Kurs-PM

ACE235 ACE235 Geoteknik lp1 HT22 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Arkitektur och samhällsbyggnadsteknik

 

Kontaktuppgifter

examinator: Mats Karlsson

mats.karlsson@chalmers.se 

föreläsare: Mats Karlsson (kan bli fler)

lärare: Jonatan Isaksson & Hannes Hernvall

jonatan.isaksson@chalmers.se

hannes.hernvall@chalmers.se

Kursens syfte

Allmänt syfte är att förstå den roll som geoteknik och geotekniska förhållandena har i samhällsbyggnad och hållbar utveckling. I kursen inhämtar studenten ämneskunskap, verktyg och systemförståelse när det gäller jordmekanik, geoteknik och byggande i mark. I kursen presenteras och utvecklas vetenskapliga och empiriska tekniker för att beskriva och modellera geomekaniska egenskaper av jord och grundvatten som grund för dimensionering av geokonstruktioner. Allt byggande måste grundläggas på jord eller berg, vilket är olika typer av naturliga material och innebär osäkerheter i t.ex. materialegenskaper, förenklade antagande i analysmetoder och olika geotekniska koncept. Osäkerheterna härrör från olika källor: det kan vara geologiska, undersökningstekniska, laboratortekniska skäl m.fl. Kursen ingår i och utgör en naturlig progression i ämnestråket "markresurser och byggande i mark".

 

Schema

TimeEdit

Kurslitteratur

Kurslitteratur

• Geoteknik, Göran Sällfors 5:e upplagan (nödvändig, dock EJ separat exempelsamling)
• Soil Mechanics – Craig (valbar, nyttjas i fortsättningskurser i Geoteknik)

Övrig litteratur läggs ut på kurshemsidan med nedanstående innehåll:                                        

• Studieanvisningar till kursen i geoteknik med grundläggning
• Exempelsamling i geoteknik med grundläggning, grundkurs
• Projektuppgiften och ritningar
• Handouts (ca 9 st)
• Slänters stabilitet, Göran Sällfors
• Samt egen litteratursökning för projektuppgiften

 

Kursens upplägg

Undervisningsmomenten består av föreläsningar, tillämpningsövningar, Projektuppgifter och examination. Genomförandet av undervisningsmomenten grundar sig på att vi vill förmedla en god förståelse av ämnesområdet samt skapa förutsättningar för ett kontinuerligt lärande. För att uppnå vårt mål har vi valt att arbeta med en problembaserad metodik med ett helhetstäckande synsätt där vi skapar förutsättningar för arbete med verklighetsnära problem, arbete i grupp samt självstyrt arbete.

Inom respektive moment i kursen kommer helhetstänkandet att tydliggöras genom att Du arbetar med förståelseuppbyggnaden i en successiv ”spiralformad” inlärningsprocess, där vi börjar med att lösa relativt enkla problemen för att senare lösa mer avancerade problem för respektive moment.

Föreläsningarna kombineras med tillämpningsövningarna med efterföljande övning.

Vi kommer också att vara tillgängliga via mail och separata (bokade) möten, vi ser då positivt på att en eller flera projektgrupper bokar in gemensamma möten för konsultationstid.

Kursen avslutas med en skriftlig tentamen. För att du skall lyckas väl krävs ett aktivt kursdeltagande under hela läsperioden.

Allt kursmaterial så som föreläsningar mm kommer läggas upp på Canvas sidan för kursen.

 

Lärandemål

Det övergripande målet med kursen är att Du med hjälp av en problembaserad metodik och ett aktivt arbetssätt skall skaffa Dig kunskap om jord som byggnadsmaterial samt tillämpa denna på praktiska grundläggningstekniska problem.

Problemställningarna berör områden så som grundläggningsteknik samt val av grundläggningssätt för att för en viss konstruktion, t.ex. hus, väg eller järnväg, klara ställda sättnings- och stabilitetskrav. Vidare omfattar kursen jordtryck mot konstruktioner, så som sponter och murar, samt överslagsmetoder för stabilitet av naturliga och schaktade slänter.

Kursen kan i princip delas upp i momenten i figuren nedan.

 

Tillämpningsövningar

Tillämpningsövningarna kommer att vara av typ självverksamhet i grupp eller på egen hand där du tränar dina färdigheter i att lösa olika geotekniska problem. Några problem kommer även att resonemangsvis och fullständigt lösas på tavlan under föreläsningarna.

När du uppnått tillräcklig färdighet i det enskilda momentet använder du den resterande schemalagda övningstiden för att arbeta med eran projektuppgift, vilken du arbetar med gemensamt inom gruppen.

Projektuppgift

Genom projektuppgiften tränar Du din problemlösningsförmåga i grupp genom att först göra en problemidentifikation varefter Ni gör överslagsberäkningar med enkla streckmodeller vilka i kursen utvecklas till mer avancerade matematiska modeller. Projektuppgiften omfattar kursens stora kursmoment så som sättning och jordtryck. Du arbetar med denna parallellt som du tränar dina teoretiska färdigheter.

Projektuppgiften kommer att gås igenom på ett föreläsningstillfälle innan ni ska börja med den.

