Preface
(Skrolla ner för förord på svenska)
Rock construction in the Scandinavian countries are traditionally carried out by blasting and the rock support by shotcrete and bolts. The rock support is normally applied after each blast round. The support shotcrete needs a certain waiting time before the following blast can be initiated which affects the productivity. Fresh concrete is affected by vibrations from blasting, but there is still limited knowledge about the necessary waiting time and distance to blasting. In practice, a conservative approach with extensive margins will result in longer construction time and higher costs for projects then necessary. Other vibration sources in the construction industry are also relevant and included in the research report, these sources are traffic, different types of heavy machinery and from piling.
Previous literature studies show that limits for vibrations near concrete structures are unnecessary low. The research at the Royal Institute of Technology (KTH) within this field was previously carried out using laboratory tests and non-complex numerical modelling. In the present research project the numerical modelling is developed further using finite elements modelling with dynamic analyses. Here the rock material, the shotcrete and the interface between these materials is included in the analyses. Thereafter, the results have been checked against actual data from different types of tunnels. The result from the present research project describe the effect of vibrations on young concrete and also a comparison between shotcrete and concrete.
This research project was performed at KTH by Ph.D. Lamis Ahmed together with a working group consisting of Professor Anders Ansell and Ph.D. Richard Malm. A reference group consisting of Thomas Dalmalm (Swedish Transport Administration), Nils Rydén (Lund University/Peab), Hans Hedlund (Luleå Technical University/Skanska), Johan Silfwerbrand (KTH) and Per Tengborg (BeFo). The project was funded by BeFo (Rock Engineering Research Foundation) together with SBUF.
Stockholm in November 2016
Per Tengborg
Förord
Bergbyggande i Skandinavien utförs i huvudsakligen genom sprängning och berget förstärks då oftast med bultar och sprutbetong efter en sprängsalva. Nästa sprängning vill man skjuta snarast möjligt för att minska väntetider och hålla en god produktivitet. Färsk sprutbetong påverkas av vibrationer, t ex från sprängning, men kunskapen är begränsad kring vilka väntetider och avstånd som behövs. I praktiken innebär ett konservativt synsätt med för stora marginaler att bergbyggandsprojekt tar längre tid och byggs till högre kostnad än nödvändigt. Vibrationer från andra källor i byggsammanhang än sprängning är också relevanta, främst från trafik, olika typer av tunga maskiner och pålning, och innefattas i den presenterade forskningsrapporten.
Tidigare litteraturstudier visar att de gränsvärden för vibrationer som används nära betongkonstruktioner är onödigt låga. Forskningen vid KTH har tidigare utförts med praktiska försök i laboratorium och enklare numerisk modellering, men i föreliggande forskningsprojekt går man vidare och utför numeriska beräkningar med finita elementmodeller i en dynamiska analys. Här ingår bergmassan, sprutbetong och gränsskiktet däremellan. Därefter har resultaten stämts av mot verkliga försök i gruvorter och tunnlar. Resultatet av forskningsprojektet beskriver påverkan av vibrationer på ung betong och även jämförelse mellan sprutbetong och gjuten betong.
Forskningsprojektet utfördes av Teknologie Doktor Lamis Ahmed tillsammans med en arbetsgrupp bestående av Professor Anders Ansell och Teknologie Doktor Richard Malm, samtliga KTH Byggvetenskap, avd Betongbyggnad. En referensgrupp bestående av Thomas Dalmalm (Trafikverket), Nils Rydén (Lunds Universitet/Peab), Hans Hedlund (Luleå Tekniska Universitet/Skanska), Johan Silfwerbrand (KTH Byggvetenskap) och Per Tengborg (BeFo) har bidragit med synpunkter under projektets gång. Projektet finansierades av BeFo (Stiftelsen Bergteknisk Forskning) tillsammans med SBUF.
Stockholm i november 2016
Per Tengborg