Pile Loading Test in Permafrost - Back Analysis of Settlements Using an Elasto-Viscoplastic Model

• Main Author: Farnes Hennum, Tilla
• Other Authors: Eiksund, Gudmund Reidar, Ghoreishian Amiri, Seyed Ali
• Format: Master Thesis
• Language: English
• Published: NTNU 2023
• Subjects: Svalbard; Longyearbyen; Føre; Stige; Arktis*; permafrost
• Online Access: https://hdl.handle.net/11250/3062234

Løsmasser i permafrost vil ha en høyere bæreevne og en lavere setningsrate en tilsvarende ikke-frosne løsmasser. Tradisjonelt har derfor løsmasser i permafrost vært et stabilt og pålitelig materiale for fundamentering. Global oppvarming gir stadig varmere temperaturer, og det er estimert at temperaturen i arktiske områder vil stige med 4-5 °C innen 2050 sammenliknet med temperaturen på slutten av 1900-tallet (AMAP,2017). Dette vil utvilsomt gi en oppvarming og tilbaketrekning av permafrosten, som vil føre til geotekniske utfordringer i områder hvor man tidligere har kunnet anta en stabil permafrost i løsmassene. De mekaniske egenskapene til frosne løsmasser er generelt mer temperaturavhengige enn tilsvarende ikke-frosne løsmasser. Varm permafrost, hvor temperaturen i grunnen ligger nærme smeltepunktet, er spesielt sensitiv ovenfor temperaturforandringer og en liten temperaturstigning kan ha betydelig innvirkning på grunnforholdene. Et større omfang av varm permafrost vil derfor føre til større usikkerheter i grunnforholdene, som øker behovet for nøyaktige numeriske modeller for løsmasser i permafrost. I denne masteroppgaven er et pågående pelebelastningsforsøk i Longyearbyen, Svalbard, undersøkt. I forsøket er tre spissbærende trepeler installert omtrent 4 meter ned i grunnen, i permafrost bestående av marin leire. Pelene har trinnvis blitt belastet med betongplater og de tilhørende setningene er målt. Forsøksdata inkludert temperatur- og setningsdata fra peleføttene har blitt innhentet. Deretter er pelebelastningsforsøket blitt simulert ved hjelp av en elasto-viskoplastisk numerisk modell i modelleringsdataprogrammet PLAXIS V21.1. Modellparameterne er hovedsakelig basert på forskningsarbeidet i doktoravhandlingen Lyu (2021) og parameterverdiene som er gitt i Lyu et al. (2021c). For å forbedre nøyaktigheten til simuleringen er ytterligere numerisk kalibrering og noen modifikasjoner i parameterverdier foretatt. Simuleringen er gjort for perioden fra mai 2020 til oktober 2022. Resultatene fra PLAXIS simuleringen ...