National Transport Library Research Database

Hållfasthetsökning i friktionsjord (Increased shear strength in frictional soil)

  • Laue, Jan
  • Luleå tekniska universitet, Universitet eller högskola, 202100-2841
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2018-02-15 -- 2021-10-15 Registration number:
  • Trafikverket 2018/16415
Subject(s): Online resources: Abstract: Limit equilibrium analysis (LEA) för släntstabilitet är de dominerade beräknings modellerna vid utvärdering av befintliga strukturer och utformning av nya. Dessa metoder etablerades och började användas under 60-talet av förra seklet. Ofta är gamla bankar (byggda av friktionsjord) byggda utan analys och designen bygger på gamla erfarenheter. Några av dessa slänter kan ha en lutning långt över materialets friktionsvinklar och därmed leder beräkning med LEA till säkerhetsfaktorer (FOS) lägre än 1. Ändå har några av dessa branta slänter varit stabila i mer än 150 år på grund av ökad hållfasthet orsakat av dilatans och negativt porstryck. Denna studie föreslås för att teoretiskt försäkra sig om stabiliteten hos befintliga gamla branta slänter genom att undersöka mekanismerna i granulärt material vilka leder till en ökad skjuvhållfasthet. Projektet genomförs genom litteraturstudie, fältbesök, laboratorieförsök och stabilitetsanalys. Resultatet av projektet kommer att ge kunskapen om stabiliteten i vald struktur, samt ge grunden för en framtida utformning för att öka utnyttjande av strukturen. I projektet kommer friktionsmaterialets hållfasthet och dilatationsbeteende att studeras genom att beakta sekantfriktionsvinkel istället för det konventionella sättet att använda tangentvinkel och "matematisk kohesion". Denna teori om sekantfriktionsvinkel rekommenderas vid utformning av en ny struktur.Abstract: Limit equilibrium analysis (LEA) of slope stability is the main concept in evaluating existing structures and for designing of new ones. The implementation of these methods established in the 60s of last century. Often old embankments (built of frictional soils) have been built without analysis and the design is based on personal experiences. Some of these slopes may have an inclination well above the friction angles of the material and thus calculation with a LEA will lead to factors of safety (FOS) lower than 1. Nevertheless some of those steep structures are stable for more than 150 years because of increased strength due to dilatancy and negative pore-pressure. This study is proposed to theoretically assure the stability of existing old steep slopes by investigating the mechanism in granular material used at the time of construction leading to an increased shear resistance of old slopes. The project is carried out by literature study, site visit, laboratory tests and stability analysis. The result of the project will provide the knowledge on stability of selected structure, as well as provide the basis for the future design of increased utilization of the structure. The project studies the strength and dilatancy behaviour of frictional material by considering secant friction angle instead of the conventional way of considering tangent angle and ‘mathematical cohesion’. This theory of secant friction angle is recommended when designing a new structure.
Item type: