Kvantifiering av byggnadsskador på grund av undermarkskonstruktion i stadsskala: Hypotetiska fall av portrycks-sänkning i undre grundvattenmagasin

Rapport, 2024

Denna rapport sammanfattar de resultat och den utveckling av metodik som har uppnåtts inom ramen för projektet TRV2020/54637. I Skandinavien och även övriga delar av världen där lös lera utgör en betydande del av den geologiska lagerföljden, är risken för sättningar och sättningsskador stor på byggnadsverk och anläggningar i samband med grundvattenpåverkan. I samband med inläckage av grundvatten i en schakt eller tunnel, kan portryck i dessa leror sänkas vilket orsakar tidsberoende sättningar. Sådana risker kan hanteras, tex. genom tätning av schakt/tunnel för att motverka inläckage och genom återinfiltration för att återställa portrycksnivåer.  

Underlag krävs för att kunna ta beslut om vilka skyddsåtgärder som är adekvata, och det blir då viktigt att förstå och kunna modellera de komplexa tids- och rumsberoende samband som systemet från grundvatteninläckage till sättningsskador utgör. I detta projekt görs det genom att sammankoppla flera modellansatser.  

I detta forskningsprojekt har orsak-verkan-sambandet från grundvattenläckage till byggnadsskador via portryckssänkning samt sättningar undersökts. De initiala mark- och grundvattenförhållandena har undersökts och ställts upp i en hydro-mekanisk geomodell. Denna modell bygger på en grundvatten- och stratigrafimodell, en numerisk modell för 2D sättningssimuleringar samt extrapolering av sättningar till 3D via en maskininlärningsmodell (metamodell) tränad på 2D tvärsektioner. Till sist har även en byggnadsskademodell utvecklats som tar hänsyn till byggnadens deformation och sprickbildning för byggnader i stadsskala. Hypotetiska scenarier med uniform grundvattensänkning har undersökts som inte har någon koppling till förväntad grundvattensänkning i studieområdet. Resulterande skador kan därför ses som en indikation på vilka skador som kan uppkomma om man sänker grundvattennivåerna i sådan omfattning och inte som en riskprognos för det pågående undermarksprojektet inom området.