Av civilingenjör Allan Ekströrn och ingenjör SVR Bo Orre
:t Allmänt
:2 Utrednings- och undersökningsmetodik :3 Fältundersökningar
:4 Laboratorieundersökningar
:5 Redovisning av undersökningsresultat Litteratur
Hänvisningar
Beträffande utredningar och undersökningar för olika objekt och problem-ställningar se även kapitel 171-177 och nedan angivna avsnitt av hand-boken samt anvisningar utfärdade av Kungl Byggnadsstyrelsen [I] och Sta-tens Vägverk [2], Allmänna anvisningar för utredningar vid bebyggelsepla-nering har publicerats av SVR:s Plananvisningskommitte I3J. Detaljerade beskrivningar av undersökningsmetoder och utrustningar återfinns i publi-kationer från SGJ, se [4].
:1 Allmänt
Geotekniska utredningar, ofta kallade gru11d1111dersölwi11gar, erfordras regel-mässigt vid all samhällsplanering samt trafikleds-, byggnads- och anlägg-ningsprojektering. Vid dessa utredningar behandlas i första hand frågor rö-rande markanvändning samt byggnadsverks planläge, grundläggningssätt och byggnadstekniska utformning med hänsyn till jordlagrens och berg-grundens beskaffenhet. Sättnings- och stabilitetsproblem samt frågor rö-rande tjälning och erosion i samband med byggande av vägar och gator, upplagsplatser, jorddammar, kanaler etc är också vanliga utredningsupp-gifter. Vidare kan nämnas vissa specialfrä.gor, tex korrosion av stål och be-tong i jord samt sökning av materia\W.kter (sten, grus, pinnmo, lera etc) för skilda ändamål.
Grundläggningskostnaden utgör ofta en stor del av totalkostnaden för ett byggnadsverk eller annan anläggning. Planläget och utformningen i övrigt bör därför om möjligt anpassas efter de aktuella grundförhållandena.
För att så ska kunna ske måste geoteknikern kopplas in i ett tidigt pla-neringsskede och ges möjlighet att i samarbete med övriga specialister i projekteringslaget (arkitekt, konstruktör, trafikprojektör, byggledare etc) påverka projektets utformning med hänsyn till efter hand framtagna geo~
tekniska data. Detta samarbete är siirskilt viktigt vid samhällsplanering eftersom lokalisering av »tunga» planelement, tex centrumanläggningar och stora trafikleder, till geotekniskt olämpliga markområden kan medföra avse•
värda extrakostnader och andra olägenheter.
Erfarenheten visar, att de tvister som uppkommer mellan byggherre och entreprenör oftast rör grundläggningsfrågor av arbetsteknisk natur, tex schaktbarhet, pålslagning, spontsättning och länshållning. Vid detalj•
undersökningar måste därför erforderliga kompletteringar utföras med av-seende på byggskedets problem så att tidsförluster och fördyringar - i värsta fall övergång till annat grundläggningssätt - undviks.
I 83
:2 Utrednings- och undersökningsmetodik
:21Allmänt
De geotekniska utredningarna far olika karaktär och omfattning allt efter aktuella frågeställningar. Vanligen ingår dock en undersökningsdel och en egentlig utredningsdel.
UndersUk11i11gsdelen, som vanligen omfattar både fält- och laboratorie-arbete, syftar till att översiktligt eller detaljerat, beroende på aktuellt utred-ningsmål, klarlägga de topografiska, geologiska och hydrologiska förhållan-dena i undersökningsomrädet samt att ge upplysning om främst jordlag-rens mäktighet och geotekniska egenskaper. Ofta måste dessutom berggrun-dens beskaffenhet undersökas.
Utred11i11gsdelen består i problemanalys, utvärdering av undersöknings-resultat, geotekniska beräkningar och tekniskt-ekonomiska kalkyler samt utarbetning av geotekniska rekommendationer.
En utredning omfattar normalt följande huvudmoment:
förplanering (förstudium) fältundersökning laboratoricundersökning
sammanställning (uppritning) av undersökningsresultat egentligt utredningsarbete
sammansUillning av slutrapport, sk geotekniskt utlåtande.
Arbetet genomförs vanligen i etapper utan den tidsmässiga avgränsning mellan undersökningsdel och utredningsdel, som ovanstående schema an-tyder.
:22 Utredningstyper
När en utredning påbörjas gäller det i första hand att precisera målsätt-ningen, vilken bei,tämmer omfattningen av fältundersökningarna. Om ut-redningens nu\! endast är en översiktlig redovisning av jordarts- och grund-vattenförhållandena inom angivet område blir fältundersökningen av Uver-siktlig typ. Gäller det däremot att tex ange grundläggningssätt etc för ett byggnadsobjekt blir fältundersökningen mer eller mindre detaljerad. Vid samhälls- och vägplanering görs de geotekniska utr~dningarna regelmässigt i etapper med gradvis ökande detaljering av fältundersökningarna.
För regionplaner är det ofta tillräckligt att undersöka grundförhållanden schematiskt inom vissa delområden för lokalisering av tex tyngre industrier, flygplatser, större vägar etc och i övrigt göra en översiktlig kartläggning med hjälp av tex geologiska kartor och flygbildtolkning (se nedan). För generalplaner och dispositio11spla11er är noggrannare uppgifter om grund~
förhållandena nödvändiga, varför översiktliga undersökningar av området i stort kombineras med mer eller mindre detaljerade för delområden av särskilt intresse och med sikte på tekniskt~ekonomiska konsekvenser. För detaljplaner slutligen krävs så utförliga undersökningar att en geoteknisk bedömning av enskilda byggnaders planläge och höjdsättning kan göras och grundläggningssätt preliminärt anges. Resultaten skall kunna ligga till grund för exploateringskalkyler och detaljprojektering.
Projekteringsprocessen för det allmänna vägnätet börjar med loka/i-seringsplan, i vilken inryms översiktlig bedömning och eventuellt även över-siktlig undersökning av grundförhällandena inom de terrängstråk, som pro-jektören funnit mest lämpliga från allmän planeringssynpunkt och med hänsyn till de topografiska förhållandena i stort. I nästa steg, utred11ings-plane11, undersöks grundförhållanden så utförligt att dels olika alternativt tänkbara huvudstråk kan jämföras, dels väglinjen i det valda alternativet kan detaljinpassas såväl plan- som profilmässigt för fastställelse.
Fältunder-178:2
Jfr kap Vägprojektering, hd 9
Kap 178 Geotekniska utredningar och undersökningar
sökningen ska även ge underlag för preliminär bedömning av grundlägg-ningssätt för broar samt behov och typ av förstärkningsåtgärder för bank-sträckor, speciellt i de fall extra sidoutrymme erfordras fört ex tryckbankar, upptryckningsmassor vid banknedpressning etc. Slutsteget, arbetsplanen (ibland uppdelad i två avsnitt med sk förberedande (förenklad) arbetsplan som delmål), ska leda fram till byggnadshandlingar för entreprenad- eller egenregiarbete och måste således innefatta fullständig utredning och detalj-undersökning i fält så att alla geotekniska frågor av betydelse, jämväl de arbetstekniska, blir klarlagda.
Utredningar för andra byggnads- och anläggningsobjekt liksom för spe-ciella frågor planläggs och genomförs efter förhullandena i varje särskilt fall. Ovan angivna metodik kan dock tjäna som mönster, och oavsett under-sökningsobjekt och aktuellt projcktcringsskede kan schemat under :21 be-traktas som »normalschema» för geotekniska utredningar.
:23 Planläggning och förstudier
Planläggningsarbetet ska innebära en »geoteknisk analys>> av utrednings-uppdraget, dvs så långt möjligt en precisering av frågeställningarna, och re-sultera i ett undersökningsprogram. Programmet bör dels innehålla upp-gifter om undersökningsmetoder och planläge för undersökningspunkterna vid det inledande fältarbetet, dels ange huvuddragen för resterande del av aktuell utrcdningsetapp. Programmet baseras på studium av eventuella förslagsritningar eller motsvarande projekteringshandlingar, föreliggande kartor samt tillgängliga resultat av eventuellt tidigare utförda undersök•
ningar på platsen. Topografiska och ekonomiska kartor ger visst besked om terrängens huvuddrag. Den bästa informationen erhålls emellertid vid kombinerat studium av fotogrammetriskt kartmatcrial och geologiska kar-tor med tillhörande beskrivningar. Geologisk tolkning av flygbilder (jfr :322) kan dessutom i många fall ge mycket värdefull information om grund-förhållandena i stort samt underlätta planeringen och reducera omfatt-ningen av fältarbetet, slirskilt vid översiktliga undersökningar av stora områden.
Vid planeringen måste även utsättnings- och inmätningsfrftgan uppmärk-sammas och uppgifter om lämpliga fixpunkters läge inhämtas, såvida det inte är tillräckligt att dokumentera undersökningspunkternas läge genom inmätning till baslinjer definierade av fasta och beständiga föremål i ter-rängen. Det sistnämnda kan vara fallet vid översiktliga områdesundersök•
ningar eller detaljundersökningar av preliminär karaktär. Kravet på in-miitningsnoggrannhet ökar i princip ju mer detaljerad en undersökning är.
Vanligast är inmätning till koordinatbestämda bas- och huvudlinjer, men i vissa fall kan koordinatbestämning med hjälp av teodolit eller motsvarande erfordras för enskilda undersökningspunkter. Till planeringen hör även frågor rörande tillstånd att få utföra fältundersökningen (markägare eller arrendator tillfrågas), läge av i jorden befintliga rörledningar, kablar etc.
I samband med förplaneringen eller fältarbetets igångsilttande är det som regel nödvändigt, att handläggande gcotekniker gör besiktning på under-sökningsplatsen för att skaffa sig närmare kännedom om de lokala förhål-landen, som kan påverka utredningen. Främst bör topografin i detalj stu-deras samt iakttagelser beträffande områdets geologiska och hydrologiska karaktär göras, tex förekomst av ytblock, berg i dagen, erosion i raviner och strandbrinkar, källspräng och sankmark etc. I förekommande fall bör okulärbesiktning göras och uppgifter inhämtas beträffande grundlägg-ningssätt och tecken på skador hos befintliga byggnader, broar, vägar och gator i närheten liksom förekomst av brunnar och liknande objekt i området, med tanke på tex behov av tillfällig eller långvarig sänkning av grundvatten-ståndet i samband med blivande byggnation. (Fotografering rekommen-deras för dokumentation av tex byggnadsskador, blockförekomst i mark-ytan, erosionsföreteelser etc.) Förbesiktning kan ibland erfordras för val
178:2
185
178:3
av lämpliga undersökningsredskap med hänsyn till undersökningsområdets utsträckning och terrängens framkomlighet (tex behov av transportfordon samt val mellan manuella, bärbara redskap och mekaniserade,
fordons-burna).
:24 Allmänt om undersökningsmetoder
För bedömning av grundläggningssätt och genomförande av stabilitets-och sättningsberäkningar etc erfordras detaljerade uppgifter om i första hand jordlagrens mäktighet, sammansättning och geotekniska egenskaper samt grundvattenförhållandena. I många fall, tex för kraftverks-, tunnel-och bergrumsprojektering, nedföring av stora pelarlaster etc, erfordras nog-grann bestämning av bergnivån och bergets beskaffenhet.
Fältundersökningarna omfattar bl a geologisk-geoteknisk kartering, sondering och provragning i jord och berg, in sir11-bestämni11gar av olika slag samt hydrologiska bestämningar.
Laboratorieundersökningarna av upptagna jordprover bestar främst i klassificering Uordartsbestämning), densitets- och i·arte11haltsbestänmi11gar samt bestämning av skjut'luif/fasthets- och kompressio11sege11skaper11a (se vidare :4).