Rapport 7:2008 Tillämpningsokumentt EN 1997-1 kapitel 6 Plattgrunläggning
IEG Rapport 7:2008 Tillämpningsokument EN 1997-1 kapitel 6 Plattgrunläggning Framtagen av IEG Stockholm 2010
IEG Rapport Implementeringskommissionen för Europastanarer inom Geoteknik Beställning IEG c/o IVA Grev Turegatan 14 Box 5073 102 42 Stockholm Org. Nr 802430-1221 E-post: ieg@iva.se Web: www.ieg.nu ISBN 978-91-85647-25-5 Upplaga Digital Version Dec 2010 iv IEG Rapport 7:2008
Föror Denna rapport har framtagits på upprag av IEG (Implementeringskommission för Europastanarer inom Geoteknik), som är en ieell förening uner Kungl. Ingenjörsvetenskapsakaemiens hägn. Föreningen har till uppgift att initiera, samorna och utföra arbete, som krävs för implementering av Europastanarer inom Geoteknikområet i Sverige. Denna rapport beskriver hur EN 1997-1 kan tillämpas för plattgrunläggning i Sverige baserat på tiigare erfarenheter och svensk praxis. Värefulla synpunkter på rapporten har inkommit från Bo Berggren SGI, Björn Dehlbom Ramböll, Sverige AB, Håkan Garin Geoverkstan, Aners Kullingsjö Skanska, Lovisa Moritz Vägverket, Magnus Karlsson Banverket, Gunilla Franzén VTI och Per-Evert Bengtsson SGI. IEG kommer att uppatera tillämpningsokumenten efterhan som erfarenhet erhålls från tillämpning av EN1997-1. Målsättningen är att ha ett levane okument som unerlättar införanet av Euroko och övriga Europastanarer i Sverige. För att uppnå etta mål, så behövs ina synpunkter på vilka förbättringar, änringar, tillägg som behövs av tillämpningsokument för att et skall bli et hjälpmeel som u och ina kollegor behöver? Har u frågor eller jämförane beräkningar som u vill att IEG skall ta el av? På www.ieg.nu finner u instruktioner för vart u skall skicka ina synpunkter, för att e skall beaktas vi revieringen av etta okument. IEG tackar på förhan för ina synpunkter. Den ursprungliga versionen av etta okument utarbetaes av Ulf Bergahl, SGI och Lars Hall, SGI. Denna revierae version är synpunkter från styrelsen och en revierae hanteringen av karakteristiskt väre har inarbetats har tagits fram av Gunilla Franzén, VTI i samarbete me Henrik Möller, Tyréns Linköping 2010-12-22 Ulf Bergahl Lars Hall Gunilla Franzén Henrik Möller Tillämpningsokument Plattgrunläggning i
ii IEG Rapport 7:2008
Sammanfattning Detta tillämpningsokument beskriver hur imensionering av plattgrunläggningar kan utföras enligt SS-EN 1997-1, Kapitel 6 för olika geotekniska kategorier i såväl brott- som bruksgränstillstån. Huvuelen av e grunläggane reglerna för projektering återfinns i Tillämpningsokument Gruner. Enast va som är speciellt för plattgrunläggning hanteras här. Metoer för såväl överslagsberäkning som mer noggrann beräkning reovisas liksom exempel me s.k. hävvunna åtgärer, som kan använas i geoteknisk kategori 1. Även metoer för imensionering genom provbelastning av plattor reovisas. För imensionering i bruksgräns reovisas metoer för beräkning av totalsättningar och ifferenssättningar. För att illustrera imensioneringsmetoernas använning visas i Bilaga A och B beräkningsexempel för en platta på friktionsjor respektive på fast kohesionsjor. Bilaga C ger en mer etaljera beskrivning av allmänna bärighetsekvationen och i Bilaga D återfinns ett förslag till utvärering av provbelastning. Bilaga E ger slutligen krav avseene material, utförane och kontroll. Tillämpningsokument Plattgrunläggning iii
iv IEG Rapport 7:2008
Summary This Application ocument escribes how esign of shallow founations can be mae accoring to SS-EN 1997-1, Section 6 in ifferent Geotechnical categories in both ultimate an serviceability limit states. The main parts of the funamental rules for esign can be foun in the Application ocument calle Gruner. Only rules especially relate to shallow founations are treate in this ocument. Methos for both rough estimates an thorough calculations are presente as well as examples on the use of prescriptive methos which can be use in Geotechnical category 1. Also methos for esign by results from plate loa tests are presente. For esign in serviceability limit state methos for calculation of total an ifferential settlements are presente. In orer to illustrate the use of the esign methos a calculation example for a shallow founation on san an on stiff cohesive soil is presente in Annex A an B. Annex C gives the backgroun for the equation of bearing capacity, an in Annex D a metho for evaluation of testing is presente. Finally annex E gives material requirements for construction of shallow founations on mainly compacte fills. Tillämpningsokument Plattgrunläggning v
vi IEG Rapport 7:2008
Innehåll FÖRORD... I SAMMANFATTNING... III SUMMARY... V 1 INLEDNING... 1 2 BETECKNINGAR OCH DEFINITIONER... 2 3 UNDERLAG FÖR PROJEKTERING... 4 3.1 Fält och laboratorieunersökning... 4 3.2 Från mätata till imensionerane väre... 4 3.2.1 Allmänt om imensionerane vären för plattor... 4 3.2.2 Geokonstruktionens imensionerane väre... 5 3.2.3 Omräkningsfaktorn... 6 3.2.4 Oränera skjuvhållfasthet... 8 3.2.5 Dränera skjuvhållfasthet... 8 3.2.6 Egentyng... 9 3.2.7 Portryck... 9 3.3 Övrigt unerlag... 10 4 PROJEKTERING... 10 4.1 Allmänt avseene projektering... 10 4.2 Beräkningsförutsättningar... 11 4.2.1 Geoteknisk kategori... 11 4.2.2 Säkerhetsklass... 12 4.2.3 Beräkning av laster och lasteffekter... 13 4.3 Dimensionering i brottgräns... 15 4.3.1 Dimensionering genom beräkning... 15 4.3.1.1 Totalstabilitet... 15 4.3.1.2 Vertikal bärförmåga - Allmänt... 16 4.3.1.3 Vertikal bärförmåga Analytisk meto... 16 4.3.1.4 Vertikal bärförmåga Halvempirisk meto... 18 4.3.1.5 Vertikal bärförmåga Hävvunna åtgärer... 19 4.3.1.6 Dimensionering me hänsyn till glining... 19 4.3.1.7 Dimensionering me hänsyn till stjälpning... 21 4.3.1.8 Konstruktiva skaor orsakae av rörelser i marken... 22 4.3.1.9 Beräkningsgång... 22 4.3.2 Dimensionering me hävvunna åtgärer... 22 4.3.3 Dimensionering genom moellförsök och provbelastning... 23 4.3.3.1 Dimensionering genom provbelastning av plattor - Allmänt... 23 4.3.3.2 Dimensionering genom provbelastning av plattor (Brottgräns)... 25 4.4 Dimensionering i bruksgräns... 26 4.4.1 Bestämning av gränsvären för tillåtna rörelser... 27 4.4.2 Dimensionering genom beräkning... 28 4.4.2.1 Dimensionering me hänsyn till sättningar - Allmänt... 28 4.4.2.2 Beräkning av imensionerane sättning... 30 4.4.2.3 Beräkning av sättningsifferens mellan närliggane plattor... 31 4.4.2.4 Dimensionering me hänsyn till hävning... 32 4.4.2.5 Dimensionering me hänsyn till vibrationer... 32 4.4.3 Dimensionering me hävvunna metoer... 32 4.4.4 Dimensionering genom moellförsök och provbelastning... 32 4.4.4.1 Dimensionering genom provbelastning av plattor (bruksgränstillstån)... 32 Tillämpningsokument Plattgrunläggning vii
4.5 Konstruktiv imensionering av plattan... 34 4.6 Sammanställning av moellosäkerhets faktorer... 34 4.7 Att notera vi projektering... 35 4.7.1 Beskrivning och ritningar vi ytgrunläggning... 35 5 MATERIALKRAV OCH UTFÖRANDE... 36 6 UPPFÖLJNING, KONTROLL OCH DOKUMENTATION... 36 6.1 Allmänt... 36 6.2 Upprättane av kontrollplan för ytgrunläggning... 38 7 REFERENSER... 39 BILAGOR... 41 BILAGA A BERÄKNINGSEXEMPEL, FRIKTIONSJORD... 42 BILAGA B BERÄKNINGSEXEMPEL, FAST LERA... 54 BILAGA C ALLMÄNNA BÄRIGHETSEKVATIONEN... 67 BILAGA D UTVÄRDERING AV PROVBELASTNING... 75 BILAGA E KRAV AVSEENDE MATERIAL, UTFÖRANDE OCH KONTROLL... 78 viii IEG Rapport 7:2008
1 Inlening Syftet me etta tillämpningsokument är att ge geotekniker och konstruktörer väglening för att imensionera plattgrunlaga konstruktioner enligt SS-EN 1997-1. Tillämpnings- för okumentet fokuserar på kapitel 6 i SS- EN 1997-1 som avser bestämmelser plattgrunläggning innefattane kvaratiska plattor, långsträckta plattor och hela bottenplattor. Delar av kapitel 6 kan ävenn tillämpas för jupa grunläggningar, såsom kassuner. Tillämpningsokumentet ger även väglening avseene utförane, kontroll och uppföljning av plattgrunlaga konstruktioner. Dokumentet behanlar i etalj bara imensionering av separata plattor. Ytterligare information om plattgrunläggning kan återfinnas i hanboken Plattgrunläggning Bergahl m.fl. (1993). Plattgrunläggningshanbokenn är ock inte anpassa till SS-EN 1997-1, utan måste vi tillämpning läsas parallellt p me kraven i SS-EN 1997-1. Det vanligaste sättet att imensionera plattor är imensioneringg genom beräkning. I Figur 1.1 reovisas en översiktlig beräkningsgång me referenser till aktuella kapitel i etta tillämpningsokument (TD) som behanlar respektive beräkningssteg. Figur 1.1 Översiktlig beräkningsgång Tillämpningsokument Plattgrunläggning 1
2 Beteckningar och efinitioner A plattarea, punkt A ef effektiv funamentarea a avstån, spriningsmått, spänningsintercept b, B plattbre, punkt b c, b q, b γ korrektionsfaktorer för lutane basyta för funament b ef effektiv plattbre c skjuvhållfasthet: kohesionsanelen, avstån c imensionerane skjuvhållfasthet c ränera skjuvhållfasthet, imensionerane väre c k karakteristisk skjuvhållfasthet c u oränera skjuvhållfasthet c u imensionerane, oränera skjuvhållfasthet c uo imensionerane omrör skjuvhållfasthet DA3 imensioneringssätt 3 enligt EN 1997-1 jup uner markytan), iameter c, q, γ korrektionsfaktorer för grunläggningjup imensionerane jup e effektivt grunläggningsjup k karakteristiskt jup E sättningsmoul (allmänt), elasticitetsmoul E imensionerane E-moul, imensionerane konstruktionslast E k karakteristisk E-moul e excentricitet, bremått e b, e l, e x, e y kraftresultatens avvikelse från centrumpunkt, excentricitet f korrektionsfaktor f imensioneringsväre på materialparameter, imensionerane gruntrycksväre f k karakteristiskt väre på materialparameter G grunkontroll, skjuvmoul G kj karakteristiskt väre av permanentlast j GK1, GK2, GK3 geoteknisk kategori 1, 2, och 3 respektive g c, g q, g γ korrektionsfaktorer för lutane markyta H imensionerane yttre horisontell lasteffekt h höj i cu, i 0, i c c, i q, i γ korrektionsfaktorer för lutane last K o jortryckskoefficient för vilotryck K oa, K op jortryckskoefficienter vi viss rörelse l, L läng l ef effektiv plattläng M kompressionsmoul, moment M o, M L mouler m exponent N, N c, N cu, N 0, N c q, N γ bärighetsfaktorer n antal, koncentrationsfaktor, antal oberoene unersökningspunkter P oa jortrycksresultant på aktivsian P oa imensionerane horisontell lasteffekt av jortryck på aktiva sian P op jortrycksresultant på passivsian P op imensionerane jortrycksresultant på passivsian karakteristiskt väre på variabla lasten j Q kj 2 IEG Rapport 7:2008
q q q b q q k q o q till q 1 b, q 2 b 3 q R R h R k R obs R v 4 påkänning, belastning, överlagringstryck effektivt överlagringstryck gruntryckets brottväre imensionerane gruntryck karakteristiskt gruntryck, kryptryck överlagringstryck på grunläggningsnivån tillåten påkänning gruntryck vi brott uner provbelastning enligt b, q b olika kriterier; 1, 2, 3 och 4 imensionerae bärförmåga imensionerane horisontell bärförmåga karakteristisk bärförmåga observera bärförmåga imensionerae vertikal bärförmåga R koorinat, raie SK1, SK2, säkerhetsklass 1, 2, 3 respektive SK3 s sättning, rörelse, stanaravvikelse s acc acceptabel sättning s imensionerane sättning s k karakteristisk sättning s obs observera sättning s c, s 0, s c q, s γ korrektionsfaktorer för funamentform T b skjuvkraft på plattans unersia T b imensionerane skjuvkraft utme grunplattans unersia T si mobiliserbar skjuvkraft utme plattans sior T si imensionerane skjuvkraft utme plattans sior t ti, jorjup, plattjocklek u portryck u max, u min högsta och lägsta portryck V vertikal kraftkomponent V x variationskoefficient w vattenkvot w L flytgräns X geokonstruktionens imensionerane väre X stickprovens meelväre z jup uner markytan, koorinat β, β (beta) vinkel, spänningsexponent, faktor γ (gamma) tunghet γ effektiv tunghet γ imensionerane tunghet, torr tunghet, partialkoefficient för säkerhetsklass γ eq ekvivalent tunghet γ k karakteristisk tunghet γ f partialkoefficient för last γ m partialkoefficient för materialegenskap, tunghet i vattenmättat tillstån γ mp partialkoefficient för material vi provning γ R partialkoefficient som beaktar främst osäkerheten i beräkningsmoellen γ w vattnets tunghet (elta) tillskott q lastökning s sättningstillskott för q, ifferenssättning s imensionerane ifferenssättning Tillämpningsokument Plattgrunläggning 3
s acc t x z σ z η (eta) θ (teta) µ(my) v (ny) ξ c, ξ q, ξ γ (ksi) σ(sigma) σ σ c σ c σ ck σ o τ k τ v k acceptabel ifferenssättning tisintervall elsträcka skikttjocklek vertikalt spänningstillskott faktor för provningsmeto, konstruktionstyp, brotttyp mm vinkel korrektionsfaktor för skjuvhållfasthet, faktor tvärkontraktionstal korrektionsfaktorer varaktighetsfaktorer (last) meelväre, kontakttryck, spänning effektiv spänning förkonsolieringstryck förkonsolieringstryck, imensionerane väre förkonsolieringstryck, karakteristiskt väre ursprunlig effektiv spänning, överlagringstryck skjuvhållfasthetsväre från konprov skjuvhållfasthetsväre från vingprov inre friktionsvinkel imensionerane inre friktionsvinkel karakteristisk inre friktionsvinkel 3 Unerlag för projektering 3.1 Fält och laboratorieunersökning Vi val av jup för ytgrunläggning skall enligt SS-EN 1997-1 ( 6.4) bl.a. följane beaktas: grunläggning på jorlager me tillräcklig bärförmåga tjäljup grunvattennivå och e problem, som kan uppstå om urschaktning för grunläggning krävs uner enna nivå problemställningar avseene krympning och svällning av lerjorar hållfasthetsminskning i bärane jorlager uner utförane (t.ex. till följ av vatten) omgivningspåverkan Detta innebär att geotekniska unersökningar ska utföras i en såan omfattning att man kan beöma jorlagerfölj, respektive jorlagers hållfasthets- och eformationsegenskaper samt vattenförhållanen. Omfattningen på unersökningarna och val av unersökningsmetoer är relatera till val Geoteknisk kategori. Vi val av geotekniska unersökningsmetoer samt exempel på imensioneringsmetoer ska SS-EN 1997-2 tillämpas i tillämpliga elar. Bilaga B i SS-EN 1997-2 innehåller förslag på unersökningspunkter och jup för olika konstruktioner för typiska mellaneuropeiska jorar. Vi bestämning av geoteknisk kategori ska generella regler för val av geoteknisk kategori enligt TD Gruner [22] tillämpas, se även kapitel 4.2.1. 3.2 Från mätata till imensionerane väre 3.2.1 Allmänt om imensionerane vären för plattor I TD Gruner reovisas hur geokonstruktionens imensionerane väre för en given materialparameter i joren härles från uppmätta vären. Vi enna härlening beaktas osäkerheter relaterae till jorens egenskaper samt geokonstruktionens. 4 IEG Rapport 7:2008
Vi bestämning av imensionerane materialegenskaper för plattor är et viktigt att beakta att unersökningspunkterna är representativa för en aktuella plattan. Detta innebär bl.a. att e är belägna inom områe me samma geologiska bilningssätt och geologiska historia, samt har tagits på relevanta nivåer uner markytan i relation till plattans storlek. Här bör man notera att vi imensionering av enskila plattor i brottgränstillstån är et imensionerane väret på hållfasthetsparametrarna inom jupet 2-3 ggr plattbreen, avgörane för bärförmågan förutsatt att et inte finns minre hållfasta skikt äruner, som skulle kunna lea till stansbrott. Härlea vären på olika jorparametrar bör bestämmas utifrån unersökningsresultat från olika metoer men får även baseras på konservativa erfarenhetsvären. När man sammanställt e härlea värena för aktuella parametrar bör man göra en första beömning av om alla vären är relevanta för aktuella jorförhållanen eller om några ska bortses från vi en viare behanlingen. Man ska betänka att inte alla metoer ger samma vären beroene på att erfarenheter av kalibreringar inte finns för alla jorar och lagringsförhållanen. Om stora olikheter uppkommit mellan e olika metoerna att bestämma parametrarna eller när få vären finns bör man i första han jämföra me empiriska vären och utifrån en jämförelsen beöma behovet av kompletterane geotekniska unersökningar. Utifrån essa väreringar fås et väre som i TD Gruner omnämns värerat meelväre, X. För en specifik geokonstruktion, i etta fall en platta, beaktas osäkerheter, relaterae till en specifika konstruktionen och aktuella jorförhållanen, vi bestämning av geokonstruktionens imensionerane väre, genom att omräkningsfaktorn,, införs. 3.2.2 Geokonstruktionens imensionerane väre När ett lågt väre är ogynnsamt får geokonstruktionens imensionerane väre, X, sättas till: 1 X X M (3.1.a) Hänsyn tagen till osäkerheter förknippae me jorens egenskaper samt aktuell geokonstruktionen. Enligt SS-EN 1997-1 efiniera som egenskapens karakteristiska väre. Geokonstruktionens imensionerane väre. är: M X Fast partialkoefficient, som erhålls från en nationella bilagan Omräkningsfaktor som tar hänsyn till osäkerheter relaterae till jorens egenskaper och aktuell geokonstruktion. Värerat meelväre baserat på härlea vären för en aktuella materialparametern Det värerae meelväret, X bör beräknas eller uppskattas som meelväret av härlea vären. Eventuella vären och unersökningar som inte är representativa för sökt egenskap ska tas bort innan uppskattning eller beräkning. Unersökningsmetoer som me större säkerhet kan använas för att bestämma sökt egenskap kan ges större vikt. Tillämpningsokument Plattgrunläggning 5
När ett högt väre är ogynnsamt får geokonstruktionens imensionerane väre, X, sättas till: X M X (3.1.b) 3.2.3 Omräkningsfaktorn Omräkningsfaktorn,, får beräknas/beömas genom att osäkerheter relaterae till en specifika konstruktionen och joregenskaperna irekt väreras in i faktorn. Alternativt får omräkningsfaktorn beräknas som proukten av flera elfaktorer enligt ekvation 1 2... 8 (3.2) Om mer etaljerae kunskaper saknas för respektive elfaktor kan essa grupperas och ges ett sammanvägt väre enligt följane. Delfaktorer som beaktar marken och markunersökningen Egenskapens naturliga variation (efiniera i form av variationskoefficienten V), 1 Antal oberoene unersökningspunkter, 2 Osäkerhet relatera till bestämning av jorens egenskaper, 3 Geokonstruktionens närhet till unersökningspunkt, 4 Delfaktorer som beaktar geokonstruktionens geometri och utformning Omfattning av en el av marken som bestämmer beteenet hos geokonstruktion i et betraktae gränstillstånet, 5 Geokonstruktionens förmåga att överföra laster från veka till fasta elar i marken, 6 Delfaktorer som beaktar typ av brottmekanism (sprött eller segt), 7 Parameterns betyelse i förhållane till övriga imensionerane egenskaper. 8 För plattor gäller att väret på är beroene av utreningsnivån, unersökningens omfattning, spriningen hos aktuell egenskap, involvera jorvolym (typ av platta) och en aktuella parameterns inverkan. Nean reovisas hur e olika elfaktorerna kan väljas för plattor avseene brottegenskaper. Motsvarane resonemang kan appliceras för jorens bruksegenskaper. Delfaktor 1 2 3 4 hänsyn till marken och markunersökningen Proukten av 1 2 3 4 tar hänsyn till naturliga variationen för materialegenskapen inom et aktuella områet, e marktekniska unersökningarnas omfattning och kvalitet, samt konstruktionens närhet till e unersökningspunkter som har utförts. Delfaktorn 1 2 3 4 varierar mellan 0,7 till 1,05 för oränera skjuvhållfasthet, me ett normalväre på 0,95 vi normal omfattning och kvalitet på utföra marktekniska unersökningar. Delfaktorn 1 2 3 4 varierar mellan 0,8 till 1,1 för ränera skjuvhållfasthet, me ett normalväre på 1,0 vi normal omfattning och kvalitet på utföra marktekniska unersökningar. Nean ges riktlinjer för när anra vären än normal vären på 1 2 3 4 bör väljas. 6 IEG Rapport 7:2008
