Setningsberegning i PLAXIS 3D-Advanced

Avatar
Publisert den 23/08/2023 av Marco Wendt i Nyheter

Geoteknikk og riktig valg av fundamenteringsmetoden spiller en viktig rolle i økonomien i ethvert byggeprosjekt.

Vi utførte nylig en mulighetsstudie for planlagt ny leilighetsbebyggelse på Strømsdalen i Rælingen. Romerike Grunnboring AS utførte grunnundersøkelser i området i 2016, 2018 og januar 2023.

Grunnen i området består av ganske stiv og overkonsolidert marin leire (ikke kvikkleire) med OCR rett under forvitringslaget på rundt 2, og en god del høyere i forvitringslaget. Bergkotene varierte veldig over korte avstander. Ny bebyggelse skulle delvis ligge i en skjæring inntil en opptil 15 meter høy leireskråning.

 

Bilde2

Figur 1: Perspektiv sørøst og snitt vest-øst av planlagt bebyggelse

Fundamenteringsgrunnen på nedsiden av skråningen skulle i tillegg heves med opptil 3,5 meter ved hjelp av fyllmasser. Kunden ønsket en utredning for mulighet for grunn fundamentering.

Lokale terreng- og grunnforhold ga oss inntrykket at det ville vært alt for stor usikkerhet å beregne setningene i et forenklet modell med horisontalt terreng og horisontale lag i grunnen. Derfor valgte vi å bruke PLAXIS 3D, med import av reell 3D-terreng fra AutoCAD som grunnlag. Berggrunn og lagdeling valgte vi å la PLAXIS interpolere ml. 18 stk. borhull. Fyllingen modellerte vi som jordvolumen etterpå.

Bilde3

Figur 2: Importert 3D-terreng samt fylling modellert som jordvolumen (rød farge)

Parkeringskjeller inkludert dekke over modellerte vi med plate- og søyleelementer i PLAXIS i henhold til arkitektplaner. Til slutt satt vi på konstruksjonslaster fra kvasi-permanent brukslastkombinasjon på dekke over kjelleren. Lastene ble beregnet av konstruksjonsingeniøren. På denne måten kunne vi simulere en realistisk deformasjon av hele kjellerkonstruksjonen.

Når vi først fikk opprettet modellen var det veldig lett å gjøre om vegger og søyler ved behov, og endre laster for ulike konstruksjonsmaterialer, som for eksempel plasstøpt betong-konstruksjon eller modulbygg i tre.

Bilde5

Figur 3: Modell med ferdig modellert kjeller og konstruksjonslaster

Som forventet fant vi bl.a. ut at deformasjonene i bunnplaten er størst der løsmassetykkelsen er høyest, og ikke nødvendigvis der lastene er høyest. Resultatene ble deretter brukt av konstruksjonsingeniøren for riktig og realistisk input av fjærstivhter under kjellerplaten. Dette ga bra grunnlag for økonomisk og sikker dimensjonering av hele konstruksjonen.

PLAXIS modellen ga oss også mulighet å skille mellom setninger fra fyllingen og setninger ifølge konstruksjonslaster. På denne måten var vi i stand å gi kunden anbefalinger på hvor lenge fyllingen bør ligge før kjelleren kan støpes.

Bilde6

Figur 4: Deformasjon i bunnplaten som følge av konstruksjonslaster og setninger ifølge fylling