Varia 582. Inventering och jämförelse av stabilitetsberäkningsprogram Förstudie STATENS GEOTEKNISKA INSTITUT SWEDISH GEOTECHNICAL INSTITUTE

Relevanta dokument
Nya Kungälvs sjukhus, PM Geoteknik Utlåtande kring stabilitetsförhållanden vid planerad byggnad, Hus 19. Innehållsförteckning

Mölndalsån, Landvetter

Västra älvstranden, fördjupad utredning Komplettering Södra delområdet

Titteridammsvägen detaljplan, Göteborgs stad Kompletterande stabilitetsberäkningar

Diseröd 1:1, detaljplan, Kungälv PM beträffande geotekniska förhållanden

PM - Stabilitet vid Kajen, Västra Eriksberg

Geoteknisk undersökning Östrand Helios, västra området, Timrå

Innehållsförteckning

Kungsbacka, Frillesås-Rya 3:77, Kulla 1:9 mfl PM Geoteknik

WSP Samhällsbyggnad Skåne

Ubbarp 8:20 mfl och Vist 10:25 mfl, Detaljplan, Ulricehamn PM beträffande geotekniska förhållanden

BERÄKNINGS-PM GEOTEKNIK, PM/Geo

MölnDala Fastighets AB

BILAGA 3. Stabilitet. Karakteristiska materialegenskaper. Uppdragsnr: (14) Bilaga 3

PM Detaljplan Östra Kålltorp, komplettering Uppdragsnummer

På uppdrag av Lars Samuelsson har Tellstedt i Göteborg AB utfört en geoteknisk bedömning inför nybyggnad av bostadshus.

Valdemarsviks kommun. PM Stabilitetsutredning. Sanering av norra slänten, Bruksområdet Gusum. Grontmij AB Linköping

PM GRANSKNING AV GEOTEKNIK

Barkarbystaden II, Järfälla kommun

Ulricehamns kommun. BOGESUND 1:40 M.FL., HANDELSTRÄDGÅRDEN Detaljerad stabilitetsutredning för detaljplan TEKNISK PM, GEOTEKNIK. Göteborg

PM Geoteknik. Detaljplan Åsen. Radar Arkitektur AB. Göteborg

DETALJPLAN FÖR GÅRVIKS HAMN-, BAD- OCH STRANDZON

TK PROJEKT AB / HSB AB DETALJPLAN RYTTMÄSTAREGATAN SÖDER OM SÄVEÅN TEKNISK PM, GEOTEKNIK. Göteborg , Rev A

Väg 161 Delen Bäcken - Rotviksbro

Hövik 3:23. Projekterings-PM/Geoteknik. Höviksnäs, Tjörns kommun Släntstabilitetsutredning BOHUSGEO AB. Uppdragsansvarig: Henrik Lundström

PM STABILITET RIVNING AV SPONTKONSTRUKTION

Uppdragsnummer

Göta älvutredningen. Varia 624:2. Beräkningsförutsättningar för erosion vid stabilitetsanalys

Bro över Stora ån, Kobbegården 153:2

PM SLÄNTSTABILITET HJULKVARN

Stabilitetsanalyser Föreskrift

DETALJPLAN FÖR GÅRVIKS HAMN-, BAD- OCH STRANDZON

Kobbegården 151:2 PM GEOTEKNIK

Org.nr Styrelsens säte: Stockholm. En del av Sweco-koncernen

Tekniskt PM angående geoteknik undersökning för upprättande av detaljplan för nybyggnation av bostäder

Detaljerad stabilitetsutredning

Lerums kommun GEOTEKNISK UTREDNING HALLSÅS 4:1 M FL

Teknisk PM Stabilitetsutredning

Geotekniskt PM för detaljplan, Leran 3:330 m fl, Sunne kommun

Södra hamnen 6:1 m.fl. Projekterings-PM/Geoteknik. Lysekil Detaljplan BOHUSGEO AB. Uppdragsansvarig: Daniel Lindberg. Uppdragsnr.

Kungsbacka, Hede 6:5, detaljplan Geoteknisk PM - underlag för detaljplan

STORA VALL, GÄVLE. Gävle kommun. Geoteknisk stabilitetsutredning. Planeringsunderlag Falun SWECO Infrastructure AB Falun

Åby 1:19 m. fl. Gävle kommun. PM Geoteknik. Handläggare: Carmen Fontes Borg. Granskare: David Stenman

BORÅS STAD. Sandared 1:81 Geoteknisk utredning inför detaljplan PM GEOTEKNIK Rev A Rev B

Utlåtande kring stabilitetsförhållandet vid kv. Bocken, Grebbestad, Tanums kommun.

