Ny metod för att bestämma jords hållfasthet

Fredrik Burman, teknisk ledare, framför den provningsutrustning som laboratoriet på SGI har utvecklat. Foto: Torbjörn Thuresson, SGI

Statens geotekniska institut har utvecklat en ny laboratoriemetod som kan användas för att bestämma en jords hållfasthet. Metoden – som kallas skjuvstansning – är en snabb metod som ger god överenstämmelse med mer avancerade provningsmetoder. En provning som tidigare tog tre dygn kan nu ta tio minuter.

På SGI:s laboratorium i Linköping testas jordprover från hela landet. Provningarna ger värden för att beräkna hållfastheten för både naturliga slänter och grundläggningskonstruktioner. Dessa beräkningar är avgörande för att bedöma risken för jordskred i skredfarliga områden.

För att bestämma en jords hållfasthet finns olika provningsmetoder, flera av dem dyra och tidskrävande.

– Vi arbetar en hel del med utveckling av befintliga metoder och tar även fram nya sätt  att bestämma egenskaper hos jord. Skjuvstansning var från början tänkt som en snabb och enkel metod för ungefärlig hållfasthetsbestämning, men den visade sig vara mycket bättre än vi kunnat föreställa oss, säger Martin Holmén, geotekniker som arbetar i  laboratoriet på Statens geotekniska institut, SGI.

Den provningsutrustning som laboratoriet på SGI utvecklat har stora likheter med de stansförsök som ingenjören Bror Fellenius utförde på 1930-talet, men som sedan föll i glömska. Stansförsöket tar ungefär lika lång tid som det traditionella fallkonförsöket, men ger en mindre spridning i resultatet och går att beskriva matematiskt.

Den nya skjuvstansningen, som tar tio minuter att utföra, visar också mycket god över-enstämmelse med det betydligt mer avancerade odränerade direkta skjuvförsöket, som tar upp emot tre dygn att slutföra.

Laboratoriet på SGI är ett forskningslaboratorium med stor erfarenhet av metodutveckling. Den nya utrustningen och metodiken man utvecklat har drivits som ett metodutvecklingsuppdrag som nu har avslutats och sammanställts i en rapport.

– Våra cirka 200 provningar med skjuvstansningsmetoden har lyckats över förväntan. Nu hoppas vi att geotekniker runt om i landet blir nyfikna och beställer stansförsök som ett komplement till de mer avancerade provningar som vårt laboratorium utför. I framtiden räknar vi med att publicera internationella vetenskapliga artiklar om metoden, tillsammans med forskare på Statens geotekniska institut, säger Martin Holmén.

De som står bakom skjuvstansningsmetoden är Rikard Kalén, Fredrik Burman, Martin Holmén, David Rudebeck och Bo Vesterberg, alla vid Statens geotekniska institut.

Rapporten: 
Kalén, R , utgåva 2, 2023, Indexförsök för bestämning av odränerad skjuvhållfasthet, Skjuvstansning, Statens geotekniska institut, SGI, Linköping, 2023-03-01.
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:swedgeo:diva-978.

Kontakt:
Martin Holmén, geotekniker på Statens geotekniska institut. Tel: 013-201815, martin.holmen@sgi.se