National Transport Library Research Database

D2024-01 Reviderad beräkningsmodell KC-pelare - möjligheter (D2024-01 revised calculation model for lime cement columns)

  • Larsson, Stefan
  • Kungliga tekniska högskolan, Universitet eller högskola, 202100-3054
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2024-10-24 -- 2025-12-31 Registration number:
  • Trafikverket 2024/113470
Subject(s): Abstract: Stabilitetsanalyser för djupstabilisering med KC-pelare utförs sedan 1970-talet med cirkulärcylindriska glidytemodeller som förutsätter full samverkan mellan pelare och omgivande jord. Idag används dock helt andra bindemedel såsom cement och restprodukter som ger betydligt högre hållfasthet och då gäller inte förutsättningen med full samverkan. Man vill idag påtagligt minska klimatavtrycket genom att utnyttja högre hållfasthet och lägre bindemedelsmängder och nya klimatsmarta bindemedel och då måste högst sannolikt en ny beräkningsmodell utvecklas som kan beakta fler kritiska brottmekanismer. I denna förstudie sammanställs och diskuteras kritiskt utvecklingen av stabilitetsanalyser med de kompletterande anvisningar som tillkommit under åren. I förstudien utförs också en serie avancerade numeriska 3D-simuleringar parallellt med analyser med den i dag använda modellen för ett par typfall, bank och schaktslänt. Analyserna syftar till att kunna bedöma relevansen för rådande beräkningsmetodik relativt en betydligt mer avancerad analys samt kunna uppskatta behovet av utvecklad modell för stabilitetsanalyser. Detta för att kunna utnyttja högre hållfasthet, reducera bindemedelsmängder och använda alternativa bindemedel.Abstract: Stability ultimate limit state analyses for deep mixing with lime-cement columns have been performed since the 1970s with circular slip surface models that assume full interaction between the columns and the surrounding soil. Today, completely different binders are used, such as cement and rest products from the industry, which provide significantly higher strength, and then the condition of full interaction does not apply. Today, we want to significantly reduce the climate footprint by utilizing higher strength and lower amounts of binders and new climate-smart binders, and then most likely a new calculation model must be developed that can take into account more critical failure mechanisms. In this preliminary study, the development of stability analysis is compiled and critically discussed with the supplementary instructions that have been added to guidelines over the years. In the preliminary study, a series of advanced numerical 3D simulations are also carried out in parallel with analyses with the model used today for a couple of typical cases, embankments, and excavated slopes. The analyses aim to assess the relevance of the current calculation methodology relative to a significantly more advanced analysis and to be able to estimate the need for a developed model for stability analyses. This is to be able to use higher strength, reduce binder contents, and use alternative binders.
Item type: