Swedish Geotechnical Institute (SGI)
Not a member yet
807 research outputs found
Sort by
Bestämning av hållfasthetsegenskaper i silt – erfarenheter från utredning längs Ångermanälven
No full textStatens geotekniska institut påbörjade 2015 en skredriskkartering av slänterna längs Ångermanälven. För detta arbete togs en metodik fram för indelning i karakteristiska jordlager och för bestämning av hållfasthetsegenskaper och portrycksförhållanden i dessa. Delar av metodiken presenteras i denna artikel.Tillstånd från Bygg & Teknik att publicera artikeln i DiVA</p
Inventering av effektivitetshinder och kunskapsbehov 2021 : Förorenade områden – Alternativa åtgärder till schaktsaneringar
No full textFöroreningar kan medföra risker för människors hälsa och vår miljö. I Sverige har vi miljökvalitetsmål som anger inriktningen för miljöarbetet och fokuserar på att minska dessa risker. Det finns ett stort antal förorenade områden i landet. Utredningar av vilka risker ett förorenat område kan innebära för människors hälsa eller miljön, och hur man vid behov kan minska riskerna genom efterbehandling, är en viktig del av miljömålsarbetet. Statens geotekniska institut (SGI) har det nationella ansvaret för forskning, teknikutveckling och kunskapsuppbyggnad gällande förorenade områden. Syftet är att SGI ska medverka till att höja kunskapsnivån och öka saneringstakten så att miljökvalitetsmålen nås. I detta ingår att förmedla kunskap om det arbete som utförs vid SGI bland annat genom att ge ut vägledningar till tillsynsmyndigheter, universitet och högskolor, konsulter, analyslaboratorier, problemägare och entreprenörer. I SGI:s uppdrag ingår att kontinuerligt inventera kunskapsläget, kunskapsbehovet och effektivitetshinder i efterbehandlingsarbetet samt att förmedla dessa till aktörerna inom efterbehandlingsområdet. I denna uppdragsrapport redovisas resultaten från en enkätundersökning utförd under 2021. Enkätens fokusområde var alternativa åtgärder till schaktsaneringar.
Stabilitetsberäkning av befintliga järnvägsbankar : Förstudie BIG A2019:12
No full textVid tillståndsbedömning av befintliga järnvägsbankar med hänsyn till bankstabiliteten är det viktigt att beräkningarna/bedömningarna baseras på parametrar av hög kvalitet så att riskklassificeringen av banan motsvarar verkliga förhållanden. En förstudie har genom-förts för att undersöka hur osäkerheter i olika parametrar inverkar på beräknad säker-hetsfaktor för två sektioner på bansträckan mellan Frövi och Arboga. Syftet är att ta fram förslag på fortsatta projekt, som underlag för förbättring av praxis för undersökning och beräkning av stabiliteten för befintliga järnvägsbankar
Naturbaserade lösningar – ett verktyg för klimatanpassning och andra samhällsutmaningar
No full textVägledningen riktar sig främst till kommuner, länsstyrelser och markägare som arbetar med klimatanpassningsfrågor – men vägledningen är utformad för att kunna fungera oberoende av vilken typ av natur, miljö eller sektor som står i fokus och kan därför vara intressant för andra aktörer, alltifrån politiker till exploatörer. Denna rapport definierar och förklarar innebörden av naturbaserade lösningar och presenterar en vägledning för genomförande tillsammans med en exempelsamling som visar naturbaserade lösningar i olika landskapstyper (våtmarker, tätortsområden, kustområden samt skogs- och odlingslandskapet). Naturbaserade lösningar är multifunktionella och kostnadseffektiva åtgärder för att hantera olika samhällsutmaningar genom att skydda, utveckla eller skapa ekosystem samtidigt som biologisk mångfald och mänskligt välbefinnande främjas. De kan med andra ord användas för att hantera olika typer av samhällsutmaningar som vi ställs inför, men i denna vägledning ligger huvudfokus på hur dessa kan användas i klimatanpassningsarbetet. Vägledningen för naturbaserade lösningar delas in i sex steg: Identifiera klimatrelaterade risker, Kartlägga den socio-ekologiska kontexten, Lista potentiella lösningar, Välja en lösning, Genomföra lösningen och slutligen Följa upp och utvärdera den. På rubriknivå en tydlig röd tråd genom hela processen. I detalj kommer processens olika steg dock att flätas samman och en del analyser som presenteras i senare steg kan behöva genomföras i tidigare steg, men då på en mer grundläggande nivå. Vägledningen är framtagen i bred samverkan, där Boverket, SGI, SMHI, MSB, Jordbruksverket och Skogsstyrelsen samt flertalet länsstyrelser och kommuner har bidragit med ovärderliga synpunkter och idéer.Tillstånd från Naturvårdsverket att publicera rapporten i DiVA</p
Stabilisering av fibersediment : Förstudie av hållfasthet och föroreningsläckage
No full textMassaindustrin har gett ifrån sig stora mängder träfibrer och processkemikalier från olika utsläppskällor vid Sveriges östkust. Fibrer och föroreningar som är bundna till dem (både metaller och organiska föroreningar), ligger idag ackumulerade utanför eller nedströms de olika utsläppskällorna och bildar så kallade fiberbankar (huvudsakligen fibermaterial) och fiberhaltiga sediment (fibermaterial uppblandat med naturliga sediment bestående mestadels av leror). Naturlig översedimentering av fiberbankar med nya, renare sediment har konstaterats i enskilda fall men är inte vanligt förekommande. Ett kontinuerligt läckage, tillsammans med andra naturliga processer som t.ex. landhöjning och undervattensskred samt mänskliga aktiviteter i områdena som utbyggnad av hamnar och olika typer av ledningar kan bidra till att föroreningar som ligger begravda riskerar att spridas. Sanering av fiberbankar kan i olika grad vara problematisk på grund av fiberbankars låga kompakt- och skrymdensitet. Det finns därför ett stort behov av effektiva metoder för att kunna hantera en storskalig förvaltning och sanering av fiberbankar. Syftet med denna förstudie har varit att undersöka möjligheter att stabilisera fiberbanksmaterial och fiberrikt sediment för att förbättra materialens hållfasthets- och deformationsegenskaper och samtidigt fastlägga förekommande föroreningar. Detta har gjorts genom att bestämma hållfasthet och lakbarhet hos provkroppar tillverkade på laboratorium. Undersökningarna visar att densiteten och hållfasthetsegenskaperna hos fiber och fiberrikt sediment kan förbättras betydligt genom stabilisering. Vilken hållfasthet som kan uppnås beror av egenskaperna hos det ursprungliga sedimentet. Skakförsöken visade emellertid att stabilisering medförde betydligt högre lakvattenhalter av kobolt, koppar, kvicksilver, och nickel, samt alla detekterade PAH och PCB kongener. För krom, bly och zink minskade däremot lakvattenhalterna efter stabilisering. Ytutlakningsförsöken visade att den ackumulerade mängden av tungmetaller steg med tiden och för PAH tycks ökningen vara relativt linjär men i de flesta fall kunde en avklingning ses.
Ekologisk riskbedömning : Att använda kemiska biotillgänglighetsmetoder i platsspecifik ekologisk riskbedömning
No full textKemiska biotillgänglighetsmetoder kan vara användbara då en riskbedömning (förenklad eller fördjupad) visar att markmiljön är det styrande skyddsobjektet för en åtgärd. I ett första steg i den efterföljande riskbedömningsprocessen kan det vara lämpligt att bedöma föroreningarnas biologiska tillgänglighet (biotillgänglighet) på den aktuella lokalen. I denna rapport beskrivs två kompletta ramverk för ekologisk riskbedömning där analys av föroreningens biotillgänglighet med hjälp av kemiska metoder ingår: ett för 16 polycykliska aromatiska kolväten (16-PAH) och ett för metallerna kadmium (Cd), kobolt (Co), koppar (Cu), bly (Pb), molybden (Mo), nickel (Ni) och zink (Zn). Med ekologisk riskbedömning avses i denna rapport en bedömning av negativa effekter som kan uppstå på markekosystemet till följd av förorening i jorden. Rapporten behandlar inte human, oral biotillgänglighet av föroreningar i samband med human exponeringsanalys. Rapporten tar inte heller upp problematiken med sekundärförgiftning, det vill säga skydd av djur högre upp i näringskedjan (fåglar, däggdjur) som exponeras via intag av jord och föda från det förorenade området. I rapporten ges rekommendationer om var i den stegvisa riskbedömningsprocessen som metoderna är lämpliga att använda. I ett första steg jämförs totalhalter av föroreningarna i jorden (mg/kg TS) med de svenska generella riktvärdena för skydd av markmiljön; EKM eller EMKM. Om dessa överskrids kan en utvärdering av ekologisk risk med hjälp av kemiska biotillgänglighetsmetoder vara ett lämpligt andra steg. Indikerar även denna en risk för markekosystemet bör en komplett ekologisk riskbedömning utföras, vilken även inkluderar biologiska tester. Visar utfallet av den ekologiska riskbedömningen att den befintliga föroreningssituationen inte bedöms utgöra någon risk för markmiljön skall en ny bedömning av risker för andra skyddsobjekt göras.
Jämförande livscykelanalys av stabilitetshöjande åtgärder : Fallstudier Göta älv
No full textGöta älvdalen är en av de mest skredkänsliga dalgångarna i Sverige. I framtiden kommer skredrisken att öka ytterligare till följd av ett förändrat klimat. Därför har SGI har fått i uppdrag av regeringen att inrätta Delegation för Göta älv och bland annat finansiera konkreta ras- och skredförebyggande åtgärder längs med älven. Under de senaste åren har intresset av att upprätta klimatkalkyler för markbyggande ökat både i Sverige och andra länder. Agenda 2030 belyser betydelsen av att ha ett helhetsperspektiv på mänskliga aktiviteters effekter på miljön. Så långt saknas det emellertid litteratur och underlag med detaljerade informationer som visar på vilket sätt genomförande av olika stabilitetshöjande åtgärder påverkar klimatet och miljön ur ett livscykelperspektiv. Huvudsyftet med denna studie var att öka kunskap och förståelse kring miljö- och klimatpåverkan från stabilitetshöjande åtgärder längs Göta älv. Målet med studien var att utföra fallstudier gällande livscykelanalys (LCA) av åtgärder för två sektioner i Göta älvdalen. De åtgärder som ingick i denna studie var: avschaktning, lättfyllning (med skumglas), tryckbank samt jordförstärkning med två typer av inblandningspelare (dvs. kalkcementpelare (KC-pelare) respektive Multicem-pelare). I fallstudierna studerades två sektioner i Göta älvdalen, dvs. sektion V29/370 (i delområde 5, nära Äsperöd i Lilla Edets kommun) och sektion E19/150 (i delområde 7, nära Älvabo i Trollhättans kommun). I båda sektionerna antogs att åtgärdernas utbredning var 600 meter utmed älven. Stabiliteten inom de studerade släntområdena hade beräknats med totalsäkerhetsanalys. Vid dimensioneringen hade erforderliga säkerhetsfaktorer satts till Fc = 1,4 (vid odränerad analys) och Fkomb = 1,3 (vid kombinerad analys). Resultaten från stabilitetsberäkningarna visade att samtliga av de ovannämnda åtgärderna kunde användas i båda sektionerna. Beräkningar av miljö- och klimatpåverkan från olika åtgärder utfördes med hjälp av verktyget SimaPro version 9.2.0.2. Vid beräkningarna hade systemgränsen antagits till ”vaggan till användning”, som inkluderar produktskede (dvs. moduler A1-A3: råvaruförsörjning, transport och tillverkning), byggproduktionsskede (dvs. moduler A4-A5: transport och bygg- och installationsprocesser) och användningsskede. Två metoder ”EPD (2018) version 1.02” och ”Cumulative Energy Demand (LHV) version 1.00” (som finns tillgängliga i SimaPro) användes för att bedöma miljö- och klimatpåverkan. Både generiska livscykelinventeringsdata (från Ecoinvent databas v3.7.1) och produktspecifik miljöinformation från miljövarudeklarationer (EPD:er) hade använts i LCA fallstudierna. Resultaten från den jämförande LCA:an av alternativa åtgärder för respektive sektionerna visar att de åtgärder som har den högsta miljöpåverkan varierar inom vissa miljöpåverkanskategorier. Av alla jämförda åtgärder för sektion V29/370 gav tryckbank upphov till den högsta påverkan inom två av miljöpåverkanskategorierna: Övergödningspotential (EP) och Nettoanvändning av sötvatten (WSF). För övriga miljöpåverkanskategorier medförde KC-pelare högst påverkan. Av åtgärderna för sektion E19/150 medförde KC-pelare den högsta påverkan på global uppvärmningspotential (GWP) och tryckbank gav upphov till den högsta påverkan på de andra miljöpåverkanskategorierna. För båda sektionerna hade avschaktning lägst påverkan på samtliga av de studerade miljöpåverkanskategorierna. Notera att miljöpåverkansbedömningen av avschaktning i denna studie enbart omfattade material- och energiförbrukning på arbetsplatsen samt borttransport av avschaktad jord till deponi. Resultaten från LCA-studien visar även fördelningen av den totala miljöpåverkan från en enskild åtgärd för att identifiera vilka processer som medförde betydande miljöpåverkan. Exempel på processer som medförde betydande miljöpåverkan från de olika stabilitetshöjande åtgärderna: avschaktning (”borttransport av avschaktad jord”), lättfyllning med skumglas (”tillverkning av lättfyllnadsmaterial”), tryckbank (”transport av bergkross till byggarbetsplats”) och KC- och Multicem-pelare (”tillverkning av bindemedel”). Resultaten gällande betydande bidrag (s.k. ”hot spots”) kan användas som underlag för ytterligare optimeringar av miljöprestanda vid utförande av åtgärder. Till sist betonas vikten av några synpunkter på genomförande av LCA av stabilitetshöjande åtgärder och tolkning av LCA-resultat. För att få en bättre helhetssyn av miljöpåverkan från utförande av åtgärder och undvika suboptimering ur ett brett systemperspektiv, rekommenderas att man utöver ”Global uppvärmningspotential” (p.g.a. utsläpp av växthusgaser) även beaktar andra miljöpåverkanskategorier exempelvis markanvändning. Dessutom bör man vara försiktig med att generalisera slutsatser från en LCA studie och jämföra resultatet med en annan LCA-studie då olika åtgärdsprojekt kan variera mycket beroende på platsspecifika markförhållanden. The Göta River valley is one of the most frequent landslide valleys in Sweden. Due to a changing climate, landslide risks in the Göta River valley may further increase in the future. Therefore, the Swedish Geotechnical Institute (SGI) has been commissioned by the Swedish Government to set up Delegation for the Göta River and finance stabilization measures especially in the areas with a high landslide risk. In recent years there has been a growing interest in quantifying greenhouse gas emissions from soil works in Sweden and other countries. The 2030 Agenda for Sustainable Development also highlights the importance of having a holistic perspective of human impacts on the environment. So far, however, there has been little discussion on the impacts of slope stabilization projects on the environment from a life cycle perspective. The aim of this study was to gain a deeper understanding of the potential environmental impacts from different slope stabilization measures along the Göta River. The objectives were to use the life cycle assessment (LCA) methodology to assess the environmental impacts of alternative slope stabilization measures for two sections in the Göta River valley. Slope stabilization measures that were investigated were: excavation, lightweight filling with foam glass, granular rockfill, and soil reinforcement with two types of mixing columns (i.e. lime-cement column respective Multicem column). The two case study areas in the Göta River valley were: section V29/370 (in sub-area 5, near Äsperöd in Lilla Edet Municipality) and section E19/150 (in sub-area 7, near Älvabo in Trollhättan Municipality). In each case, the studied area was 600 meter in length along the Göta River. Regarding stability analyses of slopes with stabilization measures, the minimum factors of safety required were 1,4 for undrained analysis and 1,3 for combined analysis. Based on the results of slope stability analyses in both sections, all the above-mentioned slope stabilization measures can meet the minimum requirements for safety factors. The environmental impacts of slope stabilization measures were assessed by means of an LCA software, SimaPro version 9.2.0.2. The scope of the case studies covered “cradle-to-use” life cycle stages, including resource extraction, manufacturing/production, construction and use phases. Two life cycle impact assessment methods, i.e. “EPD (2018) version 1.02” and ”Cumulative Energy Demand (LHV) version 1.00” available in SimaPro v9.2, were employed. The LCA case studies used both generic life cycle inventory data (from Ecoinvent database v3.7.1) and product-specific environmental data (from Environmental Product Declarations, EPD). Results of the comparative LCA case studies showed that the life cycle environmental impacts of slope stabilization measures varied in different impact categories. Regarding the section V29/370, granular rockfill hade the highest impact of EP (“Eutrophication potential”) and WSF (“Water scarcity footprint”), the lime-cement column caused the highest impact in all the other impact categories. Regarding section E19/150, the lime-cement column hade the highest impact of GWP (“Global warming potential”), while granular rockfill was the most significant contributor in all the other impact categories. In both cases, excavation caused the least impact on all impact categories. Note that the life cycle impacts of excavation in this study only referred to material- and energy use at the construction site as well as transport of excavated soil to a waste disposal site. In both case studies, a contribution analysis of the total environmental impacts from each stabilization measure was also performed in order to identify the processes with significant environmental burdens. Examples of processes that caused significant environmental impacts from different slope stabilization measures: excavation (“transport of excavated soil to the disposal site”), lightweight filling with foam glass (“production of lightweight fill material”), granular rockfill (“transport of granular rocks to the construction site”) and soil reinforcement with mixing columns (“production of binders”). Those results can be used as the basis for further optimization of the environmental performance of slope stabilization projects. Finally, several points were emphasized with regard to performing comparative LCA studies of slope stabilization measures and interpreting LCA results. In order to have a holistic view of the environmental impacts of slope stabilization measures and avoid sub-optimization from a broader perspective, it is recommended to choose not only the indicator of global warming potential but also other environmental impact categories such as land use. What’s more, caution is needed in generalizing the results of a specific case study as well as in comparing the results with other studies, because different slope stabilization projects can vary greatly depending on site-specific ground conditions.
Naturbaserade lösningar mot stranderosion
No full textNaturvårdsverket arbetar med att ta fram en vägledning för naturbaserade lösningar och länsstyrelserna ställer allt oftare krav på att erosionsskydd skall vara naturanpassade. Vad innebär detta och hur skall jag som geotekniker och projektör tänka? Historiskt har människan bosatt sig nära vatten för att nyttja vattnets möjlighet för transport när inga landbaserade vägar fanns eller var outbyggda. Närheten till vatten har alltid tilltalat människor och det är i närheten av stränder som många fastigheter och mycket infrastruktur i dag finns lokaliserade. Men klimatets förändring leder till att havet stiger och att fler extremhändelser förväntas inträffa. En högre havsnivå och fler stormar kommer att påverka kusten. Ökad nederbörd och skyfall leder till ökande flöden i vattendrag. Sammantaget kommer det att påverka erosionen i utsatta områden längs kusten och längs vattendrag. Traditionella lösningar för att hantera erosionsproblemen har ofta varit att bygga ett erosionsskydd av sprängsten i form av en stenskoning. Traditionella lösningar med sten har ofta visat sig ge problem på andra ställen vid sidan av, eller nedströms.Tillstånd från Bygg & Teknik att publicera artikeln i DiVA</p
Metodbeskrivningar för bergtekniska undersökningar : Analys av tänkbar väg till mer standardiserad praxis
No full textAtt förstå berggrunden och dess egenskaper är nödvändigt för att projektera anläggningar i berg, och bedöma vilka osäkerheter och risker som kan kopplas till infrastrukturprojekt, under projektering, byggande och drift. En god detaljförståelse är avgörande för bergkonstruktioners funktion (eng. servicability), säkerhet, robusthet, och varaktiga styrka (eng. durability). Även för att kunna bedöma eventuell påverkan från ett föränderligt klimat behövs god kunskap om bergets kemiska, fysikaliska och mekaniska egenskaper. Denna kunskap uppnås genom att utföra undersökningar och mätningar av parametrar i berggrunden och i biosfären, vilka kan variera bland annat beroende på typ av projekt. Uppdraget tar avstamp i redan befintlig metodik för att undersöka och karaktärisera bergets egenskaper. Det finns både internationellt vedertagen metodik, metodik som tagits fram och anpassats för svenska ändamål (dagens praxis) och metodik som tagits fram för specifika ändamål. I det senare facket hamnar SKB:s metodbeskrivningar som tagits fram specifikt för att undersöka berggrunden i en bergvolym för planerat svenskt slutförvar för använt kärnbränsle. Dessa metoder bygger i