Grundläggning av ny bro på postglacial lera i Uppsala

DSpace Repository

Grundläggning av ny bro på postglacial lera i Uppsala

Details

Files for download
Icon
Overview of item record
Publication Bachelor thesis
Title Grundläggning av ny bro på postglacial lera i Uppsala
Author Nilsson, Samuel ; Tahiri, Ilir
Date 2020
English abstract
In this thesis, a geotechnical investigation has been performed to assess if the foundation of a bridge over Fyrisån, Uppsala, can be founded by plate foundation. The work has been based on investigating how the postglacial clay affects the construction based on the current ground conditions. Questions being answered are: what challenges there are in building the bridge at the current location, what difficulties there are in building the bridge according to conventional methods and what foundation methods can be used to construct the bridge and how these should be applied. The work has been carried out through a literature study. A case study has been performed of the soil conditions in Fyrisån which shows that the soil consists in general of filling on silty dry clay crust on sulfide clay on clay/silt on friction soil. The depth to rock is 55 meters. The main challenge with this specific soil are the large compression, which is a result of large depth and the fact that the soil consists of sulfide clay. The calculations by hand correspond the calculation done in Plaxis 2D where the results show that the soil breaks in the undrained state and the compression is 0,41m, 0,52 m by hand, compared to the maximum requirement of 50 mm. The choice of foundation is piling due to the uncertainty of reaction between limestone/cement and sulfide and the risk of acidification. The condition on which the calculations are based on is compared to completed probes which shows a good correspondence. Any abnormalities are concluded to be a result of the soil’s content of residual of shell. In conclusion the study shows that the foundation cannot be done with a plate foundation and the soil has to be reinforced due to the large compression of the soil.
Swedish abstract
I detta examensarbete har en geoteknisk utredning utförts för att bedöma ifall grundläggning av en bro över Fyrisån i Uppsala kan utföras på enklaste sätt, genom plattgrundläggning. Arbetet har grundats på att undersöka hur grundläggningen styrs av den postglaciala lerans tekniska egenskaper. Problemformuleringen har varit, att undersöka hur den geotekniska projekteringen av bron, dels skulle kunna genomföras, dels ska genomföras utifrån beaktande och värdering av tekniska och i viss mån ekonomiska aspekter. De frågeställningar som behandlas är: Vilka utmaningar finns det med att bygga bron på den aktuella platsen? Vilka svårigheter finns det med att bygga bron enligt enklaste sätt, Vilka ytterligare grundläggningsmetoder kan användas för att grundlägga bron samt hur ska dessa tillämpas? Arbetet har utförts med en inledande litteraturstudie via Malmö Universitetsbibliotek, sökmotorn Libsearch och SGI:s bibliotek. En fallstudie har utförts av jordlagerförhållandena vid Fyrisån, där utvärderingen baseras på analyser av data från tillgängliga fältundersökningar i området. Handberäkningar har genomförts för att överslagsmässigt kontrollera de geotekniska förutsättningarna i brott- och bruksgränstillståndet. Handberäkningarna har jämförts med datorberäkningar från Plaxis 2D. Teorin som ligger till grund för beräkningarna baseras på etablerade standarder som kontrolleras mot flertalet källor. Undersökningarna visar att djupet till berg är ca 55 m under befintlig markyta. Jordlagerföljden består generellt av fyllning på siltig torrskorpelera på sulfidlera på lera/silt på friktionsjord. Utmaningen med grundläggningen av bron kan sammanfattas till den potentiellt miljöfarliga sulfidhaltiga leran som leder till svårigheter i bruksgränstillståndet, eftersom den har en benägenhet att ge stora sättningar vid belastning, kombinerat med det stora djupet till berg. Handberäkningar visar att bron inte kan grundläggas på platta på mark eftersom jorden går i brott när den belastas av fundamentet för odränerade förhållanden, dvs. korttidstillståndet. Även beräkningar med Plaxis 2D indikerar att jorden går i brott. Handberäkningar och plaxisberäkningar har också genomförts för att undersöka de sättningar som kan utbildas vid grundläggning på platta på mark. Det tillåtna värdet för sättningar är 0,050 m medan handberäkningarna ger en sättning på 0,52 m och Plaxis 2D 0,41 m. För att bron ska kunna grundläggas på den postglaciala leran används istället pålar med en geoteknisk bärförmåga på 725 kN. Pålarnas knäcklast har beräknats till 5254 kN. Totalt krävs 18 pålar för att grundlägga brofundamentet. Pålning används då det råder osäkerhet hur användningen av övriga grundläggningsmetoder interagerar med sulfidhaltig lera, bland annat hur reaktionen mellan kalk/cement och sulfidjorden fungerar, om t ex kalk-cement-pelare skulle ha använts istället för pålar, samt resultaten av en eventuell försurning av omkringliggande miljö. Sulfidhaltig lera sänker pH-värdet i jord vid exponering för syre. Handberäkningarna och datorberäkningarna visar liknande resultat, vilket tyder på att det erhållna resultatet är rimligt. Förutsättningarna som används för beräkningarna är baserade på empiriska samband, som vid jämförelse med resultat från genomförda sonderingar visar på en god överensstämmelse. Avvikelser i sonderingarna bedöms vara ett resultat bl. a av de skalrester som finns i jorden, vilket beaktas vid värdering av resultatet. Resultatet från den utförda studien visar, att grundläggning av platta på mark inte är möjlig, främst på grund av de stora sättningar som kan förväntas utbildas. Grundläggning med pålning väljs utifrån miljömässiga och tekniska krav.
Publisher Malmö universitet/Teknik och samhälle
Language swe (iso)
Subject Postglacial lera
Lös lera
Sulfidhaltig lera
Pålning
Empiriska geotekniska samband
Postglacial clay
Loose clay
Sulphide clay
Pilling
Empirical geotechnical relationships
Handle http://hdl.handle.net/2043/32475 Permalink to this page
Link to publication in DiVA Find this research publication in DiVA (n/a for student publ.)
Facebook

This item appears in the following Collection(s)

Details

Search


Browse

My Account

Statistics