8 Udførelse af fundering
Dette afsnit giver en række retningslinjer for, hvordan arbejdet kan udføres i forbindelse med den valgte funderingsløsning.
Følgende forhold behandles:
Midlertidige udgravninger i geoteknisk kategori 1, 2 og 3
Midlertidige udgravninger ved nabokonstruktioner og ledninger
Udgravning under grundvandsspejl
Udgravningskontrol
Kontrol af udskiftningsmateriale.
Desuden gennemgås retningslinjer for ramning af pæle, herunder dokumentation af rystelser og vibrationer, forholdregler mod hård ramning og kontrol af ramning af pæle.
8.1 Midlertidige udgravninger
Dette afsnit behandler udgravninger, der er af begrænset varighed.
Permanente udgravninger behandles i 2.7, Fundering på skråninger.
Arbejdet skal udføres under fornøden hensyntagen til gældende bekendtgørelser, se afsnit 2.1, Myndighedsbestemmelser.
Geotekniske kategorier og udgravninger
Projektet skal undersøges i den geotekniske kategori, der svarer til de foreliggende betingelser. Det vi sige, at det er udgravningen, som bestemmer den geotekniske kategori, se afsnit 2.2, Valg af geoteknisk kategori.
Retningslinjer for midlertidige udgravninger i hver af de tre geotekniske kategorier gennemgås i de følgende afsnit 8.1.1 til 8.1.3.
8.1.1 Udgravning i geoteknisk kategori 1
Anvendelse af geoteknisk kategori 1 forudsætter, at udgravningen kan ske over grundvandsspejlets niveau i senglacial (eller ældre) jord bestående af intakte sand- eller grusmaterialer (friktionsjord) eller i faste, ikke-sprækkede ler- eller siltaflejringer (kohæsionsjord). Desuden må der ikke foreligge risiko for beskadigelse af nabokonstruktioner eller -arealer, se afsnit 2.2, Valg af geoteknisk kategori.
Valg af skråningsanlæg kan da ske i overensstemmelse med tabel 6.
Tabel 6. Skråningsanlæg, a, for midlertidig udgravning i geoteknisk kategori 1.
I jord, der med sikkerhed er identificeret som bestående af kohæsivt materiale (ler), kan der kortvarigt og i en periode med tørt vejr eventuelt anvendes lodrette sider i dybder indtil 1,7 meter.
Under udgravningsarbejdet skal det kontrolleres, at de nævnte forudsætninger er opfyldt.
8.1.2 Udgravning i geoteknisk kategori 2
Hvis forudsætningerne for geoteknisk kategori 1 ikke er opfyldt, se afsnit 8.1.1, skal der gennemføres geotekniske undersøgelser til fastlæggelse af jordbunds- og grundvandsforholdene. Forudsat, at udgravningen kan ske over grundvandsspejlets niveau, kan der da i geoteknisk kategori 2 i tilfælde, hvor der ikke foreligger risiko for beskadigelse af nabokonstruktioner eller -arealer, vælges skråningsanlæg i overensstemmelse med tabel 7 og tabel 8.
Under udgravningsarbejdet skal det nøje eftervises, at de nævnte forudsætninger er til stede.
Tabel 7. Skråningsanlæg, a, for midlertidig udgravning i geoteknisk kategori 2 ved udgravning af kortere varighed, dvs. højst en halv til en hel måned og over vandspejlsniveau.
Tabel 8. Skråningsanlæg, a, for midlertidig udgravning i geoteknisk kategori 2 ved udgravning af lidt længere varighed, dvs. mere end en halv til en hel måned og over vandspejlsniveau.
8.1.3 Udgravning i geoteknisk kategori 3
Er forudsætningerne for geoteknisk kategori 2 ikke opfyldt, se afsnit 8.1.2, skal der gennemføres særlige geotekniske undersøgelser for at bestemme det nødvendige skråningsanlæg.
Skråningsanlæg for udgravninger i fedt, tertiært ler skal fastlægges ved beregninger på grundlag af geotekniske projektundersøgelser svarende til kravene i geoteknisk kategori 3, se afsnit 2.3.2.1 Forberedende undersøgelser.
