Hantering av förorenade sediment och muddermassor -Masstabilisering - geotekniska synpunkter Mikko Leppänen / Ramboll Finland Oy
Princip för masstabilisering
Masstabilisering erfarenheter sedan 1993 Veittostensuo 1993 Råneå 1995 Skyttorp 1996
Masstabilisering erfarenheter sedan 1993 VEITTOSTENSUO TEST EMBANKMENT, FINLAND SETTLEMENT OBSERVATIONS (1993-05-01 24.05.2005) Time t, days 31.3.1993 31.3.1995 31.3.1997 31.3.1999 31.3.2001 31.3.2003 31.3.2005 0 Settlement S 0,1 0,2 0,3 0,4 Settlement plates : Plate 1 Plate 2 Plate 3 Plate 4 0,5 04/1993 h = 0,5 m 05/1993 h = 1,5 m 04/1994 h = 2,5 m 03/1995 h = 1,5 m Plate 5 Plate 6
Masstabilisering geoteknisk dimensionering Detärviktigtatttahänsyntill: Sättningar Stabilitet Bärighet (Isolering)
Bindemedeloptimering på förhand i laboratorium
Bindemedeloptimering på förhand i laboratorium T1, 0-1 m SH Cement SH Cement + Merit 50/50 700SH Cement - def. SH Cement + Merit 9def. 600 8 Tryckhållfasthet q [kpa] 500 400 300 200 7 6 5 4 3 2 Deformation [%] 100 1 0 28 dygn 150 kg/m3 28 dygn 250 kg/m3 0
Exempel från inblandningsförsök kpa (tryckhållfasthet efter 28 dygn) 900 800 700 600 500 400 300 200 100 0 0-3,5 m 3,5-5,5 m 5,5-8,5 m Torv Gyttjig lera Lös lera K/C 50/50 C/M 50/50 Djup under mark
Temperaturens inverkan på hållfasthetstillväxten kpa efter 14 dygn 1200 1000 800 600 400 K/C 50/50 SHC/M50/50 ByggC/M 50/50 200 0 +5 C +8 C +12 C +18 C +25 C
Masstabilisering geoteknisk dimensionering Detärviktigtatttahänsyntill: Sättningar Stabilitet Bärighet (Isolering)
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, stabilitetsberäkningar Extra överlast 3 m (testområde, total 140 kpa) Överlast 2 m (krossad material, total 90 kpa) Förbelastningsbank 1 m (havssand) Masstabiliserad TBT-sediment
Masstabilisering geoteknisk dimensionering Detärviktigtatttahänsyntill: Sättningar Stabilitet Bärighet (Isolering)
Förorenade sediment och muddermassor Projektexempel
Fredrikshamn i Finland 1997 ARBETSPLATSEN FÖR MASSTABILISERINGEN Masstabilisering av muddermassor i Fredrikshamn, arbetsområde
Fredrikshamn i Finland 1997 BANKFYLLNING PACKNINGSBANK CA. +4,5 m ÖVERLAST +5-0 MASSTABILISERING, h = 3,0 m MUDDRINGSMASSOR -5 SJÖBOTTEN BOTTENDY/LERA BANK AV SPRÄNGSTEN -10 MORÄN/BERG -15 Masstabilisering i Fredrikshamn, sektion
Fredrikshamn i Finland 1997 Utrustning för masstabilisering
Fredrikshamn i Finland 1997 Färdig masstabilisering med överlast
Sörnäs strand i Helsingfors 1998 Strandkonstruktion för Sörnäs strand.
Sörnäs strand i Helsingfors 1998 Strandkonstruktion för Sörnäs strand.
Sörnäs strand i Helsingfors 1998 Sörnäs strand, arbetet på gång
Sörnäs strand i Helsingfors 1998 Sörnäs strand, arbetet på gång
Sörnäs strand i Helsingfors 1998 Sörnäs strand, arbetet på gång
Sörnäs strand i Helsingfors 1998 Sörnäs strand, förbelastningsbank
Nordsjö hamn i Helsingfors Nordsjöhamnen år 2008
Nordsjö hamn i Helsingfors Layout
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment Testområde Sedimentbassänger
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, testområde stabilisering 2004
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, stabilisering 2005-2006 Det största stabiliseringsprojektet i Finland någonsin Totalyta ~ 11 hektar Medeldjupet 5 m Totalvolym ~ 500 000 m3 Bindemedel; Cement (CEM II/A-M (S-LL) 42,5 N); 135 kg/sedimentm 3 ; total ~ 70 000 ton
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, stabilisering 2005-2006 Beställare; Helsingfors Hamn Mass stabilization equipments Entrepenör; Hyvinkään Tieluiska Oy 2 masstabiliseringsmaskiner arbetade hela tiden på plats (7000 kg/timme) Hela området delades till mindre block 5 500 st (20 m 2 /5 m); 13 ton av bindemedel blandades i ett block på två timmar Dimensionerande skjuvhållfasthet 70 kpa/90 dygn
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, stabilisering 2005-2006 Blandningsverktyg
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, stabilitetsberäkningar Extra överlast 3 m (testområde, total 140 kpa) Överlast 2 m (krossad material, total 90 kpa) Förbelastningsbank 1 m (havssand) Masstabiliserad TBT-sediment
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, kvalitetskontroll sonderingspunkter/a1 ~ 4,3 hektar, ~ 200 000 m 3 14 dygn/70 punkter 28 dygn/35 punkter 90 dygn/20 punkter
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment Testområde Sedimentbassänger
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, kvalitetskontroll sonderingspunkter/a1 ~ 4,3 hektar, ~ 200 000 m 3 14 dygn/70 punkter 28 dygn/35 punkter 90 dygn/20 punkter
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, kvalitetskontroll Bassäng A1 Del 1 (23 punkter) Del 2 (23 punkter) 60 kpa 60 kpa Del 3 (24 punkter) 14 dygn sonderingar; skjuvhållfasthet =>mål 60 kpa OK! 60 kpa
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment, kvalitetskontroll sättningar/a1 Observing date of settlement plates (PL 1 8), Lagoon A1 2.2.2007 29.1.2007 19.1.2007 12.1.2007 5.1.2007 29.12.2006 22.12.2006 15.12.2006 8.12.2006 1.12.2006 24.11.2006 18.11.2006 10.11.2006 3.11.2006 27.10.2006 20.10.2006 13.10.2006 29.9.2006 22.9.2006 15.9.2006 8.9.2006 1.9.2006 25.8.2006 17.8.2006 10.8.2006 24.7.2006 18.7.2006 12.7.2006 15.6.2006 15.5.2006 15.4.2006 15.3.2006 15.2.2006 15.1.2006-20 0 Not measured before 12.7 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 PL1 PL 2 PL 3 PL 4 PL 5 PL 6 PL 7 PL 8 Settlement, mm
Nordsjö hamn i Helsingfors TBT-förorenad sediment 98,8 % (96,5 kg) av TBT muddrades från området och transporterades till bassänger. Förorenade sediment (~500 000 m3) masstabiliserades och kommer att utnyttjas som hamnyta överbyggnadsarbetena pågår som bäst. Kostnaderna för muddringen och stabiliseringen var ca. 10,5 MEUR Stabiliseringslösningen räddade hamnens tidplan Nordsjö Hamn ska tas i bruk november 2008
Positiva erfarenheter om flera utförda stabiliseringsprojekt!
Tack!