Stabilitets analys av bankar på lera: jamförelse mellam LEM & 2D-3D FEM
1. Stabilitets analys av bankar på lera:
- en jämförelse mellan LEM & 2D/3D-FEM
MSc
Zhaleh Habibnezhad
Zhaleh.habibnezhad@grontmij.com
Stockholm, May 2014
4. Bakgrund
Många pågående och kommande infra. projekt
Skandinavisk lös lera
Kräver stabilitetsanalys
Olika program och olika analysmetoder
Resultat beroende av analysprogram
Utmaning för geotekniker
5. 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
7. Problem definition
Fall 1: Kort bank -dränerad lera
5m
SF(Slope/W)=?
SF(Plaxis2D)=?
SF(Plaxis3D)=?
γ sat γ un-sat c 𝜑
Embankm
ent
19 18 35 1
Sand 20 17 34 0.2
Clay 17.5 17 0.5-3 25-355m
5m
8. Problem definition
Fall 2: Lång bank -varierande lermäktigh. odrän.analys
γ sat γ un-sat 𝜑 c
Embankm
ent
19 18 35 1
Sand 20 17 34 0.2
Clay 17.5 17 0 25
4 m
2 m
2 m
4 m
L=?
Last utbredning:
30 - 70 m av tot. 100 m längd
SF(Slope/W)=?
SF(Plaxis2D)=?
SF(Plaxis3D)=?
9. Resultat
Fall 1: Kort bank -dränerad analys
Känslighet av variation av plastiska parametrar:
SF (FEM2D) > SF (LEM) > SF (FEM3D)
ökning 𝜑, SF ökar likaså
Vid hög c´, SF ökar inte med ökad 𝜑´
Vid låg c´, SF ökar maximalt med ökad 𝜑´
C´=0,5
SF
10. Resultat & Analys
Fall 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
11. 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 komplement
i de fall 3D-analyser av komplexa geometrier är nödvändiga.