1/12 Bygg & teknik

TEMA: Sveriges Äldsta Byggtidning

Geoteknik och grundläggning

Svenska geotekniker Nr 1 • 2012 Januari 104:e årgången

Var är din framtid?

Golder har levererat kreativa lösningar på geotekniska problem i mer än 50 år och vi vill fortsätta att expandera vårt globala team av specialister. Vi söker de mest utmanande uppdragen och de mest kreativa problemlösarna.

Upptäck vad det innebär att jobba för ett globalt, medarbetarägt företag där du har friheten att gå ett steg längre.

Utveckla din potential hos Golder.

www.golder.se Markus Kappling +46 8 506 306 46

Din totalleverantör av mätteknik under markytan Mätteknik under markytan www.geometrik.se

Täta fönsteranslutningar H-Fönstret i Lysekil tillverkar skräddarsydda aluminiumfönster med träklädd rumssida. Vår unika konstruktion medger helsäkra anslutningar mellan fönster och vägg. www.hf ons t r et .s e

Bygg & teknik 1/12

H-Fönstret AB | Gåseberg 420 | 453 91 Lysekil | Tel 0523-66 54 50 | Fax 0523-478 74

3

Ett grundligt jobb.

Grundläggning, tunnel- & bergarbeten och beläggning – som ett av Östersjösjöregionens största byggföretag har vi erfarenhet från några av skandinaviens största infrastrukturprojekt. Vi har lyckats bygga en unik kompetens på områden där kunskap om de regionala förhållandena är avgörande, vilket är grunden för vår framgång.

Lemminkäinen träffar du på Grundläggningsdagen – välkommen till monter 19.

Konsten att lyckas.

www.lemminkainen.com Tel: 08-545 253 80

I detta nummer

• • • • • • • • • • • • •

Byggnytt Produktnytt Banbrytare inom svensk geoteknik K. Rainer Massarsch et al Grundläggare på gemensam mark Gunilla Franzén Numerisk simulering av lateralt belastade kalkcementpelare Stefan Larsson et al Byggfrågan Stoppslagning av pålar enligt Eurokod Lennart Svensson Passage under en järnvägsbro – djupschakt intill brofäste Kien Du Thinh Dilatometerförsök som stöd vid brogrundläggning i Motala Wilhelm Rankka et al Stor provtagare för ostörda prover i lös finkorning jord Rolf Larsson et al Gruvdammar och deras stabilitet Hans Mattsson et al Stabilisering av obundna lager – goda exempel med flygaskor som bindemedelskomponent Monica Lövström et al Pålkommissionen – en pigg +50-åring Gunnar Westberg Utveckling av framtidens skidindustri – kan erfarenheter hämtas från anläggningsbranschen?

Stefan Mårtensson Pålspontvägg ger vattentät spont i blockjord Håkan Bredenberg Stort behov av energieffektivisering Torbjörn Klittervall

8 10 13

22 25

28 29 33 40 43 49

53 59 62 67

70

OMSLAGSFOTO: STIG DAHLIN PÅLNINGSARBETE VID NORRA STATIONSOMRÅDET I STOCKHOLM.

Chefredaktör och ansvarig utgivare: STIG DAHLIN Annonschef: ROLAND DAHLIN Prenumerationer: MARCUS DAHLIN Copyright©: Förlags AB Bygg & teknik Redaktion och annonsavdelning: Sveavägen 116, 113 50 Stockholm Telefon: 08-612 17 50, Telefax: 08-612 54 81 Hemsida: www.byggteknikforlaget.se E-post: förnamn@byggteknikforlaget.se

Tryckeri: Grafiska Punkten AB, Växjö

ISSN 0281-658X Bygg & teknik 1/12

”

ledare

Glädjande initiativ

Bostadsminister Stefan Attefall (KD) har nu glädjande nog tagit tag i ytterligare en viktig fråga på den svenska bostadsmarknaden. Regeringen har nämligen beslutat att tillsätta en utredning för att analysera marknaden för uthyrning av bostäder. Utredaren – Per Anders Bergendahl, som är knuten till Statens Bostadskreditnämnd – ska undersöka vad som kan göras för att befintliga bostäder ska användas mer effektivt och hur villkoren för uthyrning i andra hand ska förbättras. Målet för utredningsarbetet är att genom en bättre uthyrningsmarknad få fram fler bostäder, framför allt i storstadsregionerna.

Utredaren ska också analysera villkoren för de olika boende- och upplåtelseformerna som finns i Sverige för att säkerställa att statens behandling av dem är likvärdig. Idag råder som bekant en osäkerhet kring många frågor som rör uthyrning av bostäder i andra hand. Det kan gälla hyresnivåer, hur besittningsskyddet fungerar och vilka regler en bostadsrättsförening kan sätta upp när det gäller uthyrning i andra hand. Det är också en oklar gränsdragning kring hur många objekt en person kan hyra ut innan det räknas som affärsmässig verksamhet.

”Ett mycket viktigt initiativ för att effektivisera den svenska bostadsmarknaden” I en kommentar till regeringens beslut betonar bostadsministern att det råder en stor bostadsbrist i Sverige, inte minst i storstäderna.

Samtidigt står mängder av lägenheter tomma år efter år eftersom många är osäkra på vad som gäller vid andrahandsuthyrning och därför inte vågar hyra ut. Stefan Attefall påpekar att vi i det läget Stig Dahlin vi nu är i inte har råd att stå med en massa outnyttjad kapacitet. chefredaktör Han menar att ett antal av de frågetecken som finns därför måste rätas ut och sätt hittas för att stimulera uthyrning i andra hand.

Utredaren ska därför inventera i vilken utsträckning det finns outnyttjade lägenheter som skulle kunna användas som bostad. Utredaren ska också enligt direktiven peka på vilka förändringar som kan utveckla och förbättra villkoren att tillhandahålla bostäder för uthyrning och vad som kan stimulera privatpersoners uthyrning av bostad. Fokus ska ligga på privatpersoners uthyrning som sker privat, alltså inte som näringsverksamhet, och av bostäder som de själva äger direkt eller indirekt – till exempel villor, radhus, ägarlägenheter eller bostadsrätter.

Ett delbetänkande ska redovisas senast den 1 april 2012 och vi ser med mycket stort intresse fram emot vad Per Anders Bergendahl kommer fram till i sin utredning.

Eftertryck och kopiering av text och bild ej tillåtet utan redaktionens medgivande.

––––––––––––––––––––––––––– Nr 1 v 3 Nr 5 v 32 ––––––––––––––––––––––––––– Nr 2 v 9 Nr 6 v 37 ––––––––––––––––––––––––––– Nr 3 v 14 Nr 7 v 42 ––––––––––––––––––––––––––– Nr 4 v 20 Nr 8 v 47 –––––––––––––––––––––––––––

QR-kod

N u m m e r 1 • 2 012 Januari Å r g å n g 10 4 TS-kontrollerad fackpressupplaga 2010: 6 800 ex Medlem av

Helårsprenumeration, 2012: 373 kr + moms Bankgiro 734-5531 Lösnummerpris 70 kronor

5

CBI Betonginstitutet 70 år i betongen s tjänst!

15 mars 2012 012 CBI:s informationsdag Citykonferensen, Stockholm

Allt du behöver se.

Alla du vill träffa.

Snabbare, högre, starkare ”Snabbare, högre, starkare” är de olympiska spelens paroll. Det passar även bra in på betongbyggandet. Vi strävar efter att bygga snabbare (ökad produktivitet), bygga allt högre byggnader och utveckla en allt mer hållfast betong.

Programmet innehåller även en tillbakablick på vår historia då CBI fyller 70 år 2012.

Träffa gamla och nya branschkollegor under en hel dag med avslutande buffé och mingelkväll på CBI.

Nordbygg 2012 presenterar hållbart byggande i världsklass. Över 800 utställare visar dig nyheterna, idéerna och framtidslösningarna.

Mer information www.cbi.se

• Materialnyheter • Byggsystem • Inredning & ytskikt e • Energieffektivt byggande • Byggmaskiner & verktyg • VVS, kyl- och värmepumpar • Personlig utrustning • ”Bilen i byggandet” • Seminarier och mycket annat

20–23 mars 2012 Stockholmsmässan För fribiljett och info gå in på nordbygg.se ange kod 0542

Vi ser till att våra kunder kommer först i mål

Allt det här får du se:

Pelmatic Sweden AB är ett konsultbolag med ett brett startfält inom kompetensområdena Service och Industri. Pelmatic Sweden AB har ca 350 medarbetare och huvudkontoret finns i Karlskrona.

Vi söker Civilingenjör Bygg för kunds räkning

med placeringsort Stockholm Läs mer på www.pelmatic.se För mer info kontakta: Karsten 0733-24 83 86 E-post: karsten.hanewinkel@pelmatic.se

Adress: Krister Hornsgatan 2 Tel: 0455-300 465 Internet: www.pelmatic.se Postnr: 371 36 Karlskrona Fax: 0455-300 455 E-post: info@pelmatic.se

6

Bygg & teknik 1/12

7 5

360'.=))0+0)4 $)(0 /+ '%+().):.. * ) -.

+-!"*. ' *.'" ./>-./ + % 1&'/&$ ./" )>/".,( /. )"! '+*#"-"*. + % ./+- 0/./:((*&*$ &*+) $-0*!(:$$*&*$ + % $"+/"'*&' <-"/. %010!-0 -&'

: :

0- ,-+$- ))"/

,624&*$-5 + 10$&1 +( *! -&*'$-"1" "(#/ *&1"-.&/4 ( 3&. '$// +360$ +* . )) -.+* 2" + (/(30 %(.5 5600(. (..(3 %31 &) )"!"$ -! *!"-."* ")"-* ?5$ 8.7 231,(-5(5 -&0. -") ( 4 . )/ 4 < 8 " + % :

8

&*

10(3 1 8

34

2( .$3(

. :

=0 45= ! (3 65 3 ?7(

##################################################################################################################################################################################

<

81,7(' %< 285 ',))(5(1&(

ZZZ ZVSJURXS VH

Täckskiktsmätare Micro Covermeter 8020 Mätare fÜr bestämning av armeringsjärnets djup och riktning.

Nu kan du växla mellan mätdjup 0-120 mm och 0-200 mm med samma mätsond

BETONG - BALLAST - CEMENT - GEOTEKNIK

www.kontrollmetod.se Bygg & teknik 1/12

S. LĂĽngebergsgatan 18 421 32 V. FrĂślunda Tel 031-748 52 50 Fax 031-748 52 60

7

Bygger nytt i centrala Jönköping

Kvarteret Asken i centrala Jönköping.

Skanska har fått två nya kontrakt i Jönköping.

Kontrakten gäller kvarteren Asken och Atollen och innefattar kommersiella lokaler, garage samt hyresbostäder.

I kvarteret Asken bygger Skanska affärslokaler och 52 hyreslägenheter i samarbete med Fastighets AB Eric Ekblad. Arbetet har startat och förväntas vara färdigt före utgången av 2013.

Projektet ska certifieras enligt Miljöbyggnad silvernivå, ett svenskt miljöcertifieringssystem som ägs av Sweden Green Building Council. Det innebär bland annat låg energiförbrukning, god innemiljö och fokus på miljövänliga byggmaterial.

– Vi ser fram emot att axla vår roll som stadsbyggare och i samarbete med fastighets AB Eric Ekblad producera nya lokaler för boende och handel i ett centralt läge i Jönköping, säger Klas Heed, distriktschef, Skanska.

I grannkvarteret Atollen har Skanska fått i uppdrag att bygga affärslokaler, kontor, parkeringshus och femton hyreslägenheter åt Corallen Cityfastigheter AB. – Det är glädjande att få förtroendet att bygga ännu en del i denna förnyelse av Jönköpings Centrum. Projektet ligger väl i linje med våra gröna arbetsmetoder. Bland annat kommer en av fasaderna att täckas med solceller, säger Klas Heed.

Byggstart nu i januari 2012 och projektet beräknas vara färdigt under oktober 2013.

Tanzania. Uppdragen handlar om att förse befolkningen i både städer och landsbygd med fungerande system för elektricitet, säger Eva Nygren, v d Sweco Sverige.

Företagets uppdrag i Zambia omfattar projektledning, teknisk rådgivning samt leverans och utförandekontroll för att både bygga ut och förstärka det befintliga distributionsnätet.

Totalt omfattas en befolkning på 260 000 människor utspridda i tio områden i de centrala och norra regionerna av Zambia. Uppdraget utförs åt Zesco med finansiering från Världsbanken.

Trygghetsboende med vinterträdgård

Peab bygger ett trygghetsboende med inglasad vinterträdgård för rekreation och aktiviteter i Kumla. Beställare är Kumla Bostäder AB och kontraktssumman uppges uppgå till 51 miljoner kronor.

Behovet av fler trygghetsboenden är stort i Kumla. Det nya trygghetsboendet som nu uppförs omfattar 32 lägenheter och innehar de komponenter som krävs för ett modernt trygghetsboende där de boende kan leva och bo.

Bland annat handlar det om utrymmen för måltider, samvaro, hobby och rekreation.

– Det blir en unik inglasad vinterträdgård utomhus som de boende kan nå från huset och umgås och utföra aktiviteter i oavsett väder och vind, säger Sven Ångman, arbetschef på Peab.

Trygghetsboendet kommer att bemannas med personal på vissa tider varje dag för att skapa kontakt med de boende, erbjuda gemensamma måltider och erbjuda kulturella aktiviteter.

Det nya boendet blir även energivänligt.

Genom energilösningar och bra byggmetoder ska energiförbrukningen ligga på cirka 70 till 80 kWh/m² år vilket är mycket under gällande energinorm på 110 KWh/m² år.

Byggnaden uppförs på fastigheten Staren 5 som ligger vid Stationsvägen och Skolvägen i centrala Kumla, väster om järnvägen. Uppdraget är en totalentreprenad med byggstart i december 2011 och inflyttning planeras till september 2013.

Nobel Prize Center

Nobelstiftelsen och Stockholms stad har undertecknat en avsiktsförklaring om att gemensamt verka för ett permanent Nobel Prize Center vid Nybroviken i Stockholm. Man har enats om en tomt på Blasieholmen som ägs av Stockholms stad.

– Genom Nobel Prize Center vill vi skapa en samtida mötesplats för Nobelpristagare, forskare, studenter, skolelever och en nyfiken allmänhet. Centret ska ge besökaren en upplevelse i världsklass och vara en bas för vårt arbete med att sprida Nobelprisets budskap om betydelsen av kunskap, humanism och fred, säger Lars Heikensten, verkställande direktör på Nobelstiftelsen.

Nobel Prize Center vid Nybroviken blir Nobelprisets nya hemvist och förtydligar Stockholm och Sverige som Nobelprisets hemstad och hemland.

– Med den här satsningen visar vi att Stockholm strävar efter att bli en världsledande kunskapsregion som främjar utbildning, innovation och forskning. Ett center som kan belysa alla aspekter av Nobelpriset är ett efterlängtat besöksmål i Stockholm, säger Sten Nordin (M), finansborgarråd i Stockholms stad. Det kommer att få stor betydelse för en yngre generation som här kan inspireras att söka kunskap och bejaka sin nyfikenhet.

Satsar i Göteborg och nyrekryterar 100 personer

Göteborgsregionen växer snabbt och har flera omfattande projekt planerade som till exempel Västlänken och utvecklingen av Centrala Älvstaden. WSP satsar nu på att bli en central aktör och aktivt medverka i regionens framtida utveckling av infrastruktur och stadsutveckling.

Göteborgsregionen tillhör de tjugo snabbast växande regionerna under 00-talet. Regionen ligger på Topp 30-listan när det gäller produktivitetsutveckling (BRP/capita) och rankas på plats fem när det gäller framtida tillväxtpotential. Det visar en nyligen genomförd bench-

Energiuppdrag i Zambia

Sweco har anlitats för ytterligare ett energiuppdrag i Afrika. Nu handlar det om delar av centrala och norra Zambia som ska få en förbättrad tillgång på elektricitet. Uppdraget är enligt uppgift värt närmare tolv miljoner kronor.

Bristen på elektricitet är fortfarande stor i ett flertal länder i de mellersta och södra delarna av Afrika. En brist som försvårar människors vardag och hämmar företags möjligheter till utveckling.

– Under de senaste åren har Sweco anlitats för ett flertal liknande uppdrag, bland annat i Botswana, Etiopien, Kenya, Mozambique och

8

Trygghetsboende med inglasad vinterträdgård för rekreation och aktiviteter uppförs i Kumla.

Bygg & teknik 1/12

byggnytt mark om tillväxtförutsättningarna i 119 europeiska regioner, utförd av det internationella konsultföretaget BAK Basel.

– Vi tror på Västsverige och Göteborg som en viktig tillväxtregion. WSP har en ambitiös agenda med avsikten att aktivt medverka i utvecklingen av regionens framtida infrastruktur och stadsutveckling. Vi satsar nu på att bygga upp vår verksamhet i Göteborg till en heltäckande kompetens av tjänster för samhällsbyggandets alla faser, säger Mickey Johansson, vice v d WSP Sverige.

Företagets satsning innebär att man kommer att rekrytera fler personer till Göteborgskontoret. Inte minst inom infrastrukturområdet. I dag är man 400 personer, och vill gärna öka till 500. Ett steg i företagets satsning är flytten till ett nytt kontor på drygt 6 500 kvadratmeter centralt beläget i Göteborg. Fastigheten kommer att miljöklassas enligt det internationella miljöcertifieringssystemet Breeam.

Inflyttningen är beräknad till februari 2013.

sättningar att bygga attraktiva och kvalitativa hyresrätter till rimligt pris, vilket det finns ett enormt stort behov av, säger Hans Wallenstam.

Bygger uppvärmd Under Verket – i Jönköping Stockholms stadshus väg NCC Construction bygger om Munksjögatan i

Planerar byggstart av 900 lägenheter 2012 Nu pågår en utställning om Stockholms stadshus på Arkitekturmuseet.

Idéskiss från Vera arkitekter över en av Wallenstams planerade nybyggnader 2012: Tuletorget i Sundbyberg med 250 lägenheter.

Wallenstam ökar tempot i nyproduktionen och planerar att påbörja 900 lägenheter nästa år.

780 lägenheter i region Stockholm och 140 lägenheter i Göteborg. Målet är att producera 2 500 lägenheter under nuvarande affärsplan som gäller till och med 2013. Hittills är drygt 1 100 lägenheter byggstartade eller under produktion.

– Vi arbetar målmedvetet med att vara en aktiv stadsutvecklare i våra regioner. Att vi i dessa tider, med den oro som råder i Europa, kan påbörja nybyggnad av 900 lägenheter i våra storstäder känns positivt, säger Hans Wallenstam, v d för Wallenstam.

I Stockholmsregionen planeras byggstart av 780 lägenheter i: Gröndal, Järfälla, Nacka Strand, Sundbyberg och Älta.

I Göteborgsregionen planeras de 140 lägenheterna byggas i Kvillebäcken på Hisingen samt i Majorna.

– Vårt avkastningskrav på sju procent gör att vi oavsett konjunkturläge har goda förutBygg & teknik 1/12

och en inspirationskälla. Utställningen lyfter även fram Stadshusets betydelse idag. Vad betyder Stadshuset som symbol och ikonbyggnad?

Älskat och omdiskuterat. Alla känner till Stockholms stadshus men få vet att det till exempel var Carl Malmsten, Gunnar Asplund, Prins Eugen och Maja Sjöström som tillsammans med arkitekten Ragnar Östberg skapade den uppmärksammade byggnaden? Eller att huset är byggt av åtta miljoner tegelstenar?

Utställningen Under Verket – Stockholms stadshus på Arkitekturmuseet tar dig med bakom kulisserna och visar föremål från Arkitekturmuseets och Stadshusets samlingar som aldrig tidigare visats. Utställningen, som är startskottet för Arkitekturmuseets femtioårsjubileum i år, pågår fram till den 8 april 2012.

Stadshuset är en av Sveriges mest kända byggnader. Men vägen dit var lång och inte självklar. Det krävdes mod och engagemang för att lyckas med byggnaden som tog mer än tio år att bygga.

I utställningen möter besökaren bland annat personerna bakom Stadshuset. Här finns hantverkarna, formgivarna, textilkonstnärerna och snickarens berättelse men även skisser och föremål som stolar, textil, skulpturer, spiror och kläder. Här finns också arkitekten Ragnar Östbergs originalritningar, fotografier och skrivbord.

Karin Åberg Waern, intendent på Arkitekturmuseet vill att besökaren ska se på Stadshuset med nya ögon.

— Utställningen berättar om Stadshuset fast på ett annorlunda och nytt sätt. Många av formgivarna som arbetade med Stadshuset tillhörde tidens bästa. Här finns en omsorg om detaljer och kvalitet som både är ett föredöme

centrala Jönköping. Vägarbetena har inletts och drygt 100 meter av den nya vägen kommer att värmas upp för att minska risken för halka vintertid. Projektet omfattar också en ny gångbro samt en gång- och cykeltunnel. Ordervärdet uppges vara 27,9 miljoner kronor.

– Man flyttar Munksjögatan för att frigöra utrymme så att den nya friskvårdsanläggningen kan byggas. Gång- och cykelbron över Munksjögatan kommer att förbättra tillgängligheten mellan högskoleområdet och den nya anläggningen. Det är många ingredienser som gör projektet intressant, säger Fredrik Skiöld, affärschef NCC Construction region Syd. När den nya vägen står klar är värmeslingor infrästa i asfaltsbeläggningen i en av vägbanorna och sammankopplade med fjärrvärmenätet. De nedgrävda slingorna i den drygt 100 meter långa uppförsbacken fjärrstyrs för att underlätta att hålla vägen snö- och isfri vintertid. Den nya gångbron i betong blir nio meter bred. Den gjuts på plats och utrustas med belysta räcken. Gång- och cykeltunneln kommer också att platsgjutas under byggtiden.

Arbetet med att bygga om Munksjögatan ska vara genomfört till september 2012.

Citybanan får internationellt pris

Vid en ceremoni i Berlin den 6 december tilldelades Trafikverket projekt Citybanan det prestigefyllda internationella branschpriset STUVA. I sin motivering pekar juryn bland annat på projekt Citybanans innovativa produktionsmetoder. Som exempel nämns byggandet av en sänktunnel mellan Södermalm och Riddarholmen, vilket är en av tunnelprojektets mer tekniskt utmanande delar. Att Citybanan innebär fördubblad kapacitet för järnvägstrafik genom Stockholm och därmed bidrar till ett mer uthålligt transportsystem har också spelat in i juryns bedömning. Citybanans projektchef var på plats i Berlin för att, tillsammans med några medarbetare, ta emot priset.

– Jag är mycket glad och stolt över att STUVA har valt Citybanan. Det känns extra kul att juryn uppmärksammar oss för innovativt projektarbete och insatser för en uthållig samhällsutveckling, säger Kjell-Åke Averstad, projektchef för Citybanan på Trafikverket.

Priset delas ut vartannat år till personer eller organisationer för enastående prestationer eller innovationer inom tunnelbyggande i transportsektorn. Priset delas i år ut för åttonde gången sedan starten 1997. STUVA är ett oberoende, icke-vinstdrivande forskningsinstitut med huvudkontor i Berlin.

9

Dammfri och ljudsvag blästring

isoleringen och bra för komforten i byggnader av alla slag, säger Taina Ekström, marknadschef på Saint-Gobain Isover AB. Under den kommande vintern och våren 2012 kommer den nya isoleringen att stegvis introduceras för byggisolering. Sortimentet kommer att omfatta produkter för väggar, golv och bjälklag. Den nya produkten kommer att finnas i samtliga lambdaklasser, från premiumprodukterna i klass 33 till 36 och 39.

G3 står enligt uppgift för god prestanda, god miljö och god användarvänlighet, som tillsammans utgör de områden där företaget arbetar för att fortsatt kunna utveckla än mer hållbar isolering.

– Vi har som mål att vara i framkant i utvecklingen av isolering som är hållbar i alla led, på fabriken, på byggarbetsplatsen, i de färdiga husen och inte minst i framtiden, säger Ole Lund Clausen, utvecklingschef på Isover.

och byxan har fått högsta betyg av de hantverkare som har testat den.

Företagets sortiment har tidigare haft stor fokus på skor, handskar, accessoarer och kläder för överkroppen, men med den nya byxan 614 uppges sortimentet bli komplett.

Passiva hus med aktiva tak

Hantverksbyxa för Norden Tornado ACS 30/35, som nu marknadsförs i Sverige av Alron Chemical Co AB i Strängäs, är ett kompakt, mobilt blästringsaggregat som uppges arbeta enligt en världspatenterad undertrycksblästringsprincip. Med hjälp av lämpliga blästringsmedia (granulat) av varierande kornstorlek och struktur uppges det nya aggregatet, som har samma storlek som en vanlig industridammsugare, göra det möjligt att genomföra dammfri och ljudsvag blästring med blästringsmedelsåtervinning.

När undertrycksgeneratorn slås på bildas enligt uppgift ett undertryck på cirka 170 mbar i blästringshuven. Huven placeras över arbetsområdet och sugs fast på grund av undertrycket. Genom införing av blästringslansen i blästringshuven sluts cykeln. Blästringsmediet sugs in av lansen och uppges accelereras till mera än 420 km/h. Med denna hastighet träffar partiklarna i strålen arbetsytan som kan rengöras, luckras upp eller befrias från ett ytskikt allt efter behov.

När blästringsmedlet har träffat arbetsytan sugs det omedelbar tillbaks tillsammans med avlägsnat material. Inne i enheten separeras smutspartiklarna från granulaten med hjälp av ett filtersystem. Därefter når granulaten fram till lagringsbehållaren för återbruk.

Enheten kan enligt uppgift behandla en till fyra kvadratmeter per timme beroende på applikation. I enklare applikationer som till exempel graffitiborttagning från glatta ytor (kakel) kan kapaciteten vara ännu större.

Detta nya system används först och främst för graffitiborttagning, rengöring av natursten, rost- och oxidborttagning, preparering av ytor för limning samt färg- och lackborttagning.

Ny mer hållbar isolering

– G3 touch är en högkvalitativ isolering som är bra för miljön, bra för dem som arbetar med

10

Timberland Pro vässar nu enligt uppgift sin kollektion av arbetskläder med en ny slitstark hantverksbyxa, speciellt framtagen för den nordiska marknaden.

Den nya byxan, som kostar runt 750 kronor, är i 35 procent bomull och 65 procent polyester med Cordura-förstärkning på knän och benslut. Byxan är utrustad med flera praktiska fickor som bland annat tumstockficka, hammarhank, Cordura-förstärkta spikfickor samt en mobilficka med rem för att enkelt kunna ta upp mobiltelefonen. Reflexdetaljer ska ge ökad säkerhet vid arbete under den mörka årstiden.

– Vi nordbor har kommit långt i utvecklingen gällande arbetskläder och vi ställer höga krav på stil, komfort och funktion, säger Jörgen Billgren, produktansvarig för Timberland Pro på Honeywell Safety Products i Helsingborg. Vi ville därför ta fram en hantverksbyxa som är anpassad efter nordiska preferenser,

Nu uppges Fiskarhedenvillan leverera Sveriges första riktiga passivhus som villabyggsats, det vill säga det första enfamiljshuset som är certifierat enligt Passivhusinstitutet (PHI) i Darmstadt.

Fiskarhedenvillan är en av Sveriges största husleverantörer och nu kan man även erbjuda sina kunder energismarta hus med samma flexibilitet som i övriga hussortimentet.

– Branschen har pratat om passivhus i flera år men hittills har ingen kunnat leverera ett riktigt passivhus. Fiskarhedenvillan är den enda leverantören hittills som kan leverera både passivhuskunskap och komplett villabyggsats för att bygga ett hus som lever upp till internationell standard för att klassas som ett riktigt passivhus och det känns förstås väldigt bra, säger Gunnar Jönsson, företagets v d.

Efter ett par års förberedelser pågår nu bygget av det första visningshuset som ligger i Upplands Väsby. Det är ett enfamiljshus i två plan som således ska certifieras enligt den internationella passivhusdefinitionen. Huset, som uppges vara det första i raden av nya husmodeller inom det nystartade passivhuskonceptet, är en komplett villabyggsats med passivhusteknik som enligt uppgift kommer att ge bästa inomhuskomfort.

Bygget, som har pågått sedan mitten av september, har tät och isolerad stomme, innerväggar och bjälklag är på plats samt de flesta installationerna, bland annat ventilationen.

Huset beräknas vara helt klart nu i januari 2012. Företaget kommer att använda huset som kontor och visningshus.

Visningshuset kommer att få ett unikt och aktivt tak, gräs på ena sidan och solenergipaneler på andra sidan. Gräset tar hand om regnvatten och koldioxid. Solcellerna kommer att producera el som täcker driften av huset.

– Monier har, tillsammans med Fiskarhedenvillan, tagit ett steg mot framtidens tak.

Eftersom vi har kunskapen om yttertak och de har kunskap om takets konstruktion så kom vi fram till en lösning som kombinerar byggtekBygg & teknik 1/12

produktnytt nik och naturligt- och komplett takmaterial med solcellsteknik, säger Clein Johansson Ullenvik, v d Monier Roofing AB.

Själfull, modern dansk mattdesign

Varför ska mattan ligga under bordet? Och varför måste den vara antingen rund eller fyrkantig? Med sin nya mattkollektion vänder danska egetæpper i Herning det konventionella ryggen och vänder även upp och ned på det traditionella sättet att se på inredning med mattor. Resultatet är Play the Edge – en kollektion som inte är som andra, utan unik på alla håll och kanter.

Kollektionen är en lek med tredimensionell design och nya former och uttryckssätt som utmanar oss att tänka lite annorlunda när vi inreder med mattor, oavsett om det rör sig om hotell eller moderna kontorsmiljöer. Kollektionen har tagits fram av Helle Lykke Jensen och Signe Fink Nørgaard, som båda är en del av företagets eget designteam.

– Vi ville skapa en kollektion som bröt sig loss från likformigheten inom inredning. Kollektionens lösa mattor är till exempel inte anpassade efter formen på ett bord eller de raka väggarna i en korridor. Istället har vi arbetat med skeva vinklar och konturer, som bryter mot de stringenta linjerna i modern inredning.

Vi vill gärna utmana det traditionella och skapa nya format, berättar Signe Fink Nørgaard.

Inslaget av lek spelar enligt uppgift en viktig roll i kollektionen och det syns i valet av såväl former som färger. De olika linjerna och brottstyckena i kollektionen är sammansatta på ett sätt som skapar en balanserad helhet.

Kollektionen innehåller både feminina och maskulina drag, vilket ger den ”the edge”.

Filtersystem för lägenhet

Familjeföretaget Fjäråskupan, med verksamhet och produktion i Göteborg, lanserar nu ett filtersystem med tre separata filter som på ett unikt sätt uppges rena luften från både matos och lukt i köket.

Bygg & teknik 1/12

– Vi har arbetat intensivt för att utveckla ett filter som förbättrar köksmiljön för alla som bor i lägenhet och hus som saknar möjlighet att ansluta sin köksfläkt till en ventilationskanal, säger Leif Turefeldt, v d för Fjäråskupan.

Ett vanligt problem med kolfilterfläktar är att vatten och fettpartiklar mättar filtret vilket gör att det snabbt blir verkningslöst.

– Vi har löst problemet genom ett extra filter, ett trådfilter som effektivt avlägsnar vatten och fett. För att avlägsna ytterligare vatten kyls luften ned innan det når kolfiltret som är placerat längst upp i fläktkanalen, säger Leif Turefeldt.

Trippelfiltret kan kombineras med alla skåpskupor och alla frihängande och väggmonterade modeller från företaget. Kolfiltret är tio centimeter tjockt, vilket ger en stor filtervolym som enligt uppgift effektivt fångar upp matos och luktämnen. Med tiden blir kolet mättat och behöver bytas ut. Beroende på hur mycket mat man lagar rekommenderar företaget att man byter sitt kolfilter var artonde månad.

Terrassbrunn för tak och innergårdar

Blücher i Kalmar har nyligen lanserat en ny variant av sin terrassbrunn, som är avsedd för avvattning av takterrasser, innergårdar och för bruk ovanför garage placerade under jord och

liknande installationer. Terrassbrunnen monteras på takets eller innergårdens bjälklag, som vanligen består av betongplatta, tätskikt, isolering, dränerande grus, sättsand och stenplatta.

Terrassbrunnen har en fyrkantig överdel på 200 x 200 mm samt perforerad hals för att avleda vatten från dräneringsunderlaget. Överdelen är justerbar och kapbar i förhållande till underdelen. Underdelen finns i flera olika utföranden; med klisterfläns för bitumen, med förmonterad bitumenkappa på klisterflänsen samt med klämring för gummiduk som tätskikt.

Som tillbehör finns sandfång och galler som skruvas fast i överdelen.

Golvbrunnen tillverkas helt och hållet i rostfritt stål, och har ett maxflöde (inklusive sandfång) på 6 l/s. Den tillverkas även med en större överdel, med sidoinlopp och sidoutlopp i flera olika dimensioner, samt i syrafast stålkvalitet.

Hammarhållare gör arbete mer effektivt

Med en ny hammarhållare från Snickers Workwear uppges hantverkarens arbete bli mycket enklare.

Den är designad så att det är lätt att komma åt hammaren och den kan enkelt fästas i alla typer av bälten och arbetsbyxor. Materialet tål enligt uppgift hårda påfrestningar och är flexibelt så att användaren inte repar ömtåliga ytor.

Hammarhållaren uppges ha en ergonomisk utformning. Den är vinklad snett framåt och utåt, vilket gör det lätt att komma åt hammaren. Det innebär också att hammarskaftet inte slår mot benet då man jobbar eller böjer sig ner, utan den ligger bekvämt mot benet.

Tuffing rakt igenom

Genom att relansera slitstarka Nordstar breddar Forbo i Västra Frölunda sitt utbud av plastgolv. Golvet är enligt uppgift robust, vattentåligt och lämligt för offentliga miljöer.

Ett homogent vinylgolv skiljer sig lite från ”vanliga” plastgolv. Främst genom att mönstret inte är tryckt på mattan utan skapas genom att så kallade granuler – små olikfärgade bitar av plast – pressas ihop och valsas ut till den färdiga produkten. Då mönstret finns på djupet i mattan behövs inget separat skikt för grafiskt tryck – detta uppges göra mattan mycket formbar och lätt att arbeta med.

Nordstar är dessutom VT-märkt, vilket innebär att den är godkänd för våtutrymmen.

Det breddar användningen ytterligare och golvet kan med fördel läggas i omklädningsrum och duschar. Den svenska designern Anna Sultan har formgivit hela kollektionen som består av 30 olika nyanser och mönster.

