Den gamle Lillebæltsbro

Transkript

1 Den gamle Lillebæltsbro Den nye boring udført fra bunden af pille 3 Sætningsmålinger for pille 1-4 for perioden Primære sætninger og traditionelle beregningsmetoder Krybning og alternative beregningsmetoder Nik Okkels

2 Boring i Pille 3

3 Adgang i flotte omgivelser

4

5

6

7

8

9

10

11 Lillebæltsler: c v = ca. 400 kn/m 2 γ = ca. 18 kn/m 3 w nat = % I p = % (57) kalk = 1-10 % (52)

12

13 Sætningsmålinger kilder: Arne Jeppesens (DSB) artikel fra 1948: THE FOUNDATION PROBLEMS OF THE PIERS OF THE LITTLE BELT BRIDGE. Måledata om pillernes nedsynkning efter udstøbning af arbejdskamrene i 1932/33 DSB målinger af pille 1-4 s nedsynkning efter deres fuldførelse i 1933/1934 og frem til ca DSB og senere Banedanmarks målinger af pillernes sætninger fra perioden

14 Sætninger (mm) Sætninger af pille År cm cm Pille 1 Pille 2 Pille 3 Pille 4 53 cm 63 cm

15 Sætninger (mm) Sætninger af pille 1-4 0,1 1 År mm/ltc mm/ltc Pille 1 Pille 2 Pille 3 Pille mm/ltc 226 mm/ltc

16 Sætninger (mm) Sætninger af pille 1-4 0,1 Antal år efter udstøbning af arbejdskammeret Pille 1 Pille 2 Pille 3 Pille Pille færdig Broen indvies Midterkammer lænses. Vandfyldning af østkamre

17 Undersøgelser fra 1963 For Den ny Lillebæltsbro har GEO udført 3 dybe boringer ved den gamle bro: Boring 301 (onshore) og boring 302 (offshore) til kote -34 og -54 ved pille 4 Boring 303 (offshore) til kote -62 ved pille 1 J. Brinch Hansen mfl. i Bulletin 17 Laurits Bjerrum i en rapport dateret 15. september 1963

18 Primære sætninger Sætningsgivende last : Pille 1-3 ca etagers bygning Pille 4 ca etagers bygning

19 t log t tolkning med nye data Pille Primære sætninger (mm) Konsolideringstid (år) Krybningssætninger (mm/ltc) (106) 12, (105) (117) 7, (79) 17,3 80

20 Sætningsberegning fra Bulletin 17 Pille Primære sætninger mm 200 mm mm 349 mm mm 413 mm mm 477 mm Ny t log t tolkning Ny metode til bestemmelse af stivheden Trykspredning 1:2 Sætningerne er beregnet fra pille skørtets spids Sætningerne reduceres med en faktor på 0,66-0,71 for at tage hensyn til funderingsdybden (stivheden af aflejringerne over funderingsniveau) (samlet reduktion fra -nr. 3 og 4: 40%) Der er medregnet virkning af dræning for pille 2-4 (Dette øger sætningen med knap 50%!!)

21 Spændingstilvækst fra indvendig dræning Dræning ændrer kun poretryk og totale spændinger. De effektive spændinger forbliver uændrede, når pillerne tømmes for vand Pillevæggene kan ikke virke drænende, da de afsluttes over havbunds-niveau uden for pillerne.

22 Traditionel tolkning af sætningsforløbet Synes problematisk fordi: Beregningen af sætningernes størrelse er ikke overbevisende Traditionelle beregningsmetoder kan ikke forklare tidsforløbet Traditionelle beregningsmetoder kan ikke forklare de meget store og meget varierende krybningsætninger

23 Sekundære sætninger (krybning) Bjerrum 1963: Pille 2, 3 og 4 skiller sig ud med meget store sekundære sætninger. Den kendsgerning, at de sekundære sætninger er forskellige for de fire piller, kan man gøre brug af ved opklaringen af årsagen til de store sekundære sætninger, idet man kan forsøge at finde frem til hvilke faktorer, som kan bidrage til denne forskel. Bjerrum peger på, at stabilitetsforholdene har afgørende betydning En eventuel virkningen af dræning/vandfyldning af pillerne omtales derimod ikke

24 Havbundskote (m) Havbundskote (m) Havbundshældning Pille Afstand til center pille (m) -5 Pille Afstand til center (m) Havbunden er ustabil, når > 16

25 Havbundskote (m) Havbundskote (m) Havbundshældning Pille Afstand til center (m) Pille Afstand til center (m) Havbunden er ustabil, når > 16

26 Hvorslevs virkelige styrkeparametre kontra effektive styrkeparametre (se fx Bulletin 3)

27 D Appolonia, Poulos and Ladd 1971: First local yield forekommer for fede forkonsoliderede lere, når sikkerhedsfaktoren mod brud er mindre end ca. 2.

28 Overslag - bæreevner i kort- og langtidstilstand Pille c u (kn/m 2 ) c (kn/m 2 ) ( ) 15,6 15,6 15,6 15,6 Bæreevne (kn/m 2 ) Sikkerhedsfaktor 1,7 1,3 1,6 1,1 1,4 1,4 Der er set bort fra skørtets virkning Der er set bort fra virkningen af havbundshældningen

29

30 Foreløbige konklusioner: De traditionelle sætningsmodeller synes uegnede til beregning af sætningernes størrelse hhv. deres tidsforløb for den gamle bros strømpiller Det bør undersøges nærmere om ikke sætningsforløb og - størrelse primært er styret af, at bæreevnen er for hårdt udnyttet.