GEOTEKNISK INSTITUT - Subsurface expertise geologi 14 Dybgrunden .' 15 Kridt- og kalkaflejringer 15 Tertire aflejringer 15 Overgrunden 16 Istidens aflejringer 16 Senglaciale aflejringer

  • View
    219

  • Download
    3

Embed Size (px)

Text of GEOTEKNISK INSTITUT - Subsurface expertise geologi 14 Dybgrunden .' 15 Kridt- og kalkaflejringer 15...

  • A K A D E M I E T FOR DE T E K N I S K E V I D E N S K A B E R

    GEOTEKNISK INSTITUT THE DANISH GEOTECHNICAL INSTITUTE

    BULLETIN No. 5

    ELLEN LOUISE MERTZ

    BIDRAG TIL DANMARKS INGENIRGEOLOGI

    A CONTRIBUTION TO

    THE ENGINEERING GEOLOGY OF DENMARK

    COPENHAGEN 1959

    www.geo.dk

  • A K A D E M I E T FOR DE T E K N I S K E V I D E N S K A B E R

    GEOTEKNISK INSTITUT THE DANISH GEOTECHNICAL INSTITUTE

    BULLETIN No. 5

    ELLEN LOUISE MERTZ

    BIDRAG TIL DANMARKS INGENIRGEOLOGI

    A C O N T R I B U T I O N TO

    THE E N G I N E E R I N G GEOLOGY OF D E N M A R K

    COPENHAGEN 1959

    www.geo.dk

  • S. L. MLLERS BOGTRYKKERI, KBENHAVN

    www.geo.dk

  • Indhold

    Forord 5 Indledning 7 Jordartsgeologi 7

    Jordarternes klassifikation 8 Komfraktioner 8

    Fraktionernes kendetegn 8 Jordarternes kornkurver 9 Plasticitet ... 10 Sensitivitet ; 11 Andre kendetegn 12

    Jordarternes farve 12 Jordarternes lugt 12 Jordarternes indhold af fremmede bestanddele 12 Jordarternes rumvgt 12

    De vigtigste jordartstyper 12 Rene mineraljordarter 12

    Sedimenter 12 Usorterede jordarter , 13

    Organiske jordarter 13 Historisk geologi 14

    Dybgrunden .' 15 Kridt- og kalkaflejringer 15 Tertire aflejringer 15

    Overgrunden 16 Istidens aflejringer 16 Senglaciale aflejringer 16 Postglaciale aflejringer : 17

    Geologiens anvendelse ved geotekniske undersgelser - 19 Fyldlaget 19 Ser og moser 19 Marine aflejringer 20 Senglacial nedskylsjord 20 Senglaciale smeltevandssedimenter 20 Istidsaflejringer ... 20 Dybgrunden 21

    Karakteristiske jordbundsforhold i Danmark 22 Sjlland 23 Mn og Lolland-Falster 24 Fyn 24 Jylland 24

    Det jyske fjordomrde 24 De jyske hedesletter 25 Vendsyssel 25

    De geologiske forsgsresultaters fremstilling 26 Litteratur 28 English summary 28

    www.geo.dk

  • Forord

    Denne bulletin er skrevet som et ingenirgeologisk supplement til profes-

    sorerne H. Lundgren og J. Brinch Hansens i 1958 udgivne lrebog Geoteknik,

    og stoffet er meddelt i en s let tilgngelig form som muligt for ogs at gre det

    anvendeligt for interesserede uden for specialisternes kreds.

    Til trods for, at der for alle geotekniske problemers vedkommende m henvises

    til Geoteknik, har en overgribning til dennes stof dog hist og her vret uund-

    gelig, og for ingenirmssig bistand p disse omrder samt for megen anden

    hjlp bringer jeg hermed afdelingsingenir ved Geoteknisk Institut, F. Lange,

    min hjertelige tak.

    Ligeledes takker jeg fru Else Thorsen for altid beredvillig assistance ved ren-

    skrivning af manuskriptet og civilingenir Hugo Pedersen for tegning af profiler

    og skitser.

    ELLEN LOUISE MERTZ

    www.geo.dk

  • Indledning

    I Statens jarnvagers geotekniska Kommission 1914 -1922. Slutbetankande, Skandinaviens frste geotek-niske publikation, stod at lse: Det r tydligt, att den geotekniska institutionen foratt p effektivt satt kunna fylla sina olikartade och sammensatta uppgifter maste inom sig aga tillgng till svl teknisk som geo-logisk f ackkunnskap . . . en oavltlig kombination mel-lan tekniska och geologiska synpunkter r oundgng-ligen behovlig.

    Iflge ovenstende er det fristende at definere geo-

    teknik som: samarbejdet mellem geologi og teknik, men fuldt korrekt er en sdan tydning af ordet ikke, da det nutildags faktisk dkker begrebet soil mecha-nics, som kun rummer den tekniske komponent.

    Men, med eller uden sttte i navnet har geoteknik-ken i Danmark holdt sig det svenske synspunkt efter-retteligt, idet den stedse har knyttet svel jordarts-geologien som den historiske geologi til sine under-sgelser, og det er disse geologiske hjlpediscipliner, der vil blive behandlet i de flgende kapitler.

    Jordartsgeologi

    Jordartsgeologien burde egentlig kaldes jordarts-lre, thi den er et flles arbejdsomrde for geologi og geoteknik, idet undersgelsen af jordarternes faste mineralstoffer, deres oprindelse, deres alder, deres indhold af fremmede bestanddele o.s.v. isr vender mod geologien, medens bestemmelsen af jordens kon-sistens p en bestemt lokalitet og de deraf afhngige fysiske egenskaber er af mere teknisk natur.

    Jordartsgeologien er p een gang enklere og mere kompliceret i Danmark end i vore nabolande, thi ganske vist har vi kun bjerggrundsproblemer i enkelte tilflde p Bornholm, men de danske jordarters mang-foldighed komplicerer til gengld problemerne her-hjemme. (Da tendensen til at samle alle aflejringer under betegnelsen bjergarter er upraktisk i geo-teknikken, fordi den let hos ikke-sagkyndige kan fre til falske forestillinger om byggegrubens fasthed, vil der i dette skrift blive skelnet mellem bjergarter og jordarter).

    For mange teknikere er det uvant at skulle tage geologiske forhold med i betragtning i deres praktiske arbejde, og derfor mder man ret ofte -. i strid med al geologisk oplring - den opfattelse, t Dan-mark altid har haft og altid vil beholde s nogenlunde sine nuvrende konturer, at Jylland, erne, Blterne og Sundene altid har eksisteret, med andre ord, at kystlinien ligger fast; men sdan forholder det sig jo ikke. Nsten alle jordens egne har svinget adskil-

    lige gange fra fastland til dybhav og til fastland igen p grund af de fysiske love, som vor klode har vret underkastet i de hundreder af millioner r, den har eksisteret. Klimaet har vekslet fra tropisk varme til arktisk kulde, isbrer har dkket omrder, der fr var rige p dyre- og planteliv o.s.v.

    Det er denne skiften mellem land og hav, der be-tinger jordlagenes dannelse. Gennem elementernes p-virkning foregr der p landjorden en stadig nedbryd-ning af bjergarterne: det rindende vand, vinden og frosten gr deres arbejde, og nedbrydningsmaterialet fres af vandlbene ud i havet (floden Mississippi transporterer alene i vore dage rlig 400 millioner tons slam).

    I kystzonen, hvor strmmen er strk, aflejres kun sten og grus, p grundt vand synker sandet tilbunds, p ret stille vand aflejres silt (se p. 8) og endelig sedimenteres lersubstansen helt ude p de store, rolige havdybder, hvor ogs det fineste kalkslam synker til-bunds.

    Hvis vandet piskes op af storme, eller hvis vand-dybden formindskes gennem landhvning, dkkes de finkornede jordarter af grovere sedimenter; under stille perioder og under landsnkning er det modsatte tilfldet.

