Skruvprovtagning/skruvborr

OBS Remissversion - texterna är fortfarande under bearbetning och ska enbart ses som utkast. Finns det direkta fel? Hittar du enkelt det du vill, dvs är strukturen bra? Finns det ord/begrepp som behöver förklaras? Vi tar tacksamt emot förslag på ändringar/tillägg via e-post till This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.. Texterna kommer kontinuerligt att uppdateras och revideras och layouten förbättras. 

Tillämpning

Skruvprovtagning är en av de vanligaste provtagningsmetoderna för jordprovtagning. Metoden innebär att jordprover tas upp med en skruv monterad på en borrbandvagn (se Figur 1). Då skruvens nerträngningsförmåga och upptagning av prover begränsas av större stenar, block och att grövre faktioner tenderar att trilla av skruven vid upptagning är metoden främst lämpad för fina jordarter som lera, silt och sand. Vid borrning under grundvattennivå kollapsar ofta väggarna på borrhålet vilket gör metoden i huvudsak användbar över grundvattennivå. Lämpliga föroreningar som kan undersökas är metaller (med undantag för områden med risk för kvicksilver i fri fas) och organiska föroreningar med låg flyktighet som är lättare än vatten, till exempel aromater, alifater och flertalet PAH, i vissa fall kan även klorerade kolväten provtas. Friktionen mot skruven kan dock vid svårgenomträngliga jordarter orsaka värmebildning som gör att lättflyktiga ämnen kan övergå i gasform. Rotationen av skruven och uppdragningen kombinerat med förekomst av stenar i marken gör att proverna blir relativt störda vilket gör att metoden främst är lämpad då ostörda prover inte är ett krav. Detta kan till exempel vara i tidiga skeden av undersökningar i ett område med syfte att svara på frågan om ovan beskrivna föroreningar förekommer eller ej. Beroende på föroreningstyp så är det ofta lämpligt att besvara en sådan fråga genom att även komplettera med till exempel provtagning av porgas eller grundvattenprover. Skruvborr kan även vara lämplig att använda när föroreningarna inte är lättflyktiga och är heterogent fördelade i markområdet (det vill säga i fyllnadsmassor eller då de inte korrelerar med olika jordlager) samt förekommer ovan grundvattenytan.

skruvborr geosigma

Figur 1. Jord på skruvprovtagare monterad på borrbandvagn. På den övre delen av skruven ses hur en del av den sandiga jorden har rasat av skruven. (Foto: Geosigma)

Internationellt särskiljs mellan Solid Stem Auger, vilket motsvarar den typ av skruvborr som konventionellt används i Sverige, och Hollow Stem Auger, vilket är en skruv med en ihålig kärna genom vilken prov kan insamlas med kompletterande utrustning eller vari grundvattenrör kan installeras. Solid Stem Auger kan även benämnas Continuous Flight Auger, men syftar då specifikt till en skruvborr som har en skruv hela vägen upp till ytan, istället för en skruvborr följt av ett slätt borrstål vilket är vanligt i Sverige.

Tekniska principer

Skruvprovtagning utförs vanligen med en skruvprovtagare monterad på en geoteknisk borrbandvagn. Prover kan tas kontinuerligt genom jordprofilen med hjälp av en skruvprovtagare som drivs ned med tryck och rotation en skruvlängd i taget och därefter dras upp. Prov tas på materialet som fastnat mellan skruvens flänsar. För optimal kvalitet på proverna bör skruven drivas ned i samma hastighet som lutningen på skruvens flänsar roterar. Om ett varv på skruven t.ex. motsvarar 15 centimeter i höjdled bör alltså skruven drivas ned 15 centimeter per roterat varv. Om omkringliggande material pressas in i skruven vid uppdragning ska detta avlägsnas innan provtagning.

Utvärdering av resultat

Vid skruvprovtagning tas prov upp direkt vilket ger en okulär bild av jordlagerföljd och att eventuella avvikande lager, färg och lukt och löpande kan observeras för att utvärdera kvaliteten på provet och bedöma vidare tillvägagångssätt och provtagning.

Det är viktigt att vid utvärdering av resultaten i fält ta i beaktande eventuell korskontaminering från ovanliggande jordlager. Jorden längst ut på skruven är ofta den som blir påverkad vid uppdragning, och ofta går det yttersta lagret att skära bort med kniv tills ett inte lager som är opåverkat av ovanliggande jord kan identifieras.

Kvalitetskritiska faktorer

Kvaliteten på proverna beror bland annat på jordart, borrteknik och grundvattenförhållanden. Skruvprovtagning försvåras av grusig/stenig/blockig jord. Anledningen är dels att det kan vara svårt att driva ned skruven vid förekomst av stenar som är större än 10–15 cm. Dels innebär förekomst av grus och stenar att materialet riskerar att pressas in jorden mellan skruvens flänsar då skruven dras upp vilket ger risk för korskontaminering och felaktig tolkning av resultat. Utvärdering av detta kan ofta göras okulärt genom att observera om utanpåliggande jordart skiljer sig från den lite djupare in mot centrum av skruven. Inpressad jord bör tas bort innan provtagning. Det finns även en risk att skruven nyper fast i jord med block, och att borrföraren måste rotera skruven baklänges för att få upp provtagaren. Detta gör att den översta delen på provet hamnar längre ned på provtagaren och den nedersta delen hamnar i botten av borrhålet. Detta bör noteras i provtagningsprotokoll.

