9.1. Allmänt
Övervakning av funktionen hos en väg på torv och den underliggande torven ger en del mycket värdefull information om stabiliteten hos vägen i det korta och medellånga tidsperspektivet.
I det korta tidsperspektivet: övervakning av sättning under banken under byggnadsperioden kommer att ge en indikation av hastigheten i den ‘primära konsolideringen’ i torven och bidrar till att hantera porövertrycket i torven. Detta är nyckeln till att säkerställa att porvattentrycken får tillräcklig tid att upplösas, och att torven uppnår tillräcklig bärkraft för att bära nästa lager. Detta är speciellt användbart när stegvis upplastning används eller en temporär överlast, där varje lager i ordningsföljden måste förlita sig på bärkraften i de underliggande materialen.
Övervakning av omgivande mark och byggnadsverk i närheten av arbetena är också viktig, om inte annat för att bekräfta att de inte blivit påverkade. Faktorer att övervaka här inkluderar:
- Nivåförändringar i torvens yta, d v s sjunkning, hävning, lutning
- Sprickbildning i torvens yta
- Höjningar av grundvattennivåerna
All övervakningsdata bör samlas in, ritas upp, granskas och värderas av kompetent personal. Bra system för platsövervakning kan identifiera avvikelser från designplanen och möjliggöra att välvalda åtgärder kan vidtas i tid för att bli effektiva.
Övervakning av arbetet i byggskedet kan också vara användbar för att optimera tiden för upplastning, d v s leveranstiden för material på bankens ovansida när den byggs.
I det medellånga tidsperspektivet: fortsatt övervakning av platsen efter att bygget färdigställts är mycket användbar för att identifiera och prediktera den efter byggandet ‘sekundära kompressionen’ över vägens designade livslängd. Om den hastigheten anses oacceptabel, till exempel på grund av vägklassen eller närheten till närliggande byggnadsverk, kan åtgärder vidtas för att reducera hastigheten till en mera acceptabel nivå, d v s en längre byggnadsperiod, användning av temporär överlast, etc.
9.2. Instrumentering för övervakning
Tre huvudtyper av övervakningsutrustning används i den Norra Periferin; sättningsgivare, inklinometer och portrycksmätare.
9.2.1. Sättningsmätning
Sättningsmätning utförs normalt med en eller flera av följande väl etablerade metoder:
- Markpeglar
- Skruvpeglar
- Slangsättningsmätare
Frekvensen för övervakningen beror på de speciella omständigheter som råder på varje särskild plats och stadiet i byggnadsarbetet, men ett genomsnitt på 2 gånger i veckan är inte ovanligt för att övervaka sättning och utbyggnadshastighet.
Markpeglar
En skruvpegel används normalt där det är nödvändigt att veta vad som händer i en punkt i jorden under banken när den sätter sig. För att åstadkomma detta, är skruvpegeln tillverkad som en kort skruv som skruvas ner i jorden till det önskade djupet. Väl på plats låses skruven effektivt på plats inom jordmassan och rör sig när massan sätter sig och ger en indikation av sättningen för den initiala installationspunkten. Precis som för markpeglar refereras skruvpeglar tillbaka till fixar (referenspunkter) för att få korrekta nivåer.
Skruvpeglar
En skruvpegel används normalt där det är nödvändigt att veta vad som händer i en punkt i jorden under banken när den sätter sig. För att åstadkomma detta, är skruvpegeln tillverkad som en kort skruv som skruvas ner i jorden till det önskade djupet. Väl på plats låses skruven effektivt på plats inom jordmassan och rör sig när massan sätter sig och ger en indikation av sättningen för den initiala installationspunkten. Precis som för markpeglar refereras skruvpeglar tillbaka till fixar (referenspunkter) för att få korrekta nivåer.
Slangsättningsmätare
Slangsättningsmätaren som utvecklats av SGI är en populär anordning för att övervaka tvärprofilen av en sättning under bankar på torv.
Vid en normal installation, placeras ett plaströr med 50 mm diameter på torvens yta vinkelrätt mot väglinjen innan fyllningsarbetena påbörjas. Med jämna mellanrum, efterhand som fyllnadslagren läggs ut och banken sätter sig, dras en tryckmätare genom röret för att mäta dess nedböjda form under banken. De erhållna mätningarna refereras tillbaka till fasta fixar och presenteras som en tvärsektion genom banken för användning vid mätning och kontroll av jordarbeten. Mätningarna redovisas ofta som sättningsskillnad mot en nollmätning innan upplastningen påbörjats.
