VTI National Transport Research Database

BIG A2021-06 Rate-dependent response of excavations and permanent underground structures

  • Karlsson, Mats
  • Chalmers tekniska högskola AB, Universitet eller högskola, 556479-5598
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2021-05-01 -- 2024-11-30 Registration number:
  • Trafikverket 2021/27782
Subject(s): Abstract: När städer expanderar ökar djupet och omfattningen av schakter och konstruktioner under mark. Detta drivs t.ex. av samhällets omställning till hållbara transportsystem. Komplexiteten för schakterna ökar ytterligare pga snäva krav på tillåtna deformationer i omgivande mark. Detta påverkar jordtrycken inte enbart i byggskedet, utan även mot den permanenta konstruktionen. Projektets huvudsyfte är att utveckla konceptuella modeller och designmetoder/diagram för jordtryck mot permanenta konstruktioner i lera. Slutmålet är att ersätta dimensionering baserat på förenklade “faktormetoder” (t.ex. K0 i dagens praxis/vägledningar) med normaliserade jordtrycksdiagram baserade på välgrundade studier. Genomförandet baseras på analys av mätdata från “del 1” av doktorandprojektet (Tornborg, 2020). Numeriska studier utförs vidare för att generalisera resultaten från de platsspecifika fältmätningarna. Resultat presenteras i form av normaliserade diagram. Således blir de tillämpbara och ”skalningsbara” för t.ex. varierande geometrier, byggtider, styvhetsförhållanden mellan jord-konstruktion. Kunskapen från projektet ökar förståelsen för de variabler som påverkar jordtryck och dess fördelning. Därmed nyttiggörs adekvat/korrekt dimensionering baserad på välgrundade studier, vilket leder till reducerade osäkerheter och besparingar i materialmängder för såväl temporära som permanenta konstruktioner. Abstract: As cities expand, the depth and extent of excavations and underground structures in urban areas will likely increase e.g. as a result of societal shift towards sustainable modes of transportation. The complexity of excavations increases further due to strict regulations on the allowable deformations in the vicinity. Such restrictions during the construction phase not only affect the earth pressures in the short-term, but also may affect the long-term earth pressures against the permanent structure. The main aim of this project is to develop conceptual models and design charts for earth pressure against permanent structures in clay. The main objective is to replace design based on over-simplified methods (such as K0-factor design) with normalised earth pressure charts based on sound numerical studies. The scope of work entails analyses of measurement data from “part 1” of a PhD-project (Tornborg, 2020). Numerical studies are carried out to generalise the results of site-specific data. The results are presented as normalised diagrams contributing to results that are scalable e.g. varying geometries, construction time, relative wall-soil stiffnesses. The knowledge from the project increases the understanding for which variables that substantially influence the development of earth pressure. This utilises sound design methods leading to reduced uncertainty and optimisation of construction material volumes for earth retaining and permanent underground structures.
Item type:

Powered by Koha