Undersökning av konsolideringens inverkan på skjuvvågshastighet med SCPT i svensk finkornig jord : Med jämförelse mot empiriskt samband

Sammanfattning: Att kunna utvärdera dynamiska parametrar i finkornig jord har blivit allt mer aktuellt i Sverige, inte minst på grund av de nya höghastighetsbanorna som ska byggas inom snar framtid. Tågens höga hastigheter kommer skapa dynamiska vågor som breder ut sig i den underliggande jorden. Om vågorna inte är snabbare än tåget själv, kan en dynamisk amplifikation ske vilket kan skapa obehag för passagerarna och stabilitetsproblem i jorden. Risken för dessa problem finns i lösa och finkorniga jordar där våghastigheterna är relativt låga.Syftet med detta examensarbete är att studera vilken inverkan konsolideringen har på skjuvvågshastigheten i finkornig jord samt att undersöka om befintligt empiriskt samband från Trafikverkets tekniska kravdokument (TK Geo) ger tillförlitliga värden på skjuvvågshastigheten. För att besvara detta har Seismic Cone Penetration Test (SCPT) utförts för att mäta skjuvvågshastigheten i finkornig jord under och utanför provbankar. Materialparametrarna som har använts i det empiriska sambandet har erhållits från rutinundersökningar, CRS och CPT-sonderingar.Undersökningen har utförts på SGI;s två provfält med olika finkorniga jordar, det ena i Skå-Edeby och det andra i Lampen. Provfältet i Skå-Edeby har stått i drygt 60 år och nya kolvprover och CPT-sonderingar utfördes för att erhålla aktuella materialparametrar. I Lampen har provfältet stått i knappt tio år men där har inga nya jordprover tagits utan resultat från tidigare utförda undersökningar har legat till grund för de empiriska beräkningarna.Resultatet från undersökningen i Skå-Edeby påvisar tydligt att konsolidering av finkornig jord ökar skjuvvågshastigheten i jorden. I Lampen blev resultatet inte lika tydligt men visar ändå generellt sett högre värden hos skjuvvågshastigheten i den konsoliderade jorden jämfört med jungfrulig jord.Skjuvvågshastigheterna som beräknats med hjälp av det empiriska sambandet verkar ge tillförlitliga resultat där de i Skå-Edeby följer en likartad trend som de uppmätta skjuvvågshastigheterna. För Lampen är däremot trenden inte lika tydlig där de empiriska beräkningarna mestadels gav högre skjuvvågshastigheter än de uppmätta hastigheterna vid de olika nivåerna i jordprofilen. Den bästa överensstämmelsen mellan uppmätt skjuvvågshastighet och empiriskt uppskattad skjuvvågshastighet erhölls dock för den obelastade, jungfruliga jorden vid båda undersökningsplatserna.