Målemetodens historie og baggrund Delft, 1950 erne, soft soils

Agenda Lidt om målemetodens historie og baggrund Udstyret og måleprocedure, måleparametre De udledte parametre Case m. sammenligning af data Vurdering af metoden Fra Wikipedia: A dilatometer is a scientific instrument that measures volume changes caused by a physical or chemical process.

Målemetodens historie og baggrund Delft, 1950 erne, soft soils 1977 1991, Marchetti & Robertsson 1. Push teknologi hurtigere metode som supplement/erstatning for traditionelt borearbejde. 2. Ved tværbelastede pæle problemer med at vurdere jordens styrke og deformations egenskaber på baggrund af CPT- forsøg, fordi metoden bygger på modstand ved lodret brud under konstant nedpresning 3. I 1987 (P. Robertsson) og 1991 (S. Marchetti) DMT metode til brug for tværbelastede pæle 4. 1991 d.d.: Mange artikler og specielle DMT konferencer senest Rom 2015. 5. ISSMGE, 2001, TC16 DMT Report, ASTM Standard D6635-2007, (Seismic D7400-08; 2013, EC7- Del 2 2007 6. Bemærkninger i Dansk Annex til EC7-Del 2

Udstyr og måleprocedure, måleparametre DMT (14 cm 2 ) eller 1. Der måles pr. 0,2 m 0,25 m (anbefalet) seismik pr. 0,5 m. 2. Der måles i hver position: a) p 0 = tryk nødvendigt for at nulstille jordtrykket på pladen ( lift-off pressure, A-readings) b) p 1 = nødvendigt tryk for at bevæge centerpunktet på pladen 1,1 mm mod jorden (B-readings) c) p 2 = aflastningstrykket på pladen efter at det påførte tryk på jorden langsomt er fjernet (C-readings) Hele operationen tager 1-2 minutter pr. position.

Udledte dilatometer parametre I d Materiale Index = (p 1 p 0 ) / (p 0 μ 0 ) K d Horisontal Stress Index = (p 0 μ 0 ) / σ v0, μ 0 er ligevægtsporetrykket = p 0 i sand, drænet E d Dilatometer Modulus = 34,7 (p 1 p 0 ) U d Pore Pressure Index = (p 2 μ 0 ) / (p 0 μ 0 ) M DMT Vertical Drained Constrained Dilatometer Modulus = R m E d når R m = 0,14 + 2,36 ln K d når I d 0,6 R m = 0,5 + 2 ln K d når I d 0,3 R m = R m0 + (2,5 - R m0 ) 2 ln K d og R m0 = 0,14 + 0,15 (I d 0.6) når 0,6 < I d < 3 R m = 0,32 + 2,18 ln K d når K d > 10 R m = 0,85 når R m < 0,85

Tolket geologi og udledte geotekniske parametre Ler når 0.1 < I d < 0.6 Silt når 0.6 < I d < 1.8 Sand når 1.8 < I d < (10) E OED = 0,8 M DMT for både kohæsiv- og friktionsjord (for Poisson ν ~ 0,25 0,30) c u,dmt = 0,22 σ v0 (0,5 K d ) 1,25 når I d < 1.2 OCR DMT = (0,5 K d ) 1,56 når I d < 1.2 K 0,DMT = (K d / 1,5) 0,47 0,6 når I d < 1.2 φ safe,dmt = 28º + 14,6º ln K d 2,1 (ln K d ) 2 når I d > 1.8 DMT-forsøg: G DMT Working Strain Modulus = M DMT 2 (1 ν)/(1 2ν) sdmt-forsøg G 0 Initial Shear Modulus = ρ [(S 2 S 1 ) / Δt ] 2, E 0 = 2(1 + ν) G 0 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- γ Unit weight, γ / γ w - jf. diagram c h Konsolideringskoefficient, se TC16 k Permeabilitetskoefficient, se TC16

Tolket geologi og udledte geotekniske parametre Fra Cityringen, ref. CW-PI-5 Reduktionskurver som fkt. af I P

