SPT-analyysi

SPT-tietovälilehti
Perusteellisesti

Tuo, tarkastele ja analysoi SPT-vakiotunkeumakokeen tietoja. Käytettävissä ovat automaattiset N60-korjaukset, useisiin menetelmiin perustuvat kitkakulmalaskelmat ja geoteknisten parametrien arviot.

Käyttöliittymän yleiskatsaus

SPT:n Tiedot-välilehti tarjoaa kattavan tiedonhallinnan ja alan vakiintuneet korjaukset:

Datapisteiden määrä, syvyysalue ja toimintopainikkeet (Asetukset, Vie, Tuo, Lisää piste).
Laiteparametrit (reiän halkaisija, näytteenotintyyppi ja vasaran energia) sekä sarakkeiden näkyvyysasetukset.
Pikatilastot: datapisteiden määrä, syvyysalue, keskiarvo N, maksimi N.
Koko tietotaulukko, jossa on lyöntimäärät, korjaukset ja geotekniset parametrit.

Laiteparametrit

Ennen kuin analysoit SPT-tietoja, määritä laiteparametrit, jotka vaikuttavat korjauskertoimiin:

Kairareiän parametrit

Parametri	Vaihtoehdot	Korjaus
65-115 mm	Vakio	1.00
150 mm	Suurempi	1.05
200 mm	Suuri	1.15

Näytteenottimen tyyppi

Tyyppi	Kuvaus	Korjaus
Vakionäytteenotin	Sisäputkella	1.10
Näytteenotin ilman sisäputkea	Tiivis hiekka, savi	1.00
Näytteenotin ilman sisäputkea	Löyhä hiekka	1.00

Tangon pituuden korjaus (CR)

Tangon pituuden korjaus (CR)	Korjaus
< 3 m	0.75
3 ≤ L < 4 m	0.80
4 ≤ L < 6 m	0.85
6 ≤ L < 10 m	0.95
≥ 10 m	1.00

Vinkki

Avaa laiteparametrit napsauttamalla Asetukset-painiketta. Muutokset tallentuvat automaattisesti, ja kaikki johdetut arvot lasketaan uudelleen.

Tarkista SPT-tyyppi ja laiteasetukset Metatiedot-välilehdellä.

Tarkista muokkaustilassa SPT-tyyppi, lyöntipainon massa, pudotuskorkeus, tankojen pituus, kairareiän halkaisija ja muovisen sisäputken käyttö. Tallenna kokeen asetukset.

Tietosarakkeiden ymmärtäminen

Tietosarakkeet on jaettu neljään luokkaan:

Lyöntimäärät (muokattavissa)

Sarake	Yksikkö	Kuvaus
Syvyys	m	Testisyvyys pinnalta
N1c	-	Asetuslyönnit (ensimmäiset 15 cm)
N2	-	Toisen 15 cm:n jakson lyöntimäärä
N3	-	Kolmannen 15 cm:n jakson lyöntimäärä
N	-	N-kokonaisarvo (N2 + N3)
ER	%	Energiasuhde (oletus 60 %)

Maaperäparametrit (muokattavissa)

Sarake	Yksikkö	Kuvaus
γd	kN/m³	Maaperän kuivatilavuuspaino
γsat	kN/m³	Kyllästyneen maaperän tilavuuspaino
Maalaji	-	Valitse stratigrafisista kerroksista

Korjatut arvot (vain luku)

Sarake	Yksikkö	Kuvaus
N60	-	Energiakorjattu N-arvo (N × ER/60)
Hd	m	Kuivan maapatsaan korkeus
Hs	m	Kyllästyneen maapatsaan korkeus
σv	kPa	Vertikaalinen kokonaisjännitys
u	kPa	Huokosveden paine
σ'v	kPa	Tehollinen pystyjännitys

Geotekniset parametrit (vain luku)

Sarake	Yksikkö	Kuvaus
N1	-	Yläpuolisen maakerroksen paineella korjattu N60
qc	MPa	Vastaava CPT-kärkivastus
φJ	°	Kitkakulma (Jamiolkowskin menetelmä)
φH	°	Kitkakulma (Hatanaka–Uchida)
φW	°	Kitkakulma (Wolff-menetelmä)
DrKM	%	Suhteellinen tiiviys (Kulhawy & Mayne)
DrS	%	Suhteellinen tiiviys (Skempton)
Es	MPa	Kimmomoduulin vähimmäisarvio
Esmax	MPa	Kimmomoduulin enimmäisarvio
qa	kPa	Murtorajatilaa vastaava kantavuus

N60-energiakorjaus

N60-arvo normalisoi SPT-lyöntimäärän 60 %:n energiatehokkuuteen:

N_{60} = N \cdot \dfrac{ER}{60} \cdot C_B \cdot C_S \cdot C_R

Kerroin	Kuvaus
ER	Vasaran energiasuhde (tyypillisesti 45-80 %)
CB	Kairareiän halkaisijan korjaus
CS	Näytteenottimen tyypin korjaus
CR	Tangon pituuden korjaus

Tietoa

N60 on useimmissa korrelaatioissa käytetty vakioviitearvo. Kun vasaran energiasuhde on 45 %, kentällä mitattu N-arvo on kerrottava luvulla 0,75 (45/60), jotta saadaan vastaava N60-arvo.

Kitkakulmalaskelmat

Borebase laskee kitkakulman käyttäen kolmea vakiintunutta menetelmää:

Jamiolkowski ym. (1988)

\varphi = 20.6 + 11.0 \cdot \arcsin\!\left(\dfrac{N_1}{54}\right)

Soveltuu parhaiten normaalisti konsolidoituneelle hiekalle. Käyttää yläpuolisen maakerroksen paineella korjattua N-arvoa.

Hatanaka & Uchida (1996)

\varphi = \sqrt{20 \cdot N_1} + 20

Laajalti käytetty korrelaatio rakeiselle maaperälle. Yksinkertainen ja luotettava.

Wolff (1989)

\varphi = 27.1 + 0.3\,N_1 - 0.00054\,N_1^2

Kitkakulman arviointiin käytetään vallitsevan pystysuuntaisen tehollisen jännityksen suhteen korjattua N1-arvoa.

Vinkki

Vertaa tuloksia kaikista kolmesta menetelmästä. Jos ne vaihtelevat merkittävästi, tutki maaperäolosuhteita tai testilaatua. Suunnittelussa kannattaa harkita konservatiivisimman arvon käyttöä.

Suhteellisen tiiviyden arviointi

Kaksi menetelmää rakeisen maan suhteellisen tiiviyden arviointiin:

Kulhawy & Mayne (1990)

D_r = \sqrt{\dfrac{N_1}{60}} \cdot 100

Käyttää yläpuolisen maakerroksen paineella korjattua N1-arvoa. Soveltuu puhtaalle hiekalle.

Skempton (1986)

D_r = \sqrt{\dfrac{N_1}{27 + 0.28\,\sigma'_v}} \cdot 100

Ottaa huomioon tehollisen pystyjännityksen. Kertoimet a ja b riippuvat maalajista.

Erittäin löyhä
Löyhä
Keskitiivis
Tiivis
Erittäin tiivis

Kimmomoduulin arviointi

Kimmomoduulin vaihteluväli arvioidaan N1-arvoista:

E_s = N_1 \cdot \dfrac{E_{s,\min}}{1000}\quad\ldots\quad N_1 \cdot \dfrac{E_{s,\max}}{1000}

Varoitus

Nämä korrelaatiot ovat likimääräisiä. Tärkeissä projekteissa vahvista tulokset laboratoriokokeilla (kolmiaksiaali- ja pressiometrikokeet) tai käytä tarkempia korrelaatioita kyseisille maalajeille.

SPT-tietojen tuonti

Tuo SPT-tietoja CSV- tai Excel-tiedostoista:

Avaa ohjattu tuonti napsauttamalla Tiedot-välilehden työkalurivillä Tuo.

Vedä CSV- tai Excel-tiedosto latausalueelle tai valitse se napsauttamalla Valitse tiedosto.

Ohjattu tuonti yrittää tunnistaa sarakkeet automaattisesti. Tarkista tunnistetut kentät ja mahdolliset varoitukset ennen jatkamista.

Määritä ensimmäinen tietorivi, jotta otsikkorivit ohitetaan. Tarkista syvyyden yksikkö, vedenpinta sekä CSV-tiedoston kenttä- ja desimaalierottimet.

Kohdista syvyyssarake ja joko N2 sekä N3 tai N yhteensä. Kohdista myös valinnaiset kentät, kuten energiasuhde, tilavuuspainot ja maalaji, jos ne ovat tiedostossa.

