LYDHASTIGHET

Det er gjort borehullslogging i åtte kombinasjonsbrønner og to diamantborehull i forbindelse med forundersøkelser for ny jernbanetunnel mellom Sandvika og Lysaker i Bærum kommune. I tillegg er lydhastighetene i diamantborhullene K1 og K2 reprosessert. Hensikten var å påvise sprekker, vannførende sprekker eller andre svakhetssoner som kan ha betydning for fjellets stabilitet. Denne rapporten er en utvidelse av NGU Rapport 2007.073.
Generelt kan en si at fjellkvaliteten er god. Alle hull er boret i kalkskifere, knollekalk (kambrosilur) samt sandstein. Det er indikert vannstrømning i to brønner i Storengveien 30A og 53 i forbindelse med sprekker på 32 m og 42 m dyp. I Storengveien 53 er det påvist innslag av salt grunnvann på 60 m dyp ved vannprøvetaking og økt ledningsevne i vannet. Økt ledningsevne i vannet mot dypet ser en i alle brønner og det er grunn til å tro at det er saltvannsinnslag (varierende) som er årsak til dette.
I Nordraaks vei 13 er det indikert en sone mellom 45 og 50 m dyp med veldig lav resistivitet og lav P-bølgehastighet. Resistivitetsverdier ned mot 100 ohm indikerer vanligvis stekt oppsprukket fjell gjerne med leiromvandling. I forbindelse med hardganger kan det opptre sprekker. Dette er trolig tilfelle i Løkkeveien ved 66 m dyp og Marstranderveien mellom 105 og 112 m dyp. Lav P-bølgehastighet indikerer oppsprekking, mens gangen i seg selv indikeres tydelig på gammalogg og resistivitet.
Uklart vann i deler av brønnene ga dårlige opptak med optisk televiewer, og kan ikke bekrefte alle indikerte sprekkesoner.
I diamantborehullene i Engerveien og Ekebergveien ser fjellkvaliteten ut til å være meget god. Bergartsgrenser mellom kalkstein og sandstein indikeres tydelig på gamma, resistivitet og P-bølgehastighet. En hardgang (?) indikeres mellom 181 og 198 m (høy gamma).

Det er gjort borehullslogging i seks kombinasjonsbrønner og to diamantborehull i forbindelse med forundersøkelser for ny jernbanetunnel mellom Sandvika og Lysaker i Bærum kommune. Hensikten var å påvise sprekker, vannførende sprekker eller andre svakhetssoner som kan ha betydning for fjellets stabilitet.
Generelt kan en si at fjellkvaliteten er god. Alle hull er boret i kalkskifere, knollekalk (kambrosilur) samt sandstein. Det er indikert vannstrømning i to brønner i Storengveien 30A og 53 i forbindelse med sprekker på 32 m og 42 m dyp. I Storengveien 53 er det påvist innslag av salt grunnvann på 60 m dyp ved vannprøvetaking og økt ledningsevne i vannet. Økt ledningsevne i vannet mot dypet ser en i alle brønner og det er grunn til å tro at det er saltvannsinnslag (varierende) som er årsak til dette.
I Nordraaks vei 13 er det indikert en sone mellom 45 og 50 m dyp med veldig lav resistivitet og lav P-bølgehastighet. Resistivitetsverdier ned mot 100 ohm indikerer vanligvis stekt oppsprukket fjell gjerne med leiromvandling. I forbindelse med hardganger kan det opptre sprekker. Dette er trolig tilfelle i Løkkeveien ved 66 m dyp og Marstranderveien mellom 105 og 112 m dyp. Lav P-bølgehastighet indikerer oppsprekking, mens gangen i seg selv indikeres tydelig på gammalogg og resistivitet.
Uklart vann i deler av brønnene ga dårlige opptak med optisk televiewer, og kan ikke bekrefte alle indikerte sprekkesoner.
I diamantborehullene i Engerveien og Ekebergveien ser fjellkvaliteten ut til å være meget god. Bergartsgrenser mellom kalkstein og sandstein indikeres tydelig på gamma, resistivitet og P-bølgehastighet. En hardgang (?) indikeres mellom 181 og 198 m (høy gamma).

NGU har gjort borehullslogging i et 817 m dypt kjerneborehull ved Hamar Flyplass. Hensikten var å måle temperaturgradienten i kambrosilurbergartene ned til underliggende grunnfjell. I tillegg ble det foretatt geofysisk logging i hullet for å kartlegge berggrunnens fysiske egenskaper. Det ble målt resistivitet, lydhastighet, naturlig gammastråling, ledningsevne i vann, pH, Eh, O2 og NO3.
Målingene viser en ca 200 m tykk lagpakke med høy gammastråling som stammer fra svartskifer/alunskifer. Det er god sammenheng mellom de geofysiske loggene og endring i bergartstype. Gjennomsnittlig temperaturgradient er 24.6 oC/km. Dette er over gjennomsnittet i Norge.

