Maaperän vedenläpäisevyyden määrittäminen muuttuvapainekenttäkokeen avulla
Loading...
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
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.
Author
Date
2023-05-15
Department
Major/Subject
Geotechnical Engineering
Mcode
Degree programme
Master's Programme in Geoengineering (GEO)
Language
fi
Pages
59
Series
Abstract
Tässä diplomityössä tutkittiin muuttuvapaineista kenttäkoetta kyllästämättömän maan vedenläpäisevyyden, eli k-arvon määrittämisessä. Haluttiin selvittää, miten kokeen tulokset suhteutuvat muihin k-arvon selvitystapoihin. Ensisijainen kiinnostuksen kohde oli, kuinka käyttökelpoinen tutkittava kenttäkoe on hulevesien imeytyksen suunnittelun tukena verrattuina muihin selvitystapoihin. Vertailukohteina olivat laskennalliset, laboratoriokokeista saatavat sekä kirjallisuudessa mainitut arvot. Myös joitakin muita k-arvon selvitystapoja mainitaan, joskaan niitä ei käytetä tässä työssä. Lisäksi tehtiin lyhyt selvitys k-arvon määrittämisen nykykäytännöistä hulevesisuunnittelussa asiantuntijahaastattelujen perusteella. Laskennalliset määritystavat perustuvat maan rakeisuuteen. Lisäksi niissä otetaan vaihtelevasti huomioon muitakin k-arvoon vaikuttavia seikkoja. Tutkimuksen perusteella kävi ilmi, että maavesikerroksessa kaavat pääsääntöisesti yliarvioivat vedenläpäisevyyttä, tai ovat muuten epäluotettavia sen arvioimisessa. Laboratoriokokeita suoritettiin muuttuva- ja vakiopainekokeina. Työssä ei määritetty maan luonnontilaista tiiviyttä, joten näytteet sullottiin käyttämällä tiettyä määrää sulloimen iskuja. Tämä johti luultavasti tiiviydeltään luonnontilasta poikkeaviin näytteisiin. Ilman in-situ tiiviyden määrittämistä kokeet eivät ole luotettava tapa saada todenmukaisia k-arvoja. Kenttäkokeiden tulokset laskettiin kahdella kaavalla, joista toinen on yksinkertaisempi ja kehitetty kyllästetylle maalle, ja toinen maavesikerroksen k-arvon arviointiin. Tutkimuksen tuloksena todettiin, että viimeksi mainitulla kaavalla saadut tulokset ovat todennäköisesti lähimpänä todellista k-arvoa. Menetelmä vaikuttaa soveltuvan ainakin hiekkaisille ja soraisille maille.In this thesis a variable head field test was studied in determining hy-draulic conductivity, i.e., k-value, of unsaturated soil. Of interest was, how the test results relate to other methods of defining k-value. The primary area of interest was how useful the field test is in supporting stormwater infiltration design compared to other methods. The methods used in comparison with the field test included computational methods, laboratory tests, and literature values. Some other methods of determin-ing the k-value are mentioned as well, although they are not used in this study. In addition, a brief survey based on expert interviews was made of the current practices of determining the k-value in stormwater design. Computational methods are based on the grain size of the soil. They also variably take other factors influencing k-value into account. As a result of this study, it turned out that for unsaturated soil, the formulas generally overestimate hydraulic conductivity, or are otherwise unreliable in estimating it. Laboratory tests were performed as variable and constant head tests. In this study, the natural density of the soil was not determined, so the samples were compacted using a certain number of blows of the compactor. This probably led to samples differing in density from the natural state. Without in-situ density determination, these tests are not a reliable way to obtain natural k-values. The results of the field tests were calculated using two formulas, one of which is simpler and developed for saturated soil, and the other for evaluating the k-value of unsaturated soil. It was concluded that the results obtained with the last-mentioned formula are probably the closest to the real k-value. The method seems to be suitable at least for sandy and gravelly soils.Description
Supervisor
Korkiala-Tanttu, LeenaThesis advisor
Lepistö, JaniGustavsson, Henry
Keywords
vedenläpäisevyys, muuttuvapainekoe, k-arvo, kyllästämätön maa, kenttäkoe
