KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 1 LIITTEET

Transkriptio

1

2

3 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 1

4

5 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 2/1(9)

6 LIITE 2/2(9) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne

14

23 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 3/9(10) Kolmiaksiaalikokeiden sekanttimoduulit 300 Sekanttikimmomoduuli E, MPa KuJa+YSe 1:1 120 kg/m³ / 50 kpa KuJa+YSe 1:1 120 kg/m³ / 120 kpa KuJa+YSe 1:1 120 kg/m³ / 400 kpa PSe 150 kg/m³ / 50 kpa PSe 150 kg/m³ / 120 kpa PSe 150 kg/m³ / 400 kpa KuJa+YSe 1:1 200 kg/m³ / 50 kpa KuJa+YSe 1:1 200 kg/m³ / 120 kpa KuJa+YSe 1:1 200 kg/m³ / 400 kpa Suht. muodonmuutos, %

26

32

34

54

58

68

69 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 12/1(16) Koerakenteen stabiloinnin laadunvalvonnan tulokset Koepenkereen stabiloinneista otettujen näytteiden puristuskokeet. Matala penger. Puolilujat pilarit: KuJa+YSe 1:1 120 kg/m³. Puolilujat pilarit: KuJa+YSe 1:1 120 kg/m³ Tunnus Pilarin Ikä z H D V γ w γ d H/D τ max numero d m mm mm cm³ kn/m³ % kn/m³ kpa N1_ N1_ N1_ N1_ N1_ N1_ N1_ N1_ N1_ N2_ N2_ N2_ N2_ N2_ Korkea penger. Lujat pilarit: KuJa+YSe 1:1 200 kg/m³. Lujat pilarit: KuJa+YSe 1:1 200 kg/m³ Tunnus Pilarin Ikä z H D V γ w γ d H/D τ max numero d m mm mm cm³ kn/m³ % kn/m³ kpa L10_ L10_ L10_ L10_ L10_ L10_ L10_ L10_ L10_ L10_ L10_ L21_ L21_ L21_ L21_ L21_ L21_ L21_ L21_ L21_

70 LIITE 12/2(16) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne Matala penger. Massastabilointi: PSe 150 kg/m³. Massastabilointi: PSe 150 kg/m³ Tunnus Ikä z H D V γ w γ d H/D τ max d m mm mm cm³ kn/m³ % kn/m³ kpa N1_ N1_ N1_ N2_ N2_

71 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 12/3(16) Matalan penkereen näytteiden tilavuuspainot, vesipitoisuudet ja leikkauslujuudet syvyyden suhteen graafisesti esitettyinä. Til.paino, kuivatil.paino, kn/m³ w, % Massastabiloinnista ja puolilujista pilareista otetut näytteet z, m Til.paino N1 Kuivatil.paino N1 Til.paino N2 Kuivatil.paino N Massastabiloinnista ja puolilujsta pilareista otetut näytteet z, m w N1 w N2

72 LIITE 12/4(16) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne Massastabiloinnista ja puolilujsta pilareista Le20 ik 18 ka16 14 us12 luj10 uu z, Leikkauslu- Leikkauslu-

73 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 12/5(16) Korkean penkereen näytteiden tilavuuspainot, vesipitoisuudet ja leikkauslujuudet syvyyden suhteen graafisesti esitettyinä. Lujista pilareista otetut näytteet Til.paino ja kuivatil.paino, kn/m³ z, m Til.paino L10 Kuivatil.paino L10 Til.paino L21 Kuivatil.paino L21 60 Lujista pilareista otetut näytteet w, % z, m w L10 w L21 Leikkauslujuus, kpa Lujista pilareista otetut näytteet z, m Leikkauslujuus L10 Leikkauslujuus L21

74 LIITE 12/6(16) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne Koepenkereen stabiloinneista otettujen näytteiden visuaalinen tarkastelu. Matala penger. Puolilujat pilarit. Pilari 29 / puoliluja Massastabilointi tehty , pilari tehty Massastabilointi Näyte otettu Näyte valokuvattu ja puristuskokeet tehty z Palan tod. Isoja hal- Väri Muuta m pituus, keamia cm 0-0, ruskea Siisti yläosaa lukuunottamatta 0,5-1, ruskea Siisti yläosaa lukuunottamatta 1,0-1, ruskea Siisti 1,5-2, ruskea Melko siisti, yläosa huonompi 2,0-2, harmaa Yläosa huono, alhaalla 20 cm siistiä 2,5-3, harmaa Melko siisti, yläosa huonompi 3,0-3, harmaa Siisti 3,5-4, harmaa Siisti 4,0-4, harmaa Siisti alaosaa lukuunottamatta 4,5-5, harmaa Melko siisti 5,0-5, harmaa Melko siisti 5,5-6, harmaa Melko siisti Pilari 105 / puoliluja Massastabilointi tehty , pilari tehty Massastabilointi Näyte otettu Näyte valokuvattu ja puristuskokeet tehty z Palan tod. Isoja hal- Väri Muuta m pituus, keamia cm 0-0, ruskea Siisti 0,5-1, ruskea Siisti 1,0-1, rusk./harm. Siisti 1,5-2, harmaa Alaosa siisti, yläosa röpelöinen 2,0-2, harmaa Alaosa siisti, yläosa röpelöinen 2,5-3, harmaa Melko siisti 3,0-3, harmaa Melko siisti 3,5-4, harmaa Melko siisti 4,0-4, harmaa Röpelöinen 4,5-5, harmaa Melko siisti 5,0-5, harmaa Melko siisti 5,5-6, harmaa Siisti

75 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 12/7(16) Koepenkereen stabiloinneista otettujen näytteiden visuaalinen tarkastelu. Korkea penger. Luja pilari. Pilari 10 / luja Pilari tehty Näyte otettu Näyte valokuvattu ja puristuskokeet tehty z Palan tod. Isoja hal- Väri Muuta m pituus, keamia cm harmaa Siisti harmaa Siisti harmaa Siisti harmaa Siisti harmaa Siisti harmaa Siisti harmaa Siisti harmaa Siisti harmaa Siisti, vähän röpelöinen Pilari 21 / luja Pilari tehty Näyte otettu Näyte valokuvattu ja puristuskokeet tehty 8. ja z Palan tod. Isoja hal- Väri Muuta m pituus, keamia cm 2,5-3, harmaa 20 cm siistiä, loput rikki 3,0-3, harmaa 20 cm siistiä. loput rikki 3,5-4, harmaa Siisti 4,0-4, harmaa Siistihkö 4,5-5, harmaa Siisti 5,0-5, harmaa Siistihkö harmaa Siisti harmaa Siisti Matala penger. Puolilujat pilarit. Pilarin sekanttimoduulit.

76 LIITE 12/8(16) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne Sekanttikimmomoduulit puolilujalle pilarille nro 29 Sekanttikimmomoduuli E, MN/m Suhteellinen muodonmuutos, -/- 0.5 m 1.3 m 1.6 m 2.5 m 3 m 3.5 m 3.9 m 4.4 m 4.6 m 5.4 m 5.7 m 6.3 m

77 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 12/9(16) Korkea penger. Lujat pilarit. Pilarien sekanttimoduulit. Sekanttikimmomoduulit lujalle pilarille nro 10 Sekanttikimmomoduuli E, MN/m Suhteellinen muodonmuutos, -/- 2.5 m 2.8 m 3.5 m 4.1 m 4.7 m 4.9 m 5.3 m 5.6 m 6.2 m 6.4 m 6.6 m Sekanttikimmomoduulit lujalle pilarille nro 21 Sekanttikimmomoduuli E, MN/m Suhteellinen muodonmuutos, -/- 2.6 m 2.8 m 3.1 m 4.5 m 4.6 m 5.1 m 5.6 m 6.1 m 6.6 m

78 LIITE 12/10(16) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne KT 51 Puolilujien pilareiden laadunvalvontatutkimukset Puristinkairausvastusten keskiarvot, minimi- ja maksimiarvot (kairaukset tehty noin 35 vrk iässä) Hiekkatäyttö Massastabiloitu kerros Puristuskokeet 40 vrk iässä - Näytteet pilarin 29 kohdalta - Näytteet pilarin 105 kohdalta Tavoitelujuus (2 kk) Pilari qc, MN/m² fs, kn/m² Leikkauslujuus, kpa (Nc = 10)

79 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 12/11(16) PUOLILUJAT PILARIT RAKENTEESSA: Laadunvalvontakairaukset - Puristinkairaukset P13 Hiekkakerros n. 0,5 m Massastabiloitu turve- ja liejusavikerros P21 P32 Pilariosuus fs, kpa P66 qc, MPa P P83 Pilaroitu Massastabiloitu Nousunopeus noin 10 mm/r Urakoitsija: YIT Kärjet: Pilareissa "spiraalikärki" Massastabiloinnissa kärki ks. kuva Puristinkairaus HKI/GEO/ Envin 10 tonnin memocone-kärki