11

Din hållbara partner Du har utmaningar inom Järnväg, Mark- och Vägprojektering, Landskapsarkitektur, Geoteknik, Geofysik, Miljö, Hälsa, Säkerhet, Berg, Mät, Laserscanning och Riskanalyser.

Våra konsulter har innovativa lösningar.

En perfekt kombination.

Tillsammans kommer Ditt projekt möta framtidens krav på hållbarhet i alla led, från projektering till drift och underhåll.

Välkommen till ÅF! www.afconsult.com

12

Bygg & teknik 1/12

Banbrytare inom svensk geoteknik Många geotekniker, särskilt i den yngre generationen, är inte medvetna om att svenska ingenjörer och vetenskapsmän har haft stor betydelse för utvecklingen inom geoteknikområdet. Ett flertal undersöknings-, grundläggnings- och grundförstärkningsmetoder vilka i dag används i hela världen har sitt ursprung i Sverige. Orsaken till detta kan ha varit de svåra och varierande geologiska förutsättningarna längs landets kustområden, där många tidiga bosättningar uppstod, samt behovet att skapa en fungerande infrastruktur. Syftet med föreliggande artikel är att beskriva den tidiga utvecklingen inom geologin och den militära och civila anläggningstekniken som lade grunden till den moderna geotekniken.

Vikingaperioden (790 – 1100 e. Kr.)

Vikingarna valde sina bosättningar och handelsplatser längs stränder och byggde sina hus och byar på ogästvänliga platser, till exempel längs älvar, sjöar, stränder och flodmynningar. Dessa platser erbjöd effektiva, lättförsvarade boplatser men krävde välutvecklad anläggningsteknik.

För att kunna bygga vägar över lösa lerområden användes ”jordarmering” för separation av fyllnadsmassor och underliggande lösa jordlager – föregångare till modern jordarmering med geotextiler.

Artikelförfattare är K. Rainer Massarsch, Geo Risk & Vibration Scandinavia AB, Solna, Bengt H. Fellenius, Kanada, och Anders Bodare, Geo Risk & Vibration Scandinavia AB, Solna.

Bygg & teknik 1/12

Figur 1: Illustration av metod från bronsåldern för att installera träpålar i vatten (från Menotti & Pranckenaite 2008).

Grundförstärkning genom pålning var vanlig. Menotti & Pranckenaite (2008) beskriver en nu bortglömd teknik för installation av träpålar i mjuka sediment som illustreras i figur 1. Ett pålskaft trycktes ner under samtidig rotationsrörelse, vilket skapade ett utrymme runt pålen. Den minskade mantelfriktionen möjliggjorde djupare nedträngning av pålen.

Utrymmet fylldes och packades sedan med sand och grus för att ge horisontell stabilitet och ökad bärkraft åt pålen.

De arkeologiska utgrävningarna vid Birka som grundades omkring 790 har visat att vikingarna kunde bygga en sofistikerad hamn. Under utgrävningarna påträffades flera hundra träpålar drivna i vatten, utformade som en vågbarriär i en halvcirkel. Hamnen erbjöd skydd vid an-

fall ifrån sjön. Pålarna användes också som grundkonstruktion för tunga kajer.

En av de bäst bevarade bosättningarna från vikingatiden har nyligen upptäckts i County Louth på Irland. Arkeologer tror att hamnen byggdes omkring år 841, samma år som staden Dublin grundades. Av utgrävningarna framgår ett imponerande anläggningsarbete, som omfattade en konstgjord ö byggd för att erbjuda skydd mot attacker från Irlands urinvånare.

Tidiga ingenjörsinsatser (1600 – 1900)

Christopher Polhem (1661 – 1751) var en enastående vetenskapsman och ingenjör. Efter studier i matematik och mekanik vid Uppsala universitet startade han 1697 den första ”Ingenjörsskolan” i Sverige.

Figur 2: Christoffer Polhem 1741 – konstruerade och lät tillverka en pålslagningsmaskin för byggandet av slussen i Stockholm.

13

Känd för sina många uppfinningar, utsågs han av Karl XI till ”Direktör för Bergmekanik” med ansvarar för driften av flera viktiga gruvor. Polhem lät projektera och bygga slussar längs Göta älv men också många gruvdammar. Han introducerade revolutionerande tekniska lösningar och ansvarade för många byggprojekt i Sverige och utomlands. Han utvecklade till exempel en pålkran för att installera lutande pålar, som beskrivs i Svenska ingenjörsakademins handlingar från 1753 (han var medlem av Akademien sedan dess bildande 1739). Pålningsmetoderna tillämpade han vid grundförstärkningen av Stockholms hamn.

Urban Hjärne (1641 – 1724) anses vara en av de stora vetenskapliga begåvningarna i stormaktstidens Sverige. Han

Figur 3: Urban Hjärne.

forskade i svenska naturprodukter och naturfenomen, var Vice President i Bergskollegium och invald i Royal Society, London. Av geotekniskt intresse är hans sammanställning av jordbävningar och ”jordraskatastrofer” i Sverige, där han beskrev ett antal svenska jordskred och bergras (man skiljde vid denna tid inte mellan jordbävningar, jordskred och bergras). Sammanställningen omfattande fjorton händelser från tio platser under perioden 1661 till 1703 och lade grunden till intresset för de geologiska och geofysiska vetenskaperna i Sverige.

Baltzar von Platen (1766 – 1829) ansvarade för byggandet av flera kanaler i

Sverige. Han anses vara ”Göta Kanals fader”, den 195 km långa förbindelsen mellan Östersjön och Nordsjön. Arbetet med kanalen börjades 1810. I samarbete med den brittiska ingenjören Telford, utformade och övervakade von Platen byggandet, som omfattade 58 slussar, stora schakter (mer än två miljoner kubikmeter), några på platser med mycket svåra markförhållanden (mjuk, skredbenägen lera). Den östra delen av kanalen stod färdig år 1822 och den västra delen 1832.

Alfred Nobel (1833 – 1896), son till Immanuel Nobel, självlärd byggmästare och uppfinnare från Gävle, utförde tillsammans med sin far och en av sina tre bröder experiment för att utveckla nitroglycerin som ett kommersiellt och tekniskt användbart sprängmedel. Han upptäckte att en blandning av nitroglycerinvätska med kiselFigur 5: dioxid omvandlade Alfred Nobel. vätskan till gelé som kunde tillverkas i stavar i en storlek och form lämpade för placering i borrhål. År 1867 patenterade han detta ämne under namnet ”dynamit”. För att kunna tända dynamiten uppfann han en tändkapsel, vilket möjliggjorde kontrollerad sprängning. Nobels uppfinningar gjordes samtidigt som diamantborrkronan och trycklufthammaren kom till allmän användning. Tillsammans förändrade dessa uppfinningar drastiskt kostnaden för bergsprängning, och öppnade nya, kostnadseffektiva lösningar för att bygga tunnlar, djupa schakter och kanaler i berg. Utan dem hade det varit svårt att utveckla gruvindustrin samt att utföra stora anläggningsprojekt, till exempel de omfattande sprängningsarbeten längs Söders sluttning i Stockholm. Genom Alfred Nobels arbetsinsatser kunde gruvdrift, järnvägens utbyggnad och andra anläggningsprojekt, inte minst dammkonstruk-

tioner, utföras säkrare, effektivare och billigare. Det är därför anmärkningsvärt att Nobelpriserna inte utdelas för framstående ingenjörsinsatser!

Albert Atterberg (1846 – 1916) var en ledande kemist och jordbruksforskare.

Han genomförde betydelsefulla studier om jordars mineralogiska sammansättning och införde den nu allmänt accepterade partikelstorleksindelningen: 0,002, 0,02, 0,2, 2, 20, 200 mm och 0,006, 0,06, 0,6, 6, 60 och 600 mm. Atter- Figur 6: Albert berg undersökte också Mauritz flockulering av olika Atterberg. jordfraktioner vid sedimentering. Han föreslog enkla tester för att kunna skilja mellan mycket plastisk jord (lera) och något plastisk jord (silt) samt icke-plastiska jordar och klassificerade leror enligt deras konsistens utgående från vattenkvoten (och introducerade konsistensgränderna: plasticitetsindex, plasticitetsgräns och flytgräns). Terzaghi accepterade konsistensgränserna som Atterberg föreslagit och de ingår i Terzaghis banbrytande bok ”Erdbaumechanik” publicerad 1925. Atterbergs jordklassificeringssystem används fortfarande över hela världen. Atterberg studerade också jordars permeabilitet och kapillaritet och bidrog till den grundläggande förståelsen av frostsmekanismen i olika jordar.

Gerard De Geer (1858 – 1943) gav betydande bidrag till kvartärgeologins utveckling och studerade i synnerhet senkvartära avlagringar och deras betydelse för landskapsformerna i södra Sverige. År 1897 utnämndes De Geer till professor i geologi vid Stockholms universitet, där han senare blev dess rektor (1902 till 1910). Hans tidiga studier av landhöjningen används för att rekonstruera glacio-isostatiska förändringar av havsnivån.

Genom kartläggning av glaciala moräners

Figur 4: Baltzar von Platen och (t h) en vy av Göta Kanal omkring 1840.

14

Bygg & teknik 1/12

Figur 7: Gerard De Geer cirka år 1900 och vid provtagning av varvig lera i New England 1920.

bildningssätt kunde han bestämma utsträckningen av den senaste inlandsisen och betydelsen av dess avisning för landformationer. De Geer etablerade kvartärgeologin som en viktig del av den framväxande geoteknologin. Han upptäckte likheter mellan utseendet av skiktade sediment i glaciala sjöar i samband med avisningen och trädens årsringar. Han kallade dessa årliga sedimentära lager ”varv”, ett svenskt ord som nu har vunnit internationell status (”varved clay”). De Geer upptäckte möjligheten att med hjälp av dessa varv kunna upprätta en årlig kronologisk förteckning över tidigare klimatförhållanden och miljömässiga förändringar. Hans arbete banade väg för användningen av modern geokronologi. De Geer var den Geotekniska Kommissionens första ordförande.

Geotekniska Kommissionen (1914 – 1922)

En viktig utveckling av svensk geoteknisk ingenjörskonst ägde rum när en kommission bestående av geologer och tekniker utsågs av Statens Järnvägar med målet att undersöka orsaken till ett antal jordskred som nyligen hade inträffat.

Kommittén benämndes ”Statens Järnvägars Geotekniska Kommission” och arbetade mellan 1914 och 1922. Slutrapporten, vari termen ”geoteknik” användes för

första gången, kan betraktas som en milstolpe i den moderna geoteknikens historia. Kommissionen inrättade ett permanent geotekniskt laboratorium som var det första av sitt slag i världen. Kommissionens ordförande var först professor Gerard De Geer och sedan professor Wolmar Fellenius. Kommissionens sekreterare var John Olsson.

Betänkandet kännetecknas av ett effektivt kvantitativt jordklassificeringssystem och dess breda tillämpning av fält- och laboratorieundersökningar samt användningen av förbättrade metoder för provtagning och hållfasthetsbestämning. Viktsonderingsmetoden, som fortfarande är i allmänt bruk, blev ett effektivt verktyg för att undersöka jordlagerföljder och fasthetsvariationer. Figur 8 visar utförandet av viktsondering i enlighet med Geotekniska Kommissionens anvisningar; notera att ingenjören (mannen med hatt till höger) vidrör toppen av sondstången för att upptäcka stångvibrationer när sondspetsen går från mjuk lera ned i ett underliggande sandlager. Denna information ansågs redan då vara viktigt för att bedöma dräneringstiden vid belastning av en järnvägsbank.

Den Geotekniska Kommissionen undersökte mer än 300 ras av järnvägsbankar och deras grundläggningsförhållanden och införde nya fält- och laboratoriemetoder. Kommissionen utarbetade nya geotekniska analysmetoder som byggde på systematiska och standardiserade undersökningsförfaranden. I slutrapporten redovisas banbrytande nytänkande men också konkreta åtgärdsförslag hur stabilitetsfrågor skulle kunna bemästras.

Kommittén påkallar särskild uppmärksamhet på det faktum att det i flera fall inte ännu är möjligt att exakt fastställa förutsättningarna för kraftjämnvikt på svag undergrund. I det svenska slutordet framhålls:

Figur 8: Geotekniska Kommissionens slutrapport (1922) och (t h) en illustration av viktsonderingsmetoden.

Bygg & teknik 1/12

”Ur rent ekonomisk synpunkt är det lätt att påvisa, att uppställandet av fordran på ”absolut” trygghet icke är hållbar. – En överslagsberäkning visar, att dessa skred kostat Statsverket i runt tal 2 miljoner kronor. Fördelas denna summa jämt över den ifrågavarande 10-årsperioden, motsvarar densamma 200 000 kronor per år, vilket belopp efter räntefot av 5 % utgör årlig ränta å 4 miljoner kronor. Det inses utan vidare, att ett förhållandevis så ringa kapital icke på långt när skulle täcka de kostnader, som vore förenade med ett ”absolut” säkerställande av hela statsbanenätet. – För sådana platser där ett fullständigt stabiliserande av banan skulle ställa sig orimligt dyrbart, och där man sålunda icke med visshet kan trygga sig mot en markförskjutning, är det enligt kommissionens mening den riktiga vägen att lösa de vid markförhållandena bundna trafiksäkerhetsfrågorna den att söka urkoppla möjligheten för tågolyckor och därmed förbundna risker för människoliv. Detta kan ske genom införande av särskilda försiktighetsåtgärder i avseende å låg tåghastighet och bevakning. Effektivast i detta avseende torde vara de ovan beskrivna skredvarningssystem, vilka enligt kommissionens mening eliminera praktiskt taget varje risk för tågolycka av geoteknisk anledning och därför i många fall kunna ersätta en dyrbar ombyggnad eller förstärkning av banan. – Till sist vill kommissionen framhålla såsom ett önskemål, att snarast möjligt även andra statens verk, vilka omhänderhava byggnadsfrågor av större utsträckning, inrätta dylika specialorgan för geotekniska utredningar. Härigenom skulle vinnas icke blott direkta fördelar för de ifrågavarande verken utan jämväl, att de olika geotekniska problemen inom landet bleve mera allsidigt belysta.”

Svenska stabilitetsanalysmetoden. Två år efter Geotekniska Kommissionens bildande inträffade det nu klassiska skredet av Stigbergskajen i Göteborgs hamn, mars 1916, ett år efter dess konstruktion. Även här inrättades en särskild kommitté med uppgiften att undersöka orsakerna till skredet och att utfärda rekommendationer för dimensioneringen av en ny kajkonstruktion. Vid analysen av Stigbergsskredet användes en cirkulärcylindrisk glidyta, en metod som hade framtagits av Sven Hultin (1889 – 1952), professor vid Chalmers tekniska högskola och Knut Pettersson, ingenjör hos Göteborgs hamn. Den ursprungliga metoden var baserad på antagandet att lera kunde behandlas som ett material ”utan kohesion”.

Vid beräkningen av kajens stabilitet erhölls en mycket låg friktionsvinkel (nio grader) för lera.

Wolmar Fellenius (1876 – 1957) var professor i vattenbyggnad vid Kungliga tekniska högskolan och forskade aktivt bland annat med bedömning av stabilitet 15

Figur 9: Cirkulärcylindrisk glidyta. Från analys av Stigbergkajen i Göteborgs hamn, Fellenius (1926a).

Figur 10: Wolmar Fellenius.

av slänter och dammar. Han tilldelades hedersdoktorat från tyska universitet i Karlsruhe och Darmstadt.

Wolmar Fellenius utvidgade glidytemetoden för jordar med såväl friktion och kohesion. Han införde begreppet ”säkerhetsfaktorer” för slänter som fortfarande används idag, Fellenius (1926a, 1926b).

För att ange en slänts säkerhet tillämpade Fellenius förhållandet mellan tillgänglig hållfasthet och pådrivande krafter. Arbetet resulterade i utvecklingen av ”den svenska glidytemetoden” ofta kallad ”Fellenius metod”, där den farligaste glidytan bestäms genom en kombinerad analytisk och grafisk metod (se figur 9). Metoden fick internationell uppmärksamhet efter det att två ledande geotekniker, Terzaghi och Taylor, började tillämpa den i praktiken. Fellenius publicerade mellan 1916 och 1927 flera artiklar om släntstabilitet varav den mest kända är ”Erdstatische Berechnungen” publicerad 1926 (som åberopar det tidiga arbetet med Petterson och Hultin) och ”Calculation of the Stability of Earth Dams” som publicerades 1936 vid Second International Congress 16

on Large Dams (ICOLD), Washington, DC. Flera av hans tidiga publikationer under tiden 1902 till 1910 utgjorde grunden för dimensioneringen av konstruktioner där armerad betong användes. Han var en av initiativtagarna till ”International Society of Hydraulic Research”, där han var ordförande från dess start, 1935, till andra världskrigets slut.

John Olsson (1880 – 1969) var sekreterare i Geotekniska Kommissionen och gjorde enastående insatser i dess arbete.

När Statens Järnvägars Geotekniska Laboratorium bildades utsågs han till dess chef, där han tjänstgjorde fram till 1946.

John Olsson blev ”Fadern till svensk geoteknisk ingenjörspraxis”.

Som sekreterare utvecklade John Olsson en apparat för en-axiella tryckförsök och uppfann hösten 1915 fallkonsmetoden för att bestämma lösa lerors fasthet.

Han införde begreppet sensitivitet och undersökte skjuvhållfastheten i lera och hur den påverkas av omrörning och störningar. Fallkonsmetoden användes också för att bestämma ”finleksgrad” i lerjord, som idag kallas ”konflytgränsen”. Dessutom skapade Olsson en vingborr (första

exemplet på sådan) som användes 1919 vid byggandet av Lidingöbron. Syftet var att fastställa jordlagrens styvhet (deformationsmodulen) in situ för att kunna bedöma risken för knäckning i långa pålar.

Två prov utfördes på samma djup med två blad av olika storlek (båda blad hade en höjd av 500 mm, och en bredd av 300 respektive 700 mm). Vid vridning av bladen fastställdes jordens motstånd, där modulen erhölls genom att subtrahera de båda värdena, Bjerrum & Flodin (1960).

Omkring 1923 utvecklade John Olsson den första kolvprovtagaren, som han presenterade i en rapport för ICOLD-kongressen i Washington. Svenska viktsonderingsmetoden (figur 8) härrör från kommissionens rapport och är en vidareutveckling av den metod som användes av Wolmar Fellenius för Göteborgs hamn så tidigt som 1908. En manual för jordprovtagning publicerades i Meddelande 1 (Statens Järnvägar 1917) och blev tidigt en vägledning för fältundersökningar, hantering av jordprover, klassificering av jordar och presentation av fält- och laboratorierundersökningar.

Gunnar Beskow (1901 – 1991). På grund av de klimatförhållanden som råder i Sverige är det vid byggandet av vägar och järnvägar nödvändigt att beakta inverkan av frost i mark – tjälskjutning.

Gunnar Beskow var först att påpeka betydelsen av sambandet mellan frost och kapillaritet för att kunna bedöma tjälning och upptiningsmekanismer. År 1927, vid 26 års ålder, utvecklade han ett laboratorieprov för att snabbt kunna avgöra den kapillära stighöjden med hjälp av små mängder av ett jordprov. Detta försök visade sambandet mellan friktionsjordars kapillära stighöjd och kornstorlek. År 1949 blev Beskow professor i geologi vid Chalmers tekniska högskola. Hans arbeten om jordars kapillära stighöjd och tjälning blev internationellt uppmärksammade och anses fortfarande vara gällande. Det bör även nämnas att Beskow

Figur 11: John Olsson som utvecklat konprovningsmetoden för bestämning av lerors skjuvhållfasthet och sensitivitet.

Bygg & teknik 1/12

Emeca Oy

Hiljasentie 28 C

FI-27710 KÖYLIÖ FINLAND

Tel. +358 2 5545 353

Fax +358 2 5545 354

under sin tid var en mycket uppskattad poet.

Statens Geotekniska Institut

Sedan starten ür 1944 har Statens Geotekniska Institut (SGI) varit en viktig grogrund fÜr svenska geotekniker som pü ett väsentligt sätt bidragit till utvecklingen, provningen och tillämpningen av geotekniska undersÜknings- och analysmetoder.

SGI spelade och fortsätter att spela en viktig roll i den praktiska tillämpningen av geoteknisk forskning och utvecklingen av nya grundläggnings- och jordstabiliseringsmetoder. SGI blev ocksü en internationell mÜtesplats fÜr ledande geotekniker och forskare frün olika länder. Flera av dem vistades länge vid SGI och har sedan spritt kunskap om svenskt geotekniskt kunnande i världen.

Walter Kjellman (1905 â&#x20AC;&#x201C; 1955), student hos Terzaghi i Wien, utnämndes till chef fĂśr Kungliga VägfĂśrvaltningens geotekniska avdelning vid dess bĂśrjan ĂĽr 1936. Institutionen omorganiserades som Statens Geotekniska Institut ĂĽr 1944. Vid den tidpunkten rĂĽdde betydande osäkerhet beträffande utvärderingen av lerors skjuvhĂĽllfasthet. Kjellman var bland de fĂśrsta att utveckla dränerade triaxial- och skjuvfĂśrsĂśk fĂśr analys av slänter och schakter i lĂśs lera. Han konstruerade en â&#x20AC;?sann triaxialapparatâ&#x20AC;?, ursprungligen avsedd fĂśr sand, där kubiska jordprover an-

Figur 12: Walter Kjellman och demonstration av dränstickaren 1945 i Upplands Väsby med Karl Terzaghi som deltagare.

vändes fÜr att kunna variera huvudspänningarna oberoende av varandra. I bÜrjan av 1940-talet uppfann han den fÜrsta fÜrtillverkade dränen, pappersdränen, figur 12. Den bestod av en tunn, 100 mm bred bandformad drän som tillverkades av kartong och innehÜll vertikala dräneringskanaler. Han utvecklade även en maskin fÜr installation av pappersdräner. Testbankar användes fÜr att genom fullskalefÜrsÜk kunna bestämma konsolideringsfÜrloppet. Kjellman utvecklade ocksü fÜrbelast-

ning av bankar genom vakuummetoden.

Han, och de münga ingenjÜrer som arbetade med honom pü SGI, har bidragit avsevärt till den snabba utvecklingen och spridningen av svensk geotekniskt kunnande.

Kjellman upptäckte tidigt betydelsen av att geoteknisk dimensionering baseras pĂĽ in-situ fĂśrsĂśk, och särskilt sonderingsmetoder. Han uppfann en genial anordning, â&#x20AC;?iskymeternâ&#x20AC;?, som bygger pĂĽ paraplyprincipen (figur 13). Iskymetern bestĂĽr

02'(51 *581'/b**$5( 0(' 0,/-g1 , )2.86.

Swerock är en av Sveriges ledande producenter av fabriksbetong, grus och bergkross till bygg- och anläggningsindustrin, samt leverantÜr av transport- och entreprenadmaskintjänster under varumärket Cliffton.

Omsättningen är ca 3 miljarder kronor och antalet anställda är ca 600.

Peab Grundläggning erbjuder: Â&#x2021; &HUWLÂżHUDGH JUXQGOlJJDUH

DIN BETONGLEVERANTĂ&#x2013;R.

Â&#x2021; /MXGGlPSDG KHMDUH YLG SnOVODJQLQJ

Â&#x2021; 7RWDOO|VQLQJ IUnQ NRQVWUXNWLRQ WLOO PHWRGYDO

FĂśr mer information, ring oss pĂĽ telefon 040-21 45 50. Â&#x2021; (JHQ WLOOYHUNQLQJ DY &( PlUNWD EHWRQJSnODU Â&#x2021; $OOD PHWRGHU LQRP JUXQGOlJJQLQJ lYHQ -HWLQMHNWHULQJ |YHU KHOD 6YHULJH

www.peabgrundlaggning.se

Samla in, bearbeta, analysera, kommunicera, larma och spara geoteknisk data fĂśr: StĂśd 19 90 grader

18

t Portryck

t Konduktivitet

t Inklination

-10

t FlĂśde

t Temperatur

Position (m)

t pH-värde

-20

t Turbiditet

-30

t GrundvattennivĂĽ

Referenstid: 2009-10-19 12:00:00

FĂśrskjutning (mm) 0

50

0

-50

Automatisk miljÜmätning via GPRS/Internet AvaNet är Üppet fÜr alla mätinstrument oavsett tillverkare.

Kontakta oss sü berättar vi mer. penttech.com

Bygg & teknik 1/12

Figur 13: En iskymeter.

av två vingar som kan dras ihop för att bilda en sondspets som trycks ner i marken samtidigt som nedträngningsmotståndet mäts. Denna information (”sonderingsmotståndet”) ger en bild av jordlagerföljden. När iskymetern har nått fullt undersökningsdjup fälls vingarna ut och uppdragningsmotståndet registreras kontinuerligt. Denna information blir ett mått på jordlagrens skjuvmotstånd. Iskymetern liknar kul- och balkpenetrometern som ”uppfanns” av Randolph mer än femtio år senare, Randolph & Stewart (1994).

Kjellman och många ingenjörer som arbetade med honom på SGI har bidragit till utvecklingen av svenskt geotekniskt kunnande. Nedan nämns några särskilt framstående geotekniker vid SGI. Torsten Kallstenius (1910 – 1979) var chef för mekaniska avdelningen vid SGI, där han ansvarade för utveckling av geoteknisk utrustning. Han konstruerade 1947 första dränstickaren, som användas vid byggandet av Arlanda flygplats. Kallstenius utvecklade också olika typer av geoteknisk utrustning, till exempel en hydrauliska piezometer, sättningsmätare, SGI:s inklinometer och kolvborrprovtagare. Han var ordförande i Svenska Geotekniska Föreningens Sonderingskommitté och under hans ledning togs fram riktlinjer för den praktiska tillämpningen och tolkningen av olika sonderingsmetoder, inklusive iskymetern, Kallstenius (1961).

Han blev internationellt känd för utveckling av SGI:s kolv- och folieprovtagare. År 1963 erkändes Kallstenius banbrytande arbete med en doktorsexamen.

Nils Flodin (1915 – 1991) började vid SGI som fältingenjör men utvecklade snart stort intresse för geoteknisk litteratur och särskilt svensk geoteknisk historia.

Han var djupt involverad i framtagningen av det internationella klassificeringssystemet för geoteknisk litteratur som påbörjades år 1953. SGI:s bibliotek, med Nils Flodin som chef har idag blivit internationellt erkänt (SGI Line) och har en viktig funktion för marknadsföring av svenskt geotekniskt kunnande. Flodin var medförfattare till uppsatsen ”A History of Civil Engineering in Soft Clay”, Flodin & Broms (1981). Nils Flodins bestående insatser för Svenska Geotekniska Föreningen (SGF) och entusiastiska stöd för yngre Bygg & teknik 1/12

Figur 14: Nils Flodin.

geotekniker kan inte överskattas. Han var medlem i SGF sedan dess start år 1950 och fram till sin bortgång, dess sekreterare 1963 till 1981 och en ovärderlig länk i föreningens kontinuitet under flera decennier. Hans framstående roll inom SGF beskrivs kanske bäst av det faktum att han är den enda medlemmen av SGF som att har varit permanent medlem av dess styrelse. År 1978 valdes Flodin in som hedersmedlem i föreningen.

Oleg Wager (1915 – 1992) började sin verksamhet vid Statens Vägverk med Walter Kjellman som chef och följde med

Kjellman till SGI vid dess start 1944. Han medverkade i många forsknings- och utvecklingsprojekt och ägnade alltid stort intresse åt lösningen av praktiska problem. Wager medverkade vid utvecklingen av innovativa mätsystem (till exempel olika sättningsmätare) och bidrog särskilt vid framtagningen av folieprovtagaren, som var specialutvecklad för upptagning av långa ostörda prover, Kjellman et al (1950). Han medverkade vid många av SGI:s omfattande fältförsök. I början av 1950-talet ledde han fältundersökningarna av Kjellmans metod för vakuumförbelastning. År 1970 vidareutvecklade han pappersdränen genom användningen av geotextilväv som filter och en central plastdrän. Hans uppfinning blev modell för den moderna ”wick dränen”. På 1970talet uppfann Wager även en ny metod för armering av vägbankar med stålspont och geotextiler och genomförde omfattande fältförsök för att demonstrera dess praktiska användning. Holtz och Massarsch (1976) beskrev en tillämpning av Wagers jordarmeringsprincip för stabilisering av slänter i kombination med vertikala stödpålar, Holtz et al (1994).

Lyman Cadling (1917 – 2010) fick sin mastersexamen från Harvard University under Arthur Casagrande och är mest känd för utvecklingen av den moderna vingborrmetoden. Den första vingborrutrustningen, uppfunnen av John Olsson, var försedd med två blad. Lyman Cadling (som ändrade sitt namn från Carlsson) utvecklade systemet till fyra blad, som presenterades vid den andra internationella geoteknikkonferensen i Rotterdam, 1948.

Två år senare presenterades en mer avancerade och praktiskt användbar utrustning, Cadling & Odenstad (1950). Den ursprungliga vingborrutrustningen, som användes endast i mycket lös lera, trycktes ned i jorden utan förborrning. Vingbladen utformades så tunna som möjligt för att minska störningen av jorden vid nedtryckningen. I den vidareutvecklade utrustningen var stången omgiven av ett skyddsrör för att eliminera mantelfriktionens inverkan på vridmomentet. Från det uppmätta vridmoment och vingens geometri kunde finkorniga jordars skjuvhållfasthet beräknas.

Pålkommissionen

Figur 15: Oleg Wager.

Pålkommissionen grundades år 1957, när Statens Järnvägars Geotekniska Avdelning stod inför stora utmaningar vid val av lämpliga pålningsmetoder, främst vid projekt i Stockholm och Göteborg. Chefen för den geotekniska avdelningen, Bror Fellenius, samlade företrädare för den akademiska världen (bland dem Hans-Christian Fischer, Uppsala universitet) och praktiker (bland dem Sölve Severinsson, Nya Asfalt AB), för att starta en kommitté för pålforskning, som senare ställdes under Ingenjörsvetenskapsakademins, IVA:s beskydd.

19

Från starten fungerade kommissionen som ett ”tvärvetenskapligt forum” för utbyte av information och forskningsresultat mellan entreprenörer, konsulter, forskare och företrädare för myndigheter. I Pålkommissionen deltar också representanter för företag från grannländerna. År 1958 till 1959 utfördes och rapporteras de första stötvågsmätningarna på pålar – stålpålar vid Stockholms Central och mycket långa, förtillverkade betongpålar i Göteborg. De senare mätningarna visade bland annat inverkan av dragspänningar vid slagning samt lasttillväxt med tiden. Pålkommissionen har haft en mycket positiv inverkan på utvecklingen av den svenska betongpåletekniken samt framtagningen av anvisningar och moderna byggnormer.

Påkommissionen har spritt svenskt ingenjörskunnande internationellt genom utgivning av ett stort antal rapporter på svenska och engelska.

Bror Fellenius (1903 – 1990), son till Wolmar Fellenius och far till andreförfattaren, började sin yrkeskarriär vid Göte-

Figur 16: Bror Fellenius.

borgs Hamn, men flyttade senare till Väg- och Vattenbyggnadsstyrelsen (numera Trafikverket) i Stockholm. År 1946 efterträdde han John Olson som chef för Statens Järnvägars Geotekniska Avdelning. Bror Fellenius utvecklade metoder för bestämning av lösa lerors skjuvhållfasthet och visade att den ökar i normalkonsoliderade leror linjärt med djupet (publicerat år 1936 vid den första internationella geotekniska kongressen). Hans forskningsarbete på 1930-talet kastade också ljus över många av de då ännu olösta frågorna om verkningssättet av långa pålar i lera. Han pekade till exempel på betydelsen av negativ mantelfriktion och att mycket slanka stålpålar i mycket lös oorganisk lera inte kan knäckas, förutsatt att de installeras raka, det vill säga utan krökning.

Bror Fellenius var medlem av SGF sedan dess start år 1950. År 1970 utsågs han till hedersmedlem i SGF. 20

Tack

Författarna vill rikta ett varmt tack till Ingrid Gårlin, SGI:s Bibliotek och Informationstjänster för värdefull hjälp vid framtagandet av denna artikel.

Slutsatser

En av de viktigaste orsakerna till den tidiga utvecklingen av innovativa grundläggningsmetoder var utmaningen att bygga längs sjöar, vattendrag och kustområden med mycket lös sensitiv lera. Redan tidigt under industrialiseringen av Sverige utvecklades nya anläggnings- och grundläggningsmetoder för byggandet av vägar och järnvägar, hamnar och kanaler.

Svensk geoteknisk praxis har en lång tradition av innovationer som möjliggjordes av många enastående ingenjörsinsatser.

Endast ett fåtal av dessa bidrag har nämnts i föreliggande artikel, som begränsats till personer som inte längre finns bland oss. Inrättandet av en tvärvetenskaplig ”Geoteknisk Kommission” bestående av geologer och civilingenjörer med uppgift att studera jordskred och släntskred lade grunden för den moderna geoteknikens fält- och laboratoriemetoder. Denna tidiga utveckling bidrog till att befästa nyckelrollen av svensk geotekniskt kunnande inom väg- och vattenbyggnadsområdet. Vid flera svenska universitet och högskolor spelar geotekniken fortfarande en viktig roll vid utbildningen av väg- och vattenbyggnadsingenjörer.

Sverige har haft stor nytta av ett stort antal framstående geotekniker – men den förmodligen viktigaste aspekten är andan av nära samarbete mellan praktiserande ingenjörer, forskare och företrädare för beställare och myndigheter.

■

Litteratur

Bjerrum, L, & Flodin, N. (1960). Development of soil mechanics in Sweden, 1900–1925. Geotechnique 10(1), s. 1–18.

Beskow, G. 1929. Om jordarternas kapillaritet (With English summary: On the capillarity of soils). Sveriges Geologiska Undersökning Årsbok 23 (1929), No. 1, 64 s.

Cadling, L. & Odenstad, S. (1950).

Vane borer. An apparatus for determining the shear strength of clay soils directly in the ground. Statens Geotekniska Institut, SGI Proc. 2, 13 s.

Fellenius, W. (1926)a. Jordstatiska beräkningar med friktion och kohesion och under antagande av cirkulärcylindriska glidytor. Kungliga Väg- och Vattenbyggnadskåren 1851–1926, Festskrift, Stockholm, s. 79-127.

Fellenius, W. (1926)b. Erdstatische Berechnungen mit Reibung und Kohäsion und unter Annahme kreiszylindrischer Gleitflächen. Ernst Vorlag, Berlin, 48 s.

