I geotekniske saker kan slike målinger være viktige ved byggegrop, fylling, setninger, stabilitet, kvikkleire og grunnvannssenkning.
Grunnvannstand og poretrykk er ikke bare et spørsmål om hvor det finnes vann i bakken. I geoteknikk handler det om vanntrykket i jordmassene, hvordan trykket varierer med dybden, og hva dette betyr for styrke, stabilitet og setninger.
Denne artikkelen forklarer selve målingen og hvordan resultatene brukes i geotekniske vurderinger. For bredere forklaring av temaene, se grunnvann og poretrykk.
Hva betyr måling av grunnvannstand og poretrykk?
Måling av grunnvannstand handler om å finne nivået der grunnvannet står i eller under terreng. Poretrykksmåling handler om å måle vanntrykket i porene mellom jordpartiklene på en bestemt dybde.
I sand og grus kan vannstanden i et standrør ofte gi et nyttig bilde av grunnvannsnivået. I leire, silt og lagdelte masser kan forholdene være mer kompliserte. Da kan et observert vannnivå i et hull gi feil inntrykk av de faktiske poretrykksforholdene.
Derfor må grunnvannsmåling og poretrykksmåling vurderes sammen med grunnforhold, jordart, lagdeling, terreng, årstid, drenering og planlagt tiltak.
Grunnvannstand definisjon
Grunnvannstand er ikke bare “vann i et hull”. I geoteknikk brukes begrepet om et trykknivå i grunnen: nivået der vanntrykket i porevannet er lik atmosfæretrykket.
Det betyr at grunnvannstand må forstås sammen med jordlagene rundt målepunktet. I sand og grus kan vannstanden ofte avleses relativt direkte. I leire, silt og lagdelte masser kan samme tomt ha flere trykknivåer, og da må målingen tolkes sammen med poretrykk, lagdeling og installasjonsdybde.
For en bredere forklaring av temaet, se grunnvann.
Grunnvannstand er nivået der poretrykket er null
I geoteknikk brukes grunnvannstand ofte om nivået der poretrykket er null, målt i forhold til atmosfæretrykket. Under dette nivået vil poretrykket normalt øke med dybden dersom trykkfordelingen er hydrostatisk.
Men grunnen er ikke alltid hydrostatisk. I lagdelt grunn kan det være ulike trykknivåer i ulike lag. Et sandlag under leire kan ha et annet trykknivå enn et øvre drenerende lag. I noen tilfeller kan det også forekomme artesisk trykk, der vanntrykket står høyere enn forventet.
Derfor kan det være misvisende å snakke om én enkel grunnvannstand for hele tomten. I krevende saker er det ofte viktigere å vite poretrykket i bestemte lag og dybder.
Grunnvannstandsmåling i sand, grus, leire og silt
I permeable masser som sand og grus kan vannet strømme relativt lett. Et standrør eller peilerør kan da gi nyttig informasjon om grunnvannsnivået.
I leire og silt beveger vannet seg langsommere. Det kan ta tid før målingen stabiliserer seg, og vannstanden i et borehull er ikke nødvendigvis representativ for poretrykket i leira. Kapillære forhold kan også gjøre visuell tolkning vanskelig.
Dette er særlig relevant ved marin leire, bløt grunn, fyllmasser, skråninger og områder med mulig kvikkleire.
Standrør, peilerør og piezometer
Valg av målemetode avhenger av hva som skal undersøkes.
Standrør og peilerør brukes ofte for å observere vannstand i permeable lag. Et piezometer eller en poretrykksmåler brukes for å måle poretrykk mer direkte på en bestemt dybde.
Poretrykksmålere kan være hydrauliske eller elektriske. Elektriske målere kan i noen tilfeller kobles til datalogger og fjernavlesning. Det er særlig relevant når poretrykket skal følges over tid, for eksempel i anleggsfase eller ved kontroll av endringer i grunnvannsnivå.
Når målingen er del av et større kontrollopplegg, hører temaet ofte inn under geoteknisk overvåking.
Når bør grunnvannstand og poretrykk måles?
Måling kan være aktuelt når vannforholdene kan påvirke sikkerhet, stabilitet, setninger eller utførelse.
Typiske situasjoner er graving under grunnvannsnivå, byggegrop med vanninnsig eller bunnoppress, fylling på svak grunn, fundamentering på leire eller silt, og vurdering av setninger i grunnen.
Måling kan også være relevant ved skråninger, dype grøfter, spunt, kvikkleire, dokumentasjon av områdestabilitet og risiko for grunnvannssenkning og setningsskader.
I enkle byggesaker er måling ikke alltid nødvendig. Behovet må vurderes ut fra tiltaket, terrenget og grunnforholdene.
Måling over tid og sesongvariasjoner
Grunnvannstand og poretrykk kan variere med nedbør, snøsmelting, årstid, drenering, pumping og anleggsaktivitet. Én enkelt avlesning gir derfor ikke alltid et godt bilde av normaltilstanden.
Ved mer krevende saker kan det være behov for målinger over tid. Slike målinger kan vise sesongvariasjoner, respons på graving eller pumping, og om poretrykket endrer seg i en uønsket retning.
