En dammanläggning består av ett system med olika funktioner; en dämmande, en avbördande och en kontrollerande funktion. Syftet med den dämmande funktionen i en damm är att skapa ytor för vattenansamling. Det finns flera olika typer av dammar, den vanligaste konstruktionsprincipen i Sverige är jord- och stenfyllningsdammar. Fyllningsdammarna konstrueras med olika zoner, där varje zon har specifika materialegenskaper och funktionskrav. Syftet med den täta zonen (tätkärnan) i en damm är att kontrollera läckage genom dammen. I Sverige används främst morän som material i tätkärnan hos jordfyllningsdammar. Under konstruktionen av en damm byggs den upp i lager. Materialet breds ut maskinellt och packas därefter med packningsutrustning för att erhålla homogena egenskaper på fyllningen. Ett väl utfört packningsförfarande och packningsarbete ökar densiteten, en hög densitet leder till ökad bärighet och stabilitet. För att kontrollera om packningen är tillräcklig används olika metoder för fältbestämning av densitet, de vanligaste vid dammbyggnad är vattenvolymeter och isotopmätare. I Sverige var den rekommenderade lagertjockleken på en tätkärna i en damm 0,5 meter från år 1988 fram till år 2020, i augusti år 2020 minskades den rekommenderad lagertjocklek till 0,3 meter. Syftet med examensarbetet var att undersöka hur lagertjockleken påverkar packning och homogenitet under uppbyggnad av en tätkärna i morän för dammbyggnation. En fältundersökning i full skala utfördes på Björkdalsgruvans anläggning, där undersöktes lagertjocklekarna 0,3 meter och 0,5 meter genom konstruktion av två provpallar till en höjd av 1,5 meter. Densitetsbestämningen i fält utfördes med provtagningsmetoderna vattenvolymeter och isotopmätare, de två provtagningsmetoderna redovisar vattenkvot och densitet. Jordproverna från vattenvolymetern analyserades i laboratoriet för vattenkvot och torrdensitet. Moränen analyserades genom tung laboratoriepackning. Utifrån den insamlade informationen beräknades packningsgrad, portal och luftporhalt, parametrarna användes för analys av undersökningen. Analysen resulterade i att en lagertjocklek 0,3m och 0,5m visade på olika fördelar vad gäller packning och homogenitet. En lagertjocklek på 0,5 meter föreslås vid konstruktion av en tätkärna i morän i en dammkonstruktion eftersom provpall 0,5m visade på en väl packad morän genomgående i hela lagertjockleken. En jämförelse av resultatet från provtagningsmetoderna vattenvolymetern och isotopmätaren visade på att det finns ett linjärt samband vad gäller vattenkvot mellan de två metoderna samt att ett samband inte har kunnat identifieras vad gäller torrdensitet, packningsgrad, portal och luftporhalt. Däremot uppmärksammades en ökad korrelation mellan resultatet från vattenvolymetern och isotopmätaren med djupet. / A dam consists of a system with different functions; one damming, one diverting and one controlling function. The purpose with the damming function is to create an area for water storage. There are different types of dams, the most common design principle in Sweden is an embankment dam. Embankment dams are constructed with different zones, where each zone has specific material properties and functional requirements. The purpose with the earthfill core is to control the seepage through the dam. In Sweden it is common to use glacial till (moraine) as the core material in embankment dams. A dam is constructed in layers, where the material is spread mechanically and then compacted with special compaction equipment to create a homogenous material. When the material is well compacted the density increase and a high density increase the bearing capacity and stability. To control the compaction, different methods are used for field determination of density. The most common methods are the rubber balloon method and nuclear gauge method. The recommended layer thickness in Sweden was 0,5 metres from 1988 to 2020, in august 2020 the layer thickness was reduced to 0,3 metres. The purpose of the master thesis was to investigate how the layer thickness affect compaction and uniformity during construction of a glacial till dam core. A full-scale field study was conducted at the Björkdalsgruvan facility, where the layer thicknesses 0.3 metres and 0.5 metres were examined by construction of two test pallets. Field determination of density was performed with the rubber balloon method and nuclear density gauge, the two sampling methods report water content and density. The soil samples from the rubber balloon method were analysed in the laboratory for water content and dry density. The moraine was analysed by laboratory compaction. Based on the collected information, the density ration, void ratio and air-void content was calculated evaluated. The layer thickness 0.3 metres and 0.5 metres reported different advantages in terms of compaction and uniformity. A layer thickness of 0.5 metres is recommended when constructing a glacial till dam core, since the test pallet of 0.5 metres reported a well compacted moraine through the entire layer thickness. During the field study two methods were used to determine the in-place density, the rubber balloon method and nuclear density gauge. A comparation between the methods showed that there is a linear relation in terms of water content. No relation between the rubber balloon method and nuclear density has been identified in terms of dry density, density ratio, void ratio and air-void content. The result from the rubber balloon method and nuclear density gauge showed an increasing correlation by depth
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-82744 |
| Date | January 2021 |
| Creators | Rosén, Moa |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Geoteknologi |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0032 seconds