Innan en byggnad reses, en väg anläggs eller en källare grävs behöver någon ta reda på vad som faktiskt finns i marken. Bärighet, grundvattenförhållanden, risk för ras eller sättningar – det är frågor som inte kan besvaras genom att titta på ytan. Det är vad en geoteknisk undersökning är till för: att ge ett faktaunderlag om markens egenskaper som gör det möjligt att fatta välgrundade beslut om grundläggning, konstruktion och risker.
För den som planerar ett byggprojekt – oavsett om det handlar om en villatomt, ett flerbostadshus eller en industrianläggning – är geotekniken inte ett valfritt tillägg. Det är en nödvändig del av projekteringen, och i många fall ett krav enligt lag.
Varför geotekniska undersökningar krävs
Mark är inte homogen. Två tomter på samma gata kan ha helt olika jordlagerföljder, olika grundvattennivåer och olika bärförmåga. Det som fungerar som grund på den ena kan vara direkt olämpligt på den andra. Utan en undersökning är grundläggningen en kvalificerad gissning – och konsekvenserna av fel grundläggning kan vara kostsamma och i värsta fall farliga.
Boverkets byggregler, BBR, och Boverkets konstruktionsregler, EKS, ställer krav på att byggnadsverk ska dimensioneras och utföras så att de uppfyller krav på bärförmåga och stadga under hela sin livslängd. EKS bygger på den europeiska konstruktionsstandarden Eurocode, där Eurocode 7 specifikt reglerar geoteknisk dimensionering och slår fast vilka undersökningar och beräkningar som krävs som underlag för grundläggningsbeslut.
Statens geotekniska institut, SGI, är den myndighet i Sverige som ansvarar för kunskapsutveckling inom geoteknik och som ger vägledning till både byggherrar, kommuner och konsulter. SGI publicerar handboken Metodbeskrivningar för geotekniska fältundersökningar, som är branschens praktiska referens för hur undersökningar ska genomföras och dokumenteras.
Steg 1 – Förundersökning och arkivstudier
En geoteknisk undersökning börjar inte med att sätta borrar i marken. Den börjar på kontoret.
Förundersökningen syftar till att samla in tillgänglig information om platsen innan fältarbetet påbörjas. Det inkluderar studier av geologiska kartor från Sveriges geologiska undersökning, SGU, som ger en regional bild av jordarter och berggrund. Kommunens planhandlingar, tidigare geotekniska rapporter från angränsande fastigheter och uppgifter om befintliga ledningar och konstruktioner i marken är andra viktiga källor.
Förundersökningen ger geoteknikern ett första underlag för att bedöma vilka förhållanden som kan förväntas och vilka fältmetoder som är lämpliga. Den minskar också risken för obehagliga överraskningar under fältarbetet – ett borrhål som oväntat stöter på en gammal betongkonstruktion eller en ej kartlagd ledning är både kostsamt och tidsödande.
Steg 2 – Fältundersökningen
Fältundersökningen är den del av processen som de flesta förknippar med geoteknik: utrustning på plats, borrning och provtagning i marken. Vilka metoder som används beror på vad undersökningen ska besvara och vilka förhållanden som förväntas.
De vanligaste metoderna i Sverige är:
- Viktsondering (WST) – en stålspets trycks eller skruvas ned i marken under stigande belastning. Motståndet registreras och ger information om jordlagrens fasthet och bärförmåga ned till ett visst djup. Metoden är snabb och kostnadseffektiv och används ofta som ett första skikt i undersökningen.
- Hejarsondering (HFA) – en tyngre metod för fastare jordarter och för att nå större djup. Används bland annat för att bestämma berg- och jordlagerföljden.
- Skruvprovtagning och kolvprovtagning – fysiska jordprover tas upp från olika djup för laboratorieanalys. Proverna analyseras med avseende på jordart, vattenkvot, skjuvhållfasthet och andra geotekniska parametrar.
- Portrycksmätning – mäter grundvattentrycket i marken, vilket är avgörande för att bedöma stabilitets- och sättningsrisker.
- Skjuvhållfasthetsmätning med vingborr – används framför allt i lera för att direkt i fält mäta jordens skjuvhållfasthet, det vill säga dess förmåga att motstå deformation.
Antalet undersökningspunkter, djupet på undersökningen och kombinationen av metoder anpassas till projektets storlek, markens komplexitet och de krav som ställs i Eurocode 7. En enkel villatomt kräver ett annat undersökningsprogram än ett flerbostadshus på fem våningar.
Steg 3 – Laboratorieanalyser
De jordprover som tas upp under fältundersökningen skickas till geotekniskt laboratorium för analys. Laboratorieprovningarna ger kvantitativa data om jordens egenskaper som inte kan bestämmas i fält.
Vanliga analyser inkluderar kornfördelningsanalys för att bestämma jordartens sammansättning, konsolideringsförsök för att uppskatta hur mycket marken kan förväntas sätta sig under belastning, och odränerade skjuvförsök för att bestämma leras hållfasthetsegenskaper.
Laboratorieresultaten är en förutsättning för den geotekniska dimensioneringen – de numeriska värden som beräkningsingenjören behöver för att kunna dimensionera pålning, platta på mark eller annan grundläggningslösning enligt Eurocode 7.
Steg 4 – Analys, tolkning och rapport
När fält- och laboratoriedata är sammanställda genomför geoteknikern en samlad analys. Det handlar om att tolka resultaten i sitt sammanhang: vad säger de olika mätningarna tillsammans om markens egenskaper, vilka risker föreligger och vilka grundläggningsalternativ är tekniskt lämpliga?
Resultatet dokumenteras i en geoteknisk undersökningsrapport som redovisar genomförda undersökningar, erhållna resultat, tolkningar och rekommendationer. Rapporten är det dokument som konstruktören och grundläggningsentreprenören sedan arbetar utifrån.
En välskriven geoteknisk rapport ska vara tydlig nog för att en utomstående tekniker ska kunna följa resonemangen och kontrollera slutsatserna. Den ska också redovisa de osäkerheter som finns – geoteknik handlar alltid om att arbeta med begränsad information om ett komplext system, och en seriös rapport erkänner de gränser som finns för vad undersökningen faktiskt bevisar.
Steg 5 – Geoteknisk dimensionering
Undersökningsrapporten är underlag, inte slutprodukt. Det sista steget är den geotekniska dimensioneringen: de beräkningar som avgör hur byggnaden ska grundläggas för att uppfylla krav på bärförmåga, sättningsbegränsning och stabilitet.
Eurocode 7 delar in geotekniska konstruktioner i tre geotekniska kategorier beroende på komplexitet och risk. Kategori 1 omfattar enkla konstruktioner i välkänd mark, kategori 2 konventionella konstruktioner och grundläggningar, och kategori 3 konstruktioner med ovanliga förhållanden eller hög risk. Kategorin styr hur omfattande undersöknings- och dimensioneringsarbetet behöver vara.
Grundläggningsalternativen som dimensioneringen utvärderar inkluderar platta på mark, där hela byggnaden vilar på en armerad betongplatta, pålgrundläggning, där pålar förs ned till bärande lager eller berg, och bankpålning eller andra lösningar för svårare markförhållanden.
Vem utför geotekniska undersökningar?
Geotekniska undersökningar utförs av geotekniker och geokonsulter med specialistkompetens inom området. Det är ett fält som kräver både teknisk och geologisk förståelse, praktisk erfarenhet av fältmetoder och förmåga att tolka komplex data i relation till byggtekniska krav.
För byggherrar och projektledare som saknar intern geoteknisk kompetens är det viktigt att anlita en konsult med dokumenterad erfarenhet av liknande projekt och markförhållanden. Företag som Multiec erbjuder geotekniska undersökningar och utredningar och kan hantera hela kedjan från förundersökning och fältarbete till rapport och dimensioneringsunderlag – vilket förenklar projekthanteringen och säkerställer att underlaget uppfyller de krav som ställs i Boverkets regler och Eurocode 7.
Vanliga frågor
Hur lång tid tar en geoteknisk undersökning?
Det varierar kraftigt med projektets storlek och markens komplexitet. En enklare undersökning för en villatomt kan genomföras på en till två dagar i fält med rapport klar inom ett par veckor. Större projekt med omfattande fältarbete, laboratorieanalyser och dimensionering kan ta flera månader. Planera in geoteknik tidigt i projektet – det är ett av de vanligaste misstagen att beställa undersökningen för sent, vilket kan försena bygglovsansökan eller projekteringen.
Vad kostar det?
En grundläggande geoteknisk undersökning för ett enbostadshus kostar typiskt mellan 20 000 och 60 000 kronor beroende på markförhållanden, antal undersökningspunkter och vad rapporten ska innehålla. Större projekt prissätts utifrån uppdraget. Kostnaden är liten i förhållande till grundläggningskostnaderna den styr – och mycket liten i förhållande till konsekvenserna av att grundlägga fel.
Behöver jag alltid en geoteknisk undersökning?
Inte alltid, men oftare än de flesta tror. Boverkets regler kräver att konstruktioner dimensioneras med hänsyn till markförhållandena. I praktiken innebär det att kommunen och den kontrollansvarige för projektet ofta begär geotekniskt underlag som del av bygglovsprocessen. Kontakta din kommuns bygglovsavdelning och din konstruktör tidigt för att klargöra vad som krävs för just ditt projekt.
Källor: Boverkets konstruktionsregler (EKS) och Eurocode 7 reglerar geoteknisk dimensionering i Sverige. Statens geotekniska institut (SGI) publicerar metodbeskrivningar och vägledning via sgi.se. Sveriges geologiska undersökning (SGU) tillhandahåller geologiska kartor och jordartsinformation via sgu.se.