| dc.description.abstract | Rørpressing fra spuntgrop har i de senere år blitt en anerkjent og velbrukt metode som en gravefri metode for å legge rør. Metoden baserer seg på at kraftige sylindre, med bakspenn mot spuntveggen, presser seksjoner av rør inn i jorda. Vanlig praksis ved dimensjonering mot grunnbrudd er i dag å benytte seg av håndberegninger eller mer avanserte dataprogram i en plan tøynings-situasjon. Pressegropene er oftest sterkt rektangulære (lengre i presseretning) og det tas dermed ikke hensyn til skjærkrefter på langsidene eller en eventuell lastspredning av pressekraften. Prosjektoppgaven som denne masteroppgaven bygger videre på ga klare indikasjoner på slike tredimensjonale effekter på et drenert tilfelle i sand.
Formålet med denne masteroppgaven er å undersøke om tredimensjonale effekter virker å ha en vesentlig effekt også i jordmaterialer med udrenert oppførsel. Oppgaven vil også forsøke å forklare hvorfor Plaxis 2D i det drenerte tilfellet gir så forskjellige resultater fra håndberegning og Plaxis 3D. I tillegg vil det benyttes mer avanserte materialmodeller for å bedre kunne estimere oppførselen.
Det er valgt å ta utgangspunkt i en generell pressesjakt og modellere denne i elementmetodeprogrammet Plaxis. Resultater fra håndberegning, 2D- og 3D versjonen av Plaxis er sammenlignet for å vurdere tredimensjonale effekter. Materialmodellen Hardening Soil Small er benyttet for drenert materiale, mens NGI-ADP benyttes for udrenert materiale.
Resultatene gir klare indikasjoner på tredimensjonale effekter. Visuelt vises effekten av lastspredning på bruddflatene observert fra Plaxis 3D i det drenerte tilfellet. Der kan en se at bruddflatene tar en slags lyspære-form der flatene sprer seg utenfor bredden på pressegropa. Det vises også at det kan virke en betydelig skjærkraft (eller friksjon) på sideveggene til pressegropa. Både drenert og udrenert vises det at maksimal mulig pressekraft før grunnbrudd kan økes med ca. 300 % ved å regne i Plaxis 3D i stedet for Plaxis 2D. Dette indikerer at en kan lage en mindre pressegrop ved 3D-beregninger med tanke på grunnbrudd. Oppgaven viser at en pressegrop med dimensjoner 11 m x 3 m x 7,3 m (Lengde x Bredde x Dybde) regnet i Plaxis 3D har omtrent samme kapasitet mot grunnbrudd som en med dimensjoner på ca. 11 m x 9 m x 7,3 m regnet i Plaxis 2D.
Det er samtidig vist at kreftene i konstruksjonselementene (blant annet spunt og pute/stiver) kan øke om man søker å utnytte disse tredimensjonale effektene ved å lage smalere pressegrop. Praktisk betyr det at man kan spare kostnader ved å kunne lages smalere pressegrop ved å regne 3D, men spunten må kanskje samtidig ha større kapasitet.
I prosjektoppgaven, som denne masteroppgaven bygger videre på, ble det observert at i et drenert tilfelle gav Plaxis 2D svært lav mulig pressekraft sammenlignet med håndberegning og Plaxis 3D. Kort fortalt vises det at for utsiden av spuntveggen som utsettes for bakspenn, virker det en lavere ruhet r i Plaxis 2D enn både i Plaxis 3D og beregnet for hånd. Dette er nødvendig for å tilfredsstille vertikal likevekt i plan- tøyning. Denne reduserte ruheten fører igjen til mindre passivt jordtrykk som bidrar til å motstå pressekraften. I Plaxis 3D bidrar også sideveggene med nedad rettet skjær og dette er nok til å balansere den store mengden oppad rettet skjær på utsiden av bakveggen. Sideveggene bidrar altså til å holde pressegropa nede. Ruheten må dermed ikke reduseres i Plaxis 3D for å oppnå vertikal likevekt. | |
