Finjordsfläckar i överballast
GeoteknikFinjordsföroreningBallastMakadamNedbrytningSiltLeraUnderstoppningBärighetStabilitetJärnvägsuppbyggnadBankSkärningSlipersRälDynamisk tillskottslastLastfördelningInventeringSkvättfläckarUnderballastFinjordsupptryckningLeruppumpningProgressivt sjkuvbrottPlastiskaDeformationerHängande sliprarBallastreningarBankettrensningSpårlägesjusteringarOroligt spårlägeDynamisk lastStatisk lastDräneringSpårbäddTerrass
Banverket Norra Banregionen har på senare tid uppmärksammat ett växande problem med finjordsförorenad makadamballast, så kallade finjordsfläckar, utmed flertalet bandelar. Finjordsfläckar i överballasten är ett problem eftersom de bland annat misstänks kunna orsaka oroliga spårlägen med kontinuerliga spårjusteringar, lokala fartnedsättningar och eventuella urspårningar som följd. Banverket befarar att problemen kommer att accelerera till följd av planerade ökningar av axellaster och höjda hastigheter. Det övergripande syftet med föreliggande examensarbete var att identifiera möjliga orsaker till uppkomst av finjordsfläckar i järnvägens överballast. I arbetet skulle även ett underlag tas fram med förslag till möjliga åtgärder att undvika problemen med finjordsfläckar. Arbetet har genomförts genom litteraturstudie, inventering och geoteknisk undersökning i fält. Litteraturstudien koncentrerades till olika möjliga nedbrytningsprocesser, relaterade till järnvägsbyggnadens konstruktionsmaterial, exempelvis ballast och sliper. En inventering av de spårriktningar som är ständigt återkommande inom regionen och som misstänks kunna orsakas av fenomenet med finjordsfläckar har utförts. Fältarbetet omfattade maskinell viktsondering och skruvborrsprovtagning samt inmätningar av aktuella järnvägsprofiler. I litteraturstudien konstateras vikten av att järnvägsbanan utformas enligt uppsatta normer och krav för att få en hållbar konstruktion. Fem huvudsakliga orsaker till finjordsförorenad ballast har identifierats, nämligen nedbrytning av ballast, infiltration från ytan, nedbrytning av sliper, infiltration från underliggande granulära lager samt infiltration från undergrund/lerpumpning. Nedbrytningen av ballast är ofta den största källan till finjordsföroreningen. Dessa typer av företeelser kan förekomma var för sig men uppträder oftast i kombinationer och då också beroende av varandra. Storleken på axellasten och hastigheten har signifikant betydelse för de dynamiska tillskottslasterna, vilka påskyndar nedbrytningen av järnvägens konstruktionselement. Resultaten från utförd geoteknisk undersökning visar på innehåll av fraktionen silt i den provtagna järnvägsbankens banunderbyggnad. Siltfraktionen misstänks ha transporterats upp till makadamballasten och finjordsförorenat denna. De mekaniska testerna, utförda på makadamballast ifrån aktuell provlokal, visar på dålig kvalitet med avseende på slaghållfasthet och bedöms okulärt innehålla relativt höga halter av glimmer. Vid den okulära kontrollen kunde konstateras att många sliprar var skadade.