Deformationer kring spont
Jämförelse mellan fältmätning och FEM-simulering
Sättningar i jord kring spontkonstruktioner kan under byggskedet ställa till med stora besvär i kringliggande bebyggelse och utgöra en säkerhetsrisk samt tillika vara en kostsam faktor. Sättningar och deformationer i jorden förutspås vanligtvis med tabellvärden från empiriska försök med avseende på konstruktionstyp, jordart mm. Det är även möjligt att FEM-simulera deformationerna.På uppdrag av WSP-Samhällsbyggnad har en spontkonstruktion vid Skanskas projekt Nya Karolinska Solna (NKS) studerats med avseende på deformationer under byggskedet. Detta med hjälp av fältmätning. Samtidigt har en FEM-analys av samma konstruktion utförts med programmet PLAXIS, ett program framtaget för geotekniska FEM-simuleringar. Detta för att göra en så exakt jämförelse som möjligt mellan simulering och fältmätning i avseende att utvärdera fördelar och nackdelar med simulering av deformationer i ett projekt likt det studerade. Projektet vid NKS har följts på plats under vår och sommar 2011 då författaren tagit del av geotekniska undersökningar, gjort egna försök på plats, samt vidare studerat ämnet för att ta fram adekvata jord- och spontparametrar till en så verklig simulering som möjligt i PLAXIS. Detta inkluderar triaxialförsök, rutinundersökning och sonderingsmetoder på jorden, samt framtagning av tillräckligt korrekta parametrar genom antaganden och bedömningar. Installation av inklinometrar och stagkraftgivare för fältmätning har gjorts, för att studera verkligheten, vars resultat beräknats och tolkats.Vid jämförelse märktes det att skillnaden i resultat mellan simulering och fältmätning inte skiljde sig anmärkningsvärt. Rörelserna var relativt små på grund av jordens karaktär, friktionsjord, i vilken deformationer till följd av drivning av spont och schaktning vanligtvis inte är särskilt stora. En känslighetsanalys med avseende på två av parametrarna, friktionsvinkel och elasticitetsmodul utfördes. Med ledning av denna analys framgick att dessa parametrar kan uppskattas, utifrån enkla samband med vanliga sonderingsmetoder, utan att resultatet blir markant avvikande vid en simulering av en konstruktion likt den studerade.Dock har det konstaterats att mer noggrant utförda geotekniska undersökningar, än de som fanns till förfogade innan denna studie, är en förutsättning för att kunna säkerställa resultatet i en FEM-analys. Det är idag mycket ovanligt, liksom i det studerade fallet, att det i branschen görs mer omfattande geotekniska undersökningar som underlag till spontdimensionering och således blir en simulering på ett liknande objekt ofta väldigt svår att genomföra. Om en simulering skall genomföra, bör alltså någon form av komplettering av undersökningarna göras. I friktionsjord där deformationerna ofta är små, ses även FEM-simulering som överflödig om inte särskild risk vid småskalig deformation/sättning föreligger, vilket sällan är fallet.