SPT-laskenta Menetelmät

01

Syöttöparametrit

SPT-analyysin lähtötietoja ovat N-arvo (lyöntimäärä) ja kohdekohtaiset olosuhteet.

Mitatut muuttujat

SPT-lyöntimäärä N (N2 + N3)
Syvyys maanpinnan alapuolella (m)
Vasaran energiasuhde (%)

02

SPT-korjaukset

SPT-mittausten N-arvot korjataan laitteiston ja koemenetelmän vaikutusten osalta standardoitujen N60-arvojen saamiseksi.

Energiakorjaus

Standardoi mitatun N-arvon vasaran 60 %:n energiatehokkuuteen.

Kairareiän halkaisijan korjaus (CB)	CB
65-115 mm	1.00
150 mm	1.05
200 mm	1.15

Tangon pituuden korjaus (CR)	CR
< 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

Korjatun N60-arvon laskenta

Yhdistää kaikki korjauskertoimet standardoidun lyöntimäärän saamiseksi.

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

03

Jännityslaskenta

Pystyjännitykset lasketaan pohjaveden vaikutus huomioiden yläpuolisen maakerroksen paineen korjausta varten.

Vertikaalinen kokonaisjännitys

\sigma_v = \gamma_{dry} \cdot h_{dry} + \gamma_{sat} \cdot h_{sat}

Huokosveden paine

u = \gamma_w \cdot (z - GWT)

Tehollinen pystyjännitys

\sigma'_v = \sigma_v - u

Yläpuolisen maakerroksen paineen korjaus (N1)

Normalisoi SPT-arvot ympäröivän paineen vaikutuksen suhteen Liao & Whitmanin (1986) menetelmällä.

N_1 = N_{60} \cdot C_N

C_N = \left(\frac{100}{\sigma'_v}\right)^{n}

Vinkki

n-kerroin vaihtelee maalajin mukaan. CN rajataan yleensä arvoon 2,0, jotta korjaus ei kasva liian suureksi pienillä syvyyksillä.

04

Kitkakulma

Maan sisäinen kitkakulma (φ') arvioidaan kolmella empiirisellä korrelaatiolla. Kaikissa menetelmissä käytetään yläpuolisen maakerroksen paineella korjattua N1-arvoa.

Jamiolkowski et al.

\phi' = 20.6 + 11 \cdot \arcsin\left(\frac{N_1}{54}\right)

Voimassa, kun N1 ≤ 54

Hatanaka & Uchida (1996)

\phi' = \sqrt{20 \cdot N_1} + 20

Voimassa alueella 3,5 ≤ N1 ≤ 30

Wolff (1989) / Peck et al. (1974)

\phi' = 27.1 + 0.3 \cdot N_1 - 0.00054 \cdot N_1^2

Voimassa, kun N1 < 50

Vinkki

Borebase laskee kaikki kolme menetelmää samanaikaisesti. Näin insinöörit voivat käyttää ammatillista harkintaa maaperäolosuhteiden ja paikallisen kokemuksen perusteella.

05

Suhteellinen tiiviys

Suhteellinen tiiviys (Dr) kuvaa rakeisen maan tiiviyttä. Borebase laskee vertailua varten kaksi yleisesti käytettyä korrelaatiota.

Kulhawy & Mayne (1990)

Suora korrelaatio, joka käyttää yläpuolisen maakerroksen paineella korjattua N1-arvoa.

D_r = \sqrt{\frac{N_1}{60}} \times 100 \quad (\%)

Skempton (1986)

Jännityksestä riippuva korrelaatio, joka ottaa huomioon tehollisen pystyjännityksen.

D_r = \sqrt{\frac{N_1}{27 + 0.28 \cdot \sigma'_v}} \times 100 \quad (\%)

Vinkki

Tarkempi menetelmä, joka huomioi ympäröivän paineen vaikutukset.

06

Geotekniset parametrit

Muut geotekniset parametrit johdetaan korjatuista SPT-arvoista.

CPT-vastaavuus

Arvioi vastaavan CPT-kärkivastuksen SPT-tiedoista.

q_c = N_1 \cdot \frac{c_{factor}}{10} \quad (MPa)

Kimmomoduuli

Antaa maalajiin perustuvan kimmomoduulin vaihteluvälin.

E_{min} = N_1 \cdot \frac{E_{s,min}}{1000} \quad (MPa)

E_{max} = N_1 \cdot \frac{E_{s,max}}{1000} \quad (MPa)

Kantavuus

Murtorajatilaa vastaava kantavuus perustusten alustavaan suunnitteluun.

q_{a,ult} = N_1 \cdot q_{factor} \quad (kPa)

Tietoa

Lasketaan vain rakeisille maa-aineksille.

07

Maalajikohtaiset parametrit

Borebase käyttää maalajikohtaisia kertoimia eri korrelaatioissa.

Maalaji	n	c	Es min	Es max	qa_ult
Sora	0.5	6.0	1200	2000	600
Karkea hiekka	0.5	5.0	800	1500	450
Keskihiekka	0.5	4.5	600	1200	350
Hieno hiekka	0.5	4.0	500	1000	300
Silttinen hiekka	0.5	3.5	400	800	250
Siltti	0.6	2.5	250	500	150
Hiekkainen savi	0.7	2.0	200	400	-
Silttinen savi	0.8	1.5	150	300	-
Savi	1.0	1.0	100	200	-