För att tillgooräkna sig ett väre i en övre elen av spannet bör följane vara uppfyllt: Samtliga unersökningspunkter som använs för bestämning av materialegenskapen har utförts i irekt anslutning till en aktuella konstruktionen Materialväret har bestämts me för egenskapen accepterae metoer De marktekniska unersökningarna har utförts me visa hög kvalitet Materialvärena bekräftas av flera olika metoer samt empiri Unersökningarna beöms som omfattane och en naturliga variationen hos en uppmätta skjuvhållfastheten är liten Om någon av följane förutsättningar råer bör vären i en nere elen av spannet väljas: Enast ett fåtal av unersökningspunkterna ligger i irekt anslutning till konstruktionen Materialväret har bestämts enbart utifrån erfarenhet och enklare soneringsmetoer De marktekniska unersökningarnas kvalitet inte kan verifieras Den marktekniska unersökningens omfattning är begränsa eller ger ett spretane resultat. Den naturliga variationen kan antas kän utifrån kunskap/erfarenhet för et aktuella områet. För ränera skjuvhållfasthet som har bestämts enbart baserat på tabellvären eller enligt ekvation (3.3) antas 1 2 3 4 vara 0,9. Delfaktor 5 6 Geokonstruktionens geometri och utformning Denna elfaktor ska ta hänsyn till omfattning av en el av marken som bestämmer beteenet hos geokonstruktion i et betraktae gränstillstånet. Den ska även ta hänsyn till konstruktionens förmåga att överföra laster mellan veka till fasta elar i marken. För plattor ges här riktlinjer för hur 5 6 kan ansättas för två olika typer av plattor. Utifrån essa typfall kan övriga fall beömas konstruktioner beömas. Huruvia en platta skall betraktas som kvaratisk eller långsträckt, beöms för varje objekt utifrån geotekniska förutsättningar, lastförutsättningar, plattans utformning och grunläggningsnivå samt plattans storlek i förhållane till jorlagrens mäktighet De två typerna av plattor är: Långsträckt platta Kvaratisk/rektangulär platta Nean angivna vären baseras på att kvaratiska/rektangulära separata grunplattor genererar små gliytor me en relativt liten jorvolym involvera. För långsträckta plattor förutsätts en större jorvolym vara involvera vi brott. För långsträcka plattor så är et en stor jorvolym som meverkar vi ett brott, vilket gör att brottet inte är beroene av ett lokalt områe me sämre jorförhållanen. En långsträckt platta är i normalfallet relativt styv och har förmågan att överföra laster från veka till fasta elar i marken. 5 6 kan ärför antas till 1,0. En kantförstyva platta kan i normalfallet betraktas som en långsträckt platta. I fallet me grunläggning av en minre villa bör vären på 5 6 ansättas till 0,9. För en kvaratisk/rektangulär platta kan ett lokalt sämre områe orsaka brott i konstruktionen. Förmågan att omförela laster kan vara begränsa, beroene på plattans styvhet. Proukten 5 6 kan ärför anta vären mellan 0,9 till 1,0. För att tillgooräkna sig en elfaktor på 1.0 ska man påvisa att inga lokala avvikelser i markförhållanena finns samt att Tillämpningsokument Plattgrunläggning 7
plattan är styv. När man beömer plattans förmåga att omförela laster så ska hela et statiska systemet betraktas som kan bestå av flera plattor. Delfaktor 7 8 Typ av brott och parameterns betyelse Typ av brott, 7 beror av jorens brottmekanism (sprött eller segt). Eftersom joren i e flesta fall har ett segt brott för plattor så kan elfaktorn 7 i normalfallet sättas till 1.0. I vissa fall kan ock spröa brott förekomma t.ex. vi höga portryck i skikta jor eller vi kvicklera. Vi essa situationer ska lägre vären än 1.0 väljas. Parameterns betyelse i relation till övriga parametrar som styr brottet, 8 sättas till 1.0 för oränera skjuvhållfasthet respektive 1,1 för ränera skjuvhållfasthet. Detta innebär att elfaktorn 7 8 i normalfallet sätts till 1.0 för oränera skjuvhållfasthet och 1.1 för ränera skjuvhållfasthet. 3.2.4 Oränera skjuvhållfasthet I lerområen är normalt et översta skiktet, en s.k. torrskorpan, 1-3 m fastare än unerliggane lera. Torrskorpan är till följ av många nefrysningar och uttorkningar genomkorsa av en mäng sprickor, som minskar jorens bärförmåga. Detta gör att et härlea väret på skjuvhållfastheten i torrskorpelera bör sättas till halva meelväret av e uppmätta skjuvhållfasthetsvärena, ock högst till 50 kpa och lägst till lägsta korrigerae meelväre närmast uner torrskorpan. (jämför plattgrunläggning [1]). Riktlinjer för val av ingåene elfaktor vi bestämning av för oränera skjuvhållfasthet återfinns i Tabell 3.1. För ytterligare information om respektive elfaktor se avsnitt 3.2.3. Tabell 3.1 Sammanfattning riktlinjer för val av Oränera skjuvhållfasthet Kvaratisk /Rekt. Långsträckt Mark 1 2 3 4 0,7 1,05 0,7 1,05 Geometri/utformning 5 6 0,9-1,0 1 Övriga 7 8 1 1 Totalt 1.. 8 0,63 1,05 0,7 1,05 3.2.5 Dränera skjuvhållfasthet SGI Information 3 (2007) visar att för friktionsjor och silt kan man få olika vären på friktionsvinkeln om man väljer en utvärering av CPT-resultat me programmet CONRAD (se SGI Information 15) respektive utvärerar friktionsvinkeln enligt Figur 9 i SGI Information 3. Den senare ger lägre friktionsvinklar på begränsat jup. Riktlinjer för val av ingåene elfaktor vi bestämning av för ränera skjuvhållfasthet återfinns i Tabell 3.2. För ytterligare information om respektive elfaktor se avsnitt 3.2.3. Tabell 3.2 Sammanfattning riktlinjer för val av Dränera skjuvhållfasthet Kvaratisk /Rekt. Långsträckt Mark 1 2 3 4 0,8 1,1 0,8 1,1 Geometri/utformning 5 6 0,9-1,0 1 Övriga 7 8 1,1 1,1 Totalt 1.. 8 0,79 (1,21) 0,89 (1,21) 8 IEG Rapport 7:2008
Notera att et sammanlaga inte får sättas till större än 1,1. De härlea ränerae hållfasthetsegenskaperna i kohesionsjor, c och, får uppskattas empiriskt me lening av förkonsolieringstryck alternativt oränera skjuvhållfasthet. Om inte annat kan visas mer riktigt sätts: 30 och c 0, 1 c uk alternativt c 0,03 (3.2) c 3.2.6 Egentyng Egentyngen hos jor och berg skall väljas som et mest ogynnsamma väret utifrån gjora geotekniska unersökningar och aktuell imensioneringssituation. Om mätvären saknas för jorens tunghet eller om provningarnas omfattning är liten eller inte omfattar hela en beröra jorvolymen kan ett för en aktuella konstruktionen härlett väre väljas me lening av Tabell 3.3. I friktionsjor bör man särskilt beakta halten av grövre korn (>20-60 mm), som har en avgörane inverkan på jorens tunghet. Värena i Tabell 3.3 avser naturligt lagra jor. För packat material såsom väg och järnvägsbankar, återfyllningsmaterial, hänvisas till TK Geo [24]. Tabell 3.3 Jormaterials tunghet, naturligt lagra Material Tunghet kn/m 3 Torr silt, san eller grus 15 18 Fuktig silt, san eller grus 16 20 Vattenmätta silt, san eller grus 18 22 Fuktig morän 18 23 Vattenmätta morän 19 23 Sprängstensfyllning 14 18 Vattenmätta lera 15 19 Vattenmätta gyttja 11 16 Vattenmätta torv 10 13 Den naturliga jorens tunghet väljs utifrån geotekniska unersökningar, så sätts omräkningsfaktorn till 1,0 vi bestämning av imensionerane väre. Om tillräckligt unerlag saknas får tabellvären använas. För bestämning av geokonstruktionens imensionerane väre avseene tunghet bör man utgå från värena enligt Tabell 3.3 och öka eller minska essa me 2 kn/m 3 för jor över grunvattenytan och 1 kn/m 3 uner grunvattenytan beroene på om ett högt eller lågt väre är ogynnsamt för aktuell imensioneringssituation. 3.2.7 Portryck Meelväret av årsvisa maxvären (alternativt minvären) bör använas som härlea vären för grun- eller porvattentryck. En prognos för högsta och lägsta portryck för en aktuella jorlagerföljen får göras me hjälp av anra långvariga mätningar i regionen. Det imensionerane väret för grunvatten och portryck i stabilitetsberäkningarna ska motsvara prognostisera maximinivå alternativt miniminivå me minst återkomsttien 50 år. Partialkoefficienten sätts till 1,0. Tillämpningsokument Plattgrunläggning 9
3.3 Övrigt unerlag Utöver et unerlag som erhålls från fält- och laboratorieunersökningar bör kunskap finnas om markytans lutning, vegetation, vattennivåer, närliggane byggnaers grunläggning, förekomst av leningar, räneringar samt trummor och eventuell pågåene erosion samt kunskap om områets geologiska historia, exempelvis tiigare skre. Ovanståene information ska finnas okumentera i MUR (Markteknisk unersöknings rapport) se TD Dokumenthantering [23]. Om unerlag inte kan erhållas bör känslighetsanalys utföras. 4 Projektering 4.1 Allmänt avseene projektering Dimensionering av plattor i brott- och bruksgränstillstån skall utföras i enlighet me kapitel 6 i SS-EN 1997-1, samt tillämpliga elar av kapitel 1 till 4. För bilagorna till SS-EN 1997-1 gäller följane: Vi imensionering av grunplattor på berg ska inte SS-EN 1997-1 Bilaga G tillämpas. Bilaga D bör förses me en korrektionsfaktor för hållfastheten hos joren över grunläggningsnivån. Bilagorna E och F bör inte tillämpas utan att tillämpligheten verifierats. De allmänna reglerna för kontroll och uppföljning i Bilaga J bör för plattgrunläggning ersättas me va som anges uner kapitel 6 samt Bilaga E. För bestämning av tjäljup hänvisas till nationell bilaga. I GK1 använs framförallt hävvunna metoer. GK2 baseras på beräkningar enligt partialkoefficientmetoen och GK3 kan kompletteras me justeringar/uppföljningar när et gäller kontroll och övervakning. Dimensioneringssätt DA3 ska använas för plattor, vi imensionering genom beräkning, se viare 4.3.1. DA3 finns beskrivet i SS-EN 1997. Enligt SS-EN 1997-1 ( 6.2) skall följane beaktas och reovisas vi imensionering av en platta: Totalstabilitet (4.3.1.1) Vertikal bärighet (bärighetsbrott, stansbrott och utpressning) (4.3.1.2 m.fl.) Glibrott (4.3.1.6) Stjälpning (4.3.1.7) Konstruktionsskaor till följ av rörelser i marken (4.3.1.8) Sättningar (4.4.2.1) Hävning pga svällning, tjäle eller anra orsaker (4.4.2.4) Vibrationer (4.4.2.5) Kapitlen inom parantes anger kapitel i etta tillämpningsokument är mer information återfinns. Detta innebär att följane gränstillstån enligt Euroko kan bli aktuella att verifiera för en platta STR/GEO (Totalstabilitet, Vertikal bärförmåga, Glibrott) EQU (Stjälpning) UPL (Upptryckning) HYD (Schaktbottnens stabilitet, hyraulisk bottenupptryckning, hyraulisk graient (piping)) 10 IEG Rapport 7:2008
Projekteringen omfattane bl.a. utvärering av förutsättningar i MUR, beräkningsförutsättningar, beräkningar, resultat, kontroll mm ska reovisas i Projekterings PM. För mer information om innehållet i projekterings PM se TD Dokumenthantering. Förutom imensionering i brott- och bruksgränstillstån ska följane förhållanen beaktas vi utformning av en plattgrunläggning: Hänsyn till närliggane bebyggelse eller närhet till fastighetsgräns Framtia nivå på omgivane markyta, permanent eller tillfällig Risken för tjälning och upptining av e bärane jorlagren uner grunplattorna Risken för erosion i strömmane vatten Risken för inträngane grunvatten eller sänkning av grunvattenytan Risken för bottenupptryckning eller uppluckring vi schakt Risken för att förkonsolieringstrycket i joren överskris me ökae sättningar som följ Behovet av fukt- eller tjälisolering Risken för skaliga sättningar vi ytlig grunläggning till följ av befintlig eller kommane vegetation 4.2 Beräkningsförutsättningar Enligt SS-EN 1997-1 kapitel 6.3 (1) skall imensioneringsfall väljas så att båe korttis- och långtis fall stueras. Följane information avseene beräkningsförutsättningarna ska finnas i e fall e är relevanta (komplett lista se SS-EN 1997-1 kapitel 2.2) Laster, lastkombinationer, lastfall Markens allmänna lämplighet för byggnation me avseene på totalstabilitet och markrörelser Läge och klassificering av olika jorlager, berg samt konstruktionselement som ingår i moellen. Om plattan vilar på berg är et även viktigt att karakterisera berget bl.a. avseene sprickighet, bergkvalitet och sprickplan Inverkan av omgivningen omfattane bl.a. tjäle, variationer i grunvattennivåer (översvämningar, avvattning), erosion, schaktning som änrar markytans geometri, trummor, leningar, Inverkan av befintliga eller planerae närliggane konstruktioner Byggnasverkets känslighet för eformationer Beräkningsförutsättningarna reovisas tillsammans me övrig relevant information i Projekterings PM (Se TD Dokumenthanering). 4.2.1 Geoteknisk kategori Enligt EN 1997-1, Kapitel 2.1 skall geokonstruktioner inelas i tre geotekniska kategorier, se även TD Gruner [22]. Plattgrunläggning kan hänföras till GK 1 om: konstruktionen är liten och relativt enkel och me små i huvusak vertikala laster grunförhållanena är käna så att enkla metoer för imensionering och grunläggning kan använas förekommane fyllning består av självränerane packa friktionsjor me högst 1 m tjocklek förekommane schakter ligger över grunvattenytan. relativt fast jor, enkla konventionella konstruktioner me små nära vertikala laster utan omgivningspåverkan Tillämpningsokument Plattgrunläggning 11
