Bilag A: Dimensionering af spunsvæg - It.civil.aau.dk

Dimensionering af spunsvægBilag A: Dimensionering af spunsvægI dette bilag vil de spunsvægge, der skal anvendes ved etablering af byggegruben blivedimensioneret. Der er valgt at anvende frie spunsvægge ved byggegrubens sider ud modHolbergsgade samt ind mod fællesarealerne i baggården. Ved byggegrubens sider ind mod deeksisterende bygninger er der valgt at efterfundere disse bygninger, så disse kan stå frit mensbyggegruben er i funktion. Byggegrubens udformning kan ses på #figur x.x#.A.1 Dimensionering af frie spunsvægges rammedybdeAlle beregninger er foretaget efter DS 415. Der dimensioneres i normal funderings- ogsikkerhedsklasse.Beregningerne foretages for både kort- og langtidstilstand samt med vandfyldt revne. Atstudiemæssige årsager dimensioneres kun spunsvæggen mod gården ved forhold som ses påFigur A.1.Sand1,91,6Gytje, skalTørvSandAalborglerLer, sandetTørvemuldGytje0,1 KVS Bagside-0,2-0,65 KVS Forside-0,9-1,6 GVS Bagside-2,2 GVS Forside-2,4-2,9Figur A.1:Tværsnit af spunsvæggen mod gårdenDet ses på Figur A.1 at grundvandet er sænket, til kote –2,2 og -1,6 på henholdsvis spunsvæggensfor- og bagside jf. #grundvandssænkning. Denne sænkning skal kontrolleres med regelmæssigepejlinger gennem hele driftsperioden [DS 415 4.3(12)P].1

Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.Til bestemmelse af jordtryksfordelingen på spunsvæggen er der taget udgangspunkt i Brinch-Hansens tilnærmede metode [Harrmoës et al., 1980, pp. 12.3-12.6].Som udgangspunkt for spunsvæggens brudmåde gættes et omdrejningspunkt (O), jf. Figur A.2,liggende i spunsvæggens fodpunkt, dvs. ρ=0, jf. Figur A.2. Det samlede jordtryksnormalkomposanter (E 1 og E 2 ) bestemmes for hendholdsvis spunsvæggens bag- og forside. Hvisdisse er lige store og modsatrettede er omdrejningspunktet rigtigt skønnet. Efteromdrejningspunktet er fundet, kan momentet på væggen umiddelbart findes, hvorefterindspændingsdybden under omdrejningspunktet findes.Spunsvæggen dimensioneres udfra antagelsen om glat væg, idet mægtigheden afkohæsionjordarter er væsentligt større end mægtigheden af friktionsjordarter. De organiskejordlag er antaget at opføre sig som ler mht. at spunsvæggen skal dimensioneres for glat væg.- rot+ rotKote -2,9Omdrejningspunkt, OFigur A.2 Definition af spunsvæggens rotation samt brudmåde.Til bestemmelse af de horisontale enhedsspændinger (e x og e y ) skal de i Tabel A.1 viste værdieranvendes.2

Dimensionering af spunsvægI II III IV V VI VII VIII IX1 Jordart Sand,fyldLer,sandet,fyldTørvemuld,fyldGytjeGytje,skalresterTørvSand,svagtleretAalborgler2 c u,d [kN/m 2 ] - 6,67 33,33 20 16,67 33,33 - 903 c’ d [N/m 2 ] 0 0 0 0 0 0 0 164 ϕ d [°] 35,4 21,2 25,69 1 /0 25,69 1 /0 25,69 1 /0 25,69 1 /0 35,4 22,15 γ kN/m 3 ] 16 17 15 17 17 12 18 206 d [m] 0,3 1,5 0,3 0,7 0,7 0,8 0,5 (15)7 K x γ (+rot) 3,75 2,1 2,5/1 2,5/1 2,5/1 2,5/1 3,75 2,28 K x p (+rot) 3,75 2,1 2,4/1 2,4/1 2,4/1 2,4/1 3,75 2,29 K x c (+rot) 3,82 2,83 3,2/2 3,2/2 3,2/2 3,2/2 3,82 310 K x γ (-rot) 0,25 0,5 0,4/1 0,4/1 0,4/1 0,4/1 0,25 0,4511 K x p (-rot) 0,27 0,5 0,37/1 0,37/1 0,37/1 0,37/1 0,27 0,4512 K x c (-rot) -1 -1,4 -1,21/2 -1,21/2 -1,21/2 -1,21/2 -1 -1,413 K y γ (+rot) 0,12 0,3 0,23/1 0,23/1 0,23/1 0,23/1 0,12 0,314 K y p (+rot) 0,12 0,28 0,2/1 0,2/1 0,2/1 0,2/1 0,12 0,2615 K y c (+rot) -1,2 -2 -1,8/3,5 -1,8/3,5 -1,8/3,5 -1,8/3,5 -1,2 -2,116 K y γ (-rot) 10 3,5 5/1 5/1 5/1 5/1 10 3,617 K y p (-rot) 10 3,5 4,5/1 4,5/1 4,5/1 4,5/1 10 3,718 K y c (-rot) 13,1 6,3 7,8/3,5 7,8/3,5 7,8/3,5 7,8/3,5 13,1 6,4Tabel A.1: Parametre til bestemmelse af de horisontale spændinger (e x og e y ) virkende på de frie spunsvægge. 1Denne værdi gælder kun, hvis der er tale om aktivt jordtryk, ellers er friktionsvinklen lig nul. c u,d , d [#geotekniskrapport]. c’ d , ϕ d , γ [Teknisk ståbi, p. 359,1999]. K-konstanter [Harremoës et al., pp. 11.26-11.33,1980].For ρ=0 er ξ=0, og der vil derfor kun være trykspring ved de enkelte laggrænser.Til bestemmelse af de horisontalt virkende enhedsjordtryk anvendes[Harrmoes et al., p. 11.22, 1980]:hvorx/y x/y x/y x/ye = ( ∑ γ 'd)K ⋅ ⋅γ+ p⋅ Kp+ c'K ⋅c(A-1)γ’ er den effektive rumvægt [kN/m 3 ]3

Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.d er jordlagets mægtighed [m].K x/y γ, K x/y p, K x/y c er jordtrykskoefficienter jf. Tabel A.1.p er en fladelast bestående af nyttelast og/el. kapillærlast [kN/m 2 ].c’ er jordlagets effektive kohæsion [kN/m 2 ].Til bestemmelse at enhedsjordtrykket anvendes den effektive rumvægt for jordlag beliggendeunder det kapillære vandspejl (KVS).Lasten p sættes til 10 kN/m 2[DS410 5.1.6.(1)P] over KVS, som stammer fra køretøjer ogbyggemateriel. Under KVS er fladelasten afhængig af afstanden mellem KVS og GVS jf. FigurA.1 og Figur A.3.Efter enhedsjordtrykkene e x 1 og e x 2 er bestemt kan de samlede jordtryks normalkomposanter E 1og E 2 bestemmes. E bestemmes først for hvert lag som arealet, der udspændes af lagtykkelsensamt e x for henholdsvis top og bund af laget, jf. Figur A.3. Derefter bestemmes den samledejordtryks normalkomposant for for- og bagside af spunsvæggen ved summation af de enkelte lagsnormalkomposanter. Det maksimale moment i spunsvæggen findes ved at tage moment omkringomdrejningspunktet, O, (se Figur A.3) for normalkomposanterne, E, for hvert jordlag påspunsvægens for- og bagside.A.1.1 Rammedybde i langtidstilstandNormalkomposanter, momenter og enhedsjordtryk for spunsvægen ses af Tabel A.2-Tabel A.5Som eksempel udregnes normalkomposant samt moment for gytjelaget beliggende i kolonneVIII og IX jf. Tabel A.2 for spunsvæggens bagside.Først findes enhedsjordtrykket, e 1 x , vha. indgangsværdier fra Tabel A.1 og Figur A.3:Lasten laget påvirkes af, er nyttelast plus lasten fra det kapillære vandspejl, jf. Figur A.1 og FigurA.3:P = 10 + (0,1 m −( −1,6 m)) ⋅ 10 = 27(A-2)kN kN kN3m3m3mDen reducerede rumvægt (under KVS) er 7 kN/m 3 .Konstanterne K γ x , K p x , K c x (-rot) i Tabel A.1 og Tabel A.2 findes udfra friktionsvinklen og ρ[Harremoës et al.,1980, pp 11.27-11.30].4

