Sättningsuppföljning av byggnader, Etapp 2

Varia

492

K v Intellektet, Linköping Utbyggnadfysikhuset

Tätortsgrundläggning

Sättningsuppföljning av byggnader, Etapp 2

CoNNIE OLssoN

NATASCHAMARXMEIER

Linköping i maj 2000

Statens geotekniska institut

Swedish Geotechnical Institute

Swedish Geotechnical Institute Statens geotekniska institut SE-581 93 Linköping, Sweden

Tel: 013-20 18 00 /lnt: +46 13 20 18 00 Fax: 013-20 19 14 /lnt: +46 13 20 19 14

E-post/E-mail: sgi@geotek.se Internet: http://www.sgi.geotek.se

ISSN 1100-6692

492

K v Intellektet, Linköping Utbyggnadfysikhuset

Tätortsgrundläggning

Sättningsuppföljning av byggnader, Etapp 2

CoNNIE OLssoN

NATASCHAMARXMEIER

Linköping i maj 2000

Tätortsgrundläggning

Sättningsuppföljning av byggnader, Etapp 2

Kv Intellektet, Linköping Utbyggnad fysikhuset

Datum: 2000-05-25

Objekt: Dnr 1-9406-330 Kontaktpersoner: Connie Olsson

Natascha Marxmeier

SGI

^{2 (8)}

Innehållsförteckning

Text

1.

2.

2.1 2.2 3.

3.1 3.2 4.

5.

6.

Bakgrund och syfte Mätplats

Utbyggnad Geoteknik Mätningar Genomförande

Beskrivning av mätpunkter Redovisning av mätresultat

Jämförelse mellan beräknad och uppmätt sättning Slutsatser

Bilagor

Plan av utbyggnad Mätpunkternas placering

Uppmätta sättningar för samtliga mätpunkter

Hänvisningar

Sida

3 3 3 3 4 4 4 4 7 7

Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3

Översiktligt geotekniskt planeringsunderlag, 1990-09-28, SGI, Dnr 2-327/90.

Tätortsgrundläggning - sättningsuppföljning av byggnader, omgivningspåverkan. Etapp 1 - förstudie, SGI Varia 398, april 1993

Geoteknisk utredning, Projekteringsunderlag, Utbyggnad fysik:huset, 1993-05-28, SGI, Dnr 9304-0190-2.

Tätortsgrundläggning, uppföljning. Etapp 2, 1993-08-27, SGI, Dnr 1-9309-462

SGI

^{3 (8)}

Tätortsgrund!äggning

Sättningsuppföljning av byggnader, Etapp 2 Kv Intellektet, Linköping

Utbyggnad fysikhuset

1. BAKGRUND OCH SYFTE

I ett övergripande projekt (se "Tätortsgrundläggning, uppföljning. Etapp 2", 1993-08- 27, SGI, Dnr 1-9309-462) skall ett antal geokonstruktioner i tätort sättningsuppföljas.

Motivet är att dimensioneringsmetoder för bruksgränstillstånd behöver utvecklas/ för­

bättras. Metodernas giltighet och begränsningar samt beräkningsresultatens tillförlitlig­

het skall testas mot fältmätningar.

En förstudie av projektet (etapp 1) har gjorts och redovisas i SGI Varia 398, april 1993.

Projektet har syftat till att under byggnadstiden och en kortare tid därefter mäta

uppkomna sättningar. Resultatet jämförs med tidigare gjorda sättningsberäkningar (Lin­

köping, Kv Intellektet, Utbyggnad fysikhuset, Geoteknisk utredning, Projekterings­

underlag, 1993-05-28, SGI, Dnr 9304-0190-2).

2. MÄTPLATS

2.1 Utbyggnad

Det studerade objektet är en utbyggnad av fysikhuset vid Linköpings Universitet, kvarteret Intellektet. En plan av utbyggnadens utseende visas i Bilaga 1.

Byggnaden har grundlagts på lastfördelande plattor. På ett antal platser har pålar

installerats under fundament för vibrationskänsliga instrument. Dessa pålade fundament samverkar inte med byggnaden och är isolerade från byggnaden i övrigt.

2.2 Geoteknik

Geotekniska undersökningar är genomförda och finns redovisade i tidigare projekt (Översiktligt geotekniskt planeringsunderlag, 1990-09-28, SGI, Dnr 2-327 /90 och tidigare nämnda projekteringsunderlag, SGI, Dnr 9304-0190-2).

Jorden består inom hela utbyggnadsområdet av relativt finkornig sedimentjord.

Sedimenten utgörs av fast lera, ofta av torrskorpekaraktär, omväxlande med silt och även sand. I finsedimenten har sten/block påträffats. Sedimentjorden vilar sannolikt via ett moränlager på berg. Lokalt har fyllning påträffats i de övre jordlagren. Sedimentens mäktighet bedöms vara minst ca 10 m inom hela utbyggnadsområdet.

SGI

^{4 (s)}

3. MÄTNINGAR

3.1 Genomförande

För mätningar och sammanställning av mätresultat har Carita Sandros ansvarat.

Mätningarna har gjorts genom precisionsavvägning av ståldubbar, monterade i byggnadens grundkonstruktion. Mätnoggrannheten bedöms vara ca± 0,5 mm. Som referenspunkter för avvägningarna har dubbar placerade i de pålgrundlagda fundamen­

ten använts, jfr. Figur 1.

+x +y

referenspunkt I! • :sz :SZ I !I matdubb

-

pålar

Figur 1 Principsektion vid en mätplats

Mätningar har gjorts vid 2-7 tillfällen då mätdubbama varit åtkomliga.

3.2 Beskrivning av mätpunkter

Mätpunkterna har valts med hänsyn till jordlager och belastningsförhållanden samt åtkomligheten. Antalet mätpunkter har valts så att man skall få en god bild av sättningsförloppet i en utvald del av byggnaden.

Mätpunkternas placering redovisas i Bilaga 2.

4. REDOVISNING AV MÄTRESULTAT

Mätningar har utförts under uppbyggnadsskedet, dvs successivt högre och högre last har påförts grundkonstruktionen. Vid varje mättillfälle har aktuell belastning av grunden i den aktuella mätpunkten uppskattats.

I Figur 2 redovisas sättningsförloppet under mätperioden för samtliga mätpunkter.

SGI

5 (8)

0

---2

·2 - 4 , - )

--·

-lf--5

~ -+-6

-+-7

e -6 ^{- 1 1}

!. _-+-12

~ ^-lf--1)

!

^{--8 -4,-14}

"' ^{- - 1 s}

-lf--16 -+-19

-10 - 2 0

---21 ----22

-12 ...-23

-16 L __ _ __J__ _ _ _.___ _ _....,__ _ __,__ _ _ _..___ _ _- ' - - - ' - - - . . . J . . . . - - - - '

lm--06--IS 1994-<l!-04 1994-11-12 1995-01-01 1995-02-20 1995-04-11 l ~ J I

Figur 2 Uppmätta sättningar fö·r samtliga mätpunkter.

2

IS -+-I

-4--2 -e-3

'i _-+-4

!. s

f

....-s

:. _•

-1-...-4=~+--.--+=;-+-~~--+---t---1"---,.0~

___ ,

! ..

³ -+--B<lmwng -+-7 1-3

•I

-+-B<lmwng 4-S -o-B<lmtrung 6

~ --<>-B<lmtrung 7

.J

..

-S

~

;

Figur 3 Sättningsförlopp samt belastning för mätpunkt I- 7.

SGI

_{6 (8)}

00

.,v

_-

. , ✓

IS V ,.

--

..

~

-

_-

,. /4

..-:i~

---

V-

;1/' ,,...--

/ ---

V-

e g

C w 0 ^~

C ---::::

~ ., _-s

~ _~ ~ _~

- ---r---....

~

-10

~

_"

"'-

^~

~

r---...._

r---.._ ^-

-IS

.21)

~

-

;

'i'

Figur 4 Sättnings.förlopp samt belastning för mätpunkt I 0-16.

10 IO

• _V v

^-

/ ^{, /} ! /

'

/

V/

^V-- , ~

••

• (/

2

\

.;i

' ~

.. ~

^~

-'

.. ^~

10

N

Figur 5 Sättningsförlopp samt belastning flir mätpunkt 19-23.

- - 1 1 ---11 - + - Il ---I<

... ,s

---+-16

-..-B-dutni,c Il _.,_Bdut.n.st, 12 --+-Bc:. .<Jut, ¹³

--tiE-Sc•u.n.ri, t◄

-+-B<luWog IS-1'

-+-19 ...-20 - - 2 1 -+-72

--..:o

-+-B<luwnc "

---B<losuuoi:JG.21

--s.1uwncn

----Be1at.sut, 23

SGI

^{7 (8)}

I Figur 3-5 redovisas sättningsförloppet under mätperioden i de olika delarna av utbyggnaden. I figurerna redovisas även aktuell belastning i figurens övre del.

