sonden sjunker för minsta erforderliga av nämnda belastningar. Sjunk-ningshastighetcn bör vara minst 0,1 m och hög3t 2,0 m per minut. När sonden slutat sjunka för den största lasten (l00 kp) fortsätts neddrivningen genom att sonden kringvrids (med bibehållen maximilast). Härvid mäts sonderingsmotståndet på så sätt att man räknar antalet erforderliga halv-varvs vridning av sonden för 20 cm nedtrfi.ngning. Då nedträngningen g~-nom kringvridning upphört eller blivit mycket liten måste man normalt kontrollera om man nått »fast bottem> (jfr :338) eller om sonden stannat på ett lokalt hinder (sten eller block) i jorden. För detta avslutningsskede av sonderingen finns vissa rekommendationer i SGF:s ))Anvisningar för upp-handling av geotekniska utredningar» [7].
Viktsondering kan utföras antingen helt manuellt, såsom beskrivits ovan, eller med hjälp av handhällen vridmaskin (fig :333 b), som förekommer i ett flertal utföranden. Dessutom förekommer vridmaskiner monterade på stativ på jeep eller traktor. Gemensamt för samtliga maskintyper är att ovannämnda »standardvikter» helt eller delvis ersätts av maskinen samt att kringvridning sker med hjälp av en bensin-, hydraul- eller elmotor via växel och kopplingschuck. Den största lasten på sonden, l00 kp, erhålls av maskintyngden jämte några av »standardvikterna)) eller speciella påhiings-vikter. När sonden sjunker utan vridning anpassas lasten genom att man ))håller emot» eller »trycker på» tills minsta erforderliga normerade belast-ning för sjunkbelast-ning erhålls. Lastens storlek kontrolleras kontinuerligt med dynamometer. Vid vridning registreras ofta antalet halvvarv på ett räkne-verk.
I detta sammanhang bör det observeras, att man kan erhålla olika-ibland väsentligt olika - sonderingsresultat beroende på om man utför sonde-ringen manuellt eller med vridmaskin. Det är av stor betydelse att maskinen ger en jämn kringvridning utan nämnvärda skakningar och vibrationer. Ca 30 helvarv/min anses vara en lämplig vridhastighet.
På grund av ovannämnda omständigheter bör man vid utvärdering av sonderingsresultat, i synnerhet då det gilller att bedöma möjliga plattgrund-läggningsnivåer, vara uppmärksam på om sonderingen utförts manuellt eller med vridmaskin. (Uppgift härom ska finnas på redovisningsritningar.) Det kan nämnas att man från Statens vägverks sida för närvarande (1971) kräver manuella kalibreringssondcringar i de fall då vridmaskin används vid viktsondering för bedömning av plattgrundläggningsnivåer för broar.
Vissa vridmaskiner kan användas även vid uppdragning av sonden. Så-lunda kan man till en maskintyp koppla en kuggstångsdomkraft. På en
178:3
Fig :333a. Utrustning och för-farande vid manuell viktsonde-ring.
1 Svängel
(2 Sondstång, 0 22 mm a Vikter
a
25 kg 4 Vikter å 10 kg G Automatklämmaa
5 kgo Stålstång, 1.0 m
1 n st stänger å 1,0 m 8 Ncderstång, 0,8 m D Vridspets, 0,2 m, 0 I"
Fig ;333b. Viktsondcring m~d handhållen vridmaskin
189
178:3
annan kan en speciell uppdragningschuck monteras så att uppdragning av sonden kan ske med hjälp av maskinen. I andra fall dras sondstången upp manuellt med hjälp av kulklämma, spett och borrlyft.
Vid viktsondering kan man oftast inte påbörja sondering:m direkt i
mark-Vi material erfordras normalt spettning eller »håltagning)> med tex spad- eller skruvborr (jfr :342). Vid sonderingen förs protokoll (speciella blanketter finns) där noteringar görs kontinuerligt under sondens nedträngning. Så-lunda noteras tjockleken av den s k torrskorpan, eventuell fyllning eller dylikt, djupen till vilka sondspetsen sjunker för de olika lasterna, antal erforderliga halvvarv/2O cm sjunkning när neddrivning sker med 100 kp last och vridning samt eventuell neddrivning genom slagning med slägga eller vikter. Vidare noteras eventuella via sondstången uppfattade ljud, tex skrapningar och gnissel, samt hugg mot sondspetsen och dylikt. Alla sådana noteringar är värdefulla eftersom de ger indikationer beträffande jordartstyp och -karaktär.
Sonderingsresultatet redovisas på ritningar i diagramform (fig :333 c), enligt SGF:s tidigare nämnda beteckningsblad, vilka innehäller erforder-liga symboler, förkortningar etc för att man ska kunna göra redovisningen på ett enhetligt och lättförståeligt sätt.
:334
Trycksondering
Trycksondering utförs för samma ändamål som viktsondering, dvs för under-sökning av jordlagrens mäktighet och relativa fasthet.
Den i Sverige vanligast förekommande trycksonderingsutrustningen (typ Nilcon, fig :334a) har 022 mm sondstång med en »urgröpt», pyramid-formad spets med 10 cm2 tvärsnittsarea försedd med en glappkoppling.
Neddrivningen sker med kedjedrift, antingen manuellt med en eller två vevar eller maskinellt med vridmaskin. Därutöver förekommer traktor-eller jeepmonterade utrustningar, där neddrivningen sker hydrauliskt. I utrustningen ingår ett fjädersystem med automatisk skrivare som under
Fig :334a. Trycksondutrustning (typ Nilcon)
100 detal-jerad redovisning av viktsonde-ring enligt SG F:s standard och
Kap 178 Geotekniska utredningar och undersökningar
178:3
neddrivningen kontinuerligt registrerar den totala neddrivningskraften på ett diagrampapper. En av de väsentligaste skillnaderna mellan denna ut-rustning och viktsondutut-rustningen är att man med den förstnämnda kan särskilja mantelmotståndet utmed sondstången från den totala neddriv-ningskraften. (Vid viktsondering mäts summan av spets- och mantelmot-stånd.) Detta möjliggörs med glappkopplingen vid spetsen och tillgår så att man på varje eller varannan meters djup drar upp sondstängen ca 5 cm -utan att sondspetsen följer med - och därefter trycker ned den igen, varvid endast mantelmotståndet registreras på skrivarremsan. Dessa punktvisa bestämningar av mantelfriktionen sammanbinds i diagrammet till en
»O-linje». Avståndet mellan denna linje och >Hotalkraftskurvan» är sälcdes ett mått på spetsmotståndet. Största nedtryckningskraftcn är 20 000 N (2 000 kp), varav hälften kan registreras på diagramremsan.
När sondstångcn inte längre sjunker för enbart tryck, fortsätts sonde-ringen genom att stången roteras under samtidigt tryck. Genom spetsens kantiga form blir nedträngningsförmågan i fasta, blockfria jordlager täm-ligen god.
En annan typ av trycksond finns i ett enstaka exemplar, nämligen en vid SGI utvecklad jcepmonterad sonderingsmaskin, där spetsmotståndet kon-tinuerligt registreras med skrivare pä ett diagrampapper.
Utveckling av en ny typ av trycksond, där spetsmotståndet mäts elekt-riskt med hjälp av tryckgivare i sondspetsen, har skett under de senaste åren, se fig :334 c.
Redovisning av trycksondering sker vanligtvis genom att man på rit~
ningar - genom avritning eller fotografiskt - lägger in de via skrivarna erhållna diagrammen.
Fig :334c, Trycksondutrustning typ Borro
:335
Motorslagsondering
Motorslagsondering utförs i likhet med vikt- och trycksondering för att man ska få en uppfattning om jordlagrens fasthet och mäktighet. Denna typ av sondering sker med Hitta bensinmotordrivna bergborrmaskiner (typ Cobra, Pionjär, Wacker och Hydrostar) och 025 mm sondstänger med för-tjockad spets, vanligen 28 mm fyrkantspets. Ibland används även 022 mm stänger med 22 mm fyrkantspets eller viktsondspets (jfr nedan).
Eftersom denna typ av maskiner, med något undantag, ger med motorns varvtal varierande slagningscffekt erhålls inget säkert besked om jord- 15~[
lagrens fasthet. Sonderingsmotståndet mäts dock ofta genom att mun } Slb
noterar slagningstiden i sekunder/20 cm sjunkning (jfr halvvarv/20 cm vid viktsondering). Vidare kan man erhålla betydelsefull information om de genomsonderade jord!agrens beskaffenhet via ljud- och känselintryck vid kringvridning av sonden på olika djup med fråns!agen motor. Metoden tillämpas bl a då det gäller att bedöma ungefärlig blockförekomst eller risk för berg över viss nivå vid schaktningsarbeten samt - vid enkla jordlager~
följder (tex lera på bottenmorän eller berg) - för grov uppskattning av
stoppnivån för stödpålar och spant. Slb
I många fall kan 'man med fördel utföra växelvis vikt- och motorslag-sondering i ett och samma borrhål (fig :335). Viktmotorslag-sondering utförs då så djupt som möjligt, varefter viktsatsen lyfts av sonden och neddrivningen fort- J>60/0 906S
sätts med motorslagmaskin. Påträffas härvid lösa jordlager görs nytt försök ioio2010
hv,se1</20cm
att viktsondera.
Redovisning av sonderingsresultatet sker enligt SGF:s system med hori- Fig :335. Exempel på resultatre-dovisning från kombinerad vikt-sontellt stapeldiagram (jfr fig :335 och SGF:s blad 4). och motorslagsondering
191
I I
I I
-l--P32mm sondst6ng---1.,
I I
I I
I M• növerhondtag
- 90 mm cylindrisk m• n-fo\tängd, 15-16 cm2 tvärsnittsarea - - - '
Fig :336a. Utrustning för hejarsondering (kom·entioncll motorl1ejarbock typ Borro med hydraulisk uppdrasningsunord-ning). Detaljbilden visar lös sondspets enligt SGF:s standard av år 1971
:336 Hejarsondering
I många fall är jordlagren så fasta att man inte med ovannämnda förhål-landevis lätta och veka utrustningar förmår driva sonden till önskvärt eller erforderligt djup. Närmast till hands liggande metod är då hejarsondering.
Med denna utrustning är det - på grund av den kraftiga och robusta kon-struktionen - i allmänhet möjligt att sondera till större djup än med någon av tidigare beskrivna utrustningar. (Som ovan angetts kan man dock i vissa fall uppnå likvlirdigt resultat med motorslagsondering och denna metod har därför på senare år i viss utsträckning kommit att ersätta eller komplet-tera hejarsondering.)
Hejarsondering sker vanligen med utrustning typ Borra (fig :336a), be-stående av s k motorhejarbock med wirespel och 63,5 kg fallhejare, skarv-bara sondstängcr 032 mm med förtjockad spets och slagdyna (killås) samt uppdragningsanordningar. Sonden drivs ned genom slagning med hejaren mot slagdynan, som fästs på sondstången med kilar. Hejaren manövreras för hand och fallhöjden avpassas vid sk enkel hejarsondering (jfr nedan) genom syftning mot markering på sondstången. Sonderingsmotståndet mäts i antal slag/20 cm nedträngning när slagning erfordras. I samband med på-skarvning av nya stänger vrids sonden några varv, bl a för kontroll att son-den går rakt. I lös jord kontrolleras och noteras i protokollet om sonson-den sjunker för egen vikt eller om även hejarvikten erfordras.
Redovisningen av sonderingsresultatet sker enligt SGF:s system med horisontellt stapeldiagram (jfr fig :336b och SGF:s blad 4).
Hejarsondering enligt ovan beskrivet förfarande och med konventionell utrustning ger som regel osäkert besked om jordlagrens fasthet vid aktuell spetsnivå. Orsakerna härtill är flera. Liksom vid viktsondering är det regist-rerade sondmotståndet uppbyggt av spetsmotstånd och mantelmotstånd (upphängningskrafter längs sondstången). Vidare erhålls stora variationer i
200 iOO {
slageffekten, beroende på varierande fallhöjd, friktion i wirespelet samt glid- sl/20cm ning i killåset efter varje omflyttning. Utförda undersökningar visar att
Fig:336b. Redovisninglav hejar-mantelmotståndet till mycket stor del reduceras, om sonden vrids konti- sondering enligt SGF:s standard nuerligt under nedslagningen. Vidare kan nära nog konstant slageffekt och beteckningsblad. Övre delen erhållas om hejaren får falla fritt med kontrollerad fallhöjd mot en slag- av diagrammet är schematiserad.
Observera markeringen av ett dyna apterad direkt på stångänden och försedd med dämpande mellanlägg sonderingsförsök med hög
stopp-av gummi. nivå (blockindikmion)
Kap 178 Geotekniska utredningar och undersökningar
178: 3
Med hänsyn till dessa förhållanden har SGF ändrat den tidigare gällande standarden för hejarsondering. Numera (from 1971) förekommer två ut~
föranden: metod A (utförlig hejarsondering) och metod B (enkel hejarson-dering). Hejarvikt och stängdimension är oförändrade och lika för båda metoderna. Spetsens utformning är däremot ändrad. Tvärsnittet skall nu~
mera vara cirkuliirt (tvärsnittsarean dock oförilndrad 15-16 cm2),
mantel-längden 90 mm och spetskonens vinkel 90°. Spetsen kan vara fast eller löst
-
0 0apterad på stången. Skillnaderna mellan metoderna framgår av följande. 0 0 0 o. 0 Lyfthuvud Vid metod A skall hejaren vara styrd och falla frän 50 cm höjd mot en co 0
fast slagdyna försedd med dämpande mellanlägg. Vid sonderingsmotstånd
Dömpningsbricko mellan 5 och 50 slag/20 cm vrids sondstången 2 varv efter varje 20 cm
sjunkning och vid > 50 slag/20 cm 2 varv efter vart 50:e slag. Styrrör med ut-,
I I, 1' I
lOsoreVid metod B används konventionell utrustning med wireupphängd hejare och killäs. Fallhöjden skall vara 60 cm (± 10 cm), dvs samma som tidigare.
Vridning föreskrivs i samband med stångskarvning och flyttning av
kil-låset, varvid spetsnivån skall noteras och redovisas. ',: I Hejare , Frånsett spetsutformningen och det något skärpta utförandet överens-
,,
1\stämmer metod B med tidigare gällande standard. Frifallsaggregat (fig :336c) som tiWiggsutrustning till konventionell hejarsondsats finns
tillgäng-Dömpningsbrickor
lig i marknaden. a-1gummi
Slagdyna fostsolt p6 sondstöngen
:337
Speciella sonderingsmetoder
" - - ; 32 mm sondstång (skorvtiir,gd:I vissa fall är nedträngningsförmågan hos ovan beskrivna utrustningar inte 1500mm) tillräcklig och specialmetoder måste då tillgripas. Sprängstcnsfyllningar och Fig :336c. Utrustning för hejar-blockrik jord kräver exempelvis som regel borrning med tryckluftdrfoert sondering med fritt fol!ande he-bergborrutrustnbtg, »jordsondering med Jb-utrustning» (se vidare :383). I jare. Tillsats till hejarbcck typ
Borro finkornigt friktionsmaterial och mycket fast kohesionsmaterial kan spol~
sondering behöva tillgripas. Spolborrcn består i princip av ett spolmunstycke och skarvbara förlängningsrör. Spolmediet är vatten, som med hjälp av en högtryckspump under minst 0,8-1,0 MN/m2 tryck pressas ut genom munstycket och luckrar upp jordmaterialet samt forslar upp det längs ut-sidan av borrören.
Här angivna förfaranden ger inget tillförlitligt besked om jordlagrens fasthet men däremot annan mycket värdefull information om de genombor~
rade lagrens beskaffenhet och fasta bottnens karaktär. Jordsondering med Jb-utrustning möjliggör sålunda genomborrning av även mycket stora block, varjämte viss uppfattning om jordmaterialet även kan erhållas genom observation av borrstålcts rotation och via spolmediet (luft eller vatten) upptransporterat jordmaterial samt genom ljud~ och känselintryck vid för~
sök till kringvridning av borrkronan för hand (tex vid påskarvning av borr-stål). Vid spolsondering ger det upptransporterade jordmaterialet viss upp-fattning om jordens sammansättning. Motsvarande bedömning av det vid sondering med Jb-utrustning uppspolade materialet blir osäkrare, eftersom bcrgborrkronan delvis mal sönder de naturliga kornen till finare partiklar.
En annan specialmetod är den bl a i USA allmänt tillämpade SPT-meta-den (Standard Penetration Test), vilken är en kombination av sondering och provtagning. Härvid drivs foderrör ned i jorden till avsedda provningsni-våer. Vid varje nivå rensas jordmaterialet bort ut röret ner till dess under-kant, varefter ett provtagningsdon drivs ned ca 30 cm (12 tum) genom slag-ning med en särskild hejare. Antalet slag för neddrivslag-ningen noteras som ett mått på penetrationsmotståndet (fastheten) i jorden. Metoden har inte fått någon nämnvärd spridning i Sverige, bl a beroende på att den är relativt
omständlig. ---~"-..: LJ
13- 722445 Bygg I B, Särtryck