Kolvprovtagare

Details: Last Updated: Friday, 25 February 2022 11:47; Published: Tuesday, 19 May 2020 19:50

Tillämpning
Tekniska principer
Kvalitetskritiska faktorer
För- och nackdelar
Att tänka på

Tillämpning

Denna beskrivning av kolvprovtagare baseras på den geotekniska metod som i SGF:s Fälthandbok för Geoteknik beskrivs och benämns som kolvprovtagare. Metoden är i huvudsak en geoteknisk provtagningsmetod för att få ostörda prover, men kan även användas för miljöteknisk undersökning. Kolvprovtagare innebär att provtagning av jord sker genom nedpressning av en kolv och jordprover tas upp i huvudsak för att utvärdera lera och dess tekniska och mekaniska egenskaper, såsom hållfasthets- och deformationsegenskaper. Två typer av kolvprovtagare används vanligen i Sverige, StI och StII. De är oftast likvärdiga beträffande provkvalitet, men St II är oftast bättre för fast lera och vid provtagning från flotte eftersom den inte nödvändigtvis måste fixeras vid borriggen.

kolvprovtagare sgf

Figur 1. Bild på olika delar av en kolvprovtagare av typ StI. Proverna samlas in i de turkosa rören som ses i mitten på bilden. Källa: SGF.

Kolvprovtagning används framförallt för provtagning i lera och gyttja, men prover med god kvalitet kan även fås i silt och löst lagrad finsand, speciellt om dessa innehåller lera eller organisk jord. Vid provtagning i ren finsand krävs ofta speciell provtagningsteknik med förborrade stabiliserade borrhål ned till provtagningsnivån.

Ytterligare beskrivning av kolvprovtagning kan läsas i SGF:s Rapport 1:2013 ”Geoteknisk fälthandbok” samt i SGF:s Rapport 1:2009 ”Metodbeskrivning för provtagning med standardkolvprovtagare”.

På SGF:s hemsida finns två filmer som visar hur kolvprovtagning går till som ni finner här och här.

Se även generell info om undersökningar med borrbandvagn och provtagning av jord.

Tekniska principer

Vid kolvprovtagning stansas ett ostört jordprov ut genom att en cylindrisk provtagare, med en vass egg, pressas ned i jorden. Det utstansade provet får en diameter på 50 mm och totala stanslängden är 700 mm.

Under neddrivning av cylindern till provtagningsnivån är öppningen till cylindern täppt av en inre kolv. Vid provtagningen låses kolven och hålls kvar på samma nivå medan cylindern och eggen pressas vidare och stansar ut jordprovet som fyller tre provhylsor inuti cylindern. En neddrivning med provtagaren ger därmed 3 provhylsor från olika nivåer i jordprofilen. Proverna som tas upp i provhylsorna placeras i speciella transportlådor som är isolerade och även dämpar vibrationer.

Vid provtagning under vatten krävs ofta foderrör genom vattnet. Detta används för att stabilisera och skydda kolvprovtagare och borrstänger.

Kvalitetskritiska faktorer

Jordartsbedömning av skikt av t.ex. lera och silt kan inte görs utan att först öppna provtagningshylsorna. Dubblettprover kan därför tas om fältanalyser eller okulär bedömning ska göras, där det ena provet analyseras i fält och det andra skickas förslutet in till labb.

Kolvprovtagarna är tillverkade med mycket små toleranserna vilket medför att materialet måste hållas rent och helt för att korrekta prov ska kunna tas ut.

Provtagaren riskerar att skadas av grovkornigare jordarter varför det är viktigt att provtagning, samt neddrivning, endast sker i finkorniga jordarter såsom lera, silt och finsand. Om grövre material behöver forceras måste detta ske med annan metod för att skapa utrymme för kolvprovtagaren att utan hinder kunna drivas ned till den nivå där provtagning är aktuell. Det är viktigt att en sådan forcering eller förborrning inte påverkar det underliggande materialet som ska provtas. Om förborrning sker genom t.ex. fyllnadsmassor som tenderar att rasa igen så kan foderrör användas för att hålla ett hål öppet. För kvalitet vid geoteknisk undersökning se SGF:s Rapport 1:2013 ”Geoteknisk fälthandbok”.

Vid all borrning finns risk att täta skikt punkteras. Om sådant skikt innesluter eller avgränsar en förorening med fri fas eller hög koncentration finns en risk att borrhålet kan skapa nya spridningsvägar för föroreningarna. Under sådana omständigheter bör tätare skikt undvikas att punkteras och om risk identifierats att det ändå skett ska borrhålen förseglas efter genomförd provtagning.

För- och nackdelar

Fördelar

Prover utan påverkan på de mekaniska egenskaperna och med bibehållen jordlagerföljd kan tas upp
Tunna skikt av påverkade lager kan ses
Mindre risk att lättflyktiga ämnen avgår i samband med provtagning

Nackdelar

Provtagning kan endast ske i finkorniga jordarter såsom lera, silt och finsand.
Utrustningen är känslig och kräver detaljerad vård och kontroll
Jordartsbedömning av skikt av t.ex. lera och silt kan inte göras utan att först öppna provtagningshylsorna.

Att tänka på