Kungsbacka, Hede 6:5, detaljplan Geoteknisk PM - underlag för detaljplan

Lönndals verksamhetsområde - Del av Lönndal 1:7 m.fl.

Bergsvik delområde 4 Munkedals kommun Detaljplan Geoteknik Utvärderingar, beräkningar och bedömningar PM Arb.

Rev: Datum: TELLSTEDT I GÖTEBORG AB. Varbergsgatan 12A, Göteborg Tel Fax Org nr

Mölndal, Stiernhielm 6 & 7, detaljplan Geoteknisk PM - underlag för detaljplan

STATENS GEOTEKNISKA INSTITUT SWEDISH GEOTECHNICAL INSTITUTE. Parametrarnas betydelse för brottsannolikheten i Göta älvdalen. Stefan Falemo.

Ubbarp 8:20 mfl och Vist 10:25 mfl, Detaljplan, Ulricehamn PM beträffande geotekniska förhållanden

PM GEOTEKNIK FÖR DETALJPLAN

Bostäder vid Vällkullevägen inom Kullbäckstorp 2:2 mfl. Bahatin Gündüz

Översiktlig geoteknisk utredning för fördjupad översiktsplan

ÖCKERÖ KOMMUN, HEDEN 1:300, 1:404

Översiktlig Geoteknisk undersökning för planerad skyddsvall DP Siggboområdet, Tierps kommun

Detaljplan för industri/lager/förråd, Doteröd, Stenungsund

GÄU - delrapport 8. Känslighetsanalys för variationer i grundvattennivå och val av maximala portryck i slänter längs Göta älv. Exempel från en slänt

Detaljerad stabilitetsutredning del av Kärna 67:1

Kungsbacka, Sintorp 4:3, detaljplan Geoteknisk undersökning: PM avseende geotekniska förhållanden

Geoteknisk utredning för Styrsö Skäret Detaljplan Radar arkitektur & planering AB. Kompletterande PM Geoteknik. Göteborg

Detaljplan för Västra Gårvik, Lökebergsfastigheterna, Tungenäset

Del av Klippan 3:8, m. fl. Klippans Kommun

GEOTEKNISK STABILITETSUTREDNING DISERÖD

Skanska Fastigheter Göteborg AB

Hareslätt, detaljplan, Kungälv PM beträffande geotekniska och ingenjörsgeologiska förhållanden

BERÄKNINGS PM - MASSUNDANTRÄNGNING OCH STABILITETSRAPPORT

Lindholmens Tekniska Gymnasium, Lindholmen 6:9, Göteborg, detaljplan Geoteknisk undersökning: PM avseende geotekniska förhållanden

Lysekils kommun. Torvemyr, etapp 2 Grundsund. Geoteknisk PM Underlag för detaljplan (11)

DETALJERAD STABILITETSUTREDNING FÖR DETALJPLAN STORBYN 48:1, FÄRILA SLUTRAPPORT

Kungsbacka, Särö centrum, detaljplan Geoteknisk PM

Kv Porfyren 2. Projekterings-PM/Geoteknik. Kartåsen, Lidköping Detaljplan BOHUSGEO AB. Uppdragsansvarig: Henrik Lundström.

Översiktlig stabilitetsutredning, Tegelbruket, Älvkarleby kommun.

Järfälla kommun, Ormbacka Geoteknisk utredning för byggbarhetsbedömning

FORSKNING. Portrycksrespons i den övre markprofilen vid kraftig nederbörd

Duvehed 2:14, Fjärås Kungsbacka kommun PM Geoteknik avseende detaljplan

Skredet vid Småröd L. Jendeby, Vägverket

PM GEOTEKNIK. Översiktlig stabilitetsbedömning och rekommendation. Carlson och Fernberg Arkitektkontor AB Karlfeldtsgatan.

Vrångsälven. Projekterings-PM/Geoteknik. Charlottenberg, Eda Kommun Planerad Bro, Förstudie geoteknik BOHUSGEO AB. Uppdragsansvarig: Henrik Lundström

Västra älvstranden, fördjupad utredning Södra delområdet

Kv Ängshöken 1 Lilla Edet Teknisk PM Geoteknik. Underlag för detaljplan

Getabrohult 1:17 m fl, utredning för detaljplan, Bollebygds kommun Geoteknisk undersökning: PM avseende geotekniska förhållanden

Kammarkollegiet. Göteborg SWECO Geoteknik, Göteborg. Uppdragsnummer

WSP HÅBO KOMMUN NYA BOSTADSHUS INOM VÄPPEBY ÄNG I BÅLSTA. Översiktlig geoteknisk undersökning. Örebro

DETALJPLAN FÖR HÅBY SÖDRA

Detaljplan för Lerdal 15:32, Rättvik

Projekterings PM, Geoteknik Samrådshandling Projektnummer:

Geoteknik Bärighet, kap 8. Geoteknik, kap 8. 1

Detaljplan Regionens hus, Göteborg Geoteknisk undersökning: PM beträffande geotekniska förhållanden

Detaljerad stabilitetsutredning Tälje 3:51

DETALJPLAN FÖR ERIKSTORP 1:4, BOLLEBYGD

PM GEOTEKNIK. Detaljplan för del av SKINNFÄLLERÖD 1:1 och GLÄBORG 1:9. Verksamhetsområde "Håby väster" GEOTEKNISK UTREDNING

Nordviks gärde. Geoteknisk undersökning: PM beträffande detaljplan , rev reviderad text är markerat med ett streck i kanten.

Lindholmens Tekniska Gymnasium, Lindholmen 6:9, Göteborg, detaljplan Geoteknisk undersökning: PM avseende geotekniska förhållanden

TEKNISK PM GEOTEKNIK 1(10) ARCTIC PAPER MUNKEDALS AB GEOTEKNISK UTREDNING FÖR DETALJPLAN, MUNKEDAL STABILITETSUTREDNING FÖR SLÄNT MOT MUNKEDALSÄLVEN

Projekterings-PM/Geoteknik

Diseröd 1:1 m.fl. Detaljplan Kungälvs kommun Geoteknisk undersökning: PM avseende geotekniska förhållanden

Sweco Infrastructure AB. Org.nr säte Stockholm Ingår i Sweco-koncernen

Detaljplan för Östra Gårvik, Ödsbyfastigheterna, Tungenäset

Transkript:

STATENS GEOTEKNISKA INSTITUT SWEDISH GEOTECHNICAL INSTITUTE Inventering och jämförelse av stabilitetsberäkningsprogram Förstudie MATS OLSSON KARIN ODÉN Varia 582 LINKÖPING 2007

STATENS GEOTEKNISKA INSTITUT SWEDISH GEOTECHNICAL INSTITUTE Varia 582 Inventering och jämförelse av stabilitetsberäkningsprogram Förstudie MATS OLSSON KARIN ODÉN LINKÖPING 2007

Varia Beställning ISSN ISRN Dnr SGI Proj.nr SGI Statens geotekniska institut (SGI) 581 93 Linköping SGI Informationstjänsten Tel: 013 20 18 04 Fax: 013 20 19 09 E-post: info@swedgeo.se Internet: www.swedgeo.se 1100-6692 SGI-VARIA--07/582--SE 1-0404-0310 12057

Innehållsförteckning 1 BAKGRUND 5 2 SYFTE 5 3 FÖRELIGGANDE RAPPORT 5 4 BERÄKNINGSPROGRAM 6 5 ENKÄT 7 5.1 UPPLÄGG 7 5.2 SAMMANSTÄLLNING AV ENKÄTSVAREN 7 6 TYPSEKTIONER 14 6.1 INGÅNGSPARAMETRAR 14 6.1.1 Typsektion 1 14 6.1.2 Typsektion 2 15 6.1.3 Typsektion 3 16 6.2 BERÄKNINGSRESULTAT 17 6.3 SKILLNADER I BERÄKNINGSRESULTAT, TYPSEKTION 1-3 18 7 KOMMENTARER OCH FORTSATT ARBETE 18 BILAGOR: Enkät 19 3

1 BAKGRUND I samband med Skredkommissionens arbete gjordes i början av 1990-talet en inventering och jämförelse av beräkningsprogram för klassisk släntstabilitetsanalys (Skredkommissionen, Rapport 2:91). Sedan dess har program såväl utvecklats, försvunnit som tillkommit på marknaden. I arbetet på SGI och framförallt vid granskningsärenden kan det vara svårt att värdera stabilitetsberäkningar gjorda med program vars begränsningar och möjligheter inte är helt kända. I många fall brister även användarnas egna kunskaper om programvaran, t.ex. vilken beräkningsmetod programmet nyttjar, hur lösningsalgoritmerna ser ut, eller t.o.m. hur programmet fungerar i stort. En ny genomgång av de mest förekommande beräkningsprogrammen och analysera/värdera spridningen i beräkningsresultat mellan dem, för ett antal väldefinierade typslänter, skulle avsevärt kunna höja kvaliteten på stabilitetsutredningar. 2 SYFTE En inventering av vilka program som rutinmässigt används och genomgång av programmen samt en första översiktlig jämförelseberäkning (förstudie) med dessa ska ge underlag för en mer omfattande beräkningsinsats med målsättningen att bl.a. branschen ska medverka. Förhoppningen är att SGF:s medlemmar ska ställa sig positiva till att delta i denna del av arbetet. Förstudien ger oss översiktlig kunskap och information om exempelvis programmens sätt att hantera portryck, varierande skjuvhållfasthet samt deras möjligheter och begränsningar vid stabilitetsanalyser. 3 FÖRELIGGANDE RAPPORT I föreliggande rapport redovisas en sammanställning över svaren från en enkät som distribuerades till SGF-medlemmarna hösten 2004 samt resultaten av de beräkningar som utförts med olika beräkningsprogram i ett antal typsektioner med olika geotekniska förutsättningar. De beräkningsprogram som generellt används är program, där analysen baseras på förenklad gränslastteori med hjälp av någon typ av lamellberäkningsmetod, förutom för PLAXIS som är ett finitelementberäkningsprogram. 5

4 BERÄKNINGSPROGRAM Metoder för bedömning av släntstabilitet kan delas in i flera olika kategorier. De vanligaste är jämviktsanalyser och numeriska modellanalyser. Lamellberäkningsprogrammen (jämviktsanalyser) baseras på formuleringar för jämvikt för ett antal vertikala lameller längs en glidkropp. Teorin bakom metoden utvecklades i början av 1900-talet och under åren har olika analysmetoder utvecklats för hur lamellerna kan betraktas med avseende på pådrivande och mothållande krafter för beräkning av en säkerhetsfaktor. Nackdelar med program som använder jämviktsanalys är att brottytan måste vara känd samt att deformation inom glidkroppen inte hanteras. I grunden är teorin bakom jämviktsanalys att det råder ett statiskt förhållande och att glidytan påverkas genom gravitationskrafter (tyngd). Vad som idag också är vanligt är att även inkludera förstärkningsåtgärder ( t.ex. pålning, KC-pelare, jordskruvar mfl) i analysen vilket medför att beräkningen går utanför metodens initiala villkor. Även om programmen på ett eller annat sätt hanterar detta praktiskt är det viktigt att förstå begränsningarna och att ha det med i bedömningen av resultaten. Numeriska modellanalyser började utvecklas i mitten av 1900-talet. De numeriska modellanalyser som använder FEM (finita element) baseras på att hela problemområdet bryts ner i element och att en global säkerhetsfaktor beräknas. Vanligen används Phi/creduction-metoden för att beräkna säkerhetsfaktorn. Med numerisk modellanalys behövs i allmänhet ingen brottyta anges. Därtill kan metoden hantera deformationer samt bättre hantera komplex geometri än program som använder jämviktsanalyser. 6

5 ENKÄT 5.1 Upplägg Enkäten har utformats utifrån de vanligaste jämförelsekriterierna vid val av program samt för att försöka fånga de svårigheter som användaren utsätts för. Enkäten utformades med kryssrutor, kompletterat med en kommentarkolumn, se vidare bilaga 1, där enkäten i sin helhet är presenterad. Enkäten gav även en möjlighet att delta i analysen av typsektioner. 5.2 Sammanställning av enkätsvaren Resultaten nedan är baserade på 62 inkomna ifyllda enkäter. Svaren varierar en hel del även när de avser samma beräkningsprogram. Det är därför komplicerat att sammanställa respektive programs kapacitet utifrån enkätsvaren. 1. På den första frågan i enkäten, vilket beräkningsprogram som enkätsvararen använder vid stabilitetsberäkningar, blev utfallet enligt figur 5.1. Stabilitetsberäkningsprogram (fördelning) Övrigt 3% STAB 3% Plaxis 10% Postograf 38% Slope 46% Slope Postograf Plaxis STAB Övrigt Figur 5.1 Sammanställning över användningen av stabilitetsberäkningsprogram. Figuren visar att i Sverige används nästan uteslutande PostoGRAF och Slope/W. 2. Fråga 2 avsåg om lamellmetodprogrammen, programmet PLAXIS undantaget, kan klara odränerad, dränerad och kombinerad analys. Svaret blev att samtliga program kan hantera odränerade, dränerade och kombinerade analyser. 7

3. I fråga nr 3 ställdes frågan vilka analysmetoder som är tillgängliga att välja emellan och vilken som mest används. Svaren varierade stort. I Slope/W är det framförallt Bishops förenklade metod och Morgentern-Price metod som används liksom i PostoGRAF, men då i en modifierad version där BEAST fungerar som beräkningsmotor. I STAB är det Bishops förenklade metod och Janbus förenklade metod som används, se figur 5.2 5.5. SLOPE/W % av antal användare 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Bishop förenklad Används Janbu förenklad Används Morgenstern-Price Används Spencer Används Analysmetod Figur 5.2 Fördelning hos analysmetoder i Slope/W. PostoGRAF % av antal användare 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Bishop förenklad Används Janbu förenklad Används Morgenstern- Price Används Spencer Används Beast Används Analysme tod Figur 5.3 Fördelning hos analysmetoder i PostoGRAF. 8

STAB % av antal användare 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Bishop förenklad Används Janbu förenklad Används Analysm etod Figur 5.4 Fördelning hos analysmetoder i STAB. Sammanställning av lamellberäkningsprogrammen 100% 90% 80% % av antal användare 70% 60% 50% 40% 30% 20% Slope/W Pos togra F STAB 10% 0% Bishop förenklad Används Janbu förenklad Används Morgenstern-Price Används Spencer Används Beast Används Analysmetod Figur 5.5 Sammanställning över fördelning hos använda analysmetoder i respektive beräkningsprogram. 9

4. Fråga 4 var hur odränerad skjuvhållfasthet anges i jordlagren. Svaren varierar något, men både konstant skjuvhållfasthet och tillväxande eller avtagande används i Slope/W, PostoGRAF och övriga program, medan skjuvhållfastheten anges som konstant i varje jordlager i STAB, se figur 5.6. Alternativ för skjuvhållfasthetsprofil 120 100 Andel (%) 80 60 40 20 Slope Postograf STAB Övrigt 0 cu konstant cu tillväxt Båda alternativn cu profil Cu alternativ Figur 5.6 Olika alternativen att definiera skjuvhållfastheten enligt enkätsvaren. 5. Fråga 5 var hur effektiva kohesionsinterceptet c' kan anges i jordlagren. Alternativ för kohesionsinterceptet, c' 120 100 Andel (%) 80 60 40 20 Slope Postograf STAB Övrigt 0 c' konstant c' tillväxt Båda alternativn Vet ej c' alternativ Figur 5.7 Olika alternativen att definiera kohesionsinterceptet, c, enligt enkätsvaren. 10

6. Fråga 6 var hur effektiv inre friktionsvinkel kan anges i programmen. Alternativ för friktionsvinkeln, phi' 120 100 Andel (%) 80 60 40 20 Slope Postograf STAB Övrigt 0 Phi' konstant Phi' tillväxt Båda alternativn Vet ej phi' alternativ Figur 5.8 Olika alternativ att definiera friktionsvinkeln, φ, enligt enkätsvaren. 7. Fråga 7 avsåg hur portrycksprofilen kan anges i programmen. Sam m anställning av använda alt tillgängliga portrycksm etoder 100% 90% 80% % av antal användare 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Slope/W PostoGRA F STAB Övriga 0% Fri gv-yta Trycklinjer Interpolering pkter Övr Alternativ Figur 5.9 Olika alternativ att definiera portrycksprofilen, enligt enkätsvaren. 11

8. Fråga 8 avsåg vilka förstärkningsmetoder som kan användas för analys i programmen. Sammanställning av använda alt tillgängliga förstärkningsåtgärder 100% 90% 80% Antal användare 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% Slope/W PostoGRA F STAB Övriga 0% Jordspikar Jordarmering Jordankare Pålar K/C-pelare Använder ej Alternativ Figur 5.10 Olika tillgängliga eller använda förstärkningsåtgärder, enligt enkätsvaren. 9. I fråga 9, som omfattade möjligheten till sannolikhetsbaserad analys, fanns alternativen ja och nej samt en kommentarsruta. Det är svårt att utifrån svaren särskilja om det är användaren som inte använder möjligheten att göra statistiska analyser eller om funktionen inte finns i programmet. Sammanställning av enkätsvaren ges i figur 5.11. Möjlighet att göra sannolikhetsbaserade analyser 120 100 Andel (%) 80 60 40 Slope Postograf STAB Övrigt 20 0 ja nej Vet ej/används ej Figur 5.11 Möjligheten att göra sannolikhetsbaserade analyser i programmet, enligt enkätsvaren. 12