Flodin, N. & Broms B. B. (1981). History of Civil Engineering in Soft Clay.

Soft Clay Engineering. Edited by Brand, E.W. and Brenner R. P., Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam, s.

27–156.

Holtz, R. D. & Massarsch, K. R. (1976). Improvement of the Stability of an Embankment by Piling and Reinforced Earth. Proceedings of the 6th European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Vienna 1976, Session III 25, s. 473–478.

Holtz, R.D., Viberg, L., & Hartlen, J. (1994). Obituary – Oleg Wager 1915– 1992. Geotechnique 44(2), s. 375–378.

Kallstenius, T. (1961). Development of two modern continuous sounding methods. Fifth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Paris, July 1961. Proceedings, Vol. 1, s. 475–480.

Kallstenius, T. (1963). Studies on clay samples taken with standard piston sampler. Statens Geotekniska Institut, SGI, Proceedings No 21, 210 s.

Kjellman, W., Kallstenius, T., & Wager, O. (1950). Soil sampler with metal foils. Swedish Geotechnical Institute, SGI, Proceedings No. 1, 75 s.

Menotti, F., & Pranckenaite, E., (2008). Lake-dwelling building techniques in prehistory: driving wooden piles into lacustrine sediments. EuroREA, Journal of Reconstruction and Experiment in Archaeology, 5/2008 s. 3–7.

Randolph, M.F. & Stewart, D.P. (1994). T-bar penetration testing in soft clay. ASCE Journal of Geotechnical Engineering (120)12, s. 2230-2235.

Statens Järnvägar (1917). Vägledning vid jordborrningar för järnvägsändamål.

Statens Järnvägars Geotekniska Kommission (Swedish State Railways Geotechnical Commission), Statens Järnvägars Geotekniska Avdelning, Meddelanden 1, Stockholm, 37 s.

Statens Järnvägars Geotekniska Kommission (1922). Slutbetänkande. Authors: Fellenius, W., Blidberg, F., von Post, I. och Olsson, J.. Avgivet till Kungl. Järnvägsstyrelsen den 31 maj 1922. Statens Järnvägars Geotekniska Avdelning, Meddelanden 2, Stockholm, 180 s.

Terzaghi, K. (1925). Erdbaumechanik auf bodenphysikalischer Grundlage. Publisher Franz Deuticke, Wien, 399 s.

Bygg & teknik direkt på nätet Årgångarna 2008 till 2010 av Bygg & teknik finns nu att läsa i fulltext på vår hemsida: www.byggteknikforlaget.se

Bygg & teknik 1/12

Samlingskartan i Stockholm har 70 års erfarenhet Stockholm har i det närmaste en unik ställning i Sverige när det gäller kontinuitet och kvalitet på samlingskartor, en kartprodukt som redovisar alla ledningstyper som finns i marken.

Nu kan vi erbjuda andra kommuner i landet hjälp med att starta upp, utveckla och förvalta en samlingskarta.

I Stockholm finns bestämmelser som säger att man måste använda ajourförd samlingskarta vid grävningsarbeten i allmän mark. Med en samlingskarta till hands kan man sedan tryggt utföra schakt- och borrningsarbeten utan att riskera skador på ledningar i mark.

– Samlingskartan utgör dessutom ett juridiskt skydd under sin giltighetsperiod vid händelser som kan inträffa under pågående markarbeten som ett resultat av avsaknad ledningsinformation, förklarar Nasrin Kiasat, som är ansvarig för framställandet av samlingskartorna på Stockholm Vatten.

Kvalitetsmärkt produkt Samlingskartan är en granskad och uppdaterad produkt som redovisar läget och utbredningen på alla ledningar (el, tele, vatten, avlopp, gas, opto, fjärrvärme/kyla, trafiksignaler etc) i allmän

mark inom Stockholms stad.

– Genom att beställa en samlingskarta får beställaren snabbt information om alla ledningar och slipper besväret att på egen hand kontakta de olika ledningsägarna, säger Nasrin.

Smidig beställning En samlingskarta beställs enkelt på www.stockholmvatten.se/ samlingkartan genom att beställaren markerar önskat område på kartan. När beställningen tagits emot hämtas dagsaktuell information från de olika ledningsägarna och kompletteras med Stockholms stads primärkarta för att på ett noggrant sätt visualisera ledningsnätet.

moderna ritningsverktyg och kan levereras i såväl digitalt format som i pappersformat.

– Vi har sedan länge ett väl inarbetat och fungerande koncept för vår samlingskarta.

Därför erbjuder vi numera andra kommuner hjälp med att starta upp, utveckla och förvalta en samlingskarta, säger Nasrin.

Hör av dig!

Kontakta Nasrin Kiasat för att få veta mer om våra produkter eller hur Stockholm Vatten kan erbjuda erfarenhetsbaserad assistans i utvecklingen av en liknande kartografisk produkt (telefon 08-522 123 36 eller nasrin. kiasat@stockholmvatten.se).

Hjälp och erfarenheter Samlingskartan har funnits i Stockholm sedan 1940-talet och är ett gediget samarbete mellan ledningsägarna inom Stockholms stad. Idag framställs den i

Stockholm Vatten AB, 106 36 Stockholm Växel 08-522 120 00 Direkt 08-522 123 23 Fax 08-522 123 45 E-post samlingskartan@stockholmvatten.se Hemsida www.stockholmvatten.se/samlingskartan Besöksadress Torsgatan 26

Grundläggare på gemensam mark

En möjlighet att göra sin röst hörd och påverka

Många som fått en standard på sitt skrivbord och försökt använda den i ett konkret projekt, har åsikter om den. Det kan vara att kraven är omöjliga att leva upp till i det praktiska arbetet, eller så är de urvattnade och säger inget. Det finns dessutom oftast åtminstone tre sätt att tolka standarden på, bokstavstroget, pragmatiskt och mitt egna sätt.

Knutpunkt Geostandarders målsättning är att kanalisera synpunkter, som idag ofta bara fastnar hos en frustrerad grundläggare, så att de förs vidare till rätt kommitté/arbetsgrupp på europanivå och därmed påverkar nästa version av standarden. Genom att aktivt medverka på europanivå så kan Sverige se till att få med skrivningar som underlättar vårt arbete i framtiden. Det ger även en möjlighet att sätta Sverige på den internationella kartan som ett land med grundläggare som ligger i framkant.

När det gäller hur vi i Sverige tolkar en tillämpning i en standard, så fortsätter Artikelförfattare är Gunilla Franzén, VTI Statens Vägoch transportforskningsinstitut, Linköping.

Gunilla är också ordförande SIS TK 183/Knutpunkt Geostandarder.

22

Figur 1: Europastandarder en gemensam ram, där varje land ritar sin tavla.

Knutpunkt Geostandarder IEG:s (Implementeringskommission för Europastandarder inom geotekniken) arbete med att vidareutveckla en för branschen gemensam tolkning. IEG:s tillämpningsdokument används idag av många företag i branschen. De kommer att inom ramen för arbetet i Knutpunkt Geostandarder, under SGF:s ledning, att revideras. Vid behov kommer ytterligare dokument att tas fram.

Tillämpningsdokumenten är en del i det arbete som pågår med att rita Sveriges tavla, i den gemensam ram som har skapats inom Europa med det nya eurokodsystemet, se figur 1. Det bör noteras att geoteknik (grundläggning av hus, vägar/

järnvägar, anläggningar med mera) enbart är en av huvuddelarna. Andra huvuddelar omfattar betong, trä, stålkonstruktioner, grundläggande dimensioneringsregler och laster med flera, vilket kräver en ökad dialog med våra kollegor i byggbranschen.

En möjlighet att vara först med det nya

Att som enskild grundläggare hinna med och vara uppdaterad avseende alla nya metoder, tillämpningar, utrustningar, arbetssätt, idéer som kommer fram som en bieffekt av de nya standarderna är svårt.

En aktiv medverkan från Sverige i de internationella grupperna ger även ett öra

Figur 2: Kompetenshöjning i branschen.

FOTO: L STARK

Europastandarderna har blivit såväl en piska som en morot för att vidareutveckla samverkan i grundläggningsbranschen, med målet att stå på stabil gemensam mark inför framtidens utmaningar. Swedish Association for Foundation Engineering (SAFE), Pålkommissionen (PK) och Svenska Geotekniska Föreningen (SGF) beslöt därför tillsammans med övriga aktörer inom SIS TK 183 att etablera Knutpunkt Geostandarder. Syftet är att påverka kommande standarder på internationell nivå utifrån svenska förutsättningar och samtidigt aktivt arbeta för en god implementering av de nya Europastandarderna som fastställs som svenska standarder.

Nyckelord för Knutpunkt Geostandarder är påverkan, teknikutveckling, kompetenshöjning, kvalitet och ekonomi.

Bygg & teknik 1/12

ut i Europa. Ett ”öra” som rapporterar tillbaka till Knutpunkt Geostandarder, där branschen gemensamt får möjlighet att ta tillvara nyheterna.

● Skapa erfarenhetsöverföring mellan olika kategorier.

Knutpunkt Geostandarder bidrar till att nya kurser introduceras avseende de nya europastandarderna och nya kursmoment om europastandarder påverkar befintliga kurser. Kompetensmatrisen blir ett naturligt verktyg som används för knyta ihop de olika aktörernas kurser, och därmed blir kurserna även en mötesplats för olika kategorier.

Bidrar till kompetenshöjning i branschen

Många har under det senaste året upptäckt att nu gäller eurokodsystemet även för geoteknik. Och inte bara eurokodsystemet utan samtidigt upptäcker man att det finns en mängd andra standarder som påverkar grundläggaren. Det medför att alla som på något sätt arbetar med geoteknik/grundläggning (till exempel geotekniker/geoprojektörer, konstruktörer, markprojektörer, bergtekniker, fältgeotekniker, laboratoriepersonal, maskinoperatörer, projektledare/byggledare och arbetsledare/platschefer i byggföretag) måste lära sig mer om de nya reglerna.

En kompetensutveckling behövs i branschen.

SAFE, SGF och PK som tidigare aktivt medverkat i arbetet inom Nätverket Svensk Grundläggning (NSG), ser här även en möjlighet att driva arbetet med en gemensam kompetensmatris vidare (se Bygg & teknik, nr 1, 2010). Kompetens är en nyckelfråga för de tre organisationerna. Det handlar inte enbart om ren faktakunskap utan även en ökad dialog och förståelse för olika kategoriers förutsättningar och arbete.

Det känns därför naturligt för Knutpunkt Geostandarder att arbeta vidare med NSG:s kompetensmatris, verktygets målsättning är att: ● Definiera branschens syn på vad respektive aktörer ska ha för kunskap inom olika kompetensområden. ● Bidra till en bättre dialog mellan olika aktörer utifrån en gemensam kunskapsbas ● Vara en hjälp för enskilda och företag för planering och genomförande av kompetensutveckling.

Rätt använda standarder höjer kvaliteten

Det finns flera bilder av vad som är orsaken till bristande kvalitet och ibland direkta felaktigheter i våra projekt. Här kan nämnas; ● Bristande kommunikation mellan de olika aktörerna i ett projekt. ● Olika aktörer har olika språk, vilket innebär att samma ord får olika betydelse beroende på vem som lyssnar. ● Aktörerna har bristande kunskap om varandras förutsättningar och arbete, vilket kan leda till att man förutsätter att motparten har en annan kunskap än den har. ● Tolkning av gemensamma standarder utifrån en subjektiv bild av vad som gagnar mig själv, vilket gör att orsaken till en skrivning lätt glöms bort. ● Det finns ett behov av en generell kunskapsökning.

Knutpunkt Geostandarders fortsatta arbete med att skapa en branschgemensam tolkning av europastandarderna, öka kunskapen om standarderna och bidra till en ökad dialog i branschen, är byggstenar som skapar förutsättningar för att vi ska få standarder som används på rätt sätt och därmed ökar kvaliteten i byggprojekten.

Ett ekonomiskt alternativ

Införandet av nya standarder innebär kostnader i inledningskedet. Det krävs kurser, utbildningstid, nya verktyg/mallar och nya sätt att arbeta. Initialt kan det

Nätverket Svensk Grundläggning Figur 3: Kompetensmatrisen.

vara svårt att se vinsten med de nya standarderna, inte minst som nyheter inledningsvis ofta dras med en del brister.

Branschens gemensamma arbete har lett till att Sverige idag ligger väl framme när det gäller att ha en samsyn om hur de nya reglerna ska tillämpas jämfört med våra kollegor ute i Europa. Det i sig ger en konkurrensfördel, genom att tveksamheterna avseende hur standarden ska tolkas kan minskas.

Har man kunskap om standarderna, så kan man även dra nytta av deras möjligheter. Med Eurokod ges bättre möjligheter att ta hänsyn till de verkliga förhållandena på byggplatsen. Om man gör noggrannare undersökningar och utredningar som minimerar osäkerheterna ”belönas” man med möjligheter att utföra mer ekonomiska lösningar.

En effektiv implementering skapar även möjligheter till nya innovationer.

Hur märkligt det än låter så är just standarder en förutsättning för att driva utveckling och innovationer framåt. Utan standarder hade vi inte haft ett fungerande elnät, ett internet eller fungerande transportsystem.

Tar över som samlingspunkt efter IEG

År 2005 påbörjade IEG sitt arbete med att skapa förutsättningar och verktyg för en väl implementerad tillämpning av Eurokod inom geotekniken. Branschen har visat att man genom samverkan kommer en god bit på väg mot en ökad förståelse för nödvändiga förändringar i arbetsmetodik samt gemensamma tolkningar, vilket var ett av syftena när IEG startades.

Under sina sex verksamhetsår arbetade IEG aktivt med att få till en effektiv implementering inom hela geoteknikområdet. Skillnader mellan nya och tidigare regelverk har identifierats, konsekvensanalyser genomförts och förslag till tillämpning av eurokodsystemet för plattor, pålar, stödkonstruktioner, slänter, bankar Kompetensprofil och berg har tagits fram. IEG har även tit-

Engagerade i projektet Arbetsledare Operatör

Konstruktör Bygg & Anl.

Geotekniker mot konstruktion

Geotekniker mot projektering

Geotekniker Fält

Arbetsledare Grundläggning

Arbetsledare Bygg och anl.

Beställare Byggledare

Beställare entreprenör

Beställare Projektledare

Beställare Inköpare

Beställare

1. Design - bas

1

3

3

3

1

2

1

1

1

1

1

2. Grunder - Geoteknik

1

2

3

3

2

2

1

2

1

2

1

3. Grunder Geokonstruktion

1

2

3

2

1

2

1

2

1

1

1

4. Dokumentation - information

1

2

3

3

1

2

2

3

3

3

3

5. Jordförstärkning

1

1

2

3

1

2

1

2

1

1

1

6. Pålar

1

3

3

2

2

1

2

1

1

1

7. Spont

1

3

3

2

2

1

2

1

1

1

8. Stabilitet

1

2

2

3

1

2

2

2

1

1

9. Undersökning

1

1

2

3

2

1

1

1

1

1

1

10. Miljö

1

1

3

2

1

2

1

1

1

1

11.Utförande

3

1

2

1

3

3

2

3

2

2

2

12.Övriga Konstruktioner

1

2

3

2

2

1

2

1

1

1

13.Arbetsmiljö 14.Geohydrologi

2 1

1 2

1 2

1 3

3 2

3 2

2 2

2 1

2 1

1

Kompetensblock (innehåll i varje block se separat lista)

Bygg & teknik 1/12

2 1

23

Faktaruta Organisationer

IEG – Implementeringskommissionen för Europastandarder inom geotekniken.

Var en branschförening under IVA:s hägn med syfte att samordna och ta fram hjälpmedel för en god implementering av europastandarderna. Tidsbegränsad 2005– 2011. Arbetet drivs numera inom ramen för SGF:s arbete.

SGF – Svenska Geotekniska Föreningen är en ideell förening som arbetar för att öka kunskapen om geoteknik. SGF bildades 1950 och har drygt 900 individuella medlemmar och cirka 25 korporativa medlemmar. www.sgf.net.

Safe – Swedish Association for Foundation Engineering är ett forum för intressenter inom grundläggningsprocessens alla skeden. Safe:s syfte är att genom samverkan med branschintressenterna, främja effektiva upphandlingsformer, god etik, en hög standard på teknisk utförandekompetens, dokumentation, säkerhet och utbildning samt att informera om och delta i det svenska och europeiska standardiseringsarbetet. www.safegeo.se.

Pålkommissionen - bedriver forskning, utveckling och utredningar samt information inom pålgrundläggning och stödkonstruktioner. Medlemmar är entreprenörer, konsulter, tillverkare, myndigheter, kommuner, högskolor och utländska företag verksamma inom pålområdet. Pålkommissionen har bidragit till att ändamålsenliga och kostnadseffektiva pålade konstruktioner nu utförs med svensk pålningsteknik. www.palkommissionen.org.

tat på riktlinjer för fältgeoteknik, laboratoriegeoteknik och tillämpning av observationsmetoden. IEG har tagit fram underlag till Boverket och Vägverket/Trafikverket som ger ut föreskrifter innehållande de svenska nationella valen.

Knutpunkt Geostandarder tar nu över arbetet med att gemensamt inom branschen driva arbetet med hur vi ska dimensionera, utföra och kontrollera våra geo-

24

konstruktioner utifrån eurokoderna och övriga Europastandarder. Arbetet som gjordes inom IEG visar på en bransch som gemensamt vill ta sitt ansvar och skapa förutsättningar för en sund konkurrens och inte som många förutspådde en konkurrens i okunskap avseende de gällande standarderna.

Välkommen att delta i det fortsatta arbetet!

■

Bygg & teknik direkt på nätet Årgångarna 2008 till 2010 av Bygg & teknik finns nu att läsa i fulltext på vår hemsida: www.byggteknikforlaget.se

Bygg & teknik 1/12

Numerisk simulering av lateralt belastade kalkcementpelare Lyckat samarbete där geotekniken inhämtat kunskap från betongforskningen Sedan den stora infrastruktursatsningen som påbörjades i slutet av 1980-talet har kalkcementpelare varit i stort sett synonymt med jordförstärkning trots att den vanligaste jordförstärkningsmetoden faktiskt är packning. Metoden används idag främst till att öka stabiliteten och reducera sättningar för väg- och järnvägsbankar, men används också för en rad andra tillämpningar. Metoden har fått god genomslagskraft i många länder, där ett stort antal liknande metoder utvecklats och går nu under det gemensamma namnet Deep Mixing.

Enligt svensk praxis utförs stabilitetsberäkningar i princip på samma sätt som för oförstärkt jord med klassiska glidyteberäkningar. Den oförstärkta jorden betraktas som ett kompositmaterial, där skjuvhållfastheten i ett stabiliserat block tas fram genom att hållfasthetsegenskaperna i den oförstärkta jorden och i pelarna viktas mot areaförhållandet. Ingen hänsyn tas till skillnader i materialens brottdeformation utan full samverkan över hela deformationsförloppet antas. Detta antagande anses godtagbart då den hållfasthet som får utnyttjas i design begränsas oavsett vad som uppmäts i fält. Vidare installeras pelare i skivor med överlappande pelare för att förbättra samverkan med omgivande jord. Man tar inte hänsyn till andra brottmekanismer som kan uppkomma.

1998 presenterade Matti Kivelö en doktorsavhandling där han föreslog att pelare snarare beter sig som pålar vid lateral belastning, Kivelö (1998). När pålar belastas lateralt är det allmänt känt att de beter sig som dymlingar, där momentkapaciteten i pelarna är dimensionerande.

För pelare installerade i skivor föreslås också ett antal olika möjliga brottmekanismer, Broms (1999). Av olika orsaker har inte Kivelös arbete implementerats i svensk praxis. Den kanske främsta orsaArtikelförfattare är Stefan Larsson, Jord och bergmekanik, samt Richard Malm och Anders Ansell, Betongbyggnad, Kungliga Tekniska högskolan (KTH), Stockholm.

Bygg & teknik 1/12

ken är att det i slutet av 1990-talet inte fanns tillräckligt med försök gjorda som validerade Kivelös modeller. Ett annat argument har varit; bara man inte utnyttjar för höga hållfastheter i pelarna så är den rådande beräkningsmetodiken ”tillräckligt” bra. I andra länder har den rådande beräkningsmetodiken också ifrågasatts och det är stor sannolikhet att pelare bidrar mindre till stabiliseringen än vad som antas enligt gällande praxis i Sverige.

Med utgångspunkt från att kalkcementpelare beter sig som ett kvasi-sprött material såsom betong även om hållfastheten är betydligt lägre, uppkom idén att kalkcementpelarna kan simuleras med en brottmekanisk modell som ofta används för betongkonstruktioner. Denna typ av modell används vid simuleringar av betongs uppsprickning med finita elementmetoden. Numeriska simuleringar i all ära, men för att göra dem troliga och trovärdiga så måste de valideras med försök.

Brottmekanismer studeras lämpligast med fullskaliga fältförsök men sådana är extremt komplicerade och kostsamma. Istället utfördes numeriska simuleringar av en serie modellförsök som utförts inom det branschgemensamma forskningsprojektet Svensk Djupstabilisering, där modellförsök finansierades av SBUF. Föreliggande projekt är ett samarbete mellan avdelningen för jord- och bergmekanik och avdelningen för betongbyggnad på KTH och arbetet finansierades av SBUF, Skan-

Normaltryck

ska Sverige AB och KTH. Huvudsyftet med detta pilotprojekt var att studera huruvida en avancerad numerisk modellering i tre dimensioner kan användas för att simulera brottmekanismer i lateralt belastade kalkcementpelare som ett underlag för utveckling av en förenklad beräkningsmetodik.

Modellförsök

De modellförsök som simulerades utfördes som skjuvboxförsök enligt figur 1.

Prepareringen av leran och installationen av kalkcementpelarna finns redovisade i SBUF Rapport 121 25. Skjuvboxen hade diametern 500 mm och höjden 600 mm.

Sidorna och botten på skjuvboxen var styva medan den övre plattan kunde förskjutas. Den övre delen på skjuvboxen var rörlig i horisontalled och belastades med en dragkraft. Den brottyta som uppkommer i leran i skjuvboxen är med denna försöksuppställning styrd och horisontell. Den övre delen av pelarna som är installerade i leran blir belastade lateralt.

Pelarna med diametern 50 mm installerades direkt i leran med en installationsteknik som liknar den process som tillämpas i fält.

Provserien som behandlades i denna studie bestod av sju modellförsök. Försök 1 och 2 utfördes på oförstärkt lera. De andra försöken var utförda med tolv stycken pelare enligt figur 2 på nästa sida. Försök 3 utfördes med singulära pe-

Styv stålplatta Sandlager Rörlig övere del Pelare

250 600

Dragkraft Fast undre del

250

Lera

50

500

Figur 1: Schematisk bild av skjuvboxförsöken och en tredimensionell bild av en numerisk simulering av pelarskivor.

25

500

180

180

100

100

275

250

100

180

350

100

Försök 3 12 singulära pelare ܿ​ܿ ൌ 100mm ܽ ൌ12,0%

Försök 4&5 Två pelarrader ܿ​ܿ ൌ 40mm ܽ ൌ10,5%

Försök 6 Två pelarrader ܿ​ܿ ൌ 45mm ܽ ൌ11,5%

Försök 7 Två pelarrader ܿ​ܿ ൌ 50mm ܽ ൌ12,0%

Figur 2: Modellförsöken med pelarplaceringen i skjuvboxen.

lare med c/c lika med 100 mm. Försök 4 till 7 utfördes med c/c lika med 40 mm, 45 mm och 50 mm, där c/c är lika med 50 mm betyder att pelarna är installerade utan överlapp.

Finita elementanalys

Den numeriska simuleringen innehåller en rad överväganden, icke-linjära materialegenskaper, randvillkor, geometrier och laster. Det mekaniska systemet med de lateralt belastade pelarna är ett tredimensionellt problem, där pelare belastas med ett horisontellt jordtryck men också med skjuvkrafter som appliceras längs sidorna på pelarskivorna. Leran modellerades med en Drucker-Prager-modell och pelarna med en brottmekanisk modell för betong, Concrete damage plasticity.

Skjuvboxen modellerades som mycket styv, det vill säga den modellerades med randvillkor. Modellen var partitionerad, där den övre delen var rörlig och den undre fast för att efterlikna försöksuppställningen. Elementen som användes var fyr-

10

Skjuvspänning (kPa)

9 8

c

7

c) Skjuvsprickor initieras i centrum

b) Skjuvsprickor initieras

a) Vertikala sprickor

nods tetraedriska element typ C3D4 med längden 0,01 m i pelarna och 0,02 m i leran. Analyserna utfördes med explicit tidsintegration med Abaqus/Explicit 6.8.

Programmet är utvecklat för snabba dynamiska förlopp men kan användas för statiska analyser om pålastningen sker mycket sakta. Denna teknik gör att simuleringen går relativt snabbt, i storleksordningen en halv till två timmar.

Orsaken att använda en brottmekanisk modell för betong var att sprickmönstret vid de utförda modellförsöken liknar uppsprickning av betong. Precis som för betong är draghållfastheten i pelarna mycket låg i jämförelse med tryckhållfastheten.

Uppsprickning reducerar styvheten och modellen beaktar nedbrytningen av hållfasthets- och deformationsegenskaperna.

Som för betong genomgår pelarna oåterkalleliga plastiska och skadliga deformationer (sprickbildning och krossning), vilket kan simuleras med modellen. Mer information om modellen återfinns i Abaqus-manualen och i Malm & Ansell (2011).

d) Slutligt sprickmönster

d

b

6

a

5 4 3

Försök 4 & 5, skivor cc = 40 mm FE analys

2

Försök 1, oförstärkt lera Försök 3, singulära pelare

1 0

0

2

4

6

8 10 12 14 16 18 20 22 24

Horisontell deformation (mm)

Figur 3: Spänning-deformationssambandet från skjuvboxförsöken och den numeriska analysen från försök 4 och 5, pelarskivor med c/c lika med 40 mm.

Bilder med sprickmönster vid olika deformationer samt en bild på frilagd pelarskiva efter försök 5.

26

Materialegenskaperna för leran som användes för simuleringen anpassades utifrån skjuvförsöken på oförstärkt lera, försök 1 och 2. Materialegenskaperna för pelarna anpassades utifrån enaxliga tryckförsök som utfördes på provkroppar som togs från pelarna. Mer information om materialegenskaperna som användes i analyserna återfinns i Charbit (2009) och i Larsson et al (2011a och 2011b).

Exempel på resultat

Resultaten från modellförsöken och de numeriska analyserna återfinns i sin helhet i Slutrapport SBUF Projekt 121 25 Larsson et al (2011a) och i Larsson et al (2011b). Nedan redovisas ett exempel på resultat och en kort diskussion med en jämförelse med beräkning enligt svensk praxis.

Figur 3 visar resultat från modellförsök 4 och 5 med två pelarrader tillsammans med resultat från en numerisk simulering. Grafen visar det utvärderade skjuvmotståndet över den horisontella glidytan i skjuvboxen mot den uppmätta horisontella deformationen. Skjuvmotståndet är utvärderat som dragkraften, dividerat med den horisontella arean på skjuvboxen. Som jämförelse visas också resultat från försök på oförstärkt lera och singulära pelare i figur 3. Den numeriska simuleringen var utförd med en försvagad zon mellan pelarna i skivorna, där hållfastheten är satt till en tredjedel av pelarnas hållfasthet. Resultaten visar mycket god överensstämmelse upp till 4 mm deformation och därefter är överensstämmelsen inte lika bra men förhållandevis bra. Ovanför grafen redovisas bilder på sprickmönstret i en pelarskiva vid olika deformationer utifrån den numeriska simuleringen. En stor fördel med de numeriska simuleringarna är att de möjliggör studier av hur brottförloppet sker vid olika deformationer. Vid punkten (a) initieras vertikala sprickor i den försvagade zonen mellan pelarna. Vid punkten (b) utvecklas plastiska leder i pelarna i ändarna på de vertikala sprickorna. Vid punkten (c) utvecklas en horisontell, något lutande skjuvspricka i mitten av skivan, som sedan tar över brottmönstret. De plastiska lederna som påvisar böjbrott utvecklades på ungefär en fjärdedel av pelarlängden, vilket stämde väl med observationerna från skjuvboxförsöket (bilden till höger i figuren). Studien visar att brottförloppet är komplext med en kombination av olika brottmekanismer, böjbrott och skjuvbrott.

Som en intressant jämförelse kan man beräkna skjuvmotståndet enligt svensk praxis för ett skjuvbrott genom att vikta skjuvhållfastheten i pelarna med skjuvhållfastheten i leran. Enligt en rekommendation i ett appendix till Tk Geo 11 (Trafikverket 2011) så ska den uppmätta skjuvhållfastheten i medel i pelare vara lika med 1,4 gånger den skjuvhållfasthet som får utnyttjas i design. I föreliggande Bygg & teknik 1/12

Bergskor och pålskarvar av en erfaren expert.

grundförstärkning

- djupstabilisering - masstabilisering

www.leimet.fi Since 1963

3,04,; 6@ @YP[[pQpU[PL -0 3(770 ;LS -H_

Bygg & teknik 1/12

www.dmixab.se info@dmixab.se 031-18 99 90 27

fall blir då skjuvmotståndet i storleksordningen 8 kPa att jämföra med resultat från modellförsöken och den numeriska analysen i figur 3. Denna reduktion av den uppmätta skjuvhållfastheten är ny för Tk Geo (från 2009) och har inte använts i tidigare anvisningar. Om inte reduktionen görs blir det beräknade skjuvmotståndet i storleksordningen 10 kPa, vilket är signifikant högre än resultaten från modellförsöken och den numeriska simuleringen.

Reduktionen av skjuvhållfastheten som får utnyttjas medför att det beräknade värdet hamnar i samma storleksordning som försöksresultatet och den numeriska simuleringen men det är fortfarande en ”ad-hoc”-anpassning med en modell som inte beaktar hela brottförloppet. För singulara pelare överskattas skjuvmotståndet ordentligt under gällande förhållanden.

Slutord

Projektet visar på ett gott exempel där samarbete mellan olika forskningsgrenar och företag ger resultat utan allt för stora insatser. Genom att utnyttja den mycket omfattande erfarenheten av numeriska simuleringar inom betongforskningen kunde den internationella forskningsfronten inom jordförstärkning snabbt nås. Beräkningsresultaten verifieras genom jämförelser med resultat från laboratorieförsök utformade för att efterlikna förhållanden vid jordförstärkning. Projektet är således interdisciplinärt dels tack vare samarbetet mellan olika ämnesområden och även eftersom resultat från laborativa försök jämförs med och utvärderas mot numeriska simuleringar.

De numeriska analyserna visade överlag på god överensstämmelse med resultaten från skjuvboxförsöken både vad gäller skjuvmotstånd-deformationssambandet och den uppkomna sprickbildningen.

Analyserna med varierande överlappningszon mellan pelare i skivorna och simuleringen av en försvagad överlappningszon illustrerar vikten av att pelarna är installerade med överlapp. Pelare installerade i skivor ökade skjuvmotståndet signifikant i jämförelse med pelare installerade singulärt. En försvagad zon mellan pelare i skivorna medför dock att styvheten i skivan reduceras signifikant. Brottmekanismerna vid lateral belastning var enligt analyserna mycket komplexa med en kombination av skjuvbrott och böjbrott. Överensstämmelsen mellan modellförsöken och den numeriska simuleringen är dock så bra att en fortsatt studie har påbörjats. Fler utförda modellförsök analyseras och därefter kommer hela konstruktioner studeras. Numeriska modelleringar kan användas för att öka förståelsen för brottmekanismer och för att utveckla en förenklad analytisk modell.

■

Referenser

Broms, B.B. (1999). Keynote lecture: Design of lime, lime/cement and cement

28

byggfrågan

Lektor Öman frågar…

Robert Öman, lektor i byggnadsteknik vid Avdelningen för bygg- och miljöteknik, Akademin för hållbar samhälls- och teknikutveckling (HST), Mälardalens högskola i Västerås, är här igen med en ny byggfråga. Denna gång med en flervalsfråga om fuktkonvektion. De rätta svaren hittar du på sidan 60.

På den här flervalsfrågan Ditt svar finns det ett eller flera rät- ––––––––– ta svar. Du ska kryssa för a) alla rätta svar för full po- –––––––– b) äng. Läs frågan noga. Ett –––––––– felaktigt förkryssat svar i c) en fråga ”bestraffas” med –––––––– d) lika många minuspoäng –––––––– e) som det rätta svaret ger pluspoäng, så gissa inte! –––––––– f) Sämsta poäng på en fråga –––––––– g) är 0 poäng (man kan alltså –––––––– inte få minuspoäng totalt h) för en fråga.) Frågan ger –––––––– i) alltid maximalt 4 poäng oavsett antal alternativ och oavsett hur många svar som är rätt, så poängen ger ingen information om hur många svar som är rätt. Om exempelvis columns. Proc. of the Int. Conf. on Dry Mix Methods for Deep Soil Stabilization.

Stockholm, p. 125–153.

Charbit, B. (2009). Numerical analysis of laterally loaded lime/cement columns.

Master Thesis 09/05, Div. Soil- and Rock Mechanics, Royal Institute of Technology, Stockholm.

Kivelö M. (1998). Stabilization of embankments on soft soil with lime/cement columns. Ph.D.thesis. Div. Soil- and Rock Mechanics, Royal Institute of Technology, Stockholm.

Larsson, S., Charbit, B., Malm, R., & Ansell, A. (2011a). Pilotstudie för utveckling av förenklad beräkningsmetod för jordstabilisering med skivor av kalkcementpelare. Slutrapport SBUF Projekt 121 25.

Larsson, S., Malm, R., Charbit, B., & Ansell, A. (2011b). Finite element modelling of laterally loaded lime-cement columns using a damage plasticity model.

Submitted to Computers and Geotechnics.

Malm, R. & Ansell, A. (2011). Cracking of a Concrete Buttress Dam Due to Seasonal Temperature Variation. ACI Structural Journal, Vol. 108, No. 1, p. 13– 22.

Trafikverket (2011). Tk Geo 11, Trafikverkets tekniska krav för geokonstruk-

två svar är rätt så ger varje rätt svar 2 poäng och varje fel svar -2 poäng.

Fråga Fuktkonvektion kan under vissa förutsättningar orsaka fuktskador i byggnader.

Kryssa för de av följande faktorer som ökar risken för fuktskada just på grund av fuktkonvektion. a) Byte av ventilationssystem från mekanisk frånluft till mekanisk från- och tillluft, alltså från F- till FT-system. b) Byte av ventilationssystem från självdrag till mekanisk frånluft, alltså från Still F-system. c) Ökad ventilation, alltså högre uteluftsflöde. d) Högre fukttillskott. e) Fler människor i byggnaden. f) Lägre byggnad, till exempel genom att rumshöjden (takhöjden) på både bottenoch övervåning i ett tvåplanshus minskas från 2,6 till 2,4 m. g) Tätare byggnad. h) Högre utetemperatur. i) Otätheterna är i huvudsak koncentrerade till anslutningen mellan golv och ytterväggar på bottenvåningen i ett tvåplanshus. tioner. Trafikverket Publikation 2011: 047. Borlänge.

Läste Du det i Bygg & teknik?

Du vet väl att Bygg & tekniks innehållsregister och mycket annat finns på vår hemsida: www.byggteknikforlaget.se

Bygg & teknik 1/12

Stoppslagning av pålar enligt Eurokod Eurokod gäller sedan den 2 maj i år för allt byggande även i Sverige.

Tillämpningen innebär att lasteffekterna ökar framför allt beroende på hur säkerhetsklassen hanteras. Även materialutnyttjandet har dock ökat genom sänkta partialkoeffientvärden. För betongpålar beräknas den konstruktiva bärförmågan på ett annat sätt än tidigare vilket innebär ökade bärförmågevärden, särskilt i bruksgränstillståndet. Dessa värden ska dock mötas av en geoteknisk bärförmåga hos jord och berg, vilket inte är så lätt att verifiera. I denna artikel redovisas ett exempel som belyser denna problematik för en byggnad. Jämförelse görs även översiktligt för brogrundläggningar. Framöver krävs ett bättre samarbete än hittills mellan projektör och entreprenör för att underlätta verifieringen av den geotekniska bärförmågan.

Laster och lasteffekter ska beräknas enligt SS-EN 1990 och SS-EN 1991 och de nationella anpassningsdokumenten – när detta skrivs EKS 8 (BFS 2011:10) från Boverket och VVFS 2009:19 från före detta Vägverket. Inverkan av säkerhetsklass finns nu på lasteffekten jämfört med tidigare på bärförmågan. Nedan berörs gränstillstånden GEO och STR enligt Eurokod (EK).

För ett fall med enbart vertikal lasteffekt av egenvikt och med pålgrundläggningen hänförd till säkerhetsklass 1 blir den konstruktiva lasteffekten enligt Eurokod i stort sett densamma som tidigare beräknad med Boverkets konstruktionsregler (BKR). Liksom tidigare ska säkerhetsklassen ”ta hänsyn till omfattningen av de personskador som kan befaras uppkomma vid brott i en byggnadsverksdel”.

Artikelförfattare är Lennart Svensson WSP Samhällsbyggnad, Göteborg.

Bygg & teknik 1/12

I Eurokod finns dock regelverk för att även beakta sakskada, men detta får inte tillämpas i Sverige.

För pålgrundläggning beräknas lasteffekterna ned till påltoppsnivån med den säkerhetsklass som man anser ska tillämpas för pålen som konstruktionselement, lämpligen tillämpas säkerhetsklass 1 om ”brott inte leder till kollaps utan enbart obrukbarhet”. För konstruktionselement högre upp i en byggnad tillämpas normalt högre säkerhetsklasser beroende på konsekvensen av brott.

Vid tillämpning av säkerhetsklass 1 för pålarna blir således lasteffekten i stort sett densamma som tidigare för enbart egenvikt. Vid tillämpning av säkerhetsklass 2 ökar lasten med tre procent och för säkerhetsklass 3 med sjutton procent. Beroende på hur nyttig last hanteras för de olika våningsplanen för en byggnad vid tilllämpning av Eurokod ökar lasteffekten tio till tjugofem procent vid tre våningar eller mer. Reduktionen av den nyttiga lasten vid flera våningsplan hanteras olika i Eurokod jämfört med BKR. Den lasteffekt som beräknas ned till pålavskärningsplanet ska tas om hand av pålens konstruktiva bärförmåga och av den geotekniska bärförmågan. Till lastef-

fekten från byggnaden ska adderas geotekniska laster som påverkar pålen som påhängslaster orsakat av sättningar i omgivande jord. De ökade lasterna kan innebär fler pålar än tidigare.

Konstruktiv bärförmåga för en påle

Pålkommissionen utkom i månadsskiftet oktober/november 2011 med supplement för Eurokodanpassning till Pålkommissionsrapporterna 81, 84a och 96:1. Rapport 81 har titeln ”Systempålar. Stödpålar av höghållfasta, korrosionsskyddade stålrör, slagna med lätta höghastighetshejare”.

Rapport 84a har titeln ”Beräkning av dimensionerande lastkapacitet för slagna pålar med hänsyn till pålmaterial och omgivande jord” och Rapport 96:1 ”Dimensioneringsprinciper för pålar. Lastkapacitet”. I nya supplement till den senare finns beräkningsexempel för pålelement betongpåle SP2 och stålrörspåle ø 114,3 x 6,3.

Vid beräkning av en påles konstruktiva bärförmåga enligt Eurokod och dessa supplement erhålls en högre bärförmåga än tidigare främst beroende av dimensioneringsvärdet för en materialegenskap inte längre är beroende av säkerhetsklassen, men även av att beräkningarna utförs något annorlunda jämfört med tidigare.

Slagningsutrustning i form av en Junttan med fyra tons accelererande hejare.

29

Vid beräkning av en påles konstruktiva bärförmåga ska hänsyn tas till den andel variabel lasteffekt i förhållande till total lasteffekt som belastar pålen enligt ekvationerna 6.10a och 6.10b i SS-EN 1990.

Minst bärförmåga erhålls när all lasteffekt betraktas som permanent.

För ett pålelement SP2 kan den konstruktiva bärförmågan öka med femton till tjugo procent i brottgränstillstånd och ännu lite mer i bruksgränstillstånd jämfört med tidigare beräkningar. Detta kan innebära att skarven och skarvsnittet blir dimensionerande i högre grad än tidigare.

Geoteknisk bärförmåga

Den geotekniska bärförmågan för spetsburna pålar ska verifieras genom stoppslagning med eller utan dynamisk provning eller genom statisk provbelastning.

Den senare verifieringsmetoden är sällan förekommande i Sverige, men kan förekomma vid grundförstärkning.

Vid verifiering enbart genom stoppslagning kan hävdvunnen metod för betongpålar enligt tabell 2.5-4 i TK Geo 11 (2011:47) från Trafikverket användas.

Denna ger emellertid ett dåligt utnyttjande av bärmågan hos påle och jord jämfört med om provning utförs.

Dynamisk provning är numera allmänt förekommande i Sverige. Vid tillämpning av dynamisk provning används regler i SS-EN 1997 tillsammans med de nationella valen i EKS 8 (BFS 2011:10) från Boverket (tabell I-11) och VVFS 2009:19 från f d Vägverket (tabell A-11). Tabellernas innehåll är identiska.

Mätning utförs vid stoppslagningen för några enstaka slag enligt den så kallade Case-metoden. Beroende av antalet provade pålar erhålls ur tabellerna olika korrelationkoefficienter för medelvärdet respektive minsta värdet av provresultaten.

Om så kallad signalmatchning utförs får

partialkoefficientvärdena reduceras till 85 procent. Denna reduktion får även göras då permanent sjunkning är 2 mm per mätslag om utvärderad spetsfjädring är mindre än en sextiondel av pålens diameter.

Detta framgår av en fotnot under tabellen.

Om byggnadsverket kan överföra laster från svaga till starka pålar kan partialkoefficienterna även divideras med 1,1. Detta anses vara fallet för pålar under en tjock bottenplatta för en bro eller under styva delar för en byggnad. Partialkoefficientvärdena får dock lägst vara 1,0.

Signalmatchning kan utföras med CAPWAP eller likvärdigt datorprogram.

CAPWAP står för ”Case Pile Wave Analysis Program”. Påle och jord modelleras i programmet genom att pålen delas in i element. Motstånd från jorden mot varje element beräknas iterativt tills beräknad och i fält uppmätt kraftkurva överensstämmer. Resultatet blir pålens statiska bärförmåga och dess fördelning längs mantel och på spets.

Ökade risker för bortslagning

Eftersom pålarnas konstruktiva bärförmåga ökar vid tillämpning av Eurokod kan projektörerna frestas att tillämpa högre dimensionerande bärförmågor på pålarna än tidigare. Detta kan innebära att pålarna måste slås till berg med högre slagantal än tidigare vilket ger ökad risk för bortslagning av pålar eller att den önskade högre geotekniska bärförmågan inte kan verifieras. För stålpålar är det definitivt så att bergsvar erfordras i större utsträckning än tidigare.

Praktikfall: Den konstruktiva bärförmågan för en skarvad betongpåle SP2 (betong C50/60, armering B500B), med koefficient för slagning satt till 0,8 för tryck i betong och armering och till 0,9 för drag i armeringen ska beräknas. Dimensionerande värde för lerans odräne-

rade skjuvhållfasthet (korrigerat värde) är 8 kPa som lägst ökande med 0,8 kPa/m mot djupet.

För 100 procent permanent last erhålls den dimensionerande konstruktiva bärförmåga 1 317 kN i brottgränstillståndet och 1 202 kN i bruksgränstillståndet. Motsvarande värden för 80 procent permanent last är 1 406 respektive 1 248 kN. Skarvsnittet är dimensionerande om det kommer att ligga i lera med den lägre skjuvhållfastheten.

Vi antar att projektören önskar utnyttja den dimensionerande bärförmågan 1 300 kN på pålarna.

Vid slagning för motsvarande påle (tvärsnitt 27 x 27 cm²) under normal stoppslagning används tumreglerna maximalt 2 500 kN påvisbar geoteknisk bärförmåga (karakteristiskt värde) vid bergstopp och maximalt 2 000 kN vid stoppslagning i morän ovan berget.

I figur 1 visas resultat av provning av fyra pålar och jämförelse med värdena tabell I-11 i Boverkets nationella anpassningsdokument till Eurokod. Den önskade dimensionerande bärförmågan 1 300 kN ska multipliceras med en fast koefficient 1,3 enligt det nationella anpassningsdokumentet för byggnader (för broar 1,2).

Detta värde multipliceras sedan med koefficienterna för de mätta medelvärdena och det mätta minsta värdet vid den dynamiska provningen. För fyra provade pålar ger detta för medelvärdet 1 300 gånger 1,3 gånger 1,55 är lika med 2 619 kN (karakteristisk värde) och för minsta värdet 1300 gånger 1,3 gånger 1,45 är lika med 2 450 kN. Detta betyder att samtliga pålar måste slås till tydligt bergstopp. Ökat antal provade pålar och signalmatchning innebär att lägre karakteristiska värden behöver visas vid provningen. Men vid femton provade pålar måste fortfarande det mätta medelvärdet motsvara bergstopp medan ett enskilt lågt värde (1 800 kN) med stopp i morän kan tillåtas. Det höga utnyttjandet av bärförmågan ökar riskerna väsentligt för bortslagning av pålar och att önskad geoteknisk bärförmåga (karakteristiskt värde) inte kan påvisas enligt normen om pålspetsarna stannar i morän. Med en sänkning av den dimensionerande bärförmågan till 1 100 kN kan stoppslagning i morän godtas.

Antalet provade pålar gäller per kontrollområde.

Figur 1: Karakteristiskt värde på den geotekniska bärförmågan som måste verifieras vid dynamisk provning och tillämpning av Boverkets anpassning till SS-EN 1997.

30

Verifierad geoteknisk bärförmåga vid spets och längs mantel

Ett högt utnyttjande av den geotekniska bärförmågan väcker frågan om varifrån Bygg & teknik 1/12

Figur 2: Den dynamiska provningen ger ett tydligt svar från spetsen. Pålen visas som en liggande rektangel under diagrammet. längs pålen som motståndet kommer. I figur 2 visas en provning (Case-mätning) som ger ett tydligt svar från spetsen med totalmotståndet 2 515 kN. Figur 3 visar däremot ett betydande motstånd från manteln och ett mera diffust svar från spetsen. Mantelmotståndet motsvaras av skillnaden mellan den heldragna (kraftkurvan) och den streckade kurvan (partikelhastighetskurvan) innan reflexen kommer från spetsen. Totalmotståndet är 2 461 kN och således av samma storleks-

Figur 3: Den dynamiska provningen visar mantelmotstånd innan ett diffust svar från spetsen.

ordning som för den första pålen. Pålarna är slagna i samma typ av lera cirka 20 m från varandra och till förmodade bergstopp.

Stoppslagningen för pålarna har inneburit en sjunkning av 2 mm per tio slag för de tjugo näst sista slagen och 1 mm per tio slag för de sista tio slagen. Slagningsutrustningen har varit Junttan med fyra tons accelererande hejare. Vid provningen slogs ett slag med cirka en meters fallhöjd.

Med hjälp av signalmatchning (med programmet CAPWAP) kan andelen motstånd från spets respektive mantel studeras bättre än enbart utgående från Case-mätningen. Resultat av en CAPWAP-analys visas i figur 4. Här framgår att motståndet vid spetsen är 1 800 kN medan resterande motstånd kommer från manteln. Den tillförda energin från hejarslaget har inte räckt till för att visa ett högre spetsmotstånd.

Frågan uppkommer då hur stor andel av mantelmotståndet som kan tillgodoräknas i den karakteristiska geotekniska bärförmågan. Ett svar på en sådan fråga är att, förutom spetsmotståndet, kan givetvis motstånd i friktionsjord ovan berget tillgodoräknas. När det gäller motstånd i leran kan motstånd tillgodoräknas varaktigt så länge som leran inte sätter sig under byggnadens livslängd gentemot pålen. Normalt sett kan motståndet i leran tillgodoräknas upp till neutrala lagret om inte sättningarna orsakas av grundvattensänkningar i berget eller friktionsjorden ovan berget.

Med neutrala lagret (eller neutrala punkten) menas den nivå där den relativa förskjutningen påle/jord är lika med noll.

Detta innebär att den framtida negativa mantelkohesionen som utvecklas över denna nivå övergår till positiv mantelkohesion därunder.

Om ett högt spetsmotstånd efterfrågas så gäller det att utföra Case-mätningen i samband med installationen så att inte mantelmotståndet hinner utvecklas, eller populärt uttryckt så att inte pålen ”växer fast i leran”.

Kontrollobjekt

Figur 4. CAPWAP-analys av signalen från pålen i figur 3. Analysen visar tydligt mantelmotståndet, men också ett motstånd vid spetsen (till höger i det nedre diagrammet).

Bygg & teknik 1/12

Effekten av antalet Case-mätningar på den bärförmåga som behöver påvisas vid provning (det karakteristiska värdet) beror av antalet provningar per kontrollområde, se figur 1. Det godkända värdet är det minsta av det minsta mätta värdet eller det mätta medelvärdet varför ett enskilt lågt värde kan ”underkänna” pålningen i hela kontrollområdet. Kontrollområdena bör därför inte vara för stora.

31

Ett kontrollobjekt ska utgöras av ett antal pålar med enhetligt installations- och verkningssätt slagna i en enhetlig geologi.

För en byggnad bör, om enhetligheten gäller, kontrollområdena vara i storleksordningen 500 till 1 000 m². Byggnadens stomsystem, geologin och pålningens framdrift kan innebära att kontrollområdena blir mindre. Signalmatchning har stor betydelse enligt normen varför, om behov finns, minst en sådan bör göras inom varje kontrollområde. Signalmatchningen behöver inte göras i direkt samband med Case-mätningen utan kan utföras efter behov. Kostnad för en signalmatchningsberäkning är marginell, varför kostnaden är låg jämfört med nyttan.

Projektering

Inför projektering av en pålgrundläggning gäller det att utföra en geoteknisk undersökning. Denna ska omfatta trycksondering för att konstatera den lösa jordens mäktighet och jord-bergsondering för fastställande av bergytans läge. Om friktionsjordslagret ovan berget är tjockare än cirka fem meter bör hejarsondering utföras i detta lager. Om det är klart att grundläggning ska utföras med i huvudsak spetsburna pålar är det lämpligt att utföra hejarsondering även vid ett tunnare friktionsjordlager än fem meter. Med hjälp av resultaten från hejarsonderingen kan stoppslagning av en påle bedömas.

32

Som underlag för dimensionering av pålarnas konstruktiva bärförmåga (beror av jordens sidostöttning) behöver jordens skjuvhållfasthet bestämmas med vingsondering eller via trycksondering (CPT).

Skjuvhållfastheten behövs även för beräkning av eventuella påhängslaster. För bedömning av om påhängslaster måste medräknas behövs undersökningar av den lösa jordens spänningsförhållanden genom bestämning av förkonsolideringstryck och jordens egenskaper i övrigt (tunghet, vattenkvoter) på upptagna ostörda prover och mätning av portryck på flera nivåer.

Projekteringen påbörjas sedan genom att bedöma hur lasteffekterna kan tas upp för vald påle och till exempel utgående från tabell I-11 bedöma möjlig utnyttjande med hänsyn till de geologiska förutsättningarna och provningens omfattning.

Kontrollområdena (kontrollobjekten) definieras till storlek och läge utgående från byggnadsverket, geologin och produktionens framdrift. Omfattningen av kontroller (Case-mätning och signalmatchning) anges per kontrollområde. ■

Litteratur

Pålgrundläggningshandboken (Svensk Byggtjänst, 1993). Avsnitt 9.3 behandlar dynamisk provbelastning med stötvågsmätning.

Pålkommissionens hemsida: www.palkommissionen.org.

Pålkommissionen rapport 81: Systempålar. Stödpålar av höghållfasta, korrosionsskyddade stålrör, slagna med lätta höghastighetshejare (1989) med Supplement 1 (2011).

Pålkommissionens rapport 84a: Beräkning av dimensionerande lastkapacitet för slagna pålar med hänsyn till pålmaterial och omgivande jord (1995) med Supplement 1 (2011).

Pålkommissionen rapport 96:1: Dimensioneringsprinciper för pålar. Lastkapacitet (1998) med Supplement 1 (2003) och Supplement 2 med 2 bilagor (2011).

Eurokoder.

Boverkets föreskrifter och allmänna råd om tillämpning av europeiska konstruktionsstandarder (eurokoder), BFS 2011:10 EKS 8.

Vägverkets föreskrifter om tillämpningen av europeiska beräkningsstandarder, VVFS 2009:19.

IEG Rapport 8:2008 Tillämpningsdokument EN 1997-1 kapitel 7 Pålgrundläggning.

Påldag 11. Dokumentation på www.paldag.se.

Endast 373 kronor kostar en helårsprenumeration på Bygg & teknik!

Bygg & teknik 1/12

Passage under järnvägsbro – djupschakt intill brofäste I artikeln diskuteras två tänkbara lösningar för att bygga en ny väg under en befintlig järnvägsbro och intill brons landfäste. Landfästet är grundlagt vid foten av en cirka 2,8 m hög tillfartsbank och en stor urschaktning måste göras i samband med bygget, varvid schaktbottnen kommer att ligga 4 till 4,5 m under nivån för bankens fot. Övervägningar har gjorts beträffande rörelser av brofundament, säkerhet mot bottenupptryckning och stabilitet för järnvägsbanken med beaktande av tre dimensionella effekter som följd av bankens begränsade utbredning längs den blivande gatan. Svårigheter kopplade till den begränsade fria höjden under bron vid spontning och pålning för de planerade konstruktionerna har också studerats.

Inom infrastrukturprojektet ”Marieholmsförbindelsen” i Göteborg kommer Nya Salsmästaregatan att passera under befintlig järnvägsbro över Göta Älv: Marieholmsbron. Järnvägsbron har en öst-västlig sträckning praktiskt taget vinkelrätt mot den blivande Nya Salsmästaregatan.

Bild 1 och 2 visar befintliga förhållanden vid landfästet. Figur 1 visar att vägen går i skärning mellan landfästet (brostöd 1 i väster) och brostöd 2 i öster och att den fria höjden under bron idag är cirka 2 m i blivande vägläget. Byggandet av vägen kräver en stor urschaktning och schaktbotten kommer att ligga 4 till 4,5 m under nivån för järnvägsbankens fot. Två olika lösningar har övervägts för att bygga denna passage under Marieholmsbron, den ena med en kraftig permanent spont, den andra med ett tråg av armerad betong.

Topografi. Direkt under Marieholmsbrons centrallinje är markytan intill stöd 1 (landfästet) belägen på nivån +13,8 och intill stöd 2 på nivån +12,8. Järnvägsbankens överkant ligger vid landfästet på ni-

Artikelförfattare är Kien Du Thinh, Ramböll Sverige AB, Göteborg.

Bygg & teknik 1/12

Bild 1: Blivande väg (röd linje) under Marieholms järnvägsbro.

vån cirka +16,8 och minskar sedan i höjd västerut. Bankens bas intill landfästet ligger på nivån cirka +14, det vill säga 2,8 m under bankens krön. Terrängen vid bankens fot sluttar svagt såväl mot norr som mot syd till nivån cirka +13. På bankens södra sida finns en lokal tryckbank med överkanten på nivån +14 och under bankens norra halva finns singulära kalkcementpelare installerade. Blivande väg stiger svagt från söder mot norr. Direkt under bron kommer vägens överkant att ligga på nivån cirka +10,5.

Geotekniska och geohydrologiska förhållanden. Jordlagerföljden består generellt av fyllning på lera på friktionsjord på

berg. Lerdjupet varierar mellan cirka 60 m och mer än 75 m. Djupet till berg ökar österut mot Göta Älv.

Fyllningens mäktighet varierar mellan cirka 1 och cirka 4 m. Fyllningen är mycket heterogen och består bland annat av mull, grus, sand, lera, torrskorpelera, silt, växtdelar, tegel med mera. Leran uppvisar torrskorpekaraktär lokalt i den övre delen närmast under fyllningen med en mäktighet varierande mellan några cm och cirka 2 m. Därunder återfinns lös lera som blir halvfast under nivån cirka -4 och fast under nivån cirka -22. I det aktuella området har den övre delen av lerlagret, på grund av belastning av befintlig och tidi-

Bild 2: Landfästet av Marieholms järnvägsbro (vy mot nordväst).

33

Figur 1: Läge av blivande väg under Marieholmsbron. gare järnvägsbank, en högre odränerad skjuvhållfasthet cu än i omgivande områden. Härledda karakteristiska värden är: cuk är lika med 23 kPa mellan nivån +10 och -2; därunder ökar cuk med cirka 1,0 till 1,3 kPa/m ner till nivån -15 och sedan med 2 kPa/m ner till nivån -22. För större djup blir ökningen i cuk mindre: 1,34 kPa/m.

Grundvattenytan har observerats strax under markytan, fluktuerande mellan +12,4 och +12,8. Porvattentrycken i området uppvisar i stort sett en hydrostatisk fördelning med djupet.

Lösningsförslag 1: permanent spont

En numerisk simulering av olika byggskeden med finita elementprogrammet Plaxis 2D, version 9.02, har genomförts för att utreda möjligheten att bygga passagen under Marieholmsbron på ett konventionellt sätt, det vill säga schaktning bakom en kraftig spont. Uppmärksamhet

34

ägnas åt horisontella och vertikala deformationer Ux och Uy för varje arbetsskede samt stabilitet i slutfasen, se figur 2. För detta avseende har en icke linjär elastiskplastisk jordmodell med deformationshårdnande karaktär använts i analysen.

Denna tar hänsyn till avlastningseffekter och deformationsmodulernas beroende av spänningsnivåer.

Följande arbetsskeden har analyserats utgående från karakteristiska värden: (1) schaktning av en arbetskanal; (2) installation av en kraftig spont, typ PU 25; (3) delvis återfyllning av arbetskanalen; (4) successiv schaktning bakom sponten ned till nivån +10,5, det vill säga nivån för blivande vägöverkant. Alla urgrävningar har förutsatts sker i torrhet. Detta betyder att en tätskärm måste installeras först för att sedan nedsänka grundvattenytan.

Det planeras att installera sponten cirka 5 m öster om brofundamentet vid landfäs-

Figur 2: Horisontella rörelser Ux (schaktning ner till nivån +10,5).

tet. Till detta avseende ska en cirka 8 m lång, 4 m bred och 2 m djup arbetskanal schaktas fram under bron. Arbetet kan göras sektionsvis, till exempel två sektioner à 4 m. Detta byggskede kommer att i jordmassan omkring brofästet orsaka horisontella rörelser Ux ungefär lika med 1,6 till 2 mm och vertikala rörelser Uy ungefär lika med -2 mm (sättning). Vid arbetsskedet Nr 2 pressas sponten ner styckvis, och de olika längderna svetsas samman. I analysen har antagits att sponten är av typ PU 25 och är 20 m lång (från nivå +13 ner till cirka -7). Vid arbetsskede Nr 3 återfylls arbetskanalen så att dess västliga del (mellan landfästet och sponten) återfår den ursprungliga geometrin medan dess östliga del utgörs av en slänt 1:2 från spontens överkant ned till kanalens botten. Själva nedpressningen av sponten har inte simulerats numeriskt, men effekten av arbetsskeden Nr 2 och 3 blir en viss ökning i horisontella rörelser, Ux ungefär lika med 2,4 till 2,8 mm, medan sättningen förblir oförändrad. Den successiva schaktningen bakom sponten (arbetsskede Nr 4) förorsakar större och större rörelser hos jordmassan omkring brofästet.

När schaktningen har nått ner till nivån för nya vägens överkant (+10,5) är förskjutningen Ux ungefär lika med 10 till 12 mm. Rörelserna i området omkring brofundamentet vid landfästet är cirka 2 mm större, Ux ungefär lika med 12 till 14 mm.

Sättningarna uppgår till samma storlekar.

Vid detta stadium har sponten böjts och förskjutits dels mot vägen, dels uppåt.

Den övre delen har rört sig mest, cirka 19 mm, medan foten har rört sig betydligt mindre, cirka 4 mm. För att bedöma situationen appliceras en modellfaktor γRd är lika med 1,5. Detta betyder att man måste räkna med en cirka 15 till 18 mm stor horisontell och vertikal rörelse av jordmassan vid landfästet samt en cirka 29 mm rörelse av sponten i fallet med schaktbottBygg & teknik 1/12

GEOMEK

Stockholms Geomekaniska AB

GM 75 GT till WSP Umeå

Ny Klemm 807-7 med radiostyrning till Norge

Vår verkstad i Västberga

Välj GEOMEK som leverantör!

Vi tar ansvar för de utrustningar vi tillhandahåller och ser till att vi har resurser för snabb service och lagerhåller de flesta reservdelarna.

Med GEOMEK som din partner minimeras stillestånden!

Upplagsvägen 17, 117 43 Stockholm Tel: 08-744 05 00 Fax: 08-744 22 10 www.geomek.com Bygg & teknik 1/12

35

nen på nivån +10,5. Observera att djupare schakt krävs vid bygget av vägen, och detta medför ännu större rörelser.

Stabilitet har utretts för fallet med schaktbotten på nivån +10,5. Till detta ändamål har utförts en så kallad c-Phi-reduktionsanalys varvid jordarnas skjuvhållfasthet stegvis reduceras tills en brottmekanism inträffas. Den beräknade säkerhetsfaktorn är lika med inversen av reduktionsfaktorn. Det har visat sig att ingen brottmekanism har bildats för systemet järnvägsbank/spont/schakt vid en reduktionsfaktor cirka 0,64 motsvarande en total säkerhetsfaktor SF lika med 1,56. Systemet är alltså stabilt. Tillfälligt i byggskedet är dock säkerhetsfaktorn lägre då schakt utförs för vägens överbyggnad.

Denna kan utföras successivt med återfyllning av överbyggnad.

För fullständighetens skull har stabiliteten av hela anläggningen med färdig väg med överkant på nivån +10,5 dock utan spont analyserats på klassiskt sätt med programmet Geostudio 2007 Slope/W. Den beräknade säkerhetsfaktorn i kombinerad analys är mycket låg, Fkom ungefär lika med 1,02. Detta innebär en mycket stor mobilisering av jordarnas skjuvhållfasthet och därmed stora rörelser i jordmassorna för att aktivera spontens funktion. Dessa rörelser kommer också att fortsätta med tiden på grund av krypning. Notera att sponten är en konsolspont. Teoretiskt kan man begränsa rörelserna genom att bakåtförankra eller sträva av sponten, men den konkreta situationen tillåter inte dessa åtgärder. En annan nackdel med denna konstruktion är att stabiliteten av hela anläggningen beror helt och hållet på en enda byggkomponent: sponten.

Denna utredning har kastat ljus på flera viktiga och komplexa aspekter. Inblicken hjälper att ta fram en alternativ utformning och byggmetod för passagen under Marieholmsbron.

Figur 3: Stabilitetsanalys för CL-längdsektionen (CL är lika med centrallinje järnvägen).

Järnvägsbanken är trapetsformad med maximal höjd Hmax lika med 2,80 m; den övre basen är 6m, den nedre basen 16 m.

Figur 3 illustrerar stabilitetsförhållanden i slutstadiet och visar en kombinerad analys utförd med datorprogrammet GeoStudio 2007 Slope/W, version 7.15. Utan inverkan av någon stabiliseringsåtgärd fås som resultat Fkom är lika med 0,97 alltså mindre än 1,1.

Observera att analysen är två dimensionell, och den trapetsformade järnvägsbanken har modellerats som ett 2,80 m tjockt jordskikt över nivån +14. En sådan modell innebär en stor överbelastning av jorden vid bankens bas, eftersom luften, som egentligen finns vid bankens sidor, ersätts med jord. På grund av denna kon-

servativa modellering har ingen trafiklast tagits med i analysen (qd är lika med 0 kPa). Modellen kan anses som relevant för ett begränsat område omkring bankens längdsektion vid järnvägens centrallinje (CL-sektion). Liknande analyser har utförts för att utreda stabilitetsförhållanden vid andra sektioner. Det framgår av figur 4 att säkerhetsfaktorn blir större och större med avstånd från CL-sektionen.

Vid sektion 4,5 m från CL (bankhöjd h är lika med 2 m) fås Fkomb är lika med 1,11 och vid sektion 5,5 m från CL (h är lika med 1,5 m) Fkomb är lika med 1,24.

Vid närmare granskning kan man konstatera att glidytorna går genom friktionsmaterial och de underliggande lerskikten och att det odränerade tillståndet i lerlag-

Lösningsförslag 2: tråg av armerad betong

Blivande tråg är av armerad betong med en cirka 1,5 m tjock och 10 m bred (yttre mått) bottenplatta. Plattans underkant planeras ligga på nivån cirka +9 i delen direkt under bron. Konstruktionen ska för permanent lösning uppfylla krav på säkerhet mot släntbrott och mot upplyftning inom säkerhetsklass 3 (SK3), det vill säga en säkerhetsfaktor mot släntbrott F större eller lika med 1,1. Därutöver måste anläggningen skyddas mot översvämning av Göta älv. Denna punkt behandlas dock inte här.

Stabilitet mot släntbrott. Alla analyser har utförts med dimensionerande parametrar enligt TKGeo 2009 varvid partialkoefficienten γM är lika med 1,5 för cu och γM är lika med 1,3 för c´och ϕ´. Det antas enligt praxis att c´är lika med 0,10 cu och ϕ´ är lika med 30 grader för lera.

36

Figur 4: Samlat resultat av tvådimensionella stabilitetsanalyser med och utan trafiklast qd.

Bygg & teknik 1/12

Figur 5: Stabiliserande sidoeffekter Vs. glidkroppens bredd L. ren är styrande i samtliga kombinerade analyser. Detta innebär att de ovan rapporterade säkerhetsfaktorerna gäller för kombinerade och odränerade analyser F är lika med Fkomb är lika med Fc. Observera att glidytorna under friktionsmaterial ligger mestadels inom det översta lerskiktet med konstant karakteristisk odränerad skjuvhållfasthet cuk är lika med 23 kPa. Det har även utförts en odränerad analys med dimensionerande trafiklast:

hetsfaktor Fc ungefär lika med 0,71. I realiteten verkar qd endast på 2,5 m, motsvarande en slipersbredd. Säkerhetsfaktor med beaktande av tredimensionella effekter beräknas i enlighet med Skredkommissionens rapport 3:95:

Denna trafiklast gäller för stax / stvm är lika med 30 / 10. I den tvådimensionella analysen antas qd verka på hela bredden av järnvägsbanken vilket ger en säker-

Följande gäller i det aktuella fallet: glidkroppens sidoarea i lera A ungefär lika med 487 m² per sida; avstånd mellan tyngdpunkten för A och glidkroppens ro-

qd = 1,27 ∙ 41 ≈ 52 kN/m²

F3D = F2D + 0,75 [(FP / F2D) -1]

där F2D är den tvådimensionella säkerhetsfaktorn och FP den stabiliserande sidoeffekten: FP = (MR ∙ L + 2cu ∙ A ∙ c) / MA ∙ L

tationscentrum c ungefär lika med 23,3 m; mothållande moment MR är lika med 42 856 kNm/m; pådrivande moment MA är lika med 60 532 kNm/m och F2D är lika med MR / MA lika med 0,708. Värdet avrundas till 0,71.

I beräkning av de stabiliserande sidoeffekterna har för försiktighetens skull använts 0,75 cud istället för 1,0 cud. Detta motsvarar tillämpning av en modellfaktor γRd lika med 1 / 0,75 eller 1,33. Figur 5 visar hur glidkroppens bredd L påverkar de beräknade sidoeffekterna.

Förhållandet FP / F2D är i det aktuella fallet stort därför att F2D är lika med 0,708 mindre än 1,0. Detta bidrar till en markant ökning av den tredimensionella effekten. Dock utgör detta en numerisk effekt utan fysisk koppling till verkligheten. Det är svårt att dra definitiva slutsatser om den verkliga säkerhetsfaktorn därför att beräkningsmodellen är osäker. En kompletterande tredimensionell finita elementanalys bör utföras för att få bättre insikt i problemet. Väger man in resultaten från figur 4 och har i åtanke att den tredimensionella säkerhetsfaktorn inte kan vara högre än den tvådimensionella säkerhetsfaktorn för den till glidkroppen angränsande lägre delen, kan man uppskatta den tredimensionella säkerhetsfaktorn i fallet med trafiklast till F3D ungefär lika med 1,0 till 1,1 för en bankbredd av mellan 10 och 15 m.

Förstärkningsåtgärder. För att inte förstärkningsåtgärderna ska underskattas, har dessa dimensionerats med utgångspunkt från det tvådimensionella fallet utan trafiklast, det vill säga från situationen med F2D ungefär lika med 0,97 (F2D = MR / MA = 24 229 kNm/ 24 966 kNm).

Enligt analysresultaten redovisade i figur 4 uppfyller snittet cirka 4,5 m från centrallinjen säkerhetskrav för SK3 (F större eller lika med 1,10). Sträckan som behöver förstärkas uppgår alltså till 2 gånger 4,5 m är lika med 9 m, vilket avrundas till 10 m.

Vid dimensioneringen av förstärkningen ska gälla: F = (MR + ∆mR) / MA ≥ 1,10

vilket ger ∆mR större eller lika med 3 234 kNm per meter. För att kompensera för eventuella fel i beräkningsmodellen appliceras en modellfaktor γRd är lika med 1,2. Detta medför ett dimensionerande stabiliserande tillskottsmoment: ∆mR = 3 234 ∙ 10 ∙ 1,2 = 38 810 kNm

Figur 6: Pålar intill trågdelen som löper under Marieholmsbron (principskiss).

Bygg & teknik 1/12

Förstärkningseffekten beräknas alltså för 12 m tråg.

Den delen av tråget som går under Marieholmsbron kan inte pålas på grund av utrymmesbrist i höjd; den ska i stället anslutas till de angränsande delarna utanför broområdet på så sätt, att alla kraft- och momenteffekter överförs till dessa. Det ska alltså föras 19 405 kNm över till vardera sidan av tråget utanför broområdet.

37

Tabell 1: Erforderlig dimensionerande dragkraft för pålarna.

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Påle Nr P1 P2 P3 P4 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Kraft (kN) per påle 94 141 168 216 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Stabiliserande effekt (kN/m) på trågdelen 31,3 47 56 72 utan pålar (1) –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

(1) Stabiliseringskrafter har beräknats för 12 m tråg. Till detta ändamål har fyra pålrader planerats (två pålrader i vardera änden av trågdelen som ska stabiliseras). Den stabiliserande effekten som fyra pålar av typ P1 åstadkommer för dessa 12 m tråg uppgår till 4 ∙ 94 kN, vilket motsvarar 31,3 kN/m. Liknande beräkning har gjorts för de andra pålarna.

Det erforderliga tillskottsmomentet skapas genom att tillgodoräkna dragbärförmåga hos mantelburna pålar. På vardera sidan av den del av tråget som löper under Marieholmsbron placeras två pålrader med c/c-avstånd 1,5 m, figur 6 på föregående sida.

Erforderliga dimensionerande dragkrafter på respektive påle redovisas i tabell 1.

Ny stabilitetsberäkning har utförts med dessa stabiliserande krafter som antyds i figur 3. Den kritiska glidytan samt den kritiska zonen omkring den är desamma som förr, men den minsta säkerhetsfaktorn har höjts från F ungefär lika med 0,97 till F ungefär lika med 1,1. Notera att bara den delen av varje påle som ligger under den nedersta glidytan med F lika med 1,1 får medräknas som stabiliserande element. I det aktuella fallet räknas den stabiliserande funktionen för P1 från nivån cirka -3 nedåt, för P2, P3 och P4 från ±0 respektive +2,5 och +5,5 nedåt. Pålar av typ SP2 kommer att uppfylla deras stabiliserande funktion om de slås till nivån -8 eller djupare, till exempel till nivån -10.

Säkerhet mot upplyftning. Tråget kommer att vara cirka 30 m långt och stiger svagt från söder mot norr. Nivån för grundläggningen är nästan konstant på cirka +9,0 för den södra tredje delen och stiger sedan mot norr till cirka +9,5. Detta

innebär att porvattentrycken, u, som verkar mot trågets botten uppgår till cirka 40 kPa för den södra tredje delen och avtar till cirka 35 kPa vid trågets norra kant, om man utgår från en grundvattenyta på nivån +13. Detta antagande är konservativt.

I princip kan man utgå från en vattenyta i jämnhöjd med högsta trågkant, det vill säga cirka +12,5, eftersom en viss sänkning av grundvattennivå kommer att göras för att säkerställa den nya vägens funktion.

Säkerhet mot upplyftning beräknas enligt: 1,0 Gdst ≤ 0,9 ∙ Gstb + R

där Gdst är permanent pådrivande last; Gstb är mothållande egentyngd; R är skjuvhållfasthet. Trågets egentyngd uppgår till 340 kN/m med en bredd B av 10 m. Detta medför en dimensionerande mothållande spänning av: 0,9 ∙ 340 / 10 = 30,6 kPa

I figur 7 redovisas resultaten av en förenklad beräkning av upplyftningstryck och -kraft per meter tråg i längdled. I figuren visas även hur upplyftningskrafterna tas upp av dragpålar med hänsyn tagen till den del av tråget som inte kan pålas.

De största krafterna återfinns på den södra sidan. Inom de 3 m som angränsar trågdelen utan pålar måste upptas 251 gånger 3

Figur 7: Upplyftningskraft per meter tråg i längdled och upptagning med hjälp av dragpålar.

38

Tack

Trafikverket har gett tillstånd att skriva denna artikel. Tord Olsson på Trafikverket har granskat arbetet och Tomas Trapp på Ramböll Sverige AB har kontrolläst artikeln. Enheten Berg och Geoteknik, Ramböll Sverige AB i Göteborg, har beviljat medel för framtagandet av artikeln. Till ovanstående personer och institutioner framförs ett varmt tack. alltså 753 kN. Där finns två pålrader (P1 till P4) som delvis har utnyttjats som dragpålar. Kvar att utnyttja för att säkra tråget mot upplyftning är den del av pålen som är ovanför den nederst belägna glidytan med säkerhetsfaktorn F lika med 1,1. Trågbotten är belägen på nivån +9.

Pålarnas bärförmåga i drag räknas från nivån +8 och nedåt. Sammanlagt kan de två pålraderna motstå en upplyftningskraft 2 gånger 374 lika med 748 kN. 5 kN får försummas, eftersom den verkliga grundvattennivån kommer att ligga cirka 0,5 m lägre än antagen och upplyftningskraften blir markant mindre. De fyra pålraderna (P1 till P4) räcker alltså till för att uppfylla krav på säkerhet mot släntbrott och upplyftning.

Kravet på säkerhet mot upplyftning för de resterande delarna av tråget kan uppfyllas med två pålar av typ P1 och P4 placerade utmed trågets kant med c/c avstånd 1,5 m i längdled. De installeras med spetsen på nivån +2 eller djupare.

Slutsatser

Utredningen visar att det är möjligt att utforma passagen under Marieholmsbron som ett tråg av armerad betong. För att minimera rörelser hos landfästet och säkerställa dess stabilitet under byggnadstiden görs nödvändiga förberedelser för att bygga trågdelen utan pålar utanför broområdet och sedan pressa in den under bron. Som del av förberedelserna ska landfästets sidoslänter förstärkas, till exempel med kalkcementpelare, en tätskärm installeras och grundvattennivån sänkas temporärt. Dessutom schaktas ett delområde fram till cirka 6 m från brons centrallinje till nivån cirka +9. När trågdelen utan pålar har placerats under bron utförs de resterande arbetena på normalt sätt. Övriga trågdelar ska byggas så att de bildar en monolit tillsammans med trågdelen utan pålar.

■

Endast 373 kronor plus moms kostar en helårsprenumeration på Bygg & teknik för 2012!

Bygg & teknik 1/12

Dilatometerförsök som stöd vid brogrundläggning i Motala På uppdrag av Trafikverket har WSP tagit fram bygghandlingar för fyra järnvägsbroar i Motala; en bro över Göta kanal, en bro över Motala ström, en bro över riksväg 50, Rv 50 och en bro över Gästisgatan.

I denna artikel beskrivs hantering av sättningar vid projektering av grundläggningen av bron över Rv 50. Bron utförs med två spann med spännvidder av cirka 20 m. Bron går från norr till söder över Rv 50 cirka 100 m söder om Motala ström. Bron ska ersätta en nuvarande järnvägsbro som är belägen 10 m väster om broläget.

Marknivåerna vid Stöd 1 och Stöd 3 ligger drygt en meter över Motala ström, kring +90,0 m. Åt sydöst från broläget följer en kilometerlång sluttning upp till nivåer kring +120 m vid Galgbacken och Dunteberget. Enligt en jordartskarta ligger broläget i ett område med postglacial finsand som överlagrar sandig morän och/eller lerig sandig morän, se figur 1.

Berggrunden vid denna bro och vid de övriga nya järnvägsbroarna i Motala utgörs av kalksten. Enligt en schematisk profil från Sveriges geologiska undersökning (SGU) ligger bergytan relativt horisontellt. Vid undersökningar för bron över Motala ström påträffades ett mäktigt lager med block och sten, av vad som tro-

Bild 1. Stöd 2 och Stöd 1 fotograferade från söder den 28 oktober 2011. Nuvarande järnvägsbro till vänster.

ligen var söderbrutet kalkberg, ovan bergytan.

Geotekniska undersökningar

Geotekniska undersökningar utfördes i tre omgångar; för systemhandling, för miljödomsansökan och för bygghandling.

För systemhandlingen utfördes viktsondering, trycksondering, kannprovtagning och nivåmätning i grundvattenrör. För miljödomsansökan utfördes hydraulisk provning (pulstest) och nivåmätning i

grundvattenrör. För bygghandling utfördes jord-bergsondering, hejarsondering, CPT-sondering, skruvprovtagning och dilatometerförsök.

Undersökningarna visade att bergytan ligger med nivåer kring +70 m. Block eller sten ledde till stopp för hejarsond i en punkt på nivån +75 m.

På berget ligger morän. Moränen utgörs inom provtaget djup av siltig morän och siltmorän. Moränen har en mäktighet på cirka femton meter. Sten och/eller Postglacial finsand Postglacial sand

Svallsediment, grus Isälvsediment Sandig morän

Lerig sandig morän

Artikelförfattare är Wilhelm Rankka, WSP Samhällsbyggnad, och KarlGunnar Lundström, Martin Hedin samt Lars Schagerström, WSP Brobyggnad.

40

Figur 1. Broläget inringat (med gult) på en jordartskarta från Sveriges geologiska undersökning (SGU).

KÄLLA: SGU

Bygg & teknik 1/12

Stöd 1 Sand och grus

Stöd 2

Fyllning

Stöd 3 Lösare morän

Nivå (m)

Fastare morän

Grundvattenyta

Berg Avstånd från Stöd 1 (m)

Figur 2: Profil med tolkade jordlager.

Från dilatometer bestämdes sättningsmodul som kompressionsmodul enligt SGI Information 10. För de djup där flera metoder använts för bestämning av modul gjordes jämförelser. Sättningsmodul enligt dilatometer bedömdes ligga mellan 5 och 0 MPa över modul enligt hejarsondering (i intervallet 10 à 20 MPa). För provpunkter och djup, inom lägena för Stöd 2 och Stöd 3, där dilatometerprovning inte utförts, valdes sättningsmodul genom tolkning av hejarsondering, förhöjd med de värdena och med stöd av modul enligt CPT. Se figur 3. För Stöd 1 användes modul tolkad från hejarsondering.

Sättningsberäkning. Sättningsberäkning utfördes enligt Bro 2004 varvid dimensionerande sättning beräknades som medelvärdet av resultatet från de tre anvisade metoderna med modellosäkerhetsfaktorn 1,1 (som för silt). Dimensionerande sättningsskillnad mellan två stöd beräknades enligt Bro 2004 som största skillnad mellan dimensionerande sättning hos aktuellt stöd och karakteristisk sättning hos angränsande stöd, se tabell 1.

Byggnadssätt

Figur 3: Utvärderade moduler för Stöd 2. Dm avser modul enligt dilatometer, HfA-modul enligt hejarsondering och CPT-modul enligt CPT-sondering. block förekommer i moränen. Vid Stöd 1 bedömdes moränen genomgående ha en relativ fasthet som är mycket hög till hög.

Vid Stöd 2 och Stöd 3 överlagras den fastare moränen av en morän med en relativ fasthet som är låg enligt hejarsondering men i huvudsak hög till medelhög enligt övriga sonderingar. Över moränen följer i huvudsak sand och grus. De tolkade jordlagren visas i profil i figur 2.

Grundvattenytans nivå har uppmätts variera kring +87,4 m.

I och med att jordlagrens egenskaper varierar, för plattgrundläggning, förhål-

landevis mycket inom brosträckningen, att de olika sonderingarna delvis gav olika tolkning av jordlagrens fasthet och att det var önskvärt med en noggrann bestämning av sättningsegenskaperna bestämdes i samråd med Trafikverket att komplettera undersökningarna med dilatometerprovning. Dilatometerprovning utfördes i lägena för Stöd 2 och Stöd 3.

Geotekniska beräkningar

Modul för sättningsberäkning. Från hejar- och CPT-sondering bestämdes sättningsmoduler enligt TK Geo Figur 5.2-5.

Tabell 1: Beräknad sättning efter 0,1 år i Stöd 2. Dm avser dilatometer och HfA hejarsondering.

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Metod 1 Metod 2 Metod 3 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Sondering Dm+Hfa Sondering Dm+Hma Sondering Dm+Hma gamma–m: 1,3 gamma–m: 1,3 gamma–m: 1,3 sättning.k: 3,9 cm sättning.k: 4,5 cm sättning.k: 1,8 cm sättning.d.max 5,6 cm sättning.d.max 6,4 cm sättning.d.max 2,6 cm sättning.d.min 2,7 cm sättning.d.min 3,1 cm sättning.d.min 1,3 cm Bygg & teknik 1/12

För att tidigt ta ut så stor del av sättningarna som möjligt har eftersträvats att få belastning av stödlägena (med plattor, pelare, återfyllning och bankfyllning bakom Stöd 1 och Stöd 3) så tidigt som möjligt i förhållande till utläggande av brobana. I kombination med noggrann mätning, och utvärdering, av sättningsförloppet syftar detta till att optimera valet av brobanans uppläggningsnivåer och därmed minimera differenssättningarna för brokonstruktionen.

Sättningsmätningar

Sättningsmätningar har utförts genom avvägning av mellan en och fyra dubbar per stöd. För Stöd 1 uppmättes sättningen mellan första gjutning och till strax efter kringfyllning, 2,5 månader senare (11 november), till 11 mm enligt mätning av två dubbar. Gjutningarna och kringfyllningen motsvarar cirka 40 procent av slutlig brukslast exklusive motfyllning. Sättningarna ser ut att utbildas snabbt efter den andra gjutningen och kringfyllningen, se figur 4 på nästa sida.

För Stöd 2 uppmättes sättningen mellan första gjutning och till strax efter kringfyllning, två månader senare, till 18 mm enligt mätning av en dubb. Gjutningarna och kringfyllningen motsvarar drygt 25 procent av slutlig brukslast (mellanstöd – ingen motfyllning). För Stöd 3 uppmättes sättningen mellan första gjutning och till strax efter kringfyllning, 3 månader senare, till 6 respektive 7 mm enligt mätning av två dubbar. Gjutningarna och kringfyllningen motsvarar cirka 40 procent av slutlig brukslast exklusive motfyllning.

Beräknade sättningar var störst i Stöd 3 (4,8 cm efter en månad) och minst i Stöd 1 41

Figur 4: Sättningsmätning i Stöd 1.

(2,8 cm efter en månad). Hittills uppmätta sättningar avviker från detta (mätt sättning är störst i Stöd 2 och minst i Stöd 3), vilket kan bero på uppluckring av schaktbotten (Stöd 2 ligger under uppmätt grundvattenyta). Det finns också en viss osäkerhet i mätningarna på grund av dubbbyten och att mätning inte kunnat utföras av fyra dubbar under hela mätperioden (i Stöd 2 har mätning under hela perioden endast utförts av en dubb).

Dilatometermätningen

Dilatometern utgörs av en tunn stålplatta med ett cirkulärt stålmembran. Bakom membranet finns en tryckkammare och en distansmätare, se bild 2.

Tryckkammaren ansluts med en tryckledning till en avläsnings- och reglerutrustning på markytan. Dilatometern trycks ned i jorden till avsedd försöksnivå. Vid försöksnivån trycks membranet först ut 0,05 mm och därefter 1,10 mm. De tryck som krävs för att trycka ut membranet registreras och tryckvärdena används för att utvärdera moduler och andra jordparametrar.

42

membranets funktion. Tillförlitligheten i bestämda moduler blev hög genom att dilatometer användes som komplement till andra sonderingsmetoder. Den höga tillförlitligheten utnyttjades i den sättningsprognos som beräknades.

Noggrann uppföljning av pålastning och sättning kommer att möjliggöra kontroll och justering av sättningsprognosen innan brobanans slutgiltiga uppläggning.

Sättningsprognosen, eventuellt reviderad, kommer därmed att bli ett bra underlag för val av brobanans uppläggningsnivåer.

En svårighet vid sättningsuppföljning under kort tid är att identifiera på vilka djup och i vilket jordlager sättningarna uppkommer. I det aktuella fallet bedöms att en del av de hittills uppmätta sättningarna beror på sättningar i de ytliga jordlagren (vid schaktbotten och i fyllning).

En metod, Metod 3, av de metoder för sättningsberäkning som anvisas i Bro 2004 gav mellan en tredjedel och hälften så stora värden på beräknad sättning som de övriga metoderna. Modellosäkerheten i tillgängliga metoder för beräkning av sättningar i finare friktionsjord och morän bedöms därför som relativt stor.

En högre tillförlitlighet än normalt (i modulvärden, i beräkningar och i sättningsuppföljning) bör kunna utnyttjas genom att Observationsmetoden (eller Aktiv design) oftare används.

■

Bild 2. Dilatometer.

Tryckledningen till dilatometern var känslig att hantera. Det är viktigt att undvika veck på den och det rekommenderas att medta en extra tryckledning. Membranet är känsligt liksom de fina mekaniska anordningarna bakom membranet (”fjäderstift”) och måste kontrolleras noggrant.

Diskussion

Dilatometermätning fungerade i den aktuella finkorniga moränen. Ett problem med dilatometermätning i morän kan vara att kornen är vassa och att detta försämrar

Bygg & teknik direkt på nätet Årgångarna 2008 till 2010 av Bygg & teknik finns nu att läsa i fulltext på vår hemsida: www.byggteknikforlaget.se

Bygg & teknik 1/12

Stor provtagare för ostörda prover i lös finkornig jord Att kunna ta upp ostörda prover för undersökning i laboratoriet är en av huvuduppgifterna inom geotekniken. Att laboratorieförsöken kan utföras på ostörda prover av hög kvalitet är en förutsättning för att resultaten ska kunna användas för dimensionering i praktiken. Utvecklingen av ny och bättre provtagningsutrustning pågår därför ständigt. En del provningar i laboratoriet fordrar relativt stora prover. Andra undersökningar kräver att olika provningar kan utföras på nära nog identiska prover, vilket för naturlig jord medför ett behov av stora ostörda prover ur vilka ett antal delprover kan tas ut. Som ett led i arbetet att åstadkomma bättre provtagning och för att möta behovet av stora prover har SGI:s nya provtagare tagits fram. Den har nu använts i ett stort antal jordar och genomgående visat sig ge prover som motsvarar högt ställda krav.

I Sverige började utvecklingen av utrustning för att ta ostörda prover i finkornig jord i samband med de geotekniska undersökningarna för utbyggnad av järnvägsnätet i Västsverige i början av 1900talet, Statens Järnvägar (1922). En lång rad av nya och förbättrade provtagare togs sedan fram och användes till slutet av 1950-talet. Under detta årtionde utfördes omfattande forskning på Statens geotekniska institut (SGI) för att finna en bästa konstruktion och utförande för denna typ av utrustning. Undersökningarna omfattade såväl mekaniska lösningar, geometrisk utformning av provtagare och skäregg som den praktiska hanteringen av utrustning och upptagna prover, Kallstenius (1958). Inte mindre än sex olika typer av provtagare konstruerades och provades innan man kom fram till den modell som sedan antogs som ”standardkolvborren” av Svenska Geotekniska Föreningen (SGF), Kallstenius (1963), SGF (2009).

Artikelförfattare är Rolf Larsson, Helen Åhnberg och Hjördis Löfroth, Statens geotekniska institut, Linköping.

Bygg & teknik 1/12

Sedan dess har nya provtagare tagits fram i andra länder och det har nu och då ifrågasatts om den relativt lilla diametern av 50 mm hos den svenska standardkolvprovtagaren är tillräcklig för att kunna få prover med hög kvalitet. För att kontrollera detta utfördes en undersökning av SGI på 1970-talet, Holtz & Holm (1977). Denna visade att man fick lika goda eller bättre prover med den svenska standardkolvprovtagaren som med någon av de internationella provtagare som ingick i undersökningen, och av vilka flera hade avsevärt större provdiametrar. Detta resultat erhölls dock för typiska svenska jordförhållanden och behöver inte gälla under andra omständigheter. Det ska också observeras att provkvaliteten inte bara är ett resultat av provtagningen utan också av transport, lagring och hantering av proverna. Den utrustning som normalt används för detta och för provning i laboratoriet i Sverige är framtagen speciellt för prover tagna med standardkolvprovtagaren.

En medfödd svaghet hos alla vanliga kolvprovtagare, liksom hos de flesta öppna provtagare, är att sugkrafter skapas under provtagaren då denna dras upp ur jorden. Detta medför att spänningarna inuti provet förändras, vilket i sin tur kan medföra betydande deformationer och en viss störning. Effekterna av detta varierar med provtagare, hur provtagningen utförs och typ av jord. De medför dock generellt att man inte kan mäta jordens naturliga styvhet vid små och i huvudsak elastiska deformationer i laboratoriet på denna typ av prover.

Då en 200 mm diameter kolvprovtagare konstruerades av Norges Geotekniske Institutt, (NGI) försågs provtagareggen med en trådavskärare för att försöka att reducera dessa sugkrafter och deras effekt, Andresen (1981). När provet hade stansats in i provtagaren kunde det på detta vis skäras av vid underkanten, vilket avsåg att reducera störningen vid den efterföljande uppdragningen. I början av 1980-talet fick SGI låna utrustningen i samband med ett forskningsprojekt som krävde stora prover, Larsson (1981a).

SGI tilläts också införa vissa modifieringar som bland annat innefattade att tryckluft applicerades i skyddsröret och ledningen för avskärarlinan. I det provtagningsförfarande som användes av SGI förborrades ett öppet hål som stabiliserades med en bentonitblandad borrvätska ned till provtagningsnivån. Provtagaren trycktes sedan ned från hålets botten med kolven låst på denna nivå. Kolvens enda

funktion var då att förhindra att borrvätskan i hålet trängde in i provtagaren när den sänktes ned i hålet och att täta vid provets överkant då provtagaren drogs upp. Innan provet skars av med avskärarlinan lades ett luftövertryck på i skyddsröret och ledningen för linan, vilket motsvarade det totala överlagringstrycket på provtagareggens nivå.

Detta luftövertryck behölls under provtagarens uppdragning tills eggen hade passerat det förborrade hålets underkant och det började bubbla i borrvätskan i hålet. Kvaliteten hos de upptagna proverna var god, men hanteringen av utrustningen, utförandet av provtagningen och den efterföljande hanteringen av proverna var mycket omständliga och provisoriska.

Vid ungefär samma tid presenterades två nya typer av provtagare i Kanada; Sherbrookeprovtagaren och Lavalprovtagaren, Lefebvre & Poulin (1979), LaRochelle et al (1981). Båda utrustningarna kräver förborrade och stabiliserade hål ned till provtagningsnivån. Med Lavalprovtagaren trycks ett öppet provtagarrör med innerdiametern 208 mm och längden 0,6 m ned från hålets botten och sedan tätas provtagarrörets topp. Ett rör med större diameter och en cirkulär borrkrona roteras sedan ned på utsidan av provtagarröret för att skapa en spalt som är fylld med borrvätska runt och en bit nedanför provtagarröret. När provtagarröret dras upp hjälper trycket i borrvätskan till för att skära av provet under eggen och att lyfta provet och på så sätt reducera spänningsändringarna i provet. Lavalprovtagaren har också provats i Sverige, Larsson (1981b), Tavenas et al (1983). I en högplastisk lera blev resultaten i form av utvärderad skjuvhållfasthet och förkonsolideringstryck liknande de som fåtts från vanliga prover tagna med standardkolvprovtagare, men den initiella styvheten hos proverna var högre. Det visade sig också möjligt att ta prover med en relativt god kvalitet i en lågplastisk högsensitiv jord, där provtagning med standardkolvprovtagaren hade misslyckats totalt trots användning av slutarbleck.

Sherbrookeprovtagaren, som tar cirka 350 mm höga prover med 250 mm diameter, är mer komplicerad. Med denna utrustning roteras tre armar med skärknivar ned under bottnen av det förborrade hålet vid dess periferi och skapar en vertikal cylindrisk slits fylld med borrvätska.

När fullt djup har nåtts fås skärknivarna att röra sig inåt under provet och skapar tillsammans med vätsketryckstrålar en 43

spalt under provet. Då provet är fullt avskuret vilar dess botten på skärknivarna och kan lyftas upp inuti provtagaren.

Sherbrookeprovtagaren har använts i Norge med goda resultat (till exempel Andersen et al (2008)). Alla jämförelser har dock gjorts med provtagare som vi inte har någon erfarenhet av i Sverige. En stor undersökning i Storbritannien visade på något bättre prover med Sherbrookeprovtagaren jämfört med Lavalprovtagaren, Hight et al (1992). Av den geologiska beskrivningen att döma skulle den aktuella jorden dock vara avsatt i samband med tidvattenöversvämningar ungefär som svämsediment och ha en sammansättning utan större likhet med våra vanliga leror.

Under 2009 startade SGI en stor undersökning av stabilitetsförhållandena längs Göta älv, vilket delvis medförde undersökningar i områden med kvicklera, där det tidigare visat sig svårt att få prover av hög kvalitet med standardkolvprovtagare.

Samtidigt startade ett forskningsprojekt om hur den odränerade skjuvhållfastheten i leror bryts ned vid olika typer av påkänningar, Åhnberg (2009). I detta projekt behövdes ett antal ”identiska” prover för var och en av de olika försöksserierna.

Det beslutades därför att konstruera en ny provtagarutrustning med syftet att kunna ta stora prover av hög kvalitet i alla typer av lös till medelfast finkornig jord. I samband med detta startades också ett nytt projekt inom Götaälvutredningen för att jämföra prover som tagits med den nya utrustningen med prover som tagits med standardkolvprovtagare, Löfroth (2009).

Hur är provtagaren konstruerad?

Vid konstruktionen av SGI:s nya provtagare för prover med 200 mm diameter har erfarenheterna från de tidigare svenska undersökningarna tagits tillvara. Detta gäller bland annat skäreggens utformning och slopandet av en inre släppning, det vill säga innerdiametern hos provtagarröret är densamma som i skäreggen. Trådavskäraren och tekniken att föra på tryckluft har tagits med i enlighet med erfarenheterna från den modifierade NGI 200 mm provtagaren och förslutningsanordningen på toppen av provtagarröret är i stort hämtad från Lavalprovtagaren. Vid konstruktionen har det också strävats efter att i så stor utsträckning som möjligt kunna använda redan befintlig utrustning i form av till exempel borrbandvagnar och borrstål, SGI (2011).

Provtagarröret är cirka 1 m långt med en innerdiameter av 200 mm. Det är tillverkat av ett sömlöst ”rostfritt” ämnesrör med en slät inneryta och mycket snäva toleranser för innerdiametern. Röret har utvändiga gängor i båda ändar, figur 1.

Skäreggen är tillverkad av samma ämnesrör som provtagarröret. Den har en skärvinkel av fem grader utom vid själva spetsen, där den är avfasad till 45 grader över en maximalt 0,3 mm lång sträcka.

44

Figur 1.: Schematisk bild av provtagaren (tryckledningens längd är inte skalenlig).

Skäreggen har därmed i princip samma utformning som den i standardkolvprovtagaren, där den lilla avfasningen av eggen visat sig vara nödvändig av förslitnings- och säkerhetsskäl. I skäreggens övre kant finns en fals med invändig gänga så att eggen kan skruvas fast på provtagarröret. Inuti eggen löper ett spår som är knappt 3 mm djupt och högt runt insidans periferi. Avskärarlinan, som är en höghållfast, flätad och försträckt polyetenlina med låg friktion och 3 mm diameter pressas in i detta spår då provtagaren förbereds, figur 2. Dess ena ände leds ut genom ett hål i eggens vägg och fästs med en knut. Den andra änden leds genom en vinkelkoppling som sitter bredvid i eggväggen. Linan löper sedan vidare inuti en tryckluftledning av plast som ansluts till vinkelkopplingen. I tryckluftsledningens andra ände sitter en T-koppling i vilken avskärarlinan löper rakt igenom via en justerbar tätning och en ledning för tryckluftstillförsel sätts fast i den vinklade anslutningen.

Provtagarens topplatta består av en rund stålplatta som skruvas på provtagarrörets överdel. I plattans centrum finns ett stort runt hål, där bentonitblandad borrvätska och eventuella kvarvarande mjuka jordklumpar kan strömma igenom när provtagaren sänks ned i det förborrade hålet och trycks vidare vid provtagningen. På plattans ovansida och utanför hålet

Figur 2: Skäregg med avskärarlina.

Figur 3: Provtagarens topplatta.

sitter fyra kraftiga bygelben som löper samman och är hopsvetsade över plattans centrum. I denna föreningspunkt finns ett vertikalt gängat hål genom vilket det inre stångsystemets undre del passerar. Det gängade hålet fungerar som en mutter, och när det inre stångsystemet roteras pressas en platta som är fastsatt i dess underkant ned mot topplattans överkant.

En infälld O-ring ser till att hålet i topplattan försluts då det inre stångsystemet dras åt. Vid bygelbenens föreningspunkt finns också en anslutning för det system med ihåliga rör som används för att trycka ned och dra upp provtagaren och som omsluter det inre stångsystemet, figur 3.

Hur går provtagningen till?

Provtagningen inleds med att ett hål förborras ned till provtagningsnivån. För detta används en ihålig jordskruv med 250 mm diameter ned till 50 till 100 mm över hålets slutliga bottennivå. Jordskruven vrids ned i cirka 1 m djupa intervall och dras därefter upp så att jorden mellan flänsarna kan tas bort. Uppdragningen görs långsamt och samtidigt pumpas borrvätska ned genom de ihåliga borrstängerna och jordskruven i en takt som motsvarar att det hålrum som skapas under skruven fylls. För den sista biten av det förborrade hålet används ett specialverktyg som både rensar hålet från nedrasat jordmaterial och varsamt skapar en plan hålbotten. Principen är hämtad från det verktyg som används av NGI för samma ändamål vid provtagning med Sherbrookeprovtagaren, Otter (1996). Verktyget är av stål och har formen av en bytta med raka väggar och plan botten. I bottnen finns två radiella slitsar och framför slitsarna sticker två skäreggar ut som på en hyvel. Verktyget roteras ned till fullt djup och det hyvlar då av jorden i hålets botten till tunna strimlor som förs in i byttan och sedan hålls kvar där av slutarbleck. Byttan tas upp till markytan och töms och operationen upprepas tills det inte längre kommer in några strimlor eller klumpar av inte helt omrörd jord, figur 4.

Provtagaren förbereds genom att delarna skruvas ihop och att avskärningsutBygg & teknik 1/12

Figur 4: Verktyg för att skapa en ren och plan hålbotten.

rustningen prepareras. Tryckluftsledningen väljs ut med en längd som är avpassad till provtagningsdjupet. Avskärarlinan förs in i ledningen och ledningens undre ände ansluts till vinkelkopplingen på skäreggen. Avskärarlinans undre del trycks sedan noggrant in i sitt spår i eg-

Bygg & teknik 1/12

gens innervägg och änden sätts fast. Dess övre del fixeras sedan med hjälp av den justerbara tätningen i T-kopplingen i tryckluftslangens överdel. Tätningsplattan för hålet i provtagarens topplatta skruvas ut för att lämna hålet fullt öppet.

Provtagaren sänks ned i det förborrade

hålet tills skäreggens underkant når hålets botten, figur 5 på nästa sida. Från denna nivå trycks provtagaren vidare 1,08 m med en konstant hastighet av 10 mm/s.

Nedtryckningslängden motsvarar den totala längden av egg och provtagarrör minus en marginal av 10 till 20 mm. Denna marginal ska eliminera risken att provtagaren trycks för långt. Under tiden som provtagaren sänks ned i det förborrade hålet och trycks vidare till fullt provtagningsdjup står hålet i topplattan öppet så att borrvätska och omrörd jord fritt kan strömma igenom. Direkt efter att nedträngningen stoppats vid fullt provtagningsdjup stängs hålet i topplattan. Provtagaren får sedan stå i minst tio minuter.

Denna väntetid kan behöva ökas beroende på jordens sensitivitet.

Efter att väntetiden passerat ansluts en tryckluftsledning till T-kopplingens vinklade anslutning. Trycket i systemet ökas och justeras så att det motsvarar det totala överlagringstrycket på skäreggens nivå och provet skärs sedan av genom att avskärarlinan dras ut.

Direkt efter att provet skurits av startas uppdragningen av provtagaren. Uppdragningen görs långsamt och utan vibrationer eller plötsliga hastighetsändringar.

Under den första fasen hålls hastigheten till 10 mm/s och trycket i avskärningssystemet behålls konstant. När provtagareggen kommit ovanför det förborrade hålets

45

ut ur röret. Varje delprov placeras på en plan laminatskiva vars yta inte suger upp vatten. Proven täcks och försluts sedan med en blandning av paraffin och vax som armeras med oelastisk gasbinda innan de försiktigt transporteras till laboratoriet, figur 7.

Hur har provtagningen gått och hur har provkvaliteten blivit?

Figur 5: Provtagaren på väg ned. I förgrunden syns jordskruven och en grävd fångdamm för borrvätska.

botten börjar luftbubblor stiga upp i borrvätskan och luftrycket kan då sänkas för att ersättas av vätsketrycket i borrvätskan.

Sänkningen av lufttrycket görs normalt gradvis för att behålla ett mottryck i tryckledningen och förhindra att borrvätska tränger in i den. Uppdragningen kan nu göras något fortare men ska fortfarande vara varsam med jämn hastighet.

Efter att provtagaren kommit upp ovan markytan läggs den på en ställning och utsidan görs ren, figur 6. Hålet i topplattan öppnas och topplatta och skäregg skruvas av. Provtagarröret placeras sedan upp och ned i en uttryckningsrigg,

Tabell 1: Kriterier för utvärdering av provkvalitet (eller störning) föreslagna av Lunne et al (1997).

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– OCR ∆e/e0 vid in-situspänningar för provkvalitet 1 – 4 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 1. Mycket god 2. God till 3. Dålig 4. Usel till utmärkt någorlunda ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 1–2 < 0,04 0,04 – 0,07 0,07 – 0,14 > 0,14 2–4 < 0,03 1,03 – 0,05 0,05 – 0,10 > 0,10

där provet trycks ut med hjälp av en domkraft och delas i sex omkring 150 mm höga delar allteftersom det kommer

Figur 6: Rengjord provtagare på ställning med provets avskurna underyta synlig.

