KC, masstabilisering, solidifiering, ytstabilisering skillnaderna och användningsområden Stefan Larsson KTH Jordförstärkning vad menas? Förändring av jordens reologiska egenskaper, d.v.s. hållfasthets-, deformations- och strömningsegenskaperna Stabilisering/Solidifiering vad menas? En grupp av metoder som syftar till att begränsa föroreningars mobilitet och för bättra geotekniska egenskaper hos förorenad jord, sediment och avfallsslam. Djupstabilisering - Ytstabilisering Djup >3m - djupstabilisering Svenska Geotekniska Föreningen 1
Kalkcementpelare Dry Deep Mixing Utvecklades parallellt i Japan och Sverige under 1970-talet Torrt bindemedel som distribueras med tryckluft Utnyttjar vattnet i jorden för hydratation Pelare av stabiliserad jord som tillverkas på plats. Mekanisk blandning med roterande blandningsverktyg Kemiska reaktioner mellan jorden och bindemedlet skapar ett hårdare material Beroende på hårdhet och sprödhet samverkar pelarna olika med omgivande jord och konstruktion Kalkcementpelare c/c <1,6m diameter vanligen 0,6 0,8m längd upp till 25m Svenska Geotekniska Föreningen 2
Pelarmönster stor flexibilitet Single Slabs Grid Block Täckningsgrad: 10 100% Tillämpningar Reducera sättningar och förbättra stabiliteten för höga bankar Reducera sättningar för låga bankar Förbättra stabiliteten för schakter och naturliga slänter Grundläggning för lätta byggnader Reducera krafter och förbättra motståndet för sponter Miljösanering Redukution av vibrationer 2016-03-20 SGF 6 Svenska Geotekniska Föreningen 3
2016-03-20 SGF 7 Classification of deep mixing methods according to Topolnicki (2004) Svenska Geotekniska Föreningen 4
Japan Våt metod på land Styrande dokument Design; Utförande; TK Geo 13 Trafikverkets tekniska krav för geokonstruktioner, TDOK 2013:0667 SS-EN 14679:2005, Utförande av geokonstruktioner Djupstabilisering med bindemedel. Fastställd 2005 04 22. På engelska. Vägledning SD Rapport 17. 2006. Djupstabilisering med bindemedelsstabiliserade pelare och masstabilisering En vägledning. Svensk Djupstabilisering. Masaki Kitazume and Masaaki Terashi. 2013. The Deep Mixing Method. CRC Press Federal Highway Administration Design Manual: Deep Mixing for Embankment and Foundation Support Publication No. FHWA HRT 13 046 Svenska Geotekniska Föreningen 5
Kommentarer Skillnader lab / fält Osäkra kontrollmetoder Kraterbildning Horisontalrörelser Svårt att prediktera sättningar orealistisk modell för stabilitetsberäkningar SKJUVHÅLLFASTHET [kpa] 300 250 200 150 100 50 0 100 kg/m3 - Laboratorium A 100 kg/m3 - Laboratorium B 90 kg/m3 - Laboratorium C 130 kg/m3 - Laboratorium A 130 kg/m3 - Laboratorium B 130 kg/m3 - Laboratorium C ÄLVÄNGEN NOL NÖDINGE STORA VIKEN SURTE 45000 50000 55000 60000 65000 SEKTION (JÄRNVÄG) 2016-03-20 SGF 11 State of practice BanaVäg West Gothenburg Trollhättan Double rail tracks and Motorway 70 km - 35 contracts Built during 2004-2012 Budget 1,7 billion dollars 8,2 million meters of columns 4000 column penetration tests Svenska Geotekniska Föreningen 6
2016 03 16 Pelarmönster beroende på problem Vibrationer = längsgående skivor 5 7 m långa pelare ofta även korta tvärskivor 3 5 m Stabilitet = tvärgående skivor, längd = varierar med problem Sättningar = singulära pelare, längd = 22 m (speciella fall 25 m) Typiskt 200 400 m pelare/m dubbelspår Krav på speciellt utförande vid omväxlande pelarlängder 5 22 m Normal förstärkning för Sättningar och vibrationer Sättningar Vibrationer Lokalstabilitet Totalstabilitet Masstabilisering Svenska Geotekniska Föreningen 7
Finnsementti 2007 https://www.youtube.com/watch?v=kylo9u83vc U&feature=player_detailpage 2016-03-20 SGF 16 Svenska Geotekniska Föreningen 8
Varianter på utförande 2016-03-20 SGF 17 2016-03-20 SGF 18 Svenska Geotekniska Föreningen 9
Ex-situ stabilization ALLU AS 38H Windrow Turner 2016-03-20 SGF 19 Processen att använda förorenade massor SMOCS 2013 2016-03-20 SGF 20 Svenska Geotekniska Föreningen 10
Intressanta tillämpningar Förstärkning för bullerskyddsvallar Reduktion av vibrationer Material för dammar 2016-03-20 SGF 21 Reaktiva barriärer Avskärmande barriärer Avskärmning av förorenade massor Behandling av förorenade massor för fyllnadsmassor till tex rekreationsytor 2016-03-20 SGF 22 Svenska Geotekniska Föreningen 11
Några kommentarer - masstabilisering - Kan vara svårt att få en jämn spridning av bindemedlet. - Svårt att prediktera sättningar - Osäkra kontrollmetoder - Hållfastheten behöver inte vara hög dock risk för progressiva brott då metoden kombineras med kcpelare 2016-03-20 SGF 23 Aktuella vägledningar 2016-03-20 SGF 24 Svenska Geotekniska Föreningen 12
Stabilization of frictional soil through injection using CIPS (Calcite In situ Precipitation System) Anders Palmén 2012 Ytstabilisering Material från Per Lindh Svenska Geotekniska Föreningen 13
Syftet med ytstabilisering Minskar behovet av externa material i projekten Minskar utnyttjande av naturgrus och krossmaterial Minskar transportbehovet Homogenare egenskaper på terrassytor Minskad överbyggnadstjocklek Svenska Geotekniska Föreningen 14
2016-03-20 SGF 29 2011-03-17 Svenska Geotekniska Föreningen 15
Laboratorieundersökningar Höghastighetsbana Färdig 2035 Kostnad 190 och 320 miljarder kronor Jordförstärkning? Svenska Geotekniska Föreningen 16