Rörnätsteknik Föreläsning 4 Schaktarbete, markvetenskap och geoteknik. tfn org.nr.

Transkript

1 Rörnätsteknik Föreläsning 4 Schaktarbete, markvetenskap och geoteknik

2 Innehåll Olika jordarter, deras uppkomst och egenskaper Schakt för VA ledningar geotekniska förutsättningar och åtgärder Arbetsmiljöplanering

3 Jordart och jordmån Huvuddelen av våra jordarter bildades under den senare istiden som täckte hela Sverige och även stora delar av Europa. Med jordart menas det lösa lager som ligger på jordens yta och som växtligheten är eller kan vara rotad i. Med jordmån menas den del av jordskorpan som förändras genom klimatet, vegetationens och organismernas inverkan. Exempel på jordmån av typen Podsol där jordarten utgörs av Sandig Morän

4 Jordarters 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 avgör jordartens 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, dvs hög kapillaritet. Men leror är täta så det tar lång tid för vatten att stiga vilket innebär att lerans permeabilitet är låg. Exempel på jordarter i fallande kornstorlek: Grovkorniga moräner (blockig /grusig morän) Medelkorniga moräner (sandig morän) Finkorniga moräner (lerig morän) Grovkorniga sediment (block, grus, grovsand) Medelkorniga sediment (mellansand, grovmo) Finkorniga sediment (silt (mjäla/finmo), lera)

5 Jordarters 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 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. Glacial varvig lera, källa: SGU Postglacial lera, källa: SGU

6 Schakt för VA ledningar förundersökningar De VA ledningar vi bygger ska hålla i över 100 år. Förutom att välja rätt ledningsmaterial och fogningsteknik så behöver vi känna till markförhållandena för att kunna avgöra hur släntlutningar ska se ut, om det behövs stödkonstruktioner samt vilket fyllnadsmaterial som passar bäst. Detta görs med hänsyn dels till anläggningens hållbarhet dels till säkerhet och arbetsmiljö. För att kunna välja arbetssätt med hänsyn till markförhållanden bör en geoteknisk undersökning av marken utföras i samband med projekteringen. Genom en geoteknisk undersökning vet anläggaren: vilken typ av jordart de kommer att arbeta med Jordartens bärighet vilken jordlagerföljden är om det finns sten eller berg i terrängen Viktigt att veta är även grundvattennivå och grundvattenförhållanden.

7 Schakt i lera Lera är en mycket finkornig jord som är lättschaktad. Kornstorleken är mellan 0 0,002 mm. Det är lätt att få en jämn och i regel stabil gravbotten i lerjord såvida den ligger över grundvattenytan. Är lerbotten lös pga. högt innehåll av vatten blir bärigheten låg och då krävs att grundförstärkning utförs i form av t.ex. förstärkt ledningsbädd, rustbädd eller geonät. Ibland krävs ännu stabilare grundförstärkning i form av t.ex. pålad betongplatta.

8 Schakt i lera När det gäller lerjordars schaktväggar så kan det bildas glidytor om belastningen är hög vid kanterna av schakten 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 utgöras av t.ex. upplag av massor nära schakten eller tunga fordon intill schakten. Detta kan förebyggas genom att analysera lerans skjuvhållfasthet och sedan vidta åtgärder t.ex. i form av flackare släntlutning eller stödkonstruktion, t.ex. spont eller schaktkassett. Källa: Schakta säkert

9 Schakt i lera Även schaktlängden har stor betydelse för säkerheten i schakten. Vid korta schakter blir säkerheten högre då gavlarna i schakten hjälper till att stabilisera väggarna. Ju längre schaktet är desto mindre blir gavlarnas stabiliserande effekt. Källa: Schakta säkert Nederbörd i samband med schaktarbete i lerjord kan påverka stabiliteten och det är då viktigt med länshållning, alternativt att skydda schakten mot tillrinnande vatten. Uttorkning kan på samma sätt påverka stabiliteten negativt.

10 Schakt i silt Siltjord har grövre korn än lera med en storlek mellan 0,002 0,06mm. Denna jordart kan även kallas för flytjord. Det som är riskfyllt med siltjorden är att om den innehåller mycket vatten och den utsätts för vibrationer blir konsistensen vällingliknande och siltjorden flyter ut. Siltjordens egenskaper påverkas starkt av vatten. Grundvattennivåns avstånd till gravbotten har stor betydelse för hur siltjorden kommer att uppföra sig vid schaktningen. Vid grävning under grundvattennivån kan det behövas en grundvattensänkning för att schaktbotten inte ska flyta samman eller börja gunga. Källa: Schakta säkert

11 Schakt i sand och grus 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 siltjorden kan 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. spont som 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. Källa: Schakta säkert

12 Schakt i morän Morän består av många olika kornstorlekar, från block till lera. Om det förekommer sten och block i schaktbotten är det viktigt att dessa rensas undan ordentligt och att schaktbotten jämnas till. Släntstabiliteten kan variera längs schakten pga variation i materialsammansättningen. Därför kan olika schaktslänter behöva tillämpas liksom olika förstärkningsåtgärder. Beakta risken att block kan falla ner i schakten. Källa: Schakta säkert

13 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 bergmaterial som innehåller stenar mindre än 300 mm) och sedan fintäta med krossgrus (0 90 mm) och/eller geotextil. Bildkälla: Uponor

14 Länshållning Vid schaktning under grundvattennivån eller där det förekommer tillrinnande vatten används länspump eller wellpointsystem 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. Princip för wellpointsystem Länshållning av schakt

15 Rörläggning Vid rörläggning är det viktigt att ledningsbädden är korrekt utformad för att röret ska få rätt stöd. Det finns två metoder för utformning av ledningsbädd, antingen direkt packning eller indirekt packning. Vid direkt packning, glöm inte att gräva ur ledningsbädden lite för rörmuffen. Följ rörtillverkarens föreskrifter avseende ledningsbäddens utformning, materialtyp och kornstorlek. För att undvika sättningar används ofta ett materialavskiljande material geotextil, antingen runt ledningsbädden eller runt både ledningsbädd och kringfyllning. Rörläggningslaser för rätt lutning, bildkälla: Scanlaser Bildkälla: Uponor

16 Ledningsbädd Ledningsbädden utgör underlaget för de ledningar som ska läggas. Vanligen används ett krossat, månggraderat material i kornstorlek 0 8 mm för plaströr och 0 18 mm för betongrör. Ibland önskas en dränerande kringfyllning och då används ett mer ensartat material och indirekt packning. Vid denna tillämpning och andra fall när det finns risk för materialvandring används geotextil som materialavskiljare för att undvika sättningar. Bildkälla: Almbyentreprenad.se Bildkälla: Weber

17 Kringfyllning Här används i regel samma material som till ledningsbädden. Betongrör kan spricka i överkanten pga. att kringfyllningen 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. Bildkälla: Uponor

18 Resterande fyllning Vid återfyllning ska man sträva efter att i så stor utsträckning som möjligt återanvända befintliga massor, de så kallade fall A massorna. De massor som grävts upp och inte uppfyller kraven för återfyllning, B massor, körs iväg till tillfälligt upplag eller till tipp. Därför är det ur miljöhänsyn bättre att återanvända och ta tillvara så mycket material som möjligt inom arbetsområdet om jorden har den beskaffenheten och tillgänglig yta finns. Om det ska läggas en asfalterad väg ovan VA schakten läggs och packas bergskross som förstärkningslager enligt väghållarens anvisningar. Sedan kommer bärlager, AG (asfaltsgrus) och toppbeläggning (asfalt). Bildkälla: Uponor

19 Systematiskt arbetsmiljöarbete Källa: Arbetsmiljöverket

20 Lagar och regler Källa: Arbetsmiljöverket

21 Hur är arbetsmiljöarbetet organiserat i anläggningsbranschen? Källa: Arbetsmiljöverket

22 Källa: Arbetsmiljöverket

30 Hur gör du en arbetsmiljöplan? Riskinventering av arbetsmoment Riskeliminering Åtgärdsplanering

31 Exempel på arbetsmiljöplan

32 Hur ser ni nu på den första bilden i föreläsningen?