Uudenmaan savien painumaominaisuuksien määrittäminen yhdistämällä eri tutkimusmenetelmiä

Loading...
Thumbnail Image
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu | Master's thesis
Date
2016-11-21
Department
Major/Subject
Pohja- ja kalliorakentaminen
Mcode
IA3028
Degree programme
Yhdyskunta- ja ympäristötekniikan koulutusohjelma
Language
fi
Pages
105 + 36
Series
Abstract
Eteläiselle Suomelle ovat tyypillisiä vaihtelevat maaperäolosuhteet sekä laajat savikkolaaksopainanteet. Kasvaneen rakennuskannan myötä parhaat rakennuspaikat on jo monin paikoin käytetty, jolloin uudisrakentamiskohteita joudutaan toteuttamaan maaperäolosuhteiltaan vaihteleville ja haastaville alueille kuten savikoille. Keskeinen kysymys savikoille rakennettaessa on rakennusalueilla odotettavissa olevat painumat. Tässä työssä tutkitaan Järvenpäässä sijaitsevan painuneen kerrostalon sekä kahden uudisrakennuskohteen piha-alueiden painumaennusteita. Uudisrakennuskohteista toinen sijaitsee Järvenpäässä ja toinen Espoon Hannuksenpellossa. Työn tavoitteena oli selvittää painuneen kerrostalon tulevaisuuden painumaennuste sekä verrata laskelmien tulosta jo tapahtuneisiin painumiin. Lisäksi työssä tarkastellaan uudisrakennuskohteisiin suunniteltujen pihojen arvioituja painumia sekä esikuormituspenkereen mahdollisia hyötyjä pihojen perustamisratkaisuna. Analyyttiset painumalaskelmat suoritettiin GeoCalc-ohjelmalla käyttäen eri laskentamenetelmiä. Eri laskentamenetelmien antamia tuloksia vertailtiin keskenään. Lisäksi Hannuksenpellon kohteessa suoritettiin yksinkertaista tilastollista analyysiä sekä todennäköisyyspohjaista (RBD) painumalaskentaa. Hannuksenpellossa tehtiin myös CPTU-kairauksia, joiden ko¬rrelaatiota alueella tehtyihin puristin-heijari- ja siipikairauksiin tutkittiin. Painuneessa kerrostalokohteessa kaikki laskentamenetelmät yliarvioivat jo tapahtunutta painumaa. Lähimmäs todellisuutta päästiin tangenttimoduulimenetelmällä, kun käytettiin redusoimattomia esikonsolidaation ja moduuliluvun arvoja sekä korjattuja jännityseksponentin arvoja. Laskelmien yliarvioinnin arvioitiin johtuvan maanäytteiden häiriintymisestä ja sen aiheuttamasta liian pienestä esikonsolidaatiojännityksen arvosta. Kahdessa muussa kohteessa laskelmilla todettiin, että lyhytaikainenkin esikuormituspenger voi mahdollistaa merkittävästi laajempaa pihojen maanvaraista perustamista ja siten säästöjä pohjanvahvistuskustannuksissa. Hannuksenpellossa CPTU-kairauksilla saavutettiin suhteellisen hyvä vastaavuus siipi-kairaustulosten kanssa. Puristin-heijarikairausten tuloksissa puolestaan oli suurta vaihtelua, eikä luotettavaa korrelaatiota työssä käytetyn aineiston avulla löydetty. RBD-laskelman tulokset vastasivat suuruusluokaltaan kohtalaisesti tangenttimoduulimenetelmälaskennan tuloksia. RBD-menetelmä soveltuu kuitenkin parhaiten vaativiin kohteisiin, joissa pohjatutkimustuloksia on paljon ja tiheästi. Hannuksenpellon tutkimusalue oli hyvin laaja, jolloin laadukkaan tilastollisen tarkastelun kannalta tutkimustuloksia oli suppeasti.

In Southern Finland, ground conditions are often variable and large clay deposits are typical. As cities grow in the Helsinki metropolitan area, good and easy building sites are getting harder to find. Therefore, it is more and more common to plan new construction on challenging and varying ground conditions, like clay deposits. When building on clay, an essential question is the expected settlements on planned construction area. The aim of this thesis was to investigate the future settlements in a settled apartment building in Järvenpää and in the parking areas of two new construction projects. One of the new construction sites is located in Järvenpää and the other in Hannuksenpelto, Espoo. The main focus of this thesis was on the Hannuksenpelto project. For the two new construction sites, the possible benefits of preloading on the building conditions of the new parking areas were investigated. The calculations were made using GeoCalc program. Different analytical methods were used and their results compared with each other. In the Hannuksenpelto site, simple statistical analysis and settlement calculations with Risk Based Design -method (RBD) were also performed. Additionally, one aim of this thesis was to investigate the correlation between CPTU tests, vane shear tests and static-dynamic penetration tests performed in the Hannuksenpelto area. In the calculations for the settled building in Järvenpää, all calculation methods overestimated the settlements that had already happened. Best results were given by the tangent modulus method with unreduced preconsolidation pressure and improved values for the stress exponent. The overestimation in calculated settlements was explained with assuming that the clay samples were disturbed causing too low values for preconsolidation. In the two other investigation sites it was discovered that even with short-time preloading, notable savings in ground improvement costs could be made. With CPTU-testing a relatively good correlation with vane test results was achieved. On the contrary, there was a large dispersion in the results of static-dynamic penetration testing and a reliable correlation with other test methods could not be found. The results of RBD calculations had a moderate correspondence with the results of tangent modulus method. However, the RBD method works best in demanding projects where a lot of investigations and tests have been made. The investigated Hannuksenpelto site was large in area and, for a good quality statistical analysis, test points were too scattered and too few in number.
Description
Supervisor
Korkiala-Tanttu, Leena
Thesis advisor
Sihvola, Aino
Keywords
savi, painuma, pohjatutkimusmenetelmät, CPTU, GeoCalc, RBD
Other note
Citation