3D-radar ser byggefeller under jorda i permafrostområder

På jakt etter underjordiske iskiler: Bildet viser den tredimensjonale georadaren i bruk, på Svalbard i mars i år. Foto: Martine Helena de Vries, SINTEF

Er noen så uheldige å bygge hus eller anlegge rørledninger over de skjulte isforekomstene, kan toppen av kilene smelte. Dette på grunn av temperaturøkningen som konstruksjonene forårsaker i jordlaget under seg.

Smeltevannet fra den opptinte delen av iskilene vil renne unna. Dette gjør underlaget ustabilt. Dermed kan byggverk på bakken over få setningsskader.

For menneskeøyet er det umulig å se hvor i et permafrostområde de lumske kilene ligger.

Men gjennom et prosjekt finansiert av StatoilHydro, har SINTEF påvist at moderne teknologi kan kompensere for dette.

Underjordsradar treffer blinken
I feltforsøk på Svalbard har SINTEF Byggforsk nemlig vist at det er mulig å sirkle inn iskilene ved å bruke en tredimensjonal undergrunnsradar (ground penetrating radar).

Denne typen instrumenter er blitt brukt til mange former for grunnundersøkelser, men SINTEF er blant de første som har anvendt en slik radar til å se etter iskiler i permafrostområder.

Prøvetaking av undergrunnen, i vakre omgivelser. SINTEF-ingeniør Jomar Finseth betjener Svalbards eneste geotekniske borerigg. Riggen er brukt til å påvise at den underjordiske radaren ”ser” riktig  når den påviser underjordiske kiler av is. Foto: Magne Wold, UNIS

Borerigg er sannhetsvitne
Ved hjelp av en nyervervet geoteknisk borerigg, den første som er permanent stasjonert på Svalbard, har SINTEF dokumentert at radaren treffer blink. Der radaren påviste iskiler, har boringene vist at det virkelig ligger is.

– Borekjernene er bevis for at radaren er treffsikker. Radaren gjør det mulig å lokalisere kilene på effektivt vis, sier prosjektleder Martine Helena de Vries ved SINTEF Byggforsk.

Smeltevann som fryser
Om sommeren smelter det øverste laget med jord – ”det aktive laget”, på fagspråket – i de aller fleste permafrostområder som ikke er permanent tildekket av is/snø.

De underjordiske iskilene dannes når sommerens smeltevann fra det øverste jordlaget kommer ned i det permanent tilfrosne underlaget. Der fryser vannet til.

De fleste kilene som SINTEF har lokalisert på Spitsbergen, er dannet halvannen til tre meter under bakken.

Trolig vanlig skadeårsak
SINTEFs prosjektleder tror ”radarmetoden” kan redusere omfanget av byggskader i permafrostområder.

– Vi vet at setningsskader på byggverk er et vanlig problem i permafrostsoner. Og det er all grunn til å tro at smeltende iskiler er blant skadeårsakene, sier de Vries, og avslutter med følgende gladmelding:

– Kartleggingsmetoden gir data som det er lett å tolke, og den er enkel å utføre.

Av Svein Tønseth