5. JÄMFÖRELSE MELLAN BERÄKNAD OCH UPPMÄTT SÄTTNING

I förväg (redovisat i samband med detaljprojekteringen av huset) beräknades sätt­

ningarna bli högst ca 20 mm under förutsättning att brukslasten begränsas till

50-60 kN/m^2• De beräknade sättningarna antogs utbildas till 60-70 % redan inom cirka en månads tid efter lastens påförande. Beroende på de starkt varierande jordlager­

förhållandena fick man dock räkna med stora variationer i sättning mellan relativt närbelägna plattor.

Mätningar visar att sättningen uppgår som mest till ca 16 mm vid en last på 60-70 kN/m²•

Figur 3 visar sättningsförloppet för mätpunkterna 1-7. Sättningen under lastpåförings­

tiden uppgår till max 1,5 mm vid en last på ca 40 kN/m² och ökar sedan till max 5 mm.

Jorden i området utgörs av fast lera och silt med 3-5 m tjocklek. Inga lösare skikt eller lager finns i denna del av byggnaden. Sättningar i denna del blir därför små relativt andra delar av byggnaden

Figur 4 visar sättningsförloppet för mätpunkterna 11-16. Sättningen under Iastpå­

föringstiden uppgår till 1-3 mm i punkterna 11, 12 och 14 och 7-14 mm i punkterna 13, 15 och 16. Sedan lasten påförts ökar sättningen med 3 mm i punkt 12, 14, 15 och 16 och med 5 mm i punkter 11 och 13. De totala sättningarna uppgår till max 16 mm i punkt 16. Den påförda lasten ligger mellan 30 och 75 kPa.

De uppmätta sättningarna inträffar relativt snabbt. Jorden utgörs av lerig silt med växtdelar i de övre lagren som underlagras av löst lagrad silt och lera ner till 5,5 m under markytan. Borrhål S3 i de geotekniska undersökningarna, daterade 2-327 /90, visar resultat av en viktsondering där sonden sjunker fritt 1,3 m. Relativt sett högre last och förekomsten av lösare jord är förklaringen till att sättningarna är störst i denna del av byggnaden.

Figur 5 visar sättningsförloppet för mätpunkterna 19-23. Under Iastpåföringstiden avlästes enbart punkt 22 där lasten är 55 kPa. Sättningen uppmäts till 6 mm. Efter lasten påförts uppmättes sättningarna till max 7 mm. Resultatet av en viktsondering i punkt 320 (ligger intill mätdubb 21) visar en fri sjunkning i ett tunt lager i silt och lera. I övrigt är jorden fastare. Sättningar i denna del blir därför små relativt andra delar av

byggnaden.

6. SLUTSATSER

De uppmätta sättningarna är starkt varierande från enstaka mm till ca 16 mm, vilket har sin förklaring i de geotekniska förutsättningarna. Mätningarna visar stor variation, vilket var förväntat. Storleken av de största uppmätta sättningarna är ungefärligen såsom

SGI

^{8 (8)}

beräknats i förväg. Även beräkningen i förväg av sättningarnas tidsförlopp stämmer överens med utförda sättningsmätningar.

Man kan konstatera att den i förväg redovisade sättningsprognosen bekräftas av utförda sättningsmätningar.

STATENS GEOTEKNISKA INSTITUT Avd för Geokonstruktioner och säkerhet

Connie Olsson Natascha Marxmeier

, . ----~--.-..,_

^{i ~ -,----}

~---'__..,__

---,..._

.,. .. .

....

'·1· F1•· ^~

^{0 ' 4 • .. . . . ) 4 I - '}

^{~ ..}

+ I r - - - _ _ +/., 3

tJ:.•~ - - - - - .,.

I ~ t 1' ""lr- .. ____ ._ - - - ' - r

I ~ :----'i'---- - ··--- l ..

/ : : - - .. • - l -i - -·;- - - - -

t43~1S - - - - - ~ - - ~ - •

^J

I OROHOGAR . ---..

-~---- ---".:. ___ :, ..

^~

.

^{Il I}

..

/ "' - ^~ . . --~--~:-f1. _-:}43Ji_.___"_:.:_~

---- ' ^--

Hl

^H=1.7m

H=1.Srn □:El 7'-~~~\ -\~-~-,--.-~-~-

.;.' I 31.,1

0 ^~ • ' '

1'.I \ \ ,.,..--l_

- - _• - ^-

^~

I l ,... '-"

rt

I ! ,'. :

1

0 " ., 34? ' • I

il/

I I , I .'I I

' I I 1 •

s ¹ p 1 s ¹

^{Q :}

^S-2 1 ^.•

^{3 3}

^{6 9 8}

^,:1

:

1'

j +42.~ T .· +4~ ⁴ ·• I •

..~.zr C6r--r-+-41.s2 r , ^{4\.70.. ~} . . r - i ~ - o c ~ ~ ~ ~ ~ ~ - - -

wo

^"v

1 l'

I...