grunden på befintlig svensk och internationell teknik, men kraven, i det här fallet, är väldigt högt ställda beroende på de konsekvenser en olycka kan få och de långa tidsperspektiven som det använda kärnbränslet skall ligga isolerat från biosfären. Detta har medfört ett behov av en hel del utvecklingsarbete och man kan betrakta flera av dessa metodiker som state-of-the-art i många avseenden. När det gäller dagens praxis har behov av förbättringar och utvecklingar identifierats för att bestämma parametrar på så likartat sätt som möjligt i infrastrukturprojekt, och i det sammanhanget är SKB:s metodbeskrivningar särskilt intressanta. Rapporten redovisar en sammanställning av några av SKB:s metodbeskrivningar och vunna erfarenheter i arbeten baserade på dessa, samt ett förslag på lämpliga sätt att göra anpassningar av SKB:s metodik för övriga bergbyggnadsbranschen. Urvalet har gjorts bland de som kan ge ett relevant underlag för att utveckla mer enhetlig metodik för bergbyggnadsbranschen i Sverige. I rapporten görs även en prioritering och redovisning av lämpliga aktiviteter för att uppnå en mer konsekvent branschpraxis. Uppdraget svarar upp mot SGI:s tilldelade ansvar att minska risken för ras och arbeta för ett effektivare markbyggande. Även SGI:s arbete med klimatanpassning och klimatförändringars effekter på geotekniska och miljögeotekniska laster får stöd i projektresultate
Bedömning av förorenade områdens belastning på yt- och grundvatten
No full textVid såväl förenklad som fördjupad riskbedömning av förorenade områden enligt Naturvårdsverkets vägledningsmaterial ska en bedömning av föroreningsbelastningen ingå. Med belastning avses i det sammanhanget och i den här rapporten den mängd förorening som ett enskilt förorenat område tillför en recipient (ett yt- eller grundvatten) genom föroreningsspridning. Vi inleder rapporten med att sammanfatta de rättsliga förutsättningarna för bedömning av belastning från förorenade områden. Därefter presenteras ett antal angreppssätt, som tillsammans behöver användas för att göra en belastningsbedömning: • Jämförelse med effektbaserade koncentrationskriterier • Jämförelse med bakgrundshalter • Beräkning av akvatiskt fotavtryck • Beaktande av andra faktorer såsom ämnets farlighet, förekomst av flera ämnen samtidigt, tidsperspektiv och osäkerheter För jämförelsen med effektbaserade koncentrationskriterier vill vi betona att man utöver föroreningskoncentration i vatten också behöver beakta vilka föroreningskoncentrationer som kan uppstå i ackumulerande matriser – sediment och biota. Dessutom behöver det beaktas att föroreningskoncentrationen i vattenfas kan variera i olika delar av recipienten och över tid. Jämförelser med rådande bakgrundshalt är en annan viktig del i en bedömning av belastningen från ett förorenat område. Med rådande bakgrundshalt menas då den halt som idag råder i bakgrundsområden och i denna rapport avses framför allt den föroreningshalt som uppmätts i vatten, sediment eller biota uppströms det förorenade området. För tungmetaller och svårnedbrytbara organiska ämnen samt vid stora recipienter gäller enligt SGI att föroreningshalterna i recipienten inte bör överstiga rådande bakgrundshalter. För att kunna bedöma om en tillförd mängd är stor eller liten, föreslår vi att ett akvatiskt fotavtryck beräknas. Ett akvatiskt fotavtryck är en beräkning av hur stor volym vatten som behövs för att späda mängden förorening till en halt som är lika med ett effektbaserat haltkriterium för vatten. Storleken på ett sådant beräknat akvatiskt fotavtryck är dels ett pedagogiskt verktyg för att illustrera hur mycket vatten som förorenas av den tillförda mängden (belastningen) och dels ett sätt att, oberoende av ämne, skaffa sig en uppfattning om vad som är stort eller litet. Även andra faktorer, såsom recipientens förutsättningar och de förorenande ämnenas egenskaper (exempelvis nedbrytbarhet), fastställda krav på att utsläpp och annan tillförsel ska upphöra, förekomst av flera ämnen samtidigt och tidsperspektivet på belastningen behöver också beaktas vid bedömningen. En samlad bedömning utifrån de olika angreppssätten avgör sedan slutligt om belastningen kan accepteras eller ej.