Intro. Oplæg: Skrotning af vingeforsøg? Korrektion af vingeforsøg i dyndet ler Bare fortæl, hvad du normalt plejer at gøre!

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Intro. Oplæg: Skrotning af vingeforsøg? Korrektion af vingeforsøg i dyndet ler Bare fortæl, hvad du normalt plejer at gøre!"

Morten Ludvigsen
6 år siden
Visninger:

1 Page 1

2 Page 2 Intro Oplæg: Skrotning af vingeforsøg? Korrektion af vingeforsøg i dyndet ler Bare fortæl, hvad du normalt plejer at gøre! Min påstand: Danske geoteknikere bruger vingeforsøg og har stor tillid til vingeforsøget - alt for stor tillid!

3 Page 3 Udbredt brug af vingeforsøg Vingeforsøget er udviklet i sidste halvdel af 1940 erne og anvendes stadig (i uændret form). Måling af vingestyrken c fv. DS/EN 1997: Udledning af udrænet forskydningsstyrke c u = µ c fv

4 Page 4 Dansk praksis for vingeforsøg, jf. DS 415 (1984) Udledning af udrænet forskydningsstyrke c u i ler og silt ud fra vingeforsøg c fv : c u = µ c fv hvor faktoren µ afhænger af den specifikke jord: - Normalt : µ 1,0 - Sprækket ler : µ ca. 1/3 (µ 1,0 i tvungne brudflader) - Dyndet ler : µ = 1,2/(1+0,01 I P ) 1,0 Ændring fra DS 415 (1977): µ = 1,2/(1+0,01 I P ) 1,0 (I P < 100 %) µ 0,6 (I P > 100 %)

5 Page 5 Bjerrum s bestemmelse af µ NGI-Publikation nr. 95 af Laurits Bjerrum (1973) Tilbageregning på brud i 14 dæmninger på blødt ler Svarer nogenlunde til: μ 1,2/(1+0,01 I P )

6 Page 6 Udledning af c u Ved udledning af c u skal der tages højde for: Forsøgshastigheden Anisotropi i jorden Progressiv udvikling af brud

7 Page 7 Forsøgshastigheden er hurtigere end naturligt brud DGF referenceblad: Drejningen af håndtaget foretages støt og vedvarende, så langsomt som muligt, med maksimal omdrejningshastighed på én omdrejning pr. minut, dvs. brud sker typisk inden for ca. 10 sekunder. Udrænede brud i naturen er vurderet at ske ca gange langsommere, dvs. over nogle få timer. Plasticitetsindeks I P (%)

8 Page 8 Anisotropi i jorden Den udrænede forskydningsstyrke anses normalt at afhænge af den effektive, lodrette spænding i jorden og evt. forbelastning, hvilket normalt kan beskrives vha.: c u = a σ v OCR b (= f.eks. 0,25 σ v OCR 0,8 ) hvor a og b afhænger af den aktuelle jord (OCR = OverConsolidation Ratio). For normaltkonsolideret jord vil variationen af spænding (og c u ) ved rotation om en vandret akse variere. Middelspændingen i jorden vil derfor være mindre end overlejringsspændingen σ v.

9 Page 9 Progressivt brud I praksis vil der optræde progressivt brud, hvor der ikke optræder brud ved peak-værdien på samme tidspunkt i hele brudlinjen. En efterregning baseret på vingeforsøgets peak-værdier (i alle punkter) vil derfor give en lavere µ. Et design baseret på vingeforsøg kan derimod være på den sikre side (afh. af valgt µ).

10 Page 10 Vingeforsøgets andre fejlkilder Fejlkilder i jorden (risiko for fejltolkning): Lagdeling og inhomogeniteter (grus, skaller, tørvefibre, osv.) Sprækker og tidligere brudflader Fejlkilder ved forsøgsmetoden: Forstyrrelser i jorden pga. nedpresning/-hamring af vingen Tiden fra nedpresning/-hamring til drejning af vingen Punktvise målinger Fejlkilder pga. forsøgets udførelse: Vingens tilstand (deformiteter), stangfriktion, friktion i ophæng, fejl på måleur/-vægt Generel måleusikkerhed (DGF referenceblad: <10 %)

Page 11 Organiskholdig kohæsionsjord (DGF-Bulletin 1) TØRV TØRVEDYND GYTJE (/DYND) w nat > 50 % LER/SILT, stærkt organiskholdigt w nat > 40 % gl r = 2 4* % LER/SILT,

11 Page 11 Organiskholdig kohæsionsjord (DGF-Bulletin 1) TØRV TØRVEDYND GYTJE (/DYND) w nat > 50 % LER/SILT, stærkt organiskholdigt w nat > 40 % gl r = 2 4* % LER/SILT, organiskholdigt gl r = 1 2* % LER/SILT, svagt organiskholdigt gl r < 1 2* % * = korrektion for lermineraler (minus 1-2 %) (specielle jordarter: brunkul, kalkgytje, o.l.?)