Det bemærkes desuden, at det i kohæsionsjord, især fedt ler, kan være af afgørende betydning at træffe sådanne foranstaltninger til vandafledning og/eller forhindring af vandtilstrømning, at vandfyldning af revner i jorden nær skråningskanter ikke kan finde sted.
Uanset, at en sådan vandfyldning er indregnet ved fastlæggelse af tallene i tabel 6, tabel 7 og tabel 8, er det et forhold, som kræver skærpet opmærksomhed for at mindske risikoen for skred i skråningerne. Den samme risiko er til stede, hvis der forekommer tung trafik eller sker oplagring af materialer nær skråningskanterne. Ved oplægning af opgravet jord i en højde af højst 1/3 af udgravningsdybden under eksisterende terræn kan tabellernes tal dog med tilnærmelse fortsat anvendes, hvis udgravningsdybden nu måles fra fyldens udjævnede overflade.
8.2 Midlertidig udgravning ved nabokonstruktioner
Retningslinjerne for midlertidig udgravning ved nabokonstruktioner er afhængige af, hvilken geoteknisk kategori udgravningen kan henføres til.
Retningslinjer for fastlæggelsen af udgravningers geotekniske kategori er beskrevet i afsnit 8.1, Midlertidige udgravninger.
I de følgende afsnit gennemgås retningslinjerne for udgravning i hver af de tre geotekniske kategorier.
Desuden behandles udgravning ved ledninger, se afsnit 8.2.3.
Forhold vedrørende fundering ved nabokonstruktioner er desuden beskrevet i afsnit 2.5, Fundamenter og nabokonstruktioner.
8.2.1 Udgravning i geoteknisk kategori 1
Udgravning i nærheden af nabobygninger, -ledninger eller -arealer kan ske i geoteknisk kategori 1, når visse forudsætninger er opfyldt.
Eksisterende fundamenter på kohæsionsjord
I nærheden af eksisterende fundamenter, der i det væsentlige bærer lodret last og i øvrigt er funderet på faste, ikke-sprækkede aflejringer af kohæsionsjord i overensstemmelse Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c), må der uden særlige undersøgelser graves til den grænseflade, som er vist i figur 25.
Hvis fundamentet er dimensioneret i geoteknisk kategori 3, jf. Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c) og/eller høj konsekvensklasse, jf. Eurocode 0 (Dansk Standard, 2007a), må anvisningerne i figur 25 ikke benyttes uden videre. Det må de heller ikke, hvis udgravningen når ned under vandspejlsniveau.
Både rendegravninger og dybere udgravninger, fx borede fundamentshuller, kan uden videre føres ned til den grænseflade i kohæsionsjord, som er vist på figur 25.
Figur 25. I kohæsionsjord (ler), som ikke er sprækket, kan der i geoteknisk kategori 1 udføres både midlertidige rendegravninger og midlertidige større udgravninger i nærheden af eksisterende fundamenter. Udgravningen må ikke uden nærmere undersøgelse føres ned under den grænseflade, som er vist på figuren. Hvis nabofundamentet er dimensioneret i geoteknisk kategori 3 og/eller høj konsekvensklasse, eller den nye udgravning går ned under grundvandsspejlet, skal der gennemføres særlige undersøgelser. Nøjere undersøgelser i geoteknisk kategori 2 og 3 kan eventuelt dokumentere forsvarligheden af lavere liggende grænseflader, især hvis frilægningen af fundamenterne foregår på begrænsede strækninger.
Eksisterende fundamenter på friktionsjord
I friktionsjord kan der i nærheden af eksisterende fundamenter, der i det væsentlige bærer lodret last og i øvrigt er funderet i overensstemmelse med Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c), uden videre graves til de grænseflader, som er vist i figur 26.
Dette gælder dog ikke, hvis fundamentet er dimensioneret i geoteknisk kategori 3 og/eller høj konsekvensklasse (Dansk Standard, 2007a), eller udgravningen rækker ned under grundvandsspejlet.
Større udgravninger og rendegravninger må kun føres til den øverste grænseflade. Udgravning til den nederste grænseflade indebærer en svækkelse af fundamentets lodrette bæreevne, og en udgravning kan derfor her kun ske med anvendelse af de afstivede render, som er vist i figur 26.
Når de nævnte forudsætninger ikke er opfyldt; fx hvor udgravningen når ned under grundvandsspejlet, eller hvor jordbundsforholdene betinger, at udgravningen placeres i geoteknisk kategori 2 eller 3; skal det ved nøjere, geotekniske undersøgelser påvises, at kravene i Eurocode 7 – Del 1 (Dansk Standard, 2007c) kan opfyldes.

Figur 26. I friktionsjord (silt, sand og grus) kan der i geoteknisk kategori 1 udføres både midlertidige rendegravninger og midlertidige større udgravninger i nærheden af eksisterende fundamenter. Udgravningen kan uden afstivning føres ned til den øverste af de viste grænseflader. Når udgravningen afstives, og den ikke er for bred, kan den føres dybere, men ikke under den nederste af de viste grænseflader. Hvis nabofundamentet er dimensioneret i geoteknisk kategori 3 og/eller høj konsekvensklasse (Dansk Standard, 2007a), eller der graves under grundvandsspejlet, kræves der gennemført undersøgelser. Nøjere undersøgelser i geoteknisk kategori 2 eller 3 kan eventuelt dokumentere forsvarligheden af lavere liggende grænseflader, især hvis frilægningen af fundamenterne foregår på begrænsede strækninger.
8.2.2 Udgravning i geoteknisk kategori 2 og 3
Fravigelser fra gravegrænserne, der er vist i figur 25 og figur 26 kan være nødvendige i en lang række tilfælde, fx ved sammenbygning af to huse, hvor der skal etableres et nyt stribefundament tæt op ad et eksisterende – eventuelt med et lavere funderingsniveau. Hvis forskellen i funderingsdybde er større, kan det desuden blive nødvendigt først at sænke nabofundamentets funderingsniveau.
Sektionsvis udgravning
Der er tradition for at løse disse former for funderingsproblemer ved at opdele det nye funderingsarbejde i korte sektioner af typisk 1,0-1,5 meter, hvor sidstnævnte tal må betragtes som maksimum. Der graves og støbes i én sektion ad gangen. Hvis der er tale om en lang strækning kan flere sektioner dog åbnes samtidig, hvis deres indbyrdes afstand er 5 meter eller større, dog mindst otte gange den lodrette afstand mellem eksisterende fundamentsunderkant og bund af udgravning.
Hvis det eksisterende fundament står på bæredygtige lag, er centralt og lodret belastet, og forudsat, at bundforholdene opfylder kravene, kan et sådant arbejde projekteres og udføres i geoteknisk kategori 2. Strømmende grundvand er specielt farligt under et sådant arbejde, dvs. der skal ubetinget indledes med at sænke eventuelt grundvand, se afsnit 8.3, Udgravning under grundvandsspejl.
Høje understøbninger
Høje sektionsvise understøbninger forekommer, hvor en nabobebyggelse med kælder skal placeres tæt ved et eksisterende hus uden kælder. Det er i sådanne tilfælde vigtigt at undersøge både den lodrette bæreevne af understøbningen og den vandrette stabilitet over for trykket fra jord og eventuelt grundvand bag understøbningen.
Særlig forsigtighed må altid udvises, når jorden rummer aflejringer af sprækket ler, eller hvis nabohuset rummer enkeltfundamenter i facaderne og disse eventuelt også er excentrisk belastede. Komplikationer af denne art placerer graveprojektet i geoteknisk kategori 3.
8.2.3 Udgravning ved eksisterende ledninger
En udgravning i nærheden af en eksisterende ledning kan placeres i geoteknisk kategori 1 eller 2. Ved udgravning over grundvandsspejlets niveau i en jordbund, der ikke betinger anvendelse af geoteknisk kategori 3, kan der uden videre gås frem, som vist i figur 27.
Ved valg af skråningsanlæg bliver fylden i ledningsgraven således medbestemmende. Der må ikke stå frit vand i ledningsgraven.
Ved udgravning nær et rør forudsættes det, at røret er dimensioneret og udført i overensstemmelse med gældende normer, se afsnit 6.3.1, Fundering af rørledninger.
