1. No category

NGF-seminar
NGFi
Rica
Ri Hell
H ll Stjørdal
Stj d l
24. og 25. august 2010
Tolkning av måleverdier fra CPTU
M t d
Metoder,
muligheter
li h t og begrensninger
b
i
Dr.
Dr ing
ing. Arne Åsmund Skotheim
Seniorrådgiver GeovestGeovest-Haugland AS
Tolkningsmetoder
„
„
Egenutviklede regneark/programmer eller
innkjøpt programvare som CPTCPT-pro eller
CONRAD ((SGI).
)
D fl
De
fleste aktører
k
b
bruker
k egenutviklede
ikl d
g
”Vet hva man gjør”.
gj
løsninger.
En tolkning må sees i sammenheng
med utførelse og kvalitet
„
„
„
„
„
„
„
„
Filter/metning
Kalibrering/slitasje
Plassering av sondering i forhold til allerede utførte boringer
”Forsøksbetinget” sug
T
Type
utstyr/sonde
t t /
d
Vertikalitet
Temperaturutjevning/drift.
p
j
g/
Innledningsvis er det derfor hensiktsmessig å se på noen av disse
faktorene og jeg velger da å ta utgangspunkt i utstyr og prosedyrer
faktorene,
som vi benytter i GeovestGeovest-Haugland.
Utstyr
y
„
Geovest--Haugland anskaffet trykksonderingsutstyr i 1994 (Geotech)
Geovest
„
Kun akustisk logging de første årene - Tidvis problem med datatap
→ Forbedret
„
Nå: 2 operative GeotechGeotech-rigger med Geotech CPTU
CPTU--sonder med
dobbelt sett logging på begge
„
Akustisk logging + MemoMemo-cone → Tap av data ikke forekommet →
Sikre kvaliteten
„
PC/Geologger → borerne oppdager umiddelbare problemer under
CPTU--sonderingene
CPTU
„
Elektronisk oversendelse av CPTUCPTU-rådata fra borelaget umiddelbart
etter kjørt forsøk medfører at saksbehandleren kan vurdere forsøket
mens boreenheten er på stedet
stedet, og eventuelt beordre supplerende
forsøk i en posisjon.
Forsøksutførelse
„
„
„
Håndbok 015 fra Statens vegvesen
(Feltundersøkelser)
(F lt d
k l )
Melding nr 5 fra Norsk Geoteknisk Forening
((Veiledning
g for utførelse av trykksondering)
y
g)
Eventuelle vesentlige avvik fra prosedyrene skal
anmerkes av boremannskapet under oppdraget.
Forsøksutførelse
„
„
„
En sondering må ikke utføres for nærme allerede
utført(e) boring(er) ved posisjonen.
posisjonen Minsteavstand 2 m
eller 20 ganger borhullsdiameteren i nabohull.
Viss minimumsavstand ikke bare nødvendig i ved
terreng/sjøbunn. Hvis sonderingen går skjevt, kan en
likevel komme for nærme tidligere hull (land / sjø).
Eksempel på dette finnes.
Metning
„
Vi benytter normalt sonder med spaltefilter, plassert bak selve konen (u2)
„
Metning: Normalt frostvæske for trykktrykk-kammeret og syrefritt silikonfett for
kanalene
„
Rare poretrykksdata → Supplerende CPTU heller enn andre
metningsmedium som f. eks. gelatin
„
Metningsproblem:
et gsp ob e
Ved
ed fast
ast topp
topplag
ag o
over
e mye
ye b
bløtere/løsere
øte e/ øse e lag
ag
→ Supplerende CPTU
CPTU--sondering ved samme posisjon, gjerne ved å øke
forboringsdybden slik at sonderingen starter opp i det løsere/bløtere laget.
→ Eller vente ”noen” minutter etter at fastlaget er passert før en penetrerer
videre ned.
Sonderingskvalitet
„
Kvalitetsoppfølging varierer nok en god del mellom aktørene:
„
„
Opplegg og utførelse av kvalitetskontrollen
Graden av dokumentasjon av denne.
„
Per i dag ikke automatisert kontroll av kvaliteten i programmer eller
tolkningsregneark (Geovest(Geovest-Haugland)
„
Manuell/visuell kvalitetskontrollen via tolkningsregneark
„
„
Umiddelbart elektronisk oversendelse til saksbehandler → Viktig ledd i
kvalitetssikringen
Behov for å strømlinjeforme dokumentert kvalitetskontroll på en bedre
måte; her har vi sett flere ulike varianter fra de ulike aktører
aktører.
„
Revidert NGFNGF-melding nr 5 har klare anvisninger
Tolkning – regneark og program
„
Egenutviklet regnearkverktøy (excel) primært
„
„
„
„
„
„
Aktørene benytter i betydelig grad samme tolkningformler (”state
(”state--of
of--the
the--art”)
I det
d t etterfølgende
tt føl
d velger
l
jeg
j for
f enkelthets
k lth t skyld
k ld å ta
t utgangspunkt
t
kt i ””våre”
å ”
regneark.
I GeovestGeovest-Haugland: Første versjon laget i 1996
1996--1997, og siden er de
utviklet ”dynamisk” og stegvis over tid
Vi har brukt dem på en lang rekke prosjekter
→ Vi ”vet” hva vi gjør
CONRAD → Vurdert men ikke anskaffet
CPT-pro (fra GeoSoft) siden 2008
CPT→ Brukt noe, men ikke som primærtolkningsverktøy
Våre
å generelle regnearkløsninger
„
CPT 2010 (Regneark
(R
k 1)
„
CPT Var 2010 (Regneark 2)
„
Dissipasjon
ss pasjo 1999
999 ((Regneark
eg ea 3)
Regneark 1 - CPT 2010
„
„
„
„
Primært utviklet og vedlikeholdt av vår seniorrådgiver
dr ing
dr.
ing. Torgeir Døssland
Deler sonderingsdybden inn i 10 lag eller intervall
primært ut fra qt
qt--variasjonen med dybden
Jordartstype og jordparametre bestemmes for hvert
enkelt lag/intervall
Inkluderer flere makroer som ”styrer” tolkningen.
Jordartsklassifisering - CPT 2010
„
Ifølge qt-Bq metode etter Robertson et al (1990)
„
Ifølge qt-Fr metode etter Robertson et al (1990)
„
„
Ifølge qt-Bq metode etter Senneset et al (1989); kalt
NTH--metoden. Dette er en videreutvikling av Nm-Bq
NTH
metoden etter Senneset et al (1982).
Det fins mange andre klassifiseringsmetoder omtalt i
i t
internasjonal
j
l faglitteratur,
f litt t
og noen av disse
di
har
h værtt
prøvd i enkelte prosjekter. Men per i dag er ingen av
disse innbakt i regnearket.
Eff spenn baserte styrkeparametre
Eff.spenn.baserte
a og ϕ - CPT 2010
„
„
Den såkalte NTHNTH-metoden etter Senneset et al
(1982 1985,
(1982,
1985 1989) og Sandven
S d
(1990)
Plastifiseringsvinkelen (β
(β) må gis inn som input.
Kan være vanskelig
g parameter
p
å anslå. I en del
tilfeller har vi vært nødt til å benytte (betydelig)
g
lavere β-verdier enn anbefalt for å få rimelige
friksjonsvinkler (ϕ
(ϕ) for rimelige attraksjoner (a).
Udrenert skjærstyrke (suC) – CPT 2010
„
Nkt, Nke og NΔu etableres som funksjon av Bq iht til Lunne et al(1997)
„
Per i dag ligger en lineær funksjon av typen Nij=a+b*Bq inne.
„
b=0
b 0 → Konstante Nij verdier uavhengig av Bq.
„
a≠0 og b≠0 → Bq-avhengig Nij
Nå: Følgende funksjoner inne som beste estimat (andre kan velges):
Nkt =
Nke =
NΔu =
19--12.5*B
19
12.5 Bq
1616-14.5*Bq
1+9*Bq
Udrenert skjærstyrke (suC) – CPT 2010
„
Aktiv udrenert skjærstyrke (suC) tolkes deretter ut på vanlig måte;
dvs. som
s uC
s uC
s uC
„
=
=
=
(qt-σv0)/Nkt
(qt-u)/Nke
Δu/NΔu
Profil for direkte (suDSS) og passiv udrenert skjærstyrke (suE) blir
deretter vanligvis etablert som henholdsvis 2/3 (eventuelt 0,7) og
1/3 (eventuelt 0,4) av tolket suC, hvis da ikke relevante skjærforsøk
som viser andre verdier blir utført i det aktuelle prosjektet
prosjektet.
Setningsparametre (M, m) – CPT 2010
„
„
Modul (M) og modultall (m) tolkes
primært
i
t etter
tt metoder
t d av LLunne ett all
(1997) og Sandven (1990)
De tolkede verdier blir kritisk vurdert med
hensyn til forventede verdier ut fra
erfaring og ofte gir dette rimelig
erfaring,
størrelsesorden på disse parametrene.
Presentasjon – CPT 2010
„
En rekke kurver mot dybde inne som standard.
Normalt nøyer en seg med å presentere profil for suC og/eller a&ϕ
a&ϕ
mot dybde, samt et sammendragsark med nøkkelresultater.
„
Profilene for suC og/eller a&ϕ
a&ϕ kan inneholde både en beste
gjennomsnittskurve, en middelkurve minus k* standardavvik og en
laveste tolket kurve.
Men ofte presenteres kun middelkurven, og eventuelt en
karakteristisk kurve (”forsiktig anslått middelverdi”).
Loftesnes bru – Tolkning med Regneark CPT 2010
Loftesnes bru –
Tolkning med Regneark
CPT 2010
Hol nr.: 50
Su tolket med Nkt= 15 og NDu= 7
S (kP
Su
(kPa))
0
20
40
60
80
100
0
Fra spissmotstand
Fra poretrykk
2
Z
(m)
4
6
8
R e s u lta ts a m m e n d ra g fra try k k s o n d e rin g
10
P ro s je k t: L o fte s n e s b ru
H u ll n r.
50
G V -n iv å
-4 .7 ( P o s itiv v e r d i f o r G V u n d e r te r r e n g , n e g a tiv lik v a n n d y p f o r s j ø b o r in g )
L ag n r.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
D ybde
Jo rd art
to p p
bunn
(E tte r N T N U )
0 .0 0 0
1 .3 2 5
2 .0 0 0
3 .5 0 0
4 .0 0 0
4 .7 5 0
5 .7 5 0
7 .0 0 0
7 .4 0 0
8 .9 0 0
1 .3 2 5
2 .0 0 0
3 .5 0 0
4 .0 0 0
4 .7 5 0
5 .7 5 0
7 .0 0 0
7 .4 0 0
8 .9 0 0
9 .0 0 0
U k je n t jo rd a rt
S a n d , s a n d ig g ru s
S a n d , s a n d ig g ru s
S a n d , s a n d ig g ru s
S a n d , s a n d ig g ru s
S a n d , s a n d ig g ru s
S a n d , s a n d ig g ru s
S ilt/fin s a n d
F a s t le ire , s iltig
S a n d , s a n d ig g ru s
Su
m id .
(E tte r T . L u n n e )
(k P a )
Q t vs B q
Q t vs Fr
N k t= 1 5
U k je n t jo rd a rt
U k je n t jo rd a rt
176
G ru s ig s a n d /s a n d
G ru s ig s a n d /s a n d
104
S a n d /s iltig s a n d
S a n d /s iltig s a n d
96
S a n d /s iltig s a n d
S a n d /s iltig s a n d
212
S a n d /s iltig s a n d
S a n d /s iltig s a n d
177
S a n d /s iltig s a n d
S a n d /s iltig s a n d
239
S a n d /s iltig s a n d
S a n d /s iltig s a n d
173
S a n d /s iltig s a n d
S iltig s a n d /s a n d ig s ilt
62
L e ire /s iltig le ire
L e ire /s iltig le ire
26
S a n d /s iltig s a n d
S a n d /s iltig s a n d
371
a
a n ta tt
a n ta tt
m id
(k P a )
(o)
(o)
15
15
5
15
15
15
15
5
5
15
-2 0
-2 0
-5
-2 0
-2 0
-2 0
-2 0
-5
-5
-2 0
48
38
39
39
36
37
35
30
30
42
Loftesnes bru – Profil 910 fra rapport
Regneark 2 – CPT Var 2010
„
„
„
Primært utviklet og vedlikeholdt av vår
seniorrådgiver
i åd i
dr.
d ing.
i
Arne
A
Åsmund
Å
d Skotheim
Sk th i
Tolkning for hvert dybdenivå med registrering;
dvs. for hver 20 eller 25 mm i dybden.
y
Det foretas ikke noen inndeling i lag/intervall før
etter at tolkningen er ferdig utført.
Jordartsklassifisering – CPT Var 2010
„
Egen prosedyre for jordartsklassifisering ikke
implementert
p
per
p idag.
g
„
Slik tolkning er planlagt å skulle introduseres ved neste
revisjon – trolig senere i 2010 eller i 2011
2011.
„
Iordartstype og lagdeling bestemmes ut fra samlet
vurdering av rådata og tolkede parametre sammen med
prøvetaking og erfaring/skjønn.
