SAMMANSTÄLLNING AV DJUPSTABILISERING Projekt i …

NordiskaVägtekniska Förbundet

1

SAMMANSTÄLLNING AV DJUPSTABILISERING

Projekt i Finland 2000 … 2006

Djupstabiliseringsmetoder

Djupstabilisering behövs för att förstärka (dvs. öka bärförmågan, utjämna belastningen, minska sättningar och sättningsdifferenser mm.) av mjuka jordlager såsom lera, silt, gyttja och torv för olika byggnader som vägar och industri- eller bostadsområden. Därtill kan stabilisering användas för att stabilisera bl.a. restjord, förorenad jord och muddringsmassor. Generellt innebär djupstabiliseringen två huvudsakliga system eller metoder: pelarstabilisering och masstabilisering. Dessa metoder kan också kombineras inom ett projekt. En vanlig och kostnadseffektiv lösning är att ersätta massutbyte med djup- och masstabilisering. Användningen av pelarstabilisering startade i Finland under 1970-talet. Under 1990-talet hade metoden redan etablerats. Det första masstabiliseringsprojektet i Finland gjordes 1993. Sedan dess har också masstabilisering etablerats i synnerhet då den kan användas också för att stabilisera/solidifiera förorenad mark, muddermassor och dylika problematiska jordar (in-situ eller ex-situ).

Pelarstabilisering

Vid pelarstabiliseringen produceras pelare genom inblåsning av en torr bindemedelsblandning under samtidig inblandning och omrörning av jord och bindemedel (Figurer 1 … 2). I Norden används oftast denna sk. torrmetod. Vid pelarstabiliseringen eftersträvas att fördela bindemedlet så att likformiga pelare erhålls. Som bindemedel används oftast kalkcement eller cement. Pelarnas egenskaper skall helst inte variera mellan olika pelare eller i pelarens längsled och tvärsnitt. De inblandningsverktyg som används idag drivs ner i jorden med t.ex. 10 … 100 mm/varv och har vinklade paddlar som förenklar neddrivningen. Pelarnas diameter är vanligen mellan 500 ... 900 mm, oftast används pelare med φ = 600 mm, men även tjockare pelare är möjliga (se t.ex. projekt-exemplet från Nordsjö 2004, där pelarna var 1130 mm tjocka). Pelarna kan även vara 15 ... 25 m djupa. Mängden av djupstabiliseringsprojekt i Finland ges i Figur 3.


2

Figur 1. Pelarstabiliserings blandapparat och dess olika blad.

Figur 2. Pelarstabilisering på gång

15...25 m

DET

0,5...0,8 m

Färdig pelare

Bindemedel

Bindemedel + tryckluft


3

Pelarstabilisering i Finland (mass-stab. endast från år 2004)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

1000

m3

Mass-stabPelarstab

Figur 3. Djupstabiliserings projekt i Finland


4

Masstabilisering

Med masstabilisering åstadkommer man en plattliknande konstruktion av önskad tjocklek. Masstabilisering är en stabiliseringsmetod där jorden omsorgsfullt blandas till önskat djup från markytan. I samband med jorden tillförs bindemedel till jorden. Med nutida metoder kan masstabilisering föras till en djup av 5 meter. Vid masstabiliseringen blandas det mjuka jordlagret eller terrassen med bindemedlet med hjälp av en grävmaskin integrerad med bindemedelsbehållare eller blandare samt bindemedelsmatare (Figur 4 … 5). Bindemedlet är oftast cement eller blandningar med olika andra mineraliska komponenter. Inblandningen av bindemedlet med jorden pågår från sektor till sektor på det sättet, att stabiliseringsmaskinen står på en stabiliserad och tillräckligt härdad sektor när nästa sektor behandlas. Bredden av en sektor kan vara t.ex. 3 – 5 meter. Inblandningen sker med åter- och framgående rörelser både vertikalt och horisontalt. Det masstabiliserade jordlagret har från 10 till 100 gånger högre hållfasthet än den ursprungliga, ostabiliserade massan. Genast efter inblandningen utbreds en 0,5 – 1,0 meter tjock förbelastningsbank på den stabiliserade sektorn, för att den stabiliserade massan skall packas.