Figur 27. En udgravning i nærheden af en eksisterende ledning kan foretages i geoteknisk kategori 1 eller 2, medmindre jordbunden betinger geoteknisk kategori 3. Ved udgravning over vandspejlsniveau vil udgravningens skråningsanlæg afhænge af jordarten og varigheden af arbejdets udførelse, som det fremgår af tabel 6, tabel 7 og tabel 8. Grænsefladen for nye udgravninger starter i den gamle ledningsgravs side i niveau med overkant af ledning, der på figuren er markeret med 'A'. I det viste eksempel er anlægget i den øverste del af udgravningen større, da fylden normalt er ringere end den intakte jord.
8.3 Udgravning under grundvandsspejl
Når et udgravningsarbejde skal foregå under grundvandsspejlet, placeres det mindst i geoteknisk kategori 2. Det skal placeres i geoteknisk kategori 3, hvor grundvandsforholdene kan medføre, at der uvarslet kan ske varige beskadigelser af konstruktioner eller bærende jordlag.
Det forekommer ret ofte, at et udgravningsarbejde påbegyndes i geoteknisk kategori 1, og at der under arbejdets udførelse viser sig vandtilstrømning til udgravningen. Arbejdet må da straks indstilles, og de nødvendige undersøgelser svarende til geoteknisk kategori 2 iværksættes med henblik på gennemførelse af en midlertidig grundvandssænkning.
Dette er nødvendigt for at kunne undgå problemer med stabiliteten af udgravningens bund og sider, se afsnit 10.7, Grundvandets betydning, og for at gennemføre den planlagte fundering på uforstyrret jord og i den foreskrevne kvalitet.
Sænkning og nabokonstruktioner
En midlertidig grundvandssænkning kan indebære en risiko for beskadigelse af dårligt funderede nabokonstruktioner. Naboerne skal ifølge byggeloven (Økonomi- og Erhvervsministeriet, 2010) varsles skriftligt om arbejdets påbegyndelse. Når både sænkningens størrelse inde hos naboen og arbejdets varighed begrænses, fx til 0,5 meter i højst en måned, er risikoen for skader dog sædvanligvis forsvindende.
Retningslinjer for udførelse af grundvandssænkning i forbindelse med et funderingsarbejde gennemgås i de efterfølgende afsnit 8.3.1 og 8.3.2.
8.3.1 Grundvandssænkning
Figur 28 viser en udgravning, hvor man på grund af jordens ringe permeabilitet har kunnet lænse til udgravningsniveau uden større problemer, men på grund af det dybereliggende, permeable lag, og fordi der arbejdes under grundvandsspejlet, risikerer man imidlertid, at bunden pludselig løftes.
Når dybden, D, bliver større end lagtykkelsen, H, jf. eksemplet i figur 28, indtræder der således en løftning af dele af byggegrubens bund med total ødelæggelse af jordlagene. Dette kaldes grundbrud.
Figur 28. I ret tæt jord, fx kohæsionsjord, kan man grave ned under grundvandsspejlet, uden at der konstateres nogen særlig stor vandtilstrømning til udgravningen. Man risikerer imidlertid, at udgravningens bund trykkes op, hvis udgravningen går så dybt, at der ikke er tilstrækkelig afstand til underliggende, permeable lag. Lodret ligevægt kræver, at vandtrykket ved undersiden af det impermeable lag er mindre end tyngden af det overliggede jordlag: (D + H) · γvand < H · γjord eller, hvis γjord = ca. 20 kN/m3 og γvand = 10 kN/m3, at D < H. Den lodrette gradient er i = D/H.
Hvis D er mindre end H, sker der ingen løftning, men den opadrettede strømning formindsker de effektive spændinger i jordlagene, hvorved deres styrke- og sætningsegenskaber forringes. Lerede jordarter tåler relativt store gradienter (0,5-1,0) uden at tage væsentlig skade, mens siltrige og sandede jordarter kun tåler relativt små gradienter (0,0-0,5).
For at kunne gennemføre et funderingsarbejde under sådanne vilkår er det nødvendigt at udføre en grundvandssænkning, inden arbejdet igangsættes.
Ved en grundvandsænkning er det nødvendigt at kende bundforholdene til mindst cirka det dobbelte af den dybde, som udgravningen skal føres under det oprindelige grundvandsspejls niveau.
For enhver grundvandssænkning er det en ufravigelig regel, at der ikke må fjernes jordpartikler med det oppumpede vand. Det betyder nemlig en forringelse af den tilbageværende jord.
