Maan lujuuden määrittäminen rasialeikkauskokeen ja kairausvastuksen perusteella

Abstract

Kandidaatintyön tavoitteena on vertailla kahdella eri menetelmällä määritettyjä maaperän lujuusparametrejä. Työssä käytetyt menetelmät ovat kairaukset ja rasialeikkauskoe. Työssä tutkitaan silttiesiintymää. Työ koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja kokeellisesta osuudesta. Kirjallisuuskatsauksessa käydään läpi maaperän muodostuminen, maaperän lujuusominaisuudet sekä niiden määrittäminen pohjatutkimuksilla ja laboratoriokokeilla. Kokeellisessa osuudessa Oulun seudulla sijaitsevassa tutkimuskohteessa käydään tekemässä volymetrikoe. Lisäksi otetaan maanäytteet, joille tehdään rasialeikkauskokeet Oulun yliopiston geotekniikan laboratoriossa. Samassa tutkimuskohteessa on tehty vuonna 2021 kairaukset, joiden tuloksia käytetään työssä.

Rasialeikkauskoe on suora leikkauskoe, jossa maanäytettä kuormitetaan normaalijännityksellä. Kokeella voidaan määrittää Mohr-Coulomb murtokriteerin mukaiset lujuusparametrit. Murtokriteerin mukaan maan lujuus muodostuu sisäisestä kitkasta ja koheesiosta. Tarkoituksena on toistaa koe eri normaalijännityksen tasoilla, jotta voidaan piirtää murtosuora. Suoran avulla määritetään lujuusparametrit. Työssä pohjatutkimuksina käytetään kairausmenetelmiä.

Tässä tutkimuskohteessa eri menetelmillä saadut tulokset eroavat osittain toisistaan. Eroavaisuuteen on useita syitä ja epävarmuustekijöitä, joita käsitellään työssä. Tutkimus on hyvin suppea, joten menetelmien välille ei voida tehdä yleisesti pätevää johtopäätöstä.

The aim of the bachelor’s thesis was to compare soil strength parameters determined by two different methods. The used methods are soundings and shear box test. The work examines the properties of silt. The work consists of a literature review and an experimental part. The literature review examines soil formation, soil strength properties, and their determination through soil investigations and laboratory tests. In the experimental part, a rubber balloon density test is performed at the investigation site. In addition, soil samples are taken for the shear box test performed in the University of Oulu geotechnical laboratory.

The shear box test is a direct shear test. The test can determinate the strength parameters according to the Mohr-Coulomb failure criterion. According to the failure criterion, the strength parameters of soil consist of internal friction and cohesion. The purpose is to repeat the experiment at different normal stress levels that failure line could be drawn. The failure line is used to determine the strength parameters.

In this study, the results obtained with different methods partially differ from each other. There are several reasons and uncertainty factors for the difference, which are discussed in the work. The study is very limited so generally valid conclusion can not be drawn between the methods.