IEG Remiss Maj EN Kapitel 11 och 12, Slänter och bankar. Remiss

Transkript

1 Rapport 6:2008 Tillämpningsdokument EN Kapitel 11 och 12, Slänter och bankar Remiss

2

3 IEG Rapport 6:2008 Tillämpningsdokument EN Kapitel 11 och 12, Slänter och bankar Remiss Framtagen av IEG Stockholm 2008

4 IEG Rapport Beställning Implementeringskommissionen för Europastandarder inom Geoteknik IEG c/o IVA Grev Turegatan 14 Box Stockholm Org. Nr E-post: Web: ISBN Upplaga Digital Tryckeri IEG Rapport 6:2008

5 Förord Denna rapport är upprättad på uppdrag av IEG (Implementeringskommissionen för Europastandarder inom Geoteknik). IEG är en ideell förening som verkar under Kungl. Ingenjörsvetenskapsakademin. Föreningen har till uppgift att initiera, samordna, genomföra och redovisa arbete som krävs för att kunna implementera Europastandarder inom Geoteknikområdet i Sverige. Rapporten utgör ett tillämpningsdokument som är tänkt att vägleda användaren vid dimensionering av slänter och bankar i enlighet med SS-EN I slänter inkluderas både naturliga slänter och schaktslänter. En beskrivning görs av hur användaren med underlag från fält- och laboratorieundersökningar ska utvärdera egenskapernas medelvärde som sedan används vid beräkningar av jordens karakteristiska och dimensionerande värde samt geokonstruktionens dimensionerande värde. Tillämpningsdokumentet beskriver resultatet av arbetet utfört i fas 1, fas 2 och fas 3 för ämnesområdena slänter och bankar. I den tidigare rapporten, fas 1 har skillnader mellan Europastandarden och svensk praxis identifierats och konsekvenserna av dessa beskrivits. I rapporten fas 2 redovisas dimensioneringsgång och konsekvensanalyser. Efter genomförande av fas 2 har hanteringen av säkerhetsklass ändrats för att likställa samtliga konstruktionstyper, vilket har beaktats i fas 3 som rapporteras i detta tillämpningsdokument. I projektgruppen ingår Yvonne Rogbeck, SGI och Rasmus Müller, Tyréns. Mattias Andersson och Samir Ezziyani, båda SGI har bistått med beräkningshjälp. Per-Evert Bengtsson, SGI har varit bollplank. Anders Kullingsjö, Skanska har utfört utredning för hantering av äta. Rapporten har granskats av Urban Högsta, Sweco och Lovisa Moritz, Vägverket. En beredningsgrupp för projektet har tillsatts som förutom granskarna har bestått av Gunilla Franzén, VTI och Magnus Karlsson, Banverket. Synpunkter har erhållits beredningsgruppen och Bo Bergren, SGI samt Anders Kullingsjö, Skanska. Linköping och Borlänge Yvonne Rogbeck Rasmus Müller Tillämpningsdokument - Slänter och bankar i

6 Sammanfattning Tillämpningsdokumentet beskriver hur dimensionering av slänter och bankar i brottgräns och bruksgräns ska ske i enlighet med kapitel 11 och 12 i SS-EN Standarden gäller samtliga geotekniska kategorier (GK1-GK3). Tillämpningsdokumentets tyngdpunkt gäller beräkningar enligt partialkoefficientmetoden. För slänter (inklusive schaktslänter) och bankar har begränsningen gjorts till att gälla nyexploatering. Övriga fall kan dimensioneras på annat sätt, vilket innebär att t ex stabilitetsberäkningar för att kontrollera befintlig bebyggelse kan ske enligt Skredkommissionens rapport 3:95 [1]. I brottgränstillstånd räknas för slänter och bankar dimensionerande lasteffekt för ogynnsamma laster enligt dimensioneringssätt DA3, ekvationen 6.10 i SS-EN1990 där hänsyn tas till säkerhetsklass: Geo.last = γ d 1,1 G + γ 1, 4 Q kj d kj Jordens karaktäristiska värde i de fall ett lågt värde är ogynnsamt utvärderas enligt: X jk = X e Vx n Vid härledning av medelvärdet av en materialparameter är det viktigt att de uppmätta värdena som ligger till grund för detta är representativa bl.a. vad gäller spänningsnivå och nivå i jordlagerföljden i de aktuella provtagnings/sonderingspunkterna. Jordens dimensionerande värde på en materialparameter erhålls enligt: X k X d = γ m För jordparametrar finns en uppsättning partialkoefficienter, γ m, angivna, exempelvis 1,5 för odränerad skjuvhållfasthet och 1,3 för friktionsvinkel. Det dimensionerande värdet för en materialparameter för aktuell geokonstruktion bestäms som: X = η d X jd där η är omräkningsfaktorn som tar hänsyn till aktuell geokonstruktionen och beräkningsmodell. Hantering av η anges i tillämpningsdokumentet i en tabell beroende på jorddjup och utredningsskede i kohesions- respektive friktionsjord. Vad gäller grundvatten och portryck ska det dimensionerande värdet användas i stabilitetsberäkningarna med en prognostiserad maximinivå med återkomsttiden 50 år. Partialkoefficienten sätts till 1,0. Med beaktande av klimatförändringarna och i de fall konsekvenserna av högt vattentryck är betydande ska högre vattentryck användas. Det är viktigt att känslighetsanalyser utförs. Nivå på fri vattenyta i exempelvis sjöar och älvar/åar ska även fortsättningsvis ges ett karaktäristiskt värde motsvarande LLW. Partialkoefficienten sätts till 1,0. För att få en praktisk lösning för beräkningar i stabilitetsprogram baserade på totalsäkerheter så används den variabla lasten enligt SK2 (där egentyngden för jorden har partialkoefficient 1,0) även för SK1 och SK3. Det innebär i praktiken att inverkan av säkerhetsklass har ii IEG Rapport 6:2008