Eff spenn baserte styrkeparametre
Eff.spenn.baserte
a og ϕ − CPT Var 2010
„
Den såkalte NTH
NTH--metoden etter Senneset
et al (1982
(1982, 1985,
1985 1989) og Sandven
(1990) (dvs. samme direkte metode som i
Regneark 1)
1).
Eff spenn baserte styrkeparametre
Eff.spenn.baserte
a og ϕ − CPT Var 2010
Flere to
to--trinns
trinns--modeller for tolkning der en først tolker ut relativ lagringstetthet
(Dr), for deretter å tolke ut friksjonsvinkel (ϕ
(ϕ) via en ϕ-Dr korrelasjon.
Gjeldende versjon av Regneark 2 inkluderer følgende Dr-formler i Trinn 1:
„
If l Kulhawy
Ifølge
K lh
& Mayne
M
(1990)
„
Ifølge Baldi et al (1986) for NC materiale
„
Ifølge Baldi et al (1986) for OC materiale
„
Ifølge Clausen et al (2005)
„
Ifølge Jamiolkowski et al (1985)
Eff.spenn.baserte
Eff spenn baserte styrkeparametre
a og ϕ − CPT Var 2010
Gjeldende versjon av Regneark 2 inkluderer følgende ϕ-Dr
formler i Trinn 2:
„
„
Ifølge Schmertmann (1978)
(1978), generalisert for effektiv
middelspenning basert på diverse publikasjoner
Ifølge Kleven et al (1986)
Andre ϕ-tolkningsmetoder som f. eks. ifølge Robertson &
Campanella (1983); er per i dag ikke innbakt i regnearket.
Udrenert skjærstyrke (suC) – CPT Var 2010
„
„
Samme formuleringer for Nkt, Nke og NΔu som for Regneark 1, men
sprøbruddmed en reduksjonsfaktor på påfølgende tolket suC for sprøbruddmaterialer som svært sensitive leirer og kvikkleirer.
kvikkleirer
Nkt, Nke og NΔu iht. formler i Karlsrud et al (2005) basert på
blokkprøver med samme reduksjonsfaktor som ovenfor
blokkprøver,
ovenfor.
„
„
„
Alle 3 korrelasjonsvarianter er implementert i regnearket; dvs. OCR
relatert til Bq, OCR relatert til Δu/
u/σ
σv0’ og OCR relatert til Qt.
Øvrige inngangsparametre: Sensitivitet (St) og plastisitetsindeks (Ip)
Profil for direkte (suDSS) og passiv udrenert skjærstyrke (suE) blir
deretter etablert som beskrevet ovenfor for Regneark 1
1.
Udrenert skjærstyrke (suC) – CPT Var 2010
Når det gjelder suC-tolkning, fremholder Karlsrud et al (2005) at deres NΔU formulering
basert på OCR relatert til Qt er beste og mest konsistente variant. 3 spørsmål til dette:
„
Korrelasjonene i Karlsrud et al (2005) er hovedsakelig fra sonderinger med ENVI
ENVI-sonder, ikke GeotechGeotech-sonder som vi benytter i Geovest
Geovest--Haugland.
Vi har ikke kjennskap til studier som belyser om dette betyr noe overhode, eller
eventuelt hvor mye.
„
Korrelasjonene
j
i Karlsrud et al (2005)
(
) er hovedsakelig
g etablert ut fra sonderinger
g i et
visst antall marine norske leirer.
Gyldig for vesentlig avvikende typer leirer?
„
Gyldigheten av tolket suC basert på NΔU-formuleringer i Karlsrud et al (2005) for
fastere leirer med relativt høy OCR (OCR>10) der Bq samtidig er lav?
Slik vii oppfatter
f tt d
det,
t er grunnlagsdataene
l
d t
b
begrensett til lleirer
i
med
d OCR
OCR<6
OCR<66-7.
7
Udrenert skjærstyrke (suC) – CPT Var 2010
Geovest--Haugland:
Geovest
ƒ
ƒ
ƒ
I en del tilfeller gir tolkninger via Nkt og NΔu relativt stort
sprik.
Hvis det er åpenbart at det er leire eller siltig leire som
forefinnes, og spesielt hvis dette er dokumentert via
representativ prøvetaking, stoler vi ofte mer på Nkt enn
på NΔu tolkningen.
Spesielt gjelder dette hvis vi ut fra geologi, tidligere
undersøkelser og/eller andre sonderinger føler oss
rimelig
i li sikker
ikk på
å att grunnen er betydelig
b t d li overkonsolidert.
k
lid t
Setningsparametre (M,
(M m) –
CPT Var 2010
„
Som for Regneark 1,
1 men med tolkning
for hver måledybde.
