TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Behov for grunnundersøkelser

Presentasjon om: "TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Behov for grunnundersøkelser"— Utskrift av presentasjonen:

1 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Behov for grunnundersøkelser
Good afternoon, ladies and gentlemen! The title of my presentation is ”Geotechnical properties of a natural silt deposit obtained from field and laboratory tests”. The presentation is a summary of more than 30 years of research work carried out by the Geotechnical department at the Norwegian University of Science and Technology (NTNU) in Trondheim, Norway. I would like to acknowledge the previous work carried out by several researchers, both outside and inside NTNU, and I thank the organizing committee for giving me this opportunity to present the work.

2 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Grunnforholdsbestemmelser - behov og omfang
Særtrekk ved geoteknisk prosjektering Standardisering - veiledninger Geoteknisk prosjektering - geoteknisk prosjektklasse Behov for grunnundersøkelser Informasjon om grunnforhold Omfang av undersøkelsen Eksempler og diskusjoner

3 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Særtrekk ved geoteknisk prosjektering
Stor uensartethet og variasjon i materialegenskaper Variasjoner i grunnvannstand og poretrykk med tiden Vurdering av geologisk bakgrunnsvariasjon viktig Erfaring fra lignende byggverk på samme grunnforhold viktig Observasjonsmetoden på byggeplass ofte nødvendig

4 Geoteknisk prosjekterende skal sørge for:
TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Ansvar ved geoteknisk prosjektering Geoteknisk prosjekterende skal sørge for: å innhente nødvendige grunnlagsdata for prosjekteringen sørge for dokumentasjon tilpasset problemstillingen fastslå Geoteknisk prosjektklasse etter NS 3480 (NB! Eurocodes) kvalitetssikring av underleverandører

5 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Bestemmelse av geoteknisk prosjektklasse
Skadekonsekvens tap av menneskeliv økonomisk og materielt tap Vanskelighetsgrad foreliggende geotekniske forhold byggets kompleksitet og innflytelse av geotekniske forhold på konstruksjonen tilgjengelighet av pålitelige undersøkelsesmetoder tilgjengelighet av pålitelige analysemetoder erfaringer fra tilsvarende konstruksjoner på tilsvarende grunnforhold

6 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Bestemmelse av geoteknisk prosjektklasse

7 Eksempel (til ettertanke):
TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Bestemmelse av geoteknisk prosjektklasse Eksempel (til ettertanke): Bygg med lav vanskelighetsgrad oversiktlige og enkle grunnforhold eller et prosjekt som er lite påvirket av grunnforholdene ingen eller bare enkle grunnundersøkelser kreves for å fastlegge eventuelle geotekniske parametre tilfredsstillende erfaringer fra tilsvarende grunnforhold og konstruksjoner kan dokumenteres ): passer i grunnen godt på bygging av nytt fjøs i Rissa!

8 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Standardisering - veiledninger
Norsk Standard (NS) juridiske og økonomiske regler prosjektering og utførelse geoteknisk prøving Norsk Geoteknisk Forening (NGF) veiledninger feltundersøkelser beskrivelsestekster presentasjon av resultater Statens Vegvesen (SV) håndbøker for felt- og laboratorieundersøkelser

9 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Standardisering - veiledninger
Norsk Standard Juridiske og økonomiske regler NS3400 Anbudskonkurranser NS3403/30 Kontraktsbestemmelser Prosjektering og utførelse NS3420 Beskrivelsestekster P315 Veiledning til NS 3420 NS 3480 Geoteknisk prosjektering P297 Veiledning til NS 3480 Laboratorieundersøkelser NS8000 alle rutineundersøkelser ødometerforsøk ikke treaksialforsøk

10 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Standardiseringseksempler - Rutineundersøkelser
NS 3007 Terminologi for løsmasser NS 8000 Konsistensgrenser. Terminologi. NS 8001 Støtflytegrensen NS 8002 Konusflytegrensen NS 8003 Plastisitetsgrensen NS 8004 Svinngrensen NS 8005 Kornfordeling NS 8010 Jords oppbygging. Terminologi. NS 8011 Densitet NS 8012 Korndensitet NS 8013 Vanninnhold NS 8014 Poretall, porøsitet og metningsgrad NS 8015 Udrenert skjærstyrke, konus NS 8016 Udrenert skjærstyrke, enaks

11 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Standardisering - Eurocodes
Felles europeisk norm for prosjektering Eurocodes 7 Geoteknikk Del 1 Geoteknisk prosjektering Del 2 Bruk av laboratorieprøving i geoteknisk prosjektering Del 3 Bruk av feltundersøkelser i geoteknisk

12 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Eurocodes - struktur i parameterbestemmelsen

13 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Eurocodes - bestemmelse av karakteristisk verdi
Enkeltmålinger

14 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Geotekniske problemstillinger

15 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Geotekniske problemstillinger
Which geotechnical problems can occur during construction and building works? Which geotechnical information is necessary to carry out a geotechnical analysis of the project? To demonstrate the parameter determination from field and laboratory test methods, the interpretation sof soil parameters is linked to a case record study with focus on settlement analyses of a local school building. Values for defomation moduli and coefficients of consolidation have been obtained from various field and laboratory test methods and are discussed in the following.

16 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Informasjon om grunnforhold
Generell informasjon historisk informasjon gamle fotografier bygdebøker etc. Geologisk informasjon geologisk kartlegging geologiske beskrivelser Erfaringsmateriale fra området tekniske rapporter skaderapporter (forsikringssaker) lokalkjente Grunnundersøkelser geotekniske boringer massetak private undersøkelser

17 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Innledende undersøkelser
Studier av kartmateriale kvartærgeologiske kart fjellkotekart grunnvanns- og hydrologiske kart miljørelaterte kartlegginger faresonekart/kvikkleirekartlegging topografiske kart bonitetskart orienteringskart (fremkommelighet) flyfoto

18 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Utarbeidelse av borplan - SINTEF Medtek
Resultater fra tidligere undersøkelser

19 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Grunnforholdsbestemmelser - behov og omfang
Grunnundersøkelsen kan omfatte: Geofysiske målinger seismikk georadar geoelektriske målinger Geotekniske boringer sonderinger prøvetakinger in situ målinger Laboratorieundersøkelser rutineundersøkelser spesialforsøk (stivhet, styrke, permeabilitet) Miljøundersøkelser prøvetaking, brønner

20 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Grunnforholdsbestemmelser - behov og omfang
Omfang av grunnundersøkelsen avhenger av: Type byggverk Aktuell fundamenteringsmetode Oppdragets karakter med økonomisk ramme Topografiske forhold Antatte eller kjente grunnforhold i området Disponibel tid og tilgjengelig utstyr Tradisjon og erfaringsgrunnlag

21 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Utarbeidelse av borplan
Generelt: bordata i dybdeprofiler plassering av boringer i profiler (tverr/lengde) et fåtall totalstasjoner med mulighet for sammenligning mellom data fra ulike målinger Innledende enkle sonderinger (D, DT, T) Supplerende trykksonderinger (CPTU) grunnlag for: lokalisering av prøvetakinger lokalisering av in situ forsøk all informasjon til saksbehandler

22 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Presentasjon av undersøkelser - symboler

23 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Utarbeidelse av borplan - SINTEF Medtek
Borplan med nye boringer tverr- og lengdeprofil

24 TBA 4110 Geoteknikk, materialegenskaper Borprofil fra laboratorieundersøkelser

25 Leirskred v/E6 på Leistad
i Malvik kommune The coefficeint of consolidation may be interpreted from CPTU upon an arrest in the continuous penetration. The pore pressure decay can be used to asses the necessary input parameters to available interpretation methods, most of them based on the theory of expanding cavities. In the Halsen silt, a simplified interpretation approach was used, where a traditional time factor based interpretation approach was further developed to incorporate the pore pressure dissipation rate du/dt. This rate can be derived at any time of the dissipation process, but usually a dissipation level of 50 % is recommended.

26 Data for skredet 240 m langt 70-200 m bredt Leire/sensitiv leire
The coefficeint of consolidation may be interpreted from CPTU upon an arrest in the continuous penetration. The pore pressure decay can be used to asses the necessary input parameters to available interpretation methods, most of them based on the theory of expanding cavities. In the Halsen silt, a simplified interpretation approach was used, where a traditional time factor based interpretation approach was further developed to incorporate the pore pressure dissipation rate du/dt. This rate can be derived at any time of the dissipation process, but usually a dissipation level of 50 % is recommended.

27 Stabilitetsvurdering E6 Leistad - utførte grunnundersøkelser
Skredområde D T  . Interpreted results from CPTU dissipation tests have been compared to oedometer test data from laboratory samples. Considerable scatter is present in the results, and both CPTU and laboratory data seem to be very influenced by the soil volume incorporated in the test. Even in a CPTU, only a zone of say times the diameter of the probe is involved in the consolidation process, and the dissipation rate will be governed by the detailed stratification and soil characteristics in this volume. It is doubtful whether results obtained by these methods at all reflect the bulk soil behaviour when such complex soil structure as in the Halsen silt is encountered. NTNU pkt.6

28 Stabilitetsvurdering E6 Leistad - snitt med boreresultater
Snitt D Interpreted results from CPTU dissipation tests have been compared to oedometer test data from laboratory samples. Considerable scatter is present in the results, and both CPTU and laboratory data seem to be very influenced by the soil volume incorporated in the test. Even in a CPTU, only a zone of say times the diameter of the probe is involved in the consolidation process, and the dissipation rate will be governed by the detailed stratification and soil characteristics in this volume. It is doubtful whether results obtained by these methods at all reflect the bulk soil behaviour when such complex soil structure as in the Halsen silt is encountered. Mulig kvikkleirelag

29 Stabilitetsvurdering Realfagsbygget - oversikt sydskråning mot Lerkendalsbygget
Interpreted results from CPTU dissipation tests have been compared to oedometer test data from laboratory samples. Considerable scatter is present in the results, and both CPTU and laboratory data seem to be very influenced by the soil volume incorporated in the test. Even in a CPTU, only a zone of say times the diameter of the probe is involved in the consolidation process, and the dissipation rate will be governed by the detailed stratification and soil characteristics in this volume. It is doubtful whether results obtained by these methods at all reflect the bulk soil behaviour when such complex soil structure as in the Halsen silt is encountered.

30 Stabilitetsvurdering Realfagsbygget - plan over området
Interpreted results from CPTU dissipation tests have been compared to oedometer test data from laboratory samples. Considerable scatter is present in the results, and both CPTU and laboratory data seem to be very influenced by the soil volume incorporated in the test. Even in a CPTU, only a zone of say times the diameter of the probe is involved in the consolidation process, and the dissipation rate will be governed by the detailed stratification and soil characteristics in this volume. It is doubtful whether results obtained by these methods at all reflect the bulk soil behaviour when such complex soil structure as in the Halsen silt is encountered.

31 Stabilitetsvurdering Realfagsbygget - typiske grunnforhold
Interpreted results from CPTU dissipation tests have been compared to oedometer test data from laboratory samples. Considerable scatter is present in the results, and both CPTU and laboratory data seem to be very influenced by the soil volume incorporated in the test. Even in a CPTU, only a zone of say times the diameter of the probe is involved in the consolidation process, and the dissipation rate will be governed by the detailed stratification and soil characteristics in this volume. It is doubtful whether results obtained by these methods at all reflect the bulk soil behaviour when such complex soil structure as in the Halsen silt is encountered.

32 Stabilitetsvurdering Realfagsbygget - typiske grunnforhold
Interpreted results from CPTU dissipation tests have been compared to oedometer test data from laboratory samples. Considerable scatter is present in the results, and both CPTU and laboratory data seem to be very influenced by the soil volume incorporated in the test. Even in a CPTU, only a zone of say times the diameter of the probe is involved in the consolidation process, and the dissipation rate will be governed by the detailed stratification and soil characteristics in this volume. It is doubtful whether results obtained by these methods at all reflect the bulk soil behaviour when such complex soil structure as in the Halsen silt is encountered. Kvikkleire

33 Stabilitetsvurdering Realfagsbygget - snitt gjennom området
kvikkleire Interpreted results from CPTU dissipation tests have been compared to oedometer test data from laboratory samples. Considerable scatter is present in the results, and both CPTU and laboratory data seem to be very influenced by the soil volume incorporated in the test. Even in a CPTU, only a zone of say times the diameter of the probe is involved in the consolidation process, and the dissipation rate will be governed by the detailed stratification and soil characteristics in this volume. It is doubtful whether results obtained by these methods at all reflect the bulk soil behaviour when such complex soil structure as in the Halsen silt is encountered.