7 omformats till att säkerhetsfaktorn beräkningsmässigt ska överstiga säkerhetsfaktorerna 0,9; 1,0 och 1,1 för säkerhetsklass SK1, SK2 respektive SK3. Vägverket och Banverket har krav på SK3 för bankar i kvicklereområden där markytan lutar brantare än 1:10. Här rekommenderas att SK3 används även av andra beställare och att det bör övervägas om SK3 ska tillämpas vid marklutningar brantare än 1:15 i kvicklereområden. Det bör även övervägas om GK3 ska tillämpas. Vid användandet av numeriska beräkningsmetoder ska beräkning ske med så verkliga värden som möjligt. Det rekommenderas att det statistiska medelvärdet på jorden används. Samtliga partialkoefficienter på såväl laster, jordparametrar och bärförmåga sätts till 1,0. Känslighetsanalyser av olika parametrar bör utföras. Tillämpningsdokument - Slänter och bankar iii

8 Summary Kommer att kompletteras under remisstiden, med en kort sammanfattning på engelska iv IEG Rapport 6:2008

9 Innehåll FÖRORD...I SAMMANFATTNING...II SUMMARY... IV 1 INLEDNING ORDLISTA OCH DEFINITIONER UNDERLAG FÖR PROJEKTERING Fält och laboratorieundersökningar Generellt Krav på geotekniska fält- och laboratorieundersökningar Från mätdata till dimensionerande värde Övrigt underlag PROJEKTERING Allmänt avseende projektering Beräkningsförutsättningar Geoteknisk kategori Säkerhetsklass Beräkning av laster Dimensionering i brottgräns Dimensionering genom beräkning Rekommenderat dimensioneringssätt för beräkning Dimensionerande värden samt val av partialkoefficienter Tillämpbar/-ara beräkningsmodell/-er Beräkningsgång Dimensionering genom hävdvunna åtgärder Dimensionering genom modellförsök och provbelastning Dimensionering genom observationsmetoden Dimensionering i bruksgräns Dimensionering genom beräkning Dimensionering genom hävdvunna metoder Dimensionering genom modellförsök och provbelastning Dimensionering genom observationsmetoden Att notera vid projektering MATERIALKRAV UTFÖRANDE UPPFÖLJNING OCH KONTROLL DOKUMENTATION REFERENSER...17 BILAGA A BILAGA B BERÄKNINGSEXEMPEL LÖS KOHESIONSJORD...18 BERÄKNINGSEXEMPEL FAST KOHESIONSJORD...24 BILAGA C BERÄKNINGSEXEMPEL FRIKTIONSJORD...28 Tillämpningsdokument - Slänter och bankar v

10 IEG IEG är en ideell förening, under ingenjörsvetenskapsakademins, IVA, hägn, som har till uppgift att initiera, samordna och utföra arbete som krävs för implementering av Europastandarder inom Geoteknikområdet, vilka inom de närmaste åren enligt EU-direktiv och lagen om offentlig upphandling kommer att ersätta och komplettera stora delar av dagens svenska geotekniska regelverk. Syftet är också att säkerställa att det tas fram nödvändiga hjälpmedel i form av anpassade tillämpningsdokument o. dyl. Utgivna rapporter 1:2005 Eurokoder och Europastandarder. Vad kan man skriva i Nationella Tillämpningsregler till olika Geotekniska Standarder? 1:2006 Sammanställning av standarder och närliggande dokument 2:2006 EN , Grunder, Fas I 3:2006 EN kapitel 6, Plattgrundläggning, Fas I 4:2006 EN , kapitel 8 och 9, stödkonstruktioner, Fas 1 5:2006 EN , kapitel 7, pålgrundläggning, Fas 1 6:2006 Eurokod 7 i jämförelse med BV Tunnel och Tunnel 2004, Fas 1 7:2006 EN , Grunder, fas 2 8:2006 EN , kapitel 6, plattgrundläggning, fas 2 9:2006 Fältmetoder, Dynamisk sondering 10:2006 EN , Geoteknisk data, fas 1 11:2006 EN , kapitel 8 9, Stödkonstruktioner, Beta-beräkningar 1:2007 EN , kapitel 10 och 11, Slänter och bankar, fas 1 2:2007 EN , Geoteknisk kategori 3:2007 Fältmetoder dynamisk sondering, underlag nationell bilaga 4:2007 En , kapitel 10 och 11, Slänter och bankar, fas 2 5:2007 EN , Geoteknisk data Hantering av geoteknisk data, fas 2 6:2007 EN , kapitel 7, Pålar, fas 2 1:2007 EN Klassificering 2:2008 Tillämpningsdokument - Grunder 3:2008 Bergtunnel fas 2 4:2008 Tillämpningsdokument Dokumenthantering 5:2008 EN Provtagning och grundvattenmättning 6:2008 Tillämpningsdokument EN kapitel 10 och 11, Slänter och bankar 7:2008 Tillämpningsdokument EN kapitel 6, Plattgrundläggning 8:2008 Tillämpningsdokument En kapitel 7, Pålgrundläggning