Ritrýnd grein

Gagna­grunn­ur fyrir skúf­bylgju­hraða í jarð­snið­um byggður á yf­ir­borðs­bylgju­mæl­ing­um

Yfirborðsbylgjumælingar eru skilvirk leið til að ákvarða stífnieiginleika jarðvegs. MASW mælingar hafa gefið góða raun við íslenskar aðstæður til að meta stífnieiginleika jarðlaga niður á 10–30 m dýpi, þar með talið í grófum eða samlímdum jarðvegi.

Flokkar

  • Jarðtækni

Efnisorð

  • Jarðskjálftaverkfræði
  • Skrúfbylgjuhraði
  • Skrúfstuðull
  • Yfirborðsbylgjumælingar
  • MASW
  • Gagnagrunnur

Höfundar

Elín Ásta Ólafsdóttir

Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands, Hjarðarhaga 2-6, 107 Reykjavík

Bjarni Bessason

Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands, Hjarðarhaga 2-6, 107 Reykjavík

Sigurður Erlingsson

Umhverfis- og byggingarverkfræðideild, Háskóla Íslands, Hjarðarhaga 2-6, 207 Reykjavík. Swedish Road and Transport Research Institute (VTI), Svíþjóð.

Ágrip

Yfirborðsbylgjumælingar eru skilvirk leið til að ákvarða stífnieiginleika jarðvegs. MASW er aktíf yfirborðsbylgjuaðferð sem byggir á tvístrunareiginleikum Rayleigh bylgna og tengslum milli útbreiðsluhraða þeirra og fjaðureiginleika jarðvegs. Með slíkum mælingum er skúfbylgjuhraði ákvarðaður sem fall af dýpi og hann síðan notaður til að reikna skúfstuðul jarðlaga. MASW mælingar hafa gefið góða raun við íslenskar aðstæður til að meta stífnieiginleika jarðlaga niður á 10–30 m dýpi, þar með talið í grófum eða samlímdum jarðvegi. Þá hafa yfirborðsbylgjumælingar þann kost að vera ódýrar í framkvæmd og valda ekki raski á yfirborði jarðar.

Á árunum 2013 til 2021 framkvæmdu höfundar MASW mælingar á nítján rannsóknarstöðum hérlendis, aðallega á sunnanverðu landinu en einnig á nokkrum stöðum í Eyjafirði og við Skjálfandafljót. Þeim skúfbylgjuhraðaferlum sem fengust með þessum mælingum hefur nú verið safnað saman í gagnagrunn í opnum aðgangi, sem finna má á slóðinni http://serice.hi.is/#/velocity-profiles. Auk mældra skúfbylgjuhraðaferla eru niðurstöður mælinga settar fram á formi meðalskúfbylgjuhraða
sem fall af dýpi í samræmi við notkun þeirra í Evrópustaðli, Eurocode 8. Í gagnagrunninum gefst tæknifólki og rannsakendum ekki aðeins kostur á því að nálgast fyrrgreindar mæliniðurstöður, heldur einnig að bera saman niðurstöður mælinga frá mismunandi svæðum með einföldum hætti.

Mælistöðunum er skipt í fjóra flokka eftir jarðvegsgerð, þ.e. (I) mýrlendi og mýrarkenndur jarðvegur, (II) laus sand- og/eða malarkennd setlög, (III) manngerðar fyllingar og jarðstíflur og (IV) samlímdur jarðvegur og móhella. Í greininni eru settar fram einfaldar reynslulíkingar fyrir skúfstuðul sem byggðar eru á mældum skúfbylgjuhraðaferlum fyrir hvern ofangreindra flokka. Slíkar líkingar nýtast til að meta skúfstuðul eða skúfbylgjuhraða á stöðum þar sem mælingar hafa ekki verið framkvæmdar en upplýsingar um jarðvegsgerð liggja fyrir. Þær má einnig nota til að framreikna mæliniðurstöður í tilfellum þar sem könnunardýpi mældra skúfbylgjuhraðaferla er ekki nægjanlegt.