Lund 2013-10-16 Charlotte Sparrenbom2, Torleif Dahlin1, Håkan Rosqvist1, Mats Svensson3, EsbenAuken4, Mehrdad Bastani5 and Jonas Moberg6

1 Teknisk Geologi,LTH/Lunds Universitet, 2 Geologiska Inst., Lunds Universitet, 3 Tyréns AB, 4 Dept of Geoscience, Aarhus Univ. 5 Swedish Geological Survey, 6 ABEM Instrument AB

TRUST – Coordination, dissemination & innovation

TRansparent Underground STructure –TRUST 

TRUST – Information models, data structures and 

visualization 

TRUST – Information models, data structures and 

visualization 

TRUST – Holistic survey methodsTRUST – Holistic survey methods

1. TRansparent Underground STructure (TRUST) – ManagementAsk, Dahlin, Kadefors, Larsson, Mahlemir (LTU – LU – Chalmers – KTH – UU)

TRUST – Smart underground constructionTRUST – Smart underground construction

2.1 Geoelectric site investigationsDahlin, Rosqvist, Sparrenbom,

Auken, Svensson, Bastani(LU - AU – Tyréns - SGU)

3.1 Adaptive production methodsSchunnesson & Olofsson (LTU)

3.2 Optimization of Reinforcement

Johansson & Stille (KTH)

3.3 Real Time Grouting Control Draganovic, Stille, Larsson

(KTH)

4.1 Development of methodologies for rational and fast evaluation of geotechnical investigations Larsson, Svensson, Jonsson(KTH – Tyréns – LU)

2.2 Multicomponent seismics and electromagneticsMalehmir, Juhlin, Pedersen, Bastani (UU – SGU)

2.3 Rock mass characterizationRosberg, Bjelm, Ask, Schunnesson, Stephens (LU – LTU – SGU)

2.4 Development of standards for functional requirements at underground facilities with respect to the chemical environmentEricsson, Mossmark, Dahlström (Chalmers – NCC)

4.2 Integrated use and interpretation of data from

geophysical and non-geophysical methods for

site investigation forunderground constructionDahlin, Rydén, Günter (LU –LIAG)

2.1 Geoelectrical Imaging for Site Investigation for Urban Underground Infrastructure

Project Group

• Prof Torleif Dahlin, Lund Univ (LU)• Dr Charlotte Sparrenbom, LU• Dr Håkan Rosqvist, LU• MSc Per-Ivar Olsson, LU• MSc Sara Johansson, LU/ Tyréns• Prof Esben Auken, Aarhus Univ (AU)• Dr Gianluca Fiandaca, AU• Dr Mehrdad Bastani, SGU• Dr David Hagerberg, Tyréns• Dr Mats Svensson, Tyréns• Jonas Moberg, ABEM Instrument

Vision

Förbättra möjligheterna att med geofysiska mätmetoder tolka undermarksförhållanden med

avseende på geologi, grundvatten, konstruktioner och föroreningar i urban

miljö för att uppnå ett mer kostnadseffektivt byggande

BH 330

NA

N

3CSV:323BH 508 BH 562BH 1060

NF NM NE

3CSV:278BH 224BH 230

3CSV:29

50

45

BH 121 BH 56140

S

55

60

45

50

10

15

0

5

35

30

35

40

25

30

20

10

5

20

15

25

Varför geofysik?

Nyckelparametrar för att förstå“undergrunden”• Geologisk information

Jordart, sorteringsgrad, tjocklek och utsträckning, djup, berggrund, strukturer, spricksystem och variation i egenskaper.

• Hydrogeologisk information. Grundvattennivå, akvifersutbredning och typ och hydrauliskagränser, hydrauliska gradienter, flödesriktning

• Konstruktioner under mark. Befintliga undermarks konstruktioner, gamla industrisynder, avfallsdeponier.

• Geo-kemisk information. Redox förhållanden, pH, salhalt, grundvattentemperatur, löstsyre, TDS, turbiditet, föroreningshalt.

• Annan information. Vattenhalt i den omättade zonen, jordtemperatur, portrycketc.

Mål

Visionen är att TRUST-projektet ska leda till:• Optimerade beslutsunderlag för beslutsfattare, beställare och allmänhet• Optimerade undersökningsprogram för fältundersökningar med avseende på teknik, kvalité och kostnader• Riskminimering• Forskning på en hög internationell nivå genom att undersöka orsakssamband mellan grundläggande kemisk-fysikalisk-biologiska processerna och de geofysikaliska signalerna

Princip resistivitet och IP

Pre-investigation for T-bana (underground trainline) to Nacka

Depth to bedrock from JB-sounding (percussion hammer) marked by dots

3D Model

A

BC

Berg

Erosionsdal (forntida vattendrag)

Kombinera resistivitet och IP

Aftonbladet 3 juli 2011

Köpenhamn lamslogs av åskovädret

5 309 blixtar (DHI)150 millimeter regn

Infiltration

Infiltration vid skyfall

6 timmar mellanmätningarna

Minskad resistivitetIsoytan (grå kropp) visar påen -6% förändring

From Loke M.H., Dahlin T and Rucker D. (2013), Smoothness-constrained time-lapse inversion of data from 3-D resistivity surveys, Near Surface Geophysics, DOI: 10.3997/1873-0604.2013025.

FältområdenFöroreningar• Färgaren 3 – Kristianstad – klorerade kolväten

• Nässjö bangård– metaller och kreosotBergkvalitet• Förbifart Stockholm

Färgaren – tidigare undersökningar

From Engdahl et al. 2011 (Hifab)

Resistivitet och IP-mätningar

Grundvattenprovtagning

Resultat Färgaren 3D-inversion mätningar oktober 2013

Resultat Färgaren 3D-inversion IP-mätningar oktober 2013

MAX-lab experiment?

• Undersökning av orsakssamband mellan grundläggande kemisk-fysikalisk-biologiska processer och de geofysikaliska signalerna I detaljskala!

Kan vi se mikrogeometri ochdistribution av ämnen och koppladetta till IP-respons?

Picture from http://www.ims.ac.jp/english/know_en/materials/tada/tada_en.html

Thanks for your attention!

Geoelectrical prospecting 1905*

* From Robert W. Vernon (2008) Alfred Williams, Leo Daft and ‘The ElectricalOre-Finding Company Limited’, British Mining No.86 Memoirs, p 4-30.