PREFACE
Rock mass grouting is of importance in Scandinavian tunnelling to be able to control surrounding groundwater levels and leakage into the tunnel. Demands for water sealing, especially in urban areas, increase successively and even more narrow fractures needs to be sealed to reduce the risk for settlement in existing buildings and other structures. To allow grouting of the finest water bearing fractures to result in very low permeability for the rock mass, specific grouting measures needs to be applied regarding material and methodology. A problem that restricts the grout material to penetrate fine fractures is clogging of particles, so called filtration. The grout process during construction works is time consuming and result in high costs, thus an incentive and interest for improvements.
This research project has studied improved penetration of cement based grout material by varied pressure, i.e. dynamic pressure, to reduce filtration. This methodology was studied before, but in this project the frequency is lower in order to give time to break down the filtration during the low pressure phase. The project is a limited study based on laboratory tests. The results are positive and if further developed to full scale grouting in construction projects, this may have a large impact on sealing efficiency and the time consumption to grout.
The research was primarily carried out by Ali Nejad Ghafar, supervised by Professor Stefan Larsson and Amir Draganović (assistant supervisor), all at KTH in Stockholm, Sweden. A M.Sc. thesis work by Anastasios Mentesidis contributed greatly to the project laboratory work and reporting.
The project was funded by the Swedish organisations; Rock Engineering Research Foundation (BeFo), Development Fund of the Swedish Construction Industry (SBUF) and Swedish Transport Administration.
Stockholm in December 2015
Per Tengborg
FÖRORD
Injektering av bergmassan är centralt i Skandinaviskt tunnelbyggande för att kontrollera omgivande grundvattennivåer och inläckage till tunneln. Täthetskraven på tunnlar, speciellt i urban miljö, ökar successivt och man vill kunna täta allt finare sprickor för att minska risken för sättningar i byggnader och andra anläggningar. För att lyckas injektera de finaste vattenförande sprickorna som krävs för att nå krav på mycket låg permeabilitet i bergmassan så behövs speciella åtgärder vid val av såväl material som metodik. Ett problem som begränsar spridning i de finare sprickorna i berget är att injekteringsmedlets partiklar sätter igen sprickorna, så kallad filtration. Injekteringsprocessen är också ett tidskrävande moment i tunnelbyggande och innebär höga kostnader så det finns ett stort intresse för effektiviseringsåtgärder.
Detta forskningsprojekt har studerat ökad inträngning av cementbaserat injekteringsmedel genom varierat tryck för att minska filtration. Det är en metodik som studerats tidigare men i detta projekt används lägre frekvens med syfte att under en längre lågtrycksfas bryta ner filtrationen. Projektet är en begränsad studie och genomfördes med hjälp av laboratorieförsök. Resultaten har varit positiva och om de kan utvecklas vidare till att omfatta fullskalig injektering i undermarksprojekt så kan det få stor betydelse för både möjligheten att täta finare sprickor och effektiviteten i utförandet, d v s tidsåtgången.
Forskningen har i första hand utförts av doktorand Ali Nejad Ghafar med handledare Professor Stefan Larsson och assisterande handledare Dr Almir Draganović, samtliga vid KTH, Stockholm. Genomförande av ett examensarbete av mastersstudent Anastasios Mentesidis har inneburit att projektet fått hjälp med laboratoriearbete och rapportering.
En referensgrupp bestående av Håkan Stille (KTH), Robert Sturk (Skanska), Thomas Janson (Tyréns), Emmeli Johansson (SKB), Kent Lundin (TeliaSonera), Niclas Bockgård (Golder Ass.), Tommy Ellison (Besab), Hans Hargelius (Trafikverket), Daniel Eklund (SKB) och Per Tengborg (BeFo) har bidragit med granskning och kommentarer till projektet.
Projektet finansierades av Stiftelsen Bergteknisk Forskning (BeFo), SBUF och Trafikverket.
Stockholm i december 2015
Per Tengborg