80 LIITE 12/12(16) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne KT 51 Lujien pilareiden laadunvalvontatutkimukset Puristinheijarikairausvastusten (redusoitu) keskiarvot, minimi- ja maksimiarvot (kairaukset tehty vrk iässä) Puristuskokeet 51 vrk iässä - Pilarin 10 näytteet - Pilarin 21 näytteet Stabiloimaton Tv- ja ljsa-kerros Tavoitelujuus (2 kk) Pilari Se osuus kairauksista, jossa kaikki kairaukset on tulkittu tulleen pilarista ulos qc*, MN/m² Vääntomomentti Nm Leikkauslujuus, kpa (Nc = 18)

81 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 12/13(16) LUJAT PILARIT RAKENTEESSA: Laadunvalvontakairaukset - Puristin-heijarikairaukset L11 L23 L24 Stabiloimaton turve- ja liejusavikerros Pilariosuus Vääntömomentti, Nm Puristusvastus, MPa L25 L31 Pilaroitu Nousunopeus noin 10 mm/r Urakoitsija: YIT Kärjet: Pilareissa "spiraalikärki" Puristinheijarikairaus HKI/GEO LUJAT PILARIT RAKENTEESSA: Laadunvalvontakairaukset - Puristin-heijarikairaukset L32 L38 Stabiloimaton turve- ja liejusavikerros Pilariosuus Vääntömomentti, Nm Puristusvastus, MPa Pilaroitu Nousunopeus noin 10 mm/r Urakoitsija: YIT Kärjet: Pilareissa "spiraalikärki" Puristinheijarikairaus HKI/GEO

85 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 13/1(10) 3D-FLAC -ohjelmalla alennetulla pilarien muodonmuutosominaisuuksilla suoritetut tarkastelut Kuva 1. Laskentaverkon poikkileikkaus pilarien muodostamassa tasossa; rakennekerrokset ja lujitteiden sijainti. Kuva 2. Pystysuuntaisten siirtymien tasa-arvokäyrät (m) pilarien muodostamassa tasossa penkereen ollessa täydessä korkeudessaan.

86 LIITE 13/2(10) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne Kuva 3. Vaakasuuntaisten siirtymien tasa-arvokäyrät (m) pilarien muodostamassa tasossa penkereen ollessa täydessä korkeudessaan. Kuva 4. Pystysuuntaisten kokonaisjännitysten tasa-arvokäyrät (Pa) pilarien muodostamassa tasossa penkereen ollessa täydessä korkeudessaan.

87 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 13/3(10) Kuva 5. Vaakasuuntaisten kokonaisjännitysten tasa-arvokäyrät (Pa) pilarien muodostamassa tasossa penkereen ollessa täydessä korkeudessaan. Kuva 6. Penkereen pystysuuntaiset siirtymät ja lujitteissa vaikuttavat voimat (huom. kaikki lujitteet "summautuvat" kuvaan päälleikkäin).

88 LIITE 13/4(10) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne Kuva 9. Elementtien mekaanista tilaa osoittava kuvaaja pilarien muodostamassa tasossa penkereen ollessa täydessä korkeudessaan. Kuva 10. Jäljempänä olevissa kuvissa esitettyjen numeroitujen seurantapisteiden sijainti.

89 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 13/5(10) Kuva 11. Pilarien yläpään painuman kehittyminen eri kuormitusportaissa (seurantapisteen numero viittaa edellä olevaan seurantapisteiden paikkaa osoittavaan kuvaan). Kuva 12. Kokonaisjännityksen kehittyminen eri kuormitusportaissa pilarien yläpäässä pilarin keskellä (seurantapisteen numero viittaa edellä olevaan seurantapisteiden paikkaa osoittavaan kuvaan).

90 LIITE 13/6(10) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne Kuva 13. Maanpinnan painuman kehittyminen eri kuormitusportaissa pilarien yläpäiden tasolla kahden pilarin välissä (seurantapisteen numero viittaa edellä olevaan seurantapisteiden paikkaa osoittavaan kuvaan). Kuva 14. Maanpinnan kokonaisjännityksen kehittyminen eri kuormitusportaissa pilarien yläpäiden tasolla kahden pilarin välissä (seurantapisteen numero viittaa edellä olevaan seurantapisteiden paikkaa osoittavaan kuvaan).

