Geoteknikk Underbygning

Geoteknikk Underbygning Geoteknikk i jernbaneprosjekter Mostafa Abokhalil Geotekniker Plan og Teknikk Underbygning og konstruksjoner

Innhold Hva er geoteknikk? Sentrale problemstillinger i geoteknikk Hvordan løse problemstillinger 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

Hvorfor er underbygning viktig? Underbygningen representerer store verdier ca. 50 % av totalkostnadene ved nyanlegg Underbygning + overbygning: Ca. 75 % av totalkostnadene 6

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)

Geotekniske problemstillinger (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 grunnvannssenking. Settlement and tilting of residential homes in Kamisu City. Japan

Setninger 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

Valg av type 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 Stabilitet av konstruksjoner (fundamenter støttemurer og armerte jordskråninger)

Stabilitet Sikkerhetsfaktor F Der F = Mstab./Mdriv.

Vannrelaterte problemer Vannrelaterte problem fører til de fleste skadene på infrastrukturen. Vann på avveie Erosjon/massetransport Menneskelig aktivitet Skoghogst Utbygging (mindre grønt, mer asfalt/tette flater) Økende med klimaendringer (lokal intens nedbør) Mangel på vedlikehold 20

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 Ødometer

Eksempler på geotekniske løsninger Pelefundamentering Grunnforsterkning (kalk sement stabilisering) Masseutskifting Drenering Støttekonstruksjoner Forankringer Spunt Motfylling Kartlegging av kvikkleira

Eksempler på geotekniske løsninger

Eksempel - 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

Kvikkleira Video

Innhold Hva er geoteknikk? Sentrale problemstillinger i geoteknikk Hvordan løse problemstillinger 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

Hvorfor er underbygning viktig? Underbygningen representerer store verdier ca. 50 % av totalkostnadene ved nyanlegg Underbygning + overbygning: Ca. 75 % av totalkostnadene 42