Geoteknik? Geologi/berg. Hydrogeologi/Geohydrologi. Geoteknik c fu

Transkript

1

2 Geoteknik? Geologi/berg Hydrogeologi/Geohydrologi Geoteknik c fu E

3 Geoteknik 1. Projekt Undersökningar/ utredningar Tolkning/ utvärdering 2. Geometrisk modell Bygghandlingar/ uppföljning Tolkning/ utvärdering Geomodell 4. Dimensionering åtgärder Beräkningar/ dimensionering 3. Matematisk modell c fu

4 Undersökande verksamhet

5 Hängslen och livrem? Vi vet aldrig allt Konsekvenser

6 Getå 1 oktober 1918 Norrköping 41 döda 40 skadade skålformig snittyta Bild från SGI:s hemsida

7 Norra Vallgatan

8 Bygga geomodell, exempel Geologiska kartor Tidigare undersökningar Geofysik

9 Geoteknisk undersökning

10 Bygga geomodell, exempel W max W min Fyllning k, E k k, w Bottensediment Lermorän sand Lermorän k, E k c uk, M ok, k, E k c uk, M ok, c c Kalkberg K, T, S

11 Dimensionerande grundvattennivå Närhet till Öresund HHW = +1,8 MW = +0,2 LLW = -1,1 100-års karakteristiskt värde Citytunneln, +2,1, klimateffekter Dimensionerande grundvattennivå, exempel H dim =MW+ n *(HHW 100 -MW), 0,2+1,2*(2,1-0,2)=+2,5

12 Grundläggning Ytgrundläggning, plattor Djupgrundläggning, pålar

13 Grundläggning? Typ och djup Jordarnas egenskaper, d.v.s. hållfasthet och deformation Tjälfrinivå Grundvatten Konstruktionsdjup Närliggande anläggningar

14 Beslut Teknik (genomförbarhet, säkerhet) Ekonomi Miljö (omgivningspåverkan)

15 Fyllning friktionsjordskaraktär = 18 kn/m3, =11 kn/m3 k= 30 o E k = 8 MPa + 3-1,5 +/- 0, Sediment Sjöbotten Lermorän sandskikt Kalkberg

16

17 Bärighet (brottgräns) Totalsättning (bruksgräns) Differanssättning (bruksgräns) Plattdim Sattdim

18 Sättningar Totalsättning Differanssättning L S k S d s = S d -S k Vinkeländring = s L 1/2000, pappersmaskin 1/500, broar 1/200, statiskt bestämda konstruktioner

19 Man kan aldrig lura? Fyllning Vatten

20 Pålgrundläggning Spetsbärande pålar Mantelbärande pålar

21 Material Betong (prefabricerade eller gjutna på plats) Stål (rör, stålkärnor, stålämne) Trä

22 Installation Slagna Borrade Förborrade Grävda

23 Lastkapacitet Last intervall? Slagen slank stålpåle (grundförstärkning), kn Slagna betongpålar, kn Slagna stålrör, eller stålkärnor, kn Grävpålar, kn (även > kn) Slanka stålpålar Slagna betongpålar Stålrör Grävpålar Påltyper Min Max

24 Cementa cementsilo i Malmö hamn

25 Yta på ca 750 m2 Om slagna pålar hade krävts 1800 m2

26 Bored cast-in-place piles

27 Lastkapacitet - Bärförmåga Lastkapacitet, pålens kapacitet, knäckning Bärförmåga, geoteknisk bärförmåga Bärförmåga= Mantel + Spets R = f m *A m + f s *A s

28 Vilken påltyp väljer vi? Slagna prefabricerade (förtillverkade) betongpålar Vanligaste påltypen i Sverige Ekonomi Olika standardpålar finns, SP1, SP2, SP3 Pållängder max 13 m (transport) Pålskarvar, bergsko?

29 Stoppslagningskriterier eller beräkning Lång erfarenhet av stoppslagning Max 10 mm:s sjunkning efter 10 slag

30 Stoppslagning

31 Stötvågsmätning Töjningsgivare Accelerometer Kraft Partikelhastighet

32 Stötvågsmätning Stötvåg som reflekterar mot spetsen av pålen Återkommande tryckvåg om fast botten Återkommande dragvåg om lös botten Initialvåg och reflexvåg mäts Bärförmåga Kontroll av påle, pållängd

33 Stötvågsmätning Hastighet (m/s) Kraft (kn) F, Kraft Tid (ms) V, partikelhastighet

34 Stötvågsmätning PDA-mätning, stötvågsmätning med Påldrivningsanalysator CASE-metoden, mät- och utvärderingsmetod CAPWAP, analys av påles funktionssätt, simulering R d = R k Rd * m * n = R k tot tot förr 3, provning från 2 till 1,5

35 Utförd mätning

36 Utförd PDA-mätning

37 PDA-mätning

38 PDA-mätning

39 PDA-mätning

40 Optimering L Stomsystem? t Fribärande Rd = 900 kn

41 Pålgrundläggning 200 mm Pålgrupper Pålar i rad Minsta avstånd mellan pålar, 4-6*D D = 275 mm, vilket innebär 1,1 till 1,6 m

42 Horisontalbelastning Liten horisontalkapacitet i slagna betongpålar Snedslagna pålar kn 900 kn

43 Draghållfasthet Omvänd mantelbärförmåga Inget mothåll i fyllning Kohesion i lermorän utnyttjas Mantelyta, 4*0,275*6 = 6,6 m 2 Skjuvhållfasthet, C uk = 150 kpa Vidhäftning, a= 0,7 Rd, m, n, 1,6, 1,5, 1,1 6 m R = 6,6*0,7*150 1,6*1,5*1,1 = 250 kn

44 Klassificering av grundläggning Säkerhetsklass, SK1, SK2, SK3 Geoteknisk klass, GK1, GK2, GK3 (Eurokod geoteknisk kategori)

45 Omgivningspåverkan, pålning Jordundanträngning (närliggande byggnader och slänter) Sättningar Porvattentryck/dränering Vibrationer Buller

46 Byggbarhet + 3-1,5 +/- 0,

47 Stödkonstruktioner Grundvattensänkning Hydraulisk botten upptryckning Upplyftning + 3-1,