Metodutvecklingsprojektet syftar till att undersöka om det är möjligt att på ett nytt och förbättrat sätt skatta den odränerade skjuvhållfastheten hos kohesionsjord, som ett alternativ till befintligt indexförsök med fallkon.

Provningsutrustningen har konstruerats och dimensionerats med hjälp av modelleringar utförda enligt Finita Elementmetoden (FEM).

Vid provning genom skjuvstansning trycks en stans upp i en innesluten provkropp, vilket tvingar fram ett geometriskt väldefinierat skjuvbrott som i jämförelse med fallkonförsöket lättare kan härledas matematiskt.

Utvärderad skjuvhållfasthet från skjuvstansning jämfördes mot odränerad skjuvhållfasthet från direkta skjuvförsök och fallkonförsök.  

Vid jämförelsen konstateras att skjuvhållfastheten från skjuvstansning ger ett högre värde än skjuvhållfastheten från direkta skjuvförsök. Med hjälp av regressionsanalys kan skjuvhållfastheten från skjuvstansning korrigeras så att den motsvarar hållfastheten från direkta skjuvförsök. Skjuvstansning har visat sig ge väl jämförbara resultat med fallkonförsök som ett indexförsök för bestämning av odränerad skjuvhållfasthet. Metoden genererar också högkvalitativa brottkurvor som borde kunna användas för att utvärdera fler parametrar än bara skjuvhållfasthet.

Provningstid för skjuvstansning av ett prov är ca 10 min, vilket innefattar montering/demontering av prov, stansning/mätning i tryckpress och utvärdering av skjuvhållfasthet.

Uppdraget har inte inrymt egen provtagning vilket har medfört att prover valts ut i geotekniklaboratoriets löpande verksamhet. Laboratoriet har då inte haft full kontroll över provernas kvalitet, ej heller över riktigheten i de spänningar som använts vid odränerade direkta skjuvförsök. Med hänsyn till detta skulle en fortsättning av uppdraget med provning på högkvalitativa prover, där vi har god kontroll över in-situ spänningar för odränerade direkta skjuvförsök, ge en mer exakt bild över kopplingen mellan metoderna.

En utökad undersökning utfördes 2022/2023 (bilaga 6). Undersökningen visar att provningsmetoden skjuvstansning är en väl fungerande provningsmetod för bestämning av odränerad skjuvhållfasthet i kohesionsjord. Med provningsmetoden bestäms hållfastheten i vertikalplanet, genom ett brott i leran i form av en vertikal cylinder, dvs. en riktning i provet som avviker från andra provningsmetoder. Denna skjuvhållfasthet kan korrigeras för att motsvara en skjuvhållfasthet bestämd genom odränerade direkta skjuvförsök (som motsvarar brott i horisontalplanet). Metodens enkelhet och goda korrelation till odränerade direkta skjuvförsök gör den till ett kostnadseffektivt komplement, exempelvis i de fall det finns behov av täta bestämningar av odränerad skjuvhållfasthet i en jordprofil. Provningsmetodens enkelhet gör den även lämpad för en framtida standardisering. Skjuvstansning är en provningsmetod som skulle kunna komplettera, eller i förlängningen, ersätta fallkonförsöket och användas som komplement till odränerade direkta skjuvförsök och triaxialförsök.