Geoteknikk Underbygning Geoteknikk i jernbaneprosjekter Mostafa Abokhalil Overingeniør Geoteknikk Jernbaneverket Utbygging Prosjekttjenester Jerbaneteknikk Baneteknikk
Innhold Hva er geoteknikk? Sentrale problemstillinger i geoteknikk (Setninger/Tele/fundamenteringer/stabilitet av skråninger) Hvordan løse problemstillinger (Grunnundersøkelser/ laboratoriet/berginger/ eksempler) Video kvikkleierskred
Trøgstad 1967
Hva er geoteknikk? Historikk (Karl Terzaghi) Geoteknikk omhandler hvordan å bygge på, i eller av jord (NTNU). Geoteknikk er det ingeniørfaget som handler om jord og bergs egenskaper i byggeteknisk henseende (NGI).
Geoteknikk i jernbanesammenheng Oppbygging av underbygningen Omfatter alle byggverk som er nødvendig for å bære og sikre overbygning. Skjæringer, Fyllinger, Tunneler, Bruer (Fundamentering av), Støttemur, Stikkrenner, Grøfter, Forsterkningsslag, Frostsikringslag, Filterlag / Fiberduk
Regelverk Jernbaneverket, Teknisk Regelverk Statens Vegvesen, Håndbøker:-. 016 Geoteknikk i vegbygging, 018 Vegbygging, 274, Grunnforsterkning, fyllinger og skråninger Eurokode :- NS- EN 1990:2002+NA:2008, Grunnlag for prosjektering av konstruksjoner NS-EN 1991-1, Laster på konstruksjoner NS-EN 1997-1:2004+NA:2008, Geoteknisk prosjektering, Del 1: Allmenne regler NS-EN 1997-1:2004+NA:2008, Geoteknisk prosjektering, Del 2: Regler basert på grunnundersøkelser og laboratorieprøver NVEs veileder Planlegging og utbygging i fareområder langs vassdrag" Veiledninger fra NGF (Norsk Geoteknisk Forening)
Eksempler på geotekniske problemstillinger Setninger
Setninger Ved bygging på bløt grunn vil det oppstå setninger som følge av økte belastninger. Setninger i bløt grunn utvikles over lang tid og varierer i størrelse med grunnforhold og belastninger. Setninger kan også oppstå på grunn av grunnvannssenkning. Hovedprinsipper: Initialsetninger Primærsetninger Sekundærsetninger
Tillatte setninger i lengdeprofilet Akseptert utvikling av differansesetninger og maksimale setninger på langs av nyanlagte banelegemer. Setningene som er angitt i figuren ventes å gi behov for 2-3 justeringer av sporet og kontaktledningen i løpet av de 9 første driftsårene. De viste setningene gjelder altså for et spor som ikke blir justert.
Tillatte skjevsetninger Akseptert utvikling av sideskjevheter (skjevsetninger) på tvers av nyanlagte banelegemer. Sideskjevhetene som er angitt i figuren ventes å gi behov for 2-3 justeringer av sporet og kontaktledningen i løpet av de 9 første driftsårene. De viste setningene gjelder altså for et spor som ikke blir justert.
Telehiv Et moment som gjør telehiv på jernbane ekstra problematisk, er at det normalt er vanskelig å komme til for å få gjort nødvendige utbedringsarbeider i sporet, Blant annet måtte hele strekningen fra Hom i Sande til Eik i Drammen (Kobbervikdalen) bygges om etter første vinter på grunn av for dårlig grunnarbeid som medførte tydelige telehivproblemer. (Av Anders J. Steensen Publisert: teknisk ukebladet. 16. februar 2012 kl. 13:25)
I Norge er det vanlig å dele jordartene inn i 4 klasser etter T1 Ikke telefarlig T2 Litt telefarlig T3 Middels telefarlig T4 Meget telefarlig
Telehiv kan ha gruset NSBs Flirt, Teknisk ukebladet bilder: Anders J. Steensen
Fundamentering Direkte fundamentering: brukes ved gode grunnforhold som fjell, fast sand eller grus. Fundamentering til bygg med flere kjellernivå krever utgravninger. (behov for spuntvegg) Kompensert fundamentering. Fundamentering på peler, armert betong eller stål foretrekkes (spissbærende og friksjonsbærende).
Spuntvegg Oppdragsgiver: Skanska Norge AS Beskrivelse: Forskjæring og transport av tunnelmasser. Veg og VA-arbeid Osloveien. Utført: 05/2008-01/2010
Fundamentering på peler
Stabilitet Problemstillingene er : Stabilitet av fyllinger i flatt terreng og i skrånende terreng, Stabilitet av skjæringsskråninger, naturlige skråninger og konstruksjoner (fundamenter støttemurer og armerte jordskråninger) Sikkerhetsfaktor F Der F = Mstab./Mdriv.
Drenering, Ras og skred
Flomskred, Bergensbanen, 14.11.2005
Fyllingsutglidning/erosjon Laksfors 17.12.1998
Flom og utvasking i Raundalen, Bergensbanen, 30.07.2008 http://www.nrk.no/video/her_tar_raset_nordlandsbanen/5be764f2bf5974e7/emne/ras/
Storflom i Gudbrandsdalen. April 2011
Geotekniske løsninger Grunnundersøkelser
Kartlegge grunnforhold
laboratorieundersøkelser Beskrivelse, vanninnhold, romvekt, En aks, konus uforstyrret, omrørt, kornfordeling, falling drop, flyte og utrulling, humus, kalksement, korndensitet, Salt, Treaks og Ødometer
Eksempler på geotekniske løsninger Setninger: korrekte beregninger, pelefundamentering, grunnforsterkning (kalk -sement stabilisering) og masseutskifting. Ras og skred: korrekte beregninger, drenering, støttekonstruksjoner, grunnforsterkning, forankringer og Kartlegging av kvikkleira
ERTMS Jernbaneverket planlegger forberedende arbeid for ERTMS-signalsystem på fem stasjoner langs Østfoldbanen Østre Linje. Planlagte tiltak som påvirkes av de geotekniske forholdene, er som følger: nybygging/forlenging av eksisterende plattform fundamentering av kontaktledningsstolper telesikring av nytt og eksisterende jernbanespor fundamentering av planskilt undergang for fotgjengere (gjelder bare Askim stasjon) fundamentering av nytt sidespor / forlenging av eksisterende spor fundamentering av tekniskkhus utvidelse av eksisterende utfyllinger
Praktiske eksempler -ERTMS
ERTMS
ERTMS
Kvikkleira Video