Datan från slangsättningsmätningen kan också ha en sekundär funktion, nämligen att kvantifiera den mängd fyllnadsmaterialsom har satt sig i torven. En typisk mätsektion från Island visas här.
Så snart som de aktuella sättningarna i varje tvärsektion är kända kan de jämföras med den geotekniska ingenjörens predikteringar av sättningen. Vid behov kan dessa predikteringar räknas om så att de överensstämmer med de aktuella mätta sättningarna genom att “bakåträkna” de teoretiska torvparametrarna som skulle skapa de uppmätta sättningarna. Dessa parametrar kan sedan användas för att förutsäga det framtida beteendet hos den belastade torven.
9.2.2. Övervakning av sidoförskjutning
Vertikal sättning hos bankar byggda på torv är nästan undantagslöst åtföljd av viss sidoförskjutning i torvmassan bort från den belastade ytan. Denna sidoförskjutning kan resultera i ökningar av den vertikala sättningen hos banken med upp till 15 % beroende på torvtyp och djup i torvavlagringen så det enda förnuftiga är att försöka mäta detta när det inträffar. Vanligen utförs detta genom mätning av sidoförskjutningen på plats och genom ’bakåträkning’ av de observerade resultaten för att bättre kunna uppskatta den samlade effekten.
Det finns ett antal metoder tillgängliga som kan användas för att mäta storleken på sidoförskjutningen och en sammanställning av de mest populära metoderna använda i Partnernas områden i den Norra Periferin ges som exempel nedan.
Ytmätning av sidoförskjutning
Ytmätning av sidoförskjutning utförs normalt med kontrollkäppar som har referenser tillbaka till en nollmätning vid ett bestämt datum innan arbetena påbörjades och som efteråt övervakas genom jämförelse mot nollmätningen. Detta kan utföras på enklaste sätt med hjälp av en serie käppar nerdrivna i torvytan längs en siktlinje där käpparna kan ses avvika under pålastningsarbetet. Avvikelsen ‘utanför linjen’ kan också mätas genom en digital inmätning. Fördelen med en rigorös teknisk undersökning är att den kan ge en noggrann uppföljning av förloppet, som kan vara tillförlitligt om tvist uppstår och den möjliggör också analyser av horisontella rörelser och därmed följande hävning av ytan.
Mätning av sidoförskjutning på djupet
Mätningen av sidoförskjutningen i torvmassan på djupet utförs normalt med användning av inklinometrar och det finns många typer av utrustningar på marknaden (se “Field Instrumentation in Geotechnical Engineering” av TH Hanna 1985 för en bra uppsättning).
Inklinometrar installeras normalt vid foten av bankens sidoslänter men kan med fördel också installeras på andra platser för att övervaka omgivningspåverkan. Resultat från inklinometrar kan vara särskilt användbara för den tidiga upptäckten av kraftiga sidoförskjutningar och ge varning för en utveckling av instabilitet.
Inom den Norra Periferin är den mest populära utrustningen den inclinometer som utvecklats av Statens Geotekniska Institut. Med denna metod installeras ett flexibelt plaströr med 42 mm diameter ner genom torvmassan vid undersökningspunkten och rörets lutning mäts därefter på regelmässiga djup (normalt med 1- till 2 m-intervall beroende på det totala djupet i torvavlagringen) genom att sänka ner en lutningsmätare. Röret är utrustat med en teleskoptopp för att undvika påverkan av jordmassor som sätter sig på inklinometern när banklasten läggs på.
Med den här metoden mäter sensorn ögonblicklig lutning hos röret vid mätpunkten och genom användning av denna kan en förskjutning mätas genom torvprofilen. Förskjutningen kan presenteras grafiskt eller elektroniskt liksom summering dessa mätningar över tiden.
9.2.3. Övervakning av porvattentryck
Porvattentryck övervakas normalt med portrycksmätare (piezometrar) som installeras i torvmassan. Ett antal piezometrar finns för närvarande tillgängliga på den geotekniska marknaden; från enkla vattenståndsrör till hydrauliska, elektriska och pneumatiska varianter och till en mer komplex baserad vibrerande vajer. Alla har tillfredsställande prestanda men ger inte samma responstid och detta kan vara kritiskt för att ge varning vid ett brott i jorden.
