Fält- och Laboratorieundersökningar Redovisning och Tolkning

Transkript

1 Fält- och Laboratorieundersökningar Redovisning och Tolkning

2 Program Historik Genomgång av de vanligaste sonderings- och provtagningsmetoderna Några ord om geotekniska laboratorieförsök Några ord om val av undersökningsmetod Redovisning av geotekniska undersökningar Tolkning av geotekniska undersökningar Övningsuppgift: Tolkning av geoteknisk undersökning från profilritning

3 Geotekniska fältundersökningar Viktsondering (standardiserad) En skruvformad spets pressas ned i jorden med belastning och vridning. Vridningen utförs med maskin. Används huvudsakligen i lösa till medelfasta sten- och blockfattiga jordarter för bestämning av jordlagerföljd och relativ fasthet. Redovisning av viktsondering

4 Geotekniska fältundersökningar CPT (standardiserad) Vid CPT-sondering mäts neddrivningsmotståndet mot sondspetsen, mantelfriktionen mot en friktionshylsa ovanför spetsen och det porvattentryck som genereras vid spetsen under neddrivningen Utförs främst i sten- och blockfria jordar. Huvudsyftet är att erhålla en god bild av lagerföljder, relativ fasthet och variationer i jordens egenskaper mot djupet. Vakuumpump, filter i vätska, mikrofon för mottagning av mätsignaler, sondspets, sändardel, datalogger Redovisning av CPT-sondering

5 Redovisning av CPT-sondering

6 Geotekniska fältundersökningar Slagsondering Sondstänger drivs ned i jorden med en slagmaskin. Används för att kontrollera s.k. bergfritt djup, dvs. en övre gräns för högsta möjliga bergnivå. Kan även användas som avslut på viktsondering och för att tränga igenom fastare skikt som fyllning eller tjäle. Slaghammare och slagstycke Redovisning av slagsondering

7 Geotekniska fältundersökningar Hejarsond (standardiserad) Vid hejarsondering slås en koniskt formad spets ned i jorden med en frifallshejare. Antalet slag för 0,2 meters sjunkning registreras. Används huvudsakligen i grovkornig jord, morän och lermorän där CPT eller viktsondering inte kan drivas samt för bestämning av sannolikt stopp för spetsburna pålar Hejarsondstillsats Redovisning av hejarsondering

8 Geotekniska fältundersökningar Jord-Bergsond (standardiserad) Utförs med tryckluft eller hydrauldrivna bergborr-maskiner, -stänger och - kronor. Vid sondering mäts borrmotståndet normalt som sekunder per 0,2 m sjunkning. sonderingen utförs med spolning med luft, vatten eller spolvätska. Används för att bestämma gränsen mellan jord och berg, blockförekomst samt förekomster av sprickor och sprickzoner i berg. 3 klasser: Jb1, Jb2, Jb3. Vid Jb1 registreras information om djup och borrmotstånd. Vid Jb2 och Jb3 registreras ytterligare information. Redovisning av JB-sondering Hydraulisk borrmaskin med kompressor för luftspolning

9 Redovisning av Jb2-sondering

10 Geotekniska fältundersökningar Beskrivning av provtagningsmetoder Definitioner ostörd = orörd jordlagerföljd och bibehållna mekaniska egenskaper störd = orörd jordlagerföljd men förändrade mekaniska egenskaper omrörd = förändrad jordlagerföljd och förändrade mekaniska egenskaper Kolvprovtagare med provhylsor

11 Kolvprovtagning (standardiserad) Geotekniska fältundersökningar Ett ostört jordprov stansas ut genom att en cylindrisk provtagare pressas ned i jorden. diametern är 50 mm och längden är 700 mm. Lämpar sig framförallt för provtagning i lera och gyttja men kan även fungera i silt och finsand med kohesiva inslag. Redovisning av kolvprovtagning och resultat från laboratorieförsök Två typer av provtagare: St I och St II (likvärdig kvalitet)

12 Geotekniska fältundersökningar Provgrop Möjlighet ges att studera jorden i större skala jämfört med provtagning i hål. Djupet begränsas av grundvattenytan och grävmaskinens maximala schaktdjup. Används vid grund provtagning samt i stenig och blockig jord där annan provtagningsmetod ej är möjlig. Exempel på redovisning av provgropsgrävning

13 Geotekniska fältundersökningar Skruvprovtagar e Störda eller omrörda prover tas kontinuerligt genom jorden. Utförs genom att skruvprovtagaren drivs ned genom vridning av stången till provtagningsdjupet varefter den dras upp. Jord från provtagningsnivån blir kvar på flänsarna under uppdragningen. Skruvstålen finns alltid lättillgängliga på borrbandvagnen Metoden används huvudsakligen i silt och lera och gör att man snabbt kan få en kontinuerlig bild av jordlagerföljden. Exempel på skruvprovtagare

14 Geotekniska fältundersökningar Torvprovtagare Provtagaren består av ett polyetenrör med en diameter på 100 mm. Längst ned på röret är ett skär i stål försett med slutarbleck monterat. Används för ostörd provtagning i torv SGI:s torvprovtagare

15 Beskrivning av in situmetoder Följande standarder gäller 2001 Vingförsök Dilatometer Pressometer (CPT) Geotekniska fältundersökningar Principskiss vinginstrument

16 Geotekniska fältundersökningar Vingförsök Vinge av stål trycks ned i jorden till önskat djup varefter vingen vrids runt i jorden under det att brottmomentet registreras Används för att mäta hållfasthetsegenskaper i framförallt lera Redovisning av vingförsök

17 Geotekniska fältundersökningar

18 Geotekniska fältundersökningar Geohydrologiska mätmetoder Öppna system (grundvattenrör) Mätningar i genomsläpplig jord Observationsborrhål Öppna rör Öppna rör med filterspets Slutna system (portrycksmätare) Mätningar i finkornig tät jord (lera) Filterspets med gummimembran som penetreras med ett mätinstrument Redovisning av mätningar i observationsborrhål, öppet rör, öppet rör med filterspets och portrycksmätare

19 1.Klassificering Används för att dela in jordmaterial efter t.ex. jordart, materialtyp, tjälfarlighet Relativt billiga försök som kan utföras på störda prover (exempelvis från skruvprovtagning) 2.Rutinförsök Geotekniska lab-undersökningar De flesta förekommande laboratorieförsöken är standardiserade!! Indelning i 4 huvudgrupper (förutom miljöanalyser ) Utvärdering av grundparametrar Relativt billiga försök som utförs på ostörda prover (kolvprover)

20 Geotekniska labundersökningar 3. Hållfasthetsegenskaper Utvärdering av hållfasthetsparametrar för exempelvis stabilitetsberäkning Konförsök (billig metod, ingår i rutinförsök på lera) Tryckförsök (relativt billig metod) Direkta skjuvförsök (relativt dyr metod) Triaxialförsök (relativt dyr metod) 4. Deformationsegenskaper Relativt dyra försök för utvärdering av deformationsparametrar för exempelvis sättningsberäkning CRS-försök Ödometerförsök Kompressometerförsök

21 Geotekniska fältundersökningar Val av undersökningsmetod Vilken jordart? Friktionsjord Kohesionsjord Organisk jord Utfyllnadsmassor Osv Vad skall byggas? Vilket projekterings/byggskede befinner vi oss i? Bankfyllningar (förekomst av lösa jordarter, mäktighet, hållfasthet, bärförmåga, grundvattenförhållanden mm) Schakter/skärningar (schaktbarhet, flytbenägenhet grundvattenförhållanden Vad skall byggas? forts Pålgrundläggning (pållängder, pålbarhet, jordparametrar för påldimensionering mm) Grundläggning med platta (bärighet, schaktbarhet, grundvatten mm) Begränsningar Marktillstånd Tillgänglighet Ledningsstråk Ekonomi Tid osv

22 Geofysiska metoder Geotekniska fältundersökningar Seismik (refraktion alt. ytvåg) Lagermäktigheter Djup till bergyta Djup till grundvatten i grovt material Läge av svaghetszoner i berg Georadar Bergnivå Sand och Grusförekomster Enstaka block Grundvattenyta i grovt material Mäktighet av vägkroppar Arkeologiska fyndigheter Resitivitet Jordlager Bergnivå Vattenförande zoner Kvickleror föroreningar

23 Georadar

24 Ytvågsseismik Ö Morän Sand ca 20 m V Källa: Tyréns

25 Resistivitet

26 Bärighetsmätning - Plattbelastning

27 Kärnborrning Provtagning borrkax vid Jordbergsondering

28 Provtagning väg Underlättaren

29 Redovisning av geotekniska undersökningar RGeo Dokumentation över utförd geoteknisk undersökning Underlag för geotekniska tolkningar och bedömningar Geodatabank för framtida behov Innehåll Textdel Tidpunkt Ansvarig Borrningsledare och använd utrustning Höjd- och koordinatsystem Resultat från fält och labundersökningar i tabeller och diagram mm Beskrivning av t.ex. äldre borrhål, geofysiska mätningar o.s.v. Ritningar Planer, profiler och tvärsektioner Samtliga undersökningspunkter (nya och äldre), basdata från fält- och labundersökningar Nivåkurvor, koordinater, höjdsystem o.s.v.

30 Sondering redovisning i plan Ur Beteckningssystem för geotekniska utredningar

31 Sondering redovisning i sektion

32 Avslutning av sondering Ur Beteckningssystem för geotekniska utredningar

33 Provtagning redovisning i plan In situförsök redovisning i plan Ur Beteckningssystem för geotekniska utredningar

34 Provtagning redovisning i sektion

35 Redovisning av geotekniska undersökningar Exempel på redovisning på ritning Redovisning av geoteknisk undersökning i plan Redovisning av geoteknisk undersökning i profil

36 Tolkning Ur Plattgrundläggningsboken

37 Från korsningen med E4 och drygt 400 m österut till ungefär består jorden av ca 3-5 m finkorniga sediment på morän. Från markytan och ca 2 m nedåt finns en torrskorpa av fyllning och sand/silt med låg-medelhög relativ fasthet. Därunder består jorden av silt med mycket låg relativ fasthet. Den lösa silten är sulfidhaltig. Moränen under siltlagret har hög-mycket hög relativ fasthet.

38

39 Tolkning av geotekniska undersökningar Exempel på tolkad ritning Tolkning av geoteknisk undersökning i plan Tolkning av geoteknisk undersökning i profil

40 Övning Tolkning av geoteknisk undersökning Tolka: Jordlagerföljder Materialtyp/Tjälfarlighet Bergnivå Grundvattennivåer