Figur 4. Princip av masstabilisering (Ideachip)


5

Figur 5: Masstabilisering på gång i Fredrikshamn, Finland


6

Projektexemplar i Finland*

Nordsjö (Vuosaari), Riisipelto 2004, Helsingfors

Nordsjö (Vuosaari), TBT-stabilisering 2005-2007, Helsingfors

Arabiastranden (Arabianranta) 2000 – 2005, Helsingfors

Stensböle 1997 – 2003, Helsingfors

IKEA 2002 - 2003, Vanda

Vik, teststabilisering 1997 - 1999, Helsingfors

Sundet 2005, Kyrkslätt

Seinäjoki-Uleåborg bana, teststabilisering 2005, Peräseinäjoki

_______________________

* Beträffande följande projektexemplar: Målet för stabiliseringen har ofta bestämts enligt laboratorieförsök, som har gjorts för att bestämma receptet (bindemedlet). Dimensioner av provkroppar för dessa laboratorieförsök, dvs. höjd:diameter, är ca 2:1 och motsvarar således inte stabiliserings dimensioner 1:1.


7

1. Nordsjö (Vuosaari) 2004, Helsingfors – Riisipelto Djupstabilisering av lera Generellt

Byggandet av Nordsjö hamnområde inrymde också ett av Finlands största djupstabiliseringsprojekt under år 2004. Området skall senare utbyggas till hamnens trafikeringsområde. Entreprenören var YIT Rakennus Oy och ansvarig för planeringen var Ramboll Finland Oy

Lokalisering och byggår

Nordsjö, Helsingfors, Finland under år 2004. Se Figurer 1.1 och 1.2

Dimensioner

- Areal: ca 9 hektar - stabiliserade massor 340 000 m3. - Masstabilisering (max. djupet 4,5 m) och pelarstabilisering (Ø = 1130 mm och distans 1,21 … 1,63 m, djupet max. 7,5 m).

Recept (bindemedel)

Standardcement CEM II/A-M (S-LL) 42,5 N, Finnsementti Oy. I laboratorieförsök *) beräknades, att skjuvstyrka av pelare är 135 … 150 kPa efter 90 dygns härdning. Vid masstabilisering skulle skjuvstyrkan bli 50 … 100 kPa efter 90 dygns härdning. Beräknade deformationer var mindre än 50 mm vid belastningar under områdets användning. I vissa områden skulle pelare bli precis 4,5 m och överbelastas med 2 meters bank under 0,5 ... 1 år; också här var beräknade deformationer mindre än 50 mm.

Konstruk-tionstyp / utförande/ produktions-metoder

Pelare- och masstabilisering: 70 % av arealen pelarstabiliserades, 260 000 ler-m3, och resten masstabiliserades, 82 000 ler-m3. Figur 1.3

Marklager

Marklager: mjuk lera / gyttja (13,5…14,6 kN/m2; w = 94…130 %). Det mjuka skiktet är som tjockast 7,8 m. Grundvattnets yta är enligt beräkningar 0,6 m under lerans/gyttjans yta. Beständig belastning 50 ... 74 kPa.

Utförda tester Laboratorieförsök före byggandet (bestämning av receptet) Provfält: provstabilisering samt kontroll med borrningsprov

Sammanställ-ning av utförda uppföljningar

Kontroll av skuvstyrkan för masstabilisering och pelare med hjälp av ving- och pelareborrningar en månad och vid masstabilisering även tre månader efter stabilisering. De under planeringen beräknade värdena för skjuvstyrkan har överskridits med 1,5 … 2 gånger.

Erfarenheter osv.

Stabiliseringen lyckades väl. Delvis hade man arbetstekniska problem, men dessa klarades av t.ex. med kompletterande stabiliseringar. Sättningsmätningarna fortsätter ännu; de uppmätta sättningarna har varit mindre än 50 mm på ställen, där stabilisering uträckts till botten. På ställen med preciserat djupa pelare blev sättningarna mindre än 100 mm under överbelastningstiden. Under områdets användning är sättningarna tydligt mindre än 50 mm, då slutliga överbyggnader har inte ännu byggts.

Referenser Projektrapporter 2004 … 2006/Ramboll Finland Oy och www.vuosaarensatama.fi/press/press_6_2.html


8

Figur 1.1: Nordsjö-hamn projekt område.

Figur 1.2. Nordsjö 2004, före och efter stabiliseringen. Den vänstra foton visar tydligt att namnet ”Riisipelto” (på svenska ”risfält”) av stället härstämmer

från upplandningsmark, som såg ut liksom en risfält.

Före Efter

Stabilisering 2004, Risfält” Stabilisering 2005, TBT-lera


9

a.

b.


10

c.

Figur 1.3: Stabilisering i Nordsjö 2004. Översikt (a) och detaljer: masstabilisering (b) och pelarestabilisering (c)


11

2. Nordsjö (Vuosaari) 2005 - 2007, Helsingfors Stabilisering av TBT-förorenade muddermassor i Bastöviken Generellt

Byggandet av Nordsjö hamnområde omfattar fortsatt muddring och stabilisering / solidifiering av muddermassor, som innehåller betydliga mängder av t.ex. TBT. Muddermassor skall placeras och stabiliseras/solidifieras i bassänger, på vilka det senare byggs containerlager för hamnen. Muddringen pågick under året 2005 och masstabiliseringen i bassängerna pågår under 2005 ... 2007, dvs. ungefär ett och ett halvt år. Under året 2005 gjordes också fältförsök av processen.


Nordsjö, Helsingfors, Finland under 2005 – 2007. Figurer 2.1 och 2.2

Dimensioner

Enligt beräkningar blir mängden av stabiliserade massor över 450 000 m3

Recept (bindemedel)

Startades med bascement, fortsattes med standardcement, ca 130 kg/m3.

Konstruktionstyp / utförande/produktionsmetoder

Masstabilisering. Figurer 2.2 och 2.3

Undergrund

mjuk lera = muddrad lera

Utförda tester Laboratorieförsök före och under fältförsöken för själva byggandet (bestämning av receptet). Också lakningstester gjordes med hänsyn till lakning av TBT (EN 12457 och NVN 7347, dvs. en modifierad diffusionstest). Provmuddring och –stabilisering i en separat bassäng 2005.

Sammanställning av utförda uppföljningar

Uppföljning av stabilisering och solidifiering är på gång.

Referenser Projektrapporter och presentationer 2004 … 2005 / Ramboll Finland Oy; www.vuosaarensatama.fi/press/press_6_2.html


12

Figur 2.1. Nordsjö. Bassänger där TBT-förorenade massor placeras och stabiliseras / solidifieras under 2006-2007.

Figur 2.2. Nordsjö 2005. Masstabilisering av TBT-lera pågår.


13

Figur 2.3. Principen för masstabiliseringen i Nordsjö hamn-projektet.


14

3. Arabiastranden (Arabianranta) 2000 – 2005, Helsingfors Dammvägg med pelare Generellt

Figuren 3.1 visar det strandområde, som har fyllts med restjord från olika håll och avspärrats från havet med hjälp av en dammvägg. Dammväggen består av pelare dvs. av pelarstabiliserad gyttja- och lerjord. Pelarna avskär varandra i lamellform så, att det bildas en enhetlig, tät och relativt styv dammvägg (Figur 3.2). Dammväggen byggdes i sektor 1 … 5 (Figur 3.1); byggandet startade år 2000 och den sista väggen byggdes under år 2005. Med detta byggnadssätt har eftersträvats säker stabilitet, kontrollerade laterala deformationer samt en konstruktion utan sättningar. Alternativ i stället för dammväggen var en förankrad spåntvägg eller en pålad ”bryggkonstruktion”.


Arabiastranden, Helsingfors. År 2000 … 2005. Figur 3.1

Dimensioner

Djupet av gyttja-/lersedimenten max. 25 m; pelarnas Ø = 900 mm; enligt uppföljningstester blev väggens tjockleks medelvärde 0,79 m. Se också Tabell 3.1.

Recept (bindemedel)

Standardcement CEMIIA 42.5 100 … 250 kg/m3; mängden varierar beroende på stabiliseringsdjupet och jordtypen.

Konstruktionstyp / utförandet / produktionsmetoder

Pelarstabilisering. Figur 3.2 och 3.3; dels massutskiftning av de översta jordskikten mellan -1 … -3 m; lufttrycket vid matningen var max. 5,5 bar

Undergrund

Gyttja, lera

Utförda tester Laboratorieförsök gjordes före byggandet för att bestämma bindemedels recept; de första testerna samt provstabilisering redan under år 1996 – 1997 och senare före byggandet av den första sektorn år 2000.

Sammanställning av utförda uppföljningar

Uppföljning med borrning (tryck-/hejarsondering) och laboratorieförsök på ostörda prov (tryckhållfasthet och bindemedelshalt). Dessa kontrolltester gjordes på testbyggnader samt under byggandet på själva dammväggen. Några pelare utrustades med inklinometerrör för att uppfölja och bestämma pelarnas rakhet samt mäta potentiella deformationer som skett under användningen och byggandet. Bl.a. på en förverkligad sektion var medelvärdet av skjuvstyrkan drygt 1300 kPa (målet var 400 kPa från 0 … -10 m, och 750 kPa i nedre skiktet).

Erfarenheter Dammväggen förbättrar väsentligt stabiliteten vid strandlinjen.

Referenser Projektrapporter och presentationer 2000 … 2005 / Ramboll Finland Oy; Vähäaho I. 2000, samt Fundus planritningar.


15

Figur 3.1: Arabiastranden. Dammväggen och byggnadssektor 1 … 5

Figur 3.2: Pelarestabilisering i lamellform


16

Figur 3.3: Byggandet på gång i Arabiastranden, sektor 5; ovan 2000 -2002 (YIT Rakennus Oy) och nedan 2004-2005 (Skanska Tekra Oy)


17

Tabell 3.1. Arabiastranden. Progress från året 2000 till året 2005

Pelare Sektor

Total [m]

Mängd max längd [m]

min längd [m]

diameter [mm]

Stabiliserings skede

1 33191 1835 24 17 900 Okt 2000 – Juni 2001

2 16148 1279 15 9 900 Aug 2001 – Okt 2001

3 25081 2186 18 3 900 Juli 2002 – Okt 2002

4 10665 1008 15 2 900 2004 5 36500 2150 22 12 900 Mai 2005 –

Nov 2005

Tills.

128770 8350 - - - 2000-2005


18

4. Stensböle 1997 - 2003, Helsingfors Stabilisering av torvmark Generellt

Projektets syfte var att stabilisera ett mossområde för grundläggningen till ett industriområde. Den totala arealen är mera än 23 hektar, men nästan hälften av den är mjuk torvmark.


Stensböle, Helsingfors; 1997 – 2003; fortsättning möjligtvis under år 2006

Dimensioner

Ca 12 hektar mjuk torvmark, som skulle stabiliserats; ca 4 hektar hade stabiliserats vid slutet av år 2003 Masstabiliseringsdjupet var max. 3 meter

Recept (bindemedel)

Under fälttester (1997) - Masstabilisering: Finnstabi + cement 140 … 225 kg/m3 - Pelarstabilisering: olika bindemedel, t.ex. kalk-cement 80 … 120 kg/m3

Under stabiliseringen i full skala användes sand (150 kg/m3) som additiv och Standardcement (100 kg/m3) som bindemedel.

