1. No category

MULTICONSULT
T t ll
Totalleverandør
d av rådgivningstjenester
åd i i tj
t
kompetent - kreativ - komplett
NGF – In situ seminar
Stjørdal
j
24.-25.08.2010
Resultater fra feltforsøk – CPTU og vingebor
Rolf Sandven
MULTICONSULT TRONDHEIM
1
In situ seminar
Resultater fra feltundersøkelser – CPTU og vingeboring
Oversikt over forsøksområde
2
CPTU – resultater fra feltforsøk
Bakgrunnsinformasjon
ƒ Grunnforhold:
G
f h ld 3-4
3 4 m topplag
l av iinnspylte
l sandmasser
d
over
middels OC-leire
ƒ Grunnvannstand:
G
t d 1-2
1 2 m under
d tterreng
ƒ Godt dokumenterte grunnforhold etter NTNU aktivitet:
– Feltdata
•
•
•
•
Dreietrykksondering
Totalsondering
CPTU
Vingeboring
– Laboratoriedata
• Rutine
• Ødometer
• Treaksialforsøk
3
CPTU – resultater fra feltforsøk
4
CPTU – resultater fra feltforsøk
5
CPTU – resultater fra feltforsøk
6
CPTU – resultater fra feltforsøk
CPTU Klassifisering
Kl
ifi
i
7
Resultater fra feltforsøk
Omfang av undersøkelsene:
ƒ CPTU med porøst filter
– Profil med god metning: Ferdigmettet filter med glyserin/gel
– Profil med g
god metning:
g Mettet filter med p
parafin
– Profil med dårlig metning: Sonde mettet med Farris
ƒ CPTU med spaltefilter
– Profil med god metning: Bruk av fettpresse og vakuumert væske
– Profil med dårlig metning: Ufullstendig fettmetting etter montering
– Manglende
M
l d væske
k i kkammer
ƒ Vingeboring
– Manuell boring
8
CPTU resultater
lt t
- Samleplott
geometri
9
CPTU resultater
- Samleplott
Forklaring:
Serie 1: Porøst, ferdigmettet
g
filter m/glyserin
gy
Serie 2: Porøst, tørt filter, ”mettet” med Farris
Serie 3: Spalte, grundig mettet med silikonfett, frostvæske i kammer
Serie 4: Spalte, utilstrekkelig mettet med silikonfett, ~tørt kammer
Serie 5: Porøst filter, mettet med renset parafin
Se regnearkfiler for mer detaljer om presentasjon og tolkning
geometri
10
CPTU – resultater fra feltforsøk
Samleplott alle CPTU, q – u
11
CPTU – resultater fra feltforsøk
12
Samleplott alle CPTU, q – f
CPTU – resultater fra feltforsøk
13
Samleplott alle CPTU, qn – Δu
CPTU – resultater fra feltforsøk
100000
Spissmo
otstand qt (kN
N/m2)
Komplett profil
10000
1000
100
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
Poretrykksforhold Bq (-)
Klassifisering ferdigmettet, qn – Δu
14
Samleplott alle CPTU, qn – Δu
Sammenliknende tolkning
g
•
•
•
•
•
CPTU
Vingeboring
R ti d t
Rutinedata
Ødometerforsøk
Treaksialforsøk
geometri
15
CPTU – tolkning av data
NGI korrelasjoner (Karlsrud et al (1996))
Basert på CAUc treaksialforsøk på blokkprøver av
høy kvalitet
su = (qt – σv0) / Nkt
su = Δu / NΔu
Nkt = f (Bq = Δu/qn)
NΔu = f (Bq = Δu/qn)
K
Kurvetilpasning
til
i (Kirkebø,
(Ki k b (2005))
Nkt = 19 – 12.5·Bq
Nke = 16 – 14.5·Bq
16
NΔu = 1.0 + 9.0·Bq
CPTU – tolkning av data
NGI korrelasjoner (Karlsrud et al (2005))
Basert på CAUc treaksialforsøk på blokkprøver av
høy kvalitet (større spredning i egenskaper)
17
su = (qt – σv0) / Nkt
su = Δu / NΔu
Nkt = f (St, OCR, Ip)
NΔu = f (St, OCR, Ip)
St < 15:
Nkt = 7.8 + 2.5·logOCR + 0.082·Ip
Nke = 11.5 – 9.05·Bq
NΔu = 6.9 - 4.0·logOCR + 0.07·Ip
St > 15:
Nkt = 8.5 + 2.5·logOCR
Nke = 12.5 – 11.0·Bq
NΔu = 9.8 - 4.5·logOCR
Sammenlignende resultater in situ – lab
5
Dybde, z (m
m)
10
)
10Dybde, z (m5
18
20
15
15
5
20
0
suA, Nkt=f(Bq), porøs ferdigmettet
suA, Nkt=f(Bq), porøs Farris
suA, Nkt=f(Bq), spalte god
suA, Nkt=f(Bq), spalte dårlig
suA, Nkt, alle profiler
suA, Nkt=f(St,OCR,Ip), porøs ferdigmettet
suA, Nkt=f(St,OCR,Ip), porøs Farris
suA, Nkt=f(St,OCR,Ip), spalte god
suA, Nkt=f(St,OCR,Ip), spalte dårlig
suA, Nkt=f(St,OCR,Ip),
(
p) p
porøs p
parafin
200
150
100
0
0
200
150
100
50
0
0
50
Udrenert skjærstyrke, suA (kN/m2)
Udrenert skjærstyrke, suA (kN/m2)
Sammenlignende resultater in situ – lab
15
5
20
0
suA, NDu=f(Bq), serie 1
suA, NDu=f(Bq), serie 3
suA, NDu=f(Bq), serie 5
suA, enaks
suA, NDu=f(Bq), serie 2
suA, NDu=f(Bq), serie 4
suA, konus
suA, aktiv treaks
suA, NΔu, alle profiler
suA, NDu=f(St,OCR,Ip), serie 1
suA, NDu=f(St,OCR,Ip), serie 2
suA, NDu=f(St,OCR,Ip), serie 3
suA, NDu=f(St,OCR,Ip), serie 4
suA, NDu=f(St,OCR,Ip), serie 5
200
150
100
50
0
5
Dybde,, z (m)
10
1
5
10
0
20
15
5
Dybde, z (m)
19
0
200
150
100
50
Udrenert skjærstyrke, su (kN/m2)
0
0
Udrenert skjærstyrke, suA (kN/m2)
CPTU – tolkning av data
Spissmotstand i NC - leirer
ƒ
Teoretisk spissmotstand i leire:
qt = Ncsu + γz
ƒ
Udrenert skjærstyrke i NC -leire:
su = α(γ’z + a)
α = 0.22 - 0.25
a = attraksjon (kan negl
negl.))
ƒ
Kombinasjon gir:
qt = Kcγz
Kc = [(Ncαγ’/γ) + 1] ~ 2
qt ~ 2γz: NC - leire
qt > 2γz: OC - leire
20
CPTU – tolkning av data
Totalspenningsbasert tolkning
ƒ Spissmotstand i leire:
qt = Ncsu + γz
Δu = NΔu + γz
ƒ Udrenert skjærstyrke i NC -leire:
su = α(σ
( c’ + a))
α = 0.22 - 0.30
ƒ Kombinasjon gir:
σc’ = (qn/Ncα) - a
Ncα ~ 1.5 - 2.25
σc’ = (Δu/NΔuα) - a
NΔuα ~ 1.25 - 2.00
21
Glava OC-leire
Lab.verdier
Sammenlignende resultater in situ – lab
pc, NDu-basert, serie 1
pc, NDu-basert, serie 2
pc, NDu-basert, serie 3
pc, NDu-basert, serie 4
pc, NDu-basert, serie 5
Eff. overlagringstrykk, po
po'
Prekonsolideringsspenning, alle profiler
1000
800
600
400
200
0
0
5
Dybde, z (m))
10
20
0
15
5
15
1
20
2
pc, Nkt-basert, serie 1
pc, Nkt-basert, serie 2
pc, Nkt-basert, serie 3
pc, Nkt-basert, serie 4
pc, Nkt-basert, serie 5
Eff. overlagringstrykk, po'
22
Prekonsolideringsspenning, σc' (kPa)
1000
800
600
400
200
Dybde, z (m
m)
10
1
5
0
0
Prekonsolideringsspenning, σc' (kPa)
Sammenlignende resultater in situ – lab
Dybde, z (m)
10
5
15
20
OCR, u-basert, serie 1
OCR, u-basert, serie 2
OCR, u-basert, serie 3
OCR, u-basert, serie 4
OCR, u-basert, serie 5
OCR,, lab.funksjon,
j , ødometerdata
Prekonsolideringsforhold, alle profiler
20
15
10
0
0
25
20
15
10
5
0
0
5
Dybde, z (m
m)
10
15
20
2
OCR, q-basert, serie 1
OCR, q-basert, serie 2
OCR, q-basert, serie 3
OCR, q-basert, serie 4
OCR, q-basert, serie 5
OCR, lab.funksjon ødometerdata
23
5
Prekonsolideringsforhold, OCR = σc'/σvo' (-)
Prekonsolideringsforhold, OCR = σc'/σvo' (-)
CPTU – tolkning av data
Tolkningsprinsipp
Erfaringsbasert
g
tilpasning
p
g til
tangentmoduler fra ødometerforsøk
Prekonsolideringsområdet leire:
Prekonsolideringsområdet,
Mi = mi·qn
mi = 10 ± 5
σ < σc’
J
Jomfruspenningsområdet,
f
i
åd t leire:
l i
Mn = mn·qn
mn = 6 ± 2
σ ~ σc’
24
Sammenlignende resultater in situ – lab
20
15
10
0
0
60
50
40
30
20
10
0
Dybde, z (m
m)
10
5
0
15
1
Dybde, z (m))
10
5
20
0
15
20
0
Moc, serie 1
Moc, serie 2
Mnc, serie 1
Mnc, serie 2
Moc, serie 3
Moc, serie 4
Mnc, serie 3
Mnc, serie 4
Moc, serie 5
Moc, ødometerforsøk
Mnc, serie 5
Mnc, ødometerforsøk
Moc designlinje
Moc,
25
5
Deformasjonsmodul, Mnc (MN/m2)
Deformasjonsmodul, Moc (MN/m2)
M
Mnc,
designlinje
d i li j
Deformasjonsmoduler, alle profiler