Treaksialforsøk er et laboratorieforsøk i geoteknikk der en sylindrisk jordprøve belastes under kontrollerte spenningsforhold. Forsøket brukes for å undersøke hvordan jord oppfører seg når den blir utsatt for trykk, deformasjon og skjærbelastning.
Prøven står vanligvis i en trykkcelle med sidetrykk rundt prøven, samtidig som den belastes vertikalt. Under forsøket kan man måle spenning, deformasjon og ofte poretrykk. Resultatene brukes særlig til å bestemme skjærstyrke, stivhet, deformasjonsegenskaper og jordens respons ved belastning.
Treaksialforsøk er et av de viktigste geotekniske laboratorieundersøkelsene fordi det gir mer detaljert informasjon enn enklere forsøk. Det kan være relevant ved vurdering av stabilitet i grunnen, setninger, fundamentering, fyllinger, skråninger og videre geoteknisk prosjektering.
Hvordan utføres et treaksialforsøk?
En sylinderformet jordprøve plasseres i en membran inne i en trykkcelle. Deretter påføres et jevnt sidetrykk rundt prøven, før prøven belastes vertikalt. Under forsøket registreres hvordan prøven deformeres, hvordan spenningene utvikler seg, og hvordan poretrykket eventuelt endrer seg.
Dette gjør det mulig å studere både styrke, stivhet og bruddutvikling under kontrollerte laboratorieforhold. Forsøket kan utføres med ulike drenerings- og konsolideringsbetingelser, slik at man kan undersøke hvordan leire, sand eller andre jordarter oppfører seg under ulike belastningsforhold.
Bildet under er fra geoteknisk laboratorium hos Multiconsult.
Hva brukes treaksialforsøk til?
Treaksialforsøk brukes for å tolke jordens geotekniske egenskaper. Forsøket kan blant annet brukes til å vurdere:
- skjærstyrke
- udrenert skjærfasthet
- friksjonsvinkel
- kohesjon
- deformasjonsegenskaper
- stivhet
- poretrykksutvikling
- jordens respons ved belastning
Forsøket brukes derfor ofte i prosjekter der man skal vurdere stabilitet, fundamentering, setninger, fyllinger, skråninger, byggegrop, spunt eller jordens oppførsel ved belastning.
Ved bløt eller sensitiv leire kan treaksialforsøk være relevant sammen med vurdering av marin leire, kvikkleire og områdestabilitet.
Drenert og udrenert treaksialforsøk
Et viktig skille går mellom drenerte og udrenerte treaksialforsøk.
I et drenert forsøk er dreneringen åpen, slik at porevann kan strømme ut av prøven under belastning. Da studerer man vanligvis jordens oppførsel i effektive spenninger. Dette kan være relevant for jordarter og situasjoner der belastningen virker over tid.
I et udrenert forsøk er dreneringen stengt under belastningen. Da bygges poretrykk opp i prøven. Dette er særlig viktig for leire og andre finkornige jordarter der korttidsresponsen ofte er udrenert.
Forskjellen er viktig fordi samme jordart kan oppføre seg ulikt avhengig av dreneringsforhold, belastningshastighet, spenningsnivå og vanninnhold.
Hvorfor er treaksialforsøk viktig?
Treaksialforsøk er viktig fordi jord ikke har én enkel styrkeverdi som gjelder i alle situasjoner. Oppførselen avhenger av jordtype, spenningsnivå, dreneringsforhold, konsolidering, vanninnhold, lagdeling og tidligere belastningshistorie.
Forsøket gjør det mulig å fastlegge geotekniske parametere som kan brukes i analyser og prosjektering. Dette kan være aktuelt ved:
- vurdering av skråningsstabilitet
- beregning av fyllinger og skjæringer
- vurdering av setninger og setningsskader
- prosjektering av fundamenter
- vurdering av byggegrop, spunt eller støttekonstruksjoner
- dokumentasjon av krevende grunnforhold
Treaksialforsøk gir derfor et bedre grunnlag for å forstå hvordan jorden faktisk kan oppføre seg når den belastes.
