Afledt forskning fra sagen om Lillebæltsbroen Anette Krogsbøll
Settlement [mm] Historisk chance for hele branchen 80 års sætningsmålinger Mange forsøg på lillebæltsler Stort datagrundlag fra Femern A/S 700 600 500 400 300 200 Settlement observations Pier # 3 Pier # 4 Pier # 2 Pier # 1 Pier # 1 Late 100 0 0 10 20 30 40 Time [1000 days] (Kilde: Vejdirektoratets hjemmeside) 2 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Hvad kan vi få ud af det? På nationalt plan Branchen (virksomhederne) Samfundet Motivation: Reduktion af omkostninger for anlægsarbejder i områder med Palaeogent ler ved at forbedre kendskabet og dermed forudsigelse af jordens opførsel under forskellige vilkår. På institutionelt plan Danmarks Tekniske Universitet Aarhus Universitet Aalborg Universitet På individuelt plan Kommende ingeniører 3 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Universiteternes rolle Mål Opdateret viden i uddannelserne Nyuddannede ingeniører med specialviden Mulighed for forankring af forskningsresultater i branchen ved samarbejde Bidrag Muligheder for at eksperimentere med og udvikle forsøgsteknikker Ressourcer til usædvanlige undersøgelser (fx meget langvarige) Ressourcer til dybdegående analyser Metoder Analytisk tilgang og sparringspartner Kobling til andre videnskabelige miljøer Inddragelse af studerende på alle niveauer 4 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Udvikling af styrke Er der risiko for at Lillebæltsler kryber i brud? Hvilken styrke kan man regne med i Lillebæltsler, og hvornår? Begge dele blev undersøgt i fbm ekspertgruppens arbejde NGI lavede direct simple shear forsøg GEO lavede triaxialforsøg Ex: Undersøgelse af jordens egenskaber med utraditionelle metoder, og ved kombination af viden fra forskellige projekter 5 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Udvikling af styrke Kenny K. Sørensen, 2014 Residualstyrke Skæreboks forsøg på intakte prøver og prøver skåret over på forhånd Sammenligning med forsøg udført i 60 erne (den nye Lillebæltsbro) 6 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Udvikling af styrke Natascha Stephanie Hansen (2014) Risiko for krybningsbrud? Undersøgelse af krybning, i skæreboksapparat (DS) når en prøve af Lillebæltsler er kørt til 77%, og derefter 90% brud, og bliver stående. Supplement til GEO og NGI forsøg 7 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Udvikling af styrke Natascha Stephanie Hansen (2014) Risiko for krybningsbrud? Undersøgelse af krybning, i skæreboksapparat når en prøve af Lillebæltsler er kørt til 77%, og derefter 90% brud, og bliver stående. Supplement til GEO og NGI forsøg 8 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
CPT i Palæogent ler Hvad er specielt for CPT i Palæogent ler? Er der behov for en særlig kalibrering i fedt ler? Mange boringer og CPT ved Lillebælt og Femern Bælt Tolket og behandlet grundigt i fbm Femern-projektet Ex: Stort datagrundlag for statistisk bearbejdning af resultater sammen med data fra Femern A/S 9 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Parameterstudie af CPT i Palæogent ler Malte Larsen, Emil Hvilsom, 2013 Hvordan placerer plastisk ler sig i diagrammerne fra CPTmanualen*? Systematisk tolkningsmetode Placering af Palæogent ler i diverse charts *: Lunne et al, 1997: Cone Penetration Testing in Geotechnical Practice. Spon Press, 1997. 10 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
CPTs Eksempel på statistisk bearbejdning af CPT data Her vist i Douglas chart 11 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
CPTs Eksempel på statistisk bearbejdning af CPT data Her vist som opdaterede diagrammer Gentaget for Robertson s charts 12 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
CPT data fra Lillebælt tilføjet Øvre Dybe (>58m) Øvre Dybe (>58m) 13 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Spændingstilstand i jorden Hvad var spændingstilstanden insitu og efter at broen har stået der i lang tid? Hvordan måler vi K 0 og OCR? Begge spørgsmål er behandlet i ekspertgruppen, og i forbindelse med Femern forbindelsen Ex: Undersøgelse af jordens egenskaber med utraditionelle metoder, og ved kombination af viden fra forskellige projekter. Ex: Udvikling eller forbedring af laboratoriemålinger eller forsøgsprocedurer 14 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
K 0 tilstand Deformationsegenskaber i aflastning og genbelastning Forsøgsteknik Forsøg på Lillebælt ler Sammenligning med forsøg udført for Fehmern A/S Udvikling af forsøgsteknik 15 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
K 0 tilstand Deformationsegenskaber i aflastning og genbelastning Forsøgsteknik Forsøg på Lillebælt ler Sammenligning med forsøg udført for Fehmern A/S Udvikling af forsøgsteknik 16 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Danmarks Tekniske Universitet 1 Afledt fra sagen om Lillebæltsbroen Natascha Stephanie Hansen (2011), BSc thesis: Analyse af sætninger af Gl. Lillebæltsbro. Anne Søborg Vosgerau (2012), MSc thesis: Scale effects relevant for Palaeogene Clays. Natascha Stephanie Hansen (2014), MSc thesis: Development of Strength for Palaeogene Clays Effect on Design Parameters. Jacob Letho Hansen (2014), MSc thesis: Shear strength of Palaeogene Clay. Jens Kruse, Joachim Maaløe Kirstein (2014), Beng projekt: Store fundamenter på ler. 17 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Danmarks Tekniske Universitet 2 Problematikken om Palæogent ler delvist baseret på data fra Femern A/S René Bøgelund Pedersen (2011), MSc thesis: Viscoplastic modelling of high plasticity clay. Malte Larsen, Emil Hvilsom (2013), MSc thesis: A Parameter Study of CPTs in Palaeogene Clays Mette Klogborg Mårbjerg (2013), BSc thesis: Deformationsegenskaber af Palæogent ler ved anlægsprojekter i Danmark Desuden en serie små projekter om enkelte forsøg, om udvikling af forsøgsopstillinger og simulering i Plaxis. 18 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Danmarks Tekniske Universitet 3 Igangværende og planlagt forskning René Bøgelund Pedersen, (2013-2016) PhD project: Strength- and deformation properties of Palaeogene Clays Udvikling og afprøvning af forsøgsopstilling til K 0 -måling Materialemodellering af peak- og residualstyrke forsøgsteknisk og numerisk. Skærebox og direct simple shear forsøg.... 19 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
20 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
21 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
22 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Aalborg Universitet Har haft studenterprojekter og får det stadig. Ex: Peter Overgaard, Michael R. Lodahl (2012) MSc thesis. Settlements of the Littlebelt Bridge. 23 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Aarhus Universitet 1 (2013-2014) two additional direct shear test on specimens of Littlebelt Clay have been carried out to investigate the influence of precutting on the mobilised minimum strength. Furthermore, a comparison of results have been undertaken between the new test results and the results of an old series of direct shear test carried out by GEO in 1964 on both intact and precut specimens of Little Belt clay. Publication of results: AU/GEO Draft report: Investigation of the residual strength of Lillebælt Clay. 2013-11-22. Conference paper: K. Sorensen (2014). Drained residual strength of Littlebelt Clay. GEO Regina, 67th Canadian Geotechnical Conference, Regina, Canada. (Paper has been submitted) 24 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Aarhus Universitet 2 - MSc project (2014); A series of direct shear test on 4 different clays (Søvind Marl, Littlebelt Clay, Mica clay, Kaolin clay) is being undertaken to investigate the influence of shearing rate on the measured residual strength. The testing is being finalised and the results will be published at the 16 th ECSMGE 2015 in Edinburg. - MSc thesis (2013); Title: Relationship between Geotechnical Parameters and Electrical Resistivity in Clay. Correlation between mineralogical composition, swell index, index parameters and electrical resistivity in different high plasticity clays; among others Littlebelt Clay. 25 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Aarhus Universitet 3 Associated planned future research topics in connection to high plasticity clays: - PhD. (Michael Lodahl 2014-2017): Influence of smectite on the deformation behaviour of clays. Primarily oedometer testing. - Creep, ageing and strain rate effects in high plasticity clays. A series of triaxial and direct shear tests are being planned to investigate the interrelationship between these effects. - Triaxial testing; Danish practice vs. international practise is it time to move back to 1:2? - Influence of fissures and existing shear planes on the measured shear strength of high plasticity clays. - 26 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Hvad er afledt forskning for eksempel? Undersøgelse af jordens egenskaber med utraditionelle metoder, og ved kombination af viden fra forskellige projekter. Udvikling eller forbedring af laboratoriemålinger eller forsøgsprocedurer Unik chance for kobling mellem fuld skala og laboratorieskala Stort datagrundlag for statistisk bearbejdning af resultater sammen med data fra Femern A/S Udvikling af beregningsmetoder i designprocesser herunder håndtering af specielle materialeegenskaber 27 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet
Tak til... Bane Danmark For inddragelse i ekspertgruppen, og finansiel støtte til DS-apparatur. Femern A/S GEO For at give adgang til data fra dette og andre projekter Hele ekspertgruppen For interessante diskussioner og faglig sparring Kenny Sørensen For faglig sparring, og for input til dette indlæg Alle mine (nuværende og tidligere) studerende For at arbejde hårdt, samt vise nysgerrighed og kritisk sans 28 DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet