Hvordan undgår vi utætte boringer Erfaring med …...indhold af bentonit eller sand • Bentonitopslemning med et indhold af fint sand på op til 30 –40% • Lovende forsøg med

Hvordan undgår vi utætte boringerErfaring med

forsegling af

boringer og

sonderinger

Jens Baumann

Side 2

Indhold

• Eksempel på en dårlig forsegling

• Projekt om forsegling af boringer og sonderinger

• Hvad tror vi nu

• Hvad mangler vi viden om

• Hvad kan I som kommune og myndighed gøre

• 40 m dyb 10” tørboring med borerør

• 35 m moræneler

• 5 m smeltevandssand

• Ø125 mm PVC filter med gevind

• 2 stk. Ø40 mm PEH filtre med gevind

• Afpropning Mikolit B pellets

Eksempel

Side 3

Indhold af chlorerede opløsningsmidler i 2012 (μg/l)

Eksempel

Side 4

2012

6.386

12,6

3,5

Indhold af chlorerede opløsningsmidler i

2015/16 (μg/l)

Eksempel

Side 5

2012

6.386

12,6

3,5

2015/16

14.113

737

6.035

TV-inspektion Ø40 mm

Side 6

• Utætte samlinger

• Utæt afpropning

Boring

Side 7

• Utætte samlinger af forerør/blindrør

–materialefejl?

–Udførelsesfejl?

• Bentonitproppen er ikke tæt

– ikke tilstrækkeligt opkvældet?

–kemisk nedbrydning af bentonit?

–hulrum og brodannelse?

• 3 filtre i samme boring

–hulrum og brodannelse?

• Dyb boring i område med fri fase DNAPL

–meget dårlig ide

Hvad er gået galt

Side 8

• Volumenpumpning

• Vandprøvetagning

• Geofysiske logs

• Tv-inspektion

• Optisk og akustisk televiewer log

• MIP sondering og prøvetagning af afpropning ved direct push

Omfattende undersøgelser

Side 9

• Hovedfilter trukket op

• Overboret med 12” borerør

• Boret til fuld dybde og renset op

• Udstøbt med cement-bentonit

• Indlagt niveauer med pellets

• Arbejdsmiljø

• Samarbejde mellem Geo, Niras,

Region Sjælland, Lolland kommune

Sløjfning af to boringer

Side 10

Det 40 m lange hovedfilter blev trukket op

ved hjælp af borestænger og en specialfremstillet

kile der blev sat ned i bunden af filteret

Trækning af hovedfilter

Side 11

Samlingerne blev skåret af, nummereret og

emballeret for dokumentation

Trækning af hovedfilter

Side 12

Samlinger - tæthedsprøvning

Side 13

Samlinger, adskilt

Profilring mangler

Side 14

Overboringen starter

Side 15

Rørsamlinger:

• Forkert udførelse – manglende profilring

Hvad lærte vi

Side 16

Rørsamlinger:


Bentonitforsegling:

• Pellets er tilsyneladende kvældet op

• Registreret 2 intervaller med flydende bentonitmateriale – kan skyldes

–Ødelagt lerstruktur som følge af fri fase DNAPL

–Brodannelse ved etablering af forsegling som følge af for lidt plads

Hvad lærte vi

Side 17

Rørsamlinger:


Bentonitforsegling:

• Pellets er tilsyneladende kvældet op

• Registreret 2 intervaller med flydende bentonitmateriale – kan skyldes

–Ødelagt lerstruktur som følge af fri fase DNAPL

–Brodannelse ved etablering af forsegling som følge af for lidt plads

Andet:

• Drop flere filtre i samme boring

• Ingen boringer i DNAPL-hot spots

Hvad lærte vi

Side 18

VIA

Forseglingsprojektet

• Temadag 2017

• Tvivl om hvilke forseglingsmetoder er OK

• Geo, Niras, Orbicon og Cowi

• Udredningsprojekt, litteraturstudium, erfaringsopsamling

• Best Practice for afpropning af boringer – 1. udgave

• Fase 2: Afklarende undersøgelser

• Best Practice – 2. udgave

19

VIA


Projektorganisation

20

VIA


Litteraturstudium - konklusion

• Mange artikler – med relativt lille udbytte

• Mange artikler mangler dokumentation

• Mange gode ”opskrifter” og procedurer, dog er en del modstridende

• Ingen dokumentation på tæthed af forsegling i felten

• Meget lidt dokumentation på cements vedhæftning til pvc/peh

• Ingen overbevisende metoder til kontrol af forsegling

21

VIA


Erfaringsopsamling

• Stor velvilje blandt de spurgte

• Rigtig mange gode og konstruktive input

• Religion omkring cement og bentonit

• En del modstridende råd, men få skråsikre meninger

• Stort behov for afklarende undersøgelser

22

VIA


Best practice

• Sendt til kommentering i styre- og faggruppe først i maj

• Møde med grupperne slut juni

• Revideret Best practice afleveret 25. september

• Forslag til indhold af fase 2 afleveret start juli

• Har pt. fået tilsagn om finansiering af godt halvdelen af fase 2

23

VIA

Best Practice

Uddrag af best practice

• Forsegling langs hele forerørsstrækningen – også i sand

• Større diameter boring i forhold til forerør

• Kun ét filter i hver boring

• Forerør med tætte samlinger

• Nødvendigt med centreringsstyr på forerør

• Problem med centreringsstyr på forerør

24

VIA

Best Practice

Hvorfor forsegling i sand

25

VIA

Best Practice

Sandmagasin

26

Silt, k = 10-6 m/s

Groft sand, k = 10-3 m/s

VIA

Best Practice

Derfor forsegling i sand

27

Silt, k = 10-6 m/s

Groft sand, k = 10-3 m/s

VIA

Best Practice


• Forsegling langs hele forerørsstrækningen






28

VIA

Flere filtre

Best Practice

VIA

Flere filtre ……………………..…NEJ

Best Practice

VIA

Best Practice








31

VIA

Best Practice

Borings og filterdimensioner

32

• Mindst 35mm mellem forerør og borerør

• Ø125mm forerør har en diameter på 140mm

• Mindst 35mm mellem to forerør

VIA

Best Practice


33

Borerør Filterdimension

1 filter

Glatskruet Mufferør

tommer mm mm

4 25 25

6 75 63

8 125 113

10 165 165

12 225 195

VIA

Best Practice


34

Borerør Filterdimension

1 filter 2 filtre

Glatskruet Mufferør Glatskruet Mufferør

tommer mm mm mm mm

4 25 25 nej nej

6 75 63 nej nej

8 125 113 63 og 32 50 og 25

10 165 165 113 og 25 90 og 32

12 225 195 165 og 25 125 og 40

VIA

Best Practice








35

VIA

Best Practice

Forerørssamlinger

36

• Brug RSC samlinger, de er tætte

• Sæt i det mindste o-ringe i gevindsamlinger

• Færre samlinger, længere rør

• Ikke samlinger ud for filterkastning (ved flere filtre)

VIA

Best Practice

Brug RSC-forerørssamlinger

37

Samlemuffen er udført i PVC med en centerring samt limflade, udfræsningmed o-ring, kvældende tætningsbånd og låsering i begge ender

VIA

Best Practice








38

VIA

Best Practice

Krav til forseglingsmaterialer

• Lav hydraulisk ledningsevne

• Fylde hulrum mellem forerør og boringsvæg ud

• God vedhæftning til rørmaterialet

• Erosionsstabilt

• Fysisk stabilt

• Kemisk stabilt

• Nemt at arbejde med

39

VIA

Best Practice

2 hovedtyper forseglingsmateriale

• Bentonit pellets

DantoplugSuper, Mikolit B, QSE

• Grout

Ren cement, cement + bentonit,

cement + sand, bentonit + sand

40

VIA

Best Practice

Bentonit pellets• Pellets ekstruderes af smectitrigt ler under højt tryk

• Evnen til at opsuge vand og derved

o Øge volumen og udfylde hulrum

o Udvikle modtryk mod ekspansion

• Har typisk diametre mellem 6-10mm

• Vandindhold på 15-25%

• Små pellets kvælder hurtigere end store

• Hvis behandlet for at forsinket opkvældning kan de kastes gennem 50 m vandsøjle

• Pellets skal hældes langsomt i (3 min pr. sæk)

41

VIA

Best Practice

Grout• Fællesbetegnelse for viskøse forseglings-

materialer, som kan pumpes ned i boringen

• Grout ekspanderer ikke, men lægger sig i hulrum som en støbemasse

• Kan bestå af ren cement eller cement med indhold af bentonit eller sand

• Bentonitopslemning med et indhold af fint sand på op til 30 – 40%

• Lovende forsøg med en blanding af 50% cement og 50% bentonit

• Støb kun 25m ad gangen

• Brug ikke for meget vand (v/c tal under 0,7)

42

VIA

Best Practice

Forsegling i boringer med borerør

43

• Start forsegling med 0,3m fint sand nederst, dernæst 0,2m pellets

• Pellets: Ikke i mættet sand i tørboring

• Pellets: Ikke i umættet, groft sand. Risiko for afdræning uden kvældning

• Pellets: Kan altid anvendes i ler. Brug god kvalitet

• Grout: Kan altid anvendes. Spar på vandet. Anvend pumper

• Bentonitgrout: Ibland 30-40% fint sand

• Brug ikke bentonit i hot spots med DNAPL og LNAPL

VIA

Best Practice

Pellets i vandmættet sand

44

VIA

Best Practice

Pellets i vandmættet sand

45

VIA

Best Practice

Forsegling i boringer med borerør

46

• Start forsegling med 0,3m fint sand nederst, dernæst 0,2m pellets

• Pellets: Ikke i mættet sand i tørboring

• Pellets: Ikke i umættet, groft sand. Risiko for afdræning uden kvældning

• Pellets: Kan altid anvendes i ler. Brug god kvalitet

• Grout: Kan altid anvendes. Spar på vandet. Anvend pumper

• Bentonitgrout: Ibland 30-40% fint sand

• Brug ikke bentonit i hot spots med DNAPL og LNAPL

VIA

Best Practice

Anvendelse i boringer med borerør

47

Jordart Pellets Grout

SAND, umættet X

SAND, mættet X

LER, over trykniveau (X) X

LER, under trykniveau X X

Kalk X X

(X) Afklares i fase 2

VIA

Best Practice

Nøgle til valg af forseglingsmetode

Tørboringer

48

VIA

Best Practice

Eksempel 1

Èt magasin, mættet

SAND

Èt filter

49

VIA

Best Practice

Eksempel 1

Èt magasin, mættet

SAND

Èt filter

50

Løsning 2

VIA

Best Practice

Eksempel 2Et magasin, spændt vandspejl

LER over SAND

Èt filter

51

VIA

Best Practice

Eksempel 2Et magasin, spændt vandspejl

LER over SAND

Èt filter

52

Løsning 4a

VIA

Best Practice

Eksempel 2 alternativEt magasin, spændt vandspejl

LER over SAND

Èt filter

53

Løsning 4b

VIA

Best Practice

Eksempel 3

To magasiner, øvre mættet, nedre spændt

SAND over LER over SAND

Èt filter

54

VIA

Best Practice

Eksempel 3



Èt filter

55

Løsning 8a

VIA

Best Practice

Eksempel 3 alternativ



Èt filter

56

Løsning 8b

VIA

Best Practice

Skitse med kort vejledning

57

VIA

Dato Tid Blanding Volumen Densistet Viskositet Pejling efterNedpumpet

volumen

Teoretisk

volumenForskel Prøvestøbning Bemærkning

kl. nr liter g/cm3 sek m u.t. liter liter type

Bund

22-11-2017 13.00 1 140 1440 31 41,5 140

2 140 280

3 140 420

4 140 560 A og B

5 140 700

6 140 840

7 140 980

8 140 1120

9 140 28 1260 1188 72

23-11-2017 07.00 10 140 1500 34 26 1400 28-26 pellets

Udstøbning med cement-bentonitStøbe-/forseglingsjournal

Best Practice

VIA

Best Practice

Der mangler viden om

• Hvordan sikrer man en høj kvalitet pellets?

• Hvad er den hydrauliske ledningsevne af en forsegling, konstrueret under realistiske omstændigheder?

• Kvælder pellets i boremudder?

• Kvælder bentonit op i sand eller ler over grundvandsspejlet?

• Hvordan opfører en udkvældet bentonitprop sig over vandspejlet. Tørrer den ind og hvis ja, kvælder den så op igen?

• Hvordan håndteres overgange mellem grout, pellets og gruskastning?

• Hvordan hæfter grout til forerør?

59

VIA

Best Practice


• Kan tilsætningsstoffer til cement forhindre krympning?

• Ødelægges PVC og PEH af varmeudviklingen under cements afhærdning?

• Sker der revnedannelse mellem forerør og forsegling, f.eks. ved pumpning?

• Ekspanderende cement – findes det allerede i handlen?

• Hvordan er de nøjagtige opskrifter for grout-blandinger?

• Kan der med fordel blandes bentonit og/eller sand i cement og hvor meget?

60

VIA

Best Practice


• Forsøg med meget stort indhold af bentonit i cement (mere end 50%)

• Identifikation af effektivt blande- og pumpeudstyr

• Hvordan pejles overside af grout under støbning?

• Bedre gevindsamling af PEH-forerør

61

VIA

Best Practice

Det finder vi ud af i fase 2

62

A-boringer

• Dialog med ansøger/bygherre/brøndborer

• Stille krav til udformning og udførelse i tilladelsen

• Påse at kravene gennemføres (tilsyn)

• Sørge for kvalificeret sagsbehandling og tilsyn med erfaring

Hvad kan I som kommune og myndighed gøre?

Side 63

A-boringer

• Dialog med ansøger/bygherre/brøndborer

• Stille krav til udformning og udførelse i tilladelsen

• Påse at kravene gennemføres (tilsyn)


B-boringer

• Dialog med anmelder/bygherre/brøndborer

• Bruge indsigelsesretten til at højne kvaliteten

• Påse at det aftalte gennemføres (tilsyn)


Hvad kan I som kommune og myndighed gøre?

Side 64

Tak for jeres opmærksomhed

Side 65

Side 66

Side 67

VIA

Best Practice

Bentonit granulat• Granulat er irregulære

kantede partikler af smectitrigt ler med en størrelse på 2-6 mm.

• Granulat kvælder langt hurtigere end pellets og kan derfor ikke anvendes under vandspejlet

• Granulat kan anvendes i umættet zone, hvor det placeres i lag af 5-10 cm, som løbende for hvert lag hydreres med vand fra terræn, for at sikre en opkvældning af granulatet

68

Dantogran

VIA

Best Practice

Bentonit granulat• Granulat er irregulære

kantede partikler af smectitrigt ler med en størrelse på 2-6 mm.

• Granulat kvælder langt hurtigere end pellets og kan derfor ikke anvendes under vandspejlet

• Granulat kan anvendes i umættet zone, hvor det placeres i lag af 5-10 cm, som løbende for hvert lag hydreres med vand fra terræn, for at sikre en opkvældning af granulatet

69

QSE granulat

Det er Sophies grundvand

Det er Sophies fremtid

…det gælder

Husk:

Side 71

Documents

Hvordan undgår vi utætte boringer Erfaring med …...indhold af bentonit eller sand • Bentonitopslemning med et indhold af fint sand på op til 30 –40% • Lovende forsøg med