Geoteknisen kantavuuden määrittäminen avoimissa maalajeissa

Abstract

Eurokoodin mukainen maaperän geoteknisen kantavuuden määrittäminen on haastava ja laaja kokonaisuus. Useinkaan sitä ei huomioida riittävästi ja painuma jätetään kokonaan mitoittamatta. Tämä johtaa siihen, että rakennuksille suunnitellaan liian suuria perustuksia sekä maaperän kantavuudet määritellään pieniksi.

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia geoteknisen kantavuuden määrittämistä avoimissa maalajeissa ja selvittää toimivia laskentamalleja. Tarkoituksena oli kehittää Svapa Oy:lle toimiva Excel-pohjainen laskentaohjelma, jonka avulla voidaan määrittää maan geotekninen kantavuus sekä painuma annetun kuormituksen ja pohjatutkimusraportin perusteella.

Opinnäytetyössä perehdyttiin geoteknistä kantavuutta käsitteleviin standardeihin, määräyksiin sekä teoksiin. Työ toteutettiin suurimmalta osin RIL 157-1- ja RIL 207-2017 -julkaisun sekä SFS-EN 1997-1 -standardin ohjeita noudattaen. Lisäksi pohjatietoa pyrittiin hakemaan Suomen geoteknillisen yhdistyksen kautta, mutta aiheeseen löytyvää materiaalia oli tarjolla todella niukasti. Geoteknisen kantavuuden määrittämiseen julkaistiin eurokoodi vuonna 2007, jonka jälkeen on ollut suotavampaa käyttää eurokoodia rakentamismääräyskokoelman sijaan.

Opinnäytetyössä laadittiin yksityiskohtainen selvitys perusmuurianturan kantavuuden mitoituksesta eurokoodin mukaisesti sekä toimiva Excel pohjainen laskentaohjelma kitkamaalajeille. Toteutettua laskentaohjelmaa voidaan käyttää apuna perustuksien suunnittelussa riittävän anturaleveyden määrittämiseksi. Tulevaisuudessa Excel-pohjaista laskentaohjelmaa on tarkoitus kehittää laskemaan liukumiskestävyys sekä kantokestävyys koheesiomaalajeilla.

Defining the geotechnical loads of the soil as set by the Eurocode is a challenging and wide subject. Frequently it is not paid enough attention to, and the settlement is left entirely unmeasured. Because of this, people are designing too big foundations and carrying capacities of the soil are defined as small.

The subject of this thesis was to study the evaluation of geotechnical capacity in open soil, and its working calculation models. The objective was to get a working Excel-based calculation program for Svapa Ltd, that can determine the geotechnical capasity of the soil and the depression based on the given load and the results of the given soil investigation.

In the thesis we familiarized ourselves with the standards, regulations and other works of the given subject. The work was carried out for the most part following the directions in RIL 157-1 and RIL 201-2017 publications and the SFS-EN 1997-1 standards. Information on the subject was also tried to be found from the Finnish Society of Soil Mechanics and Foundation Engineering, but there was not much information related to the subject. An Eurocode was published for the geotechnical capacity in the year 2007, after which it has been more desirable to use the Eurocode instead of the code of building regulations.

In the thesis a detailed analysis of the dimensioning of the footing of the foundation wall was made following the Eurocode, and a working Excel based calculation program for cohesionless soil was made. The calculation program that was made as a part of this thesis can be used as a base to determine the right size of the footing while designing foundations. In the future, the Excel-based computation program is meant to be developed to calculate the slip resistance and the carrying capasity for the cohesion soil.