Vertikaldränering tillsammans med en överlast är ett alternativ för att minska konso­lideringssättningar i bruksskedet under bankar som grundläggs på lera. En utmaning vid dimens­ionering av dräner och överlast ligger i svårigheten att förutsäga när tillräcklig sätt­ning åstadkommits under liggtiden, för den valda höjden på överlasten. Om för liten överlast valts och avlastningen sker för tidigt kommer sättningar att utvecklas efter att banken tagits i bruk. Samtidigt får man heller inte vänta för länge, eftersom till­räcklig överkonsolideringsgrad då inte uppnås, vilket istället kan leda till omfattande krypsättningar.

Detta föredrag presenterar resultat från ett pågående forskningsprojekt finansierat av Trafikverket, där vi tagit fram en sannolikhetsbaserad dimensioneringsmetod för att bestämma överlastens höjd, så att man med tillräcklig stor sannolikhet kan uppnå tillräckligt stor sättning under liggtiden. Därmed kommer residualsättning att ske med endast en liten, fördefinierad tillåten sannolikhet. Dimensioneringsmetoden är en til­lämpning av observationsmetoden och bygger på att sättningarna kan följas upp under liggtiden. Beräkningsmetoden ger också möjlighet till fördjupad analys av osäker­heterna som påverkar konsolideringsförloppet och ger stöd i beslutet om när avlast­ning av överlasten ska ske.

Föredraget bygger på en artikel som nyligen blivit publicerad i den vetenskapliga tidskriften Geotechnique, samt en konferensartikel från ISGSR 2019 i Taipei.

A combination of vertical drains and a surcharge is a common design option to reduce primary consolidation settlement under embankments that are founded on clay. A key design challenge for such structures lies in the difficulty to predict when sufficient settlement has developed during the available preloading time, given the selected sur­charge height. If the surcharge is too small and the unloading too early, settlement will continue to develop while the embankment is in service. Conversely, the unload­ing must not be too late, as the clay in such cases will not be sufficiently over-con­solidated, which may cause excessive secondary consolidation settlement (creep).

This lecture presents results from an ongoing research project funded by the Swedish Transport Administration, in which we have developed a probabilistic design method to select a suitable surcharge height, so that sufficient settlement is achieved during the preloading time with sufficient probability. Residual settlement will then only occur with a predefined allowable probability. The design method is an application of the observational method and relies on the possibility to observe the settlements during the preloading time. The method also provides the possibility to analyse in depth the uncertainties that may affect the expected consolidation rate, as well as support in the unloading decision.

The lecture is based on a journal article that was published recently in Geotechnique and a conference article from ISGSR 2019 in Taipei.