Vannavalen RAPPORT

(1)

RAPPORT

Vannavalen

OPPDRAGSGIVER

Kystverket

EMNE

Grunnundersøkelser og orienterende geoteknisk vurdering

DATO / REVISJON

: 22. september 2015 / 01

DOKUMENTKODE:

712640-RIG-RAP-001

(2)

712640-RIG-RAP-001 22. september 2015 / 01 Side 2 av 8 Denne rapporten er utarbeidet av Multiconsult i egen regi eller på oppdrag

fra kunde. Kundens rettigheter til rapporten er regulert i oppdragsavtalen.

Tredjepart har ikke rett til å anvende rapporten eller deler av denne uten Multiconsults skriftlige samtykke.

Multiconsult har intet ansvar dersom rapporten eller deler av denne brukes til andre formål, på annen måte eller av andre enn det Multiconsult skriftlig har avtalt eller samtykket til. Deler av rapportens innhold er i tillegg beskyttet av opphavsrett. Kopiering, distribusjon, endring, bearbeidelse eller annen bruk av rapporten kan ikke skje uten avtale med Multiconsult eller eventuell annen opphavsrettshaver.

(3)

01 22.09.15 Revisjon RER erbk erbk

00 17.09.15 Grunnundersøkelser RER srr erbk

REV. DATO BESKRIVELSE UTARBEIDET AV KONTROLLERT AV GODKJENT AV

MULTICONSULT | Fiolvegen 13 | Postboks 2274, 9269 TROMSØ | Tlf 77 62 26 00 | multiconsult.no NO 910 253 158 MVA

RAPPORT

OPPDRAG Vannavalen DOKUMENTKODE 712640-RIG-RAP-001

EMNE Grunnundersøkelser og orienterende geoteknisk vurdering

TILGJENGELIGHET Åpen

OPPDRAGSGIVER Kystverket OPPDRAGSLEDER Erlend B. Kristiansen

KONTAKTPERSON Magnus Rørvik UTARBEIDET AV René Rundhaug

KOORDINATER SONE: 33 ØST: 688800 NORD: 7787900 ANSVARLIG ENHET 4012 Tromsø Geoteknikk GNR./BNR./SNR. Karlsøy

SAMMENDRAG

Kystverket har under utvikling en ny innseiling i Kristoffervalen som ligger i Karlsøy kommune.

Den planlagte farleden strekker seg over en noe kupert sjøbunn og varierer mellom kote minus 3,5 og kote minus 9. Løsmassemektigheten er registrert mellom ca. 1,7 og 7,5 m.

Grunnen består i hovedsak av 1 lag med liten sonderingsmotstand, antatt sand/silt.

Det er utført stabilitetsberegninger med programmet GS-Stability for den planlagte fyllingen. Stabiliteten

er tilfredsstillende.

(4)

multiconsult.no

INNHOLDSFORTEGNELSE

712640-RIG-RAP-001 22. september 2015 / 01 Side 4 av 8

INNHOLDSFORTEGNELSE

1. Innledning ... 5

2. Utførte undersøkelser ... 5

3. Grunnforhold ... 5

3.1 Henvisninger ... 5

3.2 Områdebeskrivelse ... 5

3.3 Løsmasser ... 6

4 Orienterende geoteknisk vurdering ... 7

4.1 Mudring ... 7

4.2 Stabilitet ... 7

4.3 Utførelse ... 7

Tegninger

712640-RIG-TEG -000 Oversiktskart -001 Borplan

-002 Borplan 2

-010 Prøveserie, BP1

-011 Prøveserie, BP3

-012 Prøveserie, BP5

-060 Korngradering

-100 Profil A-A

-101 Profil B-B -102 Profil C-C -103 Profil D-D -104 Profil E-E

-105 Profil F-F

-106 Proril G-G

-107 Profil H-H og G-G

-500 Stabilitetsberegning

Vedlegg

Geoteknisk bilag, Felt og laboratorieundersøkelser

(5)

Vannavalen multiconsult.no

Grunnundersøkelser 1 Innledning

1. Innledning

Kystverket har under utvikling en ny innseiling i Kristoffervalen som ligger i Karlsøy kommune.