Filtermateriale
Der må derfor i sænkningsanlægget indskydes et filtermateriale (som granulater, duge, plader, måtter eller lignende), der kan holde jorden på plads efter samme princip, som er omtalt i forbindelse med dræning, se afsnit 5.2, Filterelement.
En sænkning kan etableres ved direkte lænsning fra udgravningen, ved pumpning fra drænrender eller pumpesump eller ved anvendelse af sugespidsanlæg eller filterboringer. Eventuelt kan der blive tale om at kombinere flere af disse metoder, se afsnit 8.3.2, Metoder til grundvandssænkning.
8.3.2 Metoder til grundvandssænkning
Lænsning
Direkte lænsning fra udgravningen kan ske ved at opsamle vandet i små render, der gives fald mod en gravet fordybning, hvorfra det kan oppumpes. Metoden kan kun anvendes i lerede jordarter, hvor en overfladestrømning normalt er uskadelig.
Sænkning i silt
I siltede jordarter er det nødvendigt at anvende drænledninger, fx plastdræn, der lægges i en rende fyldt med velgraderet sand, se afsnit 5.1, Omfangsdræn. Vandet opsamles i en pumpesump, som kan bestå af betonringe, enten med tætte sider og bund, eller med tætte sider og utæt bund. Bunden kan da bestå af mindst 100 mm velgraderet sand nederst og mindst 100 mm perle-, ærte- eller nøddesten ovenpå. Det vil i øvrigt ofte være hensigtsmæssigt at hindre strømningen i at fremkalde udblødning af udgravningens bund ved at afdække den i sin helhed med mindst ca. 0,2 meter sand.
Sænkning i sand
I sandede jordarter kan opsamling i en pumpesump også bringes i anvendelse i forbindelse med mindre grundvandssænkninger. Ledninger og sumpe placeres uden for gruben i god afstand fra de kommende fundamenter, efterhånden som udgravningen når vandspejlet. Når der ved etablering af dræn og sumpe arbejdes hurtigt, er der god mulighed for at komme et rimeligt stort stykke ned under vandspejlsniveauet. Det kan til denne anvendelse anbefales at bruge en let håndterlig pumpesump bestående af en tønde med tæt bund og en slidset eller hullet væg. Udvendigt er tønden omgivet af finmasket metalvæv, så velgraderet sand kan anvendes som filtermateriale omkring den.
Det må særligt i de finere jordarter forudses, at opnåelse af den fornødne sænkning går langsomt, dvs. strækker sig over både dage og uger. Undertiden er det desuden nødvendigt at gennemføre sænkningen i flere tempi. Planlægning er derfor absolut påkrævet, for at den nødvendige sænkning kan være etableret, før den egentlige udgravning skal finde sted.
Sugespidsanlæg
I sand kan en større sænkning etableres ved hjælp af et sugespidsanlæg. Sugespidserne skylles ned under kraftig spuling igennem dem. Hvis de på vejen skal penetrere stenede aflejringer eller lerlag, er det nødvendigt at forbore. Ved efterfølgende pumpning ved hjælp af vakuum trækkes grundvandet op gennem spidserne.
Sugespidsernes filterstrækning er normalt 1 meter lang og kan for eksempel være pvc-rør med slidser (normalt 0,3 mm) eller plastdrænrør, der er omviklet med fiberdug (engangsspidser uden spuledyse, dvs. at de altid kræver forboring eller nedspuling af et specielt monteringsrør).
I finkornede jordarter som finsand og silt er det nødvendigt at omgive sugespidsernes filtre med en filterkastning. Det gennemføres bedst ved at sætte spidserne i forborede huller (ca. Ø 150 mm) og hælde enskornet filtersand (korndiameter 0,5-2,0 mm) ned omkring spidsernes filtre.
Det tilføjes, at sugespidsanlæg også kan anvendes midlertidigt som hjælpemiddel ved etablering af sænkningsanlæg, der består af drænledninger og sumpe.
Spidserne må normalt påregnes at skulle stå med så relativt lille indbyrdes afstand som 2 til 4 meter langs den pågældende udgravning.
