A2020-17 Geotextil vid lätt bankpålning

Trafikverket införde i TK Geo 13 en rekommendation för lätt bankpålning med träpålar av obehandlat timmer (även kallad Norrlandspålning) som ett alternativ till den typiska bankpålningen. Träpålning är inte bara miljlövänligare än betong- och stålpålning, utan även oftast billigare och därmed en hållbarare lösning. Dimensioneringskraven innebär dock fortfarande en relativt stor åtgång av timmer, och frågan lyftes om kraven på största pålavståndet kan ökas för att minska resursåtgången.

Syftet med projektet är att optimera användandet av geosynteter inom lätt bankpålning med träpålar. Användandet av träpålar och utelämnandet av pålplattor inom lätt bankpålning resulterar i en konstruktion med väldigt låg påltäckningsgrad, vilket kan leda till stansning och oönskade sättningar. För att motverka detta skall banken, enligt TK Geo 13 (nu TRVINFRA-00230), förstärkas med två lager geosyntet. Lätt bankpålning är ett lågkostnadsalternativ samtidigt som träpålar möjliggör en mer hållbar lösning. Dock går det fortfarande åt väldigt stor mängd trädstammar och geosynteter, och frågan lyftes huruvida konstruktionen var för konservativ och om den kunde göras mer resurseffektiv. Det är känt att geosyntet har en påverkan på maximala pålavståndet och minsta bankhöjden, genom att öka valvverkan. Därför behöver det utvärderas om en justering av geosyntetlagren är mest resurseffektivt eller om ett lager geosyntet kan resultera i tillräckligt styvhet i banken, men också om en exkludering av geosynteter är resurseffektivast. Syftet inkluderar också möjligheten att reducera minsta bankhöjden och öka pålavståndet förbi 1.2m, vilket skulle spara resurser ytterligare. Baserat på detta ska en mer detaljerad analys utföras inom ramen för denna studie, där utvecklingen av valvverkan och behovet för samt placeringen av geosynteter studeras fysiskt och numeriskt. Kontinuerliga mätningar ska utföras på en träpålad vägsträcka som byggts enligt gällande standard (E4 Råneå, Norrbotten) för att samla verkliga data. Numeriska analyser utförs sedan baserat på vägens geometri och mätdatat, där geosyntetförstärkningen, bankhöjden, pålavståndet och undergrundsstödet varieras för att utröna hur vi bör inkludera geosynteter i olika väggeometrier.

Detta projekt är ett fortsättningsprojekt baserat på resultat projektet B2015-21 Optimal bankpålning var syfte var att utvärdera och optimera nuvarande rekommendation för lätt bankpålning med fokus på pålgruppen.
Simuleringar med finita elementmetoden utfördes av en träpålad vägbank med strikt mantelburna pålar samt mantelburna pålar med viss spetsbärförmåga. Pålgrupperna har modellerats med olika pålavstånd i både kvadratiskt och triangulärt pålnings-mönster. Resultaten har jämförts med ett flertal analytiska metoder. Optimeringen har innefattat främst valvbildning, sättningarna i banken samt lastfördelningen i pålgruppen och den geosyntetiska armeringen, i relation till resursåtgången. Utifrån resultaten från det genomförda projektet B2015-21 Optimal träpålning, genomförs projekt A2020-17 där geosyntens funktion i konstruktionen studeras.

Publiceras inom kort

Jonathan Lindström, (2021), Examensarbete “The effect of taper on pile shaft bearing capacity by infinite element”, Luleå tekniska universitet

Per Gunnvard, Nelson Garcia, Hans Mattsson, Jan Laue & Qi Jia, (2022), Monitoring of a timber pile-supported road embankment, Taylor Francis

Per Gunnvard, Jan Laue, Qi Jia, (2020), Extended Abstract ECPMG 2020 Luleå, Luleå tekniska universitet

Per Gunnvard, Magnus Ruin, Hjalmar Törnqvist, (2021), Fältmätning av träpålad E4-ombyggnation, Bygg & Teknik

Per Gunnvard, Hans Mattsson & Jan laue, (2022), Evaluating the Design Criteria for Light Embankment Piling: Timber Piles in Road and Railway Foundations, Applied Sciences Special Issue ”Advances in Geotechnical Engineering Ⅱ”

PROJEKTET bygger på resultat från BIG projekt B2015-21 Optimal träpålar