stabilitets analys av bankar på lera (jämförelse mellan lem- 2d/3d fem)

Stabilitets analys av bankar på lera:

- en jämförelse mellan LEM & 2D/3D-FEM

MSc

Zhaleh Habibnezhad

Agenda

Introduktion Bakgrund Syfte Problem definition Resultat och Analys Slutsatser

Master student Zhaleh Habibnezhad, KTH Handledare ------ , Grontmij Examinator Stefan Larsson, KTH Ekonomisk finansiering Grontmij AB

Introduktion

Bakgrund

Många pågående och kommande infra. projekt Skandinavisk lös lera Kräver stabilitetsanalys Olika program och olika analysmetoder Resultat beroende av analysprogram Utmaning för geotekniker

Syfte & mål

Bättre förståelse av verktygs skillnader map stabilitetsanalys: a) Slope/W (LEM)

b) Plaxis 2D (FEM)

c) Plaxis3D (FEM)

Bankars stabilitet vs. faktorer:a) Jordens plastiska parametrar

b) Jordlagrens mäktighet

c) Längden av banken

Jämförelse 2D & 3D resultat:a) SF

b) Glidyta

Problem definition

Modell i Slope/W

(LEM)

Modell i Plaxis3D

(FEM)

Modell i Plaxis2D

(FEM)

Context

Verklighet

Modell

Problem definition

Fall 1: Kort bank -dränerad lera

5m

SF(Slope/W)=?SF(Plaxis2D)=?

SF(Plaxis3D)=?

γ sat γ un-sat c 𝜑

Embankment

19 18 35 1

Sand 20 17 34 0.2

Clay 17.5 17 0.5-3 25-355m

5m

Problem definitionFall 2: Lång bank -varierande lermäktigh. odrän.analys

γ sat γ un-sat 𝜑 c

Embankment

19 18 35 1

Sand 20 17 34 0.2

Clay 17.5 17 0 25

4 m

2 m

2 m4 m

L=?

Last utbredning: 30 - 70 m av tot. 100 m längd

SF(Slope/W)=?

SF(Plaxis2D)=?SF(Plaxis3D)=?

ResultatFall 1: Kort bank -dränerad analys

Känslighet av variation av plastiska parametrar: SF (FEM2D) > SF (LEM) > SF (FEM3D)

ökning , SF ökar likaså𝜑

Vid hög c´, SF ökar inte med ökad 𝜑´

Vid låg c´, SF ökar maximalt med ökad 𝜑´

C´=0,5

SF

Resultat & AnalysFall 2: Lång bank -var. lermäktigh. odrän.analys

Differansjämf. av SF: 1% till 49,5%

Variation av lermäktighet (inom lastutbredningen), ger olika SF

SF (Plaxis 2D) & SF (Slope) nästan lika värden (då utan effekt av lastutbredningen)

L(m)

Plaxis3D

Last utbredning ~ 50m

Le 4 m Le 2 m

Slutsatser

Glidytan från 3D analyser grundare än motsvarande 2D model

Variationer i SF värden från Plaxis 3D är mindre än övriga program

FEM3D uppvisar minst känslighet mht variationer av plastiska parametrar

SF3D analysis alltid högre än SF2D. Primärt pga av 3D mindre känslig för parametervariation.

PLAXIS 3D är inte “universal lösningen” för stab.analyser.Det rekommenderas att PLAXIS 3D används som ett komplementi de fall 3D-analyser av komplexa geometrier är nödvändiga.

Thank y u