Plattgrunläggning kan hänföras till GK 2 om: konstruktionen är väl kän me begränsae laster och krav på sättningar och imensionering och utförane kan göras me allmänt accepterae metoer grunförhållanena kan bestämmas me allmänt accepterae metoer och att grunvattenytan ligger högst 1 m över schaktbottnen konstruktionen ligger inte i ett områe me pågåene rörelser eller låg stabilitet förekommane schakter har ett jup vi schakt i torrhet motsvarane högst 1,5 meters jup i silt, 3,0 meters jup i lera och 5,0 meters jup i friktionsjor. normala konstruktioner utan extrem omgivningspåverkan grunläggning i slänter me en släntlutning flackare än 1:5 Övriga konstruktioner hänförs till GK3 Följane gäller avseene olika kraven som är relaterae till Geoteknisk kategori, se viare TD Gruner. Verifieringskrav: Dimensionering genom beräkning me partialkoefficienter kan tillämpas för samtliga GK. För GK1 får hävvunna åtgärer tillämpas Geokonstruktionens imensionerane väre ska utväreras enligt principerna i etta okument samt TD Gruner, för GK2 som GK3. Grunkrav Behov och omfattning av geoteknisk utrening, ska utföras i enlighet me TD Gruner. Ansvarig för och omfattning av planering av utförane, i enlighet me TD Gruner. Omfattning av kontroll och övervakning, utförs i enlighet me TD Gruner. Se även kapitel 6. Tilläggskrav I kapitel 6 finns exempel på tilläggskrav som kan vara tillämpbara avseene kontroll och uppföljning. Oberoene granskare Oberoene granskare ska engageras vi plattgrunläggning i Geoteknisk kategori 3 nära befintliga konstruktioner eller när et beöms finnas risk för skalig omgivningspåverkan. För övriga situationer kan en oberoene granskare engageras. 4.2.2 Säkerhetsklass Val av säkerhetsklass skall göras enligt Boverket, BFS 2008:8, samt Vägverket VVFS 2004:43. Partialkoefficienten för säkerhetsklassen antar följane vären Säkerhetsklass 1 =0,83 Säkerhetsklass 2 =0,91 Säkerhetsklass 3 =1,00 Det bör noteras att jämfört me tiigare så är effekten av säkerhetsklass flytta från materialsian till lastsian. Hur säkerhetsklassen påverkar en imensionerane lasten framgår av avsnitt 4.2.3. Säkerhetsklass bestäms enligt beställarens krav och några exempel ges nean. 12 IEG Rapport 7:2008
Grunläggningar me plattor hänföras till olika säkerhetsklasser utifrån beställarens krav och nean reovisas några exempel: SK1: Grunläggning me hel armera bottenplatta Grunplatta för envåningshus Grunplatta på friktionsjor för flervåningshus SK2: Grunplatta på silt- och lerjor för flervåningsbyggna Grunkonstruktion som bär konstruktion i SK3, ska minst vara SK2 SK3: Grunplatta är stora eformationer kan meföra kollaps av ovanförliggane konstruktion Grunplatta vi schakt eller slänt är skre, ras eller skjuveformationer kan meföra kollaps i överliggane konstruktion. 4.2.3 Beräkning av laster och lasteffekter Beräkning av laster och lasteffekter utförs enligt TD Gruner [22]. De möjliga laster som finns listae i SS-EN 1997-1 kapitel 2.4.2 (4) ska beaktas om e är relevanta för en aktuella konstruktionen. Dessa möjliga laster inkluerar bl.a. överlast, egentyng, jortryck, fritt vatten, tjäle, trafiklaster, last från byggna. Me konstruktionslast avses i samban me plattgrunläggning permanenta och variabla laster, som påförs funamentet från överliggane konstruktion samt last av funament. Konstruktionslaster i gränstillstån STR/GEO beräknas enligt SS-EN 1990 uppsättning B, ekvation 6.10a alternativt 6.10b. Me geoteknisk last avses t ex. tyng av jor över plattan samt passiva och aktiva jortryck, som utvecklas mot funamentet vi momentbelastning eller påför horisontalkraft. Den generella efinitionen av geoteknisk last är att et är last eller lasteffekt överför till joren av jor eller via jor. Geoteknisk last i gränstillstån STR/GEO beräknas enligt SS-EN 1990 uppsättning C, ekvation 6.10. Notera att laster beräknas på olika sätt beroene på aktuellt gränstillstån. Nean reovisas ekvationerna för STR/GEO som är et vanligaste gränstillstånet för plattor. Tillämpningsokument Plattgrunläggning 13
I brottgränstillstån gäller Konstruktionslaster 1 för gränstillstån STR/GEO, ogynnsamma laster: 1,35G 1,5 Q 1, Q (6.10a i SS-EN 1990) E kj, sup 0,1 k,1 5 0, i k, i E 0,891,35Gkj, sup 1,5 Qk,1 1, 5 0, i Qk, i (6.10b i SS-EN 1990) Konstruktionslaster för gränstillstån STR/GEO, gynnsamma laster E,00 G 1 kj,inf Geotekniska laster för gränstillstån STR/GEO, ogynnsamma laster: 1,10G 1,4 Q 1, Q 2 (6.10 i SS-EN 1990) E kj, sup k,1 4 0, i k, i Geotekniska laster för gränstillstån STR/GEO, gynnsamma laster E,00 G 1 kj,inf är E G kj,sup G kj,inf Q k,1 Q k,i 0,1 0,i imensionerane lasteffekt partialkoefficient för säkerhetsklass övre karakteristiskt väre för permanent last ( sup =superior) unre karakteristiskt väre för permanent last ( inf =inferior) karakteristiskt väre för variabel huvulast karakteristiskt väre för samverkane variabel last i varaktighetskoefficient för variabel huvulast varaktighetskoefficient för variabel last i Om plattan är vek bör man göra en analys av samverkan mellan byggna/unergrun för att bestämma lastförelningen. I bruksgränstillstån beräknas imensionerane lasteffekt enligt följane ekvationer för STR/GEO: Konstruktionslaster och geotekniska laster, ogynnsamma laster: G Q Q E kj, sup 2,1 k,1 2, i k, i Vären på varaktighetsfaktorn erhålls från EN 1990, för kvasipermanent lastfallet. För trafiklaster är = 0 och för nyttiga laster i byggnaer varierar mellan 0,3 till 0,8 beroene på typ av lokal. Konstruktionslaster och geotekniska laster, gynnsamma laster E G kj,inf För EQU skall ekvation 6.10 uppsättning A enligt SS-EN 1990 tillämpas i. Partialkoefficienter enligt tabell A1 (bilaga A, SS-EN 1997-1) skall tillämpas för lasterna. Vi beräkning av lasteffekt t.ex. jortryck skall partialkoefficienter enligt tabell A2 (bilaga A, SS-EN 1997-1) tillämpas på materialparametrarna. 1 Me konstruktionslast avses last som överförs irekt från konstruktionsel till geokonstruktion 2 Se nationell bilaga BFS 2008:8 och VVFS 2004:43 14 IEG Rapport 7:2008