Multiconsult AS er engasjert som rådgivende ingeniør i geoteknikk for prosjektet, og har i den forbindelse utført grunnundersøkelser. Foreliggende rapport inneholder resultater fra undersøkelsen.

Rambøll har tidligere utført undersøkelser i dette området. Det vises til rapport nr. 1 med oppdragsnr. 1020714 (2012). Resultater fra den undersøkelsen er tatt med i denne rapporten.

2. Utførte undersøkelser

Feltarbeidet ble utført i uke 3 og uke 24 år 2015.

Boringene ble utført med vår borebåt MK Borebas.

Det er foretatt til sammen 14 totalsonderinger.

Totalsondering gir informasjon om løsmassenes beskaffenhet og lagringsforhold samtidig som de har god nedtrengningsevne og kan benyttes til bergpåvisning.

I tillegg er det tatt opp 3 prøveserier med 54 mm prøvetakingsutstyr. Prøvene er klassifisert og borpunktene er innmålt med Trimble DGPS med nøyaktighet i xyz ±10 cm.

Alle høyder i rapportens tekst og tegning refererer seg til Sjøkartverkets høydesystem.

Det vises for øvrig til rapportens geoteknisk bilag for beskrivelse av felt- og laboratorieundersøkelser.

3. Grunnforhold

3.1 Henvisninger

Plassering av borpunkt er vist på borplanen, tegning nr. 712640-RIG-TEG-001 og -002. Resultat av boringene er vist i profil på tegning nr. 712640-RIG-TEG-100 t.o.m. -107.

3.2 Områdebeskrivelse

Området som er undersøkt ligger i Kristoffervalen og er avgrenset av Svensken i nord, Tennesbukta i vest og Skarvenes i øst og er omtrent 50 000 m

²

.

Området er noe kupert og varierer mellom kote minus 3,5 og kote minus 9.

Sjøbunnshelningen er ca. 1:10 like ved land ved BP2, BP3 og BP4.

Oversiktskart av undersøkelser gjort av Multiconsult og Rambøll er vist på neste side.

(6)

Grunnundersøkelser 3 Grunnforhold

Figur 1 Oversiktskart (svart: 712640-RIG-RAP-001, rødt: 1020714 Rapport nr. 1)

3.3 Løsmasser

Alle sonderinger er avsluttet i berg. Bergoverflaten i borpunktene varierer mellom kote minus 5 og kote minus 15. Løsmassemektigheten varierer mellom 1,7 og 7,5 m.

Grunnen består i hovedsak av 1 lag med liten sonderingsmotstand øverst. På enkelte steder er det overgang til faste masser, antatt morene, over fjell.

Det er tatt opp prøveserie ved BP1, BP3 og BP 5. Det vises til tegning nr. 712640-RIG-TEG-10 t.o.m. -12.

Prøveserie BP1, tegning nr. 712640-RIG-TEG-10, viser at løsmassene består av sandig, siltig leirig materiale fra 0 – 2 m. Vanninnholdet er mellom 80 og 158 %. Under dette er det et lag fra 2,0 – 2,8 m med siltig sand. Vanninnholdet er mellom 24 og 29 %. Det underste laget består av sandig, leirig silt og strekker seg fra ca. 2,8 – 4,2 m dybde. Vanninnholdet er mellom 29 og 40 %. I samtlige meter med løsmasser finnes det noe skjell- og korallrester. Prøveserien er avsluttet ca. 4,2 m under sjøbunn.

Prøveserie BP3, tegning nr. 712640-RIG-TEG-11, viser at løsmassene består av siltig sand fra 0 – 1 m. Vanninnholdet er mellom 17 og 28 %. Under dette laget er det et lag med siltig, sandig leire fra 1 – 2 m. Vanninnholdet er mellom 20 og 23 %. Det underste laget består av siltig leire fra 2 – 2,5 m dybde. Vanninnholdet er mellom 24 og 29 %. Omrørt skjærfasthet i leira er mellom 3 og 5 kPa.

Udrenert skjærfasthet er 10-30 kPa.

Prøveserie BP5, tegning nr. 712640-RIG-TEG-012, viser at løsmassene består av silt med noe korall- og skjellrester fra 0,0 – 2,0 m. Vanninnholdet er mellom 36 og 86 %. Under dette laget er det siltig leire ned til 3,5 m under sjøbunn der prøven er avsluttet. Vanninnholdet i dette laget er mellom 19 og 35 %. Omrørt konus er ca. 2 kPa.