8.4 Udgravningskontrol
Under udgravningsarbejdet benyttes muligheden for at undersøge den jord, hvorpå der skal funderes. Det kontrolleres herved, at alle projektforudsætninger, herunder specielt forudsætninger vedrørende jordens art og styrke, er opfyldt. Kontrollen skal tilpasses den geotekniske kategori og øvrige forhold.
Udgravningskontrol omfatter følgende elementer:
De fem elementer beskrives nærmere i det efterfølgende afsnit.
8.4.1 Indhold af udgravningskontrol
Geologisk besigtigelse
Der skal gennemføres en grundig besigtigelse af samtlige fundamentsrender og -huller samt udgravninger for gulve og ledninger, så der opnås tilstrækkeligt kendskab til de geologiske forhold. Besigtigelsen må eventuelt suppleres med gravninger og boringer, fx med håndboreværktøj, se afsnit 9.2, Direkte metoder.
Kontrol af styrke
I geoteknisk kategori 1, hvor udgravningskontrollen ofte er den eneste undersøgelse, skal det ved en skønsmæssig bedømmelse godtgøres, at funderingen sker enten på intakt friktionsjord eller på fast, ikke-sprækket ler med en udrænet forskydningsstyrke, cu, på mindst 80 kN/m2.
Dette skøn kan være meget vanskeligt, bl.a. fordi det forudsætter en vis geoteknisk viden. Ved den mindste tvivl må der derfor tilkaldes kvalificerede personer. I geoteknisk kategori 2 og 3 skal der desuden gennemføres målinger til bestemmelse af jordens styrke. Herved benyttes primært vingeforsøg i kohæsionsjord og tæthedsbestemmelse (poretalsbestemmelse) in situ i friktionsjord, se afsnit 8.5.2, Geoteknisk kategori 2.
Oprensning
For at begrænse sætningerne mest muligt skal det umiddelbart inden støbning kontrolleres, at fundamenter og gulvkonstruktion kommer til at hvile direkte på uforstyrret jord. Derfor skal al nedfalden, løsnet, opblødt og frossen jord samt udtørret fedt ler fjernes.
Det bemærkes, at længere tids påvirkning fra vejret eller fra færdsel på en byggeplads kan udbløde en udgravnings bund meget. I sommerhalvåret er der også risiko for, at blotlagt fedt ler udtørres. De oprensede arealer kan beskyttes mod vejrpåvirkning ved afdækning. Hvis der sker opblødning eller udtørring, må en fornyet oprensning foretages.
Frostbeskyttelse
Efter støbning må frysning af jorden under fundamenter og gulve undgås, og der skal derfor eventuelt iværksættes frostbeskyttelse.
Forurening
Støder man på forurening på en grund, hvor der ikke er kortlagt forurening, skal arbejdet stoppes, og kommunen orienteres. Hvis man på en grund, der er kortlagt som forurenet, finder en anden type forurening, end den der er kortlagt, skal arbejdet ligeledes stoppes, og kommunen orienteres.
Forhold vedrørende forurening er desuden beskrevet i afsnit 2.3.1, Indledende undersøgelser.
8.5 Kontrol af udskiftningsmateriale
Indbygning af fyld (udskiftningsmateriale), der skal bære gulve eller fundamenter, skal kontrolleres i et omfang, der er afhængigt af funderingens geotekniske kategori.
For mindre bygninger vil fyld til disse formål næsten altid bestå af friktionsjord, hvilket er forudsat i anvisningerne i de følgende afsnit, hvor forholdene for kontrol af indbygget fyld og udskiftningsmateriale såkaldt 'komprimeringskontrol' gennemgås for hver af de tre geotekniske kategorier.
8.5.1 Geoteknisk kategori 1
Opfyldningshøjder indtil 0,6 meter kan behandles i geoteknisk kategori 1, og her kræves kun en metodekontrol. Den skal omfatte:
Fyldmaterialet, der skal vurderes egnet for formålet.
Tykkelsen af hvert lag af udskiftningsmaterialet, der overkøres med komprimeringsmateriellet. Selv kraftige pladevibratorer eller vibrerende tromler må ikke forventes at kunne komprimere mere end et 0,3 meter tykt lag ad gangen. Små pladevibratorer kan ikke klare mere end ca. 0,1 meter ad gangen. Vanding af fylden vil næsten altid forbedre komprimeringsmateriellets effekt.
