Setningsmåling – måling og oppfølging av setninger

Setninger forbindes først og fremst med vertikale bevegelser, men ved måling med totalstasjon kan faste målepunkter følges i x-, y- og z-retning slik at også horisontale bevegelser registreres.

Setningsmåling kan være aktuelt både før, under og etter bygge- og anleggsarbeider. Metoden brukes blant annet ved arbeid nær eksisterende bygg, fylling på bløt grunn, grunnvannsendringer og prosjekter der det er behov for å dokumentere hvordan en konstruksjon eller grunnen beveger seg over tid.

Hva er setningsmåling?

Ved setningsmåling etableres faste målepunkter på konstruksjonen eller området som skal følges opp. Punktene måles mot et stabilt referansegrunnlag, og målingen gjentas ved senere tidspunkt.

Tradisjonelt brukes begrepet setningsmåling særlig om vertikale bevegelser. Ved nivellement registreres primært endringer i høyde, mens totalstasjon kan brukes til å registrere målepunktets posisjon i x-, y- og z-retning. Dermed kan samme overvåking dokumentere både vertikale setninger og horisontale bevegelser.

En enkelt måling sier lite om utviklingen alene. Det er forskjellen mellom flere målerunder som viser om konstruksjonen beveger seg, i hvilken retning bevegelsen skjer og om utviklingen fortsetter eller stabiliserer seg.

Selve årsakene og mekanismene bak setninger behandles nærmere under setninger i grunnen.

Når brukes setningsmåling?

Setningsmåling er særlig nyttig når det finnes en konkret risiko for bevegelser, eller når en allerede observert utvikling skal dokumenteres.

Det kan være aktuelt ved graving nær eksisterende bygg, oppfylling på bløt grunn, fundamenteringsarbeider, peling eller spunt som kan påvirke grunnen og omkringliggende konstruksjoner.

Metoden kan også brukes dersom et bygg allerede har sprekker, skjevheter eller andre tegn som kan være relatert til setningsskader. Målingene kan da bidra til å avklare om bevegelsen fortsatt pågår.

Setningsmåling er én av flere metoder som kan inngå i geoteknisk overvåking.

Setningsbolter og faste målepunkter

På bygg brukes ofte faste setningspunkter eller setningsbolter som kan måles på samme måte ved hver målerunde.

Punktene plasseres slik at utviklingen i forskjellige deler av konstruksjonen kan sammenlignes. Dersom én del av et bygg beveger seg mer enn en annen, kan dette vise differansebevegelser som er viktige for den videre vurderingen.

Ved totalstasjonsmåling kan punktene følges i tre dimensjoner. Det kan for eksempel vise at et punkt både synker og beveger seg sideveis.

Målepunktene må være stabile og beskyttes mot skade eller flytting gjennom overvåkingsperioden. Referansepunktene som målingene knyttes til, må også være tilstrekkelig stabile. Dersom referansegrunnlaget selv beveger seg, kan måleresultatene bli misvisende.

Nivellement og totalstasjon ved setningsmåling

Nivellement

Nivellement er en vanlig metode når hovedformålet er å registrere små høydeendringer.

De samme punktene måles ved flere tidspunkt, og høydeforskjellen mellom målerundene brukes til å beregne vertikal bevegelse.

Metoden er særlig relevant når setningen i høyderetningen er den viktigste parameteren.

Totalstasjon

En totalstasjon måler vinkler og avstander og kan brukes til å bestemme koordinatene til faste målepunkter.

Ved gjentatte målinger kan endringer i punktets x-, y- og z-koordinater sammenlignes. Dermed kan både vertikale setninger, horisontale forskyvninger og samlet tredimensjonal bevegelse dokumenteres.

Dette kan være særlig nyttig ved blant annet spunt, støttekonstruksjoner, nabobygg og andre konstruksjoner hvor bevegelsen ikke nødvendigvis bare skjer vertikalt.

Valg av metode, målenøyaktighet og instrumentering må tilpasses forventede bevegelser og hva måleresultatene skal brukes til.

Referansemåling før arbeidene starter

Ved bygge- og anleggsarbeider nær eksisterende konstruksjoner kan det være nyttig å gjennomføre en første måling før arbeidene starter. Denne fungerer som referansemåling eller nullmåling.

Senere målinger kan da sammenlignes med situasjonen før grave-, fyllings- eller fundamenteringsarbeidene begynte.

Ved totalstasjonsmåling kan referansemålingen etablere både opprinnelig planposisjon og høyde for hvert punkt. Senere målerunder kan dermed vise om punktet har flyttet seg horisontalt, vertikalt eller i begge retninger.

En referansemåling kan være særlig nyttig i prosjekter hvor påvirkning på nabobygg eller eksisterende konstruksjoner skal dokumenteres.

Hvor ofte bør setninger måles?

Det finnes ikke ett fast måleintervall som passer alle prosjekter.

Behovet avhenger blant annet av forventet bevegelse, byggeaktiviteten, grunnforholdene og konsekvensene dersom bevegelser oppstår.

Under perioder hvor grunnforholdene påvirkes raskt, kan det være behov for tettere oppfølging. Etter hvert som forholdene stabiliserer seg, kan intervallet mellom målingene ofte økes.

Detaljert oppsett av målefrekvens, samlet måleprogram, varslingsnivåer og alarmgrenser tilhører den overordnede geotekniske overvåkingen og behandles derfor ikke nærmere her.

Hvordan tolkes måleresultatene?

Resultater fra flere målerunder kan fremstilles som bevegelse mot tid.

For vertikale setninger kan en setningskurve vise hvordan høyden utvikler seg. Fortsatt endring mellom målerundene viser at bevegelsen pågår, mens gradvis mindre endring kan indikere at setningshastigheten avtar.

