I en stabilitetsutredning är det centralt att kunna bestämma jordens skjuvhållfasthets-egenskaper. För lerjordar har det under de senaste 100 åren samlats in en stor mängd data från provningar, tagits fram empiriska samband och utvecklats metoder för att be-stämma skjuvhållfastheten. I siltjordar, som oftast både är skiktade och delvis svåra att ta upp prover med hög kvalitet i, finns det betydligt mindre mängd data och därmed inte heller samma stöd för empiriska samband.  

Hittills har framförallt CPT- och hejarsonderingar använts för att bestämma skjuvhåll-fastheten på siltjordar. Dessa metoder har ursprungligen utprovats för antingen lera eller för grövre jordar än silt och utvärderingsmodellerna är därför inte anpassade för att besk-riva siltjordars egenskaper. Vid undersökningar i SGI-uppdrag av silt längs Ångermanäl-ven och Dalälven har ovan nämnda metoder övervägande gett lägre värden på friktions-vinkeln i förhållande till resultat från triaxialförsök. Triaxialförsök på silt har i dessa upp-drag visat sig vara den mest tillförlitliga metoden att bestämma både dränerade och odrä-nerade hållfasthetsegenskaper.  

Detta uppdrag har som syfte att undersöka både dränerade och odränerade skjuvhållfast-hetsegenskaper på silt vid två provplatser längs Dalälven i Borlänge kommun. Idag görs sådana bestämningar företrädesvis med CPT och det är sällsynt att triaxialförsök utförs i områden med siltjordar.  

De två provplatserna, SSAB och Torsång, har valts med avseende på att de har olika topo-grafiska, hydrogeologiska, geologiska och geotekniska förhållanden. SSAB ligger ”högt” över Dalälvens nivå och utgörs i huvudsak av silt med låg till medelhög relativ fasthet som till stor del är omättad. Torsång är låglänt beläget, nära Dalälven och silten har mycket låg relativ fasthet och vattenmättade förhållanden. 

Totalt har 23 dränerade triaxialförsök utförts fördelat på 11 för lokal SSAB och 12 för lo-kal Torsång. Därutöver har rutinförsök utförts på samtliga prover samt bestämning av kornfördelningen (både tvättsiktning och sedimentationsförsök) på 14 prover på utvalda representativa nivåer.  

Jordlagren indelades inledningsvis utifrån jordlagrens relativa fasthet (qt) och dräne-ringsförhållanden (Bq) utvärderade från CPT-sondering, med den metodik som redovisats i SGI:s skredriskkartering för Ångermanälven genom klassificering av ”fast” och ”lös” silt (Lundström et al., 2019). Det visade sig dock att denna indelning inte var anpassad för förhållandena längs Dalälven då det dels påträffades silt med mycket låg relativ fasthet, låg lerhalt och delvis dränerat beteende, dels silt med låg till hög relativ fasthet med hög lerhalt. En justerad indelning gjordes där begreppen ”lös” och ”fast” silt ersattes av indel-ning i silt med mycket låg respektive silt med låg till hög relativ fasthet. Utifrån dessa in-delningar kunde ytterligare underindelningar göras, beroende på dräneringsförhållanden och jordart (lerhalt). 

Vid SSAB utgörs området lokalt av en cirka 10 m hög slänt som är belägen cirka 300 me-ter från Dalälven. Jordlagren bakom släntkrönet består av silt och lerig silt till cirka 23 meters djup. Den relativa fastheten varierar inom jordprofilen från mycket låg till medelhög, med indelning enligt Larsson et al. (2007). Grundvattenytan är belägen på cirka 14 meters djup under släntkrön. Ovanför grundvattenytans nivå, visar portrycks-mätningarna negativa portryck. Det innebär att jorden delvis är omättad inom denna del.  

Genom de utförda triaxialförsöken på prover från lokal SSAB har friktionsvinkeln utvär-derats för silt och lerig silt med låg till hög relativ fasthet till mellan 36 och 40 grader med kohesionsintercept 0 kPa och för lerig silt med mycket låg relativ fasthet till 32 grader med ett tillhörande kohesionsintercept på 7 kPa. Från CPT-sondering, kan friktionsvin-keln i de ytliga lagren utvärderas till mellan cirka 35 och 38 grader. Vi utvärdering av CPT-sondering med empiriskt samband enligt Larsson et al. ( 2007) erhålls en friktions-vinkel på mellan cirka 32 och 37 grader, och som samvarierar väl med resultaten från triaxialförsöken.  

Vid Torsång, som ligger låglänt beläget och nära Dalälven, uppgår mäktigheten av silt till cirka 25 meter. Den relativa fastheten är genomgående mycket låg med undantag för tunna och något fastare skikt i mitten av jordlagret. Med stöd av CPT-sonderingarna (Bq-värdet) bedöms silten överst ha ett möjligen dränerat beteende och därunder i huvudsak odränerat beteende. Lerhalten är överlag relativt låg förutom i ett lager med lerig silt närmast underliggande friktionsjord. Från de utförda triaxialförsöken har friktionsvin-keln genomgående utvärderats till 38 grader och kohesionsintercept 0 kPa, med undantag för det leriga siltlagret närmast fast botten. Inom detta lager ger utvärderingen en frikt-ionsvinkel på 32 grader med ett tillhörande kohesionsintercept på 4 kPa. 

I allmänhet är det utvärderade Bq-värdet från CPT-sonderingarna större än 0,03, varför ingen friktionsvinkel utvärderas vid utvärdering i Conrad. Undantaget är ett övre före-kommande sandigt siltlager i provplats SSAB, där friktionsvinkeln varierar mellan cirka 36 och cirka 39 grader, vilket bedöms vara ett rimligt resultat. Om utvärderingen görs en-ligt empiriskt samband enligt Larsson et al. (2007) erhålls en friktionsvinkel mellan cirka 31 och cirka 34 grader. Även i detta fall är friktionsvinkeln relativt samvarierande med triaxialförsök, men värden från triaxialförsöken ligger markant högre. 

En jämförelse av resultaten från de dränerade triaxialförsöken på prover längs Dalälven har gjorts med andra provplatser; Ångermanälven i Sollefteå kommun, Norsälven i Karl-stads kommun och NGI:s provfält i Halden i Norge. Silten har olika egenskaper i de olika provplatserna, både i fråga om relativ fasthet, dräneringsförhållanden/portrycksförhål-landen/vattenmättnadsgrad och lerhalt. Utifrån en sammanställning av samtliga brott-värden, och utan hänsyn till kohesionsintercept, kan ses att friktionsvinkeln varierar mel-lan cirka 33 och 42 grader med ett medelvärde kring 37,5 grader.  

De utförda försöken tyder på att den utvärderade friktionsvinkeln styrs av siltens lerhalt, dräneringsförhållanden under CPT-sondering och av den relativa fastheten. Därför bör det vid stabilitetsutredningar i silt, utföras sedimentationsförsök så att jordarten klassifi-ceras korrekt. Baserat på lerinnehåll, relativ fasthet och dräneringsförhållanden under CPT-sondering kan en fingervisning ges av förväntad friktionsvinkel. Det krävs dock utö-kade studier för att eventuellt kunna slå fast ett empiriskt samband mellan dessa para-metrar och friktionsvinkel.