Geotekniska undersökningar används för att få en uppfattning om markförhållanden. Ett exempel på en geoteknisk undersökningsmetod är standard penetration test (SPT). Denna metod kombinerar dynamisk sondering med provtagning och används för att kunna härleda bärförmåga i en jord. Metoden uppstod i början av 1900-talet och utrustningen korrigerades fram till 1930-talet. Sedan dess har utvecklingen av metoden i princip stått still. Det finns ingen internationell standard för SPT idag och metoden kan därför skilja sig i olika delar av världen. Sonderingen utförs i botten av ett förborrat borrhål med en öppen provtagare. Serier om maximalt 450 millimeter kan tas samtidigt och intervallet mellan serierna rekommenderas till 0,75–1,5 meter. SPT är en välanvänd metod internationellt sett, medan användandet i Sverige är begränsat. En av de mer frekvent använda dynamiska sonderingsmetoderna som används i Sverige är hejarsondering med frifallshejare och fast dyna (HfA). Metoden utvecklades från den traditionella hejarsonderingsmetoden under 1960-talet och sedan HfA standardiserades på 1970-talet har metoden knappt utvecklats. Idag finns metoden i den europeiska standarden under namnet DPSH-A med tillägg i en svensk bilaga. HfA använder sig av en konspets som slås ned av en fallande hammare. HfA kan användas om fasta jordlager söks men även för att härleda jordparametrar som friktionsvinkel och elasticitetsmodul. Syftet med rapporten är att se om metoderna SPT och HfA relaterar till varandra. Undersökningar med respektive metod har genomförts i fyra områden, Luleå hamn, Gammelstad, Aitik respektive Kristineberg. Avståndet mellan sonderingspunkterna för de två metoderna i Luleå hamn, Gammelstad och Kristineberg är ungefär en meter, medan avståndet i Aitik varierar mellan 10–30 meter. För att avgöra vilken jordart sonderingarna utförts i har okulär jordartsbedömning gjorts på provtagning från SPT för områdena Luleå hamn, Aitik och Kristineberg. För proverna från Gammelstad har siktningslaboration utförts. Rekommendationer för att korrigera uppmätt antal slag för SPT tar hänsyn till olika faktorer beroende på vart metoden geografiskt sett används. Enligt den europeiska standarden ska metoden korrigeras för energiförhållandet i testutrustningen, längden på borrstål samt vertikalspänning orsakat av överbelastning av jord. Housing and Building Research Institute rekommenderar att uppmätt antal slag även korrigeras för borrhålets diameter och provtagartyp. Enligt U.S. Department of Transportation ska antalet slag endast korrigeras för energiförhållandet i testutrustningen och för vertikalspänning orsakat av överbelastning av jord. För att beräkna friktionsvinkel utifrån SPT-resultat kan åtta ekvationer användas. Elastisitetsmodul kan beräknas med två ekvationer. För HfA rekommenderas en ekvation för korrigering, en för beräkning av friktionsvinkel och en för beräkning av elasticitetsmodul. Tidigare gjorda jämförelser tyder på att det kan finnas ett samband mellan metoderna. Även resultatet från denna rapport tyder på att det kan vara möjligt att hitta ett samband, även om metoderna skiljer sig i vissa lägen. Elasticitetsmodulen skiljer sig kraftigt mellan HfA och SPT, men även för de två ekvationerna som presenterats för SPT. Friktionsvinkeln för SPT ger en stor spridning och den beräknade friktionsvinkeln för HfA hamnar kring medelvärdet för SPT. / Geotechnical investigations are mainly used to get an idea the condition of the subsurface. An example of a geotechnical investigation method is the standard penetration test (SPT). This method combines dynamic sounding with sampling and can be used to deduce the bearing capacity of a soil. SPT was invented in the beginning of the 20:th century and corrections of the method was done until the 1930s. Since then, the development of the method has been at a standstill. Today there is no international standard for SPT, and the execution does therefore vary across the globe. SPT is performed with an open sampler at the bottom of a predrilled borehole. Series of a maximum of 450 millimeters can be taken at the same time and the interval between the series is recommended to 0,75-1,5 meters. SPT is commonly used internationally, but the usage of the method in Sweden is limited. A commonly used dynamic sounding method is the Swedish dynamic probing (HfA). This method was developed in the 1960s. The development of the method has been on a standstill since it was standardized in the 1970. Today, the method goes by the category DPSH-A supplemented by a Swedish appendix in the European standard. HfA uses a conical tip which is blown down by a falling hammer. HfA is used in the search for solid soil layers but can also be used to deduce soil parameters such as angle of friction and elasticity modulus. The aim with this master thesis is to determine if SPT and HfA relates to one another. Investigations has been performed in four areas, Luleå harbour, Gammelstad, Aitik and Kristineberg. The distance between the probing points for SPT and HfA at Luleå harbour, Gammelstad and Kristineberg is about one meter. The distance in Aitik varies between 10 to 30 meters. Ocular soil type assessment was performed for the soil samples in Luleå harbour, Aitik and Kristineberg and sieving was performed for the samples taken in Gammelstad. Recommendations for correction of the number of blows for SPT takes different factors into consideration depending on where the test is performed. According to the European standard, the energy efficiency of the equipment, length of the rods and the overburden pressure should be corrected for. Housing and Building Research Institute recommends adding on corrections for the borehole diameter and the type of sampler. Correction should only be done for the energy efficiency of the equipment and the overburden pressure according to U.S. Department of Transportation. There is a total of ten equations available to determine the angle of friction based on results from SPT, while there are two equations available to determine the elasticity modulus. On the other hand, there is only one equation for correction, one to determine angle of friction and one to determine the elasticity modulus for HfA. Previous comparisons of these two methods shows that there is a possibility to find a relation between the methods. The result from this report also indicates that there may be possible to find a relation between the methods, even if they do differ in some cases. The elasticity modulus does vary a lot between the two methods, but also between the two equations found for SPT. The angle of friction for SPT shows a large variation but the calculated angle of friction for HfA ends up around the mean value for the equations for SPT.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-104874 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Vestgård, Andrea |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser |
| 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 0.0018 seconds