Typiske korngraderingskurver er vist på tegning nr. 712640-RIG-TEG-60.

(7)

Grunnundersøkelser 4 Sikkerhetsprinsipper

4 Sikkerhetsprinsipper

4.1 Geoteknisk prosjektering. Kategori, grensetilstander

Følgende klassifisering av prosjektet er valgt, og er grunngitt i vedlegg A:

• Geoteknisk kategori: 2

• Konsekvens- og pålitelighetsklasse (CC/RC): 2

• Tiltaksklasse iht. PBL: 2

• Kontrollklasse for prosjektering og utførelse: «Normal»

5 Orienterende geoteknisk vurdering

5.1 Mudring

Det planlegges mudring til kote minus 9,5 ved profil E og F. Mudringsarbeidene anses som lett å gjennomføre der det er påtruffet leire/silt/sand.

Eventuelle mudringsskråninger bør ikke graves brattere enn 1:2. Skråningene vil utjevnes til 1:3 eller slakere over tid på grunn av havstrømmer.

5.2 Stabilitet

Det planlegges en fylling like ved land ved profil A og G i Tennesbukta. Høyde på fyllingen er satt til kote 3,8. Dette gir en tykkelse på fyllingen mellom 3,8 – 11 m.

Det er utført stabilitetsberegninger med programmet GeoSuite - Stability for den planlagte fyllingen. Materialparametere som er benyttet er valgt på bakgrunn av laboratorieresultater erfaringsverdier. Det vises til tabell 1.

Lag Massetype Egenvekt [kN/m

³

] Friksjonsvinkel[°]

Lag 1 Fylling, Sprengstein 19 42

Lag 2 Sand/silt 18 33

Lag 3 Silt 18 31

Lag 4 Grus 19 38

Tabell 1: Valgte materialparametere i stabilitetsberegninger

Stabiliteten er beregnet til å være F=1,46, og er dermed tilfredsstillende ihht. krav i Eurocode 7 ved effektivspenningsanalyse g

m

> 1,25.

Beregningen er vist på tegning nr. 712640-RIG-TEG-500.

Det er aktuelt å etablere en omfatningsmolo i forkant og fylle inn masser bak. Massene blir tatt fra blant annet mudringsområdet i farleden og fra havna.

5.3 Utførelse

Eventuelle mengder masser som skal benyttes til fyllingen beregnes ved prosjektering.

Fyllingen kan utføres fra land ved utlegging av 2 lag.

(8)

Grunnundersøkelser 5 Orienterende geoteknisk vurdering

Første lag kan fylles til kote 1 og må legges ut på fjære sjø. Neste lag legges ut fra land til endelig

nivå.

(9)

(10)

(11)

(12)

Vannavalen, Karlsøy Kystverket

RIG-TEG-01 0

T = Treaksialforsøk Ø = Ødometerforsøk K = Korngradering

Po rø sit et (%

)

20 15 10 5

Dy bd e(m )

sandig, siltig, leirig, MATERIAL

SAND, siltig

SILT, sandig, leirig Beskrivelse

planter-, skjell- og korallrester

skjell- og korallrester skjell- og korallrester

Prø ve

K

K Te st

10 20 30 40 50

15880 83 81 Vanninnhold (%) og konsistensgrenser

1.45

1.63

1.90 1.75 (g /cm 3)

Org an isk

in nh old (%

)

10 20 30 40 50

Udrenert skjærfasthet (kPa) St (-)

Vanninnhold Plastisitetsindeks, Ip

Omrørt konus Uomrørt konus

Symboler

5 Enaksialforsøk (strek angir deformasjon (%) ved bru dd)

10 15

0

(13)

Vannavalen, Karlsøy Kystverket

RIG-TEG-01 1

T = Treaksialforsøk Ø = Ødometerforsøk K = Korngradering 35

Po rø sit et (%

)

20 15 10 5

Dy bd e(m )

SAND, siltig

LEIRE, siltig, sandig LEIRE, siltig

Beskrivelse

gruskorn, korall- og skjellrester

noe skjellrester gruskorn, skjellrester

Prø ve

K Te st

10 20 30 40 50

Vanninnhold (%) og konsistensgrenser

1.98

2.13 (g /cm 3)

