Nordhavnsvejen, Banekrydsningen - monitering vs numeriske beregninger af Præsenteret og udarbejdet af: Carsten Lyse, COWI Sabina Brammer, Rambøll SAMSPIL MELLEM JORD OG KONSTRUKTION
Aftenens menu Kort præsentation af projektet Moniteringsomfang Grundlag (geoteknik, grundvand, laster, restriktioner fra BDK) Beregningsmetode,, forudsætninger og antagelser Moniteringsetup og -koncept Moniteringsresultater vs beregninger Opfølgning på beregningsmetode og antagelser Spørgsmål
Bygherre: Københavns komunne Præsentation af projektet Bygherrerådgiver: Rambøll Entreprenør: Nordhavnsvejkonsortiet - JV mellem Phil og Züblin => Züblin Udførelsesperiode: 2011-2015 2015
Banekrydsningen
Banekrydsningen
Banekrydsningen
Banekrydsningen, Samspil mellem jord og konstruktion
Forudsætninger for analyse af banekrydsningen Nordhavnsvejen, Banekrydsningen monitering vs numeriske beregninger af Design Drivers: Strenge krav til tilladelige flytninger og vridning af spor Meget kort udførelsesfase ved lukning af spor for etablering af samt interimsbroer over den Konceptuel løsning: Et robust statisk koncept med sikker udførelse => minimal lukning af spor i drift under udførelsen
Beregning og analyse af
Beregning og analyse af Specielle forsøg udført i forbindelse med forundersøgelser: Lab-forsøg: 5xOedometerforsøg (IL) 4xTriax forsøg (MCAD) Feltforsøg: VSP med densitetslog for vurdering af G max
Beregning og analyse af Anvendte jordmodeller: Hardening Soil m. small strain - (Moræneler) Mohr Coulomb model - Kalk - Fyld
Beregning og analyse af Hydrostatisk vandtryksfordeling fra terræn (et krav til designeren)
Beregning og analyse af Stivhedsegenskaber for sekantpæle: - kun hanpæle er medregnet som bidrag til stivheden - revnet tværsnit er antaget for alle grænsetilstande Stivhed af sekant pælene (kun han-pælene) Kapacitet af sekant pælene (kun han-pælene)
Beregning og analyse af
Beregning og analyse af Numeriske analyser ift. deformationer udført i FE programmet PLAXIS Supplerende strukturel analyse udført Winkler programmet D
Moniteringskoncept for 3. part krav (BDK) vedrørende monitering af eventuelle sætninger som konsekvens af udgrav 17 automatiske inklinometermålere installeret i udvalgte sekant pæle i banekrydsningen 28 real-time målinger på tværafstivninger ved brug af strain gauges Et signifikant antal af udpegede inspektionspunkter på og ved jernbanespor (fundamenter og skinner)
Moniteringskoncept for
Moniteringskoncept for
Moniteringsresultater udvalgte vægge St. 5093 betragtes: To inklinometerrører placeret => ét på nordsiden og ét på sydsiden Fire overvågede afstivninger => to i øvre niveau og to i nedre niveau
Moniteringsresultater udvalgte vægge PLAXIS model for ST. 5093
Moniteringsresultater udvalgte vægge St. 5093 - horisontal bevægelse: Beregnet horisontal deformation ca. 5 mm Målt ca. 1/3 1/4 af beregnet værdi
Moniteringsresultater udvalgte vægge Nedre tværafstivning fjernes St. 5093 - horisontal bevægelse: Beregnet horisontal deformation ca. 12 mm Målt ca. 1/10 1/15 af beregnet værdi
Moniteringsresultater udvalgt tværafstivning Nordhavnsvejen, Banekrydsningen monitering vs numeriske beregninger af
Moniteringsresultater udvalgt tværafstivning Nordhavnsvejen, Banekrydsningen monitering vs numeriske beregninger af Observeret servicebelastning iøvre afstivning 104 antager efter udgravning en gennemsnitlig variation på 1000-1700 kn, men med peaksbelastninger over 2000kN Der blevet forventet en afstivningskræft på 1900kN => inkl. temperaturvariation forøget til ca. 2300kN De målte værdier ml. ca. 73-86% af de beregnet når temperaturen inkluderes Observeret servicebelastning inedre afstivning 204 antager efter udgravning en gennemsnitlig variation på 1750-2700 kn, men med peakbelastninger over 3000kN Det blevet forventet en afstivningskræft på 2600kN => temperaturvariation forøget til ca. 3000kN De målte værdier ml. 60-90% af de beregnet når temperaturen inkluderes
Moniteringsresultater udvalgt tværafstivning Nordhavnsvejen, Banekrydsningen monitering vs numeriske beregninger af "Back-analyse" på EI giver et billede af influensen af EI på deformationsbilledet Anvendt stivhed er svarende til revnet tværsnit jf. tidligere slide og er ca. 340x10 3 knm 2 /m Urevnet/revnet tværsnit? Mon det er sandheden.. E 0 I uncracked 1956x10 3 knm 2 /m (faktor ca. 5.7) 0.7xE 0 I uncracked 1369x10 3 knm 2 /m (faktor ca. 4.0) 0.5x E 0 I uncracked 978x10 3 knm 2 /m (faktor ca. 2.8) (Han pæle : Beton C35 E o = 37 GPa) 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8-9 -10-11 -12-13 -14-15 Nordlig væg: ST. 5093 Horisontale vægflytninger endeligt udgravningsniveau Niveau [m] 1. Tværafstivning -5 0 5 10 Horisontal bevægelse [mm] Endeligt udgravningsniveau 1. Tværafstivning Sydlig væg: ST. 5093 Horisontale vægflytninger endeligt udgravningsniveau -10-5 0 5 Horisontal bevægelse [mm] Niveau [m] 2 1 0-1 -2-3 -4-5 -6-7 -8-9 -10-11 -12-13 -14-15
Moniteringsresultater udvalgt tværafstivning Nordhavnsvejen, Banekrydsningen monitering vs numeriske beregninger af "Back-analyse" af influensen af EI på momenterne Med de anvendte stivheder/styrker af jorden er sensitiviteten på momentfordelingen beskeden.
Opfølgning på beregningsmetode og antagelser Nordhavnsvejen, Banekrydsningen monitering vs numeriske beregninger af Resultaterne for moniteringen peger i retningen af: Tværsnittet af sekantpælene er formentlig delvist revnet i et mindre omfang og svarende til en karakteristiske tilstand! Ikke en design tilstand. Trykket bag væggen er formentligt mindre end antaget ( hvor vandtrykket er det primære) i det karakteristiske tilstand Beregningsmæssigt og i den karakteristiske tilstand (netop i dette tilfælde) er sensitiviteten på momentet beskeden urevnet/revnet ved numerisk analyse Betydelige randbetingelser i den numeriske model: Vandtrykket, fordeling og størrelse er afgørende på trykket herfra er betydeligt i forhold til jordtrykket Jordens stivhed, kan være afgørende denne sensitivitet er dog ej undersøgt (endnu) Belastninger fra konstruktioner (3D effekter) denne sensitivitet er ikke undersøgt (endnu)
Opfølgning på beregningsmetode og antagelser Nordhavnsvejen, Banekrydsningen monitering vs numeriske beregninger af Tak for opmærksomheden....spørgsmål?