Ved totalstasjonsmåling kan også utviklingen i x- og y-retning fremstilles og vurderes. Det kan dermed være mulig å se om konstruksjonen beveger seg sideveis samtidig som den synker.

Resultatene bør likevel ikke vurderes isolert. De må sees i sammenheng med blant annet grunnforhold, belastning, fundamentering, utførte arbeider og eventuelle endringer i grunnvannsforholdene.

Setningsmålingen dokumenterer bevegelsen. Den geotekniske vurderingen brukes til å vurdere mulige årsaker og hvilken betydning utviklingen har.

Setningsmåling ved forbelastning

Setningsmålinger brukes også ved forbelastning av kompressible løsmasser.

Når et område belastes før den permanente konstruksjonen bygges, kan målingene brukes til å følge setningsutviklingen over tid og dokumentere hvordan grunnen responderer på belastningen.

Selve metoden og prosjekteringen av forbelastning av leiregrunn behandles på egen side.

Geotekniker AS har blant annet brukt setningsmålinger som del av den geotekniske oppfølgingen ved Pepperstad skog i Vestby, der forbelastning og setningsutvikling inngikk i prosjektet.

Setningsmåling og grunnvann

Grunnvannsforhold kan ha betydning for setningsutviklingen i enkelte jordarter.

Ved grunnvannssenkning og setningsskader kan endringer i poretrykk og spenningsforhold påvirke setningsutviklingen. I enkelte prosjekter kan det derfor være relevant å følge både konstruksjonsbevegelser og vannforhold.

Setningsmåling registrerer bevegelsen. Måling av poretrykk utføres med andre instrumenter, blant annet piezometer.

Se også måling av grunnvannstand og poretrykk dersom vannforholdene skal overvåkes separat.

Setningsmåling ved synlige skader

Sprekker i en grunnmur eller andre synlige bygningsskader betyr ikke nødvendigvis at bygget fortsatt beveger seg.

Skaden kan være gammel og stabil, eller den kan være under utvikling.

Ved mistanke om aktive setninger kan faste målepunkter etableres og følges over tid. Målingene kan vise om bygget fortsatt synker, og ved tredimensjonal måling også om det skjer horisontale forskyvninger.

Setningsmåling alene fastslår likevel ikke årsaken til skaden. Måleresultatene må ses sammen med grunnforhold, fundamentering, konstruksjon og eventuell historikk på eiendommen.

Hva kan setningsmåling ikke fortelle?

Setningsmåling dokumenterer hvordan et målepunkt flytter seg mellom to eller flere tidspunkt.

Metoden forteller ikke alene hvorfor bevegelsen oppstår. Den bestemmer heller ikke direkte jordart, lagdeling, grunnvannsnivå eller fundamentenes tilstand.

Dersom årsaken er uklar, kan det være behov for befaring, gjennomgang av eksisterende dokumentasjon eller geoteknisk undersøkelse.

Fra måleresultat til geoteknisk vurdering

Den største verdien av setningsmålinger oppstår når resultatene vurderes sammen med prosjektets geotekniske forhold.

En geotekniker kan blant annet sammenholde vertikale og horisontale bevegelser med grunnforholdene, forventet setningsutvikling, fundamentering, belastningshistorikk og eventuelle endringer i poretrykk eller grunnvann.

Dersom målingene skal brukes som grunnlag for byggesak, skadevurdering eller videre prosjektering, kan resultatene inngå i en geoteknisk rapport eller vurdering.

Ofte stilte spørsmål om setningsmåling

Hva er setningsmåling?

Setningsmåling er gjentatte målinger av faste punkter på bygg, konstruksjoner eller terreng for å dokumentere bevegelser over tid. Ved nivellement måles hovedsakelig høydeendringer, mens totalstasjon kan brukes til å følge bevegelser i x-, y- og z-retning.

Hva er en setningsbolt?

En setningsbolt er et fast målepunkt som monteres på en konstruksjon slik at samme punkt kan måles gjentatte ganger.

Måler setningsmåling bare høyde?

Nei. Nivellement brukes hovedsakelig for vertikale høydeendringer. Med totalstasjon kan målepunkter også følges horisontalt, slik at bevegelser i x-, y- og z-retning kan dokumenteres.

Hva er setningsnivellement?

Setningsnivellement er nivellement som brukes for å registrere vertikale bevegelser i faste målepunkter. Flere målinger over tid viser hvordan høyden til punktene utvikler seg.

Kan setninger måles med totalstasjon?

Ja. En totalstasjon kan brukes til gjentatte koordinatmålinger av faste punkter. Endringer i x-, y- og z-koordinater kan brukes til å dokumentere både horisontale og vertikale bevegelser.

Hvor ofte bør setninger måles?

Målefrekvensen avhenger av prosjektet, forventet utvikling og risiko. Under kritiske byggeperioder kan det være behov for hyppigere målinger enn etter at forholdene har stabilisert seg.

Kan setningsmåling vise om et hus fortsatt synker?

Ja. Dersom stabile målepunkter etableres og måles gjentatte ganger, kan måleserien vise om huset fortsatt beveger seg etter at overvåkingen startet. Ved symptomer som skjevt gulv eller et hus som synker må årsaken vurderes separat.

Kan setningsmåling vise hvorfor huset synker?

Nei. Målingene dokumenterer bevegelsen. Årsaken må vurderes ut fra blant annet grunnforhold, fundamentering, belastning og grunnvannsforhold.

Er setningsmåling det samme som geoteknisk overvåking?

Nei. Setningsmåling er én konkret overvåkingsmetode. Geoteknisk overvåking er et bredere fagområde som også kan omfatte rystelser, poretrykk, grunnvann og andre målinger.