EN Kapitel 11 och 12, Slänter och bankar

Transkript

1 Rapport 6:2008, Rev 1 Tillämpningsokment EN Kapitel 11 och 12, Slänter och bankar

2

3 IEG Rapport 6:2008, Rev 1 Tillämpningsokment EN Kapitel 11 och 12, Slänter och bankar Framtagen av IEG Stockholm 2008

4 IEG Rapport Implementeringskommission för Eropastanarer inom Geoteknik Beställning IEG c/o IVA Grev Tregatan 14 Box Stockholm Org. Nr E-post: Web: ISBN Upplaga Digital Version Janari 2010 IEG Rapport 6:2008 R1

5 Föror Denna rapport är en reviering av rapport 6:2008 (atera oktober 2008) pprätta på pprag av IEG (Implementeringskommission för Eropastanarer inom Geoteknik). IEG är en ieell förening som verkar ner Kngl. Ingenjörsvetenskapsakaemin. Föreningen har till ppgift att initiera, samorna, genomföra och reovisa arbete som krävs för att knna implementera Eropastanarer inom Geoteknikområet i Sverige. Den rsprngliga versionen av okmentet pprättaes av Yvonne Rogbeck, SGI och Rasms Müller, Tyréns. Revieringen har tförts av Rasms Müller, Tyréns. I etta revierae okment har skriftliga synpnkter på rsprngsokmentet lämnae till IEG, till författarna och synpnkter som ppkommit ner iskssioner på IEG-krser ner 2008 och 2009 beaktats. Desstom har en reviera hantering av karakteristiskt väre och omräkningsfaktorn η inarbetats. Ytterligare förtyliganen och stö vi framtaganet av härlea vären för hållfasthetsparametrar mm ges. IEG kommer även framlees att ppatera tillämpningsokmentet efterhan som erfarenhet erhålls från använanet av EN Målsättningen är att ha ett levane okment som nerlättar införanet av Eroko och övriga Eropastanarer i Sverige. För att ppnå etta mål, så behövs ina synpnkter på vilka förbättringar, änringar och tillägg som behövs bör göras för att et ska bli et hjälpmeel som och ina kollegor behöver. Har frågor eller jämförane beräkningar som vill att IEG ska ta el av? På finner instrktioner för var ska skicka ina synpnkter, för att e ska beaktas vi framtia reviering av etta okment. IEG tackar på förhan för ina synpnkter. Borlänge Rasms Müller Tillämpningsokment - Slänter och bankar i

6 ii IEG Rapport 6:2008 R1

7 Sammanfattning Dimensionering av slänter och bankar i brottgräns och brksgräns ska tföras i enlighet me kapitel 11 och 12 i SS-EN Stanaren gäller samtliga geotekniska kategorier (GK1- GK3). Tillämpningsokmentets tyngpnkt gäller beräkningar enligt partialkoefficientmetoen vilken ska använas vi nyexploatering för konstrktioner i GK2. Konstrktioner i GK1 och GK3 kan också imensioneras via partialkoefficientmetoen men får även imensioneras på annat sätt, vilket innebär att t ex stabilitetskartering och trening för befintlig bebyggelse kan tföras enligt Skrekommissionen [2]. I brottgränstillstån räknas för slänter och bankar imensionerane lasteffekt för ogynnsamma laster enligt imensioneringssätt DA3, ekvationen 6.10 i SS-EN1990 är hänsyn tas till säkerhetsklass: γ Geo.last = 1,1 G + γ 1, 4 Q kj kj Vi bestämning av meelväret för e härlea värena av materialparametern är et viktigt att värera e ppmätta värena som ligger till grn för etta och att essa är representativa bl.a. va gäller spänningsnivå och nivå i jorlagerföljen i e aktella provtagnings- och soneringspnkterna. Geokonstrktionens imensionerane väre för en materialparameter erhålls (när ett lågt väre är imensionerane) enligt: X 1 = η X γ M I et rsprngliga okmentet (oktober 2008) erhölls geokonstrktionens imensionerane väre enligt X = 1 γ M η e Vx n X V x n e I enna reviering har omräkningsfaktorn η omefinierats. Bl.a. har termen som tar hänsyn till antal försökspnkter och materialegenskapens natrliga variation inarbetats i η. För materialparametrarna finns en ppsättning partialkoefficienter γ M angivna. Omräkningsfaktorn η tar hänsyn till marken samt omfattningen och kvaliteten av marknersökningen. Viare tar η hänsyn till geokonstrktionens geometri och tformning samt et mekaniska systemet. Va gäller grnvatten och portryck ska ett imensionerane väre motsvarane en prognostisera maximinivå me återkomsttien 50 år (alternativt miniminivå) använas. Nivå på fri vattenyta i exempelvis sjöar och älvar/åar ska ges ett karakteristiskt väre motsvarane LLW i et fall et är mest ogynnsamt. Partialkoefficienten sätts till 1,0. Tillämpningsokment - Slänter och bankar iii

8 För att få en praktisk lösning för beräkningar me stabilitetsprogram som inte är anpassae för att hantera partialkoefficienter använs lasten enligt SK2 (är egentyngen för joren har partialkoefficient 1,0) även för SK1 och SK3. Det innebär i praktiken att inverkan av säkerhetsklass har omformats till att säkerhetsfaktorn beräkningsmässigt ska överstiga faktorerna F > 0,9 ; 1,0 och 1,1 för SK1, SK2 respektive SK3. EN Vi använanet av nmeriska beräkningsmetoer ska beräkning göras me så verkliga vären som möjligt. Det rekommeneras att ett värerat meelväre baserat på härlea vären använs. Samtliga partialkoefficienter på såväl laster, jorparametrar och bärförmåga sätts till 1,0. Känslighetsanalyser av olika parametrar bör tföras. Förslag till hr erforerlig säkerhetsfaktor kan bestämmas vi nmeriska beräkningar ges. iv IEG Rapport 6:2008 R1

9 Smmary Design of slopes an embankments in ltimate limit state as well as serviceability limit state shall be mae accoring to chapter 11 an 12 in SS-EN The stanar is vali for all Geotechnical categories (GK1-GK3). This application ocment principally eals with esign verifie by the partial factor metho, which shall be applie to new evelopment of constrctions in geotechnical category 2 (GK2). Other cases, sch as constrctions in GK 1 or GK3 or when controlling the stability for existing resiential areas, may be esigne in other ways, e.g. accoring to Skrekommissionen [2]. When verifying slopes an embankments in ltimate limit stage, loas shall be calclate accoring to esign approach 3, eqation 6.10 in SS-EN 1990: Geotechnical loa= γ 1,1 G + γ 1, 4 Q kj kj When eriving the mean vale of a material parameter it is of great importance that the erive ranom vales are relevant, e.g. samples shall be representative regaring the epth an effective stress level in the soil. The esign vale of a material parameter for a certain geotechnical constrction shall (when a low vale is critical) be assesse accoring to: X 1 = η X γ M In the original ocment (October 2008 ) the esign vale was assesse accoring to X = 1 γ M η e Vx n X In this revise version the efinition of the conversion factor η has been revise. Among e V x n other things, the term which consiers nmber of investigation points an the natral variation of the material parameter have been incorporate in η. A set of partial safety factors, γ M, is given in the ocment. The conversion factor η consiers the type of gron an the qality of the gron investigation. Frthermore, η consiers the type an geometry of the geotechnical constrction an the geo-mechanical system. When assessing esign vales for pore water pressres an level of gron water table in the soil, maximm vales (or minimm vales if more critical) from a 50-year interval shall be se. The esign vale of free staning water in lakes, rivers etc. shall correspon to LLW. The partial safety factor shall be 1,0. In orer to manage calclations via slope stability programs not esigne for hanling partial safety, loas shall always be calclate accoring to safety class 2 (SK2). Hence, this also applies to calclations in safety class 1 an 3. Inflence from safety class is consiere via Tillämpningsokment - Slänter och bankar v

10 the reqire calclate safety factor F class 1, 2 an 3 respectively. EN. Reqire safety factors are 0,9 ; 1,0 ; 1,1 in safety Calclations performe via nmerical analysis shall be performe with as realistic parameters, i.e. material parameters, loa etc., as possible. It is recommene that the mean vales of the erive vales of material parameters are applie. All partial safety factors shall be given the vale 1.0. Sensibility analyses, varying the governing parameters, shol be performe. A sggestion as how a reqire safety factor can be evalate is given in the ocment. vi IEG Rapport 6:2008 R1

11 Innehåll FÖRORD...I SAMMANFATTNING...III SUMMARY... V 1 INLEDNING ORDLISTA OCH DEFINITIONER UNDERLAG FÖR PROJEKTERING Geoteknisk kategori och oberoene granskare Geotekniska och hyrogeologiska fält och laboratorienersökningar Allmänt Krav på nersökningar Övrigt nerlag Från mätata till imensionerane väre Allmänt om imensionerane vären för materialegenskaper Delfaktorer η ( 1,2), η 3 och η ( 4,5,6,7) för bestämning av hållfasthetsegenskaper från fält- och labförsök Egentyng Portryck och vattenstån PROJEKTERING Allmänt avseene projektering Beräkningsförtsättningar Geoteknisk kategori Säkerhetsklass Laster och lasteffekter Dimensionering i brottgränstillstån Dimensionering genom beräkning Partialkoefficientmetoen Totalsäkerhetsfilosofi Nmeriska beräkningar Dimensionering genom hävvnna metoer Dimensionering genom moellförsök och provbelastning Dimensionering genom observationsmetoen Dimensionering i brksgränstillstån Dimensionering genom beräkning Dimensionering genom hävvnna metoer Dimensionering genom moellförsök och provbelastning Dimensionering genom observationsmetoen MATERIALKRAV UTFÖRANDE UPPFÖLJNING OCH KONTROLL DOKUMENTATION REFERENSER...23 BILAGA A BILAGA B BERÄKNINGSEXEMPEL LÖS KOHESIONSJORD...24 JÄMFÖRANDE ANALYS ENLIGT TIDIGARE PRAXIS FÖR LÖS LERA...35 Tillämpningsokment - Slänter och bankar vii

12 1 Inlening Tillämpningsokmentet beskriver hr imensionering av slänter och bankar i brottgränsoch brksgränstillstån kan tföras i enlighet me kapitel 11 och 12 i SS-EN Eroko gäller för samtliga tillämpningar, från kontroll av befintliga konstrktioner till nykonstrktion och samtliga geotekniska kategorier (GK1-GK3). Beroene av geoteknisk kategori och typ av konstrktion sker imensionering på olika sätt. För imensionering av geokonstrktioner i GK2 ska partialkoefficientmetoen nyttjas om konstrktionen samtiigt är av typen nykonstrktion. Beräkningar baseras på inata i form av imensionerane vären. I övriga fall,.v.s. om geokonstrktionen klassas som GK1 eller GK3 eller om en GK2 konstrktion inte hänförs till typen nykonstrktion kan imensionering ske enligt partialkoefficientmetoen eller annat sätt, t.ex. via beräkningar baserae på totalsäkerhetsfilosofi och karakteristiska vären. Dokmentet beskriver hr imensionering enligt partialkoefficientmetoen i enlighet me SS- EN tförs. Dimensionering basera på totalsäkerhetsfilosofi och karakteristiska vären beskrivs exempelvis i Skrekommissionen Rapport 3:95 [2]. Hr [2] kan kopplas till Eroko tres för närvarane i IEG Projekt 16. Kapitel 11 i SS-EN behanlar totalstabilitet och rörelser i mark. Såväl natrlig jor och slänter som fyllningar, fnament, stökonstrktioner, bankar, schakter och bergskärningar omfattas av kapitlet. Kapitel 12 i SS-EN behanlar bankar avsea för små ammar och infrastrktr. Detta okment gäller för essa tillämpningar, bergskärningar och ammar exklerae. För laster ska efinitioner i SS-EN 1990 använas, hr etta tförs beskrivs i okmentet. 2 Orlista och efinitioner Dränera analys Gliyta Oränera analys Kombinera analys Lamellmeto Nmerisk meto Partialkoefficientmetoen Rigorösa lamellmetoer Totalsäkerhetsanalys - Stabilitetsberäkning är ingåene jorars skjvhållfasthet efinieras av ess ränerae hållfasthetsparametrar. - Potentiell brottyta i joren för vilken kraft- och momentjämviktsekvationer tecknas vi stabilitetsberäkning - Stabilitetsberäkning är förekommane kohesionsjorars skjvhållfasthet efinieras av ess oränerae skjvhållfasthet. - Stabilitetsberäkning är förekommane kohesionsjorars skjvhållfasthet efinieras av et lägsta väret av ränerae eller oränerae hållfasthetsparametrar. - Meto för stabilitetsberäkning är joren ovan gliytan elas in i lameller. - Meto är beräkning sker me någon nmerisk beräkningsmeto, exempelvis finita elementmetoen eller finita ifferensmetoen. - Beräkning är imensionerane vären för materialparametrar, geometrier, grnvattenförtsättningar, laster etc. nyttjas. - Lamellmeto är alla villkor för kraft- och momentjämvikt är ppfylla, exempelvis Morgenstern-Price eller Spencer. - Beräkning är karaktäristiska vären för materialparametrar, geometrier, grnvattenförtsättningar, laster etc. nyttjas. 2 IEG Rapport 6:2008 R1

13 3 Unerlag för projektering 3.1 Geoteknisk kategori och oberoene granskare För att värera komplexiteten i e geotekniska förtsättningarna och geokonstrktionerna klassificeras förekommane konstrktioner efter geoteknisk kategori (GK). Klassificeringen tförs innan geotekniska fält- och laboratorienersökningar påbörjas. Val geoteknisk kategori ska väreras och änras vi behov ner projektets gång. För mer ingåene beskrivning av geoteknisk kategori än va som ges nean hänvisas till TD Grner [1]. Geoteknisk kategori 1 GK1 innefattar små och enkla konstrktioner som tförs i områen me käna markförhållanen och som erfarenhetsmässigt kan tföras me försmbar geoteknisk risk. För slänter och bankar kan GK1 t.ex. vara låga bankar på friktionsjor, slänter i kohesionsjor är terrängen är flackare än 1:10 (gäller ej kvicklera), schakter ovan grnvattenytan me minre jp än 1,5 m i silt eller lös kohesionsjor och minre än 3,0 m i fast jor. Geoteknisk kategori 2 GK2 är normalfallet och innefattar konventionella konstrktioner och grnläggningsmetoer som inte innebär svåra lastförhållanen eller tförs i områen me svåra markförhållanen och kan tföras tan exceptionell geoteknisk risk. De flesta slänter och bankar på kohesionsjor hänförs till GK2. För schakter i torrhet rekommeneras GK2 till högst 1,5 m jp i silt, 3,0 m jp i lera och 5,0 m jp i friktionsjor. Då lokala erfarenheter visar att jpare schakter och schakter ner grnvattenytan kan tföras tan betyane risk kan även essa hänföras till GK2. Geoteknisk kategori 3 GK3 gäller för mer komplexa geotekniska/hyrogeologiska förhållanen eller för okonventionella konstrktioner. GK3 bör tillämpas om erfarenhet från liknane konstrktioner och/eller likartae markförhållanen saknas eller är liten. Om imensionering sker enligt observationsmetoen bör GK3 använas. Dimensionering av slänter och bankar i kvicklereområen bör tföras i GK3. Me kvicklereområen avses i etta okment ett områe är: 1) en initiell gliyta elvis kan gå genom kvicklera och konsekvenserna för et aktella partiet och/eller närliggane områen kan bli stora; 2) en initiell gliyta och ess massor kan påverka ett neanförliggane områe me kvicklera och ärme få stora följkonsekvenser; 3) en initiell gliyta kan påverka ett bakomliggane parti me kvicklera me stora följkonsekvenser. För jpa schakter eller är grnvattenförhållanena har en avgörane betyelse bör GK3 väljas. Oberoene granskare Oberoene granskares syfte, ppgift, ansvar och befogenheter efinieras i [1]. För imensionering av konstrktioner i GK3 ska oberoene granskare i allmänhet tillsättas. Avvikelser från etta kan vara aktellt och ska i såana fall motiveras. Om observationsmetoen använs ska oberoene granskare tillsättas. Tillämpningsokment - Slänter och bankar 3

14 3.2 Geotekniska och hyrogeologiska fält och laboratorienersökningar Allmänt Beroene på typ av konstrktion, geotekniska/hyrogeologiska förtsättningar och sterat gränstillstån ställs olika krav på nersökningarnas omfattning, etaljeringsgra och kvalitet. Kraven kopplas till konstrktionens geotekniska kategori, GK. För konstrktioner i GK1 kan i allmänhet förtsättningarna klarläggas vi fältbesiktning. För konstrktioner i GK2 eller GK3 krävs fält- och laboratorienersökningar. Generellt krävs information om jorlagerfölj och ess variationer i plan och profil. Unersökningarna ska tformas så att e omfattar hela en beröra jorvolymen. Vi branta slänter, erosionsslänter och slänter mot vattenrag ska om möjligt soneringar tföras vi släntkrön och bakom släntkrön samt vi släntfot och i vattenraget. I flacka långsträckta slänter eller i områen me relativt plan mark ska soneringarna placeras så att så stor el som möjligt av en aktella konstrktionen omfattas. Observera att konstrktionens omgivningspåverkan ska klarläggas varför känneom om förtsättningar tanför en egentliga konstrktionen kan krävas. Val av nersökningsmetoer beror av jorens sammansättning. I områen me lösa jorlager bör CPT-sonering nyttjas. Förtom information om jorlagerföljens relativa fasthet och information om ränerane och lågpermeabla skikt, kan resltat från CPTsonering använas för att ppskatta hållfasthetsegenskaper i jorlagren. Soneringar ska kompletteras me provtagning och efterföljane laboratorienersökning för att bestämma jorart, vattenkvot och flytgräns. Eventell förekomst av kvicklera eller organisk jor ska nersökas. Vi imensionering i brottgränstillstån (stabilitetsberäkning) ska oränera och/eller ränera skjvhållfasthet bestämmas. Information om hr essa egenskaper varierar me föränringar i spänningsnivå i joren och påverkas av e föränringar i förtsättningar som konstrktionen meför bör också inhämtas. Vi förekomst av kohesionsjor tförs i allmänhet vingförsök och ostör provtagning. På ostöra prover tförs s.k. rtinförsök (jorart, vattenkvot, flytgräns, oränera skjvhållfasthet, ensitet och sensitivitet) samt eventellt anra hållfasthetsprovningar i laboratorim. Vi imensionering i brksgränstillstån (sättningsberäkning) ska knskap finnas om e ingåene jorlagrens eformationsegenskaper såsom moler och eras spänningsberoene, permeabilitet (hyralisk konktivitet), gränsspänningar (t.ex. förkonsolieringstryck) och krypegenskaper. Följane krsiverae stycken ska ses som rå och stö vi bestämning av hållfasthetsparametrar och grnvatten-/portryck vi stabilitetsberäkningar. Angåene oränera skjvhållfasthet Mer information och mer ingåene rekommenationer ges i exempelvis Skrekommissionen Rapport 3:95 [2] och SGI Information 3 [3]. Generellt sett är et förelaktigt att tvärera en viss egenskap från olika typer av försöksmetoer. Exempelvis kan härlea vären för oränera skjvhållfasthet c tväreras och korrigeras på halvempirisk basis (enligt rekommenationerna i [3]) från CPT, vingförsök och fallkonförsök eller mätas irekt via mer tekniskt avancerae metoer som irekta skjvförsök, eventellt i kombination me aktiva och passiva triaxialförsök. Viare kan oränera skjvhållfasthet ppskattas empiriskt baserat på förkonsolieringstryck σ ', c 4 IEG Rapport 6:2008 R1