12 Page 12 Plasticitet i organiskholdig jord (eksempler fra egen database) Jordart Plasticitetsgrænse w P (%) Flydegrænse w L (%) Plasticitetsindeks I P (%) μ(-) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Tørvedynd Tørv (stærkt omdannet) (?) Gytje Ler, organiskholdig Bjerrum Ekstrapolation? DS 415:1977 DS 415:1984 (tilsigtet?) Plasticitetsindeks I P (%) ~0,6 ~0,2

13 Page 13 Vurdering af µ ud fra w L (DS/EN ) For normaltkonsolideret ler, jf. bl.a. SGI Information 3 (2007): µ = (43/w L ) 0,45 (0,5 µ 1,2) <0,5 hvor w L = flydegrænsen (%). Kendes evt. forkonsolidering ikke, så brug (w L indsættes her som i rent tal):

14 Page 14 Vurdering af µ ud fra c fv /σ v og I P (DS/EN ) ~0,6 ~0,35

15 Page 15 Hvad med de underkonsoliderede jorde? Det naturlige vandindhold i gytje (og tørvedynd) er somme tider større end flydegrænsen (w > w L ), dvs. jorden har principielt en flydende konsistens. Normaltkonsolideret eller underkonsolideret? Kan man så tale om en udrænet styrke? (eller en viskositet?) Eller er plasticitetsforsøg ikke beskrivende nok for rent organiske aflejringer?

16 Page 16 Andre metoder til bestemmelse af c u Brudmålinger in situ: CPT Pladebelastning Andre? Brudmålinger i laboratoriet: Simple trykforsøg Triaksialforsøg (compression/extension) Direct simple shear Andre?

17 Page 17 Forskellige metoder giver forskellige styrker Tendens: Mindre forskelle ved høj flydegrænse Passivt brud Forskydningsbrud Aktivt brud

18 Page 18 Sammenhæng mellem c u og σ v (σ pc ) Tendens: Mindre forskelle ved høj plasticitet Et tolket vingeforsøg giver værdier, der er tæt på DSS-/middelværdien af metoderne.

19 Page 19 CPT-tryksondering Normal tolkning af CPT er: c u = (q c σ v ) / N k Ved sammenligning med vingeforsøg: c fv = (q c σ v ) / N kt N kt = N k µ F.eks. i organiskholdig ler og gytje: N k For µ = 0,6 N kt = CPT-nedpresning sker med 20 mm/s, dvs. brud sker hurtigere end ved vingeforsøg. N k -faktor indeholder formentlig korrektion for øget forsøgshastighed (10 > π+2?).

20 Page 20 Vingeforsøg i tørv Vingeforsøg er principielt uegnet til måling af c u i tørv pga. fibre og store deformationer. More tearing than shearing.

21 Page 21 Udledning af c u fra vingeforsøg i tørv Faktoren c fv /c u (=1/µ) stiger ved øget indhold af fibre, dvs. µ falder (µ 0,25?)!

22 Page 22 c u i tørv som f(w)? Forsøg på at vurdere c u ud fra vandindholdet

23 Page 23 c u i tørv som f(w)? Er c u = f(w) måske bedre end vingeforsøg?

Page 24 Hvornår bruger vi egentlig c u i organisk jord? Direkte fundering: Permanente konstruktioner: Deformationer ofte mest kritisk. Interimskonstruktioner: Hjultryk/belægninger, kraner, o.l. Kritisk?

24 Page 24 Hvornår bruger vi egentlig c u i organisk jord? Direkte fundering: Permanente konstruktioner: Deformationer ofte mest kritisk. Interimskonstruktioner: Hjultryk/belægninger, kraner, o.l. Kritisk? Pælefundering (overflademodstand): R s;ber = m r c u A s, hvor der skal anvendes en øvreværdi r = 1,0. Øvreværdi af c u = µ c fv, hvis konservativ høj værdi af µ Næppe kritisk? Opfyldninger/udgravninger og jordtryk: Drænede styrkeparametre er ofte mest kritisk. Udrænet brud i meget bløde jordarter Kritisk?

Page 25 Dansk dimensioneringspraksis Der er især i Danmark - en lang tradition for at anvende vingeforsøget til dimensionering af geotekniske konstruktioner: - Beregningsmetode for bl.a. pælefundering (bl.

25 Page 25 Dansk dimensioneringspraksis Der er især i Danmark - en lang tradition for at anvende vingeforsøget til dimensionering af geotekniske konstruktioner: - Beregningsmetode for bl.a. pælefundering (bl.a. regenerationsfaktoren r = 0,4-1,0) er således kalibreret/verificeret vha. prøvebelastninger og vingeforsøg. - Partialkoefficienter er bl.a. baseret på vingeforsøg. Hvis vi anvender noget andet end vingeforsøg, kan det rykke ved de andre parametre, som vi normalt tager for givet.

26 Page 26 Hånden på hjertet hvad gør I, når I udfører vingeforsøg i organiskholdig jord? (og fede lere?) Har I stadig tillid til vingeforsøget?

27 Page 27 Spørgsmål og diskussion Let s make Field Vane Tests great again! No. 1! (or 2?) (maybe 3?) (at least 4!)

Relaterede dokumenter

VINGEFORSØG, FVT. Kirsten Luke, Geo

VINGEFORSØG, FVT. Kirsten Luke, Geo VINGEFORSØG, FVT Kirsten Luke, Geo Side 2 VINGESTYRKE Vingeudstyret (håndvinge, dybdevinge, laboratorievinge) Beregning af vingestyrken c v Usikkerheder ved måling af c v Vingeforsøg til bestemmelse af