Partiklar i grusstorlek och uppåt trillar även ofta av skruven då skruven dras upp vilket kan ge problem med att tolka jordlagerföljderna och att erhålla önskad provvolym. För alla borrmetoder finns en risk vid punktering av tätare jordskikt i områden med förekomst av förorening i fri fas eller att föroreningsplymer i grundvatten kan orsaka korskontaminering till underliggande jordlager och akviferer och därmed förvärra föroreningssituationen.

Vid provtagning under grundvattenytan i genomsläppliga jordar är risker för kontaminering och att material rinner av särskilt stor. För att minska risken för kontaminering kan foderrörsborrning användas tillsammans med skruvprovtagare. Detta möjliggör även provtagning under grundvattennivå i lerigare jordar där provet inte löses upp av eventuellt vatten som står i foderröret.

För- och nackdelar

Fördelar

  • Metoden är relativt snabb och billig
  • Går att ta prover på relativt stora djup över grundvattennivå, dock med ökande risk att borrhålet kollapsar med ökat djup.
  • Metoden har god kommersiell tillgänglighet

Nackdelar

  • Stor risk för korskontaminering av både jord och grundvatten
  • Risk för feltolkning av jordlagerföljd
  • Risk att tunnare skikt med föroreningar inte upptäcks
  • Risk att flyktiga föroreningar avdunstar
  • Ej lämpad förd installation av grundvattenrör (förutsatt att foderrörsborrning ej används)

Att tänka på

I provtagningsplanen kan ha föreskrivits mot att använda denna metod på grund av t.ex. kvalitetskrav och syfte med undersökningen. Kontrollera därför provtagningsplanen före provtagning. Provtagning dokumenteras i fältprotokoll, se hänvisning till kapitel i UP.

GENOMFÖRANDE

Förbered

Att tänka på!

Kontrollera

-        Läge för provpunkt – sätt ut eller mät in provpunkt.

-        Benämning av provpunkt.

-        Att utrustning, provkärl m.m. är tillgänglig och ren.

-        Att skyddsutrustningen fungerar.

-        Att provpunkten inte är placerad intill markförlagda ledningar.

Utrustningen ska rengöras före första provtagning enligt standarrengöring, se metodbeskrivning för rengöring (länk), och därefter mellan provtagningsnivåer/-punkter enligt rengöring i denna beskrivning.

Ta prov

Att tänka på!

1.     Borra med skruvprovtagaren till aktuellt provtagningsdjup.

2.     Ta bort lös jord längst ut på flänsarna, rensa provets ytskikt med kniv eller liknande.

3.     Ta prov direkt från skruven, provta inte material längs in mot skruven.

4.     Ta provet med engångshandskar, sked, glasskopa eller motsvarande.

5.     Blanda inte avvikande skikt/jordarter i samma prov.

6.     Ta ett enskilt prov för en nivå/skikt eller ett samlingsprov representerande ett djupintervall. För samlingsprover ta flera delprover och slå samman.

7.     Ta ut eventuella kontrollprover, hänvisning.

Provtagning under grundvattenytan: Det är svårt att ta ut representativa prover under grundvattenytan, provet rinner ofta av skruven (jordarter med hög lerhalt kan dock gå bra).

Korskontaminering: Risk för korskontaminering mellan provtagningsnivåer ökar med provtagningsdjup. För att minska risken, skär rent yttre kanten av jorden på skruven där material från övre nivåer kan ha pressats in i skruven. Risk för kontaminering mellan provpunkter kan minskas genom att rengöra utrustningen mellan provpunkter och provta punkter med förväntat lägre halter först.

Flyktiga ämnen: För att minska risk för avgång av flyktiga ämnen ta prov direkt då skruven dras upp ur jorden. Undvik att blanda om prover. Förpacka i täta kärl så snart som möjligt.

Fältanalyser: För fältanalyser som förutsätter separata prover ta duplikatprov vid provtagningen.

Förpacka

Att tänka på!

1.     Lägg provet i märkta provkärl och förslut.

2.     Märk samtliga provkärl så att det framgår om det finns flera provkärl för samma provtagningspunkt eller nivå.

3.     Förpacka provet i kylväska eller motsvarande.

Provhantering: Förvara prover av olika föroreningsgrad separat.

Flyktiga ämnen: Förpacka provet så snart som möjligt och förvara svalt för att minimera gasavgång.

Dokumentera

Att tänka på!

1.     Dokumentera provtagning i provtagningsprotokoll.

2.     Notera jordart, syn- och luktintryck, inslag av främmande material m.m.

3.     Dokumentera ev. avvikelser från provtagningsplan.

4.     Mät in läge för provtagningspunkt om inte utsättning gjorts i förväg.

Fotografera gärna skruvprovtagningen.

Lukt: Undvik att lukta på prover mer än nödvändigt.

Kontrollprovtagning: Dokumentera kontrollprover eller andra kvalitetskontroller.

Grundvatten: Dokumentera ev. grundvattenobservationer.

Rengör

Att tänka på!

Rengör skruv och övrig provtagningsutrustning:

-        mekaniskt mellan varje provtagningsnivå.

-        enligt standardrengöring mellan provtagningspunkt.

Se metodbeskrivning för rengöring.

Ta eventuellt rengöringsblankprov på sista sköljvattnet.

Kontrollera kvalitetskraven för rengöring i provtagningsplanen.

Rengör med vatten mellan varje provtagningsnivå vid vidhäftande föroreningar, t.ex. petroleumkolväten.

Transportera och förvara

Att tänka på!

1.     Förvara proverna i fält i kylväska med kylklampar eller motsvarande.

2.     Leverera prover som ska analyseras till laboratorium så snart som möjligt.

3.     Prover som ej sänds direkt till laboratorium ska kylförvaras.

Kontrollera hur proverna ska transporteras och lagras.