15 överkonsolieringsgra OCR och flytgräns w L i joren enligt ekvation 3.1. Observera att c tvärerat från ekvation 3.1 motsvarar ett belastningsfall av typen irekt skjvbrott, vilket ofta kan antas representera meelhållfastheten längs en gliyta, se [3]. 0,205 wl 0,2 c = σ ' c 0,125 + OCR (3.1) 1,17 Motsvarane empiriska tvärering kan för gyttjig jor och slfijor göras baserat på förkonsolieringstryck σ ' c, överkonsolieringsgra OCR och organisk halt. Information om etta ges i [3] och SGI Rapport 69 [11]. För normalkonsoliera och svagt överkonsoliera lera kan Hansbo s relation, ekvation 3.2, använas för att kontrollera om e ppmätta okorrigerae hållfasthetsvärena från vingförsök och fallkonförsök τ v, k är normala i förhållane till förkonsolieringstryck och flytgräns. τ v, k = σ ' c 0, 45 wl (3.2) Om e ppmätta okorrigerae hållfasthetsvärena avviker från sambanet i ekvation 3.2, kan etta vara en inikation på att en normalt använa korrektionsfaktorn μ kan behöva moifieras. När c tväreras baserat på resltat från olika typer av försök är et viktigt att en värering av e olika försökens relevans tförs. Större vikt bör ges till resltat från mer tekniskt avancerae försöksmetoer och ppenbart orealistiska mätresltat ska förkastas. Nyttjanet av irekta skjvförsök, eventellt i kombination me triaxialförsök, är extra viktigt om övriga metoer visar stor sprining i resltaten och/eller om et råer osäkerhet om antagna samban (exempelvis korrektionsfaktorer) gäller för en aktella joren. För tvärering av härlea vären och korrigering av ppmätta hållfasthetsvären från CPT, vingförsök och fallkonförsök samt hr empiriska samban kan tnyttjas, hänvisas till [3]. Gliytor kan grovt sett inelas i en aktiv zon, en irekt skjvzon och en passiv zon. I fall me kohesionsjor kan olika hög oränera skjvhållfasthet mobiliseras i essa elar. Denna s.k. hållfasthetsanisotropi beror av belastningshistoria och typ av jor. Anisotropieffekterna är oftast störst i lågplastiska leror.v.s. leror me låg flytgräns. Den hållfasthet som kan mobiliseras är högst i en aktiva skjvzonen och lägst i en passiva skjvzonen. I fall är potentiella gliytor har en stor aktiv el, exempelvis i branta slänter, kan anisotropieffekter spela stor roll vi beömningen av stabiliteten. Om anisotropieffekter meräknas i en analys ska essa allti kontrolleras via laboratorieförsök (triaxialförsök) och alrig enbart baseras på empiriska samban. Rekommenationer och mer information ges i exempelvis [3]. Angåene ränera skjvhållfasthet Mer information och mer ingåene rekommenationer ges i exempelvis Skrekommissionen Rapport 3:95 [2], SGI Information nr 3 [3], SGI Information nr 8 [4] och SGI Information nr 15 [5]. Kohesionsjor Dränera skjvhållfasthet i kohesionsjor beskrivs av e effektiva hållfasthetsparametrarna c ' och φ '. Dessa vären kan bestämmas empiriskt baserat på förkonsolieringstryck eller oränera skjvhållfasthet, ekvation 3.3 och 3.4. Tillämpningsokment - Slänter och bankar 5

16 φ ' = 30 (3.3) c ' = 0,03 σ ' c (3.4a) alternativt c' = 0, 1 (3.4b) c Dessa empiriska relationer kan vara missvisane om e appliceras i en helt ränera analys i normalkonsoliera jor. I normalkonsoliera jor krävs i allmänhet mycket stora töjningar i joren för att mobilisera en ränerae skjvhållfastheten. Vi använning av kombinera analys elimineras problemet eftersom en oränerae skjvhållfastheten blir styrane i enna typ av jor. Om stabiliteten till stor el är beroene av e ränerae hållfasthetsparametrarna, vilket främst gäller i överkonsoliera jor och i fall me relativt låga effektivspänningar, kan et vara värefllt att bestämma e effektiva hållfasthetsparametrarna me laboratorieförsök och ärme eventellt knna nyttja högre vären. Mer information om etta återfinns i [2]. Natrligt lagra friktionsjor Dränera skjvhållfasthet i friktionsjor beskrivs via friktionsvinkeln φ '. I främst silt och san kan φ ' tväreras från CPT-sonering, eventellt i kombination me ilatometerförsök. I grövre jorarter, t.ex. grs eller morän å CPT-sonering inte kan tföras, nyttjas främst hejarsonering för tvärering av φ '. Fyllning av friktionsjor Dränera skjvhållfasthet för grovkorniga fyllnasmaterial beskrivs via friktionsvinkeln φ '. I allmänhet använs tabellvären, se t.ex. TKGeo [10]. Det ska observeras att, oberoene av jorart, är friktionsvinkeln inte konstant tan starkt spännings- och eformationsberoene. Detta ska beaktas vi imensionering. Det är särskilt viktigt för beräkningar är skjvhållfastheten i joren förtsätts mobiliseras samtiigt längs en gliyta som passerar genom friktionsjor och normalkonsoliera eller svagt överkonsoliera kohesionsjor. Ett exempel är bankfyllning av t.ex. sprängsten på normalkonsoliera lera, å en friktionsvinkel motsvarane lös lagring även kallat resialväret φ ' resial ska nyttjas som inata i beräkningar. Friktionsvinklar för fyllnasmaterial presenterae i tabell 3.1 kan använs som riktvären, se exempelvis [2]. Tabell 3.1 Material/Jorart Friktionsvinklar för fyllnasmaterial 1 φ' max ( ) 2 φ' resial ( ) Sprängsten Förstärkningslagermaterial Ballastmaterial Grs San Samverkan me löst lagra jor förtsätts inte vi beräkning 2 Samverkan me löst lagra jor förtsätts vi beräkning 6 IEG Rapport 6:2008 R1

17 Angåene grnvatten- och portryck Mer information och mer ingåene rekommenationer ges i exempelvis Skrekommissionen Rapport 3:95 [2], SGI Information 11 [6] och SGI Information 16 [7]. Där grnvattenförhållanena har avgörane betyelse för sannolikheten för skre, skaliga eformationer eller skalig omgivningspåverkan, ska grnvatten- och portrycksförhållanen samt variationen i ti, me neerbör och på olika nivåer i jorlagerföljen fastställas. Mätningar tförs så att en fllstänig bil av portryckens variationer i såväl jple som längle och tvärle erhålls. Det ska noteras att flera olika grnvattenmagasin kan förekomma i en jorlagerfölj, främst i skikta jor. Förekomst av vattenförane eller lågpermeabla skikt ientifieras enklast vi CPT-sonering. Det är viktigt att tvärera skiktens tbrening, kontinitet och vattenförane förmåga för att tröna inverkan på räneringsförhållanen och stabilitetsförhållanen. Om stabiliteten är avhängig ärav, ska förekomst av negativa portryck i en vattenmättae och elvis vattenmättae zonen beömas. Inverkan av negativa portryck är främst aktell i finkornig jor som lera, silt och finsan. Förekomst av negativa portryck och eras storlek kan kontrolleras via portrycksmätning i fält kompletterat me laboratorieförsök. En grov ppskattning av storleksorningen på e negativa portrycken kan göras baserat på jorens kornstorleksförelning. Inverkan av negativa portryck kallas ofta falsk kohesion och kan beaktas vi beräkning enligt beskrivningen i [7]. Då stabiliteten för schaktslänter ska analyseras är et viktigt att på förhan beöma en portryckssitation som ppkommer efter tfört arbete. Detta påverkar stabilitetsförhållanena för slänten, els eftersom effektivspänningssitationen för konstrktionen påverkas, els eftersom grnvatten kan strömma t genom slänten och eventellt orsaka erosion. Sannolikheten för hyraliskt grnbrott samt pplckring ska också beaktas, se TD Vatten [8] Krav på nersökningar Beroene av geoteknisk kategori ställs olika höga krav på nersökningarnas typ och omfattning. Unersökningar ska tföras enligt svensk stanar å såan finns, annars i enlighet me SGF s rekommenerae stanarer och metobeskrivningar. Geoteknisk kategori 1 Slänter och bankar som klassificeras i GK1 ska vara så enkla att sannolikheten för stabilitetsproblem eller ogynnsamma sättningar och omgivningspåverkan är försmbar. De geotekniska förtsättningarna och grnvattenförhållanena ska vara av såan art att en besiktning på plats kan klargöra essa. Om så inte är fallet ska slänten eller banken hänföras till GK2 eller GK3. Till stö för beömningar kan topografiska kartor, jorartskartor, översiktliga stabilitetskarteringar samt tiigare treningar och erfarenheter från områet nyttjas. Information om grnvattenförhållanena kan erhållas från tiigare treningar och erfarenheter från områet, brnnsarkiv, kontroll av vattennivåer i brnnar och vattenrag, vatten i schakter, slänter o.s.v. Hr områets geologi och topografi inverkar på grnvattenförhållanena ska beömas. Geoteknisk kategori 2 För slänter och bankar som klassificeras i GK2 ska e geotekniska förtsättningarna och grnvattenförhållanena treas till en nivå som lägst motsvarar rekommenationerna för etaljera trening i enlighet me [2]. Det innebär att sonering tförs i 2-3 pnkter per sektion och provtagning för bestämning av jorens egenskaper tförs i minst 1 pnkt per Tillämpningsokment - Slänter och bankar 7