Org an isk

in nh old (%

)

10 20 30 40 50

Udrenert skjærfasthet (kPa)

6 6 8 St (-)

Symboler

10 15

0

(14)

Vannavalen, Karlsøy Kystverket

RIG-TEG-01 2

T = Treaksialforsøk Ø = Ødometerforsøk K = Korngradering 43

Po rø sit et (%

)

20 15 10 5

Dy bd e(m )

SILT

LEIRE, siltig

Beskrivelse

korall- og skjellrester

korall- og skjellrester skjellrester, gruskorn

Prø ve

K Te st

10 20 30 40 50

8676 7061 Vanninnhold (%) og konsistensgrenser

1.52

2.00 2.05 (g /cm 3)

Org an isk

in nh old (%

)

10 20 30 40 50

Udrenert skjærfasthet (kPa)

3 St (-)

Symboler

10 15

0

(15)

SYM SERIE DYBDE METODE

BOL NR. (kote) BESKRIVELSE ANMERKNINGER TS VS HYD

A ¹ Sandig, siltig, leirig MATERIAL

B 1 SILT, sandig, leirig Skjellrester

C 3 LEIRE, sandig, siltig

D 5 LEIRE, siltig Korall- og skjellrester

E

#

SYMBOL: METODE:

Ogl. = Glødetap ( %) TS = Tørr sikt

Ona. = Humusinnhold (%) VS = Våt sikt

Perm. = Permeabilitet (m/s) HYD = Hydrometer

SYM Vanninnhold Telegruppe <0,063 mm < 0,02 mm C_u D₁₀ D₃₀ D₅₀ D₆₀

BOL % % % mm mm mm mm

A 14,9 0,011 0,047 0,084 0,131

B 21,7 0,004 0,029 0,045 0,053

C 32,8 0,016 0,046 0,058

D 67,8 0,003 0,010 0,015

E

KORNGRADERING

Konstr./Tegnet Kontrollert

Kystverket

Vannavalen

^Dato ^Godkjent

Karlsøy

Oppdragsnummer Tegnings nr. Rev.

060

x x x

12.05.2015 46,0

T4 T4 T4

71,1 62,9

14,6

Planter-, skjell- og korallrester

Noe skjellrester 2,2 - 3,0 m

0,2 - 1,0 m

% Glødetap

712640

MULTICONSULT AS

Fiolveien 13, 9016 TROMSØ Tlf.: 77 60 69 40 - Faks: 77 60 69 41

89,2 T4

HANNEK

RER 3,0 - 3,8 m

19,6 29,2 80,4 31,1

1,2 - 2,0 m

11,7

0 20 40 60 80 100

0,001 0,01 0,1 1 10 100

MASSEPROSENT AV KORN MINDRE ENN d

KORNDIAMETER

A B C D E

LEIRE

SILT SAND GRUS

STEIN

FIN MIDDELS GROV FIN MIDDELS GROV FIN MIDDELS GROV

C D

u= D⁶⁰

10

C D

D D

z=

230

60 10

( )( )

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

Geotekniskebilag

Feltundersøkelser

Utgave:26.11.2014 www.multiconsult.no Side1 av 2

Sonderingerutføresfor å få en indikasjonpå grunnens relativefasthet,lagdelingog dybdertil antatt berg eller fast grunn.

DREIESONDERING

(NGFMELDING3)

Utføresmed skjøtbare 22 mm borstengermed 200 mm vridd spiss.Boret dreiesmanuelt eller maskineltned i grunnen med inntil 1 kN (100 kg) vertikalbelastningpå stengene. Hvis det ikke synker for denne lasten, dreies boret maskinelt eller manuelt.Antall ½-omdreiningerpr. 0,2 m synkregistreres.

Boremotstandenpresenteresi diagrammed vertikaldybde- skalaog tverrstrekfor hver100½-omdreininger.Skravur angir synkuten dreiing,med påført vertikallastundersynk angitt på venstreside.Kryssangirat borstengeneer rammetned i grunnen.

RAMSONDERING

(NS-ENISO22476-2)

Boringenutføresmed skjøtbare 32 mm borstengerog spiss mednormert geometri.Boretrammesmed en rammeenergi på0,38kNm.Antallslagpr. 0,2 m synkregistreres.

Boremotstandenillustreresved angivelseav rammemotstandenQ_opr. m nedramming.

Q_o= loddetstyngde* fallhøyde/synkpr. slag(kNm/m)

TRYKKSONDERING (CPT- CPTU)

(NGFMELDING5) Utføres ved at en sylindrisk,instrumentert sondemed konisk spiss presses ned i grunnen med konstant penetrasjons- hastighet 20 mm/s. Under nedpressingenmåles kraften mot konisk spiss og friksjonshylse,slik at spissmotstand qc og sidefriksjonf_skan bestemmes(CPT).I tilleggkan poretrykket u måleslike bak den koniskespissen(CPTU).Målingene utføres kontinuerlig for hver 0,02 m, og metoden gir derfor detaljert informasjonom grunnforholdene.

Resultatenekan benyttestil å bestemmelagdeling,jordart, lagringsbetingelserog mekaniskeegenskaper(skjærfasthet, deformasjons-og konsolideringsparametre).

DREIETRYKKSONDERING

(NGFMELDING7)

Utføres med glatte skjøtbare 36 mm borstenger med en normert spissmed hardmetallsveis.Borstengenepressesned i grunnen med konstant hastighet 3 m/min og konstant rotasjonshastighet25 omdreininger/min.

Rotasjonshastigheten kan økes hvis nødvendig.

NedpressingskraftenFDT(kN) registreres automatisk under disse betingelsene, og gir grunnlag for å bedømme grunnforholdene.

Metoden er spesielthensiktsmessigved påvisningav kvikkleire i grunnen,men dengir ikkesikkerdybdetil bergoverflaten.

BERGKONTROLLBORING

Utføres med skjøtbare 45 mm stenger og hardmetall borkrone med tilbakeslagsventil. Det benyttes tung slagborhammer og vannspyling med høyt trykk. Boring gjennomlagmed ulike egenskaper,for eksempelgrusog leire, kan registreres, likedan penetrasjon av blokker og større steiner. For verifiseringav berginntrengningbores 3 m ned i berget, eventuelt med registrering av borsynk for sikker påvisning.

Avsluttet mot stein, blokk eller fast grunn

Avsluttet mot antatt berg

Forboret

Middels stor motstand Meget liten motstand Meget stor motstand Avsluttet uten å nå fast grunn eller berg

Halveomdreininger pr. m synk

Slått med slegge Forboret

Stein

Borsynki berg cm/min.

(26)

Geotekniskebilag

Feltundersøkelser

Utgave:26.11.2014 www.multiconsult.no Side2 av2

TOTALSON DERING

(NGFMELDING9)

Kombinerer metodene dreietrykksondering og bergkontrollboring.Det benyttes 45 mm skjøtbareborstengerog 57 mm stiftborkrone med tilbakeslagsventil. Under nedboring i bløte lag benyttes dreietrykkmodus, og boret pressesned i bakken med konstant hastighet 3 m/min og konstant rotasjonshastighet25 omdreininger/min. Når faste lag påtreffes økes først rotasjonshastigheten.Gir ikke dette synkavboret benyttesspylingog slagpå borkronen.

NedpressingskraftenF_DT(kN)registrereskontinuerligog vises på diagrammetshøyreside,mensmarkeringav spyletrykk, slagog bortid visestil venstre.

MASKINELL NAVERBORING

Utføres med hul borstangpåsveiseten metallspiralmed fast stigehøyde(auger). Med borrigg kan det bores til 5-20 m dybde, avhengigav jordart, lagringsfasthetog beliggenhetav grunnvannstanden. Med denne metoden kan det tas forstyrrede poseprøver ved å samle materialet mellom spiralskivene.Det er ogsåmulig å benytte enklere håndholdt utstyr somfor eksempelskovlprøvetaking.

PRØVETAKING

(NGFMELDING11)

Utføres for undersøkelse av jordlagenes geotekniske egenskaper i laboratoriet. Vanligvis benyttes stempel- prøvetakingmed innvendigstempel for opptak av 60-100 cm langesylinderprøver.Prøvesylinderenkan være av plast eller stål, og det kan benyttes utstyr både med og uten innvendig prøvesylinder.På ønsket dybde blir prøvesylinderenpresset ned mens innerstangen med stempelet holdes i ro. Det skjæresdervedut en jordprøvesomtrekkesopp til overflaten, der den blir forseglet for transport til laboratoriet.