I forbindelse med driving av ny jernbanetunnel mellom Hommelvik og Hell har NGU logget to overvåkningsbrønner langs tunneltraseen. Hensikten var å se om årsaken til en tydelig senking av grunnvannsnivået i den ene brønnen, på Gjevingåsen, kunne finnes. Det var ikke registrert lekkasjer i tunnelen som kunne settes i forbindelse med senket grunnvannspeil.
Det er logget temperatur, ledningsevne i vann, naturlig gammastråling, resistivitet i fjell, seismisk hastighet og vertikal vannstrøm. Den ene brønnen ble logget med optisk televiewer, den andre med akustisk televiewer.
De utførte logginger kan ikke gi noen sikker forklaring på hvorfor poretrykket har sunket i Fb 30-11. Resultatene viser at bergarten i Fb 30-11 på Gjevingåsen er tydelig skifrig med lav resistivitet. Den lave resistiviteten tyder på noe høy porøsitet og noe høyt vanninnhold. I Fb 25-59 ved Østre Hommelvik, er resistiviteten høy og ingen senking av grunnvannsspeilet er påvist. Dersom tunnelen skjærer gjennom en skifrig, vannholdig bergart kan det føre til innlekkasjer og senket grunnvannstand. Senket grunnvannsstand kan også skyldes at Fb 30-11 er drenert av åpne vannførende sprekkesoner. Det er påvist åpne sprekker med optisk televiewer. De øvrige logger gir ingen informasjon om årsak til grunnvannsenkingen. En tredje mulig årsak til senket grunnvannsnivå er naturlige variasjoner på grunn av kald vinter og lite nedbør.

I forbindelse med at Jernbaneverket planlegger ny jernbanetunnel mellom Holm og Nykirke i Vestfold, samt ny Holmestrand jernbanestasjon i fjell, har NGU logget fire brønner langs tunneltraséen. Hensikten med loggingen var å kartlegge oppsprekking og geologi for å få informasjon om fjellkvalitet. Det er logget med optisk og akustisk televiewer og målt resistivitet i fjell, seismisk hastighet, temperatur, ledningsevne i vann, og naturlig gammastråling. Opptakene med optisk televiewer ble meget gode i tre av hullene hvor det var klart vann. I det fjerde hullet var vannet svært grumset og det ble derfor logget med akustisk televiewer.
Opptakene med optisk televiewer viser at det i FB 78,6 og FB 79,8 er sandstein (Ringerike). I de deler av hullene hvor det ikke var vann ble opptakene for dårlig til å se detaljert geologi. Basalten i FB 81,3-2 har noe varierende sammensetning med hensyn til kornstørrelse og inneslutninger.
Målingene har påvist et fåtall soner med noe lav resistivitet og lav seismisk hastighet. Det er også indikert vannførende sprekker. Det forventes ikke at disse sonene vil medføre problemer ved tunneldriving om de skulle krysse tunneltraséen. I FB 81,3-2 er det påvist vanninnslag fra en sprekkesone på 37 m dyp. Dette er ca 35 m over grunnvannsspeilet og langt over tunnelnivå. I det samme hullet er det observert flere soner med konglomerat på forskjellige dyp. I FB 85,5, som er artesisk, er det indikert vanninnstrømning i hullet fra en sprekk på 16,3 m dyp. Vannmengden som strømmet ut av hullet var meget liten. Det er observert tre åpne sprekker i FB 79,8, men det er ingen indikasjon på at de er vannførende.

I samarbeidsprosjektet ”Forbedrede forundersøkelser for tunneler” mellom NGU og Vegdirektoratet har en av oppgavene vært å sammenstille verdier for resistivitet, seismiske hastigheter og naturlig gammastråling i norske bergarter. Dette er gjort ved å gå gjennom data fra ca 90 borehull som er logget av NGU siden år 2000. Hensikten har vært å finne standardverdier for resistivitet, seismisk hastighet og gammastråling i massiv bergart som ikke er oppsprukket. Både resistivitet og seismisk hastighet viser en nedgang ved økt oppsprekking og økt vanninnhold. Ved rutinemessige målinger av resistivitet og seismisk hastighet kan dermed måleresultatene sammenlignes med standardverdier og en kan få et begrep om fjellkvaliteten med hensyn til stabilitet. Andre parametere som påvirker resistiviteten er innhold av elektronisk ledende mineraler (grafitt, sulfider), leire og elektrisk ledningsevne i porevannet. Det er derfor viktig å bruke flere geofysiske metoder, og seismisk hastighet er en viktig parameter. Måling av vannets elektriske ledningsevne gjøres rutinemessig i borehull og IP-målinger kan gjøres for å kartlegge sulfider.