4.3 Dimensionering i brottgräns Dimensionering av grunplattor kan enligt SS-EN 1997-1 kap 2.1(4) utföras genom beräkning, enligt hävvunna metoer, efter moellförsök och provbelastningar eller me observationsmetoen. Dimensionering i brottgräns innebär bl.a. att följane ska verifieras och okumenteras: Totalstabilitet Vertikal bärighet (bärighetsbrott, stansbrott och utpressning) Glibrott Stjälpning Konstruktiva skaor till följ av rörelser i marken - Funamentsrörelser Beroene på konstruktionen kan et även vara aktuellt att stuera UPL (Upptryckning) och HYD (Schaktbottnens stabilitet, hyraulisk bottenupptryckning, hyraulisk graient (piping)). Enligt SS-EN 1997-1 kap 6.4 (5) ska en av följane imensioneringsmetoer använas för plattgrunläggning: Direkt meto är separata analyser utförs för respektive gränstillstån. Beräkningarna ska så långt et är möjligt moellera en brottmekanism som är mest trolig. I bruksgräns ska sättningsberäkningar utföras. Se viare avsnitt 4.3.1. Inirekt meto för att tillfresställa kraven på alla gränstillstån, baserat på fält- och lab, erfarenhet och observation. Se viare imensionering genom moellförsök och provbelastning av plattor avsnitt 4.3.3, Dimensionering me observationsmeto är tänkbar vi grunläggning me hel bottenplatta är man förbelastar marken i syfte att ta ut sättningarna för en aktuella byggnaen före uppföranet. Observationsmetoen iskuteras inte viare i etta tillämpningsokument. En hävvunnen meto är trolig bärförmåga använs. Se viare avsnitt 4.3.2 om imensionerane gruntrycksvären. 4.3.1 Dimensionering genom beräkning 4.3.1.1 Totalstabilitet Totalstabilitet för en platta ska verifieras i enlighet me e principer som finns i SS-EN 1997-1 kapitel 11. Kravet är att man skall visa att ett stabilitetsbrott i en grun, som berörs av grunläggningen, är tillräckligt osannolik. IEG:s rapport 2008:6 TD Slänter och bankar, ger väglening för stabilitetsberäkningar enligt SS-EN 1997-1. Speciellt viktigt att verifiera totalstabilitet är et i följane fall om konstruktionen befinner sig nära eller på en naturlig eller konstgjor slänt. nära en urgrävning eller en stökonstruktion nära en flo, kanal, sjö, reservoar eller stran nära unerjorskonstruktioner, såsom gruvor, tunnlar, bergrum. Geokonstruktionens imensionerane skjuvhållfasthets väre som använs för stabilitetsberäkningarna bestämmas i enlighet me TD Banker och slänter. Vi bestämning av laster för stabilitetsberäkningarna skall lastekvationerna enligt avsnitt 4.2.3 tillämpas. Dimensioneringsfall STR/GEO ska tillämpas me hänsyn till såväl geotekniska som konstruktiva laster. Tillämpningsokument Plattgrunläggning 15
4.3.1.2 Vertikal bärförmåga - Allmänt Följane olikhet ska uppfyllas i brottgränstillstån V R är V R (4.1) Dimensionerane vertikal last, inklusive tyng av funament, återfyllningsmaterial, gynnsamma och ogynnsamma jortryck, vattentryck som inte uppkommit genom tyngen av funamentet imensionerane bärförmåga som beräknas enligt analytisk, halvempirisk eller hävvunnen åtgär. När en imensionerane vertikala lasten bestäms ska lastekvationer enligt kapitel 4.2.3 tillämpas me tillhörane lastfaktorer. Dimensioneringsfallet STR/GEO skall tillämpas och hänsyn ska tas till såväl geotekniska som konstruktiva laster. 4.3.1.3 Vertikal bärförmåga Analytisk meto Vi beräkning av vertikal bärförmåga me analytisk meto skall DA3 tillämpas. En av följane analytiska metoer bör använas Allmänna bärighetsekvationen i enlighet me plattgrunläggningshanboken Allmänna bärighetsekvationen på et sätt en beskrivs i SS-EN1997-1 bilaga D, komplettera me hänsyn till inverkan av grunläggningsjup, hållfasthet av joren uner grunläggningsnivå samt intilliggane markyta. Alternativt kan en vertikala bärförmågan beräknas me totalstabilitetsberäkningar i enlighet me kapitel 11 i SS-EN 1997-1. Om plattan ligger i en slänt me en släntlutning större än halva imensionerae friktionsvinkeln så är inte allmänna bärighetsekvationen tillämpar, utan verifiering ska ske me gliyteberäkning. Vi analysen ska följane beaktas Korttis- och långtisvären (vs oränera, ränera och kombinera) för R ska utväreras, speciellt viktigt i finkornig jor Antagen brottmekanism och val skjuvhållfasthet ska ta hänsyn till skikt och iskontinuiteter i unerliggane jor/berg Att vi skiktae avlagringar ska markens egenskaper bestämmas för respektive skikt Där ett starkare jorlager återfinns uner ett svagare kan bärförmågan bestämmas på basis av et svagare skiktet. Om man väljer att bestämma bärförmågan på basis av et starkare lagret, bör stansbrott kontrolleras. Bärighetsekvationen, som är generell och avser såväl friktions- som kohesionsjor eller blanjor har i sin generella form följane utseene: q b = c N c ξ c + q N q ξ q + 0,5 γ b ef N γ ξ γ (4.2) Beteckningar q b gruntryckets imensionerane brottväre c imensionerane skjuvhållfasthet, kohesionsanel q imensionerane överlagringstryck på grunläggningsnivån γ viktat väre på jorens effektiva tunghet uner grunläggningsnivån b ef plattans effektiva bre, se efinition i bilaga C N c, N q, N γ imensionerane bärighetsfaktorer som är en funktion av jorens imensionerane friktionsvinkel, se bilaga C ξ c, ξ q, ξ γ korrektionsfaktorer för avvikelser från e förutsättningar uner vilka bärighetsfaktorerna framtagits 16 IEG Rapport 7:2008
ξ c = c s c i c g c b c ξ q = q s q i q g q b q ξ γ = γ s γ i γ g γ b γ är, s, i, g och b är korrektionsfaktorer enligt nean. En mer utförlig beskrivning av allmänna bärighetsekvationen samt hur e olika korrektionsfaktorerna efinieras återfinns i bilaga C. Nean reovisas hur imensionerane vertikal bärförmåga bestäms för en platta vi två olika fall; normal och lätt överkonsoliera lera respektive friktionsjor och överkonsoliera lera. Beskrivningen är i överensstämmelse me Plattgrunläggningshanboken [1], är en mer utförlig beskrivning återfinns samt väglening för hur anra typer av jorar skall hanteras. Normal- och lätt överkonsoliera lera För en normal och lätt överkonsoliera lera antas att brottet i joren sker uner oränerae förhållanen. Den imensionerane bärförmågan bestäms å enligt följane: A R är A ef c u 0 N c q c, q R ef R ( c u N 0 c c q q ) (4.3) effektiv funamentarea vs. b ef l ef se ytterligare förklaring i bilaga C imensionerane oränera skjuvhållfasthet bärighetsfaktorn för oränerae förhållanen 2+ lägsta imensionerane total vertikalspänning på grunläggningsnivån vi sian av plattan imensionerane vären för förkommane korrektionsfaktorer, se ytterligare förklaring i bilaga C. moellosäkerhetsfaktor som beaktar osäkerheten i beräkningsmoellen. I etta fall kan en antas vara 1,0. Vi grunläggning på torrskorpelera kontrolleras att genomstansning av torrskorpan inte sker se plattgrunläggningshanboken [1] ekvation 2.60 och 2.61. Friktionsjor och överkonsoliera lera För san och grus är et normalt tillräckligt att beräkna bärförmågan vi ränerae förhållanen. För en platta på överkonsoliera lera bör båe ränerae och oränerae förhållanen verifieras. Dimensionerane vertikal bärförmåga bestäms enligt följane ekvation vi ränerae förhållanen: Aef R ( c N c c q' N q q 0,5 ' bef N ) R (4.4) är A ef effektiv funamentarea vs. b ef* l ef se ytterligare förklaring i bilaga C c imensionerane väre, ränera skjuvhållfasthet (kohesionsintercept) N c, N q, N bärighetsfaktorer bestäma me imensionerane friktionsvinkel (se bilaga C) Tillämpningsokument Plattgrunläggning 17
q' lägsta imensionerane effektiva vertikalspänning på grunläggningsnivån vi sian av plattan effektiv tunghet hos joren uner funamentet, meelväre inom jupet 0,5 b ef c, q, imensionerane vären för förkommane korrektionsfaktorer, se ytterligare förklaring i bilaga C. R moellosäkerhetsfaktor som beaktar osäkerheten i beräkningsmoellen. I etta fallet kan en antas vara 1,0 à 1,1. Specialfall friktionsjor på lera Vi grunläggning på san eller grus över lera, beräknas en imensionerane vertikala bärförmågan enligt följane: Aef * h R cu N c c 0 1,5 b R A R ef R ** * h N c 0,5 ' b N 1,5 3, 5 c u c ef Där h är avstån unerkant platta till överkant lös lera * N c h 4(1 ) 1,5 ** N c b ef 4,5(3,5 h b ef N * h 1,38 ( 1,23) N b q ef ) Observera att sambanen ovan bara är giltiga om h/b ef är större eller minre än gränsvärena. Vaksamhet rekommeneras för beräkningar å h/b ef ligger nära gränsvärena 1,5 och 3,5. 4.3.1.4 Vertikal bärförmåga Halvempirisk meto Den imensionerane vertikala bärförmågan kan beräknas baserat på följane halvempiriska metoer som finns mera utförligt beskrivna i plattgrunläggningshanboken [1]. Spetstryckssonering kapitel 2.43 i [1] Hejarsonering kapitel 2.44 i [1] Pressometer kapitel 2.45 i [1] Beräkning basera på spetstrycksimensionering i friktionsjor Dimensionerane vertikal bärförmåga bestäms enligt följane Aef qcbef (1 ) 1 bef R R 40 (4.6) är q c q c q ck m Partialkoefficienten ovan kan väljs enligt SS-EN 1997-1, tabell A.4 motsvarane partialkoefficienten för friktionsvinkeln vs 1,3. ef b ef (4.5) Moellosäkerheten, r kan antas vara i storleken 1,5-2,0 är et högre använs i siltjor. 18 IEG Rapport 7:2008
Beräkning basera på hejarsonering i san och grus Dimensionerane vertikal bärförmåga bestäms enligt följane Aef 3N' 20 bef (1 ) 1 bef R 90 N' 20 R N' 20k m (4.7) Partialkoefficienten ovan kan väljs enligt SS-EN 1997-1, tabell A.4 motsvarane partialkoefficienten för friktionsvinkeln vs 1,3. Moellosäkerheten, r kan antas vara i storleken 1,2-1,7. Beräkning basera på pressometerförsök i san och fast överkonsoliera lera Dimensionerane vertikal bärförmåga bestäms enligt följane 1 * R Aef q N p pl R (4.8) p * lk p * l m Partialkoefficienten ovan kan väljs enligt SS-EN 1997-1, tabell A.4 motsvarane partialkoefficienten för friktionsvinkeln vs 1,3. Moellosäkerheten, r kan antas vara i storleken 1,5-2,0. Den i SS-EN 1997 bilaga E förslagna halvempiriska metoen basera på pressometer ska inte tillämpas enligt nationell bilaga. 4.3.1.5 Vertikal bärförmåga Hävvunna åtgärer Hävvunna åtgärer kan främst tillämpas i Geoteknisk kategori 1 och finns beskrivna i kapitel 4.3.2. 4.3.1.6 Dimensionering me hänsyn till glining Grunplattor imensioneras me hänsyn till glining när horisontella lasteffekter förekommer, se SS-EN 1997-1, kap. 6.5.3. I normalfallet tas essa horisontella krafter upp genom friktion mot plattans uneryta. För upptagane av horisontella laster får i vissa fall även jortryck mot grunplattans sior tillgooräknas. Generellt gäller enligt SS-EN 1997 att följane villkor ska vara uppfyllt H R R p; (4.9) är H pårivane horisontallast inklusive aktuellt jortryck Lasterna beräknas enligt STR/GEO i avsnitt 4.2.3. Jortryck betraktas som en geoteknisk last R är imensionerane mothållane bärförmåga basera på friktion mellan jor och platta. är imensionerane mothållane jortryck R p; De imensionerane värena på R och R p; bör relateras till en förväntae storleken på rörelserna för konstruktionen i aktuellt gränstillstån. När inga siorörelser skett kommer jortrycken på pårivane och mothållane sian att motsvara vilojortrycket. Tillämpningsokument Plattgrunläggning 19
Enligt SS-EN 1997 bör man även ta hänsyn till en förväntae livslängen när man bestämmer R p;. Detta kan bl.a. avgöra huruvia man ska ta me föränrae förutsättningar såsom urschakt, vattentryck, änrae marknivåer Man bör notera att för att uppnå maximal skjuvkraft uner plattan krävs en rörelse på 5-10 mm. Vi grunläggning i lerjorar är et kan förekomma årstisbunna rörelser som kan resultera i att leran krymper unan från plattan, ska essa beaktas. Hänsyn ska tas till att joren framför plattan kan avlägsnas till följ av mänsklig aktivitet eller erosion. Kontroll av glining skall ske för et svagaste gränssnittet. Om t.ex. plattan är grunlag på ett begränsat friktionsjorslager ovan lös jor, ska kontroll ske att glining inte sker mellan friktionsjor och lös jor. Enligt plattgrunläggningshanboken [1] kan i vissa fall skjuvkrafter (bärförmåga) längs plattans tvärsior tillgooräknas. Dränera analys Vi ränera analys bestäms imensionerane horisontell bärförmåga enligt följane R V ' tan (4.10) är V Effektiv imensionerane vertikal lasteffekt, som bestäms enligt avsnitt 4.2.3. Lasteffekten av gynnsamma laster beaktas, vilket innebär att F är 1,0. ' Effektiv imensionerane vinkel som kan antas enligt följane platsgjuten betongplatta - ' = cv; släta, förtillverkae plattor - ' = 2/3 cv; i båa fallen försummas biraget från c Partialkoefficienten för bestäms enligt nationell bilaga, vs M 1,3 cv; är imensionerane kritisk friktionsvinkel (friktionsvinkel vi kritisk lagring som beror på typ av friktionsjor) När man bestämmer V skall man ta hänsyn till om V och H är beroene eller oberoene laster. Det mest kritiska lastfallet skall beaktas. Ett exempel kan vara att bromskrafter kan uppstå för brofunamentet även när et inte är belastat av t.ex. tågets egenvikt. Oränera analys Vi oränera analys bestäms imensionerane horisontell bärförmåga enligt följane R Accu ; (4.11) är A c funamentarea (effektiv area är kohesion mobiliseras) imensionerane oränera skjuvhållfasthet, c u; Om et är möjligt för vatten eller luft att nå kontaktytan mellan en grunplatta och en oränerae kohesionsjoren skall följane olikhet vara uppfyll: R 0, 4 V (4.12) Krav för olika typer av jorar I kohesionsjor utförs såväl oränera som ränera analys. 20 IEG Rapport 7:2008