Träpålnings inverkan på den odränerade skjuvhållfastheten i sulfidhaltig kohesionsjord
En fallstudie på väg 685 Vibbyn - Skogså, Bodens kommun
Sulfidjord är i allmänhet betraktad som en problemjord ur geoteknisk synvinkel då jorden är sättningsbenägen och ofta har relativt låg skjuvhållfasthet. I och med att jorden oxiderar vid kontakt med syre och då bildar försurande produkter klassificeras den som en problemjord ur ett miljöperspektiv. På grund av sulfidjordens ofördelaktiga geotekniska egenskaper uppstår problem i samband med byggnation av väg- och järnvägskonstruktioner på dessa lösa sedimentjordar.Kippelbäcksbron som ligger längs med väg 685 mellan Vibbyn och Skogså i Boden kommun har genomlidit stora sättningar och årligen drabbats av översvämningar till följd av detta. Senast vägen och bron reparerades och rustades upp var 1992, sedan dess har bron och den anslutande vägen satt sig med ungefär 2 meter. Sättningarna orsakades till följd av besvärliga geotekniska förhållan-den och en bristfällig konstruktion av bron och den anslutande vägen. Trafikverket tillsammans med BDX som entreprenör har under åren 2013-2014 rustat upp vägen och i de mest kritiska områdena förstärktes vägen med sättningsreducerande träpålar.Syftet med detta arbete var att utreda om träpålning har någon effekt på den odränerade skjuvhåll-fastheten i lösa sulfidhaltiga jordar. Trafikverket har vid byggnationen av Haparandabanan under-sökt den odränerade skjuvhållfastheten före och efter träpålning med hjälp av vingförsök och kunde då påvisa en hållfasthetsökning på samtliga försöksnivåer. Målet med rapporten var att finna eventuella hållfasthetsförändringar efter utfört pålningsarbete och avgöra vilka undersök-ningsmetoder som är bäst lämpade att använda vid en sådan utredning.En litteraturstudie utfördes för att få ökad förståelse om sulfidjord och dess egenskaper samt träpålning och dess inverkan på den omkringligande jorden. Något som är nämnvärt ur hållfast-hetssynpunkt är att det idag används samma empiriska modeller för vanlig lera som för sulfidlera vilket kan ge missvisande resultat.Fältundersökningarna utfördes vid fyra tillfällen under hösten 2013 och i januari 2014. Den första gjordes innan träpålningsarbetet påbörjats och de tre övriga utfördes efter färdigställt pålningsar-bete med ungefär 1-1,5 månaders mellanrum. De fältmetoder som har använts är kolvprovtagning, CPT-sondering och portycksmätning. Utförda laboratorieförsök är direkta skjuvförsök och rutin-undersökningar där framförallt den odränerade skjuvhållfastheten studerats genom fallkonförsök.En slutsats som kan dras ur detta arbete är att in-situ metoder kan vara att föredra vid utvärdering av hållfastheten. Anledningen till detta är att spänningstillståndet som uppkommer till följd av pålningen och den ovanliggande konstruktionen kan vara svåra att efterlikna i laboratorium för till exempel direkta skjuvförsök. Eventuellt kan beräkningar med finita elementmetoden (FEM) användas för att försöka finna de rätta spänningstillståndet. CPT-sonderingarna som utfördes påvisade en närmare 300 % ökning av den odränerade skjuvhållfastheten för den djupaste nivån. Förslag på fortsatt arbete är att jämföra resultat mellan in-situ metoderna CPT-sondering och vingförsök i ett likvärdigt projekt.