NGF In situ seminar Stjørdal CPTU ved homogene grunnforhold Praktisk eksempel fra Papirbredden II, Drammen

Størrelse: px

Begynne med side:

Download "NGF In situ seminar Stjørdal CPTU ved homogene grunnforhold Praktisk eksempel fra Papirbredden II, Drammen"

Axel Farstad
7 år siden
Visninger:

1 MULTICONSULT Ttll Totalleverandør av rådgivningstjenester ådi i t kompetent - kreativ - komplett NGF In situ seminar Stjørdal CPTU ved homogene grunnforhold Praktisk eksempel fra Papirbredden II, Drammen Rolf Sandven MULTICONSULT TRONDHEIM 1

2 CPTU tolkning av data Innhold Bakgrunn Eksempel på anvendelse ved homogene grunnforhold Kontroll av oppnådde måleresultater Nullpunktsavvik Helhetsinntrykk fra sonderingen Poretrykksrespons Vertikalitet Klassifisering og identifisering av jordarter Tolkning av mekaniske parametre leire Udrenert skjærstyrke (s u, s r ) og sensitivitet (S t ) Spenningshistorie i (OCR) og prekonsolideringsspenning i i (σ c ) Friksjonsvinkel Deformasjonsmodul (M) 2

3 In situ seminar Resultater fra feltundersøkelser CPTU og vingeboring Borprogram Totalsondering CPTU Stempelprøvetakinger Vingeboring Poretrykksmåling Plassering av CPTU Oversikt over tomteområde Papirbredden II 3

4 CPTU resultater fra feltforsøk Bakgrunnsinformasjon Grunnforhold: 2-3 m fyllmasse over NC-leire Grunnvannstand: Ca. 2,5 m under terreng Godt dokumenterte grunnforhold på tomten: Feltdata Totalsondering CPTU Vingeboring Laboratoriedata t Rutine Ødometer Treaksialforsøk ikke utført, burde vært inkludert? Tidligere grunnundersøkelsesdata i området 4

5 CPTU resultater t Enkeltplott, hull 4 Samleplott, 5 profiler geometri 5

6 CPTU resultater fra Papirbredden II 6 Enkeltprofil hull 4

7 CPTU resultater fra Papirbredden II 7 Samleplott 5 profiler, q t -u 2

8 CPTU resultater fra Papirbredden II 8 Samleplott 5 profiler, q t -f s

9 CPTU tolkning av data Kontroll av oppnådde resultater Sonde med 1 tonn målekapasitet benyttet, gir bedre oppløsning for spissmotstand (< % av FSO) Nullpunktsavvik: Måling Avvik Krav målenøyaktighet t Merknad (kpa) Standard Klasse 1 Spissmotstand 0,00 35 kpa/ 5 % av måleverdi OK Friksjon 0,00 5 kpa/10 % av måleverdi OK Poretrykk -1,00 10 kpa/2 % av måleverdi OK Poretrykksrespons: Meget bra, bruk av spaltefilter Vertikalitet: OK ned til ca. 9 m, deretter økende og etter hvert uakseptabelt avvik i > 15 o Helhetsinntrykk fra sonderingen: Grunnforholdene kvalifiserer for Anvendelsesklasse 1. Sonderingen er bra utført med unntak av vertikalitetsavviket. 9

10 CPTU tolkning av data Klassifiseringsdiagram for CPTU (Robertson m.fl. 1986) q t R f q t B q 10

11 CPTU resultater fra Papirbredden II Jordartsid. Beskrivelse Identifikasjon 1 Sensitivt, finkornig materiale 3 2 Organisk materiale 3 3 Leire Ved variasjon 4 Leire - siltig leire i jordartgruppe 5 Leirig silt - siltig leire brukes begge 6 Sandig silt - leirig silt Id-boksene for 7 Siltig sand - sandig silt å beskrive 8 Sand - siltig sand materialet 9 Sand (eks. 5-7) 10 Grusig sand - sand 11 Meget fast, finkornig materiale 12 Sand - leirig sand Klassifisering Robertson & Campanella1986: q t B q Leire 11

12 CPTU resultater fra Papirbredden II Jordartsid. Beskrivelse Identifikasjon 1 Sensitivt, finkornig materiale 3 2 Organisk materiale 3 3 Leire Ved variasjon 4 Leire - siltig leire ij jordartgruppe 5 Leirig silt - siltig leire brukes begge 6 Sandig silt - leirig silt Id-boksene for 7 Siltig sand - sandig silt å beskrive 8 Sand - siltig sand materialet 9 Sand (eks. 5-7) 10 Grusig sand - sand 11 Meget fast, finkornig materiale 12 Sand - leirig sand Klassifisering Robertson & Campanella1986: q t R f Sensitivt materiale /Siltig leire/leirig silt 12

13 CPTU resultater fra Papirbredden II q t R f 13 Samleplott 5 profiler q t B q

14 CPTU tolkning av data NGI korrelasjoner (Karlsrud et al (1996)) Basert på CAUc treaksialforsøk på blokkprøver av høy kvalitet s u = (q t σ v0 ) / N kt s u = Δu / N Δu N kt = f (B q = Δu/q n ) N Δu = f (B q = Δu/q n ) Kurvetilpasning i (Kirkebø, (2005)) N kt = B q N Δu = B q N ke = B q 14

15 CPTU tolkning av data NGI korrelasjoner (Karlsrud et al (2005)) Basert på CAUc treaksialforsøk på blokkprøver av høy kvalitet (større spredning i egenskaper) s u = (q t σ v0 ) / N kt s u = Δu / N Δu N kt = f (S t, OCR, I p ) N Δu = f (S t, OCR, I p ) S t < 15: N kt = logocr I p N Δu = logocr I p N ke = B q S t > 15: N kt = logocr N Δu = logocr N ke = B q 15

16 CPTU resultater fra Papirbredden II Enkeltprofil hull 4 Enkeltprofil hull 4 16 s ua B q korrelasjoner s ua S t, OCR, I p korrelasjoner

17 CPTU resultater fra Papirbredden II Samleplott 5 profiler Samleplott 5 profiler s ua B q korrelasjoner: N kt 17 s ua S t, OCR, I p korrelasjoner: N kt

18 CPTU resultater fra Papirbredden II Samleplott 5 profiler Samleplott 5 profiler s ua B q korrelasjoner: N Δu 18 s ua S t, OCR, I p korrelasjoner: N Δu

19 CPTU resultater fra Papirbredden II Estimat av sensitivitet S t = f s /N s Enkeltprofil hull 4 N s = 8 ± 2 Merk: Bestemmelse av sensitivitet krever full omrøring av materialet ved første gangs penetrasjon 19

20 CPTU tolkning av data Spissmotstand i NC - leirer Teoretisk spissmotstand i leire: q t = N c s u + γz Udrenert skjærstyrke i NC -leire: s u = α(γ z + a) α = Kombinasjon gir: q t =Kγz c a = attraksjon (kan negl.) K c = [(N c αγ /γ) + 1] ~ 2 q t ~2γz: NC - leire q t > 2γz: OC - leire 20

21 CPTU tolkning av data Totalspenningsbasert tolkning Spissmotstand i leire: q t = N c s u + γz Δu =N Δu + γz Udrenert skjærstyrke i NC -leire: s u = α(σ( c + a) α = Kombinasjon gir: σ c = (q n /N c α) - a N c α ~ c σ c = (Δu/N Δu α) - a N Δu α ~ Δu Glava OC-leire Lab.verdier 21

22 CPTU resultater fra Papirbredden II Enkeltprofil hull 4 Enkeltprofil hull 4 22 Prekonsolideringsspenning, σ c Spenningshistorie, OCR

23 CPTU resultater fra Papirbredden II Samleplott 5 profiler Samleplott 5 profiler 23 Prekonsolideringsspenning, σ c Spenningshistorie, OCR

24 CPTU tolkning av data Bæreevneteori, udrenert effektivspenningsanalyse Fra CPTU data: Spissmotstandstall: N m =q n /(σ vo + a) N m = (N q - 1)/(1 + N u B q ) Enkeltprofil hull 4 funksjon av: friksjon tanφ, plastifiseringsvinkel β og poretrykksforhold: B q = Δu 2 /q n N = 2 (π-2β)tanφ q tan (45+φ/2)e N u = 6tanφ(1+tanφ) Poretrykksforhold: B q = Δu 2 /q n 24 Friksjonsvinkel, φ

25 CPTU tolkning av data Tolkningsprinsipp Erfaringsbasert tilpasning til tangentmoduler fra ødometerforsøk Prekonsolideringsområdet, leire: M i = m i q n m i = 10 ± 5 σ < σ c Jomfruspenningsområdet, leire: M n = m n q n m n =6± 2 σ ~ σ c 25

26 CPTU resultater fra Papirbredden II Enkeltprofil hull 4 Samleplott 5 profiler 26 Deformasjonsmoduler, M OC, M NC Deformasjonsmodul, M NC

27 CPTU tolkning av data Oppsummering muligheter og begrensninger: Valg av utstyr og prosedyre tilpasset grunnforholdene Bruk av 1 tonns sonde riktig i dette tilfellet, bedre oppløsning og målenøyaktighet for spissmotstandsmåling Poretrykksmetting ikke spesielt utfordrende i dette tilfellet hvis det forbores gjennom fyllmassene. Porøst filter kan også anvendes, men krever at mettingen opprettholdes ved nedsetting av sonden. Overraskende med høyt vertikalitetsavvik i foreliggende grunnforhold, kan skyldes slitasje i rigg? Bruk av totalsonderingsstenger kunne også gitt mindre vertikalitetsavvik Ambisjon om Anvendelsesklasse 1 krever at prosedyrer følges og tilstrekkelig t li tid avsettes i undersøkelsen Viktig med informasjon og tilbakemelding saksbehandler-borleder Usikkerhet i tolkningsmetoder Teoretiske metoder basert på forenklende forutsetninger Spredning i empirisk datagrunnlag Viktig og nyttig med øvrige referansedata fra felt (vingebor) og laboratorium (ødometer) 27

Like dokumenter

MULTICONSULT. NGF In situ seminar Stjørdal Resultater fra feltforsøk CPTU og vingebor. Rolf Sandven MULTICONSULT TRONDHEIM

MULTICONSULT. NGF In situ seminar Stjørdal Resultater fra feltforsøk CPTU og vingebor. Rolf Sandven MULTICONSULT TRONDHEIM MULTICONSULT Ttll Totalleverandør av rådgivningstjenester ådi i t kompetent - kreativ - komplett NGF In situ seminar Stjørdal 24.-2.8.21 Resultater fra feltforsøk CPTU og vingebor Rolf Sandven MULTICONSULT