    Bringer iandhvningen en sdan sedimentserie op over strandlinien, begynder de nedbrydende elementer straks deres vrk.

    www.geo.dk

  • Hvad der her er sagt om de marine sedimenter glder ogs de jordlag, der aflejres i selve vandlbene p land samt i ser og vandhuller. S snart det drejer sig om vandsorterede jordarter (i dette skrift kaldet sedimenter), fr vi at gre med sorteret materiale, ordnet i lag ofte med udprget sortering (d.v.s. ens-kornethed) inden for selve laget, samt med knivskarpe grnser mod lag af anden kornstrrelse.

    I relativt varme perioder fyldes land og vand med organisk liv, plante- og dyrerester blandes med mine-ralslammet i ser og fjorde, og trve- og dyndaflej-ringer bliver resultatet. I relativt kolde perioder med nedsat organisk liv dominerer mineralstoffet aflejrin-gerne, og under istider er det nsten eneherskende.

    Til dannelsen af sedimenter krves alts vandstrm-me og bassiner, hvis strrelse kan variere fra et vand-huls til et verdenshavs. P selve landjorden finder der under normale forhold stort set ingen aflejring sted, kun nedbrydning af allerede eksisterende jord. Hele tendensen gr sledes i retning af en udjvning af jordoverfladens relief.

    Men indtrffer der en istid, opstr der et helt andet kompleks af jordarter - i dette tilflde fortrins-vis p landjorden - nemlig de regellst sammenblan-dede morcenejordarter, der bestr dels af det materiale.

    der er faldet ned p bren fra de dalsider, som den passerer p sin vej, dels af de jordmasser, som hvles op fra undergrunden, nr gletcheren som en kmpe-plov baner sig vej fremover.

    En sdan br kan skyde sig hundreder af kilometer bort fra sit hjemsted, men nr klimaet bliver mildere, er dens ydergrnse net, og afsmeltningen begynder. Under denne afsmeltning efterlades brmaterialet i kaotisk blanding og danner et mornedkke, der be-str af usorterede blandinger af nsten alle kornstr- * reiser fra blokke til lerpartikler.

    Under indlandsisens afsmeltning og - omend i mindre grad - ogs under dens fremrykning er der store vandstrmme med i spillet, dels som smeltevands-floder under iskappen, dels som vandstrmme, der fra isranden strmmer ud over forlandet og dkker dette med sine slammasser. Vi mder da her en ny form for vandsorteret jordmateriale, smeltevandsaflejringer-ne, der i teknisk henseende ganske svarer til de tid-ligere nvnte sedimenter, idet de er grovest nrmest isranden og derefter aftager i kornstrrelse, jo lngere borte fra denne de sedimenteres, sledes at silten og lersubstansen afsasttes langt ude i forlandet i bassiner med roligt vand.

    Jordarternes klassifikation

    For at holde rede p hele det kompleks af jordarter, Tabel 1 fede oe magre, sorterede oe sammenblandede, som ,. ..

    o , 6 . ' . , ., , . , ,, Sten og blokke over 20 mm naturen har givet geotekmkerne som arbejdsgrundlag, Grusfxaktion 20 _ 2j0 ^ har det vret ndvendigt at finde frem til en jordarts- Sandfraktion 2,0 - 0,06 mm klassifikation eller rettere til en rkke klassifikations- Groft sand 2,0 - 0,6 mm mder, der kan supplere hverandre, idet ingen enkelt Middel sand 0,6 - 0,2 mm inddeling har vist sig tilstrkkelig til formlet. Fint sand (Grovmo) 0,2 - 0,06 mm

    Siltfraktion 0,06 - 0,002 mm Grovsilt (Finmo) ... 0,06 - 0,02 mm

    Komfraktioner Finsilt.(Mjla) .... 0,02 - 0,002mm Lerfraktion under 0,002 mm

    Da en jordarts hele habitus er strkt afhngig af dens kornstrrelse, har man i geoteknikken valg