För att uppnå lärandemålen och genomföra projektuppgiften måste du kunna använda/tillämpa delar av tidigare kunskaper i geologi, hydraulik, matematik och Mekanik/hållfasthetslära:

• Geologi – jordarter, bildningssätt, egenskaper
• Hydraulik – grundvattenströmning, hydrostatik
• Matematik – integraler, differentialekvationer
• Hållfasthetslära – elasticitetsteori, Mohr´s cirkel mm (introduceras i denna kurs)

Efter genomgången kurs skall du kunna

• Tolka geotekniska undersökningar.
• Förstå jords deformationsegenskaper.
• Utföra sättningsberäkningar för olika typer av byggnader och anläggningar.
• Utföra beräkningar för jordtryck mot flexibla stödkonstruktioner och ange resulterande jordtryck mot en stödkonstruktion.
• Förstå sambandet mellan deformation och jordtryck mot en stödkonstruktion.
• Utföra beräkningar för att ta fram snittkrafter i en stödkonstruktion
• Kunna använda och förstå överslagsmetoder för stabiliteten av slänter (naturliga och schaktade).
• Känna till beräkningsmetoder för beräkning av bärighet av ytliga fundament
• Överväga stabiliseringsåtgärder för en slänt.
• Överväga alternativa grundläggningssätt.
• Kunna kommunicera med en geoteknisk expert.

Jordmekanik:

- Bedöma olika jord- och bergmaterials tekniska egenskaper baserade på fält- och laboratorieundersökningar för grundläggning och vägbyggnad. Förkunskaper från teknisk geologi förutsetts.

- Bedöma grundvattenförhållanden kopplat till byggande och anläggning.

- Härleda spänningar i jord.

- Redogöra för jordens deformationsegenskaper för en-dimensionella deformationsanalyser med avseende på jordens spänningshistoria.

- Bedöma och använda jordens hållfasthet i dränerade och odränerade förhållanden.

Geotekniska tillämpning:

- Beskriva översiktligt olika typer av grundläggningsmetoder och jordförstärkningsmetoder och deras förhållande gällande ekonomi, CO2-påverkan och hållbar utveckling.

- Utföra sättningsanalyser för dimensionering av grundläggningar under vertikal belastning. 

- Utföra beräkningar för jordtryck mot stödkonstruktioner för enkla fall under odränerade och dränerade förhållanden, och bestämma stödkonstruktionens längd och krafter.

- Utföra förenklade analyser av släntstabilitet och kunna visa insikt om att ett förändrat klimat kan ge upphov till stabilitetsproblem.

Examination

Kursen har två separata moment som ger högskolepoäng. Det ena momentet är projektuppgiften som ger 4,5 hp med betyg U eller G och det andra är den skriftliga tentamen som ger 3,0 hp som ger betyg enligt betygskala TH (U,3,4,5).

Projektuppgiften

Projektuppgiften utförs i grupp där alla gruppmedlemmar deltar aktivt i hela arbetet. Rapporten och beräkningarna ska vara väl strukturerade och ordentligt redovisade, dvs en student som går eller gått liknande kurs skall kunna förstå och följa din rapport och beräkningsgång. Mer information om upplägg av rapport kommer under projektgenomgången.

Inlämning av projektuppgiften ska sker i PDF format i två steg enligt följande:

1. Inlämning av rapport enligt ovan för den del av Projektuppgiften som omfattar sättningar.
2. Inlämning av rapport enligt ovan för den del av Projektuppgiften som omfattar jordtryck och hållfasthetslära.

Datum för respektive inlämning kommer annonseras i projektuppgiften

De skriftliga rapporterna skall vara inlämnade enligt deadlines ovan. Del 1) och 2) måste båda bli godkända för att få hp för projektuppgiften.

Skriftlig tentamen

Skriftlig tentamen i kursen består av typ problem att lösa med mer teoretiska frågor i direkt anslutning till problemen eller som en separat del. Tentamenstillfälle hittar ni på studieportalen. Ordinarie tentamenstillfälle är den 24/10-2022 fm på Lindholmen enligt studieportalen 2022-08-16.

På tentamen får endast kursboken Geoteknik av Sällfors användas som hjälpmedel tillsammans med valfri miniräknare med tömt minne. Inga egenhändigt skrivna lösningar får användas.

Minimikravet för att få godkänt på tentamen är att klara minst 50% av totalpoängen samt 40% av respektive huvuduppgift.

Dvs för att få godkänt på tentamen, minst 40% av respektive huvuduppgift, dvs om tentamen består av två huvuduppgifter med t.ex. 1a delen behandlar sättningar och 2a delen stödkonstruktion med tillhörande teori så måste man få minst 40% av poängen från varje del för att klara minikravet.

Ex.

del 1 Sättning 55 p

Beräkning och ”teori”uppgifter

Del 2 Schakt – stödkonstruktion och stabilitet 45p

Beräkning och ”teori”uppgifter

Minimikravet blir då för del 1: 0.4*55=22p och för del 2: 0.4*45=18p

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieportalen - Kursplan (chalmers.se)