Tolket geologi og udledte geotekniske parametre Page 8

Tolket geologi og udledte geotekniske parametre DMT TEST RESULTS DMT TEST RESULTS Z Ko OCR M Cu Phi Soil Description (m) (Mpa) (kpa) ( ) Z Ko OCR M Cu Phi Soil Description (m) (MPa) (kpa) (deg) 0,60 0,8 31,8 MUD 0,80 0,6 26,4 MUD 1,00 0,7 30,3 MUD 1,25 0,8 30,6 MUD 1,50 3,1 33,8 SILTY SAND 1,75 0,5 MUD 2,00 4,7 34,5 SILTY SAND 2,25 0,9 MUD 2,50 1,3 26,9 SAND 2,75 0,7 MUD 3,00 0,7 MUD 3,25 1,0 29,1 SANDY SILT 3,50 2,8 30,4 SILTY SAND 3,75 0,9 26,6 MUD 4,00 82,7 36,5 SAND 4,25 < 0.3 <0.8 0,3 1 MUD 4,50 33,1 34,5 SAND 4,75 1,10 3,76 3,8 18 SILTY CLAY 5,00 1,17 4,30 4,3 21 SILTY CLAY 5,25 0,93 2,61 1,9 15 CLAY 5,50 0,75 1,73 3,8 11 SILT 5,75 3,7 32,5 SANDY SILT 6,00 29,2 36,3 SILTY SAND 6,25 9,0 29,7 SAND 6,50 26,7 36,8 SILTY SAND 6,75 41,5 37,1 SILTY SAND 7,00 36,3 36,5 SILTY SAND 7,25 94,2 40,4 SILTY SAND 7,50 125,5 40,9 SILTY SAND 7,75 68,4 38,3 SILTY SAND 8,00 66,3 37,9 SILTY SAND 8,25 34,7 37,5 SANDY SILT 8,50 77,7 38,5 SILTY SAND 8,75 80,6 38,4 SILTY SAND 9,00 66,0 36,8 SAND 9,25 64,2 37,5 SILTY SAND 9,50 67,3 37,6 SILTY SAND 9,75 122,6 39,8 SILTY SAND 10,00 72,3 36,5 SAND 10,25 122,3 39,9 SILTY SAND 10,50 88,6 38,1 SILTY SAND 10,75 36,5 36,6 SANDY SILT 11,25 41,3 35,3 SILTY SAND 11,50 25,7 34,3 SILTY SAND 11,75 155,0 40,6 SILTY SAND 12,00 138,5 40,3 SILTY SAND 12,25 106,4 38,4 SILTY SAND 12,50 141,7 40,3 SILTY SAND 12,75 6,9 29,6 SILTY SAND 13,00 8,1 29,9 SILTY SAND 13,25 0,52 0,93 6,6 21 SILT N < 5 UU forsøg c u = 5 kpa c u,fv ~ 180 200 kpa CAU forsøg φ = 37.3 & c = 7.4 kpa 0,20 1,96 14,52 0,4 3 MUD 0,40 1,63 9,24 0,2 3 MUD 0,60 1,35 5,86 0,2 3 MUD 0,80 1,05 3,37 0,2 3 MUD 1,00 0,94 2,67 0,2 3 MUD 1,20 0,78 1,89 0,3 2 MUD 1,40 0,76 1,77 0,3 3 MUD 1,60 0,81 2,02 0,4 3 MUD 1,80 0,64 1,32 0,2 3 MUD 2,00 0,68 1,47 0,2 3 MUD 2,20 0,61 1,20 0,2 3 MUD 2,40 0,58 1,12 0,2 3 MUD 2,60 0,60 1,17 0,3 3 MUD 2,80 0,66 1,37 0,0 4 MUD AND/OR PEAT 3,00 0,71 1,56 0,8 5 MUD 3,20 < 0.3 <0.8 0,6 2 MUD 3,40 0,9 28,8 MUD 3,60 < 0.3 <0.8 0,3 1 MUD 3,80 < 0.3 <0.8 0,0 1 MUD AND/OR PEAT 4,00 < 0.3 <0.8 0,2 1 MUD 4,20 1,8 30,1 SILTY SAND 4,40 < 0.3 <0.8 0,2 2 MUD 4,60 < 0.3 <0.8 0,0 2 MUD AND/OR PEAT 4,80 2,5 28,8 SILTY SAND 5,00 0,36 <0.8 0,9 3 MUD 5,20 0,55 1,02 0,8 6 MUD 5,40 0,49 0,84 0,4 5 MUD 5,60 < 0.3 <0.8 0,3 3 MUD 5,80 0,64 1,32 0,6 8 MUD 6,00 0,60 1,17 0,5 8 MUD 6,20 0,40 <0.8 0,0 5 MUD AND/OR PEAT 6,40 0,58 1,11 0,9 8 MUD 6,60 0,54 0,98 1,1 7 SILTY CLAY 6,80 0,46 <0.8 0,4 6 MUD 7,00 0,37 <0.8 0,2 5 MUD 7,20 1,7 29,2 SANDY SILT 7,40 1,09 3,69 2,7 23 CLAY 7,60 0,49 0,85 0,4 7 MUD 7,80 8,9 26,9 SAND 8,00 7,6 34,2 SANDY SILT 8,20 0,67 1,40 2,3 12 CLAYEY SILT 8,40 0,84 2,15 4,2 17 CLAYEY SILT 10,20 36,2 33,9 SAND 10,40 69,0 38,3 SILTY SAND 10,60 103,3 39,2 SILTY SAND 10,80 63,1 36,6 SAND 11,00 1,21 4,59 22,1 45 SILT 11,20 1,61 8,86 30,0 78 CLAYEY SILT 11,40 1,76 11,12 36,1 97 CLAYEY SILT 11,60 1,94 14,20 65,9 120 SILT 11,80 98,9 40,3 SILTY SAND 12,00 2,06 16,49 76,0 144 SILT 12,20 71,9 39,8 SANDY SILT 12,40 2,14 18,11 75,0 163 SILT 12,60 2,00 15,19 57,0 145 CLAYEY SILT 12,80 113,4 40,5 SANDY SILT 13,00 80,8 39,8 SANDY SILT c u,fv = 5-20 kpa UU forsøg c u = 5 kpa c u,fv = 250-300 kpa

Vurdering af metoden Feltmæssigt 1. Dillatometerspaden har et trykareal som er ca. 40 % større end en standard CPT-cone. Til gengæld er jordmatricens flytningsvej mindre for DMT spaden en for CPT. Alligevel er den kraft, der skal til at trykke pladen, større end for en standard 10 cm 2 CPT cone. Det betyder flere skift mellem DMT pladen og boregrej for at opnå data pr. 0,2 0,25 m end ved brug af DTH CPT. 2. Udstyret er enkelt at betjene når man har prøvet det et par gange - og reparationer er enkle og kan oftest udføres ved at udskifte enkelte dele. 3. DMT målingerne er hurtige at lave, 1-2 min. pr. måling. Ca. 5 min. hvis der skal laves seismiske målinger. 4. Svært at lave sesimiske målinger på vand, fordi hammeren skal placeres meget nøjagtigt i forhold til geofonerne for at opnå et godt resultat. Ekstra svært hvis havbunden består af gytje med lav styrke, hvor hammeren synker ned i. 5. Svært at lave kontinuerlige målinger fordi det kan være svært at presse spaden 1,0 m som krævet. Resultatet kan være store spring i målingerne

Vurdering af metoden Udledte geotekniske parametre 1. Metoden er forholdsvis ny i DK og der mangler erfaring. Metoden kan derfor ikke stå alene og skal suppleres med anden undersøgelse (felt- eller laboratorieforsøg jf. Anneks J, i DS_EN_1997-2_DK_NA_2013). 2. sdmt vurderes som en god kombination med feltvingeforsøg og SPT i en boring kombineret med CPT forsøg. Meget litteratur med kombinationen mellem sdmt og CPT. Kalibrering dog påkrævet. 3. Metoden har vist at være forholdsvis nem og god til at bestemme geologi samt S- bølgehastigheder til at bestemme G 0 og E 0. 4. For E (=0.8 M DMT ) ligger de DMT estimerede værdier indenfor (eller lidt over) de intervaller man ville kunne forvente. 5. Rumvægt, γ, passer for normalt konsoliderede postglaciale aflejringer, men ikke for LG/Gl. aflejr. 6. For vurdering af bestemmelsen af udrænet forskydningsstyrke og friktionsvinkler har der her været for lidt data eller ingen - at vurdere på, men der er stor forskel mellem de beregnede c u,dmt værdier og de målte c u,fv værdier ved c u,fv > 100 kpa. Kalibrering påkrævet. 7. For meget små c u værdier (c u < 10 kpa) vurderes metoden at være god. 8. Vurdering af K 0 på baggrund af DMT afviger for let overkonsoliderede jorde hvor K 0 ~ 0,3 0,7. Her er målt 1-2. 9. For normalt konsoliderede jorde fremkommer K 0 værdier som ligger indenfor et forventeligt interval.

P.S. Der er stadig ledige tider på vores sdmt udstyr i 2016! Forskning og udvikling på området er ønskeligt, da metoden har mange fordele. Tak for opmærksomheden Page 16