46

Erfarenheterna av den nya provtagaren är goda. Bortsett från några smärre misstag innan operatörerna var inkörda på utrustningen och rätt typ av avskärarlinan hittats har det inte varit några problem att ta bra prover ens i kvicklera. På samtliga provtagningsplatser har parallella prover tagits med standardkolvprovtagare och det har varit möjligt att ta prover också med denna utrustning, även om det i vissa fall varit nödvändigt att använda slutare och extra långa väntetider innan provtagaren dragits upp.

Hanteringen av den nya provtagaren kräver relativt mycket arbete och kringutrustning och minst tre personer i arbetslaget. I övrigt är den ganska okomplicerad och lätt att lära sig.

Provernas homogenitet har undersökts med fallkonförsök i laboratoriet. Dessa försök har utförts i tvärsnitt i proverna och på olika avstånd från centrum i tvärsnitten. De avlästa värdena på konens inträngning i ett och samma plan varierar normalt inom några få tiondels millimetrar, vilket medför en spridning i utvärderad skjuvhållfasthet av cirka plus minus tio procent runt medelvärdet i planet. Någon trend som indikerar en variation i hållfasthet med avståndet från centrum i provens tvärsnittsytor har dock inte kunnat observeras, figur 8.

I några fall har fallkonförsöken utförts i flera av delproven från samma provtagningsnivå. En motsvarande variation har då kunnat observeras med en tendens till högre hållfasthet i de delprover som ursprungligen befunnit sig djupast i jordprofilen, figur 9. Denna ökning motsvarar dock den naturliga ökning av hållfastheten med djupet av 1 till 2 kPa per meter som normalt uppmäts i denna typ av jordprofiler och är därmed ingen indikation på en varierande provkvalitet. Det översta delprovet brukar ändå betraktas med en viss reservation eftersom detta har varit beläget närmast bottnen av det förborrade hålet och har förflyttats längst i provtagaren Bygg & teknik 1/12

Figur 7: Förslutning av delprover.

både vid tagning och vid uttryckning av provet.

En metod för att utvärdera provkvalitet i laboratoriet som har kommit att användas i stor utsträckning internationellt föreslogs av Lunne et al (1997). I denna metod jämförs förändringen i portal,∆e, vid rekonsolidering till in-situspänning-

arna vid triaxialförsök eller ödometerförsök med det ursprungliga portalet e0, tabell 1.

För att förenkla, kan detta räknas om till ett diagram med volymförändring mot vattenkvot för vattenmättade svenska le-

Figur 8: Variation i utvärderat hållfasthetsvärde med avstånd från provets centrum.

a)

Figur 9: Vertikal variation hos medelvärde av utvärderat hållfasthetsvärde i delprover från två hela lerprover.

b)

Bygg & teknik 1/12

ror med en kompaktdensitet av 2,65 t/m.

Då samma diagram används för överkonsoliderad jord får den uppmätta volymändringen multipliceras med 1,33 för överkonsolideringsgraden OCR är lika med 2 till 4, med 1,6 för OCR är lika med 4 till 10 och med 2,0 för OCR är lika med 10 till 20. Denna utvidgning av det ursprungliga förslaget har gjorts med ledning av svensk erfarenhet av hur återbelastningsmodulen normalt varierar, Larsson (1981a). Enligt svensk praxis för triaxialförsök rekonsolideras proverna först till spänningar som motsvarar cirka 80 procent av förkonsolideringstrycken och volymändringen avläses vid detta tillstånd innan spänningarna justeras till de aktuella in-situspänningarna. I detta fall ska ingen korrektion göras för OCR. Rekonsolidering i triaxialapparat är den metod som är att föredra för bedömning av provkvaliteten. I Sverige ingår dock CRS-ödometerförsök mer eller mindre i rutinundersökningarna medan triaxialförsök ses som specialförsök. Resultat från ödometerförsök används därför of-

Figur 10: Utvärderad provkvalitet vid a) triaxialförsök b) CRS-ödometerförsök.

47

tare här. I detta fall korrigeras ödometerkurvan på så sätt att volymändringen beräknas med hjälp av den maximala återbelastningsmodul, M0, som uppmäts innan förkonsolideringstrycket nås. På detta vis utesluts alla extra uppmätta deformationer på grund av anliggningsproblem vid försökets start och/eller krypeffekter i närheten av förkonsolideringstrycket.

Resultat från triaxialförsök på prover som tagits med den nya provtagaren visas i figur 10a på föregående sida tillsammans med motsvarande resultat från prover tagna med standardkolvprovtagaren, Åhnberg (2009, Löfroth (2009). Som synes faller praktiskt taget alla resultat för prover tagna med den nya provtagaren inom kategorin ”Mycket god till utmärkt”. Som observerades i Sverige redan då de använda kriterierna för provkvalitet föreslogs faller de flesta av resultaten från prover tagna med standardkolvprovtagaren också inom denna kategori. Trots detta är volymändringarna som regel större än för prover tagna med den nya provtagaren. Det ska också observeras att många av de jordar som ingår i de aktuella undersökningarna är högsensitiva eller kvickleror som det erfarenhetsmässigt är relativt svårt att ta prover av hög kvalitet i.

Resultaten från CRS-ödometerförsök är i detta fall färre, vilket beror på det speciella syftet med de pågående undersökningarna. De ger dock i princip samma bild av provkvaliteten, figur 10b.

Vidare jämförande resultat från olika typer av provningar kommer att redovisas i slutrapporterna från de pågående projekten. Det kan dock redan nu konstateras att den nya provtagaren har visat sig fungera väl i alla typer av jordar där den använts och att de upptagna proverna har uppfyllt de vanligast använda kriterierna för en ”mycket god till utmärkt” provkvalitet, vilket motsvarar de högsta krav man där tyckt sig kunna ställa.

■

Referenser

Andersen, K.H., Lunne, T., Kvalstad, T.J. & Forsberg, C.F. (2008). Deep Water Geotechnical Engineering. Proceedings

48

XXIV Nat. Conf. of the Mexican Soc. of Soil Mechanics. Aguascalientes, pp.

1–57.

Andresen, A. (1981). Exploration, sampling and in-situ testing of soft clay.

Soft Clay Engineering, Brand, E.W. & Brenner, R.P. Eds. Developments in Geotechnical Engineering 20. Elsevier, Amsterdam.

Hight, D.W., Böese, R., Butcher, A.P., Clayton, C.R.I. & Smith, P.R. (1992).

Disturbance of the Bothkennar clay prior to laboratory testing. Géotechnique, Vol. 42, No. 2, pp. 199–218.

Holm, G. & Holtz, R.D. (1977). Study of large diameter piston samplers. Proceedings of International Symposium on Soft Clay. Bangkok, pp. 375–386.

Kallstenius, T. (1958). Mechanical disturbances in clay samples taken with piston samplers. Proceedings No 16, Statens geotekniska institut, Stockholm.

Kallstenius, T. (1963). Studies on clay samples taken with standard piston sampler. Proceedings No 21, Statens geotekniska institut, Stockhlom.

LaRochelle, P., Sarrailh, J., Tavenas, F., Roy, M. & Leroueil, S. (1981). Causes of sampling disturbance and design of a new sampler for sensitive soils. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 18, No. 1, pp.

52–66.

Larsson, R. (1981a). Drained behaviour of Swedish clays. Rapport Nr.12, Statens geotekniska institut, Linköping Larsson, R. (1981b). Får vi några ostörda prover med standardkolvborren?

Varia Nr. 60, Statens geotekniska institut, Linköping Lefebvre, G. & Poulin, C. (1979). New method of sampling in sensitive clay. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 16, No.1, pp. 226–233.

Löfroth, H. (2009.) Sampling in quick clay – comparative studies of samples taken with the SGI block sampler and the standard piston sampler. Pågående forskningsprojekt. Dnr. 1-0911-0770. Statens geotekniska institut, Linköping Lunne, T., Berre, T. & Strandvik.S. (1997). Sample disturbance effects in soft

plastic Norwegian clay. Proceedings of Recent Developments in Soil and Pavement Mechanics. Rio de Janeiro, pp. 81– 102.

Otter, R. (1996). Technical specifications for ”block”-sampling – Simplified manual for the Sherbrooke sampler. Norges Geotekniske Institutt, Oslo.

SGF (2009). Metodbeskrivning för provtagning med standardkolvprovtagare – Ostörd provtagning i finkornig jord.

Swedish Geotechnical Society, Rapport 1:2009. www.sgf.net SGI (2011). Metodbeskrivning för SGI:s 200 mm diameter ”blockprovtagare” – Ostörd provtagning i finkornig jord. Statens geotekniska institut, Linköping. Götaälvutredningen, GÄU, Delrapport Nr. 33.

Statens järnvägars geotekniska kommission 1914 – 1922 (1922). Slutbetänkande avgivet till till Kungl. Järnvägsstyrelsen den 31 maj 1922. Geotekniska meddelanden Nr 2, Statens Järnvägar, Stockholm.

Tavenas, F, Jean, P, LeBlond, P, & Leroueil, S. (1983). Permeability of natural soft clays, 2: Permeability characteristics. Canadian Geotechnical Journal, Vol. 20, No. 4, pp.645–660. Åhnberg, H. (2009.) Degradation of undrained shear strength due to dynamic actions and large strains. Pågående forskningsprojekt. Dnr. 1-0809-0290.

Statens geotekniska institut, Linköping.

Läste Du det i Bygg & teknik?

Du vet väl att Bygg & tekniks innehållsregister och mycket annat finns på vår hemsida: www.byggteknikforlaget.se

Bygg & teknik 1/12

Gruvdammar och deras stabilitet Gruvdammar ska konstrueras på ett sätt som gör dem motståndskraftiga mot en mängd olika typer av stabilitetsproblem som kan tänkas uppstå.

Exempel på sådana potentiella problem är släntskred, inre erosion samt vad som på engelska benämns liquefaction och innebär att vattentrycket inne i jordmaterialets porer blir så högt att hållfastheten kraftigt reduceras. Gruvdammar ska inte bara vara stabila under den tid anläggningen är i drift utan även lång tid efter att gruvan lagts ner och gruvdammsanläggningen efterbehandlats.

I Sverige har tillståndsgivande myndigheter gjort bedömningen att dammarna ska vara stabila till nästa nedisning, vilket tolkats till att vara tusen år eller mera. En målsättning som naturligtvis kräver rikliga kunskaper om hur dammarna fungerar i ett långtidsperspektiv. Det är ovanligt att svenska gruvdammar rasar, men det händer och har inträffat några få gånger sedan 1990-talets början. Betydligt oftare sker dock incidenter, en oväntad händelse som utgör ett hot mot dammsäkerheten och som snabbt behöver åtgärdas. Ett liknande förhållande råder av allt att döma även internationellt. När en gruvdamm rasar kan det i värsta fall få stora konsekvenser för människor och omgivande miljö. På avdelningen för geoteknologi på Luleå tekniska universitet har vi under många år bedrivit forskning om gruvdam-

mars stabilitet. Vi har funnit att de komplexa konstruktioner som gruvdammar utgör lämpar sig att studera med hjälp av avancerad numerisk datorprogramvara, baserad på till exempel finita elementmetoden.

I denna artikel vill vi berätta om våra erfarenheter från stabilitetsanalyser med finita elementmetoden, utförda i samarbete med Sweco, på gruvdammen i Aitik utanför Gällivare. Avsikten är att ge ett exempel på hur avancerade datoriserade beräkningsverktyg kan användas för att studera gruvdammars stabilitet. Kommersiella datorprogram baserade på finita elementmetoden används mer och mer för dimensionering av komplexa konstruktioner och vi förutspår en ytterligare ökning av användningen i framtiden; allteftersom datorvana studenter med färdigheter i denna typ av programvara kommer ut på arbetsmarknaden. Finita elementmetoden är ett numeriskt tillvägagångssätt att approximativt lösa de differentialekvationer som normalt erhålls vid beskrivning av fysikaliska fenomen inom mekaniken. Den främsta fördelen med finita elementmetoden jämfört med traditionella handberäkningsmetoder är att färre osäkra antaganden i regel behöver göras och att problemet därmed kan lösas på ett fysikaliskt mer korrekt sätt. Stabilitetsanalyserna på gruvdammen i Aitik har utförts med den kommersiella programvaran Plaxis, som är ett finit elementprogram för jord- och bergmekaniska analyser. Modelleringsprinciperna beskrivna i denna artikel är inte specifika för Aitik utan bör även kunna användas på andra gruvdammsanläggningar.

Gruvdammen i Aitik

Aitik är en koppargruva belägen cirka 15 km sydöst om Gällivare i Norrbottens län.

Gruvan ägs av Boliden AB och är idag en av Europas största koppargruvor och Skandinaviens största dagbrott. Gruvbryt-

Artikelförfattare är Hans Mattsson, Muhammad Auchar Zardari och Sven Knutsson, Avdelningen för Geoteknologi, Institutionen för Samhällsbyggnad och naturresurser, Luleå tekniska universitet samt Linda Ormann, Sweco, Karlstad.

Bygg & teknik 1/12

ningen startade år 1968. Nya anläggningar invigdes år 2010, med avsikt att successivt fördubbla den årliga malmproduktionen till 36 miljoner ton år 2014.

Anrikningssand är en restprodukt som erhålls i processen då de värdefulla metallerna utvinns från malmen. Kornstorleken hos anrikningssand varierar från fraktionen mellansand till ler. På grund av den krossning och malning som sker i anrikningsprocessen är det möjligt att de mekaniska egenskaperna hos anrikningssand kan skilja sig betydligt från motsvarande egenskaper hos naturligt bildade jordar med likartad fraktionsindelning. I Aitik pumpas anrikningssanden 5 km från gruvan till sandmagasinsområdet där den från ett flertal utsläppspunkter längs dammkrönet fördelas i magasinet.

Sandmagasinet, som visas i figur 1, är utbrett över en yta på tretton kvadratkilometer och begränsas av områdets topografi och de fyra dammarna A-B, C-D, EF (inkluderat förlängningen E-F2) och GH. Klarningsmagasinet är beläget nedströms damm E-F. Vid stabilitetsanalyserna med finita elementprogrammet Plaxis har den i det närmaste raka delen av damm E-F samt hörnet som förbinder damm E-F med damm G-H studerats. Damm E-F betraktas som mest väsentlig att analysera eftersom ett ras där anses få allvarligare konsekvenser för människor och omgivande miljö än ett ras i anläggningens övriga dammdelar. Generellt kan hörn i gruvdammar bedömas som potentiellt kritiska ur stabilitetssynpunkt. Hörnet som förbinder damm E-F/G-H har undersökts eftersom det har en skarp kurvatur och ett ras där kan få besvärliga följder. Figur 2 till och med figur 7 i denna artikel härstammar från användargränssnittet i Plaxis.

Analys av damm E-F

Geometrin och jordtypsindelningen för sektionen som studerats för damm E-F vi-

Figur 1: Flygfoto av gruvdammsanläggningen i Aitik.

49

Figur 2: Tvärsnitt genom damm E-F.

Figur 3: Elementnätsindelning damm E-F. sas i figur 2. En gruvdamm höjs successivt allt eftersom anrikningssand deponeras. I beräkningarna har antagits att anrikningssanden i magasinet höjs tre meter per år (förutom sista året då den höjs fyra meter) med start från nivån 376 meter; som representerar höjden år 2007. Dammen höjs i motsvarande takt. Elva stycken på varandra följande höjningar analyseras i studien. Sektionen i figur 2 med magasinsnivån på 410 meter visar det förväntade utseendet år 2018. Dammen höjs etappvis med inåtmetoden, vilket är en enkel och ekonomisk konstruktionsmetod. Observera dock att dom nya dammdelarna byggs huvudsakligen på den sedan tidigare deponerade anrikningssanden. Detta skulle kunna medföra höga porövertryck och låg skjuvhållfasthet i deponerad anrikningssand om dammen höjs för snabbt. Dammar konstruerade med inåtmetoden kan även vara känsliga för dynamisk last från till exempel jordbävningar, vilket normalt inte är ett problem hos oss i Sverige.

Vid användning av finita elementmetoden är det normalt att en del val och antaganden behöver göras. I analysen av damm E-F har plant deformationstillstånd antagits, vilket innebär att deformationerna i dammens längdriktning är försumbara. Problemet kan nu studeras utgående från den tvådimensionella sektionen

i figur 2. Plant deformationstillstånd är ett mycket vanligt antagande för långsträckta konstruktioner. Vidare har randvillkor för deformationer och vattenströmning antagits och läget för grundvattenytan har bestämts utifrån fältförsök. En mycket central komponent i finita elementmetoden är det konstitutiva sambandet som beskriver jordens mekaniska egenskaper. En användare av Plaxis måste välja en lämplig konstitutiv modell för respektive jordtyp samt ange värden på de parametrar som ingår i modellen. Vid val av modell och bestämning av parametrar är det mycket viktigt att komma ihåg att modellen måste kunna imitera jordens beteende tillräckligt bra, annars kan man inte ha tilltro till slutresultatet av analysen. I denna studie har Mohr-Coulombs modell använts för samtliga jordtyper och parametrar för respektive jord har bestämts utifrån laboratorie- och fältförsök. Ett för beräkningsnoggrannheten lämpligt elementnät har valts, se figur 3. Elementnätet är en viktig del i den numeriska lösningsstrategin. En tätare elementindelning ger normalt ett noggrannare beräkningsresultat samtidigt som tiden det tar att göra beräkningen ökar.

För varje etappvis höjning av magasinsnivån och dammen har en höjningsfas på tio dagar med en efterföljande konsolideringsfas på 355 dagar analyserats i

Figur 4: Optimal placering av tryckbankar på nedströmssidan av damm E-F. 50

Plaxis. Under konsolideringsfasen reduceras gradvis de porövertryck som uppstod i konstruktionen under höjningsfasen och lasten överförs successivt till kornskelettet, vilket ökar jordens hållfasthet.

Om konsolideringen inte är fullbordad innan en ny höjning sker finns porövertryck kvar i konstruktionen och om dessa byggs upp successivt för varje ny höjning kan en potentiellt farlig stabilitetssituation uppstå i dammen. Både efter höjningsfasen och efter konsolideringsfasen, för respektive höjning, har en säkerhetsfaktor beräknats som anger hur säker dammen är mot ett eventuellt släntskred.

Dammens stabilitet är mest kritisk direkt efter en höjningsfas innan någon betydande konsolidering hunnit ske. När säkerhetsfaktorn understeg värdet 1,5 anbringades en tryckbank med stödfyllning på nedströmssidan av dammen i analysen i syfte att öka släntstabiliteten. En optimeringsanalys genomfördes också med avsikt att minimera den totala volym stödfyllning som erfordras för att dammen ska vara tillräckligt stabil mot ras genom släntskred. Den optimala placeringen av tryckbankar som erhölls ur studien visas i figur 4. Analysen gav även information om när i tiden tryckbankarna ska läggas på.

Detta exempel visar att finita elementmetoden är ett effektivt analysverktyg att utnyttja för att försäkra sig om att dammen är tillräckligt stabil samtidigt som ett minimum av stödfyllningsmassor krävs, vilket kan leda till betydande ekonomiska besparingar.

Analys av hörnet som förbinder damm E-F/G-H

Hörnet E-F/G-H har en kurvatur där det horisontella trycket kommer från insidan av strukturen mot krökningen som buktar utåt, se figur 1. En sådan typ av dammkonstruktion kan mekaniskt betraktas som en struktur där låga tryckspänningar eller rent av dragspänningar kan uppkomma i konstruktionens längdled. Huruvida sådana låga tryckspänningar eller dragspänningar uppkommer beror av faktorer som konstruktionens geometri och dess materialegenskaper. Låga tryckspänningar och framförallt dragspänningar i dammhörnet kan orsaka problem med inre erosion. Inre erosion är en process där jordpartiklar från konstruktionen transporteras med vattenflödet genom dammen. Jordmaterial har generellt låg eller ingen draghållfasthet, vilket medför att sprickor eller svaghetszoner i jorden kan uppkomma redan vid mycket små dragspänningar. I dessa sprickor eller svaghetszoner kan sedan inre erosion initieras, vilket möjligtvis så småningom kan leda till stabilitetsproblem om erosionen blir omfattande. Det är intressant att notera att en av flera orsaksförklaringar som framlades till det allvarliga gruvdammshaveriet år 2010 i Ajka i Ungern Bygg & teknik 1/12

Figur 5: Tredimensionell elementnätsindelning av hörnet E-F/G-H.

dammen ska höjas med ökande kurvradie i hörnet. Släntstabilitetsanalyserna visade att det är viktigt att även hörnet höjs med stödbank enligt rekommendationerna för damm E-F, se figur 4.

I nästa steg analyserades hörnet i en tredimensionell finit elementmodell, vilket är ett mer realistiskt antagande än den tidigare axisymmetriska modellen. I figur 5 visas den tredimensionella elementnätsindelningen av hörnet. Analysen genomfördes främst för att få en uppfattning om hur bra det axisymmetriska antagandet är för denna applikation. Som ett exempel på hur resultat, i en tredimensionell geometri, presenteras i Plaxis illustreras i figur 6 porövertrycksfördelningen i hörnet efter sjätte höjningen före konsolidering.

Den viktigaste slutsatsen som kunde dras av studien är att resultatet från den tvådimensionella analysen med det axisymmetriska antagandet stämmer väl överens med resultatet från den tredimensionella analysen. En betydelsefull iakttagelse eftersom tredimensionell modellering är tidskrävande och därför inte bör utföras i onödan.

Dynamisk last från jordbävning

Figur 6: Porövertrycksfördelning i hörnet E-F/G-H efter sjätte höjningen före konsolidering. var att dragspänningar hade uppstått i hörnet som gick till brott.

Hörnet E-F/G-H har en motsvarande geometri och jordtypsindelning som för damm E-F. Analyser i Plaxis har utförts för att avgöra om dragspänningar eller låga tryckspänningar kan uppkomma i hörnet. Jämförelser har fortlöpande gjorts gentemot simuleringsresultat från damm E-F. Släntstabilitetsanalyser har även genomförts.

Inledningsvis modellerades hörnet som axisymmetriskt, vilket är en typ av rota-

Bygg & teknik 1/12

tionssymmetri som gör att hörnet kan betraktas som tvådimensionellt vid beräkningarna. Antagandet är inte helt med sanningen överensstämmande, men det leder till att man sparar beräkningstid. Hörnet har egentligen en komplex tredimensionell geometri. Studien visade att kurvaturen i hörnet ger upphov till minskade tryckspänningar i dammens längdled i stort sett i hela tvärsnittet jämfört med damm E-F och då dammen höjs ökar skillnaderna.

För att undvika farligt låga tryckspänningar i framtiden togs ett förslag fram på hur

För närvarande pågår forskning där vi studerar hur gruvdammen i Aitik klarar dynamisk last från jordbävningar. Återigen är det damm E-F och hörnet damm E-F/G-H som ligger i fokus. Plaxismoduler för dynamisk last utnyttjas vid beräkningarna. En möjlig fara vid jordbävningar är att fenomenet liquefaction kan uppkomma vid cyklisk belastning, speciellt om jorden är vattenmättad. Liquefaction medför en hastig minskning av jordens skjuvhållfasthet på grund av att porövertrycket successivt byggs upp vid varje ny lastcykel. I värsta fall kan skjuvhållfastheten bli så låg att stabilitetsproblem uppstår. Anrikningssand som ofta är löst packad och vattenmättad kan befaras vara extra känslig för liquefaction.

Två olika jordbävningslaster har valts ut för analys av responsen hos gruvdammsanläggningen i Aitik: ett extremfall och ett normalfall. Intentionen är att

51

visa upp i dagsläget. Men det blir onekligen spännande att se om jordbävningar med magnituder i dom här storleksordningarna kan ha någon inverkan på gruvdammens stabilitet.

Slutord

Figur 7: Seismologiska data från jordbävningen i Virginia år 2011.

använda indata till modelleringen från typer av jordbävningar som i realiteten kan tänkas inträffa i området; i extremfallet mindre sannolikt och i normalfallet mer sannolikt. Som extremfall har indata valts från en jordbävning med magnitud 5,8 som inträffade 2011 i staten Virginia i östra USA. Detta val baseras på att vågutbredningen i berggrunden i östra USA och vågutbredningen i berggrunden i Ai-

Jordspikning

Spiling

tikområdet förväntas vara likartad. I figur 7 visas seismologiska indata i Plaxis för extremfallet. Informationen har erhållits från organisationen US Geological Survey. Indata för normalfallet har valts från en jordbävning med magnitud 3,6 som inträffade år 2011 utanför Skellefteå i Västerbotten.

Eftersom denna studie inte ännu är fullbordad har vi inte några resultat att

Förankring

Injektering

Användningen av finita elementmetoden i våra studier av gruvdammen i Aitik har hitintills varit mycket framgångsrik.

Damm E-F och hörnet E-F/G-H utformas i enlighet med analysresultaten. En av fördelarna med finita elementmodeller, åtminstone i denna applikation, är att när dom väl har upprättats kan dom enkelt modifieras och återanvändas för att kontrollera gruvdammars stabilitet allt efter att dammarna höjs. Vår förhoppning är att fler och fler upptäcker vilket effektivt verktyg finita elementmetoden kan vara vid analys av komplicerade problem och att användningen ökar ytterligare i framtiden inom byggindustrin i Sverige. Som ett bidrag för att uppnå detta ger vi kurser i jordmodellering med finita elementprogrammet Plaxis, på avdelningen för geoteknologi på Luleå tekniska universitet, som ett komplement till våra traditionella kurser i geoteknik och dammbyggnad. Den som vill veta mer om vår forskning om gruvdammars stabilitet hänvisas till våra övriga artiklar i ämnet; publicerade främst i internationella tidskrifter.

■

Pålning

Bultning

Återförsäljare av Ischebeck TITAN injekteringsstål sedan början av 90-talet

www.deneef.se 52

Bygg & teknik 1/12

Stabilisering av obundna lager – goda exempel med flygaskor som bindemedelskomponent Biobränsleflygaskor är lämpliga som vägbyggnadsmaterial och rätt använt sparas naturresurser, minskar klimatutsläpp och ökar kvaliteten på vägytan. Flygaskor är ett restmaterial från energiproduktion av el, värme och ånga. Mängden aska som uppstår vid energiproduktion uppgick till 1,5 miljoner ton år 2010, en ökning med 20 procent sedan 2006. Flygaskorna, som är en del av askorna, kan med fördel återvinnas och därigenom minska användningen av ballastmaterial såsom bergkross och naturgrus.

Stabilisering av obundna lager och terrass är en metod för att förbättra bärigheten och optimera överbyggnaden för en väg.

Vid stabilisering fräses bindemedel som exempelvis cement in i vägmaterialet i syfte att genom härdning förbättra dess tekniska egenskaper. Flera försök har utförts med flygaskor som bindemedelskomponent och resultat i Sverige och Finland indikerar att behovet av underhåll minskar i och med att bärigheten ökar och vägens tjälegenskaper förbättras. Detta medför att vägarna kan trafikeras under en större del av året och vägens livslängd förlängs, Lahtinen (2001) Svedberg et al (2007).

Forskningsprogrammet Värmeforsks askprogram insåg tidigt potentialen med

att nyttja flygaskor som bindemedelskomponent i samband med stabilisering av obundna lager i vägkonstruktioner. Ett antal pilotvägar finansierade med forsknings- och utvecklingsmedel har följts upp sedan 2000. Vägarna med bär/förstärkningslager av hundra procent flygaska, respektive med olika inblandningsandelar av flygaska (femton till trettio procent) till grus, bottenaskor och svaga eller uttjänta vägmaterial har visat god bärighetshöjande resultat. Dessa goda erfarenheter har sammanfattats i en handbok för stabilisering av grusvägar, ”Flygaska i mark och vägbyggnad – grusvägar”, Munde et al (2006) och har sedan kompletterats med en färsk uppföljningsrapport i Värmeforskrapport 1191, Mácsik et al (2011). se www.varmeforsk.se.

I Sverige har stabiliseringsmetoder med cement som bindemedel hittills inte använts i större utsträckning på grund av god tillång på grus- och ballastmaterial och låga transportkostnader, Franzén et al (2011 preliminär). Sverige, till skillnad från övriga europeiska länder, har stor yta och gott om berg och därmed kan nytt material brytas relativt billigt, Franzén et al (2011 preliminär). Detta leder till att gamla byggmassor inte återbrukas och att metoder för stabilisering av terrass och obundet lager i vägkonstruktioner inte nyttjas för att minska användning av jungfruliga material.

Att använda askor där de gör bäst nytta sparar naturresurser och är att stödja klimatvänlig bioenergi. Svenska EnergiAskor, som är ett branschorgan för miljöriktig användning av askor, redogör för goda exempel i sina nyhetsbrev och på sin hemsida www.energiaskor.se.

Teknik

Artikelförfattare är Monica Lövström, Svenska EnergiAskor, Stockholm, samt Claes Ribbing och Josef Mácsik, Ecoloop AB. Stockholm.

Bygg & teknik 1/12

Biobränslebaserade flygaskor från pappersindustri och bio- torv- och kolflygaskor från värmeverk kan med goda resultat användas som bindemedelskomponenter vid stabilisering av grusvägar, bild 1 på nästa sida. Krav på resurshållning från samhället medför att behoven att minska ballastanvändning och transporter ökar med tiden. Kostnadseffektiva metoder och tekniker, som stabilisering av obundna lager och terrass, och ökad användning av restmaterial bedöms därmed ha en stor framtida potential.

Flygaska kan användas för att förbättra funktionen hos många olika konstruktioner inom mark- och anläggningsbyggande. Egenskaper som hög hållfasthet och god frostbeständighet (beror på typ av flygaska) gör att flygaskabaserade bindemedel kan användas för att öka bärigheten och förbättra tjälegenskaper hos vägar och industriytor.

Flygaska ger en lättare konstruktion och ökad tjältålighet och styvhet och därmed på längre sikt även lägre underhåll.

Svenska EnergiAskors bedömning är att det går åt cirka fyra gånger mindre material på viktbas när flygaskor ligger i till exempel förstärkningslager jämfört med användning av naturligt material. Flygaska ska alltid packas fuktig och vara på blöta sidan om den optimala vattenkvoten. En tumregel är att flygaskor som lagras torra bibehåller härdande de egenskaperna. Befuktad flygaska ska användas snarast efter befuktning. För bästa effekt bör den stabiliserade vägkonstruktionen hinna härda i 30 till 90 dygn före frost, beroende på flygaska och tillsats av cement. Tillsats av cement kortar härdningstiden, Lahtinen (2001), Svedberg et al (2007).

Det finns ett antal huvudspår för hur flygaskor nyttjas idag; (1) Monolit, där flygaska används som konstruktionsmaterial. Metoden kräver stora volymer flygaska cirka 1,5 ton/m³. (2) Stabilisering av obundna lager, där ballastmaterialet kan vara grus eller andra askor, cirka 0,6 ton/m³. (3) Terrasstabilisering, där befintligt eller uttjänt vägmaterial stabiliseras med flygaska som bindemedelskomponent cirka 50 till 100 kg/m³.

Noterbart är att tillgången på flygaska kan vara begränsad varför det rekommenderas att stabilisering med flygaskor som bindemedelskomponent används för att åtgärda tjälproblematik främst på avgränsade sträckor på delsträckor med dålig bärförmåga.

Miljö

Flygaskor innehåller en del tungmetaller men de är hårt bundna och lakar ut mycket lite. Lager av stabiliserad flygaska är tät, vilket dessutom gör att förhållandevis lite vatten perkolerar genom vägkroppar med flygaska. En jämförelse med Värmeforskrapport 1110, Miljöriktlinjer för askanvändning i anläggningsbyggande med 53

b)

c)

d)

FOTO: JOSEF MÁCSIK

a)

Bild 1: Infräsning av bindemedel bestående av flygaska, cement och grönlutslam i vägmaterial på Ofärnevägen, Holmen Paper, Iggesund Paperboard, där a) den befintliga vägen fräses upp. b) bindemedelsblandningen läggs ut c) och jämnas ut med väghyvel samt d) där bindemedel och ballast fräses ihop.

projektledare från Statens geotekniska institut, Bendz et al (2009), visar att bioenergi- och torvaskor i bär- och förstärkningslager ger en ringa risk för hälsa och miljö. Detta gäller normalt även då det ingår en del returbränslen i bränslemixen.

Trots att användning av flygaskor medför liten risk för miljön så är det viktigt att känna till att askor klassas som avfall och varje användning ska därför i förväg anmälas till respektive miljökontor, Naturvårdsverket (2010). Särskilt första gången ett miljökontor ska ta ställning till användning av en aska, så måste anmälan vara tydlig och omfattande gällande innehåll och lakegenskaper och bemöta de frågor som kontoret har samt hjälpa till att höja kunskapsnivån. Såväl innehåll (kemisk sammansättning), lakegenskaper och en platsspecifik riskbedömning samt fördelar med att använda askor i stället för naturmaterial ska ingå.

Svenska EnergiAskor håller på att ta fram en handbok som ska underlätta denna anmälanshantering för askproducenter, väghållare och miljömyndigheter.

Handboken kommer att finnas på Sven54

ska EnergiAskors hemsida, www.energiaskor.se.

Metodutveckling

Utvecklingen drivs idag från både producenthåll och från väghållarhåll. Producenter av flygaskor driver utvecklingen av miljöriktig avsättning av flygaskor i bland annat stabilisering av obundet material i vägar och industriytor. Den största drivkraften för producenterna är att hitta en trygg och hållbar avsättning av stora volymer flygaska. I applikationer som bär-/förstärkningslager i industriytor kan mer än 10 000 ton aska nyttjas på en plats som i vissa fall motsvarar en årsproduktion eller mer. Det finns också exempel på småskalig användning, där flygaska används som konstruktionsmaterial i bär/förstärkningslagret och där flygaskan som produceras under dagen sparas i upp till några veckor innan flygaskan läggs ut och packas.

Erfarenheter från laboratorieförsök och fältförsök visar att faktorer som lagring av fuktig flygaska, packning och tillsats av bindemedel som cement är viktiga för

att erhålla bra bärighet, frost-, tjäl- och miljöegenskaper.

Avnämare, som vägföreningar, Trafikverket, skogsbolag, hamnar etcetera har fokus på teknik och ekonomi samt driftoch underhållsaspekter. Drivkraften här är att förbättra funktionen hos konstruktioner inom mark- och anläggningsbyggande och minska kostnaderna. Stabilisering av terrass, ballast, obundna lager, Franzén et al (2011 preliminär) och stabilisering och solidifiering av sediment Holm et al (2010) är exempel på utveckling som pågår idag.

Goda exempel

Under senare år har ett antal pilotvägar byggts och dessa har sedan använts som grund för ovannämnda rapport [Handledning ”Flygaska i mark och vägbyggnad – grusvägar”, Munde et al (2006)]. Den visar främst på en rad goda exempel där man på olika sätt med olika trä-, fiberslam- respektive trä-/torvflygaskor med och utan cement får bra resultat. Exempel på pilotvägar med flygaska som bindemedelskomponent är Stensjövägen i NorBygg & teknik 1/12

Samhällsbyggaren med helhetssyn.

Vi kan geoteknik och erbjuder följande tjänster: Ɣ *HRWHNQLVND XQGHUV|NQLQJDU I|U EHVWlPQLQJ DY JUXQGOlJJQLQJ Ɣ 6WDELOLWHWVXWUHGQLQJDU Ɣ 6lWWQLQJVXWUHGQLQJDU Ɣ 6NDGHXWUHGQLQJDU Ɣ ,QNOLQRPHWHUPlWQLQJ Ɣ 3URMHNWHULQJ DY JUXQGI|UVWlUNQLQJVnWJlUGHU RFK JHRNRQVWUXNWLRQHU Ɣ +\GURJHRORJLVND XWUHGQLQJDU RFK JUXQGYDWWHQXWUHGQLQJDU Ɣ 8WUHGQLQJDU DY JHRG\QDPLN RFK PDUNYLEUDWLRQHU norconsult.se

6NDQGLQDYLHQV ElVWD SURJUDP I|U JUXQGOlJJQLQJ 8 VSRQW PP EUHG = VSRQW PP EUHG (QNHO HOOHU GXEEHO SODQN L NYDOLWHW 6 6 6 6 6$6 JHZL VWlQJHU 6 6 6 0nQJD DQVOXWQLQJVO|VQLQJDU

6WnQJ RFK OLQVWDJ ERUUDW LQMHNWLRQVVWDJ

$NWLY I|UDQNULQJ WRQ WHPSRUlU VHPLSHUPDQHQW HOOHU SHUPDQHQW GXEEHOW NRUURVLRQVVN\GG

9L YHW KXU NRQNXUUHQVNUDIWLJD O|VQLQJDU VNUXYDV WLOOVDPPDQV 7HO

ZZZ J V GN Projektering · Rederi · Logistik

Bygg & teknik 1/12

55

berg, stabiliserad grusväg i Börje och en lättviktskonstruktion på återvinningsstationen Librobäck utanför Uppsala, Riksväg 90 öster om Sollefteå, väg 694 utanför Töre, Sörkrånge utanför Timrå och Munkboängen utanför Västerås, Mácsik et al (2011) och Vestin et al (2011). Flertalet av dessa objekt har byggts med ”Alternativa material i väg- och järvägsbyggnad”, Vägverket (2007:110) och handbok ”Flygaska i mark- och vägbyggnad. Grusvägar”, Munde et al (2006) som bas. Nedan följer några utvärderade exempel på användning av flygaska som bindemedelskomponent: Munkboängen – Mälarenergi i Västerås tillverkar markbetong, baserat på sina flyg- och bottenaskor med tillsats av cement. Syftet är att göra ett kvalificerat bärlager på lös lera för höga axeltryck, i fallet Munkboängen ett axeltryck på 135 ton. Markbetongkonstruktionen har en långsammare härdningstid än betong, vilket minskar risken för sprickbildningar.

Resultaten visar att packningen är viktig och att vattenkvoten ska ligger på eller strax över optimal vattenkvot för att erhålla tillfredsställande frostbeständighet efter trettio dagars härdning, Svedberg et al (2007).

Sörkrånge i Timrå kommun – Skogsstyrelsen har just avslutat ett projekt med infräsning av cirka trettio procent flygaska från SCA i en gammal dålig vägkropp.

Figur 1: Deflektionen, D0 (medianvärde) för varje delstäcka och mätår. 2004 är uppmätt före åtgärd, övriga efter förstärkning. Sträcka 1 är referenssträckan, det vill säga oförstärkt.

Projektet stöds av EU, en rad myndigheter och en del företag bland andra Svenska EnergiAskor. Projektets målsättning är att göra skogsbilvägar mer körbara under milda höstar nu när klimatet blir varmare.

Det stabiliserade grusmaterialet hade för låg vattenkvot varför packningen blev dålig vid renoveringen. Trots detta blev resultaten bra. I början var det ingen signifikant skillnad i e-modul mot en mycket bra renoverad referenssträcka, men nu efter två år är det en större skillnad till de

askstabiliserade sträckornas fördel. Vestin et al (2011).

Ehnsjövägen utanför Hallstavik – Sträckan, stabiliserad med flygaska från Holmen Paper Hallstavik, har följts upp årligen mellan 2004 och 2009, Mácsik et al (2006) och Mácsik et al (2011). Den stabiliserade sträckan, indelat i delsträcka 2, 3 och 4 är på 1 200 m och har följts upp med avseende på miljö och vägens tillstånd. Vägmaterialet stabiliserades med cirka trettio viktprocent (av torrmassa)

*HRFHQWHU Allt inom geoteknik!

Geotekniska utredningar rapporter

*HRWHFK

och provtagningar och

(bergtekniska undersamt prospekteringsborrning)

Utredningar avlopp

och medelstora

KC-pelarsondering samt uppritning och redovisning av resultat

Nu expanderar vi med ytterligare borrutrustningar inom geoteknik och

*HRWHFK 8QLPRJ 8

*HRWHFK 6RP IDVW PHG NRUW PDVW

GEO-gruppen AB Marieholmsgatan 122 415 02

Telefon: 031-438450 Fax: 031-486850

www.geogruppen.se info@geogruppen.se

ZZZ JHRFHQWHU VH 3HWHU +DQVVRQ

56

Bygg & teknik 1/12

flygaska. Det stabiliserade lagrets till Värmeverkens samt trä och tjocklek var 0,2 m på sträcka 2 och pappersindustrins möjligheter att 0,2 till 0,3 m respektive 0,3 till 0,4 producera askor.

■ m på sträcka 3 respektive sträcka 4. Undersökningen omfattar även Referenser en referenssträcka på cirka 400 m.

Blandning av flygaska med grusBendz D., Wik O., Jones C., material utfördes med hjälp av Pettersson M. & Elert M. (2009). väghyvel. Efter avjämning bevattMiljöriktlinjer för askanvändning nades sträckan i syfte att höja i anläggningsbyggande Värmeblandningens vattenkvot för att erforsk rapport 1110. hålla optimal vattenkvot för packFranzén G., Erlingsson S., ning. Efter packning och utläggHultqvist B-Å., Lindh P & Åhnning av ett slitlager av grus bevattberg H. (2011 - prel.). Kunskapsnades vägen igen för att påskynda dokument – Terrasstabilisering. härdningen. Någon drift och Trafikverket. underhållsåtgärd har inte utförts på Holm G., Mácsik J., Maijala A., Ehnsjövägen sedan hösten 2004.

Lagerlund J, & Wilhelmsson A. Vägen följdes upp med fall(2010). Flygaskor för stabiliseviktsmätning vid tre tillfällen, ring/solidifiering av muddermasföre, året efter och fem år efter stasor – en potentialbedömning. bilisering. Vägens tillstånd beBygg & teknik 1/10 (reviderad dömdes fem år efter stabilisering.

02/2010).

Lysimetrar installerades under Lahtinen P. (2001). Fly Ash vägkonstruktionen och vägens Mixtures as Flexible Structural genomsläpplighet och det perkoleMaterials for Low-Volume Roads. rade vattnets halter av metaller, Doctoral thesis for Helsinki UnipH och elektriska konduktivitet versity of Technology. Finnra Reföljdes upp årligen mellan 2004 port 70/2001. och 2009.

Mácsik J., Edeskär T. & HellFallviktsmätningens resultat viman F. (2011). Kontroll och uppsar ingen entydig förbättring jämföljning av askvägar – kommunifört med referenssträckan (sträcka kation och acceptans. Värme1), se figur 1. Resultat från okulärforsks rapportserie Q9-715. besiktningen av vägen visar att Mácsik J. & Svedberg B. vägbanan är jämn och fast på del(2006). Skogsbilvägsrenovering av sträcka 2 och 3. Enstaka potthål Ehnsjövägen, Hallstavik. Askprooch korrugering förekommer på grammet. Rapportnummer: 968. vissa avsnitt, men körhastigheten Munde H., Svedberg B., MácBild 2a: Ehnsjövägen (2011). Tjältålig väg med behöver inte sänkas. Delsträcka 4 sik J., Maijala A., Lahtinen P., EkHallstaviks flygaska över ett sankt område. är mer ojämn och korrugering dahl P. & Néren J. (2006). SGI-InFOTO: MARIE KOFOD-HANSEN förekommer, vilket leder till att formation 18:4. Flygaska i markkörhastigheten måste sänkas ibland och stora möjligheter för bred användning och vägbyggnad. Grusvägar – Handbok. att ojämnheter måste beaktas, bild 2a. På som bindemedelskomponent vid stabiliNaturvårdsverket. (2010). Kriterier för denna sträcka har ett tjockare lager av sering. Goda geotekniska egenskaper och återvinning av avfall i anläggnings-arbeflygaska använts än på övriga delsträckor. lägre bindemedelskostnad är de största ten – Handbok 2010:01 med NaturvårdsStora delar av referenssträckans vägbana incitamenten till att använda flygaska verkets rekommendationer för återvinär ojämn på grund av potthål och körhas- som bindemedelkomponent. Stabilise- ning av avfall i anläggningsarbeten. tigheten måste oavbrutet ändras och an- ringen av grusvägar med flygaska som Svedberg B., Ekdahl P., Mácsik J., passas på grund av ytans tillstånd och bindemedel minskar användningen av Maijala A., Lahtinen P., Hermansson Å., sträckan är i stort behov av åtgärd bild 2b. ballastmaterial, ger en lättare konstruk- Knutsson S. & Edeskär T. (2007). FUDUndersökningsserien, som nu omfattar tion, ökad tjältålighet och styvhet och SALA, Provsträcka med stabilisering av mätningar under fem år visar att halten av därmed på längre sikt även minskat obundna lager. Miljöriktig användning lätt lakbara ämnen som sulfat efter fem år underhållsbehov. Rekommenderad an- av askor, Värmeforsk. ligger på samma nivå som grundvattnets vändning är för objekt som kan anpassas Vestin J., Arm M., Nordmark D., Hallbakgrundsvärden, Mácsik et al (2011). gren P., Tiberg C., Lagerkvist A. & Vägens tillstånd, baserat på Vägverket Lind B. (2011). Effektivt askutnyttjande i (2005:60), bedöms vara avsevärt bättre vägar. Askprogrammet. Rapport 1169. på den stabiliserade sträckan trots sämVägverket (2007:110): Alternativa re markförhållanden än på referensmaterial i väg- och järnvägsbyggnad. sträckan. Det är dålig överensstämPublikation 2007:110, Vägverket, Bormelse mellan vägens tillstånd och falllänge,Vägverkets distributör, www.vv. viktsmätningens resultat. Den senare se. visar godbärighet av referenssträckan Vägverket (2005:60), Bedömning av efter fem år trots att sträckan är i stort grusvägar. Metodbeskrivning 106:2005. behov av renovering.

Sammanfattning

Sammanfattningsvis ger flygaskor från förbränning av biobränslen och torv Bygg & teknik 1/12

Bild 2b: Referenssträckan (2009) med stort behov av underhåll.

Endast 373 kronor plus moms kostar en helårsprenumeration på Bygg & teknik för 2012!

57

58

Bygg & teknik 1/12

Pålkommissionen – en pigg +50-åring I september 1959 bildades Pålkommittén för pålslagning och pålbärighet. Till grund för kommissionens verksamhet ligger samhällets och branschens behov av forskning och information inom pålningsområdet.

Pålkommissionens arbete utgör en stor andel av den forskning som utförs inom pålningsområdet i Sverige. Kommissionen har till stor del bidragit till att ändamålsenliga och kostnadseffektiva pålade konstruktioner nu utförs med svensk pålningsteknik. Med föreningens ökade ålder och mognad har även området stödkonstruktioner vertikalt installerade i jord tillkommit som en del av verksamheten i enlighet med en stadgeändring vid årsmötet 2010.

Förväntningar på framtiden

I skrivandes stund står ett nytt år och bankar på dörren, som glidit upp en bit. Kraften i slagen är stor liksom förväntan om en positiv, effektiv, innehållsrik, spännande, utvecklande och tydlig verksamhet. En hoppingivande förväntan om framtiden är vad vi förväntar oss. Nyligen genomförda organisatoriska förändringar är att sekretariatet flyttat, rapportförsäljningen koncentrerats till en distributör, Svensk Byggtjänst, och att en teknisk sekreterare tillsatts för att genom denna få en ökad fokusering på utvecklingsprojekten.

Pålkommissionen har valt Branschkansliet i Stockholm som ny plats för föreningens sekretariat, genom att utgå från en befintlig knutpunkt skapas synergieffekter med andra branschföreningar. Pålkommissionens adress är sedan den 1 november 2011: Pålkommissionen, c/o Branschkansliet, Box 22307, 104 22 Stockholm.

Ny teknisk sekreterare är Olle Båtelsson, Trafikverket. Han kommer att, i samverkan med styrelsen bland annat: ● Planlägga projekt: resurser, åtgärder, samordning ● Styra och följa upp utvecklingsprojekt ● Redovisa projektrapporter för styrelsen, branschen och media.

Stödkonstruktioner

Frågan om stödkonstruktioner i jord har varit uppe för diskussion tidigare och till femtioårsdagen var föreningen mogen för att ta sig an stödkonstruktioner och frågan Bygg & teknik 1/12

om en ny handbok ”spont”, frågeställningar som sedan en tid inte haft en klart uttalad huvudman. En arbetsgrupp med Anders Rynér, Geomind, har börjat studera erfarenheterna från införandet av Eurokoder i samband med stödkonstruktioner vertikalt installerade i jord. Anders var även medförfattare till den ”Sponthandboken” (Rynér, Fredriksson & Stille), den senaste svenska boken om spont som erhållit ”normstatus”. Den kom ut 1996, och innan dess var det ”Förankrade sponter”, utgiven 1979 (Sahlström & Stille), som hade liknande status. Det är alltså cirka femton och trettio år sedan de tidigare handböckerna kommit ut och tidsmässigt framstår det som rätt tid att nu påbörja arbetet med en ny handbok. Ett sådant arbete kommer att ta ett par år under det att information samlas om hur väl de nya sätten fungerar och även insamla synpunkter på vad som kan behövas kompletteras.

Den nya handboken kommer inte bara att omfatta en eurokodanpassning av den gamla skriften utan kommer även att omfatta avsnitt som: ● Grundvattenhantering, strömning, länshållning med mera ● Ett kapitel om finita elementanalyser ● Beräkningsmodeller för moment under undre hammarbandet vid flerbandssponter och för dubblast när jord finns på passivsidan.

Dessa utökningar kommer förhoppningsvis leda till en utveckling av dimensionerandet av stödkonstruktioner, vilket ledar till mer spännande designlösningar och ekonomiska vinster för duktiga geokonstruktörer, entreprenörer och beställare.

Internationellt sekretariat

Pålkommissionen har i samverkan med SAFE (Swedish Association for Foundation Engineering), SBUF, SIS/TK183 (Knutpunkt Geostandarder) tagit på sig att ha sekretariat, ordförande och sekreterare, för omarbetning av de internationella standarderna för massundanträngande pålar och mikropålar. Ordförande är Håkan Eriksson, Geomind, och sekreterare är Gunnar Holmberg, Skanska Teknik. Tidplanen sträcker sig fram till formell slutlig omröstning 2013. Presentationsmaterialet finns på föreningens hemsida. De största förändringarna är att alla ”slagna” pålar definieras som massundanträngande pålar och att borrade pålar mindre än 300 mm definieras som mikropålar. De nya standarderna kommer att innehålla hänvis-

Artikelförfattare är Gunnar Westberg, Sweco Infrastructure AB, Geoteknik, Stockholm.

ningar till andra standarder, exempelvis genom att betong och provning ”lyfts ut”, samt att de synkroniseras med andra utförandestandarder.

Pålstatistik

Pålkommissionen har genom sitt sekretariat insamlat statistikuppgifter om pålningsverksamheten i Sverige sedan 1962.

Insamlingen av statistik görs i samarbete med SAFE. Statistikuppgifter fås in från de sexton svenska företag som är verksamma i pålningsbranschen. I framtiden blir det viktigt för branschen att få med sig de utländska företagen som är verksamma i Sverige med att installera pålar.

Det är inte säkert att samma öppenhet inför delande av statistikuppgifter finns hos alla eller att de utifrån deras perspektiv ser fördelen med att kunna följa allmänna trender och svensk verksamhetsomfattning. Olika parter, entreprenörer, tillverkare, beställare och konsulter har olika intressen av att kunna följa förändringar och marknadsandelar.

Den senast insamlade statistiken för år 2010 gäller följande uppgifter för i Sverige installerade pålar: Betongpålar 1 353 000 m (63 %) Slagna stålpålar 564 000 m (25 %) Borrade stålrörspålar 70 000 m (4 %) Träpålar 166 000 m (8 %) ––––––––––––––––– Summa 2 153 000 m (100 %)

I figur 1 på nästa sida redovisas totala antalet meter installerade pålar, fördelat på olika pålmaterial under hela den period Pålkommissionen infordrat statistikuppgifter, det vill säga sedan 1962.

Ur statistiken ses spår av finanskrisen år 2008. Under år 2010 installerades 2,15 miljoner meter pålar (1,53 respektive 2,29 miljoner meter år 2009 och 2008), vilket innebär en kraftig uppgång jämfört med fjolåret med 620 000 meter pålar.

Detta är en återgång till den trend som sedan mitten av 1990-talet visar att antalet meter installerade pålar per år ökar i någorlunda jämn takt. Denna trend bröts tillfälligt år 2009, men årets volym installerade pålar är nästan uppe i samma mängd som år 2008. Trenden är tydlig de senaste cirka fjorton åren med att antalet meter installerade pålar per år ökat i jämn 59

takt, förutom år 2009 då en avvikelse registrerades. År 2006 och 2007 var antalet längdmeter träpålar mer än vanligt, vilket till stor del berodde på två enskilda projekt dessa år. Mer att läsa om pålstatistiken finns på föreningens hemsida: www.palkommissionen.org.

Anpassning av Pålkommissionens rapporter till Eurokod

Pålar i Sverige dimensioneras i dag i mycket stor utsträckning efter beräkningsmetoderpresenterade i en rad Pålkommissionsrapporter. Modellen för beräkning av pålelementens strukturella bärförmåga (lastkapacitet) för axiell belastning för de flesta av på marknaden förekommande påltyper finns beskriven i tre stycken rapporter.

Supplement/vägledningar för dessa tre rapporter har tagits fram och de finns på föreningens hemsida. I skrivande stund har en projektansökan lämnats till SBUF som avser en eurokodanpassning av ytterligare Pålkommissionsrapporter. Frågor, synpunkter, önskning om förtydliganden av de supplementen för eurokodanpassning kan sändas till Pålkommissionens ordförande Bo Berggren, via bo.berggren @berggrentech.se.

Utöver dessa rapporter som beskriver generella metoder som är tillämpliga för alla påltyper så finns det ett antal rapporter som behandlar projektering, dimensionering, utförande och kontroll för spåltyper såsom, slanka stålrörspålar, grova stålrörspålar, stålkärnepålar, injekterade pålar med mera. I takt med att Eurokod införs ökar behovet av tydliga anvisningar för dimensionering av pålar. Entreprenörerna har behov av detta för att kunna konkurrera på samma villkor som utländska entreprenörer både på den svenska marknaden och utomlands. För entreprenörerna innebär enhetliga anvisningar också att kvalitén i utfört arbete ökar, vilket minskar både kostnaden för fel och de ekonomiska riskerna i entreprenaderna.

Anpassning till Eurokod är ett för Pålkommissionen prioriterat arbete.

… och svarar

Kommentarer: Tänk noga på frå”Lägre byggnad, till exempel Rätt svar att rumshöjden (takhöjgans avgränsning: Det handlar genom ––––––––– om fuktkonvektion, inget annat. den) på både botten- och övervåa) X –––––––– ning i ett tvåplanshus minskas ”Byte av ventilationssystem b) från mekanisk frånluft till meka–––––––– från 2,6 till 2,4 m.” Det är terminisk från- och tilluft, alltså från ken som medför att man ofta har c) –––––––– ett övertryck inne i byggnadens F- till FT-system.” Med F-system d) X har man oftast ett undertryck inne –––––––– övre delar, med max övertryck e) X över hela byggnadshöljet, och mot vindsbjälklaget. Inverkan av –––––––– termik ökar i princip linjärt med detta motverkar risken för fuktf) konvektion. Med FT-system har –––––––– höjdskillnaden. Lägre rumshöjd g) man vintertid ofta ett övertryck motsvarar mindre höjdskillnad, –––––––– mindre inverkan av termik, mindinne i taknivå, och då finns risken h) för fuktkonvektion. Med tio pro–––––––– re övertryck i i byggnadens övre i) cent högre fläktstyrt frånluftsflödelar och därmed minskad risk. f) de än tilluftsflöde kan man visserär alltså fel. ligen få ett mycket svagt genomsnittligt ”Tätare byggnad.” Ju tätare byggnad undertryck inne, men trots det ha ett svagt desto mindre luftläckning, både vid övertryck i taknivå på grund av termiken undertryck och övertryck. Mindre luft(skorstenseffekten). Risken ökar, a) är läckning vid övertryck motsvarar mindre alltså rätt. inverkan av fuktkonvektion, alltså mins”Byte av ventilationssystem från själv- kar risken. g) är alltså fel. drag till mekanisk frånluft, alltså från S”Högre utetemperatur.” Det är termitill F-system.” S-system är ur trycksyn- ken som medför att man ofta har ett överpunkt delvis jämförbart med FT-system tryck inne i byggnadens övre delar, med där man vintertid ofta har ett övertryck max övertryck mot vindsbjälklaget. Ininne i taknivå, och då finns risken för verkan av termik ökar i princip linjärt fuktkonvektion. Med F-system har man med temperaturskillnaden mellan inneoftast ett undertryck inne över hela bygg- och uteluft. Högre utetemperatur motsvanadshöljet, och detta motverkar risken för rar mindre temperaturskillnad, mindre infuktkonvektion. b) är alltså fel. verkan av termik, mindre övertryck i i ”Ökad ventilation, alltså högre ute- byggnadens övre delar och därmed minsluftsflöde.” Högre uteluftsflöde sänker kad risk. h) är alltså fel. fukttillskottet, vilket minskar risken. c) är ”Otätheterna är i huvudsak koncentrealltså fel. rade till anslutningen mellan golv och yt”Högre fukttillskott.” Fukttillskottet är terväggar på bottenvåningen i ett tvåhelt avgörande för risken. Ju högre fukt- planshus.” Risken för övertryck inne är tillskott, ju mer ökar risken. d) är alltså på grund av termiken som allra minst i rätt. golvnivå på bottenvåningen, och därför är ”Fler människor i byggnaden.” Varje också risken för fuktkonvektion som allra ytterligare människa tillför mer vatten- minst just i golvnivå. Ju lägre i höjdled ånga till inneluften, vilket medför att som otätheterna finns, desto mindre är fukttillskottet ökar, och därmed ökar ris- risken för just fuktkonvektion. i) är alltså ken. e) är alltså rätt. fel.

■

Påldag

Påldag 11 hölls torsdagen den 12 maj 2011 på Lindholmen i Göteborg och var ett samarrangemang med SVR, SGF, SAFE och Vägverket. Påldagen hålls vart annat år i Göteborg och glädjande nog kan konstateras att det börjar bli ett inarbetat arrangemang som attraherar ett stort antal utställare, föreläsare och deltagare.

Närmast i tiden

Nu i mars 2012 ser Pålkommissionen fram emot att få dela ut Guldpålen vid årets Grundläggningsdag. Guldpålen är grundläggningsbranschens egen utmärkelse för den som gjort en epokgörande eller flera betydande insatser för svensk pålningsteknik. Guldpålen utdelas av SAFE och Pålkommissionen tillsammans.

■ 60

Figur 1: Mängd installerade pålar fördelat på olika material.

Bygg & teknik 1/12

Bygg & teknik 1/12

61

Utveckling av framtidens skidindustri – kan erfarenheter hämtas från anläggningsbranschen?

Vad har nu snö, eller snarare bristen på snö, med bygg- och anläggningsindustrin att göra? Ganska mycket faktiskt, som jag i den här artikeln ska försöka visa. Det är till och med troligt att skidbranschens framtid helt vilar i händerna på bygg- och anläggningsindustrins kunskaper och erfarenheter. Turistnäringen i allmänhet och snö- och skidindustrin i synnerhet Artikelförfattare är Stefan Mårtensson, snöforskare vid Luleå tekniska universitet. Stefan arbetar med hur vi i framtiden ska kunna tjäna mer pengar med mindre snö. Med fokus på innovationsprocesser och kunskapsöverföring, undersöks byggoch anläggningsindustrin efter teknik och tänkande som kan tillämpas på snö- och skidindustrin.

62

står inför stora utmaningar på grund av det förändrade klimatet. Ett allt varmare klimat gör det svårt att garantera en förutsägbar start och drift av snösäsongen.

Brist på en vara eller resurs skapar efterfrågan, och trots klimatförändringarna är marknadens behov och kundernas betalningsvilja fortfarande mycket höga. En enorm möjlighet är vidöppen för de som, trots varmare vintrar, kan leverera kvalitetssäkrade snöprodukter.

Snö och klimatförändringar

Klimatförändringen är ett av de allvarligaste hoten mot samhället, ekonomin och miljön och har varit en internationell fråga i årtionden. Turistnäringen i allmänhet och snöturismen i synnerhet anses vara mycket klimatkänsliga eftersom klimatet definierar längden och kvaliteten på säsongerna samt påverkar hela verksamheten. Effekterna av ett förändrat klimat kommer att ha stor påverkan på turismoch reseföretag.

Eftersom det varmare klimatet antas orsaka mindre snö har framförallt snöoch vinterturismen studerats av forskare. I en studie så visas det till exempel att snötäckets utbredning på norra halvklotet har minskat med cirka tio procent sedan 1966, och i Sverige var det senaste decenniet fuktigare och varmare än den föregående trettioårsperioden. Nästan alla undersökningar har hittills bara fokuserat på att beskriva effekterna av ett varmare

klimat på vinterturismen, snarare än på möjliga sätt att hantera konsekvenserna av klimatförändringarna. Skidindustrin står inför stora utmaningar på grund av det förändrade klimatet. Men i vilken riktning ska den vandra? En möjlig väg framåt är att titta på andra branscher som genom historien radikalt har påverkats av yttre omständigheter och tvingats att anpassa sig för att överleva. Nästan alla stora förändringar har lett till innovation och framsteg.

Låt oss utgå från att snö är en råvara.

Inom nationalekonomin är det en vara som utvunnits ur naturen men som inte behandlats. Exempel på råvaror är skog, malm och olja. Genom att betrakta skidbranschen ur ett industriellt perspektiv, öppnas fältet upp för nya sätt att tänka.

Innovation innebär att ”gå mot något nytt”. Men något som är nytt i en bransch kan vara gammalt och beprövat i en annan. Kan det vara så att hoppet för skidindustrin är att lära från de gamla? I synnerhet är det bygg- och anläggningsindustrin som liknar skidbranschen på många sätt.

Till exempel använder båda branscherna stora mängder av maskiner för att bearbeta och flytta massor till en viss nivå av kvalitet. Att bygga med betong har stora likheter med konstruktioner av snö. Logistiken på ett anläggningsprojekt liknar den i ett skidområde. För att beskriva hur industriella metoder importerade från bygg- och anläggningsbranschen kan

Produktion med snökanoner under optimala förhållanden.

FOTO: ÖSTERSUNDS KOMMUN

När jag skriver den här artikeln i november domineras nyheterna av vinterns och kylans frånvaro i Sverige och övriga Europa. Aldrig någonsin, sedan SMHI började med att samla in snödata 1905, har vintern varit så sen. Inte en enda av SMHI:s väderstationer rapporterar snö. Andra feta tidningsrubriker handlar om hur tävlingar och världscupspremiärer i längdskidor och utförsåkning ställs in och flyttas. Nervösa tävlingsarrangörer låter sig intervjuas och berättar om att snön uteblir och katastrofen är nära.

Bokningsläget på svenska skidorter visar neråtgående trender. Ingen vågar längre boka skidsemestrar när risken finns för gröna backar.

Hundratals miljoner kronor i TV-licenser, goodwill, försäljning och hotellnätter står på spel. Snö har blivit en nationell angelägenhet. De som har snö kan tjäna stora pengar.

De som inte har den förlorar ännu mer. Snö är numer det nya guldet, en sällsynt och åtråvärd råvara.

Bygg & teknik 1/12

skapa konkurrensfördelar i skidindustrin tänkte jag beskriva två stycken analogier.

Analogi 1: Från tombola till betongfabrik

Bygg & teknik 1/12

Efter lagring av snön under sågspån över sommaren sker lastning för utkörning i spårsystemet.

Efter avlasning på en undergrund som har tillräcklig bärighet för lastbilare sker utschaktning av snömassorna till en vägkropp.

Vägkroppen till skidspåret under uppbyggnad.

FOTO SAMTLIGA: ÖSTERSUNDS KOMMUN

För att tillverka betong behöver cement, ballast och vatten blandas. Blandningen behöver kontinuerlig omrörning för att inte stelna samt att vara homogen när den ska användas. Fram till och med 1970-talet var betongblandare en vanlig syn på byggarbetsplatser. Betongen kärrades sedan för hand till gjutformarna. Antalet betongblandare var dimensionerande för hur stora gjutningar som kunde göras. Att blanda och kärra ut betong var både tidsoch resurskrävande. Idag tillverkas all betong som används kommersiellt i betongfabriker. Där produceras stora mängder betong industriellt med ansenliga tidsoch resursvinster. Betongen levereras till de olika byggarbetsplatserna med betongbilar. Betongen pumpas sedan med slangar ut till gjutformarna. Stora gjutningar kan göras snabbt och planeras med stor säkerhet. Tombolan och kärran används numer i princip endast av hemmabyggare.

Likna nu en pist eller ett längdspår med en grundläggning med platta. Byt sedan ut den gamla tombolan mot en snökanon. Så ser situationen ut på skidanläggningar och längdspår. Precis som tombolan är snökanonen tids- och resurskrävande. Skidbranschen är på så sätt kvar på 1970-talet. Om betong är väderkänsligt så är snö många gånger mer känsligt. För att ens kunna tillverka snö krävs en temperatur under noll grader. Effektiv tillverkning uppnås inte förrän vid cirka 10 minusgrader, lite beroende på luftfuktighet.

En pist eller ett längdspår är i början på säsongen i princip en större grund som ska gjutas. Gjutningen måste, precis som i ett byggprojekt, ske i exakt rätt tid och med rätt kvalitet för att inte resten av bygget ska försenas. Förutom att det, i liknelsens namn, ska göras med ett antal gammaldags ”tombolablandare”, alltså snökanoner, så måste det till råga på allt också vara tillräckligt kallt. Här är förklaringen till alla inställda tävlingar och gröna backar. Det är självklart ett känsligt system, precis som gammaldags betongproduktion var.

Det enda sättet att försöka hålla tidsplanerna är att ha ett synnerligen stort antal snökanoner som kan producera tillräckligt mycket snö vid de numer få tillfällen när det är tillräckligt kallt. Många skidanläggningar har sålunda tvingats till att investera i så många snökanoner att de i praktiken kan fylla sina backar på bara några dygn om termometern visar minusgrader. Och allt bygger i grunden på en chansning.

Den att vädret ska visa sig nådigt i rätt tid. Även långivarna måste visa nåd för den delen. En enda modern snökanon kan kosta upp mot en halv miljon kronor. Så dyr var aldrig en tombola på sin tid.

63

FOTO: ÖSTERSUNDS KOMMUN

Lastbil och pistmaskin under spårläggning i målområdet.

Men dagens betongfabriker då, finns det inte motsvarande inom skidbranschen? Jo, det gör det faktiskt och det är bara på dessa platser som det nu i november går att åka skidor. Låt mig beskriva hur en ”snöfabrik” ser ut. Som ordet fabrik antyder tillverkas snön med hjälp av snökanoner. Jämfört med natursnö är tillverkad snö mycket hållbarare och tål både slitage och värme bättre än natursnö.

Det beror på att snökanonerna producerar en typ av snö med stora och runda kristaller. Titta på natursnö och du ser ofta små spetsiga kristaller eller spretiga stjärnor.

Spetsigheten och litenheten gör natursnön lättsmält och ger den dålig hållfasthet.

I ”snöfabriken” är principen att producera snö när förutsättningarna är de allra bästa och sedan lagra den tills nästa säsong. I och med att vi lagrar snön kan vi välja tidpunkten för produktionen. Jämför återigen med betongfabriken. I januari, februari och mars är det alltid några sammanhängande perioder med ihållande kyla. Kall och torr luft ger optimala produktionsförhållanden. Några få snökanoner kan under någon vecka tillverka tillräckligt med snö för tiotals kilometer längdspår eller pister.

FOTO: STEFAN MÅRTENSSON

Ett GPS/GNSS-positioneringssystem monterat på en pistmaslin.

64

Till exempel tillverkar Östersunds kommun cirka 50 000 kubikmeter snö under en till två veckor i februari med endast två snökanoner. Snön täcks därefter med ett cirka 50 centimeter tjock lager sågspån och lagras sedan över sommaren.

När det väl är dags att åka skidor igen tas sågspånet bort och fabriken öppnar. Förlusterna över sommaren är små, endast cirka femton till tjugo procent smälter.

Snön grävs fram med grävmaskiner och hjullastare och transporteras ut i längdspåren med vanliga lastbilar och pistas sedan ut till åtta kilometer med pistmaskiner. Allt i rätt tid och med rätt kvalitet.

Oberoende av temperaturen. Precis som i ett modernt byggprojekt.

Analogi 2: Från teodolit till maskinstyrningssystem

Att bygga en väg i sin enklaste form innebär att en undergrund skapas antingen genom att befintlig mark lämnas orörd eller att den schaktas av. På den byggs vägkroppen upp genom att en underbyggnad skapas av schaktmassorna från diken och undergrunden eller av tillförda massor.

Till sist skapas en överbyggnad med bäroch slitlager. Profilen i terrängen, det vill säga tjockleken på vägkroppen, mäts ut med teodolit och käpp. Nivåerna avvägs och markeras. Terrassens höjd visas på stakkäppar och utgör riktmärken för maskinförarna som schaktar och gräver.

I ett modernt industriellt anläggningsbyggande, 3D-modelleras vägbygget i datorsimuleringsmiljöer där design, mängdberäkningar med mera görs automatiskt.

Därefter överförs önskad design till de olika maskinernas maskinstyrningssystem. Den nedladdade modellen används sedan för att guida maskinförarna i arbetet med vägen. Med hjälp av sensorer och positioneringssystem med GPS/GNSSteknik ser maskinförarna schaktbladens höjd och position med cirka tjugo millimeters noggrannhet i förhållande till pro-

jekterad design. Teodoliten och stakkäpparna är på god väg att bli förpassade till husägarnas helgarbeten med att gräva om diken på tomten.

Låt oss nu likna en pist eller ett längdspår med ett vägbygge. Befintlig mark utgör undergrund, pisten underbyggnad och den ytligaste delen för överbyggnad med slitlager. Byt ut vägbyggarens stakkäpp mot en enkel mätsticka. Så görs avvägningen idag av pister och längdspår. Metoden för att bedöma tjockleken på pisten är att maskinföraren med jämna mellanrum hoppar ur maskinen och mäter snödjupet med en sticka. Snödjupet är förstås den mest kritiska variabeln vid konstruktion av pister och längdspår. Om undergrunden är jämn och väl förberedd är det minsta nödvändiga snödjupet cirka 30 till 50 cm för att kunna preparera det till en åkbar och hållbar pist eller spår. Vanligtvis behövs mycket mer snö, ibland upp till flera meter på platser där undergrunden, alltså marken, är stenig och ojämn.

Snötäckets tillförlitlighet och kvalitet är också viktiga faktorer när kunderna väljer ort för sin skidsemester. För att möta kundernas ökade behov har skidorter gjort stora investeringar i fler och bättre utrustningar för snötillverkning och pistunderhåll. Trots alla investeringar i dyra maskiner görs i dag fortfarande det mesta av arbetet med tillverkning och underhåll av pister och längdspår huvudsakligen manuellt och baserat på enskilda maskinförares kunskap och erfarenhet.

Ofta tar det många säsonger av arbetet för att uppnå tillräcklig kompetens. Dessutom är denna viktiga kunskap i stort inte känd i detalj eller nedtecknad. Det finns alltså ett stort behov av att stödja tillverkningen av pist och spår med moderna lednings- och kvalitetssystem.

Den frågvise ställer nu sig frågan: Finns det någon motsvarighet till industriellt anläggningsbyggande inom skidbranschen? Ja det gör det, men än så länge bara som ett fullskaleförsök vid Björklidens Fjällanläggningar i norra Sverige. I ett projekt tillsammans med Luleå tekniska universitet testas för första gången industriellt anläggningsbyggande i en skidanläggning. Som ett första steg gjordes en högupplöst laserskanning av undergrunden i skidbackarna sommartid med hjälp av bärbar laserskanningsutrustning. Det inskannade datat beskriver marken, alltså undergrunden, med hög upplösning.

I nästa steg installerades en maskinstyrningsutrustning på en pistmaskin.

Sensorer monterades på schaktblad samt på maskinen även positioneringssystem och presentationsutrustning. Den inskannade markmodellen utgör sedan önskad design för maskinföraren som via presentationsutrustningen i realtid ser vilket snödjup som finns under schaktbladet. I det optimala fallet med slät och jämn undergrund ska det räcka med cirka 30 Bygg & teknik 1/12

COWI - GEOTEKNIK PĂ&#x2026; SĂ&#x201E;KER GRUND

SPĂ&#x201E;NNANDE UPPDRAG I VARIERANDE MILJĂ&#x2013;ER COWI AB genomfĂśr geotekniska undersĂśkningar, utredningar och projektering frĂĽn fĂśrstudie till bygghandling. Vi erbjuder vĂĽra tjänster i hela landet och i Stockholm har vi nu expanderat med bland annat egen fältverksamhet.

Läs mer pü: www.cowi.se

Din partner fĂśr mark, väg och vatten )PT PTT IJUUBS EV (FPOÂźU 'JCFSEVL (FPNFNCSBO %SÂźOFSJOHTLPNQPTJU #FOUPOJUNBUUPS &SPTJPOTTLZEE .FE FUU TUPSU VUCVE BW QSPEVLUFS GĂ&#x17D;S PMJLB BOWÂźOEOJOHTPNS½EFO PDI FUU LVOOBOEF IKÂźMQFS WJ &S NFE MĂ&#x17D;TOJOHBS TPN GVOHFSBS

3JOH PTT ,POUBLUB PTT #FTĂ&#x17D;L PTT

Bygg & teknik 1/12

WJBDPO!WJBDPO TF XXX WJBDPO TF

,IDK�PING 'žVLE 3TOCKHOLM

,YCKSELE +UNGžLV '�TEBORG

,ULEĂ&#x20AC; %SLĂ?V -ALMĂ?

65

till 50 centimeter snö över hela pisten.

Genom att alltid känna till aktuellt snödjup kan sedan vägkroppen, i detta fall pisten, schaktas till önskad tjocklek utan att använda för mycket eller för lite snö.

Det här är ett bra exempel på en övergång från manuell avvägning av önskad profil till datorstödd schaktning.

I nästa fas av projektet planeras det för att montera sensorer även på pistmaskinens fräs som sitter baktill. På så sätt kan maskinföraren även se snödjupet i realtid för denna känsliga och dyra komponent.

Fräsen är av stor betydelse för vägbygget,

inte längre bara är baserad på ett gott minne, utan blir tillgänglig och kvalitetssäkrad i en databas. När skidsäsongen ska starta är det bara att ladda ned en designmodell och börja schakta. Stora kostnadsbesparingar finns att göra. Precis som i ett modernt byggprojekt.

Framtidens Vasalopp

Presentationsdisplay för pistmaskinförare.

FOTO: STEFAN MÅRTENSSON

FOTO: STEFAN MÅRTENSSON

Vinkelgivare monterad på schaktblad.

i vårt fall pistprepareringen, då det är den som skapar överbyggnaden och slitlagret.

Ju större fräsdjup, desto hållbarare pist erhålls genom att ett tjockare lager snö bearbetas och sedan får frysa ihop. I dag styr maskinföraren fräsdjupet manuellt och ibland gör rädslan för att skada den snabbt roterande fräsen på uppstickande mark och stenar att fräsdjupet blir för grunt.

På sikt kan andra delar av det industriella anläggningsbyggandet överföras till pister och längdspår. Till exempel genom att designa spår och pister i en simuleringsmiljö och sedan spara och utveckla den från år till år. På så sätt ökar flexibiliteten och repeterbarheten då kunskapen

Snö, är som sagt, nu för tiden en dyrbar och eftertraktad råvara. Det blir allt viktigare att kunna producera och leverera det vita guldet i rätt tid och rätt kvalitet till rätt kostnad. Skidbranschen är på väg att ta klivet in i den industriella världen. Det steget kan bli mindre dramatiskt om lärdomar och kunskaper från bygg- och anläggningsindustrin kan tas tillvara och göras tillgängliga. Användandet av snö måste precis som alla andra massor ske på ett så effektivt och ekonomiskt sätt som möjligt. I en inte alltför avlägsen framtid kommer kanske Vasaloppet att avgöras på ett smalt och vitt stråk av konstsnö som ringlar sig fram genom Dalarnas vackra, men ack så gröna, landskap. Skidåkarna i fäders spår kommer att skida fram på en väg av snö, byggd och underhållen med anläggningsindustrins metoder och tekniker, precis som vilken annan trafikled som helst. Kanske är Vasaloppets sponsorer i framtiden Peab, NCC, Skanska, Svevia och Trafikverket, vem vet?

■

Vi är specialister på Geosynteter

Polyfelt TS är speciellt lämpad som separationslager vid grundstabilisering, och används i stor utsträckning vid såväl väg- och järnvägsbyggnad som i alla typer av dräneringssystem.

Vi importerar och levererar

geotextil och geonät

TenCate Polyfelts förstklassiga kvalitetsprodukter erbjuder dig optimala lösningar på tekniska problem.

För mer information och teknisk rådgivning, mejla info@jehander.se eller ring:

Stockholm Göteborg Norrköping Gävle

08-625 63 00 031-86 76 50 011-33 16 00 026-400 56 50

Sand och Grus AB Jehander ingår i den internationella byggmaterialkoncernen HeidelbergCement som har cirka medarbetare i Ûer än länder.

www.jehander.se

66

Bygg & teknik 1/12

Pålspontvägg ger vattentät spont i blockjord I ökande omfattning ställs krav på att schakt- och grundläggningsarbeten inte får medföra sänkning av grundvattenytan utanför arbetsområdet. Vattendom ska sökas om det inte är uppenbart att sådan sänkning inte medför skada på allmän eller enskild egendom. Erhållande av vattendom kan ta omkring ett år i anspråk, och om överklagande sker så kan kanske vattendom inte erhålls alls, eller leder till mycket lång handläggningstid. Vid schakt inom spont är det därför ett starkt önskemål från byggare att sponten utförs vattentät. I artikeln visas hur detta kan uppnås för spont som, till exempel beroende på hinder i marken, måste borras ned.

Den ur kommersiell synpunkt mest intressanta marken för byggande är ofta belägen i våra innerstäder. För grundläggningsarbeten krävs där särskilda begränsningar beträffande omgivningspåverkade buller, utsläpp och vibrationer. Vidare finns i allmänhet hinder i form byggnadsdelar, stenblock och ledningar i marken.

Sammantaget leder dessa förutsättningar till att sponter ofta utförs som borrade rörsponter, se figur 1. Denna teknik [1, 2, 3] kan idag sägas vara etablerad och är i många fall det bästa och enda alternativet för nödvändig spontning.

En sådan borrad rörspont har tyvärr, vid en schaktbotten belägen under grundvattenytan, en betydande nackdel såtillvida att den inte är vattentät. Utformningen av sponten kan liknas vid ett ”spjälstaket” genom vilket grundvattnet kan strömma utan att hindras nämnvärt.

För att hantera detta problem har olika metoder kommit till användning, exempelvis jetinjektering mellan rören, infiltration av grundvatten bakom spontväggen samt helt enkelt länshållning från schaktbotten. Även frysning av jordmaterialet kring rören har tillämpats, dock med varierande resultat.

Artikelförfattare är Håkan Bredenberg, Bredenberg Teknik, Limhamn.

Bygg & teknik 1/12

Figur 1: Borrad rörspont, en etablerad, fungerande spontlösning för spontning där det förekommer hinder i marken.

Var och en av dessa ansatser innebär vissa problem och risker, exempelvis kan länshållning från schaktbotten leda till ej godtagbar sänkning av grundvattennivån utanför arbetsområdet, kanske också i kombination med inflöde av jordmaterial, så att marksättningar uppkommer utanför sponten. Detta fenomen kan även inträffa om infiltrationsbrunnar placeras för nära sponten. Jetinjektering respektive frysning innebär extra, förhållandevis dyra

och tidskrävande arbetsmoment, vars åsyftade effekt kan visa sig svår att uppnå.

Borrad pålspontvägg ger vattentät spontning

För att kunna skapa en vattentät spontvägg som tillvaratar alla de fördelar som borrad rörspont erbjuder, så har Ruukki AB utvecklat RD-pålspontvägg, figur 2.

Rören som borras ned är försedda med påsvetsade spontlås, av konventionell ut-

Figur 2: Pålspontvägg, en borrad, ger vattentät spontning. Sponten består av borrade rör, med påsvetsade spontlås mellan rören (tätar mot vatten). Notera förstorad ringborrkrona påsvetsat vid rörspetsen.

67

formning. I likhet med annan rörborrning roteras inte röret under neddrivningen.

Borrkronans diameter är förstorad, så att den uppborrade diametern innefattar även de på rören svetsade spontlåsen.

På detta sätt kan den borrade rörponten drivas ned till förutsatt djup, lika tät som en konventionell tätspont av U- eller Ztyp. Drivning kan ske genom blockig jord, morän, rösberg, berg och andra jord/bergmaterial som är omöjliga att penetrera med vanliga metoder för spontdrivning, till exempel fallhejare, lufthejare eller vibroaggregat. Lösningen med spontlås som svetsas på rör och förstorad borrkrona är ett stort steg inom området teknikutveckling för spontning. Produktionsanpassade alternativ till att driva tät spont genom jord med hinder i form av block och sten, har i stort sett tidigare saknats.

Miljömässiga fördelar

Rördiameter och godstjocklek för rören kan väljas inom ett stort intervall. För de flesta förekommande schaktdjup och geoförhållanden är det fullt möjligt att använda sig av nedborrade rör som har så stor momentkapacitet att endast en stagnivå erfodras, se figur 3. Ett flertal borrentreprenörer kan borra rör mindre än eller lika med diameter 323 mm, och upp till 1 220 mm kan utföras. Momentkapaciteten kan ökas ytterligare genom betongfyllning av rören, ofta då i kombination med ingjutning av stålbalk eller armering.

Genom placering av stag på toppen av rören på det sätt som visas i figur 3, så utnyttjas momentkapaciteten i rören maximalt, samtidigt som den stagreaktion som tas upp minimeras. Vidare kan en sådan spont placeras omedelbart intill blivande konstruktion, till exempel ett husliv, vilket ger miljömässiga fördelar i form av minimerad schaktvolym och spontyta.

Pålspontväggen kan placeras helt inom de för bygget aktuella fastighetsgränserna och då även utgöra permanent bärning för fasader, se figur 4. Detta är den mest ekonomiska användningen av konstruktionslösningen borrad spontvägg, eftersom den då har dubbel funktion, nämligen som temporär vattentät spont och som permanent pålning för fasadlaster. Stagen kan spännas av (och ned till berg tas bort), så att dessas vertikala kraftkomponent inte stjäl kapacitet från pålväggen.

Att kunna undvika skador och risker relaterade grundvattensänkning är förstås också en stor fördel ur miljösynpunkt.

En annan miljöfördel är att erfarenheter och mätningar visar att borrning är den överlägset bästa metoden för att installera spont och pålar vad avser begränsning av omgivningspåverkande buller och vibrationer.

Utförda pålspontväggar

Några pålväggar finns hittills utförda i Norge och Sverige [4]. Det dock finns betydligt fler objekt utförda i Finland, som 68

Figur 3. Pålspontvägg med en stagnivå. kan sägas vara ett föregångsland vad gäller teknikutveckling inom området borrad grundläggning.

Erfarenheterna från de utförda projekten är goda. Kostnads- och tidplaner har hållits. Arbetena har genomförts enligt förutsättningarna och den uppnådda vattentätheten har motsvarat förväntningarna. Till skillnad från konventionell Ueller Z-spont så kan en borrad pålspontvägg inspekteras och kontrolleras (till exempel rakhets- och lägeskontroll), från överkanten till spetsen, efter neddrivning.

Finns inga nackdelar?

Den skeptiskt lagde geokonstruktören frågar sig kanske om det inte finns några

nackdelar med att välja denna pålspontvägg. Den enda signifikanta minusposten är nog att den förstorade borrkronan medför att större jordvolym än den som motsvarar den teoretiska rörvolymen borras upp. Motsvarande sjunkning hos markytan kan därför beräknas uppkomma kring den borrade spontväggen, under vissa premisser, se figur 5. In mot schakten har sådan sjunkning i allmänhet knappast någon betydelse, men mot utsidan måste denna rörelse analyseras i de fall den sträcker sig utanför arbetsområdet.

Man brukar för friktionsjord anta att markytans sjunkning omfattar en sträcka som åt varje håll motsvarar längden på sponten (är lika med avståndet markyta

Figur 4: Pålspontvägg utnyttjad som pålning för fasadlaster.

Bygg & teknik 1/12

ning, så att det inte blir någon överraskning om den uppkommer även vid utförandet. Detta gäller för övigt alla typer av spont, där det ofta heter att några som helst sjunkningar inte får uppkomma, fastän detta förstås inte är möjligt att uppnå.

Uppgifter om tillgängliga dimensioner, beskrivningar, specifikationer samt tillgängliga dimensioner återfinns i [6]. ■

Referenser

Figur 5: Teoretisk sjunkning hos markytan vid en pålspontvägg, friktionsmaterial.

till spontunderkant), se figur 5. Detta antagande innebär att sjunkningen storlek invid pålspontväggen är oberoende av väggens djup under markytan, se figuren. Till den teoretiska sjunkningen ska adderas andra eventuella sjunkningskomponenter, exempelvis komprimering av löst lagrad jord, där sådan förekommer.

Utförda mätningar tyder på att inverkan av sjunkningar kan motsvara ett mindre avstånd än L vid sidan av pålspontväggen.

I kohesionsmaterial med tillräckligt stor odränerad skjuvhållfasthet kan en ka-

vitet kring rören kvarstå efter nedborrningen, vilket leder till mindre markytesjunkning än vad som anges i figur 5. I vissa fall, till exempel artesiska tryckförhållanden, kan då tätning kring rören behövas.

Det bör nämnas att det även för konventionella sponter antas en sjukning intill sponten lika med cirka en till två procent av schaktdjupet [5], varför en sjunkning vid en pålspontvägg inte kan anses utgöra någon signifikant komparativ nackdel för metoden. Vid planering och projektering ska man dock ta fram beräknad sjunk-

[1] Bredenberg H. Borrad spont löser grundläggningsproblem, Bygg & teknik, vol 94, nr 1, sid 49–55, Stockholm januari 2002.

[2] Bredenberg H., Leander M. & Thorson M. Borrad spont vid kärnkraftsreaktor, Bygg & teknik, sid 19–22, Stockholm 2006.

[3] Bredenberg H. Scandinavian Drilled Micro Pile Walls, International Society for Micropiles, proceedings, Toronto, September 26–30, Canada 2007.

[4] Larsson, M. RD-pålvägg säkrar schakt i känslig stadsmiljö, Husbyggaren nr 6, 2011.

[5] Sponthandboken, Ryner A. m fl, T18:1996, ISBN 91-540-5764-7, Stockholm 1996, sid 81.

[6] http://www.ruukki.com/Productsand-solutions/Infrastructure-solutions/ Retaining-wall-structures/RD-pile-wall.

81,7(' %< 285 ',))(5(1&(

ZZZ ZVSJURXS VH

Bygg & teknik 1/12

69

Stort behov av energieffektivisering Sedan ”husen utan värmesystem” i Lindås Park stod klara 2001 har det skrivits mängder av mer eller mindre sakkunniga artiklar om passivhus. På sistone har det blivit mera opportunt att skriva om nolleller plusenergihus, trots att även dessa behöver tillskott av värme- eller elenergi, när det råder vinterkyla och solen står lågt på himlen.

Motsvarande intresse ägnas emellertid inte befintlig bebyggelse. I synnerhet inte alla eluppvärmda hus, trots att de läcker värme som såll och varje vinter orsakar en kraftig ökning av elbehovet, som hotar industrins behov av elektrisk effekt. I stället för att göra något åt problemet, gnälls det över höga elpriser medan politiker och andra förståsigpåare yrkar på, att elproduktionen måste byggas ut.

Att elförsörjningen är ansträngd på vintern är inte nytt. I en interpellation den 20 mars 1986 av Per Granstedt (C) till dåvarande biträdande industriminister Birgitta Dahl om den kommunala energirådgivningen, kan man läsa: ”En viktig orsak till den höga elanvändningsnivån är den stora omfattning som elanvändningen för bostadsuppvärmning och annan typ av uppvärmning har fått. Användningen av el för uppvärmningsändamål ställer extremt stor krav på effektutbyggnaden, eftersom efterfrågan når mycket höga toppar kalla vinterdagar”.

Så här 25 år senare är läget oförändrat.

Enligt SCB:s statistik var elanvändningen 16 225 GWh (gigawattimmar) i januari 2010, varav sektorn bostäder, service m. m. (SCB:s beteckning) lade beslag på 9 181 GWh. I juni hade elanvändningen minskat till 9 650 GWh, eftersom bostadssektorn bara behövde 4 036 GWh. Industrins elanvändning i januari uppgick bara till 4 688 GWh och var nästan densamma i juni.

till det ökade elbehovet vid kyla. Mellan januari och juni var således skillnaden 6 575 GWh. För att prestera så mycket elenergi behövs en medeleffekt av noga räknat 8 522,9 MW (megawatt). Barsebäcksverkets båda aggregat presterade under sina glansdagar en effekt av 1 200 MW och därför skulle det behövas drygt sju Barsebäcksverk för att klara den här skillnaden. Följaktligen får elbehovet på vintern ofta klaras genom import från grannländerna. När elbehovet sedan successivt minskar framåt juni månad behövs inte så många kraftverk, vilket förklarar varför man brukade planera in översynen av kärnkraftverken under somrarna.

Elförbrukningen inom landet uppgick år 2010 till 147,2 TWh (terawattimmar).

Om man emellertid gör experimentet att summera elanvändningen under april – september och multiplicera med två, får man i princip ett år utan elvärme. Enligt en sådan räkneövning skulle elanvändningen i stället uppgå till 122,1 TWh per år. Det vill säga en minskning med cirka 25 TWh eller cirka sjutton procent!

Varför så mycket elenergi?

Det stora behovet av elenergi för uppvärmning beror på, att vid fallande temperaturer behöver alla uppvärmda hus allt högre värmeeffekter för att uppväga värmeförlusterna genom väggar, tak, fönster och genom ventilationen. I olje-, gas- eller vedeldade hus klaras det ökade värmebehovet genom att bara tillföra mera bränsle, men för elvärmda hus måste det ökade effektbehovet produceras av kraftverkens generatorer och distribueras till husens elradiatorer eller elpannor via elnätet.

För ett elvärmt småhus, med ett årligt elbehov av cirka 25 000 kWh (kilowatttimmar) för värme, varmvatten och hus-

hållsel, behövs en årsmedeleffekt av 2,85 kW. För att enbart klara värmen vid en utetemperatur av ±0 °C behöver emellertid huset en eleffekt cirka 4 kW. Skulle det bli så kallt som -10 °C ökar effektbehovet till 6 kW. För det enskilda hushållet märks det ökade effektbehovet bara, genom att elräkningen blir lite dyrare, men eftersom det finns åtminstone 500 000 elvärmda hus plus många elvärmda lokaler och fritidshus, får de ackumulerade effektökningarna betydande följder för landets totala elförsörjning.

Bakgrund

Elvärme infördes på 1970-talet för att både minska oljeberoendet och den försurning som oljeeldningen medförde.

Samtidigt byggdes de svenska kärnkraftverken, som skulle ge mängder av billig el. Detta fick dock ett brått slut, när fortsatt utbyggnad av kärnkraften stoppades efter folkomröstningen 1980. Att installation av elvärme inte stoppades samtidigt, får anses som en politisk lapsus. I synnerhet som hus byggda vid den tiden inte var så välisolerade och därför misshushållade med värmen.

Trots bortfallet av elproduktion blev det inte heller något stopp, när Barsebäcksverket stängdes. Visserligen tillsattes Delegationen för energiförsörjning i Södra Sverige inför stängningen, men med facit i hand kan vi konstatera, att de 200 miljoner kronor som delegationen delade ut, inte fick någon inverkan på elförsörjningen i Sydsverige.

Därför har vi nu problemet med ett stort antal elvärmda hus, som under kalla dagar varje vinter äventyrar vår elförsörjning, så att vi – trots att våra inhemska kraftverk körs allt vad tygen håller – måste förlita oss på import av eleffekt från våra grannländer.

Övertygande statistik

Statistiken visar tydligt, att det är sektorn bostäder, service med mera som är orsak Artikelförfattare är Torbjörn Klittervall, energi- och miljörådgivare, Södra Sandby.

70

Medeleffekter i det svenska elnätet 2000 till 2007.

Bygg & teknik 1/12

Bild 1: En komplettering av vanliga tvåglasfönster med en isolerruta i innerbågen, kan minska fönstrens U-värde från 2,8 W/m² K till åtminstone 1,2 W/m² K.

Att Sverige vintertid inte kan klara sin elförsörjning, trots tillgång till både vattenkraft och kärnkraft samt numera också ett stort antal biobränsleeldade kraftvärmeverk, är självfallet inte tillfredsställande. Följaktligen skulle det behövas kraftfulla insatser för att minska antalet elvärmda hus eller att åtminstone förbättra deras elhushållning.

Möjliga förbättringar

En hel del skulle kunna vinnas, genom att förbättra fönstrens U-värde. En komplettering av vanliga tvåglasfönster med en isolerruta i innerbågen (se bild 1), kan minska fönstrens U-värde från 2,8 W/m²

K till åtminstone 1,2 W/m² K. En sådan åtgärd kostar mindre än att byta ut hela fönstret och dessutom förblir husets exteriör oförändrad. För ett hus med 20 m² fönsteryta innebär det, att behovet av eleffekt för att hålla värmen i huset när det är -10 °C, skulle minska med 0,96 kW. Samtidigt skulle det minskade Uvärdet höja komforten inomhus, eftersom kallraset från fönstren i praktiken skulle försvinna. Som en sidoeffekt förbättras dessutom ljudisoleringen.

Kunde man sedan sluta med att värma kråkorna genom att återvinna värmen i den utventilerade luften, skulle effektbehovet minska ytterligare. En ordinär villa på 120 m² behöver en luftomsättning av noga räknat 151,2 m³ per timme för att tillgodose kravet på god luftkvalitet.

Under vintern när det är -10 °C utomhus, behövs en värmeeffekt av cirka 1,7 kW för att värma den kalla inkommande uteluften till +20 °C. Kunde åtminstone 80 procent av värmen i den utventilerade luften användas för att värma den kalla ersättningsluften, skulle det bara behövas en effekt av 0,34 kW. Konklusionen av detta blir, att återvinning av värmen i den utventilerade luften har den största besparingspotentialen.

Med ökad luftomsättning höjs också inomhusluftens kvalitet och risken för fuktskador minskar. Vid otillräcklig ventilation föreligger nämligen en risk, att inomhusluftens relativa fuktighet ökar. Inte minst på grund av, att en vuxen person avger 10 till 15 ml vatten/kg kroppsvikt och dygn genom andning och fukt från huden. Till detta kommer vatten från disk, tvätt och matlagning samt dusch.

Följaktligen kan inomhusluftens relativa fuktighet bli hög, om vattenångan inte ventileras bort genom en effektiv ventila-

Bild 2: Låga yttemperaturer kan uppkomma på väggar med köldbryggor, som är ganska vanliga i hörn, eftersom hörnen är svåra att isolera. Står det sedan en möbel i hörnet som både hindrar cirkulation av varm luft från att värma upp väggen och att torka ut den kondenserade fuktigheten, så är en fuktskada ett faktum.

Bygg & teknik 1/12

tion. Således har en relativ fuktighet av 65 procent mätts upp mitt i vintern i hus med självdragsventilation, medan luftfuktigheten i hus med god ventilation och i övrigt samma förutsättningar, bara uppgår till 35 procent eller mindre.

Daggpunkten för luft av +21 °C och med relativ fuktighet 65 procent, inträffar vid cirka 14 °C och som ett synligt tecken på för hög luftfuktighet, brukar det bli imma på insidan av nedre delen av fönstren, när det är kallt ute. Låga yttemperaturer kan också uppkomma på väggar med köldbryggor, som är ganska vanliga i hörn, eftersom hörnen är svåra att isolera.

Står det sedan en möbel i hörnet som både hindrar cirkulation av varm luft från att värma upp väggen och att torka ut den kondenserade fuktigheten, så är en fuktskada enligt bild 2 ett faktum.

I stället för att täta till huset för att spara värme, vore det betydligt bättre att förbättra ventilationen, men samtidigt återvinna värmen i ventilationsluften.

Det kan ske på två sätt. Antingen genom att installera FTX-ventilation i huset, eller genom att installera en frånluftsvärmepump. Har huset ett vattenburet värmesystem är den sistnämnda åtgärden fördelaktig, eftersom behovet av kanaler för tilluft bortfaller. Dessutom kan en frånluftsvärmepump värma varmvatten under perioder, när huset inte behöver någon uppvärmning.

Sammanfattning

Såväl bättre fönster som återvinning av värme från ventilationsluften kan minska effektbehovet vid kyla. Vid de tillfällen, när utomhustemperaturen är måttliga -10 °C – och så kallt kan det bli även i södra Sverige – skulle effektbehovet följaktligen kunna minska med cirka 2,3 kW. Därav skulle återvinning av värme från ventilationsluften kunna bidraga med hela 1,36 kW. Med ett antaget antal elvärmda hus av 500 000 skulle den totala effektbesparingen med övriga givna förutsättningar uppgå till nästan 1 200 MW. Det vill säga samma effekt som Barsebäcks båda reaktorer en gång kunde prestera. Vid lägre utomhustemperaturer blir naturligtvis besparingen av eleffekt ännu större.

Genom att i tillämpliga delar sätta in motsvarande åtgärder i lokaler och andra elvärmda byggnader, skulle effektbesparingarna kunna ökas betydligt.

I stället för att bygga ut elproduktionen, vore det således bättre att sätta in åtgärder för att reducera de elvärmda husens behov av elektrisk effekt, som industrin skulle ha bättre användning för.

Dessutom skulle Sverige – även på vintern – kunna exportera elektrisk effekt för att minska emissionen av koldioxid från grannländernas fossileldade värmekraftverk. Därtill skulle vi också kunna ta ett steg mot den så ofta omnämnda uthålliga elförsörjningen.

■ 71

Akustik/Bullerskärmar:

Betongdukar:

Armeringsverktyg:

Betongelement:

Fogband:

Balkonger:

Betonginstrument:

Fogtätningsmassor:

Vi servar hantverkare!

Leverantör av fönster- och fasadprodukter.

VENTILER – TÄTLISTER – BESLAG FOGMASSA – KITT – FOGBAND – VERKTYG MASKINER – SLIPMATERIAL – M.M. Beställ vår katalog på www.leifarvidsson.se

Betong:

Fuktskydd:

Mullsjö 0392-360 10 · Stockholm 08-26 52 10 Göteborg 031-711 66 90

– skivan

59 x 46 mm

Fuktsäkrar husgrunder!

• Snabb uttorkning • Torr grund • Varm grund • God värmeekonomi • Låg totalkostnad

Betong/Membranhärdare:

Brandskydd:

Rörvägen 42 • 136 50 Haninge Telefon 08-609 00 20 • Fax 08-771 82 49

www.isodran.se

Fukt, lukt, mögel och radon TrygghetsVakten skyddar krypgrund & vind från fuktrelaterade skador. s -ARKNADENS LËGSTA ENERGIFÚRBRUKNING s -INIMALT MED UNDERHÍLL s ÍRS LIVSLËNGD

www.trygghetsvakten.se

72

031-760 2000 Bygg & teknik 1/12

annons bygg-teknik1010.indd 1

10-10-12 13.08.48

branschregister

Färg:

Industrikontor:

Geosynteter:

Golvbeläggningar:

www.jehander.se Stockholm 08-625 63 00 Göteborg 031-86 76 50 Norrköping 011-33 16 00 Gävle 026-400 56 50

Box 20179, 161 02 BROMMA Tel 08-764 68 80, Fax 08-98 05 19 www.meba.se

Vi möjliggör ert projekt med säkra och genomförbara lösningar inom byggnadsakustik, rumsakustik, industriakustik och samhällsbuller.

Besök oss på www.acad.se

Allt pekar på att en bra epoxibeläggning skall hålla minst 40 år

De snabbaste analyserna av inomhusmiljö med kvantitativ DNA-teknik!

Mobiltel 0708-55 77 89 0708-73 61 67

0771-640040

Konsulterande ingenjörer:

Kemiska analyser av mark och vatten och luft.

Nöj dig inte med mindre!

(FPO¼U p 'JCFSEVL p (FPNFNCSBO #FOUPOJUNBUUPS p 4LZEETHFPUFYUJM %S¼OFSJOHTLPNQPTJU p 4WFUTOJOH

Geoteknik:

NM Golv 100 UP har bl.a. god slitstyrka, är tryckfördelande, slagtålig, stötdämpande, kemikalieresistent och lättstädad.

För vårt kompletta golvsortiment, se vår hemsida.

Nils Malmgren AB

| Box 2093 | 442 02 Ytterby Tel: 0303-936 10 | www.nilsmalmgren.se | info@nilsmalmgren.se

Golvgjutsystem:

Vi analyserar byggd miljö

Box 15120, 750 15 UPPSALA, 018-444 43 41 www.anoZona.com

Grundläggning:

Bygg & teknik 1/12

73

branschregister

Konsulterande ingenjörer, forts:

Stödmurar/Planlager

s Stödmurar s Planlager s Lagerhallar Vägghöjd 0,6-10m.

Byggs som ”lego”.

C3C Engineering AB 0470-34 74 60 info@c3c.se www.c3c.se

Tak- och fasadvård:

Tak/Tätskikt:

Göteborg 031-727 25 00 Jönköping 036-30 43 20 Stockholm 08-688 60 00 Uppsala 018-18 35 50 Malmö 040-35 42 00 www.wspgroup.se

Ljus och säkerhet:

Takplåt:

Mätinstrument:

Utemiljö/Terrasser

• Byggnadsakustik • Buller • Vibrationer • Kalibrering – Ljudisoleringslab – Halvekofritt lab – Efterklangsrum

1002

Tel: 010-516 50 00 • www.sp.se/akustik SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

Ackrediterad kalibrering www.sp.se

1002

Vi kalibrerar:

• Lufthastighet • Luftflöde • Luftfuktighet

Kontaktpersoner Lufthastighet, Luftflöde Harriet Standar, 010-516 51 87

Luftfuktighet Per Jacobsson, 010-516 56 63

SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut

74

Bygg & teknik 1/12

BEGRÄNSAD EFTERSÄNDNING Vid definitiv eftersändning återsänds försändelsen med nya adressen på baksidan (ej adressidan)

POSTTIDNING B

Avsändare: Förlags AB Bygg & teknik Sveavägen 116, 113 50 Stockholm

Vi ¿nns rikstäckande och lokalt tillgängliga – nära kunden.

Göteborg 031-771 53 00

erbjuder grundläggning för alla typer av byggande

Helsingborg 040-31 71 03

har stor kunskap och yrkesskicklighet

Luleå 070-382 98 70

är marknadsledande

Sundsvall 060-57 83 60

Kalix 0923-121 34 Linköping 013-10 52 60 Solna 08-585 529 00 Södertälje 08-550 136 77 Uppsala 018-24 54 63 Västerås 021-81 09 30 Örebro 019-22 69 10

Rätt från grunden.

www.hercules.se

på onter m r å 20 12 ti l l v men ag en d m s o g k l n ni Vä d l äg g G ru n