Konstruktions- typ / utförande / produktions-metoder

Fälttester utfördes som kombinerad pelar- och masstabilisering under året 2000; stabiliseringen i full skala utfördes som masstabilisering under åren 2001 … 2003. Byggandet skulle fortsätta (under 2006) med kombinerad pelar- och masstabilisering. Figurer 4.2 och 4.3 samt Tabell 4.1.

Undergrund

Jordlagret bestod av torv (w = 400 … 1000 %), lera (w = 35 … 150 %), silt som tunna lager mellan lerskikten samt sand/morän. Figur 4.1. Grundvattennivån var +17,2 … +18,2.

Utförda tester Laboratorieförsök för att optimera bindemedlet i projektet samt fälttester utfördes under EuroSoilStab-projektet (EU Brite-EuRam projektet 1997-2000). Uppföljning utfördes in-situ med CPT-tester ca 3 månader efter stabiliseringen. Också bindemedlets fördelning (med röntgenfluorescens-apparat på prov från det stabiliserade området) samt sättningar och sidoförskjutningar (med hjälp av sättningsplattor och inklinometer) uppföljdes. Dimensioneringsvärde för skjuvstyrkan vid masstabiliseringen var 100 kPa och vid pelarstabiliseringen 120 … 150 kPa.

Sammans- tällning av utförda uppföljningar och erfarenheter

Skjuvstyrkan efter 3 månaders härdning: - Ostörda prov från masstabiliseringen: 90 … 160 kPa - Pelarnas skjuvstyrka nådde inte dimensioneringsvärdet

Fördelningen av bindemedlet har varit relativt ojämn både horisontalt och vertikalt, mellan 50 … 200 kg/m3. Under de tre första åren (2001 … 2003) efter stabiliseringen har sättningarna varit 500 … 650 mm, och detta på grund av lerskiktets sättningar under den masstabiliserade torven. I praktiken har resultaten varit mycket uppmuntrande för att fortsätta liknande stabilisering.

Referenser Projektrapporter och presentationer 2000 … 2005 / Ramboll Finland Oy; Ilander et al 1999; Puumalainen et al 2004; Hautalahti 2004


19

PEAT

MUD WITH CLAY

CLAY WITH MUD

SILT

SILT

CLAY

CLAY

SILT

SILT WITHCLAY

Figur 4.1: Resultat av CPTU-sondering på Stensböleområdet före stabiliseringen (Ilander et al 1999)

Test section 2 20 m

τ = 60 kPa

τ = 120 kPa c/c = 1450 mmzone for column stabilization

zone for masstabilizationzone for masstabilization τ = 100 kPa

ø 800 mm τ = 240 kPa c/c 2100 mm

zone for column stabilization

5.0

4.5

ø 800 mm

binder 1

Test section 1 20 m

2.0

2.5

zone for column stabilizationτ = 90 kPa c/c = 1250 mm

zone for masstabilization

ø 800 mm

binder 2

τ = 40 kPa

Test section 3 20 m

2.0

COLUMNSTABILISATION

EMBANKMENTMASSTABILISATION PEAT

CLAY

SILT

Figur 4.2: Stensböle test stabiliseringsbank, längdriktning (Ilander et al 1999)


20

Tabell 4.1: Data på Stensböle testsektioner – jämför med figuren 4.2 (Ilander et al 1999)

Sektion 1 Sektion 2 Sektion 3 Dimensionerings skjuvstyrka τ - Masstabilisering - Pelare (φ=0,8m)

100 kPa 240 kPa

60 kPa 120 kPa

40 kPa 90 kPa

Pelare avstånd (c/c) 2,1 m 1,45 m 1,25 m Bank (embankment) - höjd

2,0 =>5,0 m

2,0 m

2,0 m

- bredd topp botten

8,0 =>5,0 m 20 =>25 m

8,0 m 20 m

8,0 m 20 m

Figur 4.3: Stensböle. Ovan stabilisering på gån, vänstra bilden år 2002 och högra år 2005 (Rämö 2006). Nedan till vänster området före (2001) och till höger efter (2003) masstabiliseringen

(Pylväs 2006)


21

5. Ikea -området 2002 – 2003, Vanda. Stabilisering av torvmark Generellt

Det andra IKEA varuhuset i Finland hade planerats att ligga på ett mossområde i Vanda. Området hade tidigare använts som deponiområde för olika sekundära jordmaterial samt byggnadsavfall. Därtill togs en del av området av grundläggningen från en gammal riksväg. I alla fall tycks det logistiska läget ha varit en viktigare faktor en eventuella byggnadstekniska problem.


