Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Användning av geosynteter som förstärkning vid lätt bankpålning
Responsible organisation
2023 (Swedish)Report (Other academic)Alternative title
The use of geosynthetic reinforcement in light embankment piling (English)
Abstract [sv]

Minskad klimatpåverkan är idag en världsomspännande strävan. Grundläggningsbranschen söker kontinuerligt efter mer hållbara lösningar för att minska resursanvändning och utsläpp direkt eller indirekt. En sådan lösning är träpålning, som ett alternativ till de vanligt förekommande betong- och stålpålarna. Armerad bankpålning är en vanlig sättningsreducerande grundläggningsmetod för både vägar och järnvägar på mjuk undergrund. Bankpålning nyttjar valvbildning i bankfyllningen, som överför trafik- och banklasten på pålarna. Jordarmering av geosynteter i banken ökar denna lastöverföring ytterligare, samtidigt som den stabiliserar de formade valven. Ersättning av betong- och stålpålar med träpålar möjliggör armerade och pålade bankar med lägre koldioxidavtryck, speciellt om träpålarna är obehandlade och pålplattorna (i betong) exkluderas. Träpålarnas lägre hållfasthet och exkludering av pålplattor kräver dock ett mindre pålavstånd och/eller mer omfattande geosyntetisk förstärkning för att upprätthålla en stabil valvbildning i banken. Instabila valv kan orsaka oönskade differentialsättningar i bankens övre del. Även om träpålning praktiseras i länder som USA, Kanada, Australien och Nederländerna, är det bara Sverige som har en specifik standard för armerad bankpålning med obehandlade träpålar (TRVINFRA-00230, tidigare TK Geo 13). Den svenska standarden är dock medvetet konservativ på grund av osäkerheter. Syftet med avhandlingen är att förbättra resurseffektiviteten och hållbarheten för armerad bankpålning med (obehandlade) träpålar, genom att optimera erforderligt antal pålar och mängden jordarmering baserat på den svenska standarden. Detta gjordes genom tre studier. I den första studien gjordes en numerisk analys för att utvärdera den svenska standarden med fokus på pålgruppen. Enligt standarden ska träpålarna installeras med ett centrumavstånd på 0,8–1,2 m i ett triangulärt pålningsmönster i stället för det vanligare kvadratiska pålningsmönstret. Finita element (FE) analyser av ett flertal uppställningar—med kvadratiska och triangulära pålningsmönster för varierande pålavstånd—genomfördes baserat på en geosyntetförstärkt vägbank på träpålar för att utvärdera designkriterierna. Som en del av utvärderingen gjordes en litteraturstudie av internationella dimensioneringsriktlinjer och analytiska modeller. Från FE- simuleringarna erhölls ingen tydlig skillnad i det mekaniska beteendet mellan triangulärt och kvadratiskt pålningsmönster. Det maximalt tillåtna centrumavståndet för träpålar kan ökas från 1,2 till 1,4 m, vilket minskar antalet träpålar med så mycket som en tredjedel. I den andra studien upprättades en fältlokal. En ombyggd vägbank, förstärkt med träpålar och jordarmering, instrumenterades 2020 och mätdata från de två första åren efter ombyggnationen analyserades. Mätningarna i fältlokalen omfattade sättningar, pålutböjning, porvattentryck, belastning på pålar och undergrund samt töjningar i jordarmeringen. Små töjningar observerades i jordarmeringen på grund av liten nedböjning. Ofullständig valvverkan konstaterades utifrån den uppmätta lastfördelningen, då mindre än hälften av den totala lasten av vägbank och trafik bars upp av pålarna. Pållasten ökade vintertid då tjälen trängde ner i banken och förstyvade bankfyllningen. Data från fältstudien utgör ett detaljerat referensobjekt för denna avhandling och den fortsatta forskningen inom bankpålning med träpålar. I den tredje studien gjordes en numerisk analys av effekten av jordarmering i träpålade bankar. Tre olika fall testades: två lager armering (balkteorin), ett lager armering (kedjeteorin) och oförstärkt. Hypotesen är att det finns ett intervall av bankhöjder och pålavstånd där ett av fallen är att föredra framför de två andra vad gäller resurseffektivitet. FE-simuleringar, kalibrerade med hjälp av data från fältstudien, utfördes för de tre fallen med varierande pålavstånd, bankhöjd och undergrundsmaterial. Baserat på resultaten från FE-analysen och litteratur om valvbildning föreslås gränser för de tre fallen som riktlinje för stabil valvbildning i träpålade bankar. Gränserna möjliggör en mer objektsanpassad dimensionering än den nuvarande svenska standarden, vilket förbättrar resurseffektiviteten både vad gäller erforderligt antal pålar och mängden jordarmering. Baserat på slutsatserna från de tre studierna som presenteras i denna avhandling, ges rekommendationer för träpålade bankar. Rekommendationerna baseras på teoretiska beräkningar och en fallstudie. Som en framåtblick beskriver avhandlingen utformningen av en fysisk laboratorieuppställning för att verifiera de teoretiska resultaten och upprätta implementerbara rekommendationer. Även om den primära tillämpningen är träpålade bankar, kan de fysiska testresultaten tillämpas på generell bankpålning.

Place, publisher, year, edition, pages
BIG – Branschsamverkan i grunden , 2023. , p. 238
Series
Trafikverkets forskningsportföljer
Keywords [sv]
Geoteknik, Banbyggnad, Banprojekt, Vägbyggnad, Vägprojekt, Väg, Järnväg
National Category
Geotechnical Engineering and Engineering Geology
Research subject
FOI-portföljer, Bygga
Identifiers
URN: urn:nbn:se:trafikverket:diva-17859Archive number: TRV 2020/33265OAI: oai:DiVA.org:trafikverket-17859DiVA, id: diva2:1902347
Projects
BIG A2020-17 Användning av geosynteter som förstärkning vid lätt bankpålning
Funder
Swedish Transport Administration, TRV 2020/33265Available from: 2024-10-01 Created: 2024-10-01 Last updated: 2025-02-07Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Användning av geosynteter som förstärkning vid lätt bankpålning(19862 kB)135 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 19862 kBChecksum SHA-512
8535f1c3f41ebea3d2f4c69cdb1d89e4090ecf11a4cb082b29b74a484ab9febfee5e220733bf9dca45bb575acc68b54a70662cff1e414d8a307165ec82d7fbf7
Type fulltextMimetype application/pdf

Geotechnical Engineering and Engineering Geology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 136 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 265 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf