Tredimensionell bergundersökning med geoelektriska och geologiska metoder/Three-dimensional rock investigation with geoelectric and geological methods

Rapportnummer
185
Författare
Peter Jonsson, Leif Johansson, Sara Johansson, Per-Ivar Olsson, Torleif Dahlin
Rapportkategori
BeFo-rapporter
Utgivningsår
2022

Sammanfattning

Målet med denna studie är att ge ökad insikt i hur väl geoelektriska under­sökningar i en heterogen berggrund kan avbilda geologiska strukturer för att kunna vidare­utveckla och anpassa framtida bergundersökningar.

En ”bra” prognos av bergkvalitet ger bättre möjligheter till minskad risknivå vid projektering och upphandling. Omvänt gäller att osäkerheter i bergtekniska prognoser vad gäller bergets kvalitet kan medföra mycket stora kostnadsökningar. Den tilläggs­information som erhålls med hjälp av icke-förstörande undersökningar blir därför av stort intresse. Det har vid upprepade tillfällen (t.ex. i samband med byggandet av Hallandsåstunneln) visats att variationer i till exempel de elektriska egenskaperna, kan kopplas till faktorer som sprickzoner, lervittring och vissa mineraltyper i bergmassan.

Projektets grundidé är att i en bergvolym i en bergtäkt utföra en tredimensionell undersökning med samtidig bestämning av likströmsresistivitet och inducerad polarisation (DCIP). Den undersökta bergvolymen sprängs sedan bort med pallsprängning. De vertikala bergskärningar som uppstår efter varje losshållning dokumenteras med fotodokumentation, drönarfotografering , provtagning och detaljstudier med svepelektron­mikroskop, vilket efter hand skapar en tredimensionell modell med detaljerad geologisk information. På så sätt skapas en möjlighet att jämföra resultat och tolkningar från de geo­elektriska metoderna med geologisk information i hela den undersökta volymen. Till exempel kan den tredimensionella utbredningen av sprickzoner, diabasgångar etc. följas i den geologiska modellen och jämföras med den geofysiska. 


Summary

The aim of this project is to enhance the understanding of how geoelectrical investigations in a heterogeneous rock mass can image geological structures in order to develop and adapt future rock assessment methods.

A "good" rock quality forecast provides better opportunities for reduced risk level in the design and procurement phases of a construction project. Conversely, uncertainties in a forecast, in terms of rock quality, can entail large costs. The additional information obtained using non-destructive surveys will is therefore of large interest in this context. It has repeatedly (e.g. in connection with the construction of the Hallandsås tunnel) been shown that variations in, for example, the electrical properties, can be linked to factors such as fracture zones, clay weathering or the presence of certain mineral types in the rock mass. .

The basic idea is to perform a three-dimensional measurement with simultaneous determination of DC resistivity and induced polarization, (DCIP), in a rock volume in a quarry. The examined rock volume is then removed by bench blasting as part of the normal quarry activities. The vertical benches that occur after each blast are documented with photogrammetric methods, geological sampling and by detailed studies with a sweep electron microscope (SEM). Furthermore, photographic methods such as panoramic photography and 3D computer models created with the help of unmanned aerial vehicles, drones, have been used. 

The result is another three-dimensional model, with detailed geological information. This creates an opportunity to compare results and interpretations from the geoelectrical methods with geological information throughout the examined volume. For example, the three-dimensional distribution of fracture zones or dolerite dikes can be identified in the geological model and compared to the geophysical. 

« Tillbaka