Antal overkørsler pr. lag udskfitningsmateriale. Som regel er tre til fem tilstrækkeligt.
8.5.2 Geoteknisk kategori 2
I geoteknisk kategori 2 suppleres metodekontrollen med stikprøvevis måling af komprimeringsgraden af udskiftningsmaterialet, og disse måleresultater sammenholdes med de i projektet opstillede krav, der enten vil være en Standard Proctor-procent (% SP) eller en værdi for den relative lejringstæthed, ID, fx 97 % SP respektive ID = 0,65 (målt med isotopsonde), se afsnit 10.4.1, Klassifikation.
Målemetoder for komprimeringsgrad
Valget mellem at måle komprimeringsgrader som % SP eller ID bør træffes på grundlag af fyldmaterialets sammensætning. SP-metoden er egnet for velgraderede materialer, fx stabilt grus (og for lerfyld), mens ID-bestemmelser er bedre og billigere for de fleste typer sandfyld med uensformighedstal mindre end 5 og lille siltindhold (højst 2 til 5 %).
Referenceindstampninger
Begge metoder er baseret på standardiserede indstampnings- og lejringsforsøg i laboratoriet, der som resultat giver referenceværdierne, som fylden ude på byggepladsen kan sammenlignes med. SP-metodens reference er en 'maksimal tørrumvægt', γd maks [kN/m3]. ID-metodens er poretallene emaks og emin.
Referenceindstampningerne i laboratoriet kan kun udføres, når eventuelle korn over 16 mm ved SP-forsøg og 5 eller 8 mm ved løs-fast-forsøg er fjernet fra fyldmaterialet. Det vil derfor være nødvendigt at korrigere forsøgsresultaterne for indholdet af frasorteret materiale, før der sammenlignes med måleresultaterne fra indbygningen. Der kan maksimalt korrigeres for 25 % frasorteret materiale, og korrektionen kan ske ved hjælp af formlen:
\gammadmaks,korr=\frac{100}{\frac{s}{\gamma_s}+\frac{100-s}{\gamma dmaks}}(22)
hvor
Målinger på byggepladsen
Målingerne på byggepladsen er ens i de to tilfælde, fordi de omfatter et antal bestemmelser af den indbyggede fylds tørrumvægt γd [kN/m3] jævnt fordelt i planen og i de forskellige indbygningslag. Målingerne udføres hurtigst og billigst med en isotopsonde, men den ældre sandefterfyldningsmetode er mindst lige så præcis, blot langsommere.
Standard Proctor værdi
Efter SP-metoden findes komprimeringsgraden for en given stikprøve som:
SP = γd · 100 (procent) / γd maks
Relativ lejringstæthed
Arbejdes der med ID, omregnes den målte tørrumvægt først til et poretal:
e = ( γs / γd ) – 1
hvor kornrumvægten γs for de fleste jordarter er 25,5-26,5 kN/m3.
Herefter findes den pågældende stikprøves relative lejringstæthed, lD, se formel (23).
Opstilling af komprimeringskrav
Kravet til komprimeringsarbejde er ofte opstillet som for eksempel 'mindst 97 % SP' respektive 'ID mindst 0,65'. For et antal stikprøver er der imidlertid altid en spredning på omkring 3 til 5 % SP eller 0,10 til 0,20 på ID-værdierne. Ovenstående krav, der i realiteten angår den dårligste blandt alle stikprøverne, betyder således, at middelværdien af alle måleresultaterne presses op på 100 % SP henholdsvis ID ~ 0,75, hvilket betyder at den fremgangsmåde ikke kan anvendes.
Der kan tages højde for den uundgåelige spredning på komprimeringsmålinger enten ved for eksempel at specificere kravene som: 'Middelværdien af de målte komprimeringsgrader skal være 97 % SP (eller ID = 0,65)' og 'ingen enkeltværdi må være under 95 % SP eller (ID = 0,55)'.
Sammenhænge mellem SP og ID
Sammenhænge mellem SP- og ID-værdier er materialeafhængige og kendes ikke entydigt. Ovenstående sammenstillinger er derfor ikke almengyldige.
