Villkorsutformning f\uf6r grundvattenbortledning vid undermarksbyggande

Vid undermarksbyggande och under r\ue5dande grundvattenyta kan grundvatten l\ue4cka in i anl\ue4ggningen. Eftersom arbeten i anl\ue4ggningen samt driften av anl\ue4ggningen i regel m\ue5ste utf\uf6ras i torra milj\uf6er m\ue5ste inl\ue4ckande grundvatten i s\ue5dana situationer ledas bort. Grundvattenbortledning riskerar att skada ekonomiska, kulturella och milj\uf6m\ue4ssiga v\ue4rden. Bortledning av grundvatten och d\ue4rmed anl\ue4ggning av undermarkskonstruktioner kr\ue4ver i regel alltid tillst\ue5nd enligt milj\uf6balkens 11 kapitel. F\uf6r att s\ue4kerst\ue4lla att verksamheten uppfyller milj\uf6balkens m\ue5l och krav fastst\ue4lls vanligen villkor f\uf6r vattenverksamheten i tillst\ue5ndsdomen. Hur dessa villkor utformas kan ha stor p\ue5verkan p\ue5 ett projekts framdrift och utf\uf6rande d\ue5 verksamhetsut\uf6varen ofta m\ue5ste vidta dyra och tidskr\ue4vande \ue5tg\ue4rder f\uf6r att efterleva villkoren. En \uf6vertr\ue4delse av villkoren \ue4r ocks\ue5 straffr\ue4ttsligt sanktionerat. Det \uf6vergripande syftet med denna rapport \ue4r att beskriva sambandet mellan st\ue4llda villkor f\uf6r grundvattenbortledning vid undermarksbyggande och dessas konsekvenser i form av skador, st\uf6rningar och kostnads\uf6kningar. F\uf6r att uppn\ue5 detta syfte har milj\uf6balkens till\ue4mpning vid vattenverksamhet beskrivits utifr\ue5n en litteraturstudie, historiska tillst\ue5ndsdomar har analyserats f\uf6r att beskriva hur villkor har utformats i tidigare projekt, och ett arbetsseminarium med experter inom vattenverksamhet och undermarksbyggande har genomf\uf6rts f\uf6r att beskriva konsekvenserna av olika villkorskonstruktioner. Resultaten fr\ue5n arbetet visar att villkoren i tillst\ue5ndsdomen kan vara mycket kostnadsdrivande och ha stor p\ue5verkan p\ue5 b\ue5de ett undermarksprojekts ekonomi samt dess framdrift om dessa utformas p\ue5 ett of\uf6rdelaktigt s\ue4tt och inte \ue4r \ue4ndam\ue5lsenliga. Rapporten avslutas med rekommendationer f\uf6r hur villkor b\uf6r utformas f\uf6r att undvika eller minska risken f\uf6r dessa negativa konsekvenser

Analys av jord och konstruktion i samverkan - Utvärdering av olika FE-program

When building below ground level in cities the regulations regarding deformations of surrounding soil are very strict. When using conventional methods of calculation it is difficult to predict the occurring deformations. This is why it has become more common to use FE-modeling to determine deformations. With FE-modelling it is possible to take the interactions between soil and construction into consideration. There are FE-programs made for modelling constructions but it is difficult to model soil with these. In programs made for modelling geotechnical situations problems can arise with modelling structures in a satisfying way. The purpose of this work is to evaluate a few different programs for analysing the soil and structure interaction. In this work ABAQUS, Plaxis and Z-Soil have been compared. ABAQUS is a general purpose program whereas Plaxis and Z-Soil were developed specially for geotechnical modelling. In this work FE-modelling of two different cases has been performed. One simplefied case is used for lerning of how to use the program and it has also been used for comparison between computer aided calculations and conventional manual calculation. The second case is a part of the City-Tunnel project in Malmö where there was a fairly detailed investigation along with measurements of the displacement of the soil using inclinometers. Modelling of projects like these with ABAQUS is complicated. Plaxis is very userfriendly and easy but it gives lesser options to the user. Z-Soil, on the other hand, is somewhat more difficult to learn how to use and it takes more time to prepare the model, but with the program the user gets more options. The models in Plaxis and Z-Soil give relatively good accuracy in comparison with reality. In ABAQUS no modelling of the case from practice has been performed, but in the simplified case it shows that there is no major difference in the results between the different programs. The computed displacements are somewhat larger than the measured values. One reason for obtaining larger values in the simulations is that material data has been chosen with a safety margin when the geotechnical survey was performed. Another reason can be that ground water has already been pumped away from the outside of the diaphragm wall in reality but not in the model

Hjälpmedel för säkrare schaktarbe

Syftet med rapporten är att utvärdera hur säkerheten vid schaktarbeten kan förbättras och vilka hjälpmedel som finns för att skapa bättre förutsättningar samt bedöma påverkan ett sådant hjälpmedel skulle ha på framdriften. Genom litteraturstudier belysa risker med schaktningsarbetet och hur planeringen går till för att skapa rätt förutsättningar. Genom dokumentstudier, observationer och intervjuer på ett utvalt anläggningsprojekt se hur arbetet med arbetsmiljöfrågor behandlas, samt mäta kapaciteterna vid schakt med schaktsläde och jämföra resultatet med schakt på traditionellt sätt. Studien visar både på goda och mindre goda exempel på hur planering och projektering innan produktionsstart ska gå till. Vidare visar studien en kapacitetsförlust vid användning av schaktsläden och därav också en kostnadsökning. På projekt Strandpromenaden Et.2 har jordförutsättningarna varit bättre än beskrivet i handlingarna vilket lett till att schaktsläden enbart används under fem arbetspass. Det innebär att den erhållna kapacitetsminskningen inte kan kopplas direkt till användandet av schaktsläden. Dock förstärker intervjuerna tesen om en kapacitetsminskning vid användandet av schaktsläden. Samtliga respondenter är likväl överens om att finns det risk för ras ska rasskyddskonstruktioner användas.Att garantera sina anställda en bra arbetsmiljö är en faktor som samtliga arbetsplatser måste tänka på. Byggprojekt i stort och anläggningsprojekt i synnerhet har länge dragits med ryktet att vara en farlig arbetsplats. De senaste åren har ett gemensamt beslut tagits för att skapa en säkrare arbetsmiljö där ingen ska behöva skadas i sitt arbete. En stor ansträngning från alla inblandade krävs för att få till en förändring och det är inget som är gjort i en handvändning. Det handlar i många fall om att förändra synsättet och att arbetsmiljön sätts i första rummet. Rapporten är uppdelad i två delar där planeringsprocessen och hur en säker schakt planeras studerats i den första delen. Ur den inledande litteraturstudien har en teoretisk arbetsgång för hur ett schaktarbete ska planeras och bedrivas tagits fram för att skapa en god arbetsmiljö. Genom observationer och en dokumentstudie på Strandpromenaden ET.2 har de verkliga omständigheterna kunnat analyseras. I den andra delen har för- och nackdelar med att schakta på traditionellt sätt med släntlutningar jämförts med att använda en tillfällig rasskyddskonstruktion i form av en schaktsläde. Dels har kapacitetsförändringarna noterats under observationer på arbetsplatsen samtidigt som intervjuer har genomförts med personer som har erfarenhet att arbete med båda metoderna

Dimensionering och utförande av bottenplattor utsatta för upptryck

När en konstruktion byggs på det viset att dess bottenplatta hamnar under grundvattenytan, skapas ett grundvattentryck upp mot bottenplattan och konstruktionen, som kan åstadkomma stora problem. Grundvattnet, som tryckts undan av konstruktionen, vill nå upp till sin ursprungliga nivå och därmed trycka med sig konstruktionen upp. Detta fenomen kallas hydraulisk bottenupptryckning. Fenomenet kan motverkas på olika sätt, där rapporten beaktar två olika sätt att motverka hydraulisk bottenupptryckning på: genom en bottenplatta som är tyngre än grundvattentrycket eller förankra bottenplattan mot ett fast underlag. Genom att uppmärksamma och sammanställa projekt (huvudsakligen konstruerade av Tyréns) som tagit hänsyn till ovan nämnda fenomen vid dimensioneringen av bottenplattan, har en rapport skapats. Denna rapport ska finnas för att åstadkomma kunskapsåterföring av de problem som uppstått i projekten och deras lösningar. Utöver att skapa en rapport där de berörda projekten sammanställs ska en bottenplatta optimeras, huvudsakligen med hänseende till bottenplattans tjocklek och dess bärförmåga mot genomstansning för olika förankringstyper. Optimeringen ska ske i enlighet med, huvudsakligen Eurokod 2 kapitlen 6.4 och 7.3. Det har bestämts att tre tjocklekar på bottenplattan ska beaktas, och dessa är 400, 550 och 800 mm. Genom diskussioner med våra handledare, sakkunnig personal på Tyréns och representanter inom branschen, valdes ett antal förankringstyper som skulle jämföras. För att kunna jämföra kombinationerna av de olika tjocklekarna på bottenplattan och de olika förankringstyperna, har Tyréns projekt Biomedicum med dess förutsättningar, utnyttjats som referensobjekt. Att ta fram de inre krafterna i bottenplattan via handberäkningar är mycket komplicerat och tidskrävande för att rymmas inom ramen för denna studie. Därför används programmet FEM Plate (Strusoft) för att ta fram dessa krafter. De inre krafter som tas fram från FEM Plate utnyttjas sedan för att med hjälp av handberäkningar, i enlighet Eurokod 2, dimensionera Biomedicums bottenplatta enligt de moment som krävs. Jämförelsen av de olika kombinationerna visar på att bottenplattan 400 mm med förankringstypen stålkärna av diameter 80 mm från Inexa Profil är den optimala lösningen för Biomedicums bottenplatta. Denna förankringstyp (för bottenplattan 400 mm) är den enda som får en tillräcklig bärförmåga mot genomstansning av bottenplattan, endast med åtgärden skjuvarmering runtomkring förankringen. En föreslagen lösning på hur förankringstypen bör monteras i bottenplattan har tagits fram. Diskussioner med sakkunnig personal från Minova (tillverkare av MAI-förankringen) har lett till övertygelsen om att föreslagen lösning fungerar utan några kapacitetsförsämringar på förankringen. En modellering av bottenplattan 400 mm med föreslagen lösning på MAIförankringen och efterföljande handberäkningar, visar att lösningen optimerar bottenplattan än mer. föreslagen lösning på monteringen i bottenplattan bör dessutom kunna tillämpas på de andra förankringstyperna, men har endast beaktats för MAI-förankringen. Eftersom fokus endast är på att den optimala bottenplattan är 400 mm och ingen hänsyn tas till kostnaderna, är föreslagen lösning på MAI-staget den optimala lösningen. Det är den enda förankringen som har en tillräcklig bärförmåga mot genomstansning för bottenplattan 400 mm, utan några som helst extra åtgärder. En bottenplatta med vot under förankringen bör undvikas, eftersom förtjockningen av bottenplattan under förankringen kräver mycket extra tid i utförande. Därför rekommenderas det att en jämntjock bottenplatta dimensioneras med eventuell skjuvarmering, om bottenplattans bärförmåga mot genomstansning inte är tillräcklig utan skjuvarmering. Den optimering som tagits fram är en generalisering av Biomedicums bottenplatta. Detta leder till att de modeller och beräkningar som gjorts, enkelt kan implementeras på andra bottenplattor med samma problem genom att justera indata

