Anläggning Husunderbyggnad Kommunal teknik Vägbyggnad Förväntade studieresultat Anläggning Efter genomgången kurs skall studenterna kunna: •beskriva olika husunderbyggnader, •beskriva olika jordarter och deras beskaffenheter, •beskriva och förklara hur vattenförsörjning, avloppsteknik och ledningsbyggande fungerar i samhället, •tillämpa regler för väg- och gatuprojektering, •upprätta enkla massberäkningar, kalkyler, tidplaner och produktionsplaner, •tillämpa och redogöra för frågeställningar inom någon del av anläggningsområdet. Kursen behandlar grundläggning av byggnader samt anläggningar och väg- och vattenbyggnadsteknik. Vattenbyggnadsteknik behandlar vattenförsörjning, avloppsteknik och ledningsbyggande. I vägbyggnadsteknik behandlas planering, geometrisk utformning, vägsektioner, vägkroppens uppbyggnad, volymberäkningar och beläggningar samt driftsfrågor. 7 maj 2012 7 maj 2012 3 4 Undervisande lärare Kursens uppläggning • Föreläsning enligt schema • Projektuppgifter • Annika Moström: Kursansvarig, föreläsningar markunderbyggnad • Ulrika Wikström: Föreläsningar och projektuppgifter VA-teknik och vägbyggnad – Projekt 1: Anläggning – Projekt 2: Vattenbyggnadsteknik – Projekt 3: Vägbyggnad • Tentamen: 8 juni 9-13 i Östra paviljongen 7 maj 2012 7 maj 2012 5 6 1 Schema våren 2012 Kurslitteratur • Samuel A Berg: Byt 3: Grundlägning och undergrund, Lärnöförlaget Lärnö AB, ISBN 978-91977925. • VA-teknik och vägbyggnad: Kurspärm Kommer senare 7 maj 2012 7 maj 2012 7 8 Projekt 1 Husunderbyggnad • Den studerande ska träna sin förmåga att söka, hitta och redovisa källmaterial inom för ämnesområdet relaterade frågeställningar • Grupper om 3 studenter • Ämnesval redovisas 11 maj • Redovisas muntligt och skriftligt 1 juni Vad är det? 7 maj 2012 7 maj 2012 9 10 Husunderbyggnad Geologi • • • • • • • • Vetenskapen om uppkomst, sammansättning och förändring av jordskorpans berg- och jordarter. Geologi Geoteknik Geoteknisk undersökning Grundvatten, tjäle, radon Grundläggning Husgrunder Markarbeten 7 maj 2012 7 maj 2012 11 12 2 Geoteknik Korn • Läran om jords och bergs tekniska egenskaper vid byggande • Mineral: ett fast oorganiskt ämne som är definierat genom sin kemiska sammansättning och kristallstruktur – Kiselföreningar – kvarts, fältspat, glimmer – Karbonater – kalciumkarbonat – Sulfider • Organisk substans: torv, dy, gyttja Ska aldrig finnas med i husundergrunder 7 maj 2012 7 maj 2012 13 14 Mineral vanliga i svensk berggrund Mineral • Kvarts: SiO2, vitt , hårdhet 7/10 • Fältspat: natrium eller kalium silikat, rödaktigt, hårdhet 6/10 • Glimmer: kalium/aluminium silikat, svart, spaltbar i tunna skikt • Pyroxen: kalcium-magnesium silikat • Klorit: lermineral • Kristall – En fast kropp med en ordnad inre byggnad med kemisk och fysikalisk homogenitet • Färg • Hårdhet • Spaltbarhet 7 maj 2012 7 maj 2012 15 16 Mineralkristallers egenskaper Bergarter – kombination av mineraler • • • • • • • Eruptiva bergarter, t ex granit Spalt Brott Ritshårdhet Densitet Färg Lyster • Magnetiska • Radioaktiva • Fluorescerande – Basisk magma < 52% SiO2 – Intermediär magma – Sur magma > 65% SiO2 • Sedimentära bergarter, t ex sandsten • Metamorfa bergarter, t ex gnejs 7 maj 2012 7 maj 2012 17 18 3 Magmatiska bergarter Sedimenteringsprocesser • Djupbergart: gabbro, granit • Gångbergart: diabas, kvartsporfyr • Ytbergart: andesit, ryolit • Vittring: sol, frost, regn, vatten, vind, organismer, kemi, salt • Transport: gravitation, vind, vatten • Hopläkning: kompaktion, rekristallisation, cementation 7 maj 2012 7 maj 2012 19 20 Sedimentära bergarter Metamorfa processer • Klastiska • • • • • Icke-klastiska – Konglomerat – grovkornigt – Sandsten – mellankornigt – Skiffer – finkornigt • Lerskiffer • Alunskiffer – Kalksten – Dolomit – Kol • Torv • Brunkol • Stenkol Ändrat djupläge Ändrat tryck i jordskorpan Volymförändring Temperaturförändring – Djup, omgivande berg, deformationsrörelse • Koncentrationsförändring – Transport eller reaktion – Stensalt 7 maj 2012 7 maj 2012 21 22 Bergartscykeln Metamorfa bergarter • Dynamomorfa bergarter: – rivningsbreccia, mylonit, hårdskiffer • Kontaktmetamorfa: – fläckskiffer, marmor, kvartsit • Regionalmetamorfa – Hälleflinta, skiffer, gnejs, täljsten 7 maj 2012 7 maj 2012 23 24 4 Sveriges berggrund Västerbotten • Fennoskandiska urbergsskölden • Kaledoniska bergskedjan – fjällkedjan • Sydsvenska gnejsregionen • Svekokarelsk berggrund – Ådergnejs – leriga sediment – Revsundsgranit – mörkröd • Skelleftefältet – – – – – – 7 maj 2012 7 maj 2012 25 26 Jordarter • Berggrund • Inlandsisen – Tryck • Mekanisk nötning • Landhöjning, 9 mm per år Jordarters egenskaper • Havsytan • Fast substans – HK - högsta kustlinjen – Klapperstensfält • Porvatten – Luft – Koldioxid – Svavelväte – Metan – Vatten – Salter – Joner • Infruset • Smältvatten 7 maj 2012 7 maj 2012 27 28 Jordstruktur – Inlandsis – Vattenrörelser – Sedimentation – Erosion • Porgas – Mineral – Organisk substans: djur och växtdelar – Transport • Makrostruktur – jordlagerföljd Basiska och sura vulkaniter – gul färg Konglomerat Kristallina kalkstenar – grå färg Fylliter Metaareniter Metagråvackor Jordarter - klassificering • Friktionsjord, t ex sand • Mikrostruktur – Direktkontakt mellan korn – Mineral – Kornstorlek – Packningsgrad • Mellanjord, silt – Både friktion och kohesion • Kohesionsjord, lera • Grundvatten – Fritt vatten – Bundet vatten – Artesiskt vatten – Kohesionskrafter mellan kornen • vattenövertryck 7 maj 2012 7 maj 2012 29 30 5 Kornstorlekar Klassificering av jordarter • • • • • • • Kornstorleksfördelning Block, d > 600 mm Sten, 60 < d < 600 mm Grus, 2 < d < 60 mm Sand, 0,06 < d < 2 mm Silt, 0,002 < d < 0,06 mm Ler, d < 0,002 mm – Siktkurva • Tjälfarlighet • Lagringstäthet 7 maj 2012 7 maj 2012 31 32 Ler Silt • • • • • Fast jord blir rinnande vid bearbetning Rullprov d < 2 mm Lerhalt > 15 % => leregenskaper Glidyta vid brott Vattentryck i porer viktigt – Kvicksand • Tjälfarlig – Kapillär stighöjd – Kapillär stighastighet 7 maj 2012 7 maj 2012 33 34 Sand och grus Geotekniska grundbegrepp • Friktionskrafter • Under grundvattenytan minskar friktionskraft • Friktionsvinkel • Rasvinkel • Densitet – Kompaktdensitet – solid densitet – Skrymdensitet – Torrdensitet • Porvatten – Vattenkvot, w – Vattenmättnadsgrad, Sr 7 maj 2012 7 maj 2012 35 36 6 Geotekniska grundbegrepp, forts Sulfatjord • • • • • • • • • • Portal, e Porositet, n Lagringstäthet, ID Packningsgrad, Rd Konsistensgräns, Sura jordar, pH 3 Lera eller silt Ett par % organiskt material FeS färgar jorden svart FeS oxiderar i kontakt med syre blir grå – Krympgräns, ws – Plasticitetsgräns, wp – Flytgräns, wL 7 maj 2012 7 maj 2012 37 38 Sulfatjord Sulfatjordar Brun färgat område markerar förekomst av sulfatjord • Förekommer längs norrlandskusten • Ofta överlagrad med svallsediment, ex sand 7 maj 2012 7 maj 2012 39 40 Sammanfattning • Bergarter – Eruptiva – Sedimentära – Metamorfa • Jordarter – Friktionsjord – Mellanjord – Kohesionsjord • Indelning av jordarter – Kornstorleksför– delning, typ 1-6 – Tjälfarlighetsklass, 1-4 7 maj 2012 41 7