8.5.3 Geoteknisk kategori 3
Komprimeringskontrol af udskiftningsmateriale i geoteknisk kategori 3 kan eksempelvis ske ved at overbygge ovenstående metode med pladebelastningsforsøg og tryksonderinger (CPT-forsøg). For mindre bygninger vil et sådant behov kun forefindes i undtagelsestilfælde.
Tryksondering er beskrevet i afsnit 9.1, Indirekte metoder.
8.6 Pæleramning
Ved ramning af pæle forplanter der sig rystelser og vibrationer igennem jordlagene. Disse rystelser og vibrationer rummer en risiko for nabokonstruktioner, hvorfor denne del af funderingsarbejdet, dvs. selve rammeprocessen, skal udføres mindst i geoteknisk kategori 2. Selv om rammearbejdet udføres i geoteknisk kategori 2, kan pælenes bæreevne fortsat fastlægges i kategori 1, hvis betingelserne herfor i øvrigt er overholdt.
Der er enkelte eksempler på beskadigelse flere hundrede meter fra rammestedet, men erfaringsmæssigt er en afstand på blot nogle få meter tilstrækkeligt til at undgå skader. Selv bygninger, som er dårligt funderede og i dårlig stand, lider sjældent omfattende skade, hvis hård ramning undgås.
8.6.1 Forholdsregler mod hård ramning
Rammearbejdet bør gennemføres med en så tung faldhammer, at faldhøjden – uden at dette medfører hård ramning – kan reduceres til for eksempel 0,3 meter. Ved hård ramning forstås, at den bæreevne, Rdyn;m, som pælen skal opnå efter rammeformlen, andrager mere end 80 % af den bæreevne, R0, der opnås ved i rammeformlen at indsætte nedsynkningen pr. slag, s, til værdien nul (hvilket svarer til, at antal slag pr. 0,2 meter, N, er uendeligt stort, dvs. den hårdest mulige ramning).
Rammeformlen er nærmere beskrevet i afsnit 4.2.1, Pæle med spidsen i kohæsionsjord.
Pudsskader
Selv om hård ramning undgås kan der ske beskadigelse af puds, understrygninger og lignende, specielt i huse, der konstruktionsmæssigt eller håndværksmæssigt er i mindre god stand.
8.6.2 Dokumentation af rystelser og vibrationer
Det er hensigtsmæssigt at registrere og dokumentere, fx ved fotografering, eventuelle eksisterende skader forud for rammearbejdets udførelse.
Mens rammearbejdet foregår, bør de mest udsatte eller i forvejen skaderamte bygninger holdes under observation. Dette gøres ved at foretage målinger af vibrationsniveauet ved bygningens fundament. Rystelser og vibrationer kan måles, og deres farlighed for bygninger kan bedømmes erfaringsmæssigt ud fra kendskab til den pågældende bygnings art og tilstand.
De menneskelige sanser er udmærkede til at registrere rystelser og vibrationer. Det er en almindelig erfaring, at egentlige skader på bygninger og inventar først vil indtræde, når rystelser og vibrationer fornemmes som meget ubehagelige, dvs. den menneskelige komfortgrænse ligger betydeligt lavere end bygningers skadegrænse. I øvrigt opfattes rystelser og vibrationer som langt værre, end de faktisk er, når de er sammenfaldende med støj.
Rystelserne kan – specielt i svage bygningskonstruktioner – forstærkes op gennem konstruktionen. Dette kræver særlig opmærksomhed.
8.6.3 Kontrol af ramning af pæle
Når ramning af pæle udføres, skal der optages rammejournaler indeholdende alle relevante oplysninger om ramningen for hver pæl i henhold til Eurocode 7 – Del 1, afsnit 7.9 (Dansk Standard, 2007c). Disse journaler skal altid indgå som en del af projektmaterialet.
Prøvepæle
De første pæle rammes som rigeligt lange prøvepæle med registrering af hele rammeforløbet. På basis af en sammenligning med de ved projekteringen gennemførte beregninger fastlægges herefter de rammekriterier, der skal være gældende for det videre rammearbejde.
Disse kriterier anvendes på prøvepælene, og det er da muligt at fastlægge den nødvendige pælelængde med god nøjagtighed.
Beregninger i forbindelse med pælefundering behandles i afsnit 4, Pælefundering.
Eksempel på beregning af pælelængder er vist i appendiks B, Eksempel B.4. Pælelængder.