| dc.description.abstract | I denne oppgaven har det blitt gjennomført ulike studier i tilknytning til dimensjonering av spuntgroper. Først har metoder for håndberegning av spuntgroper, samt tidligere studier tilknyttet hjørneeffekter i spuntgroper, blitt diskutert. Deretter har det blitt foretatt innledende analyser som sammenligner de mindre komplekse metodene for beregning av spuntgroper. Disse metodene er håndberegning, bruk av Geosuite supported excavation og bruk av Plaxis 2D.
På grunn av forskjellene i elementtyper og elementstørrelser mellom Plaxis 2D og Plaxis 3D, er det foretatt en simulering av plan tøyning i Plaxis 3D, for så å sammenligne disse resultatene med Plaxis 2D. Den maksimale forskyvningen av spuntveggen, sikkerhetsfaktoren mot bunnoppressing og den maksimale stagkraften sammenlignes for tilfellene med plan tøyning, og resultatene benyttes senere til å korrigere for elementforskjellene i de mer komplekse analysene.
Hoveddelen av oppgaven består av en sammenligning mellom Plaxis 2D og Plaxis 3D. Spuntgropene som er modellert er innvendig avstivede spuntgroper bestående av hjørneavstivere og puter. For å undersøke hvordan ulike parametere påvirker hjørneeffektene, er det valgt å variere lengden på spuntgropene, utgravingsdybden, jordmaterialet og jordmodellen. Lengden på spuntgropa varierte fra 5 m til 15 m, mens utgravingsdybden varierte fra 4 m til 8 m. Bredden ble holdt konstant på 5 m. Det er foretatt 48 analyser ved bruk av Plaxis 2D og 60 analyser ved bruk av Plaxis 3D. Tre fjerdedeler av analysene er gjennomført ved bruk av jordmodellen NGI-ADP, mens de resterende analysene benyttet jordmodellen Mohr-Coulomb. Resultatene som ble oppnådd ved bruk av jordmodellen Mohr-Coulomb anses å være av lavere kvalitet, ettersom et urealistisk svakt materiale har blitt benyttet, som følge av feil i inputverdiene.
Parameterne som sammenlignes for å undersøke graden av hjørneeffekter er den maksimale deformasjonen av spuntveggen, det maksimale momentet i spuntveggen, sikkerhetsfaktoren mot bunnoppressing, den maksimale stagkraften i avstivingen og den maksimale setningen av det omliggende terrenget. For alle disse parameterne har graden av hjørneeffekter blitt beregnet. Det er i tillegg utviklet enkle ligninger, som tar hensyn til variasjon i overflategeometri og utgravingsdybde, for å estimere hjørneeffektene med tanke på forskyvningen av spuntveggen, momentet i spuntveggen og sikkerhetsfaktoren mot bunnoppressing. Det maksimale bøyemomentet som oppstår i putene i Plaxis 3D har også blitt beregnet, og det er foreslått en ligning for å estimere dette momentet.
Resultatene som er oppnådd viser at hjørneeffekter påvirker alle parameterne som er undersøkt, men graden av hjørneeffektene er forskjellig for alle parameterne. Det er ikke funnet en generell variasjon i hjørneeffektene som er gyldig for alle parameterne som inngår i dimensjonering av spuntgroper. Hjørneeffektene viser med andre ord ingen generell trend basert på geometri, styrken til jordmaterialet og utgravingsdybde, som kan brukes til å gi en grad av hjørneeffekter som er gyldig for alle de dimensjonerende parameterne. Det er derimot mulig å benytte diagrammene og ligningene som er presentert i denne oppgaven til å ta hensyn til hjørneeffekter i hver enkelt parameter, ved å korrigere resultater fra 2D-analyser.
Ettersom størrelsen på hjørneeffektene er betydelige for parameterne som er variert, anbefales det å ta hensyn til dette ved dimensjonering av spuntgroper. Dersom de dimensjonerende parameterne som oppnås ved bruk av Plaxis 2D justeres for hjørneeffekter i etterkant, kan man spare en betydelig mengde materialer, som vil være både økonomisk og miljømessig gunstig. Det er i tillegg i denne oppgaven vist at forskjellene mellom resultatene som blir produsert i Plaxis 2D og i Plaxis 3D er betydelige. Ved bruk av de to programmene er det derfor viktig å ta hensyn til forskjellene som oppstår på grunn av ulik elementformulering og ulike elementstørrelser. | |
