Dynamisk testing ved endimensjonal bølgeteori til estimering av aksiell statisk bæreevne

Abstract

Dynamisk testing for estimering av aksiell statisk bæreevne for peler, basert på endimensjonal bølgeteori har i senere år blitt mer tatt i bruk i Norge. Hovedfokuset for denne oppgaven er å forstå og presentere bruk av teorien, og anvendelsen til estimering av aksiell statisk bæreevne. Videre er hensikten å undersøke hvordan andre aspekter innen bruk av peler, kan påvirke bæreevnen.Estimeringen utføres ved å ramme en pel med et lodd, og måle tøyning og akselerasjon ved peletopp. Bakgrunnen for at teorien kan anvendes, samt fremgangsmåte i estimeringsmetoden Case Method og programvaren Case Pile Wave Analysis Program (CAPWAP) presenteres. Her gis det også en innføring i hvordan pel- og løsmasser modelleres. Det er gis også en kort introduksjon til GRLWEAP, en programvare basert på endimensjonal bølgeforplantningsteori primært til bruk for rambarhetsanalyse.Det beskrives hvordan aspekter rundt valg av peletype, plugging av åpne peletverrsnitt, påvirkning av rammeprosess på løsmasser og tidseffekter påvirker bæreevne og samsvaret mellom statisk prøvebelastning og dynamisk testing. Temaene introduseres og benyttes deretter til å gi retningslinjer for hvordan dynamiske tester bør utføres.Det presenteres et case- studie basert på Pirbrua i Trondheim. Hensikten er å undersøke årsaken til at fordelingen av jordmotstand ikke øker med dybden slik en skulle forvente ut ifra grunnundersøkelser. Tre ulike hypoteser blir fremlagt og testet ved ulike metoder, deriblant ved analyse utført i GRLWEAP. Resultatene indikerer at årsaken kan være residualspenninger og forandring av materialegenskaper ved dynamisk last sammenlignet med statisk last. Denne endringen skyldes ramming i forkant av, og underden dynamiske testingen.Det vises at bæreevnen for en pel endres med tiden. Derav vil estimering av statisk bæreevne in-situ, uavhengig av testmetode, kun gjenspeile bæreevne for tidspunktet der pelen testes. For dimensjoneringshensyn vil målet for den dynamiske testen være å oppnå en representativ langtids bæreevne. For å oppnå dette bør testingen utføres minimum ti dager etter installasjon av pelen for grove masser, og etter at rekonsolideringen er ferdig for mindre permeable løsmasser. Utførelsen av den dynamiske testingen bør være slik at pelen i minst mulig grad er påvirket av testmetoden i forkant av testingen.