Tarkista tietojen esikatselu ja varoitukset. Tarkista, onko Korvaa olemassa olevat tiedot valittuna, sillä tämä asetus korvaa nykyiset mittaukset.

Tarkista näytetty pisteiden määrä ja napsauta Tuo. Odota tulosta ja tarkista mahdolliset virheilmoitukset.

Vinkki

Tiedostossa on oltava otsikkorivi. Tavalliset sarakenimet, kuten Depth, N1, N2 ja N3, tunnistetaan automaattisesti.

Maalajin valinta

Yhdistä SPT-datapisteet stratigrafisiin kerroksiin tilavuuspainojen automaattista määritystä varten:

Napsauta minkä tahansa tietorivin Maalaji-valikkoa.
Valitse Stratigrafia-välilehdellä määritetyistä kerroksista.
Tilavuuspainot (γ kuiva, γ kyllästynyt) täytetään automaattisesti kerroksen ominaisuuksista.
Kaikki jännityslaskelmat päivittyvät automaattisesti.

Varoitus

Jos tilavuuspaino on alle 9,81 kN/m³, näkyviin tulee varoitus mahdollisesti epärealistisesta arvosta, joka on tarkistettava.

Mittauspisteen lisääminen

Voit lisätä yksittäisiä SPT-mittauksia käsin Tiedot-välilehdellä.

Avaa syöttölomake napsauttamalla työkalurivin Lisää piste -painiketta.

Syötä syvyys ja saatavilla olevat lyöntimäärät (N2, N3 tai N yhteensä). Lisää tilavuuspainot ja maalaji, jos ne ovat tiedossa, ja napsauta Lisää.

Asetukset

Avaa laskenta- ja näyttöasetukset napsauttamalla Tiedot-välilehden työkalurivillä Asetukset.

Määritä vedenpinta Laskentaparametrit-osiossa ja päivitä lasketut arvot napsauttamalla Käytä ja laske uudelleen.

Avaa Näkyvät sarakkeet -osiossa raakatietojen, laskettujen arvojen tai geoteknisten parametrien ryhmä ja valitse taulukossa näytettävät sarakkeet.

Valitse Vie vain näkyvät sarakkeet, jos haluat CSV- ja Excel-vientiin vain näytetyt sarakkeet. Poista valinta, jos haluat viedä kaikki käytettävissä olevat sarakkeet.

SPT-tietojen vienti

Vie SPT-tiedot kaikkine laskelmineen raportteja varten:

Napsauta Tiedot-välilehden työkalurivillä Vie.

Lataa tiedot valitussa muodossa valitsemalla Vie CSV tai Vie Excel.

Kaikki näkyvät sarakkeet pilkulla erotellussa muodossa. Avaa Excelissä, Pythonissa tai missä tahansa tietotyökalussa.
Ammattimainen muotoilu tyylikkäillä yläotsikoilla, oikeilla sarakkeiden leveyksillä ja säilyneillä kaavoilla.

Vinkki

Valitse sarakkeiden näkyvyysasetuksilla, mitkä parametrit sisällytetään vientiin. Piilota tarpeettomat sarakkeet ennen vientiä, jotta raporteista tulee selkeämpiä.

Parhaat käytännöt

Tietojen syöttäminen

Kirjaa aina asetuslyönnit (N1c), vaikka niitä ei käytetä N-arvon laskennassa.
Tarkista energiasuhde testauslaitteillasi - älä oleta 60%.
Yhdistä datapisteet stratigrafiakerroksiin, jotta tilavuuspainot pysyvät yhdenmukaisina.

Laadunvalvonta

Tarkkaile kairauksen päättymistä osoittavia arvoja (N > 50), jotka voivat viitata kallioon osumiseen tai hyvin tiiviisiin kerroksiin.
Tarkista tilavuuspainovaroitukset (keltaiset kolmiokuvakkeet).
Vertaa kitkakulmia eri menetelmistä - suuret poikkeamat voivat osoittaa ongelmia.

Tulkinta

SPT-korrelaatiot toimivat parhaiten hiekalla ja soralla. Käytä niitä harkiten saville.
Harkitse konservatiivisen (pienemmän) kitkakulman käyttöä suunnittelussa.
Kimmomoduulin arvioalue on laaja - käytä laboratoriokokeita tärkeissä projekteissa.

Takaisin oppaisiin Seuraava opas →