10. Fråga 10 avsåg observerade svårigheter vid användning av programmen, kommentarerna redovisas i tabell 5.1. Tabell 5.1 Sammanställning av kommentarer i enkätsvaren (tabell a och b). a) Lamellberäkningsprogram Lamellberäkningsprogram Kommentarer Slope/W 1. Ja 2. Ja, beräkning mht randeffekter måste göras delvis manuellt. 3. Att lägga in en jordprofil som en bild i bakgrunden är också lite krångligt med skalförändringar mm. 4. Nej, inte speciellt. Man kan ha lite synpunkter på grafiken emellanåt. 5. Att få till geometrin innan beräkningar 6. När man arbetar med en bilinjär jordmodell är det inte möjligt att ange en övre gräns för skjuvhållfasthet. 7. Info om indata av tunghet över eller under GV-linjen är bristfällig, detsamma gäller för simulering av ytvatten. OBS! jag säger info och inte beräkningarna. När indata är korrekta så är beräkningarna det också. 8. Portrycksfördelning vid grundvattenfrågor. 9. Ja 10. Portrycksnivåer var komplicerade att lägga utefter uppmätta nivåer. Detta borde göras enklare 11. Kan inte se pådrivande och mothållande moment. 12. Kan inte se flera beräkningar i samma fil. 13. Simulering av pålars stabilitetshöjande effekt är mycket tidskrävande eftersom tryckkrafter ej kan användas i funktionen Reinforcement loads. Därför krävs manuell kontroll av intern jämvikt längs pålarnas mantelyta för samtliga farliga glidytor. 14. Beaktande av ändyteeffekter (förenklad 3D) kräver en hel del manuellt arbete. 15. Tycker att det är ett lättanvänt program och föredrar det nyare Geo Studiopaketet för integrerade analyser. 16. Negativa portryck ger fel i beräkningarna. 17. Portryckslinjer i branta slänter ger extremt låg säkerhet i vissa beräkningar. 18. PostoGRAF 1. Ja. 2. Redovisningsmässigt är programmet undermåligt. 3. Nytt material måste väljas under gv-yta för att ta hänsyn till densiteten. 4. Programmet ger många frihetsgrader, vilket innebär att det är lätt att göra fel om man inte är van vid programmet. Resultaten bör kontrolleras genom att se över momentdiagrammen för glidytan. 5. Vid beräkningar med komplicerade geometrier räcker inte antalet knutpunkter i PostoGRAF. 6. Ofrivilligt snap görs ibland. 7. Ändring av jordlagerindelning är krånglig. 8. Vid lutande materiallager är det svårt att få till c-profilen bra. 9. Kan vara problem att få till korrekt geometri eftersom x måste vara ökande. 10. I princip inte, programmet har blivit mer användarvänligt efter senaste uppdateringen. 11. Viktigt att mata in rätt, krångligt vid lite mer komplicerade jordmodeller samt att ändra modellen. 12. Nej. 13

STAB 1. Nej! Programmet utför ovanstående beräkningar med automatisk sökning, även för sammansatta glidytor. 2. Nej. 3. Övriga 1. Nej. b) Finitelementberäkningsprogram Finitelementberäkningsprogram Kommentarer PLAXIS 1. Ja. 2. Portrycksfördelning/ vid grundvattenfrågor. 3. Egentligen inte Övriga kommentarer: Intressant med en jämförelse hur program räknar glidytans lutning i gräns mot markyta i aktiv- och passivzonen. 6 TYPSEKTIONER 6.1 Ingångsparametrar Tre typsektioner har tagits fram för jämförelseberäkning med olika program. Typsektionerna skall försöka illustrera olika typiska geotekniska förutsättningar inom släntstabilitet. 6.1.1 Typsektion 1 Typsektion 1 föreställer en typisk dalgång med en älv i mitten, t ex Göta älv s dalgång, med bostadsområden runtom, se principskiss i Figur 6.1. Figur 6.1 Principskiss typsektion 1. I typsektion 1 ligger den fria grundvattenytan 2 meter under markytan och ett hydrostatiskt portryck ner till 4 meters djup för att sedan öka till ett artesiskt med ett tryck på 110 kpa i överkant jordlager 3, friktionjord. I jordlager 1 antas skjuvhållfastheten minska med djupet för att i jordlager 2 sedan öka igen, z-nivåerna angivna i tabellerna gäller för respektive lager, dvs. att z = 0 i överkant av varje lager, se Tabell 6.1, för detaljerade 14