Dimensionering af spunsvægA: Vandtryk B: Jordtryk og fladelaster1,9Kote10 kN/m2KVS 0,1-0,2-0,65-0,90,7extop,rede= 8,7 kN/mxbund, red17 kN/m222=17,7 kN/mGVS -1,6-2,9OFigur A.3: Vandtryk, fladelast og jordtryk for gytjelaget på bagsiden af spunsvæggen i regneeksemplet.Enhedsjordtrykket for toppen af gytjelaget findes vha. formel (A-1) og Tabel A.1:e = ( 03 , m ⋅ 16 + 15 , m ⋅ 17 + 03 , m ⋅5 ) ⋅ 04 , + 27 ⋅ 037 , = 227 ,(A-3)x kN kN kN kN kNtop 3 3 3 2 2m m m m mDa gytjelaget ligger under KVS og over GVS skal enhedsjordtrykket reduceres med det kapillæretrykniveau, se Figur A.1:e , = 22,7 −(( −1,6 m) −− ( 0,2 m)) ⋅(−10 ) = 8,7(A-4)x kN kN kNtopred2 3 2m m mEnhedsjordtrykket for bunden af gytjelaget findes analogt til toppen:e = ( 03 , m ⋅ 16 + 15 , m ⋅ 17 + 03 , m ⋅ 5 + 07 , m ⋅7 ) ⋅04,x kN kN kN kNbund 3 3 3 3m m m m+ 27 ⋅037 , ⇔ e = 24,7kNxkN2 bund2mm(A-5)Reduktion mht. kapillært trykniveau:e , = 24,7 −(( −1,6 m) −− ( 0,9 m)) ⋅(−10 ) = 17,7(A-6)x kN kN kNbund red2 3 2m m mNormalkomposanten, dvs resultanten af enhedsjordtrykket e x , E, for gytjelaget bestemmes somarealet der udspændes af lagtykkelsen samt e x for henholdsvis top og bund af laget, jf Figur A.3:5

Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.E = 0,7m⋅ 8,7 + 0,7 m⋅(17,7 −8,7 )0,5 ⋅ = 9,2(A-7)gytjekN kN kN kN2m2m2mmMoment pr. længde som gytjelaget påvirker spunsvæggen med, findes ved at beregne gytjelagetsnormalkomposants moment om omdrejningspunktet:kN0,7mmgytje= 0,7m⋅8,7 2 ⋅(( −0,9 m) −( − 2,9 m) + ) +m20,7m0,7 m⋅(17,7 −8,7 )0,5 ⋅ ⋅(( −0,9 m) −( − 2,9 m) + ) = 21,33kN kN kNm2m2mm(A-8)For udregninger af jordtryk for øvrige lag henvises til Tabel A.2 - Tabel A.5 samt Figur A.4.6

