National Transport Library Research Database

Verifiering av stenpelarmetoden i lös lera (Verification of the stone pillar method in loose clay)

  • Ruin, Magnus
  • Nordic Geo Construction AB, Svenskt företag eller organisation, 559339-0668
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2024-05-22 -- 2025-11-20 Registration number:
  • Trafikverket 2023/97974
Subject(s): Abstract: Vid byggande av väg- och järnvägsbankar genom lösmarksområden krävs ofta omfattande jordförstärkning för att minimera sättningar, öka stabiliteten, begränsa byggtiden och minska behovet av utrymmeskrävande tryckbankar. Vanliga förekommande jordförstärkningsmetoder är kalkcementpelare och bankpålning. Klimatpåverkan från dessa är betydande och kan utgöra en stor andel av den totala klimatpåverkan vid anläggande av en väg- eller järnvägsbank. Ett klimatvänligt alternativ till kalkcementpelare och bankpålning är stenpelare. Stenpelare är lastbärande element beståendes av krossmaterial som installeras till fast botten i singulärt pelarmönster. Stenpelare har hög inre friktionsvinkel och kompressionsmodul vilket innebär att betydande andel av påförd last från tex en väg- eller järnvägsbank förs över till stenpelarna och vidare ner till fasta jordlager. Detta bidrar till minskade total- och differenssättningar, ökad stabilitet och minskat behov av tryckbankar. Stenpelarna är dessutom dränerade vilket innebär att jorden mellan pelarna konsoliderar och med tiden får ökad hållfasthet. Detta bidrar till ökad stabilitet och kortare byggtid jämfört traditionell konsolidering genom vertikaldränering. Stenpelarmetoden är internationellt den kanske mest använda jordförstärkningsmetoden. I Sverige har den använts vid några få tillfällen, bland annat Väg 73 Stockholm-Nynäshamn. Skälet till den begränsade användningen är att det vedertagna installationsförfarandet med vibrolans inte är lämpligt i sensitiva finkorniga jordar. Vibrationerna från vibrolansen gör att jorden som omsluter stenpelaren får reducerad hållfasthet, vilket i sin tur leder till ökad åtgång av krossmaterial och ökad risk för krypsättningar under lång tid. En provbank med stenpelare installerade med skonsam, alternativ teknik planeras inom Trafikverkets program Norrbotniabanan. Jorden inom aktuellt område utgörs av mycket lös lera, vilket kräver anpassad skonsam installation av stenpelare för att minimera störning av omkringliggande jord. Syftet med föreliggande projektet är att följa upp och redovisa resultaten från provbanken, utföra kompletterande instrumentering och mätning av uppkomna rörelser, redogöra för lämpliga dimensioneringsprinciper, konstruktiv utformning samt uppföljning och kontroll av stenpelarmetoden när den används i lös lera.Abstract: When building road and railway banks through wasteland areas is often required extensive soil reinforcement to minimize settlement, increase stability, limit construction time and reduce the need for space-consuming filling for counterweight. Usual common soil reinforcement methods are lime-cement columns and bank piling. The climate impact from these is significant and can constitute a large proportion of the total climate impact when building a road or railway bank. A climate-friendly alternative to lime-cement columns and bank piles are stone columns. Stone columns are load-bearing elements consisting of crushed material that are installed to be fixed bottom in singular pillar pattern. Stone pillars have high angle of internal friction and compression module, which means that a significant proportion of applied load from, for example, a road or railway bank is transferred to the stone pillars and further down to solid soil layers. This contributes to reduced total and difference deposits, increased stability and reduced need for printing banks. The stone pillars are also drained, which means that the soil between the pillars consolidates and with time gains increased strength. This contributes to increased stability and shorter construction time compared to traditional consolidation through vertical drainage. A test bank with stone columns installed using gentle, alternative technology is planned within The Swedish Transport Administration's program Norrbotniabanan. The soil in the current area is made up of a lot loose clay, requiring custom gentle stone pillar installation to minimize disturbance of surrounding soil. The aim of the present project is to follow up and report the results of the sample bank, perform supplementary instrumentation and measurement of resulting movements, give an account of suitable dimensioning principles, constructive design as well as follow-up and control of the stone pillar method when it is used in loose clay.
Item type: