Lagertjocklekens inverkan på packning och homogenitet : fältundersökning i full skala av en tätkärna för dammbyggnation

Detta är en Uppsats för yrkesexamina på avancerad nivå från Luleå tekniska universitet/Geoteknologi

Sammanfattning: En dammanläggning består av ett system med olika funktioner; en dämmande, en avbördande och en kontrollerande funktion. Syftet med den dämmande funktionen i en damm är att skapa ytor för vattenansamling. Det finns flera olika typer av dammar, den vanligaste konstruktionsprincipen i Sverige är jord- och stenfyllningsdammar.  Fyllningsdammarna konstrueras med olika zoner, där varje zon har specifika materialegenskaper och funktionskrav. Syftet med den täta zonen (tätkärnan) i en damm är att kontrollera läckage genom dammen. I Sverige används främst morän som material i tätkärnan hos jordfyllningsdammar. Under konstruktionen av en damm byggs den upp i lager. Materialet breds ut maskinellt och packas därefter med packningsutrustning för att erhålla homogena egenskaper på fyllningen. Ett väl utfört packningsförfarande och packningsarbete ökar densiteten, en hög densitet leder till ökad bärighet och stabilitet. För att kontrollera om packningen är tillräcklig används olika metoder för fältbestämning av densitet, de vanligaste vid dammbyggnad är vattenvolymeter och isotopmätare.  I Sverige var den rekommenderade lagertjockleken på en tätkärna i en damm 0,5 meter från år 1988 fram till år 2020, i augusti år 2020 minskades den rekommenderad lagertjocklek till 0,3 meter. Syftet med examensarbetet var att undersöka hur lagertjockleken påverkar packning och homogenitet under uppbyggnad av en tätkärna i morän för dammbyggnation.   En fältundersökning i full skala utfördes på Björkdalsgruvans anläggning, där undersöktes lagertjocklekarna 0,3 meter och 0,5 meter genom konstruktion av två provpallar till en höjd av 1,5 meter. Densitetsbestämningen i fält utfördes med provtagningsmetoderna vattenvolymeter och isotopmätare, de två provtagningsmetoderna redovisar vattenkvot och densitet. Jordproverna från vattenvolymetern analyserades i laboratoriet för vattenkvot och torrdensitet. Moränen analyserades genom tung laboratoriepackning. Utifrån den insamlade informationen beräknades packningsgrad, portal och luftporhalt, parametrarna användes för analys av undersökningen.  Analysen resulterade i att en lagertjocklek 0,3m och 0,5m visade på olika fördelar vad gäller packning och homogenitet. En lagertjocklek på 0,5 meter föreslås vid konstruktion av en tätkärna i morän i en dammkonstruktion eftersom provpall 0,5m visade på en väl packad morän genomgående i hela lagertjockleken.  En jämförelse av resultatet från provtagningsmetoderna vattenvolymetern och isotopmätaren visade på att det finns ett linjärt samband vad gäller vattenkvot mellan de två metoderna samt att ett samband inte har kunnat identifieras vad gäller torrdensitet, packningsgrad, portal och luftporhalt. Däremot uppmärksammades en ökad korrelation mellan resultatet från vattenvolymetern och isotopmätaren med djupet. 

  HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)