dc.contributor.advisor | Øverli, Jan Arve | |
dc.contributor.author | Hartnik, Lukas Okkenhaug | |
dc.contributor.author | Nybø, Iver | |
dc.date.accessioned | 2022-10-04T17:20:07Z | |
dc.date.available | 2022-10-04T17:20:07Z | |
dc.date.issued | 2022 | |
dc.identifier | no.ntnu:inspera:107175085:32158237 | |
dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/11250/3023711 | |
dc.description.abstract | Eco Moyo Education Centre i Kilifi, Kenya, har gjennomgått stor utvikling de siste årene, men
pålitelig og sikker vanntilgang er fortsatt en utfordring. Regn er sesongbasert, grunnvannet er
vanskelig å benytte, og det kommunale vannet er upålitelig. Denne oppgaven undersøker de
geotekniske forholdene ved Eco Moyo, og tar for seg utformingen av en undergrunns vannlagringstank i den hensikt å forbedre vannforsyningen for lengre tørkeperioder. Oppgavens formål er å utarbeide et designforslag for en underjordisk vannlagringstank med utgangspunkt i geotekniske-, konstruksjonstekniske- og bestandighetsaspekter.
Designforslaget er utviklet med fokus på å benytte lokale byggematerialer og byggeteknikker.
Resultatene er basert på et feltstudie gjennomført ved en feltreise til Kilifi i perioden februar
til mars 2022, og er støttet av et omfattende litteraturstudie. Feltarbeidet omfattet en rekke
undersøkelser, inkludert intervjuer med sentrale personer, byggeplassbefaringer, rekognosering
av prosjektområdet, geoteknisk feltstudie, samt geotekniske og konstruksjonstekniske laboratorietester ved Technical University of Mombasa. Videre ble jordprøver brakt med for geoteknisk
og geokjemisk laboratorieanalyse ved NTNU og NMBU.
Undersøkelsene viser at lokale bygningsmaterialer er økonomisk fordelaktige og tilfredsstiller
krav til design. En kombinasjon av korallsteinblokker, nettingarmert ferrocement og armert betong er benyttet som designbasis. Tre 2 m dype prøvegroper ble gravd på tomten for geoteknisk
og geokjemisk testing. Sikteanalyser klassifiserer jorden som ensgradert sand, mens geokjemiske
analyser indikerer et moderat kjemisk aggressivt miljø. Jordas bæreevne er estimert til 1090
kPa ved overflaten, og 1600 kPa ved 2 m dybde, gitt en fundamentbredde på 8.7 m. Setningsberegniner indikerer setninger på 3.8 mm eller 4.4 mm ,avhengig av beregningsmetode.
Stabilitetsanalyser indikerer en sikkerhetsfaktor på 1.8, og sannsynligheten for likvifaksjon
anses som svært liten. Kvanitifiserbare levetidsvurderinger er unnlatt på bakgrunn av stor
usikkerhet i tilgjengelige data.
Et designforslag er etablert for en sylindrisk underjordisk vanntank. Tanken er 2.2 m høy og
8.7 m i diameter, med en kapasitet på 100 m3. Designet legger til rette for å benytte tanken
som fundament for en fremtidig konstruksjon. Vurderinger angående konstruksjonens levetid
baseres på tiltak for å motvirke nedbrytningsmekanismer, med gitte instruksjoner for å sikre
god herding og bestandighet. De geotekniske undersøkelsene indikerer at grunnforholdene er
egnet for gjennomføringen av prosjektet. Utfordringer relatert til vanninnsamling og vannbehandling omfattes ikke i denne oppgaven og må vurderes i videre arbeider. | |
dc.description.abstract | Eco Moyo Education Centre in Kilifi, Kenya, has experienced large developments in recent
years, but a reliable source of clean water remains an issue. The rainfall is seasonal, the
groundwater is difficult to use, and the municipal water is unreliable. This thesis investigates
the geotechnical conditions at Eco Moyo and the design of an underground water storage tank,
to enhance the water storage supply for prolonged droughts. The purpose of the thesis is to
establish a design solution for an underground water storage facility, based on geotechnical,
structural, and durability aspects.
The design is developed with a focus on utilizing local building materials and construction
techniques. The acquired results are based on a field study conducted through a field trip
to Kilifi in the period February to March 2022, supported by a literature review. A wide
range of investigative methods were employed in the fieldwork, including interviews with key
stakeholders, construction site inspections, reconnaissance of the project area, geotechnical
field study and geotechnical and structural laboratory tests at the Technical University of
Mombasa. Furthermore, soil samples were brought for geotechnical and geo-chemical analysis
at NMBU and NTNU laboratories.
The investigations indicate that local building materials are economically preferable, and satisfy
requirements for design. A combination of coral stone blocks, wire mesh reinforced ferrocement,
and reinforced concrete is used as design basis. Three 2 m deep test pits were excavated for
geotechnical and geo-chemical testing on the plot. Sieving analyses classify the soil as poorly
graded sand, while geo-chemical analyses indicate a moderately aggressive environment. The
bearing capacity is estimated to 1096 kPa at the soil surface and 1600 kPa at 2 m depth, for
a foundation width of 8.7 m. The total settlement of the structure is calculated to 3.8 or 4.4
mm, depending on the method. Slope stability analysis puts the Factor of Safety equal to 1.8,
and the probability of liquefaction is considered to be very small. A quantifiable service life
assessment is avoided due to the large uncertainties of available data.
A design is proposed for a cylindrical underground water storage tank. The tank is 2.2 m tall
and 8.7 m in diameter with a capacity of 100 m3. The design facilitates using the tank as
foundation for a future structure. An avoidance of deterioration approach is considered for the
service life assessment, with instructions of procedure provided to ensure proper curing and
durability. The geotechnical investigations indicate favorable soil conditions, suitable for the
execution of this project. Challenges regarding the collection and treatment of stored water is
not covered by this thesis and must be assessed in further works. | |
dc.language | eng | |
dc.publisher | NTNU | |
dc.title | Design of an Underground Water Storage Tank in Coral Stone and Ferrocement at Eco Moyo Education Centre | |
dc.type | Master thesis | |