Egenskapsförändringar i lös lera efter 60 års belastning
Provyta IV på provfält Skå-Edeby. Foto: Mattias Andersson, SGI.
Artikelförfattare: Bo Vesterberg, Statens geotekniska institut och Björn Dehlbom, Statens geotekniska institut/Dehlbom Geo
Att med god tillförlitlighet kunna prognosticera sättningar i lösa jordar har under lång tid varit viktigt i bygg- och anläggningsbranschen. Det finns fortfarande behov av att förbättra metodiken för sättningsberäkningar och metoder för att utvärdera och bestämma dimensionerande parametrar i dessa jordar. Verifiering av beräkningsmodeller och empiriska relationer mot i fält uppmätta sättningar och egenskapsförändringar är viktigt för att kunna förbättra metodiken. Vid Statens geotekniska instituts (SGI) provfält Skå-Edeby, strax utanför Stockholm, finns en unik mätserie av sättningar orsakade av fyllningar med kända laster och utformningar. Mätningar och bestämningar av skjuvhållfasthet och andra geotekniska egenskaper har utförts vid ett flertal tillfällen under drygt sextio år. I denna artikel beskrivs kortfattat SGI:s provfält Skå-Edeby, och några resultat från ett pågående forskningsprojekt. Provfältet avvecklades under sommaren 2023.
Bakgrund och historia
På Färingsö i Mälaren, knappt 20 km väster om Stockholms centrum, har SGI arrenderat åkermark sedan 1957, se Figur 1. Provfältet, kallat Skå-Edeby ligger på lös lera med ett lerdjup av 10–15 m. I slutet av 1940-talet startade sökningar efter en lämplig plats för en ny internationell flygplats utanför Stockholm. Under våren 1957 fick SGI i uppdrag av regeringen att utreda möjligheten att bygga en ny flygplats i Skå-Edeby och i samband med detta etablerades provfältet. Någon internationell flygplats blev dock aldrig byggd på platsen men provfältet levde vidare. Provfältet har nyttjats av SGI för bland annat fält- och laboratorieundersökningar samt belastningsförsök med bankar, i syfte att utveckla och kalibrera metodik för beräkning av primär och sekundär konsolidering i lera och för att studera hållfasthetstillväxt. Vid provfältet installerades vertikaldränering (sanddräner) som förstärkningsmetod då det för den tiden var den grundläggningsmetod som betraktades som lämpligast i lös lera. År 1957 byggdes fyra cirkelformade provfyllningar med en höjd av 1,5 m och diametrar mellan 35 och 70 m. Under tre fyllningar installerades sanddräner med olika centrumavstånd (provyta I, II och III) medan en av fyllningarna lades på lera som inte förstärkts med vertikaldräner (provyta IV). På en av fyllningarna med vertikaldräner lades en överlast ut och i samband med en avlastning av denna i början av 60-talet, nyttjades överskottsmassorna till att etablera en långsträckt oförstärkt provyta (provyta Vägbank). De olika provytorna framgår av Figur 2.
Beskrivningar av provfältet och resultat från mätningar och undersökningar har genom åren gjorts i ett flertal rapporter bland annat i [1],[2], [3] och [4]. Den senaste undersökningen av kvarstående porövertryck, hållfasthetsutveckling samt sättningsanalyser utfördes 2002 [4].
Provfältet i Skå-Edeby har använts för att ta fram ny kunskap samt utveckla ny utrustning och metodik. Bland annat framtagning av standardkolvprovtagare, studie av mikrostrukturen hos leror, förstärkning med kalkpelare, utprovning av olika portrycksmätningssystem och utveckling av CPT-sondering. Dessa försök har i huvudsak utförts väster och sydväst om provyta Vägbanken, se Figur 2. Ytterligare en cirkulär provfyllning anlades 1972 benämnd ”BAT” i Figur 2. Under denna fyllning installerades förtillverkade vertikala banddräner samt ett stort antal portrycksgivare. Huvudsyftet med denna provyta var att, utveckla BAT:s portryckssystem.
Resultat från undersökningar och mätningar vid provfältet i Skå-Edeby har genom åren använts av forskare runt hela världen. Sättningar pågår fortfarande under provfyllning IV och Vägbanken (de utan jordförstärkning) och porövertryck kvarstår alltjämt under dessa.
Provfältet avvecklades sommaren 2023, då nuvarande markägare önskade att marken skulle återgå till jordbruksmark.
