Anläggning Husunderbyggnad Kommunal teknik Vägbyggnad Förväntade studieresultat Anläggning 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. 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. 2 maj 2011 2 maj 2011 3 4 Kursens uppläggning Undervisande lärare • Föreläsning enligt schema • Projektuppgifter • Annika Moström: Kursansvarig, föreläsningar markunderbyggnad • Lars Rönnkvist: Föreläsningar och projektuppgifter VA-teknik och vägbyggnad – Projekt 1: Anläggning – Projekt 2: VA-teknik – Projekt 3: Vägbyggnad • Tentamen: 2 juni 9-13 i Östra paviljongen 2 maj 2011 2 maj 2011 5 6 1 Schema våren 2011 2 maj 2011 2 maj 2011 7 8 Kurslitteratur Projekt 1 • Samuel A Berg: Byt 3: Grundlägning och undergrund, Lärnöförlaget Lärnö AB, ISBN 978-91977925. • VA-teknik och vägbyggnad: Kurspärm Kvitteras ut idag • Den studerande ska träna sin förmåga att söka, hitta och redovisa källmaterial inom för ämnesområdet relaterade frågeställningar • Grupper om 2 studenter • Ämnesval redovisas 6 maj • Redovisas muntligt och skriftligt 30 maj 2 maj 2011 2 maj 2011 9 10 Husunderbyggnad Husunderbyggnad Vad är det? • • • • • • • Geologi Geoteknik Geoteknisk undersökning Grundvatten, tjäle, radon Grundläggning Husgrunder Markarbeten 2 maj 2011 2 maj 2011 11 12 2 Geologi Geoteknik • Vetenskapen om uppkomst, sammansättning och förändring av jordskorpans berg- och jordarter. • Läran om jords och bergs tekniska egenskaper vid byggande 2 maj 2011 2 maj 2011 13 14 Korn Mineral vanliga i svensk berggrund • Mineral: ett fast oorganiskt ämne som är definierat genom sin kemiska sammansättning och kristallstruktur • 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 – Kiselföreningar – kvarts, fältspat, glimmer – Karbonater – kalciumkarbonat – Sulfider • Organisk substans: torv, dy, gyttja Ska aldrig finnas med i husundergrunder 2 maj 2011 2 maj 2011 15 16 Mineral Mineralkristallers egenskaper • Kristall • • • • • • – En fast kropp med en ordnad inre byggnad med kemisk och fysikalisk homogenitet • • • • Kristall Färg Hårdhet Spaltbarhet Spaltning Brott Ritshårdhet Densitet Färg Lyster • Magnetiska • Radioaktiva • Fluorescerande 2 maj 2011 2 maj 2011 17 18 3 Bergarter – kombination av mineraler Magmatiska bergarter • Eruptiva bergarter, t ex granit • Djupberart: gabbro, granit • Gångbergart: diabas, kvartsporfyr • Ytbergart: andesit, ryolit – Basisk magma < 52% SiO2 – Intermediär magma – Sur magma > 65% SiO2 • Sedimentära bergarter, t ex sandsten • Metamorfa bergarter, t ex gnejs 2 maj 2011 2 maj 2011 19 20 Sedimenteringsprocesser Sedimentära bergarter • Vittring: sol, frost, regn, vatten, vind, organismer, kemi, salt • Transport: gravitation, vind, vatten • Hopläkning: kompaktion, rekristallisation, cementation • Klastiska • Icke-klastiska – Konglomerat – grovkornigt – Sandsten – mellankornigt – Skiffer – finkornigt • Lerskiffer • Alunskiffer – Kalksten – Dolomit – Kol • Torv • Brunkol • Stenkol – Stensalt 2 maj 2011 2 maj 2011 21 22 Metamorfa processer Metamorfa bergarter • • • • • Dynamomorfa bergarter: Ändrat djupläe Ändrat tryck i jordskorpan Volymförändring Temperaturförändring – rivningsbreccia, mylonit, hårdskiffer • Kontaktmetamorfa: – fläckskiffer, marmor, kvartsit • Regionalmetamorfa – Djup, omgivande berg, deformationsrörelse – Hälleflinta, skiffer, gnejs, täljsten • Koncentrationsförändring – Transport eller reaktion 2 maj 2011 2 maj 2011 23 24 4 Bergartscykeln Sveriges berggrund • Fennoskandiska urbergsskölden • Kaledoniska bergskedjan – fjällkedjan • Sydsvenska gnejsregionen 2 maj 2011 2 maj 2011 25 26 Västerbotten Jordarter • Svekokarelsk berggrund • Berggrund • Inlandsisen – Ådergnejs – leriga sediment – Revsundsgranit – mörkröd – Tryck • Skelleftefältet – – – – – – • Mekanisk nötning • Landhöjning, 9 mm per år Basiska och sura vulkaniter – gul färg Konglomerat Kristallina kalkstenar – grå färg Fylliter Metaareniter Metagråvackor • Infruset • Smältvatten 2 maj 2011 2 maj 2011 27 28 Jordstruktur • Fast substans • Makrostruktur – jordlagerföljd • Porvatten – HK - högsta kustlinjen – Klapperstensfält – Transport Jordarters egenskaper – Mineral – Organisk substans: djur och växtdelar • Havsytan • Porgas – Luft – Koldioxid – Svavelväte – Metan – Inlandsis – Vattenrörelser – Sedimentation – Erosion – Vatten – Salter – Joner • Mikrostruktur – Mineral – Kornstorlek – Packningsgrad • Grundvatten – Fritt vatten – Bundet vatten – Artesiskt vatten • vattenövertryck 2 maj 2011 2 maj 2011 29 30 5 Jordarter - klassificering Kornstorlekar • Friktionsjord, t ex sand • • • • • • – Direktkontakt mellan korn • Mellanjord, silt – Både friktion och kohesion • Kohesionsjord, lera – Kohesionskrafter mellan kornen 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 2 maj 2011 2 maj 2011 31 32 Klassificering av jordarter Ler • Kornstorleksfördelning • • • • – Siktkurva • Tjälfarlighet • Lagringstäthet Rullprov d < 2 mm Lerhalt > 15 % => leregenskaper Glidyta vid brott Vattentryck i porer viktigt 2 maj 2011 2 maj 2011 33 34 Silt Sand och grus • Fast jord blir rinnande vid bearbetning • Friktionskrafter • Under grundvattenytan minskar friktionskraft • Friktionsvinkel • Rasvinkel – Kvicksand • Tjälfarlig – Kapillär stighöjd – Kapillär stighastighet 2 maj 2011 2 maj 2011 35 36 6 Geotekniska grundbegrepp Geotekniska grundbegrepp, forts • Densitet • • • • • – Kompaktdensitet – solid densitet – Skrymdensitet – Torrdensitet • Porvatten – Vattenkvot, w – Vattenmättnadsgrad, Sr Portal, e Porositet, n Lagringstäthet, ID Packningsgrad, Rd Konsistensgräns, – Krympgräns, ws – Plasticitetsgräns, wp – Flytgräns, wL 2 maj 2011 2 maj 2011 37 38 Svartmocka Svartmocka • • • • • • Förekommer längs norrlandskusten • Ofta överlagrad med svallsediment, ex sand Sura sulfatjordar, pH 3 Lera eller silt Ett par % organiskt material FeS färgar jorden svart FeS oxiderar i kontakt med syre blir grå 2 maj 2011 2 maj 2011 39 40 Svartmocka Brun färgat område markerar förekomst av svartmocka 2 maj 2011 41 7