Numerisk modellering av deformationer och portryck i en experimentdamm : Jämförelse mellan in-situmätningar och FE-simuleringar i PLAXIS 2D

• Main Author: Sjödin, Adam
• Format: Bachelor Thesis
• Language: Swedish
• Published: Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser 2021
• Subjects: Fully-coupled flow deformation; Embankment dam; Hardening Soil; Unsaturated conditions; Optimisation; PLAXIS; SoilTest; Triaxial test; van Genuchten; Soil-water characteristic curve; Soil-water retention curve; Saturation; Flödes-deformationsanalys; Fyllningsdamm; Omättade förhållanden; Optimering; Triaxialförsök; Vattenbindningskurva; Vattenmättnad; Geotechnical Engineering; Geoteknik; Sommaren; Luleå
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-82615

Under hösten 2019 har Vattenfall Research & Development byggt en experimentell jordfyllningsdamm i Älvkarleby med dimensionerna 20x15x4 meter. Delar av experimentdammen är konventionellt konstruerade och har installerats med geoteknisk utrustning som utgörs av bland annat inklinometrar och portrycksgivare. Andra delar av experimentdammen har byggts in med defekter som ska representera åldersrelaterade skador eller utförandefel vid konstruktion. Experimentdammen ger möjlighet att under realistiska och kontrollerade förhållanden studera det mekaniska beteendet i samband med fyllning av vatten och vidare drift med hjälp av den geotekniska instrumenteringen samt med stöd av numerisk modellering. I detta examensarbete, som utgör en del av Luleå tekniska universitets forskningsprojekt mot experimentdammen, har experimentdammens beteende i form av deformationer och portryck studerats under uppfyllnad och drift fram till sommaren 2021. Detta har utförts genom simuleringar i det finita elementprogrammet PLAXIS 2D 2019 för en tvärsektion av experimentdammen i plant-deformationstillstånd. Mätpunkterna i modellen har baserats på faktisk placering av den geotekniska instrumenteringen. Den finita elementmodellen av experimentdammen har konstruerats och fyllts med vatten enligt dokumentation från fält. En flödes-deformationsanalys, med den konstitutiva modellen Hardening Soil och den hydrauliska modellen van Genuchten, har tillämpats för att modellera den simultana utvecklingen av portryck och deformationer under uppfyllnad. Materialparametervärden för den finita elementmodelleringen har erhållits från Vattenfall R&D, relevant litteratur och från fält- och laboratorieförsök. I fält har vattenvolymeterförsök utförts på tätkärnan och i laboratoriemiljö har modifierad proctorpackning, dränerade konventionella triaxialförsök, permeabilitetsförsök och övertryckskapillarimeterförsök utförts på tätkärnans material. Resultatet från övertryckskapillarimeterförsök har anpassats mot den hydrauliska modellen van Genuchten för att ...