Treaksialforsøk er ikke en vurdering alene
Et treaksialforsøk gir viktige laboratoriedata, men forsøket er ikke en geoteknisk vurdering alene. Resultatene må tolkes sammen med prøvekvalitet, feltundersøkelser, terreng, lagdeling, grunnvann, poretrykk og tiltaket som skal prosjekteres.
Det er derfor forskjell på å ha et laboratorieresultat og å bruke resultatet riktig i en faglig vurdering. Riktig tolkning krever forståelse av både forsøket, jordarten og problemstillingen i prosjektet.
Treaksialforsøk bør derfor ses som én del av et større geoteknisk grunnlag, sammen med grunnundersøkelser, sonderinger, prøvetaking, laboratorieforsøk, beregninger og faglig vurdering.
Når er treaksialforsøk aktuelt?
Treaksialforsøk er særlig aktuelt når det er behov for mer presise jordparametere enn man får fra enkle feltobservasjoner eller indeksforsøk. Det kan være relevant der grunnforholdene har stor betydning for sikkerhet, stabilitet eller deformasjoner.
Forsøket kan for eksempel være aktuelt ved:
- bløt eller sensitiv leire
- krevende fundamentering
- større fyllinger eller skjæringer
- byggegrop og støttekonstruksjoner
- stabilitetsberegninger
- setningsvurderinger
- kvikkleire- og områdestabilitetssaker
- prosjekter der kommunen, byggherre eller ansvarlig søker krever bedre dokumentasjon av grunnforhold
Behovet for treaksialforsøk vurderes normalt som del av en geoteknisk undersøkelses- eller prosjekteringsstrategi.
Trenger du geoteknisk vurdering eller grunnundersøkelser?
Geotekniker AS kan bistå med geoteknisk vurdering, grunnundersøkelser og prosjektering der grunnforholdene må dokumenteres eller beregnes.
Send gjerne adresse, gårds- og bruksnummer, kommunens krav, tegninger, situasjonsplan eller en kort beskrivelse av tiltaket. Da kan vi vurdere om saken bør løses med en enkel geoteknisk vurdering, grunnundersøkelser eller videre geoteknisk prosjektering.
Oppsummering
Treaksialforsøk er et geoteknisk laboratorieforsøk der en sylinderformet jordprøve belastes med sidetrykk og vertikal last. Forsøket brukes for å bestemme styrke, stivhet, poretrykksrespons og deformasjonsegenskaper i jord.
Forsøket finnes i både drenerte og udrenerte varianter, og resultatene kan være viktige ved vurdering av stabilitet, fundamentering, setninger, byggegrop, fyllinger og geoteknisk prosjektering. Resultatene må alltid tolkes faglig og ses sammen med øvrige grunnundersøkelser og forholdene på stedet.
FAQ – ofte stilte spørsmål
Hva er treaksialforsøk?
Treaksialforsøk er et laboratorieforsøk der en sylindrisk jordprøve belastes under kontrollerte spenningsforhold for å bestemme geotekniske egenskaper.
Hva måles i et treaksialforsøk?
Det måles blant annet spenning, deformasjon, celletrykk og ofte poretrykk. Resultatene brukes til å tolke styrke, stivhet og jordens respons ved belastning.
Hva brukes treaksialforsøk til?
Treaksialforsøk brukes blant annet til å bestemme skjærstyrke, friksjonsvinkel, kohesjon, udrenert skjærfasthet og deformasjonsegenskaper i jord.
Hva er forskjellen på drenert og udrenert treaksialforsøk?
I drenert forsøk får vann renne ut av prøven under belastning. I udrenert forsøk er dreneringen stengt, slik at poretrykk bygges opp i prøven.
Brukes treaksialforsøk på leire?
Ja. Treaksialforsøk brukes ofte på leire for å vurdere styrke, poretrykksrespons, deformasjonsegenskaper og udrenert skjærfasthet.
Brukes treaksialforsøk på sand?
Ja. Treaksialforsøk kan også brukes på sand og andre friksjonsmasser, blant annet for å vurdere friksjonsvinkel, stivhet og volumendring.
Er treaksialforsøk det samme som geoteknisk vurdering?
Nei. Treaksialforsøk er et laboratorieforsøk. Resultatene må tolkes sammen med feltundersøkelser, grunnforhold, terreng og tiltaket som skal prosjekteres.