Spontberäkning Norra Länken NL51
Jämförelsestudie av beräkningsmetoder för jordtryck mot sponter
I januari 2008 ingick Vägverket ett avtal med Hochtief-Oden-Tunnelling, ett konsortium bestående av det tyska företaget Hoechtief Counstruction Ag samt den Svenska aktören Oden Anläggningsentreprenad AB. Entreprenaden avsåg byggandet av Norra Länken etapp 51 betongtunnel Värtan.Byggandet av NL 51 har fram till juni 2010 omfattat moment som grundläggning, väg- och betongarbeten, schaktning och därmed även provisoriska stödkonstruktioner. I mars 2009 upprättades en provisorisk spontvägg i anslutning till betongtunneln. Vi har i denna rapport undersökt lasteffekterna på sponten utifrån två metoder, analytisk samt numerisk beräkning. I enlighet med Vägverkets önskemål har Geomind KB granskat entreprenadens konstruktionshandlingar utförda av Hoechtief AG.Denna rapport består av en fallstudie för vilket vi studerat två enskilda sektioner ur spontkonstruktionen tillhörande NL 51. Studien har utförts med avseende på beräknade staglaster vilka i sin tur har jämförts med de laster som uppkommit i stagen. Syftet med rapporten har varit att utvärdera metoderna precision samt identifiera orsakerna till resultatavvikelserna mellan metoderna samt från mätta resultat. De uppkomna jordrörelserna och stagkrafterna har bestämts genom mätningar med hjälp av inklinometer- samt stagkraftsmätare. För detta har Geometrik AB ansvarat.Under arbetet med detta har vi utfört analytiska beräkningar med partialkoefficientmetoden enligt Sponthandbokens anvisningar. Dessa handberäkningar har därefter verifierats med programvaran Spontprogrammet 1.41, vilket utgår från Sponthandbokens beräkningsanvisningar. Vi har även genomfört en numerisk analys enligt finit element metod (FEM) för vilket programvaran PLAXIS 2D version 9 tillämpats. Även Hochtief construction AG har utfört FEM simuleringar dock med programvaran Sofistic. Vi har fått ta del av dessa resultat för vår sammanställning.Rapporten innehåller grundläggande jordtrycksteori enligt Coulomb och Rankine, beskrivning av partialkoefficientmetoden, grundläggande beskrivning av FEM samt beskrivning av PLAXIS 2D version 9 med beräkningar utförda enligt Mohr-Coulombs brottkriterium.Vi har utifrån denna rapport dragit följande slutsatser.? Beräkningar är endast approximationer med utgångspunkt i uppskattade värden? Ingen metod kan ses som direkt överlägsen? Vid mera komplexa beräkningsfall kan med fördel FEM tillämpas? Kraftsamverkan mellan spont och jord bör beaktas, framförallt vid högre sponter.