Dette kan være viktig ved geoteknisk prosjektering, kontroll av anleggsfase og vurdering av risiko for nabobygg eller infrastruktur.
Poretrykk, effektiv spenning og stabilitet
Poretrykk er viktig fordi det påvirker effektiv spenning i grunnen. Effektiv spenning beskriver hvor stor del av belastningen som faktisk bæres av jordskjelettet.
Når poretrykket endres, kan også styrke, setninger og stabilitet endres. Høyt poretrykk kan redusere stabiliteten i enkelte situasjoner. Lavere poretrykk kan i andre situasjoner øke effektivspenningen og bidra til setninger, særlig i kompressible masser.
Derfor er poretrykksmåling relevant ved byggegrop, fylling, drenering, grunnvannssenkning, skråninger, leireområder og kvikkleirevurderinger.
Feilkilder ved grunnvannsmåling og poretrykksmåling
Målinger av grunnvannstand og poretrykk kan gi feil bilde dersom målepunktet ikke er riktig installert, kontrollert eller tolket.
Vanlige feilkilder er feil plassering av filter eller målespiss, lekkasje langs borehull eller rør, mangelfull forsegling mellom jordlag, for kort tid mellom installasjon og avlesning, luft eller gass i målesystemet, frost, tette filtre, skadet utstyr, tidevann, barometerstand eller midlertidige påvirkninger fra anleggsarbeid.
En måling bør derfor ikke tolkes isolert. Den må vurderes sammen med målemetode, installasjonsdybde, jordlag, terreng og formålet med undersøkelsen.
Hva brukes målingene til i en geoteknisk vurdering?
Måling av grunnvannstand og poretrykk kan brukes til å vurdere stabilitet i byggegroper og skråninger, risiko for setninger, bæreevne, fundamentering, poretrykksforhold i leire og kvikkleireområder, behov for pumping eller drenering, risiko ved grunnvannssenkning og behov for videre grunnundersøkelser.
Målingene er ikke en geoteknisk vurdering alene. De er et faglig grunnlag som må tolkes sammen med øvrige undersøkelser, beregninger, terrengforhold og krav i saken.
Kilder og faglig grunnlag
Faglig grunnlag for temaet finnes blant annet i NGF Melding nr. 6, Veiledning for måling av grunnvannstand og poretrykk, utgitt av Norsk Geoteknisk Forening.
Temaet er også relevant i geotekniske grunnundersøkelser, Statens vegvesens håndbøker, NGU-informasjon om grunnvann og brønner, og NVE-veiledning der grunnvann, poretrykk, kvikkleire eller områdestabilitet inngår.
Send inn grunnlag for vurdering
Har du fått krav om grunnvannsmåling, poretrykksmåling eller geoteknisk vurdering? Send oss situasjonskart, tegninger, terrengsnitt, kommunale krav, tidligere rapporter og en kort beskrivelse av tiltaket.
Geotekniker AS kan vurdere om saken bør løses med dokumentgjennomgang, supplerende grunnundersøkelser, måleprogram, geoteknisk overvåking eller geoteknisk prosjektering.
FAQ om måling av grunnvannstand og poretrykk
Hva er grunnvannstandsmåling?
Grunnvannstandsmåling er måling av nivået der grunnvannet står i eller under terreng. I geoteknikk må dette ofte vurderes sammen med poretrykk, jordlag og dreneringsforhold.
Hva er forskjellen på grunnvannstand og poretrykk?
Grunnvannstand er et nivå. Poretrykk er vanntrykket i porene mellom jordpartiklene. I lagdelt grunn kan poretrykk på ulike dybder være viktigere enn én enkelt observert vannstand.
Hvordan måles grunnvannstand?
Grunnvannstand kan måles med standrør, peilerør, brønn eller piezometer, avhengig av grunnforhold og formålet med målingen.
Hvordan måles poretrykk?
Poretrykk måles med poretrykksmåler eller piezometer installert på en bestemt dybde. Måleren kan være hydraulisk eller elektrisk.
Må grunnvannstand måles i alle byggesaker?
Nei. I enkle byggesaker er det ofte ikke nødvendig. Behovet vurderes ut fra grunnforhold, terreng, gravedybde, risiko for setninger og krav i saken.
Hvorfor er poretrykk viktig ved bygging?
Poretrykk kan påvirke effektiv spenning, stabilitet, setninger, bæreevne og graveforhold. Derfor kan poretrykk være viktig ved leire, kvikkleire, byggegrop, fylling og grunnvannssenkning.
Kan én måling være nok?
Noen ganger kan én måling gi nyttig informasjon, men ofte er måling over tid bedre. Grunnvannstand og poretrykk kan variere med årstid, nedbør, snøsmelting, pumping og anleggsaktivitet.
Hva er NGF Melding nr. 6?
NGF Melding nr. 6 er en norsk faglig veiledning for måling av grunnvannstand og poretrykk. Den beskriver grunnbegreper, målemetoder, utstyr, kontroll og feilkilder.