materialparametrar. Släntkrönet är belastat med 10 kpa, vilket t.ex. motsvarar ett bostadsområde. Tabell 6.1 Jordmaterial för typsektion 1. Jordlager Material γ (kn/m 3 ) φ (grader) τ fu (kpa) 1 Lera 17 30 20-1*z 2 Lera 17 30 16+1*z 3 Friktion 20 37-6.1.2 Typsektion 2 Typsektion 2 ska föreställa en ravin, dvs. en dalgång med ett försvagat yttre lerlager, som blivit nederoderat. Figur 6.2. Typsektion 2. Typsektion 2 har en grundvattenyta 2 meter under markytan ovan släntkrön för att sedan lägga sig i markytan i dalgången. Under grundvattenytan gäller hydrostatiskt portryck. z-nivåerna angivna i Tabell 6.2 gäller för respektive lager, dvs. att z = 0 i överkant av varje lager. Se Tabell 6.2 för material-, tunghets- och hållfasthetsparametrar. Tabell 6.2 Jordmaterial för typsektion 2 Jordlager Material γ (kn/m 3 ) φ (grader) τ fu (kpa) 1 Lera 16 30 15+1*z 2 Lera 15 30 15 3 Lera 17 30 20+1*z 4 Friktion 20 37-15

6.1.3 Typsektion 3 Typsektion 3 är en långsträckt slänt med ett tunt skikt av ett löst/svagt lerlager ungefär i mitten av jordmäktigheten. Figur 6.3. Typsektion 3. Den fria grundvattenytan ligger ca 2 m under markytan i typsektion 3. Under grundvattenytan gäller hydrostatiskt portryck. Z-nivåerna angivna i Tabell 6.3 gäller för respektive lager, dvs. att z = 0 i överkant av varje lager. Se Tabell 6.3 för material-, tunghetsoch hållfasthetsparametrar. Tabell 6.3. Jordmaterial för typsektion 3. Jordlager Material γ (kn/m 3 ) φ (grader) τ fu (kpa) 1 Lera 17 30 25 2 Lera 17 30 20+1*z 3 Lera 17 30 18 4 Lera 17 27+1*z 5 Friktion 20 37-16

6.2 Beräkningsresultat För vardera typsektion har beräkningsresultaten sammanställts i tabellform, se tabell 5.4 5.6, utifrån beräkningsprogram, analysmetod, typ av glidyta som är beräknad samt vilken beräkningsprogramversion som har använts. Tabell 6.4. Resultat för typsektion 1. Program Analysmetod Cirkulärcylindriska glidytor Sammansatta glidytor F c F komb F c F komb Phi-c reduktion Kommentar Slope/w 1 Morgenstern-Price 1,77 1,45 - - - Version 5.22 Slope/w 2 Morgenstern-Price 1,74 1,43 - - - Version 6.11 Slope/w 3 Bishop - 1,37 - - - Version 6.11 Postograf 1 Beast 2003 1,76 1,24 - - - Version 3.1 Postograf 2 Beast 1,82 1,45 - - - Version 3.0 Stab Bishop 1,71 1,37 1,70 1,37 - Version 4.11 Stab Bishop 1,74 1,40 1,74 1,39 - Version 4.13 Plaxis Phi-c reduktion - - - - 1,78 Version 8.2 Tabell 6.5. Resultat för typsektion 2. Program Analysmetod Cirkulärcylindriska glidytor Sammansatta glidytor F c F komb F c F komb Phi-c reduktion Kommentar Slope/w 1 Morgenstern-price 1,15 1,14 - - - Version 5.22 Slope/w 2 Morgenstern-price 1,14 1,13 - - - Version 6.11 Slope/w 3 Bishop - 1,13 - - - Version 6.11 Postograf 1 Beast 2003 1,14 1,12 - - - Version 3.1 Postograf 2 Beast 1,28 1,27 - - - Version 3.0 Stab Bishop 1,16 1,13 1,17 1,10 - Version 4.11 Stab Bishop 1,15 1,13 1,14 1,11 - Version 4.13 Plaxis Phi-c reduktion - - - - 1,17 Version 8.2 17

