Geologi/berg

Geoteknik

c fu E

Hydrogeologi/Geohydrologi

Geoteknik?

Geoteknik

1. Projekt

Geomodell

Undersökningar/

utredningar

4. Dimensionering

åtgärderBeräkningar/

dimensionering

Bygghandlingar/

uppföljning

2. Geometrisk modell

Tolkning/

utvärdering

3. Matematisk modell

Tolkning/

utvärdering

c fu

Undersökande verksamhet

Hängslen och livrem?

Vi vet aldrig allt

Konsekvenser

Getå 1 oktober 1918

Norrköping

41 döda

40 skadade

”skålformig

snittyta”

Bild från SGI:s hemsida

Norra Vallgatan

”Bygga” geomodell, exempel

Geologiska kartor

Tidigare undersökningar

Geofysik

Geoteknisk undersökning

”Bygga” geomodell, exempel

k, Ek

cuk,

Mok, c

cuk,

Mok, c

W max

W min

k, Ek

k, Ek

K, T, S

k, w

Fyllning

Lermorän

Kalkberg

sand

Lermorän

Bottensediment

Dimensionerande grundvattennivå

Närhet till Öresund

HHW = +1,8

MW = +0,2

LLW = -1,1

100-års karakteristiskt värde Citytunneln, +2,1,

klimateffekter

Dimensionerande grundvattennivå, exempel

Hdim=MW+ n*(HHW100-MW), 0,2+1,2*(2,1-0,2)=+2,5

Grundläggning

Ytgrundläggning, plattor

Djupgrundläggning, pålar

Grundläggning? Typ och djup

Jordarnas egenskaper, d.v.s.

hållfasthet och deformation

Tjälfrinivå

Grundvatten

Konstruktionsdjup

Närliggande anläggningar

Beslut

Teknik (genomförbarhet, säkerhet)

Ekonomi

Miljö (omgivningspåverkan)

+ 3

- 1,5

+/- 0,0

- 10

- 4

Fyllning

”friktionsjordskaraktär”

= 18 kN/m3, ´=11 kN/m3

k= 30o

Ek= 8 MPa

Sediment

”Sjöbotten”

Lermorän

sandskikt

Kalkberg

Plattdim

Sattdim

Bärighet (brottgräns)

Totalsättning (bruksgräns)

Differanssättning (bruksgräns)

Sättningar

Totalsättning

Differanssättning

1/2000, ”pappersmaskin”

1/500, broar

1/200, statiskt bestämda konstruktioner

Sk Sd

L

s = Sd-Sk

Vinkeländring = s

L

Man kan aldrig lura?

Fyllning

Vatten

Pålgrundläggning

Spetsbärande pålar

Mantelbärande pålar

Material

Betong (prefabricerade eller gjutna på plats)

Stål (rör, stålkärnor, stålämne)

Trä

Installation

Slagna

Borrade

Förborrade

Grävda

Last intervall?

Slagen slank stålpåle (grundförstärkning), 100-350 kN

Slagna betongpålar, 300-1500 kN

Slagna stålrör, eller stålkärnor, 500-3500 kN

Grävpålar, 3000-10 000 kN (även >10 000 kN)

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

Slanka stålpålar Slagna

betongpålar

Stålrör Grävpålar

Påltyper

Last

kapa

cite

t

Min Max

Cementa cementsilo i Malmö hamn

Yta på ca 750 m2

Om slagna pålar hade krävts 1800 m2

Bored cast-in-place piles

Lastkapacitet - Bärförmåga

Lastkapacitet, pålens kapacitet, knäckning

Bärförmåga, geoteknisk bärförmåga

Bärförmåga= Mantel + Spets

R = fm*Am + fs*As

Vilken påltyp väljer vi?

Slagna prefabricerade (förtillverkade)

betongpålar

Vanligaste påltypen i Sverige

Ekonomi

Olika standardpålar finns, SP1, SP2, SP3

Pållängder max 13 m (transport)

Pålskarvar, bergsko?

Stoppslagningskriterier eller beräkning

Lång erfarenhet av stoppslagning

Max 10 mm:s sjunkning efter 10 slag

Stoppslagning

Stötvågsmätning

Töjningsgivare

Accelerometer

Kraft

Partikelhastighet

Stötvågsmätning

Stötvåg som reflekterar mot spetsen av pålen

Återkommande tryckvåg om fast botten

Återkommande dragvåg om lös botten

Initialvåg och reflexvåg mäts

Bärförmåga

Kontroll av påle, pållängd

StötvågsmätningKraft (kN)Hastighet

(m/s)

Tid (ms)

F, Kraft

V, partikelhastighet

Stötvågsmätning

PDA-mätning, stötvågsmätning med

Påldrivningsanalysator

CASE-metoden, mät- och utvärderingsmetod

CAPWAP, analys av påles funktionssätt, simulering

Rd = Rk

Rd * m * n

= Rk

tot

tot ”förr” 3, provning från 2 till 1,5

Utförd mätning

Utförd PDA-mätning

PDA-mätning

PDA-mätning

PDA-mätning

Optimering

Rd = 900 kN

L

t

Stomsystem?

Fribärande

Pålgrundläggning

Pålgrupper

Pålar i rad

Minsta avstånd mellan pålar, 4-6*D

200 mm

D = 275 mm, vilket innebär 1,1 till 1,6 m

Horisontalbelastning

Liten horisontalkapacitet i slagna betongpålar

Snedslagna pålar

900 kN

2-400 kN

Draghållfasthet

”Omvänd” mantelbärförmåga

Inget mothåll i fyllning

Kohesion i lermorän utnyttjas

Mantelyta, 4*0,275*6 = 6,6 m2

Skjuvhållfasthet, Cuk = 150 kPa

Vidhäftning, a= 0,7

Rd, m, n, 1,6, 1,5, 1,1

6 m

R = 6,6*0,7*150

1,6*1,5*1,1= 250 kN

Klassificering av grundläggning

Säkerhetsklass, SK1, SK2, SK3

Geoteknisk klass, GK1, GK2, GK3 (Eurokod geoteknisk

kategori)

Omgivningspåverkan, pålning

Jordundanträngning (närliggande byggnader och

slänter)

Sättningar

Porvattentryck/dränering

Vibrationer

Buller

+ 3

- 1,5

+/- 0,0

- 10

- 4

Byggbarhet

+ 3

- 1,5

- 10

- 4

Stödkonstruktioner

Grundvattensänkning

Hydraulisk botten upptryckning

Upplyftning