Burðargeta staura metin út frá borholumælingum - samanburður við álagspróf

Abstract

Þegar jarðlög geta ekki veitt nægilegan burð fyrir grunnar undirstöður þarf oft að koma fyrir djúpum undirstöðum, oftast staurum. Þannig þarf að tryggja að undirstaðan geti tekið allt það álag sem verkar á hana. Stauraundirstöður geta verið mjög kostnaðarsamar og því getur verið mjög mikill ávinningur á því að áætla burðargetu og nauðsynlega stauralengd áður en niðurrekstur hefst. Burðargeta staura hefur hérlendis verið metin með stöðufræðilegum álagsprófum, þar sem tjakkur er notaður til að setja álag á prufustaur í skrefum og burðarþolið þannig mælt. Stöðufræðileg álagspróf gefa mjög nákvæmar niðurstöður en eru kostnaðarsöm og fyrirferðamikil. Einnig hafa aðferðir sem nota rekmótstöðu staursins verið notaðar en þær ganga út á að nota gögn frá niðurrekstri staursins til að áætla burðargetuna. Þessi aðferð hefur reynst ágætlega í þéttum jarðvegi og fer nákvæmni mikið eftir reynslu mælingarmanns. Í þessari ritgerð er nokkrum reikniaðferðum beitt sem reynst hafa vel í Skandinavíu og víða við útreikninga á burðargetu staura og þau borinn saman við stöðufræðileg álagspróf. Með því að nota niðurstöður úr þrýstiborun (CPT) er hægt að ná mjög nákvæmum samfelldum upplýsingum um jarðveginn og nýta þær með reikniaðferðum til að meta burðargetu staura í jarðveginum. Aðrar aðferðir sem skoðaðar voru nota niðurstöður úr SPT höggborun við útreikninga. Tveir staðir voru til skoðunar í rannsókninni, Hrafnagil í Eyjafirði þar sem til voru CPT mælingar og Eskifjörður þar sem gerðar voru SPT höggboranir. Á báðum stöðum voru nokkrar reikniaðferðir notaðar til að áætla burð á svæðinu og þær svo bornar saman við álagspróf. Einu álagsprófin sem til voru við Hrafnagil eru við Eyjafjarðarbrú í rúmlega 10 km fjarlægð. Niðurstöður sýndu að reiknijöfnur gáfu nokkuð samsvarandi gildi við Hrafnagil en voru þó aðeins hærri en stöðufræðileg álagspróf. Skýringin er líkleg sú að jarðlögin við Eyjafjarðará við þjóðveg 1 eru líklega aðeins lausari en ofar í ánni við Hrafnagil. Niðurstöður reikniaðferða voru hinsvegar mjög mismunandi á Eskifirði þar sem nokkrar aðferðir komu vel út en aðrar ekki. SPT boranir gefa ekki jafn samfelldar upplýsingar um jarðveginn og getur það haft áhrif á niðurstöður. Einnig er jarðvegurinn á Eskifirði siltríkur lífrænn sandur og eru margar aðferðirnar aðeins hugsaðar fyrir staura sem liggja í hreinum sandi og ekki sjálfgefið að þær gefi góðar niðurstöður fyrir aðrar jarðvegsgerðir. Ljóst er að það þurfi að fara í frekari rannsóknir og boranir til að hægt sé að byggja upp gagnagrunn niðurstaðna fyrir mismunandi jarðvegsgerðir. Þannig væri hægt að bera saman áreiðanleika aðferðanna og nýta í ákvörðun á burðargetu stauraundirstaðna í framtíðinni.