18 sektion. Vi förekomst av kohesionsjor ska vingförsök tföras. Avstån mellan sektioner avgörs baserat på topografiska förtsättningar och jämnheten i jorlagrens sammansättning över områet. I övrigt gäller krav och rekommenationer enligt avsnitt ovan. Grnvattnets trycknivå mäts (om relevant) i vattenförane bottenlager. Finns mäktigare lager av lågpermeabel jor, t.ex. lera/silt eller organisk jor, tförs portrycksmätning i såan omfattning att portrycksförelningen kan beömas i hela profilen. Geoteknisk kategori 3 För slänter och bankar som klassificeras i GK3 ska e geotekniska förtsättningarna och grnvattenförhållanena treas till en nivå som lägst motsvarar rekommenationerna för förjpa trening i enlighet me [2]. Det innebär att sonering tförs i 3-6 pnkter per sektion. Ostör provtagning för noggrann bestämning av jorens egenskaper och vingförsök tförs enligt rekommenationerna i [2]. Avstån mellan sektioner avgörs baserat på topografiska förtsättningar och jämnheten i jorlagrens sammansättning över områet. I övrigt gäller krav och rekommenationer enligt avsnitt ovan. Om konstrktionen i et betraktae gränstillstånet påverkas av portryckssitationen i joren ska enna nersökas så att en klar bil av förhållanena erhålls. Portrycksmätningar ovan, i och neanför en slänt kan erforras. Desstom ska portrycken i förekommane vattenförane eller lågpermeabla skikt bestämmas. Säsongsvariationer ska också treas. 3.3 Övrigt nerlag Utöver et nerlag som erhålls från geotekniska/hyrogeologiska fält- och laboratorienersökningar ska knskap finnas om markytans geometri och bottengeometri i vattenrag som påverkar konstrktionen. Beträffane krav i mätnoggrannhet, rå och rekommenationer hänvisas till [2]. Vattenstån i vattenrag, förekomst av leningar, räneringar och trmmor samt eventell pågåene erosion ska inhämtas. Information om områets geologiska historia, exempelvis tiigare skre är också värefllt. Ovanståene information ska finnas okmentera i MUR (Markteknisk Unersöknings Rapport) se TD Dokmenthantering [9]. Om nerlag saknas eller är bristfälligt för någon av ovanståene förtsättningar ska känslighetsanalyser tföras. 3.4 Från mätata till imensionerane väre Allmänt om imensionerane vären för materialegenskaper Vi geotekniska beräkningar enligt partialkoefficientmetoen, ska imensionerane vären på materialparametrar använas. I [1] reovisas hr en specifik geokonstrktions imensionerane väre för en specifik materialparameter i joren X erhålls från härlea vären X. Vi enna härlening beaktas osäkerheter relaterae till jorens egenskaper och till aktell geokonstrktion. Detta beaktas i fasta partialkoefficienter för olika jorparametrar γ M och i omräkningsfaktorn η. Följane ekvation nyttjas när ett lågt väre är imensionerane: X 1 = η X γ M (3.5a) Följane ekvation nyttjas när ett högt väre är imensionerane: X = γ η X (3.5b) M 8 IEG Rapport 6:2008 R1

19 är X Dimensionerane väre på aktell materialparameter för en aktella geokonstrktionen. X Värerat väre baserat på härlea vären för en aktella materialparametern γ M Fast partialkoefficient, erhålls från BFS 2008:8 eller VVFS 2004:43, se tabell 3.2. η Omräkningsfaktor. Vären presenterae i avsnitt kan nyttjas, alternativt kan omräkningsfaktorn bestämmas via statistiska metoer i enskila fall. Härlea vären X När X tväreras baserat på resltat från olika typer av försök är et viktigt att en värering av e olika försökens relevans för en aktella imensioneringssitationen tförs. Större vikt bör ges mer tekniskt avancerae metoer och ppenbart orealistiska mätresltat ska förkastas. Det är också viktigt att betraktae härlea vären är belägna inom områe me samma geologiska bilningssätt och geologiska historia. Viare bör ppmätta vären jämföras me tillgänglig empiri. Partialkoefficient γ M Följane vären på γ M ska använas vi imensionering av slänter och bankar: Tabell 3.2 Partialkoefficienter för materialparametrar i brottgräns, γ M Jorparameter Symbol Väre Friktionsvinkel ( tanφ ' ) γ 1,3 Effektiv kohesion Oränera skjvhållfasthet Enaxlig tryckhållfasthet 1 Tnghet φ ' γ 1,3 c' γ 1,5 c γ 1,5 q γ 1,0 γ 1 Enaxlig tryckhållfasthet avser främst binemeelsstabilisera jor Om negativa portryck hanteras som s.k. falsk kohesion bör γ c' vara större än 1,3 till följ av osäkerhet i bestämning av båe tanφ ' och et effektiva negativa portrycket. Omräkningsfaktorn η Omräkningsfaktorn η beräknas som prokten av ett antal elfaktorer η 1, η 2 η 8, se ekvation 3.6. η = η (3.6) 1 η 2 η3 η 4 η5 η6 η7 η8 Delfaktorerna beaktar: - Egenskapens natrliga variation, efiniera i form av variationskoefficienten V x, η 1 - Antal oberoene nersökningspnkter n, η 2 - Osäkerhet relatera till bestämning av jorens egenskaper, η 3 - Geokonstrktionens närhet till nersökningspnkt, η 4 Tillämpningsokment - Slänter och bankar 9

20 - Omfattning av en el av marken som bestämmer beteenet hos geokonstrktion i et betraktae gränstillstånet, η 5 - Geokonstrktionens förmåga att överföra laster från veka till fasta elar i marken, η 6 - Typ av brottmekanism (sprött eller segt), η 7 - Parameterns betyelse i förhållane till anra lastgivane eller mothållane parametrar, η 8 För imensionering av slänter och bankar förs elfaktorerna η 1 och η 2 samman enligt η ( 1,2) = η1 η2 (3.7) Vären för η ( 1,2 ) presenteras i tabell 3.3a och 3.3b. Vären för elfaktorn η 3 presenteras i tabell 3.4a- 3.4c. Delfaktorerna η 4, η 5, η 6 och η 7 förs samman enligt η ( 4,5,6,7) = η4 η5 η6 η7 (3.8) Vären för η ( 4,5,6,7) presenteras i tabell 3.5. För imensionering av slänter och bankar sätts η 8 = 1, 0. I normalfallet bör omräkningsfaktorn η för oränera skjvhållfasthet c ligga i intervallet 0,75 η 1,10 c och för ränerae hållfasthetsparametrar c ' och φ ' i intervallet 0,85 '/ ' η c φ 1,10 I grovkorniga fyllnasmaterial kan tabellvären tnyttjas, se tabell 3.1. Dessa vären ska ses som karakteristiska vären, vilket meför att η = 1, 0. Dränerae hållfasthetsegenskaper i kohesionsjor, φ ' och c ', får ppskattas empiriskt me lening av förkonsolieringstryck alternativt oränera skjvhållfasthet, se ekvation 3.3 och 3.4. Dessa empiriska vären ska ses som karakteristiska vären, vilket meför att η = 1, 0 ska tillämpas. Karakteristiskt väre Karakteristiskt väre för en materialparameter 1 X k efinieras som: X k = η X (3.9) 1 Använs för imensionering me karakteristiska vären enligt TK Geo [10] 10 IEG Rapport 6:2008 R1

21 vilket innebär att imensionerane väre för en materialparameter efinieras som 1 X = X k (3.10) γ M Delfaktorer η ( 1,2), η 3 och η ( 4,5,6,7) för bestämning av hållfasthetsegenskaper från fält- och labförsök Delfaktorn η ( 1,2) Delfaktorn η ( 1,2) beror av antal oberoene nersökningspnkter, betecknae n och en aktella materialegenskapens natrliga variation, här ttryckt via variationskoefficienten V x. Oberoene nersökningspnkter innebär att e pnkter i vilka mätningar för att tvärera en viss egenskap tförts (antingen fältförsök eller provtagningspnkter), ska vara belägna på ett visst inböres avstån för att räknas som oberoene. Om flera typer av metoer använts i en och samma pnkt räknas essa som 1 pnkt. Den kvalitetshöjning som nyttjanet av flera metoer innebär, får istället tillgooräknas i elfaktorn η 3 enligt nean. Som riktlinje kan nersökningspnkter belägna på ett större avstån än 20 meter anses vara oberoene i jorar avsatta i lgnvatten (finkorniga jorar). För jorar avsatta i strömmane vatten (grovkorniga jorar) och för moräner kan ett avstån på 5 meter anses vara tillräckligt för att nersökningspnkter ska vara oberoene. Väl genomtänkta ingenjörsmässiga avväganen bör ock allti ligga till grn för essa beömningar. För att bestämma n vi imensionering av slänter och bankar är et också viktigt att beakta att nersökningspnkterna är belägna inom områe me samma geologiska bilningssätt och geologiska historia. Exempelvis kan nersökningar tföra ovanför och neanför en slänt höra till områen me olika geologiskt bilningssätt och/eller geologiska historia. Uppmätta vären i olika pnkter ska också vara jämförbara bl.a. va gäller spänningsnivå och nivå i jorlagerföljen. Exempelvis kan jor ner eller i närheten av en befintlig bankfyllning vara tsatt för en annan spänningssitation än jor på större avstån från banken. Erosion är ett annat exempel som kan orsaka en föränra spänningssitation. Variationskoefficienten V x, bestäms normalt inte heller i enskila projekt. I tabell 3.3a-3.3b presenteras vären på η ( 1,2) för hållfasthetsegenskaper för några typjorar som kan nyttjas för imensionering av slänter och bankar. Angivna vären på Vc i tabell 3.3a-3.3b ska ses som riktvären, stora avvikelser kan förekomma och anra vären på η ( 1,2) än e tabellerae kan å vara aktella. Tillämpningsokment - Slänter och bankar 11

22 Tabell 3.3a Vären för η ( 1,2) för tvärering av c Jortyp V c n=1 n=2 n=3 n=5 n=7 n=9 Normalsvensk lera 1 15% 0,85 0,90 0,95 1,0 1,0 1,0 Slfijor 2 20% 0,80 0,85 0,90 0,95 1,0 1,0 Gyttjig lera, gyttja 20% 0,80 0,85 0,90 0,95 1,0 1,0 Torv >30% 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,0 Silt 3 20% 0,80 0,85 0,90 0,95 1,0 1,0 1 Normalsvensk lera innebär här mineraljor me minre än 2% organisk halt (vikt-%) som i stort följer Hansbo s relation, ekvation Slfijor innebär finkornig jor me innehåll av främst järnslfier som påträffas längs norrlansksten, se SGI Rapport 69 [11] 3 Avser siltjorar som ppvisar oränerae egenskaper vi belastning, exempelvis lerig silt och finsilt Tabell 3.3b Vären för η ( 1,2) för tvärering av φ ' Jortyp V φ n=1 n=2 n=3 Silt och san 1 6% 0,90 0,95 1,0 Grs och morän 2 6% 0,90 0,95 1,0 1 Utvärerat från CPT-sonering 2 Utvärerat från hejarsonering Då ränerae parametrar tväreras från laboratorieprovningar sätts η ( ) 1, 0. 1,2 = Delfaktorn η 3 Delfaktorn η 3 beaktar osäkerheter i bestämningen av jorens egenskaper. Väret på η 3 beror av vilka typer av metoer som använts, om empiri nyttjats och om essa visar stor eller liten inböres sprining i tvärerae härlea vären. Observera att empiri allti ska beaktas och att e tföra nersökningarna ska verifieras me en åberopae empirin. I tabell 3.5a 3.5c reovisas faktorer som inverkar vi värering av η 3 för tvärering av oränera skjvhållfasthet c respektive ränerae hållfasthetsparametrar φ ' och c '. Tabell 3.4a Vären för η 3 för tvärering av c Inverkane faktorer η 3 En meto av typen CPT/Vingförsök/fallkonförsök har 0,90 använts Två till tre metoer har använts, stor sprining i resltat 1 0,95 Två till tre metoer har använts, liten sprining i resltat 1,0 Två till tre metoer har använts, liten sprining i resltat och 1,05 empiriska samban 2 bekräftar resltaten Direkta skjvförsök eller triaxialförsök bekräftar resltat från anra nersökningar samt empiri 1,1 1 Uppenbart orealistiska mätresltat bör förkastas innan tvärering tförs 2 Avser empiri baserat på relationen mellan c och σ ' (tvärera från öometer- eller triaxialförsök) c Tabell 3.4b Vären för η 3 för tvärering av φ ' och c ' i kohesionsjor Inverkane faktorer η 3 Direkta skjvförsök eller triaxialförsök har tförts 1,1 12 IEG Rapport 6:2008 R1

23 Tabell 3.4c Vären för η 3 för tvärering av φ ' i natrligt lagra friktionsjor Inverkane faktorer η 3 CPT/hejarsonering har ej tförts (enast enklare 0,90 soneringsmetoer eller tabellvären nyttjas) Hejarsonering 1 har tförts 0,95 CPT-sonering 1 har tförts 1,0 1 CPT-sonering tförs i silt och san, hejarsonering tförs i fastare grovkorniga jorar Delfaktorn η ( 4,5,6,7) Delfaktorn η ( 4,5,6,7) beaktar i princip omfattningen av en potentiell brottyta i joren och om skjvhållfastheten längs brottytan bestäms av meelväret i jorvolymen eller av enstaka vären i svaghetszoner. Detta är aktellt vi förekomst av svaga skikt i joren eller för beräkning av plana gliytor. Delfaktorn beaktar även en sterae brottytans läge i förhållane till nersökta pnkter. Konstrktionens närhet till nersökningspnkterna ska väreras,.v.s. om egenskapens härlea väre X har tvärerats från nersökningar i ett stort områe eller enbart baserats på resltat från pnkter nära konstrktionen. Om brottytan är stor och mobiliserbar skjvhållfasthet längs enna kan antas bestämmas av meelväret för en stor jorvolym, kan ett högre väre på η ( 4,5,6,7) tnyttjas. Exempelvis kan fall me höga bankar, långsträckta slänter eller stora schakter inrymmas ner essa förtsättningar. Om brottytan är liten och X bestäms baserat på mätningar i en stor jorvolym samtiigt som konsekvensen av brott är av betyelse för konstrktionen eller omgivningen, ska ett lägre väre använas. Exempelvis kan fall me låga bankar, låga slänter eller lokala schakter inrymmas ner essa förtsättningar. Risken för följeffekter av ett minre brott, exempelvis fortlöpane skre, ska beaktas. I tabell 3.4 reovisas vären för η ( 4,5,6,7). Tabell 3.5 Vären för η ( 4,5,6,7) Omfattning av brottyta, konsekvens av Meelväre 1 / Avstån till brott Svag zon 2 nersökning η ( 4,5,6,7) Meel - 1,0 Stor brottyta Svag zon - 0,95 Liten brottyta, liten konsekvens av brott - - 1,0 Meel Kort 3 1,0 Liten brottyta, stor konsekvens av brott Långt 4 0,95 Kort 3 0,95 Svag zon Långt 4 0,90 1 Skjvhållfastheten längs brottytan bestäms av meelväret, exempelvis cirklärcylinriska gliytor i homogen jor 2 Skjvhållfastheten längs brottytan bestäms av lokal svaghetszon, exempelvis plana gliytor i svaga skikt 3 X för analys av en aktella brottytan bestäms enbart av pnkter nära enna 4 X för analys av en aktella brottytan bestäms även av pnkter långt från enna Egentyng Tnghet γ i fyllnasmaterial bestäms oftast empiriskt. Vären presenterae i exempelvis [10] kan tnyttjas. Den natrliga jorens tnghet γ väljs i första han baserat på geotekniska Tillämpningsokment - Slänter och bankar 13

24 nersökningar. Om tillräckligt nerlag saknas får empiriska vären använas även för en natrliga joren. Vi tvärering av imensionerane vären på jormaterials tnghet ska η = 1, 0 nyttjas Portryck och vattenstån Meelväret av årsvisa maxvären (alternativt minvären) ska använas som härlea vären för grn- eller porvattentryck. En prognos av högsta och lägsta portryck för en aktella jorlagerföljen får göras me hjälp av anra långvariga mätningar i regionen. Fritt vatten i vattenrag ska ges nivå motsvarane LLW eller HHW, beroene på va som är imensionerane i et aktella fallet. Det imensionerane väret för grnvatten och portryck i stabilitetsberäkningarna ska motsvara prognostisera maximinivå alternativt miniminivå me återkomsttien 50 år. Partialkoefficient för vattenstån ska vara 1,0. Ytterligare krav och rekommenationer återfinns i avsnitt Projektering 4.1 Allmänt avseene projektering I GK1 använs framförallt hävvnna metoer eller överslagsmässiga beräkningar. För imensionering av geokonstrktioner i GK2 ska partialkoefficientmetoen nyttjas om konstrktionen samtiigt är av typen nykonstrktion. Beräkningar baseras på inata i form av imensionerane vären. I övriga fall,.v.s. om geokonstrktionen klassas som GK1 eller GK3 eller om en GK2 konstrktion inte hänförs till typen nykonstrktion kan imensionering tföras enligt partialkoefficientmetoen eller på annat sätt, t.ex. via beräkningar baserae på totalsäkerhetsfilosofi och karakteristiska vären, se [2] och kommane IEG Rapport 16. För konstrktioner i GK3 krävs i allmänhet töka kontroll och övervakning i byggskeet. 4.2 Beräkningsförtsättningar Geoteknisk kategori Se avsnitt Säkerhetsklass Partialkoefficienter för att beakta säkerhetsklass (SK) efinieras i BFS 2209:16 [12] eller VVFS 2009:19 [13] och betecknas γ, se tabell 4.1. För beskrivning och val av säkerhetsklass, se även [1]. Vi imensionering av slänter och bankar i brottgränstillstån påverkar säkerhetsklassen imensionerane last. I avsnitt reovisas hr säkerhetsklass kan hanteras vi använning av släntstabilitetsprogram. Tabell 4.1 Partialkoefficient som beaktar säkerhetsklass Säkerhetsklass Partialkoefficient som beaktar säkerhetsklass, γ SK 1 0,83 SK 2 0,91 SK 3 1,0 14 IEG Rapport 6:2008 R1

25 Säkerhetsklass och ärme partialkoefficient γ avgörs beroene på risken för personskaor vi eventellt brott. Även ekonomiska, miljömässiga och sociala konsekvenser ska vägas in vi val av säkerhetsklass. Säkerhetsklass bestäms enligt beställarens krav och några exempel ges nean. För slänter får SK1 väljas vi beräkning är ett brott enast påverkar ett områe av karaktären natrmark. Natrmark efinieras enligt [2] som mark som enast tnyttjas för agvistelse för enstaka personer och som inte inrymmer några anläggningar av betyelse. SK1 får även tillämpas å vägbana eller banvall inte berörs, t ex för vissa ytterslänter och GC-vägar. För slänter i all annan mark ska SK2 eller SK3 använas. Enklare leningsschakter är et inte finns risk för allvarliga personskaor kan tföras i SK1. Bankar imensioneras oftast i SK2. Vägverket och Banverket tillämpar SK3 för bankar i kvicklereområen, se [10]. Berör stabilitetsbrottet annan anläggnings- eller byggnasel ska konstrktionen (slänten/banken) hänföras till lägst samma säkerhetsklass som enna. I byggskeet ska säkerhetsklass väljas tifrån e ner byggskeet råane förhållanena och en värering ska tföras från fall till fall Laster och lasteffekter Brottgränstillstån I brottgränstillstån räknas för slänter och bankar imensionerane lasteffekt för ogynnsamma geotekniska laster enligt imensioneringssätt DA3, ekvationen 6.10 i SS-EN1990 är hänsyn tas till säkerhetsklass: Geo.last = γ 1,1 G + γ 1, 4 Q (4.1) kj kj Vilket ger följane ekvationer för e olika säkerhetsklasserna: SK1 Geo.last = 0,83 1,1 Gkj + 0,83 1,4 Qkj = 0,91 Gkj + 1, 16 Qkj (4.1a) SK2 Geo.last = 0,91 1,1 Gkj + 0,91 1,4 Qkj = 1,00 Gkj + 1, 27 Qkj (4.1b) SK3 Geo.last = 1,00 1,1 G + 1,00 1,4 Q = 1,10 G + 1, 40 Q (4.1c) är kj G kj = Permanent last, t.ex. egentyng från jormaterial Q kj = Variabel last, t.ex. trafiklast kj Beräkning av lasteffekt me hänsyn till geoteknisk last är flera variabla laster påverkar, tförs i enlighet me [1]. Karakteristiska vären för jors egentyng i bankar väljs oftast baserat på erfarenhetsvären, se avsnitt kj kj Tillämpningsokment - Slänter och bankar 15