Tabell 6.6. Resultat för typsektion 3. Program Analysmetod Cirkulärcylindriska glidytor Sammansatta glidytor F c F komb F c F komb Phi-c reduktion Kommentar Slope/w 1 Morgenstern-price 1,40 1,33 1,06 1,01 - Version 5.22 Slope/w 2 Morgenstern-price - 1,33-1,01 - Version 6.11 Slope/w 3 Bishop 1,06 1 1,02 1 - - - Version 6.11 Postograf 1 Beast 2003 - - 1,08 1,02 - Version 3.1 Postograf 2 Beast - - 1,10 1,11 - Version 3.0 Stab Bishop 1,37 1,33 1,10 1,06 - Version 4.11 Stab Bishop 1,37 1,33 1,12 1,08 - Version 4.13 Plaxis Phi-c reduktion - - - - 1,23 Version 8.2 6.3 Skillnader i beräkningsresultat, typsektion 1 3 Resultaten visar god överensstämmelse mellan alla program förutom för typsektion 3, cirkulärcylindriska glidytor, vilket beror av olika sätt att modellera problemen. Det kan också ses att phi/c-reduktionen överensstämmer bra med resultat för en odränerad analys med cirkulärcylindriska glidytor. För typsektion 3 ligger dock resultatet för phi/c-reduktion ungefär mittemellan resultaten med cirkulärcylindriska och sammansatta glidytor för odränerad analys. Slutsatsen av resultaten från beräkningarna är att programmen räknar lika, vilket är att förvänta. 7 KOMMENTARER OCH FORTSATT ARBETE Svaren i enkäten varierar en hel del även för samma program. Antingen beror det på enkätutformningen och eventuella tvetydigheter i frågeställningarna eller så beror det på att användarnas kunskap om programmens möjligheter varierar. Detta kan innebära att trots en liten variation i resultaten när det gäller de typsektioner som har beräknats, kan man räkna med en betydligt större spridning i beräkningsresultat (säkerhetsfaktorer) och utnyttjandemöjligheter av marken i verkliga fall, där man anger sin jordmodell från teoretisk kunskap och erfarenhet. Fortsatt arbete bör således inrikta sig på att utveckla kurser i jordmodellering inom bl.a. släntstabilitetsanalys för att öka förståelsen för problemen och minska spridningen i resultat. 1 Berggrund angivet som gräns under skikt med lägre skjuvhållfasthet 18

SGI ENKÄT 2004-07-06 Bilaga 1 INVENTERING OCH JÄMFÖRELSE AV OLIKA STABILITETSBERÄKNINGSPROGRAM Bakgrund Skredkommissionen gjorde 1991 en jämförelse av olika beräkningsprogram avseende klassiska beräkningsmetoder för släntstabilitetsberäkningar, rapport 2:91. Det finns ett behov av uppdatering och komplettering av denna och en inventering och sammanställning över de av branschen använda beräkningsprogrammen kommer att göras hösten 2004. Sammanställningen utförs i tre steg. I steg 1 görs en inventering (bl.a. via enkät) av vilka program som används och mycket översiktligt vilka möjligheter/begränsningar de olika programmen har. I steg 2 skall ett antal typsektioner analyseras för att se eventuella skillnader i beräkningsresultaten och slutligen i steg 3 görs den slutliga sammanställningen. Sammanställningen syftar till att ge branschen en första översikt över konventionella beräkningsprogram för släntstabilitetsberäkningar och vilka möjligheter till jordmodellering som dessa erbjuder. Sammanställningen kommer att redovisas i en SGI-Varia. Enkätanvisning Om du använder flera program, var vänlig att kopiera denna enkät och fyll i separata för respektive program. Om inget alternativ stämmer, skriv kommentar i sista kolumnen. Samtliga enkätsvar kommer att användas anonymt, men uppgift om avsändare behövs ändå vid behov av kompletteringar. Namn: Företag: Del 1, I vilket program gör du stabilitetsberäkningar Nr Fråga Alternativ Om annat anges vilket/vilka: 1 Vilket beräkningsprogram använder du för släntstabilitetsberäkningar Slope/W Postograf Del 2, Vilka valmöjligheter har du i programmet (eller vilka använder du?) Nr Fråga Svarsalternativ Om annat anges vilket/vilka (skriv text): 2 Vilken/vilka av dessa analyser kan programmet utföra? Odränerad Dränerad 3 Vilka analysmetoder kan du välja bland? Vilken använder du mest? Kombinerad Bishop förenklad Janbu förenklad Morgenstern-Price Spencer 4 Hur anges c u i jordlagren? Konstant Med tillväxt/avtagande 5 Hur anges c (kohesionsinterceptet)? Konstant Med tillväxt/avtagande 6 Hur anges φ? Konstant Med tillväxt/avtagande 7 Hur anges portrycksprofilen Fri grundvattenyta Trycklinjer Interpolering mel. punkter 8 Vilka förstärkningsåtgärder kan man lägga in? 9 Finns det möjlighet att göra sannolikhetsbaserade analyser? 10 Har du stött på speciella svårigheter vid användandet av programmet? Jordspikar Jordarmering Jordankare Pålar K/C-pelare Del 3, Om du använder något annat program än Slope/W! Nr Fråga Svarsalternativ Kommentar Kan vi återkomma till dig med ca 4 st. typsektioner att räkna, tidig höst 2004? Ja Nej Ja Nej

Statens geotekniska institut Swedish Geotechnical Institute SE-581 93 Linköping, Sweden Tel: 013-20 18 00, Int + 46 13 201800 Fax: 013-20 19 14, Int + 46 13 201914 E-mail: sgi@swedgeo.se Internet: www.swedgeo.se