Vanda, Finland: Test stabilisering i mars 2002; stabiliseringen av gårdsplanet med parkeringsplatser under april 2002 – september 2002; stabiliseringen av grunden för vägar under december 2002 – februari 2003; varuhuset som grundläggdes med betongpålar och -slabbar, öppnades 2003. Figur 5.1

Dimensioner

Varuhuset har 3 våningar och dess areal är ca 26000 m2. Arealen av gårdsplanen och trafikering är tillsammans ca 50000 m2.

Recept (bindemedel)

Masstabilisering: cement, 100 kg/m3 Pelarstabilisering: Finnstabi + kalk + cement, 90 kg/m3 I båda fallen var cementtypen Standardcement CEM II A-M (S-LL) 42,5 N


Kombinerad mass- och pelarstabilisering av gårdsplanen med parkeringsplatser samt trafikeringsområdet. Figurer 5.1, 5.3 och 5.4

Undergrund

Grunden bestod av varierande typer av mjuk jord: torv 5 – 13 meter (w = 50 … 500 %), gyttja (w = 70 … 290 %), lera (w = 40 … 140 %), silt (w < 50 %) och sand. Detta gick ner ända till 30 meter, till den glaciala moränen. Grundvattens nivå varierade mellan 1 … 1,5 meter från jordytan. Figur 5.1

Utförda tester och uppföljningar samt erfarenheter

Laboratorieförsök för att bestämma lämpliga bindemedel och deras mängder, samt uppföljning av sättningar med sättningsplattor. Skjuvstyrkans dimensioneringsvärde för pelare var 90 kPa och för masstabilisering 40 kPa efter 30 dagars härdning. Vid dimensioneringen kalkylerades, att sättningarna skulle bli mellan 42 och 198 mm. Vid uppföljningen under byggnadstiden observerades 50 … 100 mm sättningar. Figur 5.2

Referenser Projektrapporter och presentationer 2000 … 2005 / Ramboll Finland Oy; Koivisto et al 2004


22

Figur 5.1: Grundförhållandena samt stabiliseringsplan för IKEA

Figur 5.2: Typisk sättning av grundläggningen för gårdsplanen vid Ikea, Vanda


23

Figur 5.3: Ikea, Vanda. Masstabilisering pågår

Figur 5.4: Ikea, Vanda. Pelarestabilisering pågår.


24

6. Viikki (Vik) teststabilisering 1997 - 1999, Helsinfors Stabilisering av lera Generellt

Teststabiliseringen av lera hörde till FoU-programmet för att utveckla nyttig användning av sekundär lerajord. Syftet av Viikki-projektet var att bestämma hur lämplig masstabiliserad lera är för gatuöverbyggnaders ballastlager.


Viikki (Vik) -området, Helsingfors. Teststabiliseringen under året 1997 och uppföljningen tills slutet av året 1999

Dimensioner

Testområdets areal var 760 m2. Överbyggnadens totala höjd var 1110 mm och lagren var följande:

- Beläggning (AB och BS) 160 mm - Bärlager (kross) 200 mm - Ballast- eller stödlager (masstabiliserad lera) 550 mm - Isoleringslager (sand) 200 mm

Teststräckan bestod av tre olika testbyggnader (se: recept) samt en referensbyggnad. Eftersträvad bärförmåga vid dimensioneringen var 136 MN/m2

Recept (bindemedel)

Tre olika bindemedel testades: Lohja Rudus E1 (innehåller restprodukter från kolförbränning, men recepten fattas), cement – kalk 95:5 % och hyttsten – cement 70:30 %. Bindemedelsmängden var 14 % av leras torrvikt.

