Sättningskänsliga jordar ställer höga krav på geoteknisk och hydrogeologisk kompetens och samverkan Det finns många kända fall världen över där stora sättningar uppkommit till följd av grundvattensänkningar, bland annat orsakade av grundvattenutvinning. Det mest kända exemplet är förmodligen Mexico City (figur 1), där sättningen i medeltal uppgår till 7,5 meter. I Kaliforninen har man uppmätt otroliga 9 meter sättningar till följd av grundvattenuttag för konstbevattning (figur 2). Bangkok och Venedig är andra kända exempel. Men det finns även exempel på sättningsproblem i flera städer i Sverige där grundvattenutvinning orsakat sättningar, till exempel i Kungälv och Söderköping. Tunnelanläggningar i såväl Stockholm och Göteborg har också lett till sättningsskador.
Artikelförfattare är Jenny Persson, Norges Geotekniske Institutt, Avdelningen for fundamentering og bergteknikk, Oslo, Göran Sällfors, Chalmers tekniska högskola, Forskargruppen för geoteknik samt Gunnar Gustafson, Chalmers tekniska högskola, Forskargruppen för teknisk geologi. Bygg & teknik 1/08
grundvattennivåer och maximal tillåten inläckagemängd. Mängden inläckande vatten styrs främst av genomsläppligheten (den hydrauliska konduktiviteten) och tjockleken av den injekterade zonen (runt tunnel eller under spontfot) samt djupet under grundvattenytan. I figur 3 på nästa sida visas en schematisk skiss av hur grundvattentrycket i underkant av ett lerlager förändras vid ett inläckage till en bergtunnel som inte är helt tät. Oftast underlagras lera i en svensk jordlagerföljd av ett friktionslager ovanpå berget. I leran kommer portrycksfördelningen tills stor del att styras av grundvattennivåerna i den undre (slutna) och övre (öppna) akviferen. Grundvattentrycket i den slutna akviferen är mycket känsligt för vattenuttag och även ett mycket litet uttag kan leda till tämligen stora avsänk-
ningar. För tunnlar i tätort brukar kravet på inläckande mängd vatten ofta sättas till 2 liter per minut för 100 m tunnel (2 l/min/100m), för att säkerställa att lägsta tillåtna trycknivå inte underskrids. Den övre akviferen påverks normalt inte av in-
BILDER: AEGWEB:ORG
I samtliga dessa fall är vattenuttagen väl kontrollerad då en känd mängd pumpas ut via brunnar. Vid undermarksbyggande uppstår emellertid ofta mer eller mindre okontrollerade läckage som påverkar grundvattenförhållandena och som potentiellt kan ge skador på kringliggande byggnader och anläggningar, med höga kostnader som följd. Vid byggande i sättningskänsliga miljöer i tätort ställs därför allt strängare krav på upprätthållandet av
Figur 1: Exempel på sättningsproblem i Mexico City.
Figur 2: Sättning i San Joaquin Valley, Kalifornien. Årtalen visar markytans nivå mellan åren 1925 och 1977.
21