,95 mrd. år Skullbru, Monzonittisk gneis (fra mangeritt) 1,7 1,95 mrd. år

P- og S- bølge hastigheter i norske bergarter.

Resistivitet i noen norske bergarter

Rise, Vestvågøy resistivitet + seismikk Mulig forvitring/dypforvitring Resistivitet: Forventet 6-7000 Ωm, observert < 1000 Ωm. P-bølgehastighet: Forventet ca. 5000 m/s, observert < 5000 m/s

Eksempel: Bjarkøy 2011 Foto fra Edvard Iversen

Bjarkøy Profil 1

MANNEN, Romsdal Fjellområde i bevegelse

MANNEN, Romsdal Fjellområde i bevegelse Baksprekk Borehull Borehull

Øvre boreplass

Televiewer fra øvre borehull

Televiewer fra øvre borehull

Televiewer fra nedre borehull

Borekjerner fra øvre borehull, 72 76 m

Oppsummering: Resistivitet kan karakterisere svakhetssoner i fjell Geometrisk karakterisering Sonens dyptgående Sonens tykkelse Sonens fall Løsmasseoverdekke Mineralogisk karakterisering Vannproblem og/eller ustabilitet Begrensninger knyttet til resistivitetsmålinger Må ha god resistivitetskontrast (> 5) Trenger ikke gjennom tykke lag av leire (max 5 m) Påvirkes av tekniske anlegg og elektronledende mineraler Må arbeide videre med å teste ut tolkningsmodeller Må utarbeide veiledere for hvordan målinger bør utføres Takk for oppmerksomheten!