Suurpellon syvästabiloidun koepenkereen analysointi

Thumbnail Image

Files

master_pätsi_kirsi_2009.pdf (4.68 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Engineering | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2009

Department

Rakennustekniikan laitos
Department of Civil Engineering

Major/Subject

Mcode

Degree programme

Language

fi

Pages

103

Series

Abstract

Suurpelto is a remarkable construction site in Espoo. The soft soil layers are up to 25 m deep. The average depth of soft soil layers is 10,6 m. Without soil reinforcement the settlement of 1,5…2,0 m high street embankments is estimated to be about 2,0 m and the stability is about 0,6…0,7. Deep stabilization is the main soil reinforcement method used beneath public areas and pipelines. The total amount of deep stabilization is about 1500 km, of which about half is completed at the moment. Some soft soil layers contain sulphide and organic matter, which may have a negative effect on stabilization. A test embankment was constructed on deep stabilized soil. Soil samples were taken near the test embankment. Laboratory tests on soil in natural condition and on stabilized soil were carried out. The stabilized samples were tested with triaxial and uniaxial compression tests and oedometer tests. The shear strengths attained in laboratory tests corresponded well with the shear strengths attained with column penetrometers in field. The lowest shear strengths were attained in the sulphide containing layer. In gyttja layer good strength was attained in laboratory and also in field when tested after 2,5 months, but according to column penetrometer testing the strength had diminished after 11 months. In part of the embankment the soil reinforcement was made with floating columns. After two years the observed settlement of the part of the embankment reinforced with floating columns was about 260 mm, which is more than the allowed settlement of the street embankments. Observed settlements were compared with calculated settlements. With program KPO 2000 the calculated rate of settlement was in agreement with the observed settlements when remarkably high values of water permeability of stabilized soil were used. The rate of the settlement coincided with the observed rate of settlement when a water permeability ratio of the stabilized and natural clay was about 300-400. Results of the same order were acquired with program Plaxis when a ten-fold water permeability of stabilized soil compared to natural soil was used.

Espoon Suurpelto on merkittävä rakennuskohde; Pohjasuhteet alueella ovat erittäin heikot ja vaihtelevat. Pehmeiden maakerrosten keskisyvyys on 10,6 m ja syvimmillään ne ovat yli 25 m syviä. Ilman pohjanvahvistusta 1,5...2,0 m korkeiden katupenkereiden painumien on laskettu olevan 2,0 metrin luokkaa ja stabiliteetin pienimmillään luokkaa F = 0,6...0,7. Kunnallistekniikan ja yleisten alueiden perustamisessa käytetään pääosin syvästabilointia. Kaikkiaan alueella tehdään kunnallistekniikkaa varten pilaristabilointia noin 1500 kilometriä, josta tähän mennessä on saatu valmiiksi noin puolet. Osa pehmeistä maakerroksista sisältää sulfidia ja orgaanista ainesta, jotka saattavat vaikuttaa negatiivisesti maan stabiloitavuuteen. Alueelle rakennettiin koepenger, jonka pohjanvahvistus tehtiin syvästabiloinnilla. Koepenkereen vierestä otettiin maanäytteitä, joita testattiin laboratoriossa luonnontilaisena sekä stabiloituna. Laboratoriossa stabiloiduille näytteille tehtiin puristus-, kolmiaksiaali- ja ödometrikokeita. Laboratoriossa saadut leikkauslujuudet vastasivat hyvin koepenkereen syvä-stabiloiduille pilareille tehdyistä pilarikairauksista saatuja tuloksia. Lujuudet vaihtelivat huomattavasti syvyyssuunnassa. Huonoimmat lujuudet saavutettiin sulfidipitoisessa kerroksessa. Liejukerroksesta saatiin laboratoriossa ja 2,5 kk jälkeen maastossakin erittäin hyvät tulokset, mutta 11 kuukauden jälkeen lujuus oli pilarikairausten mukaan laskenut. Osassa koepengertä pohjanvahvistus tehtiin määrämittaisilla pilareilla. Määrämittaisten pilareiden painumat olivat kahden vuoden havaintojakson aikana n. 260 mm, mikä ylittää katurakenteille sallitut painumat. Painuvan kerroksen alapintaan tehdyn pilaroinnin painuma on pysynyt sallituissa rajoissa. Työssä vertailtiin koepenkereen havaittuja painumia laskettuihin painumiin. KPO 2000 - ohjelmalla laskettu painumisnopeus vastasi havaittua painumisnopeutta parhaiten, kun käytettiin kalkki-sementtipilareille laskennassa huomattavan suurta vedenläpäisevyyttä, n. 300-400 -kertaista vedenläpäisevyyttä luonnontilaisen saven vedenläpäisevyyteen verrattuna. Elementtimenetelmään perustuvalla Plaxis-ohjelmalla saatiin samankaltaiset tulokset käyttämällä kymmenkertaista vedenläpäisevyyttä luonnontilaisen saven vedenläpäisevyyteen nähden.

Description

Keywords

syvästabilointi, koepenger, painuma, määrämittainen pilarointi, sulfidisavi, lieju, KPO 2000, Plaxis, deep stabilization, test embankment, settlement, floating columns, sulphide clay, gyttja, KPO 2000, Plaxis

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201802221579

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG