| dc.description.abstract | En cellespuntkonstruksjon består av flatspunter satt sammen i en sirkel, fylt med
løsmasser. Konstruksjonen kan bestå av flere celler satt sammen med mellombuer. En
slik konstruksjon eksisterer ved Kværner Verdal og benyttes til utlasting av
jacketplatformer. Oppgaven tar for seg utlastingen av jacketplattformen Johan Sverdrup
P1. Konstruksjonen vil kontrolleres fra et geoteknisk perspektiv. Av de mulige
bruddformene er bæreevnebrudd det kritiske for dette prosjektet. Det er benyttet Plaxis
3D for å utforske muligheten til å modellere en cellespuntkonstruksjon. Ved hjelp av
Plaxis 3D er bruddformer, setningsutvikling, stivhet og sikket vurdert. Det er også utført
en parameterstudie som benytter seg av situasjonen ved Kværner Verdal til å utforske
effekten av endring i parametere for sikkerhet, setning og deformasjon i spunter.
Resultatene for bæreevne viser at det er oppnådd en sikkerhet på 2.33. Beregnede
setninger fra Plaxis 3D viser en god sammenheng med målinger fra Kværner Verdal for
punkter som utsettes for last. For målepunkter uten last oppstår det urealistisk
jordheving i Plaxis 3D, da det ikke har vært mulig å modellere kontinuerlig utlasting.
Gjennom parameterstudie er det belyst viktigheten av gode grunnundersøkelser, slik at
det er mulig å modellere stivheten til sanden riktig. Det ble bekreftet at de forskjellige
kombinasjonene av kohesjon og friksjonsvinkel, oppgitt av Rambøll, gir lik skjærstyrke.
De gir derimot forskjellig setningsutvikling, og det bør derfor benyttes en annen metode
til å avgjøre skjærstyrken hvis setninger skal vurderes. Låsestrekket som oppstår i
cellespunten er beregnet i Plaxis 3D og opptredende låsestrekk viser seg å være innenfor
dimensjonerende låsestrekk for hovedcellen, men det har ikke vært mulig å beregne
verdier for mellombuen. Siden det er benyttet materialmodellen Hardening Soil er
stivheten til sanden vurdert, hvor det konkluderes med at alle tidligere utlastinger bør
simuleres for å få en korrekt modell.
Plaxis 3D har vist seg å være et velegnet program til å modellere
cellespuntkonstruksjoner, hvor setninger og sikkerhet kan vurderes. Begrensningene ved
bruk av Plaxis 3D for en slik konstruksjon er modellering av enkeltspunter. Modellen bør
arbeides videre med i senere prosjekter og gjerne i forbindelse med en utlasting av en ny
jacket, for å gjøre tilpassede målinger under utlastingen. Ved prosjektering av en
cellespuntkonstruksjon konkluderes det med at kjente metoder fortsatt er tilstrekkelig,
da metodene er konservative og det kan knyttes usikkerhet til modellering av
plateelementet i Plaxis 3D. | |
| dc.description.abstract | A cellular sheet pile construction consists of sheet piles connected in a circle and filled
with granular soil. The construction can consist of several cells connected with arc cells.
Such a construction exists at Kværner Verdal and is used to loadout jacket platforms.
This report deals with the loadout of the jacket platform Johan Sverdrup P1, from a
geotechnical perspective. Bearing capacity is the most critical failure mode in this project.
Plaxis 3D is used to explore the possibility of modelling a cellular sheet pile construction.
Failure modes, settlements, deformations and the stiffness of the soil is considered in
Plaxis 3D. ItΣs also performed a parametric study with the situation at Kværner Verdal as
a case, where the effect on safety, settlement and deformations resulting from a change
in parameters are observed.
The results for bearing capacity gives a factor of safety of 2.33. Calculated settlements
from Plaxis 3D is comparable to the measurement data from Kværner Verdal for all
points that are subjected to a load. For measurement points that are not subjected to a
load an unnatural soil heave is calculated in Plaxis 3D, since it is not possible to model
the continuous loadout. The parametric study illustrates the importance of accurate soil
investigations, so it is possible to model the stiffness of the soil correctly. It was
confirmed that the different combinations of cohesion and friction angle, given by
Rambøll, gives the same shear strength. On the other hand, the combinations give
different settlements, and therefore a different method to decide shear strength should
be used if the settlement of the soil is to be considered. The interlock tensions that occur
in the cellular sheet pile wall is calculated, and the occurring interlock tension is well
within the critical interlock strength for the main cell, but it has not been possible to find
values for the arc cell. The stiffness of the soil is considered, since the material model
Hardening Soil is used. It is concluded that all earlier loadouts should be included and
simulated to result in an accurate model.
Plaxis 3D has proven to a well-suited program for modelling cellular sheet pile
constructions, where settlements and safety factors can be evaluated. The limitations in
Plaxis 3D for this kind of structure is the inability to model single sheet piles. The work
with the model should continue in new projects, preferable in combination with a loadout
of a jacket platform, this will make it possible to take the necessary measurements to
confirm the model. For design of cellular sheet pile constructions, the existing methods
are conservative and adequate, there are still some uncertainties about the way the plate
element is modelled in Plaxis 3D. | |