26 Trafiklaster för väg- och järnvägsbankar är exempel på variabla laster och väljs i enlighet me [10]. Nyttig last från byggnaer väljs enligt Boverkets föreskrifter. Brksgränstillstån I brksgränstillstån räknas för slänter och bankar imensionerane lasteffekt för ogynnsamma geotekniska laster enligt följane lastkombination i SS-EN1990: Geo.last = Gkj ψ 2 + Q (4.2a) kj För gynnsamma geotekniska laster tillämpas följane lastkombination i SS-EN1990 Geo.last = G kj (4.2b) Varaktighetskoefficienterna ψ 2 återfinns i BFS 2008:8 och VVFS 2004: Dimensionering i brottgränstillstån För att exemplifiera arbetsgången för stabilitetsberäkningar i brottgränstillstån presenteras exempel i bilaga A och B Dimensionering genom beräkning För gliytor i jor som ppvisar oränerae egenskaper, exempelvis lera, ska såväl oränera som kombinera analys tföras. För oränera analys ska variabel last meräknas. För kombinera analys ska en variabla lastens intensitet och varaktighet i ti beaktas. För gliytor i jor som inte ppvisar oränerae egenskaper, exempelvis friktionsjor, behöver enbart ränera analys tföras. Variabel last meräknas. Tillämpning av partialkoefficientmetoen kan innebära att en kritiska gliytans placering och form änras jämfört me analyser me totalsäkerhetsfilosofi. Vi osäkerhet i beräkningsresltaten bör jämförane beräkningar me analys enligt totalsäkerhetsfilosofi (tiigare praxis) tföras Partialkoefficientmetoen Vi imensionering i brottgränstillstån me partialkoefficientmetoen tillämpas metoiken beskriven i etta okment. Inata i form av joregenskapers imensionerane vären ska nyttjas. Dimensionerane vären använs även för laster och övriga förtsättningar. Rekommenerat imensioneringssätt för beräkning Dimensioneringssätt DA3 enligt SS-EN ska använas för slänter och bankar. Dimensionerane vären samt val av partialkoefficienter Föra att erhålla imensionerane vären på materialparametrar i brottgränstillstån ska partialkoefficienter enligt tabell 3.2 använas. Vi stabilitetsberäkning, me program baserae på totalsäkerhet, ska allti imensionerane vären på laster beräknas enligt ekvation 4.1 b, även i SK1 och SK3. Inverkan av säkerhetsklass beaktas genom att erforerlig säkerhetsfaktor enligt tabell 4.2 använs. Dimensionerane vären på grnvatten och portryck ska bestämmas enligt avsnitt IEG Rapport 6:2008 R1

27 Tillämpbara beräkningsmoeller Vi brottgränsimensionering använs någon av e rigorösa lamellmetoerna, se [2]. Joren anses vara ett iealplastiskt material är skjvhållfasthetens imensionerane väre mobiliseras längs hela brottytan oavsett vilka töjningar som krävs för att mobilisera enna. Lamellmetoerna bygger också normalt på ett tvåimensionellt fall är geometrin har oänlig tbrening i släntens längriktning. Viare information om etta kan erhållas bl.a. i [2]. Metoiken för beaktane av 3D-effekter som beskrivs i [2] får tnyttjas. Observera att imensionerane vären på hållfasthetsparametrar ska använas även för änytorna. Hantering av partialkoefficientmetoen me stabilitetsprogram För att få en praktisk lösning vi beräkningar me stabilitetsprogram tvecklae för totalsäkerhetsanalyser använs ekvation 4.1 b vi beräkning av laster, även för SK1 och SK3. Det innebär i praktiken att inverkan av säkerhetsklass har omformats till att säkerhetsfaktorn som erhålls me stabilitetsprogrammet beräkningsmässigt ska överstiga faktor F enligt tabell 4.2. EN Tabell 4.2 Krav FEN vi beräkning me stabilitetsprogram Säkerhetsklass Faktor FEN för beräkning me stabilitetsprogram 2 SK 1 0,9 SK 2 1,0 SK 3 1,1 Arbetsgång Förslag till arbetsgång vi brottgränsimensionering av slänter och bankar enligt partialkoefficientmetoen, se även figr Bestäm geoteknisk kategori, se avsnitt 3.1 och [1] 2. Bestäm imensioneringssätt, i etta fall allti DA3 3. Bestäm säkerhetsklass, se avsnitt Beräkna imensionerane laster, i etta fall allti enligt ekvation 4.1b. 5. Bestäm erforerlig säkerhetsfaktor F EN enligt tabell Bestäm härlea vären, se avsnitt och samt [1] 7. Bestäm imensionerane vären på materialegenskaper, se avsnitt till Utför stabilitetsanalys inklsive känslighetsanalys 9. Reovisa resltaten i enlighet me TD Dokmenthantering [9] 2 Anm. Säkerhetsfaktorerna gäller för beräkning me stabilitetsprogram baserae på totalsäkerhet Tillämpningsokment - Slänter och bankar 17

28 Dimensionering i brottgränstillstån genom beräkning (stabilitetsberäkning) me partialkoefficientmetoen Bestäm GK Avsnitt 3.1 Bestäm SK Avsnitt Bestäm im. laster Ekv. 4.1b Bestäm F EN Tab. 4.2 Bestäm härlea vären Avsnitt och Bestäm im. vären Avsnitt till Utför stabilitetsanalys inkl. känslighetsanalys Reovisa resltaten i Projekterings/PM eller Beräknings/PM Figr 4.1 Schematisk arbetsgång vi stabilitetsberäkning me partialkoefficientmetoen Totalsäkerhetsfilosofi Se kommane IEG Rapport 16. Tills viare kan imensionering i brottgränstillstån me totalsäkerhetsfilosofi tföras enligt rekommenationer och metoik presentera i [2] eller i [10] Nmeriska beräkningar Vi använanet av nmeriska beräkningsmetoer 3 för att beräkna säkerhetsfaktorn mot stabilitetsbrott ska beräkning me så verklig ingångsata som möjligt 4 ske. Det rekommeneras att värerae vären baserat på härlea vären X använs för materialparametrar. Samtliga partialkoefficienter på såväl laster, jorparametrar och bärförmåga sätts till 1,0. Känslighetsanalyser av olika parametrar bör tföras. Exempel på 3 Exempelvis finita elementmetoen eller finita ifferensmetoen 4 I jorar är en hållfasthetsanisotropi förekommer kan ock avsteg krävas om en isotrop jormoell använs. 18 IEG Rapport 6:2008 R1