91 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 13/7(10) Pilarien yläpään painumat Pilarin pään painuma, m Porras 0 Porras 1 Porras 2 Porras 3 Porras 4 Porras 5 Porras Pilarin yläpään etäisyys penkereen keskilinjasta, m Kuva 15. Pilarien yläpään painumat. Pilarien alapään painuma Pilarin alapään painuma, m Porras 0 Porras 1 Porras 2 Porras 3 Porras 4 Porras 5 Porras Pilarin alapään etäisyys penkereen keskilinjasta, m Kuva 16. Pilarien alapään painumat. Pystysuuntainen siirtymä pilarin kohdalla Pystysuuntainen siirtymä, m Porras 0 Porras 1 Porras 2 Porras 3 Porras 4 Porras 5 Porras 6 Taso, m Kuva 17. Pystysuuntainen siirtymä pilarin kohdalla.

92 LIITE 13/8(10) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne Pystysuuntainen siirtymä pilarien välissä Pystysuuntainen siirtymä, m 0.00E E E E E E E-01 Porras 0 Porras 1 Porras 2 Porras 3 Porras 4 Porras 5 Porras 6 Taso, m -1.40E-01 Kuva 18. Pystysuuntainen siirtymä pilarien välissä. Maan painumasta vähennetty vastaavan tason pilarin painuma (jos erotus on + merkkinen maan painuma on suurempi) Painumaero, m Maan painuma - pilarin painuma 0 porras Maan painuma - pilarin painuma 6 porras Taso, m Kuva 19. Maan ja pilarin painumaero.

93 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 13/9(10) Pystysuuntainen lisäjännitys pilarin kohdalla kuormitusportaittain Jännitys, kpa Porras 1 Porras 2 Porras 3 Porras 4 Porras 5 Porras 6 Porras 6 (vs. alkutila) Taso, m Kuva 20. Pystysuuntainen lisäjännitys pilarin kohdalla. Vaakasuuntainen lisäjännitys pilarin kohdalla Jännitys, kpa Porras 1 Porras 2 Porras 3 Porras 4 Porras 5 Porras 6 Porras 6 (vs. alkutila) Taso, m Kuva 21. Vaakasuuntainen lisäjännitys pilarin kohdalla.

94 LIITE 13/10(10) KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne Vaakasuuntainen lisäjännitys pilarien välissä Jännitys, kpa Taso, m Porras 1 Porras 2 Porras 3 Porras 4 Porras 5 Porras 6 Kuva 22. Vaakasuuntainen lisäjännitys pilarien välissä. Taulukko 1. Pääjännitykset pilarien päässä (kpa). Pilari sig1 sig2 sig3 p q sig oct tau oct Pilari Pilari Pilari Pilari Pilari Pilari Pilari Pilari

95 KT51 Kirkkonummen syvä- ja massastabiloitu koerakenne LIITE 14 Lujitteen kantaman jännityksen ja lujitevoiman laskenta eri menetelmin /5/ Lujitteen kantaman keskimääräisen jännityksen suhde pengertäytteen aiheuttamaan jännitykseen (Stress Reduction Ratio) on S 3D =p r / (γ*h) p r on γ H lujitteen kantama osuus pengermateriaalin tilavuuspaino pengerkorkeus British Standard BS8006 Penkereille, joiden korkeus H > 1.4*(s-a) pc γ H p c on a s C c = S 3D = = ( C a / H ) c 2 paaluhattuun (pilarin päähän) kohdistuva jännitys paaluhatun (pilarin) sivumitta pilariväli 1.5*(H / a) (kitka- tai muut paalut; muilla paalutyypeillä tästä poikkeavia kertoimia) ((2.8*s)/((s+a) 2 *H))*(s 2 -a 2 *(p c /(γ*h)) Hewlett & Randolph Suurempi seuraavista 2*(K p -1) S 3D = (1-a/s) *{1-((s*2*(K p -1) / ( 2*H*(2*K p -3))} + {(s-a)*2*(k p -1) / ( 2*H*(2*K p -3))} tai S 3D = ( 2 * K p a * 1 K p + 1 s 1 Kp) 1 a 1 * 1 + s a s K p a + 1 s 2 2 K p on passiivinen maanpainekerroin (1+sin φ)/(1-sin φ) Terzaghi S SD 2 2 ( s a ) ( 4* a* H* K*tanφ )/( s ) ( ) 2 a 1 e 2 = 4 * H * a * K * tanφ K on maanpainekerroin Lujitteessa vaikuttava vetovoima T S * γ * H * 4 * a 2 2 ( s a )* ( 1 + ( 1/( * ε ))) 3D rp = 6 ε a on lujitteen aksiaalinen venymä a

96

101

102