^{<: N}

~'t+.- i"

1 1 1 1

6

-+-~ \ \ f

+ S3~\ + y;4

• I

1 ~.., ^{I '}

^{+41.2~ +41.1}

" \.g,1,1\ .. ^I

^+_~1.60

^~

^.•

^T

• \ . , . \ \ ~ '1" 3

I

GÅROSYTA

I '1 \

I

\ \ '- J

¹

G3S7 ^~

i \ ' L,ry

S 1 2

+ 41.

6

₃₂₁

\•4~,0~+.~ +4 .10

r...

·1

0+4L~ ^r

111

\ t4t38

Sl0 Sll . S12 S13 L

·:. · \ ·I+

^{4 0.}

~

_{+ 40,65 .• + 40,4}

_{9. ~}

₊

_4tl.42

BERT! L

O O

i I

:-tur··

'1 I: !, I l.?~6 ,1

I!

11 CJ CJ

t

^{0• o o ·}

^{I I r}

_(JQ ^to

-·

~

·,: I

r Sl ..

S104 's-1e5297 SH)6'

S107

^p)

01 UTFÖRDA AV

272-344 : l:

f ' ^{~ r + ~31-· 1 ~}

++~9~7 ~+40.38~ : . .•

~

^I

lSULT 593-6~9. "",./I . - - - , · ~ ^j ~

I "" _§

'.989 p)

:990

!\;\'.~/1;·: 1\ ..

^J\

fl s111 -s112 ·· ·. ·· i11s s116 .. /: l i-i:: I

_r:: ^<

. J , ~ ·· Sli0"" m8b +J" , Sll3

S114

+39.38 +39.58

611 ·1

2

_'< ^Ef

; \:, 9.5(

Q Q +3S~15

~

Q

s9·7,

(JQ

• ....~9 _{' '-? , -} - · - , r - -_•• -

+.2°.25

_.-<

k,-r- ·

^{Q....,. -}

~

- . , - -· +40,37-

~rJ6ITT-6; ./

^{::i p)}

~ - C •• .,. •• . >J~ .. I _0.

,'92 -_ , ., , ..-~ - -

= = ..., '- -

' A

- - ...

1 ,,

^Cl

^J·!

(JQ

A• • •

-l ,,,..,.

^{v.-· .,,. ·, . . / ... .:,,,, , '}

~ ' I I ' ~

/ • / S -_;r' , - • ·-= ^{~ ~} .~ - C .-.C: - - - -C 7 7':/ C - - ::" .... - - - - - - - - - - - - - - - - " • • • "

Bilaga 2 Mätpunkternas placering

mB

•38,68

.:r

•J7. f,

• 38, 1S 008

MATRES.XLS sättningsdiagr

2 r - - - r - - - r - - - - ~ - - - , - - - , - - - , - - - , - - - , . - - - - -

0

I

^~

-L~~;;;;;s:d====+=fi .;==_=tj==-~•====t=t===~'== ^I

^-+-1

-2

-4

,_

6 -6

!

I.

~ OJ)

·a

C I~ :t: -8 -

(.f'J

1

-

o ·/ I I '\ I ~ I I ========-+-

^-qw

I ¹

^:?,

I

-12 r---,---i---j---'1..---t----""'---::---t---+---+---l---

I 15

I

- 2 -6-3 -+E--4

~ 5 -+-6 -t-7

- 1 1

-+-12 to

- 1 3

i -·

_r:,.)

-6-14 _vJ -+E--15

~ 1 6

-+-19

~

"O

- 2 0 3 _r:,.,:

,...

II

I

^-+-21 (/)^{r:,.) ,...}

-11-22 ^r:,.,:_,...

--i

,...

;::1 5·

(Jq

e;

8? ,-;

å

(/)

-14 - , - - - - i - - - i - - - t - - - + - - - + - ~ ; ; : - - - + - - - + - - - l - - - l _(1Q. ^::::c.

r:,.)

r:,.,:

- 1 6 - - ' - - - ' - - - ' - - - . . . . __ _ _ _....__ _ _ _....___ _ _ __.__ _ _ __,___ _ _ __, .gi::

1994-06-15 1994-08-04 1994-09-23 1994-11-12 1995-01-0 I 1995-02-20 1995-04-11 1995-05-3 I 1995-07-20 1995-09-08 _,-; ^(l)

~

("'!,./...,"'

3

-

---~---