Dimensionering af spunsvægI II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XVJordartSandSandLer, sandetLer, sandetTørvemuld (KVS)TørvemuldGytjeGytjeGytje, skalGytje, skal (GVS)Tørv (GVS)TørvSandSand1 Kote 1,9 1,6 1,6 0,1 0,1 -0,2 -0,2 -0,9 -0,9 -1,6 -1,6 -2,4 -2,4 -2,9Række-/kolonne nr.2 m.u.t 0 0,3 0,3 1,8 1,8 2,1 2,1 2,8 2,8 3,5 3,5 4,3 4,3 4,83 (d) 0,3 1,5 0,3 0,7 0,7 0,8 0,54 c´ 0 0 0 0 0 0 05 Last (p) 10 10 10 10 27 27 27 27 27 27 27 27 27 276 ϕ 35,4 21,2 25,7 25,7 25,7 25,7 35,47 γ el. γred 16 16 17 17 5 5 7 7 7 7 2 2 8 88 K x γ0,25 0,25 0,5 0,5 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,25 0,259 Kp x 0,27 0,27 0,5 0,5 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,37 0,27 0,2710 Kc x -1 -1 -1,4 -1,4 -1,21 -1,21 -1,21 -1,21 -1,21 -1,21 -1,21 -1,21 -1 -111 γ ⋅ d 0 4,8 0 25,5 0 1,5 0 4,9 0 4,9 0 1,6 0 412 ∑γ ⋅ d 0 4,8 4,8 30,3 30,3 31,8 31,8 36,7 36,7 41,6 41,6 43,2 43,2 47,213 K γx⋅∑γ⋅ d 0 1,2 2,4 15,2 15,2 12,7 12,7 14,7 14,7 16,6 16,6 17,3 10,8 11,814 p⋅ Kp x 2,7 2,7 5 5 10 10 10 10 10 10 10 10 7,3 7,315 c´⋅ Kc x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 016 u 0 0 0 0 -17 -14 -14 -7 -7 0 0 8 8 10,717 e1 x =∑13-16 2,7 4,0 7,4 20,2 5,1 8,7 8,7 17,7 17,7 26,6 26,6 35,3 26,1 32,118 E1 1,0 20,7 2,1 9,2 15,5 24,8 14,519 ∑E1 1,0 21,7 23,7 33,0 48,5 73,2 87,820 m. om firkant 3,8 41,6 4,3 14,3 20,4 19,2 3,221 m. om trekant 0,8 33,4 1,5 7,0 4,8 2,6 0,322 ∑20+21 4,7 79,8 85,7 107 132 154 157Tabel A.2 Udregning af horisontale laster på spunsvægens bagside i langtidstilstanden. Enheder:Rækker/[enhed]: 1-3/[m], 4-5/[kN/m 2 ], 6/[°], 7/[kN/m 3 ], 8-10/[-], 11-17/[kN/m 2 ], 18-19/[kN/m], 20-22/[kNm/m].7

Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.I II III IV V VI VII VIII IX X XIRække-/kolonnenr.JordartB.g.o.f (KVS)TørvGytje, skalGytje, skalTørvTørv (GVS)Tørv (GVS)TørvSandSand1 Kote -0,65 -0,9 -0,9 -1,6 -1,6 -2,2 -2,2 -2,4 -2,4 -2,92 m.u.t 2,55 2,8 2,8 3,5 3,5 4,1 4,1 4,3 4,3 4,83 mægtighed (d) 0,25 0,7 0,6 0,2 0,54 c´ 0 0 0 0 05 Last (p) 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,56 ϕ° 0 0 0 0 0 0 0 0 35,4 35,47 γred 7 7 7 7 2 2 2 2 8 88 K γx 1 1 1 1 1 1 1 1 3,75 3,759 Kp x 1 1 1 1 1 1 1 1 3,75 3,7510 Kc x 2 2 2 2 2 2 2 2 3,82 3,8211 γ ⋅ d 0 1,8 0 4,9 0 1,2 0 0,4 0 4,012 ∑γ ⋅ d 0 1,8 1,8 6,7 6,7 7,9 7,9 8,3 8,3 12,313 K γx⋅∑γ⋅ d 0 1,8 1,8 6,7 6,7 7,9 7,9 8,3 30,9 45,914 p⋅ Kp x 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 58,1 58,115 c´⋅ Kc x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 016 u -15,5 -13 -13 -6 -6 0 0 11,5 11,5 14,217 e2 x =Σ13-16 0 4,3 4,3 16,2 16,2 23,3 23,3 35,3 100,6 120,618 E2 1,1 11,3 14,0 5,9 55,319 ∑ E2 1,1 12,4 26,4 32,2 87,520 m. om firkant 0 18,6 14,0 4,2 15,121 m. om trekant 1,1 6,4 1,9 0,7 0,822 ∑20+21 1,1 26,1 42,1 47,0 62,9Tabel A.3 Udregning af horisontale laster på spunsvægens forside i langtidstilstanden. Enheder: Rækker/[enhed]:1-3/[m], 4-5/[kN/m 2 ], 6/[°], 7/[kN/m 3 ], 8-10/[-], 11-17/[kN/m 2 ], 18-19/[kN/m], 20-22/[kNm/m].Det ses af Tabel A.2(XV; 19) og Tabel A.3(XI; 19), at summen af de horisontale jordtryk påforsiden og bagsiden af spunsvæggen er lige store i bunden af sandlaget (kote –2,9), dvs atomdrejningspunktet, O, ligger i denne højde.8

Dimensionering af spunsvægI II III IV V VI VII VIII IX X XI XII XIII XIV XVRække-/kolonne nr.JordartSandSandLer, sandetLer, sandetTørvemuld (KVS)TørvemuldGytjeGytjeGytje, skalGytje, skal (GVS)Tørv (GVS)TørvSandSand1 Kote 1,9 1,6 1,6 0,1 0,1 -0,2 -0,2 -0,9 -0,9 -1,6 -1,6 -2,4 -2,4 -2,92 m.u.t 0 0,3 0,3 1,8 1,8 2,1 2,1 2,8 2,8 3,5 3,5 4,3 4,3 4,83 mægtighed 0,3 1,5 0,3 0,7 0,7 0,8 0,5(d)4 c´ 0 0 0 0 0 0 05 Last (p) 10 10 10 10 27 27 27 27 27 27 27 27 27 276 ϕ° 35,4 21,2 25,7 25,7 25,7 25,7 35,47 γ el. γred 16 16 17 17 5 5 7 7 7 7 2 2 8 88 K y γ10 10 3,5 3,5 5 5 5 5 5 5 5 5 10 109 Kp y 10 10 3,5 3,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 10 1010 Kc y 13,1 13,1 6,3 6,3 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 7,8 13,1 13,111 γ ⋅ d 0 4,8 0 25,5 0 4,5 0 11,9 0 11,9 0 9,6 0 9,012 ∑γ ⋅ d 0 4,8 4,8 30,3 30,3 34,8 34,8 46,7 46,7 58,6 58,6 68,2 68,2 77,213 K γy⋅∑γ⋅ d 0 48 16,8 106,5 151,5 174 174 233,5 233,5 293 293 341 682 77214 p⋅ Kp x 100 100 35 35 121,5 121,5 121,5 121,5 121,5 121,5 121,5 121,5 270 27015 c´⋅ Kc y 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 016 u 0 0 0 0 -17 -14 -14 -7 -7 0 0 8 8 10,717 e1 y =∑13-16 100 148 16,8 141,1 134,5 281,5 160 348 226,5 414,5 301 470,5 695 1055,0Tabel A.4 Udregning af enhedsjordtrykket, e y , for spunsvægens bagside i langtidstilstanden. Enheder:Rækker/[enhed]: 1-3/[m], 4-5/[kN/m 2 ], 6/[°], 7/[kN/m 3 ], 8-10/[-], 11-17/[kN/m 2 ].9

Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.I II III IV V VI VII VIII IX X XIRække-/kolonne nr.JordartB.g.o.f (KVS)TørvGytje, skalGytje, skalTørvTørv (GVS)Tørv (GVS)TørvSandSand1 Kote -0,65 -0,9 -0,9 -1,6 -1,6 -2,2 -2,2 -2,4 -2,4 -2,92 m.u.t 2,55 2,8 2,8 3,5 3,5 4,1 4,1 4,3 4,3 4,83 mægtighed (d) 0,25 0,7 0,6 0,2 0,54 c´ 0 0 0 0 05 Last (p) 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,56 ϕ° 0 0 0 0 0 0 0 0 35,4 35,47 γred 7 7 7 7 2 2 2 2 8 88 K y γ1 1 1 1 1 1 1 1 0,12 0,129 Kp y 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,12 0,1210 Kc y 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 -1,2 -1,211 γ ⋅ d 0 1,8 0 4,9 0 1,2 0 0,4 0 4,012 ∑γ ⋅ d 0 1,8 1,8 6,7 6,7 7,9 7,9 8,3 8,3 12,313 K γx⋅∑γ⋅ d 0 1,8 1,8 6,7 6,7 7,9 7,9 8,3 8,3 12,314 p⋅ Kp x 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 3,1 1,86 1,8615 c´⋅ Kc x 0 0 0 0 0 0 0 0 0 016 u -15,5 -13 -13 -6 -6 0 0 11,5 11,5 14,217 e1 x =Σ13-16 0 0 0 3,8 9,8 11,0 11,0 13,4 4,9 10,3Tabel A.5 Udregning af enhedsjordtrykket, e y , for spunsvægens forside i langtidstilstanden. Enheder:Rækker/[enhed]: 1-3/[m], 4-5/[kN/m 2 ], 6/[°], 7/[kN/m 3 ], 8-10/[-], 11-17/[kN/m 2 ].Det maksimale moment for spunsvæggen findes i omdrejningspunkterpunktet O, og beregnesved at subtrahere momentet fra spunsvæggens bagside med momentet fra spunsvæggens forside,jf. Tabel A.2 og Tabel A.3:kNm kNm kNmmmax= 157,0m− 62,9m= 94,1m(A-9)Dybden (∆h), som spunsvæggen skal nedrammes, for at det maksimale moment skal kunneindspændes i jorden, bestemmes vha. [Harrmoës et al., 1980, p. 12.6]:hvor∆ h =CC21∆e+ ∆ e∆e⎛ C ∆e2⋅m ⎝ C eyy2⎜2 + −1xmax 1∆yxC 1 og C 2 er hjælpestørrelser, afhængig af friktionsvinklen.⎞⎟⎠(A-10)10

Dimensionering af spunsvæg∆e y og ∆e x er differensen mellem enhedsjordtrykkene i omdrejningspunktet.m max er det maksimale moment pr. længde.Hjælpestørrelserne findes ved C 1 og C 2 [Harrmoës et al., 1980, p 12.5]:hvortanδ⎧C1+ 0,1 tan =⎨tanϕ⎩ C1m ϕ(A-11)δ er vægfriktionsvinklen, for glat væg = 0°.ϕ er friktionsvinklen under omdrejningspunktet.2Differensen mellem enhedsjordtrykkene i omdrejningspunktet fås ved[Harrmoes et al., p. 12.5, 1980]:∆ e = e −ex x x2 1∆ e = e −ey y y1 2(A-12)Differensen mellem enhedsjordtrykkene findes jf. Tabel A.2 (XV;17), Tabel A.3 (XI;17), TabelA.4 (XV;17) og Tabel A.5 (XI;17):∆ e = 120,6 − 32,1 = 88,5(A-13)x kN kN kN2m2m2m∆ e = 1055,0 − 10,3 = 1044,7(A-14)y kN kN kN2m2m2mHjælpestørrelserne C 1 og C 2 findes jf. formel (A-11) og Tabel A.1 (IX;4):tan0°⎧0,5939= C −1+ 0,1 tan22,1°=⎨tan22,1° ⎩1,4061= C2+( rot )( rot )m1(A-15)Indspændingsdybden under omdrejningspunktet findes jf. (A-10), (A-13), (A-14) og (A-15):kN1,4061 1044,7 2m+kN0,5939 88,5 2m∆ h = = 1,53mkNkN1044,7 2⎛ 1,4061 1044,7 2⎞mm2 + −1kNmkN294,1 ⋅ ⎜m0,5939 88,5 ⎟2⎝ m ⎠(A-16)11

Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.Den totale rammedybde bliver dermed afstanden fra JOF til omdrejningspunktet plusindspændingsdybden jf. Figur A.2 og formel (A-16). Rammekoten bliver:Rammekote =−2,9m − 1,53m=− 4,43(A-17)Spunsvæggens rammedybde samt spændingsfordeling (e x og e y ) ses af Figur A.4.120110Enhedsspændinger [kN/m2]100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 401055Kote1,91,60,1 KVS Bagside-0,2-0,65 KVS Forside-0,9-1,6 GVS Bagside-2,2 GVS Forside-2,4Omdrejningspunkt-4,4Figur A.4: Spændingsfordeling på spunsvæggen ved brudtilstand i langtidtilstanden.A.1.2 Rammedybde ved vandfyldt revneVed dimensionering med vandfyldt revne tages højde for, at der kan opstå et mellemrum mellemspunsvæggen og jordmassen på bagsiden af spunsvæggen. Dette mellemrum regnes udfyldt afvand fra grundvandsspejlets niveau, se Figur A.1. Det undersøges om vandtrykket er større endjordtrykket. Som eksempel udregnes vandtrykket i bunden af sandlaget, i kote –2,9, mensgrundvandsspejlet står i kote –1,6:( 1,6 ( 2,9 )) 10 kN kN3 13 3u = − m − − m ⋅ = (A-18)mmSammenlignes denne værdi for enhedsjordtrykket e x i samme dybde (Tabel A.2, kolonne XV;række 17), e x = 32,1 kN/m 2 , ses det, at vandfyldt revne giver mindre enhedsjordtryk, og dermedikke vil være dimensionsgivende for spunsvæggens rammedybde.12

Dimensionering af spunsvægA.1.3 Rammedybde i korttidstilstandI korttidstilstanden er forskydningsstyrkerne for jordlagene væsentligt større end ilangtidstilstanden, hvilket medfører ændrede enhedsjordtryk i brudtilstanden. De ikorttidstilstanden gældende værdier er anført i Tabel A.6.Sand,fyld Ler Tørvemuld Gytje Gytje, skal. TørvKote, fra/til 1,9 / 1,6 1,6 / 0,1 0,1 / -0,2 -0,2 / -0,9 -0,9 / -1,6 -1,6 / -2,4c u,d [kN/m 3 ] 0 6,7 26,7 20,0 16,7 33,3Tabel A.6: Regningsmæssige værdier for forskydningsstyrken i korttidstilstanden.Alle værdier og størrelser til beregning af jordtryk i brudtilstanden for spunsvæggen er uændredefra dimensioneringssituationen i langtidstilstanden og fremgår derfor af Tabel A.1.Beregningsgangen forløber på samme måde som i (Tabel A.2, Tabel A.3, Tabel A.4, og TabelA.5), derfor angives her kun resultatet.Sand,fyld Ler Tørvemuld Gytje Gytje, skal. Tørvu [kN/m 2 ] -17 -14 -14 -7 -7 0 0 8e x 1 [kN/m 2 ] 2,7 3,9 -1,9 10,8 -27,2 -23,6 -15,5 -6,5 -2,5 6,5 -13,7 -5,1xMedrgn. e 1 2,7 3,9 0 10,8 0 0 0 0 0 6,5 0 0E 1 [kN/m] 1,0 6,9 0 0 1,6 0∑E 1 [kN/m] 1,0 7,9 7,9 7,9 9,5 9,5Tabel A.7: Jordtryk på spunsvæggens bagside i korttidstilstanden.I kolonnen ’Medrgn. e x1 ’ angiver det medregnede enhedsjordtryk, idet der ikke medregnesnegative værdier for dette.Gytjeu [kN/m 2 ] -15,5 -13e 2 x [kN/m 2 ] 40,0 44,5ΣE 2 [kN/m 2 ] 10,5Tabel A.8 Enhedsjordtryk på forsiden af spunsvæggen, jf. Figur A.1.Jordtrykket på forsiden af væggen er ΣE 2 = 10,5 kN/m 2 , jf. Tabel A.8, og dette tal er større enjordtrykket ΣE 1 = 7,9 kN/m på bagsiden i samme lag, jf. Tabel A.7. Dette betyder atomdrejningspunktet ligger i dette lag, dvs. mellem kote -0,65 og kote –0,9, jf. Figur A.1. Da detteomdrejningspunkt for spunsvæggen ligger en del højere end i langtidstilstanden (kote –2,9),konkluderes, at korttidstilstanden ikke er dimensionsgivende for rammedybden.13

Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.A.2 Dimensionering af fri spunsvægSpunsvæggene dimensioneres efter DS 412 og udføres i stål S235. Det dimensiongivendemoment er på 94,1 kNm/m jf. formel (A-9). Spunsvæggens minimale modstandsmoment findesved [DS412, 6.3.9(3)]:hvormfyd≤ w(A-19)M er det maksimale moment pr længde.f yd er den regningsmæssige flydespænding, 201 MPa.w er modstandsmoment pr.længdeDet minimale modstandsmoment findes ved (A-19):694,1⋅10201MPaNmmmm≤w⇒ 468⋅10≤ w(A-20)3 3mmmmUdfra modstandsmomentet vælges et Frodingham-profil type 1BXN som har etmodstandsmoment på 688⋅10 3 mm 3 /mm [Teknisk ståbi, 1996, p 244].A.3 Sikring af vertikal stabilitetLast130,4 ⋅7,34⋅ 9,82 = 9399 = 9,4(A-21)kg m N kN2m2smmKrav [Harrmoës et al.,1980, p 12.3]:hvor− − + = (A-22)wF1 F2G QF 1 den resulterende tangentialjordtryk på spunsvæggens bagside.F 2 den resulterende tangentialjordtryk på spunsvæggens forside.G w er den vertikale last på spunsvæggen (egenvægt).Q er spunsvæggens spidsmodstandsbæreevne.Det resulterende tagentialjordtryk findes ved [Harrmoës et al., 1980, p 11.22]:F = E⋅ tanδ+ a(A-23)14

Dimensionering af spunsvæghvorE er det totale jordtryks normalkomposant.δ er vægfriktionsvinklen.a er adhæsionen (nul for glat væg).Spunsvæggens spidsmodstandsbæreevne findes ved [DS415,6.3.6.2(14)]:hvor1Q = ⋅ 9 ⋅cud⋅ A(A-24)1,5c ud er den regningsmæssige vingestyrke, jf. Tabel A.1.A er spunsvæggens tværsnintsareal (0,0175m 2 /m) [Teknisk ståbi, 1996, p 244].A.4 Hævning af konstruktionFor at undgå, at konstruktionen hæver sig, når grundvandsænkningen ophører, skal detundersøges om konstruktionen har nok egenvægt til at modvirke opdriften fra grundvandet.Grundvandsspejlet hæves i to tempi. Første hævning sker efter støbningen af elevatorskakten oganden hævning sker, når resten af kælderkonstruktionen er etableret.For at undgå hævning, skal følgende ulighed være opfyldt:G> γ ⋅γ⋅d⋅ A(A-25)fwhvorG er egenvægten af konstruktionen.γ f er partialkoefficient. For rene opdriftsproblemer; γ f = 1,05 [DS 415,5.2 (7)P].γ w er vands rumvægt; γ w =10 kN/m 3 .d er afstanden fra GVS til konstruktionens bund.A er grundarealet af konstruktionen.Ved første hævning hæves GVS fra kote –3,45 til kote –1,65, mens den i anden omgang hæves tilkote +0,9.Først undersøges om egenvægten af elevatorskakten er tilstrækkelig til at undgå hævning afdenne. Hvis dette ikke er tilfældet må egenvægten af skakten øges, da det ikke er muligt at udføreyderlige konstruktioner før sugespidserne er fjernet. En øgning kan evt. udføres ved at fyldeskakten op med sandsække eller lign.15

Fejl! Henvisningskilde ikke fundet.3150650 2250250150 mm armeret beton100 mm isolering100 mm pladedræn150 mm armeret beton250 mm armeret beton dæk150 mm beton100 mm isolering100 mm singels lag (indskudsdræn)300 mm armeret betonFigur A.5: Snit af kælderkonstruktionEgenvægt af elevatorskaktkN kN kN( 3 3 3 )Bundplade : 24 ⋅ 0,45m+ 15 ⋅ 0,1m+ 0,2 ⋅0,1m 2,65m⋅2,82mm m m= 82kNkNkN( 3 3 ) ( )Vægge: 24 ⋅ 0,30m+ 0,2 ⋅0,1m 21,8 ⋅ m 2,65m⋅ 2,82m = 194kNmTotal :82kN + 194kN = 276kNm(A-26)Opdrift på elevatorskakten1,05⋅γ⋅d ⋅ A = 1,05⋅10 ⋅1,8m ⋅2,2m⋅ 2,13m = 88,5kN(A-27)mkN3mHermed ses det, at elevatorskakten vil blive stående efter hævningen af grundvandsspejlet.Herefter undersøges det, om egenvægten af hele kælderkonstruktionen er tilstrækkelig til at undgåhævning eller om der skal udføres flere konstruktioner inden sugespidserne fjernes.16

Dimensionering af spunsvægEgenvægt af kælderkN kN kN( 3 3 3m m m)kNkN( 3 3 ) ( )Dæk : 24 ⋅ 0,45m+ 15 ⋅ 0,1m + 0,2 ⋅0,1m 9,73m⋅ 10,3m = 1234,7kNVægge: 24 ⋅ 0,3m+ 0,2 ⋅0,1m 22,4 ⋅ m 9,73m+ 10,3m = 694,2kNmTotal :1234,7kN + 694,2kN = 1928,9kNm(A-28)Opdrift af kælder1,05⋅γ⋅d⋅ A= 1,05⋅10 ⋅1,4m⋅9,73m ⋅ 10,3m = 1473,2kN(A-29)mkN3mHermed ses det, at det er tilladeligt at fjerne sugespidserne, når kælderdækket og -væggene erudført.17