Schaktning & Nyanläggning

Transkript

1 Schaktning & Nyanläggning

2 Sveriges Jordarter Geologi: Vetenskapen om uppkomst, sammansättning och förändring av jordskorpans berg-och jordarter

3 Sveriges Jordarter Huvuddelen av våra jordarter bildades under den senare istiden som täckte hela Sverige och även stora delar av Europa. Med jordartmenas det lösa lager som ligger på jordens yta och som växtligheten är eller kan vara rotad i. Med jordmånmenas den del av jordskorpan som förändras genom klimatet, vegetationens och organismernas inverkan

4 Jordartens klassificering Jordarter klassificeras utefter kornstorlekssammansättningen och hur de bildats samt i vilken miljö de bildats. 600mm = Block mm =Sten 2-60mm = Grus 0,06-2 mm = Sand 0,002-0,06mm = Silt 0-0,002mm = Lera Morän är en osorterad blandning av dessa jordarter

5 Jordartens klassificering Jordarter klassificeras utefter kornstorlekssammansättningen och hur de bildats samt i vilken miljö de bildats. Vid benämning så är det den dominerade kornstorleken som bestämmer. Kornstorleken spelar stor roll i egenskaper så som att suga upp vatten, kapillaritet, och förmåga att hålla och släppa igenom vatten, permeabilitet. Ett vanligt exempel är leror som har förmåga att suga upp vatten och hålla det i en hög stighöjd, men det tar mycket lång tid. Till detta gäller även att de är mycket täta och att permeabiliteten är dålig. Grus Sandig morän Lera

6 Jordartens klassificering Indelningen utefter bildningssätt faller i två huvudgrupper, glaciala och postglaciala. De glaciala jordarterna har avsatts av inlandsisarna. De postglaciala jordarterna bildades efter det att isen försvunnit ur landskapet och är således inte bildade i samband med isen. Namnen på de olika jordarterna beror alltså på dessa två faktorer och kan exemplifieras med en jordart som bildades av isen och består i huvuddel av sand. Den kallas då på grund av sin huvudsakliga kornstorlek och sitt ursprung för en Sandig Morän

7 Förberedelser PLANERING:En avloppslednings funktionstid är ofta begränsad till ca 100 år. När en ny ledning ska läggas gäller det att vara så noggrann som möjligt med projektering, schaktningsarbete, rörläggning och återfyllnadsarbete för att ledningen ska hålla länge. SCHAKTMETOD:Det gäller att välja ett lämpligt arbetssätt, som vilken schaktmetod som lämpar sig bäst vid ett visst förhållande, hur släntlutningar ska se ut, om det behövs stödkonstruktioner samt vilket fyllnadsmaterial som passar bäst. UNDERSÖKNING AV MARK:Genom en geoteknisk undersökning vet anläggaren: vilken typ av jordart de kommer att arbeta med, vilken jordlagerföljden är och om det finns sten eller berg i terrängen. Viktigt att veta är även grundvattennivå, nivå för vattenförande jordlager, flytjordstendens och om det kommer att påträffas tillrinnande vatten

8 Förarbeten i okänd miljö Då helt nya ledningar ska dras där markförhållandena är okända krävs ett grundligt förarbete. Den viktigaste delen av förarbetet är att göra en geoteknisk undersökning, som beskriver hur förhållandena i marken ser ut där den tänkta ledningssträckan ska gå. Genom att ta jordprover för analys kan man få information om vilken/vilka jordarter som marken består av och om det förekommer berg ut efter sträckan. Dessa prover tas längs hela ledningssträckan med ett visst avstånd. Problem som kan uppstå är t.ex. att avståndet är för stort mellan provtagningspunkterna. Då kan projektören (t.ex. kommun, inhyrd konsult eller annan) ha en sådan otur att berg som finns i marken inte upptäcks och därigenom skapar en större kostnad än vad arbetet bedömdes kosta från början pga. att man måste spränga bort berg. Oftast reserverar sig entreprenörer mot sten och berg, då det innebär mer arbete för deras del. Det är viktigt att göra den geotekniska undersökningen så komplett som möjligt för att få en så god bild som möjligt över hur förhållandena är på platsen

9 Råd om tillvägagångssätt Råd och anvisningar för hur en ledningsgrav ska utformas finns i Anläggnings AMA 07, som är en material-och arbetsbeskrivning för anläggningsarbeten, den omfattar hela anläggningssektorn. Där presenteras information och riktlinjer för hur säker schaktning ska utföras för att undvika ras och skred. Beskrivningarna i Anläggnings AMA är generella och gäller samtliga ledningsmaterial

10 Säkerheten mer än en ekonomisk aspekt Utifrån den information som kartlagts vet anläggaren hur släntlutningar ska anpassas till jordens hållfasthet och till grundvattenförhållandena. Anläggaren måste även ta hänsyn till om det förekommer belastningar på marken (som tunga grävmaskiner eller lastbilar) och andra rådande förhållanden. Säkerheten vid schaktning beror främst på: Jordart Väder Årstid Grundvattennivå

11 Förarbeten i känd miljö Vid ombyggnation eller helt ny dragning av ledningar i en gata i ett tättbebyggt område eller av väg som trafikeras, behövs förberedelser av hur trafik kan omdirigeras på bästa sätt under den tid arbetet kommer att pågå. Det är nödvändigt att planera för hur lång tid gatan behöver vara avspärrad för att marken ska kunna hinna sätta sig. Detta för att packningen runt de nylagda rören ska hålla för belastningar och inte utsättas för vibrationer under tiden. Detta gäller speciellt vid arbeten i siltjord. Information till de parter, t.ex. fastighetsägare och hyresgäster, som kommer att bli berörda av arbetet måste komma ut. Vissa kommuner erbjuder även abonnenterna att byta ut sina servisledningar samtidigt som de gör en ny dragning av huvudledning i närheten av abonnenten

12 Schakt indelning Det finns två huvudtyper av schakt. Jordschakt Bergsschakt

13 Schaktning i Lera Leraär en mycket finkornig jord som är lättschaktad och stabil i vatten. Kornstorleken är mellan 0-0,002 mm. Det är lätt att få en jämn och i regel stabil gravbotten i lerjord. Är lerbotten lös pga. högt innehåll av vatten blir bärigheten låg och då krävs att grundförstärkning utförs i form av t.ex. förstärkt ledningsbädd. När det gäller lerjordars schaktväggar så kan det bildas glidytor om belastningen är hög vid kanterna av schaktet och det som påverkar är bland annat lerans innehåll av vatten. Är belastningen på väggarna för stor kan resultatet bli att hela väggen glider ned i schaktet. Belastningarna kan vara i form av att man lagt uppschaktade jordmassor för nära schaktet, att närheten till byggnader är för stor eller att tyngden från fordon och maskiner blir för påfrestande för bärigheten i väggarna. Detta kan förebyggas genom att analysera lerans skjuvhållfasthetoch genom att göra släntlutningen flackare. Schaktlängden har stor betydelse för säkerheten i schaktet. Vid korta schakter blir säkerheten högre då gavlarna i schaktet hjälper till att stabilisera väggarna. För ju längre schaktet är ju mindre blir gavlarnas stabiliserande effekt. Även tiden då schaktet står öppet påverkar lerans stabilitet och säkerhet vid utförandet. Så vid arbete av ett schakt i lerjord när det regnar mycket försöker man att hålla korta schakt och ibland är det t.o.m. nödvändigt att täcka över schaktet. Skjuvhållfasthetenhos jord beror på det motståndet hos jordpartiklarna att röra sig i relation till varandra. Detta motstånd kan antingen bero på att partiklarnas form är ogynnsam för rörelse eller fysiska krafter som beror på att partiklarnas ytliga atomer delar på elektroner eller kemiska bindningar

14 Schaktning i Silt Siltjordhar grövre korn än lera med en storlek mellan 0,002-0,06mm. Denna jordart kan även kallas för flytjord. Det som är riskfyllt med siltjordenär att om den innehåller mycket vatten och den utsätts för vibrationer blir konsistensen vällingliknande och siltjorden flyter ut. Siltjordensegenskaper påverkas starkt av vatten. Grundvattennivåns avstånd till gravbotten har stor betydelse för hur siltjordenkommer att uppföra sig vid schaktningen. Vid grävning under grundvattennivån kan det behövas en grundvattensänkning för att schaktbotten inte ska flyta samman eller börja gunga. Att avgöra på förhand vilken släntlutning som är bäst kan vara svårt, här tillämpas då metoden att pröva sig fram. I regel försöker man att hålla schaktet så kort som möjligt och att minimera tiden som schaktet står öppet

15 Schaktning i grus & sand Grus och sand är grova jordar med kornstorlekar på 2-60mm respektive 0,06-2mm. Sand-och grusjordars stabilitet påverkas av hur tätt kornen ligger samman. Till skillnad från siltjordenkan denna jordart få bättre egenskaper av vibrationer, då sand och grus som ligger löst lagrat kan packas hårdare, jordarten uppnår då högre lagringstäthet. Jordarterna är vattengenomsläppliga och vid schaktning under grundvattennivån blir sanden med liten kornstorlek, finsanden, flytbenägen och därför svårhanterlig. Problemet kan lösas med pumpning underifrån eller med s.k. spontsom slås ned längs schaktväggarnas sidor för att vattnet ska få en längre väg till schaktet. Sponten ska sitta lika djupt under schaktbotten som grundvattenytan ligger över. Spont kan även användas vid schaktning av trånga utrymmen, t.ex. en stadsgata. Då används sponten för att stabilisera schaktväggarna eftersom det trånga utrymmet omöjliggör en viss släntlutning

16 Schaktning i Morän Moränjordar består av alla sorters jordarter och kornstorlekar i varierande blandning. Moränjord kan vara finkornig (moränlera eller siltig morän) eller grovkornig (sandig eller grusig morän). När sten och block förekommer så kan det ge gravbotten i schaktet en ojämn yta och med det följer att fastheten i jorden är olika längs gravbotten. Innehåller moränen mycket silt(s.k. siltmorän) så finns det risk för uppmjukning och sönderfall av schaktet

17 Bergschakt Vid schaktning och läggning av rör där terrängen har inslag av berg är det viktigt att arbetet går rätt till för att minimera risken för sättningar och rörbrott. Det som gäller här är att fylla upp sprängbotten noggrant för att inte få några sprickor eller hålrum så att man är säker på att rören ligger plant i den lutning som önskas. En metod är att grovtäta med skärv (krossat bergsmaterial som innehåller stenar mindre än 300 mm) och sedan fintäta med krossgrus (0-90 mm) och/eller geotextil

18 Rörläggning Det viktigaste arbetet vid rörläggning är att få till en jämn ledningsbädd som stödjer röret. Därefter fylls utrymmet runt röret (den s.k. stödpackningszonen) och materialet/kringfyllningen packas ordentligt så röret ligger stabilt. Detta önskade tillvägagångssätt beskrivs i Anläggnings AMA. För att röret ska komma i rätt lutning och i rätt läge används ett laserinstrument som placeras i röret och riktas mot uppmätta markeringar längs den sträcka där ledningarna ska gå

19

20 Länshållning Vid schaktning under grundvattennivån eller där det förekommer tillrinnande vatten används länspump för att hålla ledningsgraven fri från vatten. Detta för att man ska kunna lägga en ledningsbädd så plan som möjligt, utan besvärande mängder av tillkommande vatten. För mycket vatten gör även att packningen av fyllnadsmaterialet försvåras

21 Fyllning

22 Fyllning Ledningsbädd Ledningsbädden utgör underlaget för de ledningar som ska läggas. Vanligen används ett material som kallas väggrus och har en fraktion på 0-18 mm, vid läggning av betongrör. För plaströr används ofta väggrus och eller bara ren sand. Vilka olika material anläggaren använder beror på jordförhållanden eller vad man som tradition tycker lämpar sig bäst. Om det finns risk för materialvandring används geotextil. Kringfyllning och packning Här används i regel samma material som till ledningsbädden. Betongrör kan spricka i överkanten pga. att kringfyllnaden inte packats ordentligt, medan plaströr plattas till och blir ovala i formen och får längsgående sprickor. Packningen kan vara att man med hjälp av spade eller genom att trampa materialet pressar samman materialet så att det packas runt röret. Sedan fylls resterande kringfyllning på och därefter kan en vibrationsplatta, padda, användas för att få en önskad packning av materialet. Hur många gånger en padda ska föras över ytan av kringfyllning finns reglerat i Anläggnings AMA. Antalet gånger är beroende av vilka material som används. Återfyllning med resterande A- och B-massor Vid återfyllning ska man sträva efter att i så stor utsträckning som möjligt återanvända befintliga/resterande massor, de så kallade A-massorna. De massor som grävts upp och inte uppfyller kraven för återfyllning, B-massor, körs iväg till upplag för eventuell senare användning. Därför är det ur miljöhänsyn bättre att återanvända och ta tillvara så mycket material, A- massor, som möjligt om jorden har den beskaffenheten. Därefter kan bergskross, 0-90 mm, läggas och packas. Slutligen läggs ett bärlager med lämplig storlek på materialet (0-32 mm) vilket sedan packas efter instruktion i Anläggnings AMA. Vid eventuell överbyggnad, t.ex. om asfalt ska läggas ovanpå, kan ett lager med väggrus skapa en planare yta. För att fyllnadsmassors tyngd inte ska påverka schaktet och dess väggar så skall dessa läggas upp på ett avstånd av minst 50 cm från schaktet

23 Rasvinkel Y-värden Den maximala vinkel som ett granulärt material kan stackas i utan att ras sker Y-värden X:Y 10 1: :4 2:

24 Grundvatten

25

26

27

28

29

30

31