Jernbaneverket planlegger å bygge dobbeltspor mellom Eidsvoll og Hamar. Langs Mjøsa, i parsellen Minnesund – Kleverud, er det planlagt to tunneler. I den forbindelse har NGU gjort borehullslogging i åtte private grunnvannsbrønner på Morskogen-Korslund. Hensikten var å fremskaffe data om fjellkvalitet, grunnvann og geologi.
Brønnene var i daglig bruk så pumpe og slanger måtte trekkes opp før logging kunne utføres. Det er logget med optisk televiewer (filming av borehullsvegg), målt temperatur og elektrisk ledningsevne i vannet, naturlig gammastråling, fjellresistivitet, lydhastighet i fjell og vannstrømning. I fire av brønnene er det i tillegg gjort logging med akustisk televiewer.
Data for temperatur og ledningsevne i vann er noe usikre da vannet ble omrørt under fjerning av pumper og slanger fra hullene. Bortsett fra i en brønn var vannet klart og ga gode opptak med optisk televiewer. I to brønner var det mye utfelling (mangan?) som førte til svært mørk borehullsvegg. I disse brønnene er det logget med akustisk televiewer i tillegg.

NGU har, på oppdrag av Åknes/Tafjord Beredskap (ÅTB), gjort borehullslogging i et 200 m dypt borehull, KH-08-2012, i det ustabile fjellpartiet Åknes i Stranda kommune. Hullet ble boret ca 50 m ovenfor Bh Åknes øvre – 2006 som var i ferd med å gå tapt på grunn av bevegelsene i fjellet. Hullet skal brukes som overvåkningshull. ÅTB hadde på forhånd logget ned til 175 m med egen optisk televiewer. Bortsett fra ca 15 m i nedre borehull har det ikke vært logget med optisk televiewer i Åkneset. Televiewer har vist seg å gi mye informasjon om oppsprekking og foliasjon. På grunn av svært dårlig fjell med mye oppsprekking foregikk boring og logging i flere etapper. Flere partier måtte støpes for å stabilisere borehullet.
NGU logget temperatur, elektrisk ledningsevne i vann, total naturlig gammastråling, resistivitet i fjell, seismisk hastighet i fjell, vannstrømning og gjort opptak med akustisk televiewer. Rapporten presenterer ulike foliasjons- og sprekkestatistikker basert på prosesserte optisk og akustisk televiewer-data fra borehullet.

NGU har utført geofysisk logging i borehull KH1 på Bjarkøy i forbindelse med planlagt undersjøisk tunnel til øya. Måling av resistivitet og seismisk P-bølgehastighet indikerer for det meste massivt, stabilt fjell. Stedvis i borehullet er det indikert soner med moderat lav resistivitet som faller sammen med lav seismisk hastighet og sprekkesoner observert på kjerner. Det er lite som tyder på dypforvitring i dette hullet. Meget svake IP-anomalier kan indikere leire, men dette er høyst usikkert.
Logging av kjerner i borehull KH1 og KH2 har ikke påvist leire av betydning. Dypforvitring er ikke påvist i borehullene, verken grunt eller i dypere deler av hullene. Dypforvitring er påvist i overflaten i nærheten av planlagt tunnelpåhugg og går generelt bare til noen få meters dyp også andre steder langs tunneltraseen og ikke ned til tunnelnivå. Produsert leire ved dypforvitring vil derfor ikke være noe problem i dypet. En forkastningssone i KH2 ved ca 32 m dyp viser kraftig oppsprekning grunnet bevegelser i forkastningen. Andre lignende lokale sprekkesoner må sannsynligvis forventes langs den planlagte tunneltraseen.
Fravær av leiromvandling og moderate resistivitetsverdier i knusningssoner er i samsvar med foreslått tolkningsmodell for sprekkesoner (Rønning et al. 2013)

NGU har gjort geofysisk borehullslogging i fem borehull like vest for tidligere Rødsand Gruber på Raudsand i Nesset kommune. Her planlegges et nasjonalt deponi for farlig uorganisk avfall. Avfallet tenkes lagret i store utsprengte fjellhaller. Vinteren 2016/2017 ble det boret i alt fem fjellbrønner i det aktuelle området. Hensikten med borehullsloggingen var å kartlegge fjellkvaliteten med hensyn på oppsprekking. Videre ville en undersøke om det var metalliske mineraler (jernoksider, sulfider) som kunne ha påvirkning på grunnvannskvaliteten.
Parametre som ble logget var resistivitet i fjell, seismisk hastighet, magnetisk susceptibilitet, indusert polarisasjon, selvpotensial, total naturlig gammastråling, spektral gammastråling (ett hull), elektrisk ledningsevne i grunnvannet og temperatur. I tillegg er fire av brønnene logget med optisk televiewer for å kartlegge sprekker og geologiske grenser. Ved hjelp av optisk televiewer er også bergartenes foliasjon (fallretning og fallvinkel) bestemt i fire hull. Optisk televiewer gir i tillegg borehullenes forløp mot dypet.
Det ble også utført strømningsmåling og vannprøvetaking i fire av borehullene for å kartlegge grunnvannets opptreden og kvalitet. Disse data rapporteres separat i egen rapport.