Optimerede brudfigurer i SLOPE/W. Casestudy

Transkript

1 Optimerede brudfigurer i SLOPE/W Casestudy

2 Cirkulære brudfigurer vs. optimeret brudfigur? Hvorfor er det vigtigt? Hovedparten af samtlige stabilitetsberegninger bliver udført i beregningsprogrammet SLOPE/W? Forskel i sikkerhedsfaktoren ok, men er denne retvisende? Har vi nok tillid til stabilitetssprogrammerne og er der styr på beregningsgangen? Firmapolitik / 3. partskontrol Hvad hvis uheldet er ude? En fælles holdning til EC7 s vejledende beskrivelser (kapitel 11) Geoteknikerdagen

3 Cirkulære brudfigurer vs. optimeret brudfigur? Hvordan bliver det ført ud? COWI Rambøll samarbejde (Forhåndsnotat) Michael Rosenlund Lodahl, mailto: Kristian Thoustrup Brødbæk, mailto: Rune Christensen, mailto: Dimensioneringshåndbogen, Bulletin 17 Kaptitel 11: Totalstabilitet DGF høring af kapitel Geoteknikerdagen

4 Agenda Beskrivelse af observerede problemer Udlægning af problemstillingen fra GEO-SLOPE Krav til brudfigurer Beregningsmetode i SLOPE/W Afrunding og konklusion Spørgsmål / diskussion Geoteknikerdagen

5 Eksempler på brug af optimerede brudfigurer Slapt fundament (kohæsionstilfælde) Slapt fundament (friktionstilfælde) Caisson i homogen lerskråning Dæmninger udlagt på blødbund Geoteknikerdagen

6 Simpelt, slapt fundament på vandret jordoverflade Slapt fundament (kohæsionstilfælde) c u = 100 kpa Forskel mellem "eksakt" bæreevne og cirkelslag = 7,5 %! Geoteknikerdagen

7 Simpelt, slapt fundament på vandret jordoverflade (2) Cirkelslag Optimeret brudfigur Optimeret brudfigur B/2 Geoteknikerdagen

8 Simpelt, slapt fundament på vandret jordoverflade - friktionstilfælde Slapt fundament (friktionstilfælde) B = 0,6 m (kun lodret belastet) γ = 18 kn/m 3 GVS under brudfigur ϕ = 30 "Eksakt" bæreevne bestemmes på baggrund af Terzaghi Geoteknikerdagen

9 Simpelt, slapt fundament på vandret jordoverflade friktionstilfælde (2) Metode Bæreevne [kpa] Terzaghi 79 Slope/w cirkulær 84 / 81* Slope/w optimeret 66 / 58* *Prædefineret udgangsvinkel på 30 Geoteknikerdagen

10 Caisson i homogen lerskråning Caisson i beton ("high strength" model) installeret i lerskråning(ktt) c u = 100 kpa Resultater i SLOPE/W sammenholdt med Plaxis 2D Geoteknikerdagen

11 Caisson i homogen lerskråning (2) c u [kpa] FS ved Cirkulær FS ved optimeret 100 1,678 0, ,661 0, ,644 0, ,627 0, ,611 0, ,594 1,541 Geoteknikerdagen

12 Stabilisering af dæmning Cirkelslag Dæmninger på blødbund Optimeret brudfigur og Plaxis 2D Anbefaling: FEM (eksempelvis Plaxis) ved tvivl om brudmekanisme!! Geoteknikerdagen

13 Mailkorrespondance m. GEO-SLOPE Udgangspunkt i brud v. caisson i lerskråning Præsentation af beregnede bæreevner c u [kpa] FS ved Cirkulær FS ved optimeret 100 1,678 0, ,661 0, ,644 0, ,627 0, ,611 0, ,594 1,541 Geoteknikerdagen

14 Svar: Mailkorrespondance m. GEO-SLOPE (2) Optimerede brudfigurer kan give utilfredsstillende resultater i kohæsionstilfælde Effektive parametre giver de bedste betingelser for optimeret brudfigur Geoteknikerdagen

15 Svar: Mailkorrespondance m. GEO-SLOPE (3) Ved rene kohæsionsmaterialer anbefales brug af cirkelslag Konklusion: Optimerede brudfigurer anbefales ikke anvendt ved andre end de effektive parametre, ϕ og c' Geoteknikerdagen

16 Kinematisk korrekte brudfigurer Cirkelslag, rette linjer (kohæsionsmaterialer) Logaritmiske spiraler (friktionsmaterialer) Behændigt da resultant ikke yder bidrag SLOPE/W anvender cirkelslag, men beskriver "spænding" langs brudlinjen: Antagelser omkring interslice-kræfter Geoteknikerdagen

17 Metodik: Optimerede brudfigurer Brudlinje inddeles i rette linjestykker Linjers endepunkter flyttes Enkeltvis, efter tur "Random walk" metode Geoteknikerdagen

18 Metodik: Optimerede brudfigurer (2) Længste linjestykke deles på midtes Proces starter forfra Laveste brudfigur vælges Geoteknikerdagen

19 Metodik: Optimerede brudfigurer (3) Malkawi et al angiver kriterium imod konvekse brudfigurer ikke implementeret i SLOPE/W? α 1 < α 2 < < α i < < α n-1 Geoteknikerdagen

20 Anbefalinger Undlad anvendelse af optimerede brudfigurer Ved tvivl om validitet af cirkulær brudfigur anvendes FEM Plaxis kan ved ϕ-c'-reduktion identificere brudfiguren Anvendes ved f.eks: Svage styrker i blødbund Store kontrabanketter Anvendes optimerede brudfigurer bør evt. lave SF verificeres i FEM-værktøj Geoteknikerdagen

21 Hvad bør ske fremover? Spørgsmål/Diskussion Geoteknikerdagen

22 EC7 afsnit 2.4.1: Kalibrering af partialkoefficienter Geoteknikerdagen

23 Kalibrering af partialkoefficienter (2) Ved COWIs analyser er anvendt modelusikkerhed Beskrivelse af fluktioner i det beregnede FS 7,5 % er anvendt (5 % anvendes oftest ved EC-kalibrering) Bias er medtaget i nyeste analyser Konsekvent overvurdering af bæreevne Fastlagt ved sammenligning af FS fra SLOPE/W og Plaxis 2D Geoteknikerdagen

24 Tak for opmærksomheden Geoteknikerdagen