Andre parametre – CPT Var 2010
„
Leire: OCR og pc’ inklusiv SHANSEPSHANSEP-tilpasninger
Sand : OCR og pc’ tolkning ikke innbakt i 20102010versjonen
j
→ Usikre/upålitelige (primær årsak)
„
Leire: St ifølge Schmertmann (1978), Rad og
Lunne (1986) og Robertson og Campanella
(1988)
Presentasjon – CPT Var 2010
„
„
„
En rekke kurver mot dybde inne som standard
Normalt nøyer
øy en seg
g med å presentere
p
profil
p
for suC og/eller a&ϕ
a&ϕ (NTH
(NTH--metode) og/eller Dr&ϕ
for aktuelle to
to--trinnsmetoder.
Normalt presenteres middelkurver og/eller
karakteristiske kurver.
Figur 4 Oppdrettanlegg i Sør–
Sør–Trøndelag
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Grunnforhold: Sand→Leirig silt/siltig leire→Sand/grus
Totalsondering: Tilnærmet null bormotstand
Hol nr.: 6M
Hol nr.: 6M
Relativ lagringstetthet, Dr (%)
0
20
40
60
80
Friksjonsvinkel, φ (grader)
100
0.0
0
5
100
155
200
255
30
35
400
455
0.0
2.0
Dr1/Schm.-generalisert
2.0
Dr2/Schm.-generalisert.
4.0
6.0
Dr4/Schm.-generalisert
Dybde (m)
Dybd
de (m)
Dr3/Schm.-generalisert.
4.0
8.0
10.0
6.0
Dr5/Schm.-generalisert
Dr1/Kleven
8.0
Dr2/Kleven
10.0
12.0
12.0
14.0
Dr1-Kulhawy & Mayne (1990)
Dr2-Baldi et al/NC (1986)
Dr4-Clausen et al (2005)
Dr5-Jamiolkowski et al (1985)
Dr3/Kleven
Dr4/Kleven
Dr5/Kleven
Dr3-Baldi et al/OC(1986)
14.0
Korrelasjoner av typen Dr→ϕ.
Figur 5 Oppdrettanlegg i Sør–
Sør–Trøndelag
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Korrelasjoner av typen Dr→ϕ sammenlignet med tolkning med NTNU-metoden.
Middelkurver.
0
5
10
15
20
25
30
Hol nr.: 6M
Hol nr.: 6M
Friksjonsvinkel, φ (grader)
Friksjonsvinkel, φ (grader)
35
40
45
0
0.0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0.0
20
2.0
2.0
4.0
4.0
6.0
Dr-Kleven
Dr-Alle
8.0
Dr/Scmertmann
Dy
ybde (m)
Dybde (m)
D
Dr/Scmertmann
6.0
Dr-Kleven
Dr-Alle
8.0
NTNU: Beta=-10 grader
NTNU: Beta=-25 grader
10.0
10.0
12.0
12.0
14.0
14.0
Ef i
Erfaring:
Ofte
Oft llave β for
f å ende
d opp med
d friksjonsvinkler
f ik j
i kl ”som
”
vii tror
t
på”.
å”
Figur 6 Oppdrettanlegg i Sør–
Sør–Trøndelag
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Korrelasjoner av typen Dr→ϕ sammenlignet med tolkning med NTNU-metoden.
Hol nr.: 6M
Friksjonsvinkel, φ (grader)
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0.0
2.0
Dybde (m)
4.0
6.0
Dr-Alle
NTNU: Beta=-25 grader
8.0
10.0
12.0
14.0
Rimelig godt grunnlag for å bestemme karakteristiske drenerte styrkeparametre
Figur 7 Oppdrettanlegg i Sør–
Sør–Trøndelag
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Tolkning av aktiv skjærstyrke (ingen reduksjon) i lag av siltig leire/leirig silt
Hol nr.: 6M
SuA (kPa)
0
11
20
40
60
Nkt var. - Lunne et al (1997)
80
100
0
Nke var. - Lunne et (1997)
20
SuA (kPa)
40
60
Hol nr.: 6M
80
100
11
Ndu var. - Lunne et al (1997)
Nkt var.
var OCR1 - Karlsrud et al (2005)
Nke var. OCR1 - Karlsrud et al (2005)
Ndu var. OCR1 - Karlsrud et al (2005)
Nkt var. OCR2 - Karlsrud et al (2005)
Nk var. OCR2 - Karlsrud
Nke
K l d ett all (2005)
13
Ndu var. OCR2 - Karlsrud et al (2005)
Nkt var. - Lunne et al (1997)
12
Dybde (m)
D
Dybde (m)
D
12
Ndu var. - Lunne et al (1997)
Nkt var. OCR3 - Karlsrud et al ((2005))
13
Ndu var. OCR3 - Karlsrud et al (2005)
Nkt var. OCR3 - Karlsrud et al (2005)
Tilpasset SHANSEP (OCR=1.8)
Nke var. OCR3 - Karlsrud et al (2005)
Nd var. OCR3 - Karlsrud
Ndu
K l d et all (2005)
14
14
SHANSEP (OCR=1.8)
R l ti t liten
Relativt
lit spredning
d i
Figur
g 8 Oppdrettanlegg
pp
gg i Sør–
Sør–Trøndelag
g
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Hol nr.: 6M
OCR
0.0
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
11.0
12.0
OCR1 - Karlsrud et al (2005)
Dybde (m)
OCR2 - Karlsrud et al (2005)
OCR3 - Karlsrud et al (2005)
Tilpasset OCR - SHANSEP
13.0
14.0
Betydelig spredning ofte → Rimelig her (OCR=1.8)
Figur 9 Oppdrettanlegg i Sør–
Sør–Trøndelag
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Hol nr.: 6M
Su/p0'
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
11.0
Dyb
bde (m)
12.0
Nkt var. - Lunne et al (1997)
Nke var. - Lunne et al (1997)
Ndu var. - Lunne et al (1997)
13.0
14.0
Figur 10 Oppdrettanlegg i Sør–
Sør–Trøndelag.
Trøndelag
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Kvadratrotmodul--tilpasning
Kvadratrotmodul
Hol nr.: 6M
Hol nr.: 6M
M (kPa)
(kP )
0
5000
10000
15000
Modultall, m
20000
25000
0
0
100
200
0
1
1
2
2
4
5
3
Dy
ybde (m)
Dybd
de (m)
3
4
5
6
6
7
7
8
8
9
9
10
10
11
11
Erfaring: Gir rimelige moduler og modultall (ofte)
300
400
Figur 11 Oppdrettanlegg i Sør–
Sør–Trøndelag.
Trøndelag
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Lineærmodul--tilpasning
Lineærmodul
Hol nr.: 6M
Hol nr.: 6M
Modultall, m
M (kPa)
0
5000
0
10000
10
20
30
40
11.0
15000
11.0
12.0
M-lineær
100*su (Nkt var - Lunne et al (1997)
13.0
14.0
Dyb
bde (m)
Dyybde (m)
12.0
m-lineær
13.0
14.0
Ef i
Erfaring:
Gir
Gi noe lave
l
moduler
d l og modultall
d lt ll (ofte)
( ft )
Figur 12 Skole/idrettshall i Romsdal.
Romsdal
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Grunnforhold: Sand→Kvikkleire→Leire (Slitig)
Hol nr.: 2B
SuA (kPa)
Hol nr.: 2B
B
Bq
0
0.0
40
80
120
160
Nkt var. - Lunne et al (1997)
0.0
0.4
0.0
Nke var. - Lunne et (1997)
2.0
2.0
Ndu var. - Lunne et al (1997)
4.0
Nkt var. OCR1 - Karlsrud et al (2005)
4.0
Nke var
var. OCR1 - Karlsrud et al (2005)
6.0
8.0
Ndu var. OCR1 - Karlsrud et al (2005)
10.0
Nkt var. OCR2 - Karlsrud et al (2005)
12.0
Nke var. OCR2 - Karlsrud et al (2005)
Ndu var. OCR2 - Karlsrud et al (2005)
14.0
Dybde (m)
Dybde (m)
6.0
8.0
10.0
12.0
14.0
Nkt var
var. OCR3 - Karlsrud et al (2005)
16.0
16.0
Nke var. OCR3 - Karlsrud et al (2005)
18.0
18.0
Ndu var. OCR3 - Karlsrud et al (2005)
20.0
20.0
Tilpasset SHANSEP (OCR=1.2)
Kvikkleire→15% styrkereduksjon introdusert
Nke=tvilsom i kvikkleirerlaget→vraket
Bq>1.0
>1 0 i kvikkleirelaget (som regel)
0.8
1.2
1.6
2.0
Figur
g 13 Områdestabilitet i Møre
ø og
g Romsdal
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Grunnforhold: Lagdelt med siltig leire, kvikkleire, sand og silt.
Hol nr.: G1
SuA (kPa)
0
0.0
80
160
240
320
400
Hol nr.: G1
Bq
Nkt var. - Lunne et al (1997)
0.0
Nke var. - Lunne et (1997)
0.2
0.4
0.0
Ndu var. - Lunne et al (1997)
Nkt var. OCR1 - Karlsrud et al (2005)
2.0
Nke var. OCR1 - Karlsrud et al (2005)
2.0
Ndu var. OCR1 - Karlsrud et al (2005)
Nkt var. OCR2 - Karlsrud et al (2005)
Ndu var. OCR2 - Karlsrud et al (2005)
Nkt var. OCR3 - Karlsrud et al (2005)
6.0
4.0
Nke var. OCR2 - Karlsrud et al ((2005))
Nke var. OCR3 - Karlsrud et al (2005)
Dybde (m)
Dybde (m)
4.0
6.0
Ndu var. OCR3 - Karlsrud et al (2005)
Tilpasset SHANSEP
8.0
8.0
Konus Pos. 21
Enaks Pos. 21
10.0
Konus Pos. 20
10.0
Enaks Pos.20
Konus Pos. 19
12.0
12.0
Enaks Pos. 19
Flagring
Kvikkleirelag→15% styrkereduksjon introdusert
Bq<<1.0
<<1 0 i kvikkleirelag (tynne lag/sandlinser?)
0.6
0.8
1.0
Figur 14 Områdestabilitet i Møre og Romsdal
Tolkninger med Regneark 2 (CPT Var 2010)
Grunnforhold: Lagdelt med siltig leire, kvikkleire, sand og silt.
Hol nr.: G1
Hol nr.: G1
Relativ lagringstetthet, Dr (%)
0
20
40
60
Friksjonsvinkel, φ (grader)
80
100
0
0.0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0.0
2.0
2.0
4.0
Dybde (m)
Dybde (m)
40
4.0
6.0
Middel Dr-Fi
6.0
8.0
8.0
10.0
10.0
12.0
Dr1-Kulhawy & Mayne (1990)
Dr2-Baldi et al/NC (1986)
Dr4-Clausen et al (2005)
Dr5-Jamiolkowski et al (1985)
Dr3-Baldi et al/OC(1986)
12.0
Flagring her : Brukbart grunnlag
g g Vanskelig
g tolkning(?)
g( )
Mere flagring:
NTNU: Beta=-10 grader
Figur 15 Offshore Manifold - Lab.målt
Lab målt og CPTUCPTU-tolket St
med Regneark 2 (CPT Var 2005, eldre versjon).
Andre parametere – CPT Var 2010
„
„
K0’ i en tidligere versjon, men i 20102010-versjonen
gis
i kun
k en antatt
t tt K0’ som input
i
t for
f relevante
l
t
metoder
→ Usikre/upålitelige (primær årsak)
Lav-tøynings
Lavtøynings--skjærmodul (Gmax) i en tidligere
versjon men ikke i gjeldende 2010
versjon,
2010--versjon
→ Etterspørres meget sjeldent (primær årsak)
Figur 16 Rotasjonspressefundament - Tolkninger
med Regneark 2 (CPT Var 2005, eldre versjon).
Regneark 3 – Dissipasjon 1999
„
„
„
Primært utviklet og vedlikeholdt av vår seniorrådgiver
dr. ing.
g Arne Åsmund Skotheim
Gjeldende versjon er fra 1999.
Horisontal/radiell konsolideringskoeffisient (cr) og
permeabilitetskoeffisient (kr) fra dissipasjonsforsøk i valgte
dybdenivå tolkes.
„
Kun metoden beskrevet av Senneset et al (1982) er implementert i
dette regnearket per i dag
„
Andre formuleringer er planlagt å skulle introduseres i neste versjon
av regnearket (trolig i 2010)
Figur 17 Avfallsdeponi Hordaland
Permeabilitet fra empiriske lab.metoder og fra
dissipasjonsforsøk.
Grunnens permeabilitet er
estimert/tolket via 4 metoder:
250
De 3 først nevnte metoder er alle
basert på korrelasjon mellom
permeabilitetskoeffisient (k) og
Karakteristiske punkt(er) på
kornfordelingskurven.
g
200
Målt poretrrykk (kPa)
(a) Janbus empiriske formel
(b) Hazens empiriske formel
((c)) Gustavsons empiriske
p
formel
(d) Tolkning av dissipasjonsforsøk.
150
z=7,805 m
z=5,015
5,0 5 m
100
z=4,205 m
z=2,520 m
50
0
-50
0
10
20
30
40
Tid (min)
50
60
70
Figur 18 Avfallsdeponi. Konsolideringskoeff. (cr) og
permeabilitetskoeff.(k
bilit t k ff (kr) tolket
t lk t med
dR
Regnearkk 3
Poretrykk
ksforhold
Tolkingsmetode: NTH-metoden
Dybde: 7,805 m
11.00
00
0.90
0.80
0.70
0.60
0 50
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0 00
0.00
Lav stivhetsindeks
Høy stivhetsindeks
0
25
50
75 100 125 150 175 200 225 250
Konsolideringskoeffisient, cr (m2/år)
Poretrykksforrhold
Tolkingsmetode: NTH-metoden
Dybde: 7,805 m
1.00
0.90
0.80
0.70
0.60
0.50
0.40
0.30
0.20
0.10
0.00
1.0E-11
Lav stivhetsindeks
Høy stivhetsindeks
1.0E-10
1.0E-09
1.0E-08
Permeabilitetskoeffisient, kr (m/s)
1.0E-07
Planlegging av grunnundersøkelser
„
Normalt utfører vi totalsondering i en posisjon før evt. CPTU.
„
På sjø er det i utgangspunktet tidstids- og kostnadsbesparende å utføre
alle nødvendige undersøkelsestyper før en flytter til neste posisjon.
„
„
„
For lange vegstrekk med fylling i sjø utføres ofte mange
totalsonderinger først, for så å velge ut få posisjoner for CPTUCPTUsondering og prøvetaking.
Ved flere slike grunnboringsoppdrag, der vi eller andre har boret,
har null matekraft blitt registrert i betydelige dybdeintervall for et
betydelig antall totalsonderinger ved relativt løs/bløt grunn.
Når null matekraft måles ved en totalsondering vet en egentlig ikke
hvor stor bormotstanden er. En vet bare at den ikke er spesielt stor.
Planlegging av grunnundersøkelser
„
„
„
Er standard p
prosedyre
y for kjøring
j
g av totalsondering
g god
g nok eller
optimal, både generelt og spesielt ved slike tilfeller?
Vi tok følgende
g
bestemmelse for 1
1--2 år siden: Vi utfører
totalsondering etter andre ustandardiserte prosedyrer på
å utvalgte
prosjekter der enten nullnull-matekraftmatekraft-problemet opptrer eller der
matekraften er svært lav, da for egen regning/kostnad uten å
belaste oppdragsgiver
oppdragsgiver.
Så langt har disse forskningspregede undersøkelsene gitt flere
interessante resultater
resultater, også rent tolkningsmessig ved å anvende
tilpasset CPTUCPTU-basert tolkningsverktøy. Etter planen skal vi utføre
flere slike undersøkelser før vi samler opp og dokumenterer
g
erfaringene.
Figur 19
Grunnundersøkelse for molo –
Resultater for Posisjon nr 3.
Figur 20 Grunnundersøkelse for molo –
Resultater for Posisjon nr 3
Hol nr.: 3
Hol nr.: 3
qnet (kPa)
qnet (kPa)
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
100
200
300
400
0.0
0.0
0.5
Dybde (m
m)
1.0
Dybde (m)
1.0
2.0
1.5
3.0
2.0
4.0
2.5
5.0
CPTU
TOT u. rotasjon & m. CPTU-hastighet
TOT
TOT u. rotasjon & m. TOT-hastighet
CPTU
TOT u. rotasjon & m. CPTU-hastighet
TOT
TOT u. rotasjon & m. TOT-hastighet
Potensiale og utviklingsmuligheter
„
„
Mye litteratur om CPTU, både nasjonalt og internasjonalt. Mange tolkningmodeller.
For en praktiserende rådgiver er det relativt krevende å holde seg ajour
→ Viktig at institusjoner som NGI, NTNU/SINTEF og Statens vegvesen gir føringer.
„
Videre utvikling
g av mer pålitelig
p
g tolkningverktøy
g
y samt av selve utstyret
y
er sentralt.
„
CPTU-sondering er viktig for å skaffe til veie gode jordparametre i prosjekt med
CPTUsand--silt
sand
silt--leire, og bruken vil ventelig øke ytterligere ved slike grunnforhold.
„
For bruk i mer grusige masser og i egnede faste morener/moreneleirer trengs mer
robust og kraftig CPTUCPTU-sonde.
„
Ved grunnundersøkelser på sjøen er det et potensiale for forbedringer både
operasjonelt og utstyrsmessig, og derav kostnadsmessig. Dette gjelder både ved
boring fra dekk og ved bruk av sjøbunnsjekker; det siste kan bli aktuelt også for
”near--shore” grunnundersøkelser i nær framtid.
”near