Prøvediameterenkan variere mellom 54 mm (vanligst) og 95 mm. Det er ogsåmuligå benytte andretyper prøvetakere, somfor eksempelramprøvetakereog blokkprøvetakere. Prøvekvaliteteninndelesi Kvalitetsklasse1-3,der 1 er høyeste kvalitet.Stempelprøvetakinggir vanligvisprøveri Kvalitets- klasse1-2 for leire.

VINGEBORING

(NGFMELDING4)

Utføres ved at et vingekorsmed dimensjonerb x h = 55x110 mm eller 65x130 mm presses ned i grunnen til ønsket målenivå.Her blir vingekorsetpåført et økendedreiemoment til jorden rundt vingen når brudd. Det tilhørende dreiemomentet blir registrert. Dette utføres med jorden i uforstyrret ved første gangsbrudd og omrørt tilstand etter 25 gjentatte omdreiningerav vingekorset.Udrenert skjærfasthet cuvog cur beregnes ut fra henholdsvisdreiemomentet ved brudd og etter omrøring.Fradette kan ogsåsensitiviteten St= c_uv/c_ur bestemmes.Tolkede verdier må vanligvis korrigeres empirisk for opptredende effektivt overlagringstrykk i måledybden,samtfor jordartensplastisitet.

PORETRYKKSMÅLING

(NGFMELDING6)

Målingeneutføres med et standrør med filterspisseller med hydraulisk (åpent)/elektrisk piezometer (poretrykksmåler).

Filteret eller piezometerspissenpåmontert piezometerrør presses ned i grunnen til ønsket dybde. Stabilt poretrykk registreresfra vannetsstigehøydei røret, eller ved avlesning av en elektrisktrykkmåleri spissen.Valgav utstyr vurderespå bakgrunnav grunnforholdog hensiktenmed målingene.

Grunnvannstandobservereseller peilesdirekte i borhullet.

Matekraft F_DT(kN)

Prøvemarkering

Uforstyrret

Omrørt cuv, cuvr(kPa)

w

z

u (kPa)

(27)

Geotekniskebilag

Laboratorieforsøk

MINERALSKE JORDARTER

(NS-ENISO14688-1& 2)

Ved prøveåpningklassifiseresog identifiseresjordarten. Mineralskejordarter klassifiseresvanligvispå grunnlagav korngraderingen.Betegnelseog kornstørrelserfor de enkeltefraksjonerer:

Fraksjon Leire Silt Sand Grus Stein Blokk

Kornstørrelse(mm) <0,002 0,002-0,063 0,063-2 2-63 63-630 >630

En jordart kan inneholdeen eller flere av fraksjonene over. Jordartenbenevnesi henholdtil korngraderingenmed substantivfor den fraksjonsom har dominerendebetydningfor jordartensegenskaperog adjektiv for medvirkendefraksjoner(for eksempel siltig sand).Leirinnholdethar størst betydning for benevnelseav jordarten. Morene er en usortert breavsetningsom kan inneholde alle fraksjoner fra leire til blokk. Den største fraksjonenangisførst i beskrivelsenetter egnebenevningsregler,for eksempelgrusigmorene.

ORGANISKE JORDARTER

(NS-ENISO14688-1& 2)

Organiskejordarter klassifiserespå grunnlagavjordartensopprinnelseog omdanningsgrad.Deviktigste typer er:

Benevnelse Beskrivelse

Torv Myrplanter,mer eller mindre omdannet.

• Fibrigtorv Fibrigmed lett gjenkjenneligplantestruktur.Visernoe styrke.

• Delvisfibrig torv, mellomtorv Gjenkjenneligplantestruktur,ingenstyrkei planterestene.

• Amorf torv, svarttorv Ingensynligplantestruktur,svampigkonsistens.

Gytje og dy Nedbrutt struktur avorganiskmateriale,kaninneholdemineralskebestanddeler.

Humus Planterester,levendeorganismersammenmed ikke-organiskinnhold.

Mold og matjord Sterktomvandletorganiskmaterialemed løsstruktur, utgjør vanligvisdet øvre jordlaget.

SKJÆRFASTHET

Skjærfasthetenuttrykkesved jordensskjærfasthetsparametrea, c, (tan ) (effektivspenningsanalyse)eller cu(cuA, cuD, cuP) (totalspenningsanalyse).

Effektivspenningsanalyse:Effektiveskjærfasthetsparametre a, c, (tan ) (kPa,kPa,^o, (-))

Effektive skjærfasthetsparametrea (attraksjon),tan (friksjon) og eventuelt c = atan (kohesjon)bestemmesved treaksialebelastningsforsøk på uforstyrrede (leire) eller innbyggedeprøver (sand). Skjærfasthetener avhengigav effektiv normalspenning (totalspenning– poretrykk) på kritisk plan. Forsøksresultatenefremstillessom spenningsstier somviser spenningsutviklingog tilhørende tøyningsutviklingi prøvenfrem mot brudd. Fra disse,samtfra anneninformasjon,bestemmeskarakteristiskeverdierfor skjærfasthetsparametrefor det aktuelleproblemet.

Forkorttids effektivspenningsanalysekanogsåporetrykksparametreneA, B og D bestemmesfra forsøksresultatene.

Totalspenningsanalyse:Udrenert skjærfasthet,c_u(kPa)

Udrenert skjærfasthetbestemmessom den maksimaleskjærspenninget materiale kan påføresfør det bryter sammen.Denneskjærfastheten representereren situasjonmed raskespenningsendringer uten dreneringav poretrykk.I laboratoriet bestemmesdenneegenskapenved enaksiale trykkforsøk(cut) (NS8016),konusforsøk(cuk, cukr) (NS8015),udrenertetreaksialforsøk(cuA, cuP) og direkte skjærforsøk(cuD). Udrenert skjærfasthetkan ogsåbestemmesi felt ved for eksempeltrykksondering med poretrykksmåling(CPTU)(cucptu) eller vingebor(cuv, cur).

SENSITIVITET S

_t

(-)

SensitivitetenSt= cu/cruttrykker forholdet mellomen leiresudrenerteskjærfastheti uforstyrret og omrørt tilstand.Dennestørrelsenkanbestem- mes fra konusforsøki laboratoriet (NS8015)eller ved vingeborforsøki felt. Kvikkleirehar for eksempel megetlav omrørt skjærfasthetcr(sr< 0,5 kPa),og viserderfor somregelmegethøyesensitivitetsverdier.

Kanogsåplottes med

₃

’ på horisontalaksen .

(28)

Geotekniskebilag

Laboratorieforsøk

VANNINNHOLD (w %)

(NS8013)

Vanninnholdetangirmasseavvanni %av massetørt (fast)stoff i massenog bestemmesfra tørkingaven jordprøveved110^oCi 24 timer.

KONSISTENSGRENSER – FLYTEGRENSE (w

l

%)OGPLASTISITETSGRENSE (w

p

%)

(NS8002& 8003)

Konsistensgrensene(Atterbergs grenser) for en jordart angir vanninnholdsområdetder materialet er plastisk (formbart). Flytegrensenangir vanninnholdetder materialet går fra plastisktil flytende tilstand. Plastisitetsgrensen(utrullingsgrensen)angir vanninnholdetder materialet ikke lenger kan formes uten at det sprekkeropp. Plastisiteten Ip= wl– wp(%)angir det plastiskeområdet for jordarten og benyttestil klassifiseringav plastisiteten.Erdet naturligevanninnholdethøyere enn flytegrensenblir materialetflytende ved omrøring(vanligfor kvikkleire).

DENSITETER

(NS8011& 8012)

Densitet(, g/cm³) Masseav prøvepr. volumenhet.Bestemmesfor hel sylinder og utskåretdel.

Korndensitet( s, g/cm³) Masseav fast stoff pr. volumenhetfast stoff Tørrdensitet ( _d, g/cm³) Masseav tørt stoff pr. volumenhet

TYNGDETETTHETER

Tyngdetetthet(, kN/m³) Tyngdeav prøvepr. volumenhet( = g = _s(1+w/100)(1-n/100),der g = 10 m/s²) Spesifikktyngdetetthet (s, kN/m³) Tyngdeav fast stoff pr. volumenhetfast stoff ( s= sg)

Tørr tyngdetetthet (d, kN/m³) Tyngdeav tørt stoff pr. volumenhet(d= Dg = s(1-n/100))

PORETALL OGPORØSITET

(NS8014)

Poretall e (-) Volumavporer dividert medvolum fast stoff (e = n/(100-n))der n er porøsitet(%) Porøsitetn (%) Volumavporer i %av totalt volumav prøven

KORNFORDELINGSANALYSER

(NS8005)

En kornfordelingsanalyseutføres ved våt eller tørr sikting av fraksjonenemed diameter d > 0,063 mm. For mindre partikler bestemmesden ekvivalente korndiameteren ved slemmeanalyseog bruk av hydrometer. I slemmeanalysenslemmesmaterialet opp i vann og densiteten av suspensjonenmålesved bestemtetidsintervaller.Kornfordelingenkan da bestemmesfra Stokeslov om sedimenteringav kuleformedepartikler i vann.Det vil ofte værenødvendigmed en kombinasjon avmetodene.

DEFORM ASJONS- OGKONSOLIDERINGSEGENSKAPER

(NS8017& 8018)

Jordartensdeformasjons-og konsolideringsegenskaper benyttesved setningsberegningog bestemmesved hjelp av belastningsforsøki ødometer.

Jordprøvenbygges inn i en stiv ring som forhindrer sideveisdeformasjon og belastesvertikalt med trinnvis eller kontinuerlig økende last.

Sammenhørendeverdier for last og deformasjon(tøyning ) registreres,og materialetsdeformasjonsmodul(stivhet) kan beregnessomM = ’/ . Denne presenteres som funksjon av vertikalspenningen ’. Deformasjonsmodulenviser en systematisk oppførsel for ulike jordarter og spenningstilstander,og oppførselenkan hensiktsmessigbeskrivesmed modulfunksjonerog inndelesi tre modeller:

Modell Moduluttrykk Jordart - spenningsområde

Konstantmodul M = moc a OCleire, ’ < c’ ( c’ = prekonsolideringsspenningen) Lineærtøkendemodul M = m( ’( ± _r)) Leire,fin silt, ’ > _c’

Parabolskøkendemodul M = m( ’ a) Sand,grovsilt, ’ > c’

PERMEABILITET (k cm/sek eller m/år)

Permeabilitetendefineres som den vannmengdenq som under gitte betingelser vil strømme gjennom et jordvolum pr. tidsenhet. Generelt bestemmespermeabilitetenfra følgendesammenheng:q = kiA, der A er bruttoareal av tverrsnittet normalt på vannetsstrømningsretningog i = hydrauliskgradienti strømningsretningen(= potensialforskjellpr. lengdeenhet).Permeabilitetenkan bestemmesved strømningsforsøkilaboratoriet ved konstanteller fallendepotensial,eventueltved pumpe-eller strømningsforsøkifelt.

KOMPRIMERINGSEGENSKAPER

Ved komprimeringav en jordart oppnåstettere lagring av mineralkornene.Komprimeringsegenskapenefor en jordart bestemmesved at prøver med forskjelligvanninnholdkomprimeresmed et bestemt komprimeringsarbeid(Standardeller Modifisert Proctor). Resultatene fremstillesi et diagram som viser tørr densitet rsom funksjon av innbyggingsvanninnholdwi. Den maksimaletørrdensiteten som oppnås( dmax) benyttes ved spesifikasjonav kravtil utførelsenav komprimeringsarbeider.Det tilhørendevanninnholdbenevnesoptimalt vanninnhold(wopt).

TELEFARLIGHET

En jordarts telefarlighet bestemmesut i fra kornfordelingskurveneller ved å måle den kapillære stigehøyde for materialet. Telefarligheten klassifiseresigruppeneT1(Ikketelefarlig),T2(Litt telefarlig),T3(Middelstelefarlig)og T4(Meget telefarlig).

HUMUSINNHOLD

Humusinnholdet bestemmes ved kolorimetri og bruk av natronlut (NaOH-forbindelse).Metoden angir innholdet av humufiserte organiske bestanddeleri en relativ skala.Andremetoder,somglødningavjordprøvei varmeovnog våt-oksydasjonmed hydrogenperoksyd,kanogsåbenyttes.