Dimensionering och utförande av bottenplattor utsatta för upptryck

När en konstruktion byggs på det viset att dess bottenplatta hamnar under grundvattenytan, skapas ett grundvattentryck upp mot bottenplattan och konstruktionen, som kan åstadkomma stora problem. Grundvattnet, som tryckts undan av konstruktionen, vill nå upp till sin ursprungliga nivå och därmed trycka med sig konstruktionen upp. Detta fenomen kallas hydraulisk bottenupptryckning. Fenomenet kan motverkas på olika sätt, där rapporten beaktar två olika sätt att motverka hydraulisk bottenupptryckning på: genom en bottenplatta som är tyngre än grundvattentrycket eller förankra bottenplattan mot ett fast underlag. Genom att uppmärksamma och sammanställa projekt (huvudsakligen konstruerade av Tyréns) som tagit hänsyn till ovan nämnda fenomen vid dimensioneringen av bottenplattan, har en rapport skapats. Denna rapport ska finnas för att åstadkomma kunskapsåterföring av de problem som uppstått i projekten och deras lösningar. Utöver att skapa en rapport där de berörda projekten sammanställs ska en bottenplatta optimeras, huvudsakligen med hänseende till bottenplattans tjocklek och dess bärförmåga mot genomstansning för olika förankringstyper. Optimeringen ska ske i enlighet med, huvudsakligen Eurokod 2 kapitlen 6.4 och 7.3. Det har bestämts att tre tjocklekar på bottenplattan ska beaktas, och dessa är 400, 550 och 800 mm. Genom diskussioner med våra handledare, sakkunnig personal på Tyréns och representanter inom branschen, valdes ett antal förankringstyper som skulle jämföras. För att kunna jämföra kombinationerna av de olika tjocklekarna på bottenplattan och de olika förankringstyperna, har Tyréns projekt Biomedicum med dess förutsättningar, utnyttjats som referensobjekt. Att ta fram de inre krafterna i bottenplattan via handberäkningar är mycket komplicerat och tidskrävande för att rymmas inom ramen för denna studie. Därför används programmet FEM Plate (Strusoft) för att ta fram dessa krafter. De inre krafter som tas fram från FEM Plate utnyttjas sedan för att med hjälp av handberäkningar, i enlighet Eurokod 2, dimensionera Biomedicums bottenplatta enligt de moment som krävs. Jämförelsen av de olika kombinationerna visar på att bottenplattan 400 mm med förankringstypen stålkärna av diameter 80 mm från Inexa Profil är den optimala lösningen för Biomedicums bottenplatta. Denna förankringstyp (för bottenplattan 400 mm) är den enda som får en tillräcklig bärförmåga mot genomstansning av bottenplattan, endast med åtgärden skjuvarmering runtomkring förankringen. En föreslagen lösning på hur förankringstypen bör monteras i bottenplattan har tagits fram. Diskussioner med sakkunnig personal från Minova (tillverkare av MAI-förankringen) har lett till övertygelsen om att föreslagen lösning fungerar utan några kapacitetsförsämringar på förankringen. En modellering av bottenplattan 400 mm med föreslagen lösning på MAIförankringen och efterföljande handberäkningar, visar att lösningen optimerar bottenplattan än mer. föreslagen lösning på monteringen i bottenplattan bör dessutom kunna tillämpas på de andra förankringstyperna, men har endast beaktats för MAI-förankringen. Eftersom fokus endast är på att den optimala bottenplattan är 400 mm och ingen hänsyn tas till kostnaderna, är föreslagen lösning på MAI-staget den optimala lösningen. Det är den enda förankringen som har en tillräcklig bärförmåga mot genomstansning för bottenplattan 400 mm, utan några som helst extra åtgärder. En bottenplatta med vot under förankringen bör undvikas, eftersom förtjockningen av bottenplattan under förankringen kräver mycket extra tid i utförande. Därför rekommenderas det att en jämntjock bottenplatta dimensioneras med eventuell skjuvarmering, om bottenplattans bärförmåga mot genomstansning inte är tillräcklig utan skjuvarmering. Den optimering som tagits fram är en generalisering av Biomedicums bottenplatta. Detta leder till att de modeller och beräkningar som gjorts, enkelt kan implementeras på andra bottenplattor med samma problem genom att justera indata