Konstruktionstyp / utförande / produktionsmetoder

Före testbyggningen utfördes ett preliminärt test för att bestämma metoden och dess påverkan på inblandningens jämnhet. Utförandet gjordes på två sätt: 1) Bindemedlet och lera inblandades med en masstabiliseringsmaskin i en grop. Efter inblandningen lastades massan in i lastbilen och fördes direkt till byggnadsplatsen. Massan spreds och packades på isoleringslagret; 2) Leran fördes i en hög till byggnadsstället. Här inblandades leran med bindemedlet med samma masstabiliseringsmaskin som vid det första alternativet. Efter inblandningen utbreddes massan på isoleringslagret med en hjullastare. Det stabiliserade lerskiktet torkade upp relativt snabbt. Lerskiktets yta behövde bevattning samt presenning under ett par dagar efter packningen för att försäkra bästa möjliga förhållanden för härdningen.

Undergrund

Lera, w = 60 … 80 %


Försök i laboratoriet före byggandet för att bestämma de bästa alternativen för bindemedel samt deras mängder. Också frostbeständighet bestämdes med hjälp av frys-tö- och tjällyftstester. Testbyggnadernas fuktighet och temperatur har uppföljts med hjälp av mätningsinstrument. Beläggningens yta har avvägts under frysnings- och tiningsperioder för att utreda frostpåverkan. Därtill har bärförmågan mätts med hjälp av plattförsök. Erfarenheterna blev tillfredställande, även bra. Styrkan av det stabiliserade lagret blev som eftersträvats vid dimensioneringen. Bärigheten minskade inte under frysning-tiningsperioden.

Referenser Projektrapporter och presentationer 2000 … 2005 / Ramboll Finland Oy; Mäkelä et al 2000


25

7. Sundet 2005, Kyrkslätt Stabilisering av mjuk lera Generellt

En före detta jordbruksområde hade planerats att utvecklas till ett bebott område. Grundläggningar av området för gator, parkeringsplatser samt rörnät utfördes med masstabiliseringen.


Sundet, Kyrkslätt; 2005

Dimensioner

Arealen för byggandet var ca 45000 m2 och för masstabiliseringen ca 14000 m2. Uppskattad mängd av stabiliserade massor var ca 18000 m3. Masstabiliseringens djup var ca 1 meter

Recept (bindemedel)

Cement CEM II/A-M (S-LL) 42,5 N, 110 kg/m3 Målet för skjuvhållfastheten är 80 kPa efter 90 dagars härdning.


Masstabilisering. Den masstabiliserade arealen har belagts med geotextil och överbelastats med en 1 meter hög grusbank. Figur 7.1

Undergrund

Överst finns det ett 0,7 … 1,5 m tjockt lager av torr jord. Under denna finns det silt / lera ända till 25 meters djup. Lerans vattenkvot var 116 … 142 % och skjuvstyrka 9 … 18 kPa.


Bindemedlet och dess mängd bestämdes genom laboratorieförsök. Stabiliseringens kvalitet bestämdes genom penetrationsförsök.

Referenser Allu Stabilisation System Sales Manual 2005


26

Figur 7.1: Masstabilisering i Kyrkslätt (Allu Stabilisation System Manual 2005)


27

8. Seinäjoki – Uleåborg banan, teststabilisering 2005, Peräseinäjoki Stabilisering av ett mossområde Generellt

Behovet av mera stabila grundläggningar för banor har blivit aktuellt med tilltagande hastigheter för persontågen, från ca 160 km/h upp till 200 km/h, samt hastigheter upp till 100 km/h och 250 kN axelbelastningar för godståg. Peräseinäjoki – projektet har som mål att bestämma de tekniskt och ekonomiskt bästa möjliga metoderna för att öka grundläggningarnas bärighet.


Peräseinäjoki; teststabilisering under året 2005 på en kort sträcka av banan på Valkianevas mossområde

Dimensioner

Längden av testområdet är 300 meter och den har 3 olika testsektorer, se Figur 8.1. Banvallen har dels byggts på torvmark, Figur 8.2.

Recept (bindemedel)

SR- cement CEM I 42,5 N, 100 kg/m3


Teststabiliseringen av den masstabiliserade sektorn (Figur 8.2) har gjorts i block på 5 x 5 m2. Efter stabiliseringsblandningen har torvblocken täckts med geotextil och överlastats med en 1 meter tjock grusbank.

Undergrund

Tjockleken av torven och gyttjan är max 6 meter. Under dessa lager finns det silt, max 5 meter, och under silten finns morän.


Före stabiliseringen gjordes försök i laboratoriet för att bestämma torvmaterialets stabiliseringsegenskaper samt bindemedlet och dess mängd. Dessa tester utfördes under hösten 2004. Enligt resultat från laboratorieförsöken skulle skjuvhållfastheten bli 40 kPa under en längre härdningstid. Också den kortfristiga hållfastheten skulle vara tillräckligt hög, ca 15 kPa. Uppföljningen består av sättnings- och deformationsmätningar, analyser av bindemedelsmängder i den stabiliserade sektorn, samt härdningstester genom borrprov. Erfarenheterna har varit tämligen bra och stabiliseringstesten har visat, att masstabilisering av torv är ett beaktansvärt alternativ i de fall, där banans sättningar är ett problem och stabiliteten måste förbättras.

Referenser Sito 2005; Allu Stabilisation System Sales Manual 2005


28

Figur 8.1: Tesbanken har 3 sektor: referenssektor (reference area), masstabiliserad sektor (stabilisation area) och jordvallssektor (embankment). Alla sektorer var 100 meter långa. (Allu

Stabilisation System Sales Manual 2005)

Figur 8.2: Seinäjoki – Uleåborg banan går genom ett mossområde. (Allu Stabilisation System Sales Manual 2005)


29

Figur 8.3. Stabilisering pågår i Peräseinäjoki. (Allu Stabilisation System Sales Manual 2005)


30

Referenser

Hautalahti P. 2004. Mass and column stabilisation of peat, mud and clay at Kivikko test site in Helsinki. Pro-gradu research on soil geology. University of Turku. (In Fin-nish) Ideachip and Ramboll 2005. Mass Stabilisation Manual & Allu Stabilisation System Sales Manual. http://www.allu.net/ Ilander A., Forsman J. and Lahtinen P. 1999. Combined mass- and column stabilisa-tion in Kivikko test embankment – Designing by traditional and FE-methods. Dry Mixing Methods for Deep Soil Stabilisation. Proceedings of the International Confer-ence, Stockholm 13-15 October 1999. Koivisto K., Forsman J. and Leppänen M. 2004. Column and mass stabilisation of the yards of Ikea in Vantaa, Finland. Paper presented in NGM 2004. Mäkelä H., Höynälä H., Halkola H. och Kettunen A. 2000. Viikin savikatu (Viikkis le-ragata). Helsingin kaupunki, Kiinteistövirasto, Geotekninen osasto. Geoteknisen osaston julkaisut 81/2000. Puumalainen N., Halkola H., Rantala K., Forsman J., Hautalahti P. 2004. Mass stabili-sation and combined mass and column stabilisation in Kivikko area, Helsinki. Paper presented in NGM 2004. Sito 2005. Laadunvalvonta- ja asiantuntijatyön raportti. Ratahallintokeskus. (Tampere-Seinäjoki bana. Rapporten för kvalitetskontroll och konsultering) Vuosaari. Internetsidor. http://www.vuosaarensatama.fi/se/index.html Vähäaho I. 2000. Deep wet soil-mixing test at Old City Bay in Helsinki. Proceedings of the 4th International Conference on Ground Improvement Geosystems, Helsinki, June 7-9 2000. Finnish Geotechnical Society r.y.. Building Information Ltd. Pp. 55 – 62

Documents

SAMMANSTÄLLNING AV DJUPSTABILISERING Projekt i …