Modellering av grävpålar i Plaxis 2D : En parameterstudie applicerad på nya Vårbybron, Stockholm

I samband med Förbifart Stockholm och Tvärförbindelse Södertörn förväntas en flaskhals skapas vid Vårbybron i södra Stockholm. För att förhindra överbelastning planeras en nybyggnation där pålgrundläggning med grävpålar föreslås. Markförhållanden är ovanliga i Stockholm, med över 100 meter ned till berg. Komplexa omständigheter i området gör det nödvändigt att analysera markrörelser som verkar på grundläggningen. Syftet med studien är att undersöka horisontella- och vertikala sättningar vid ett brolandfäste. Syftet är vidare att analysera vilken typ av numerisk konstitutiv modell som är lämplig med hänsyn till studiens specifika fall och område; Mohr-Coulomb (MC), Hardening Soil (HS) och Hardening Soil med small-strain stiffness (HSS). Slutligen ska jordparametrarnas väsentlighet avgöras i en parameterstudie. Sonderingsdata tillämpas i studien för att skapa en jordlagermodell i AutoCAD Civil 3D 2019 Metric och vidare simulering av sättningar i Plaxis 2D. Vid modellering av sättningar i förekommande geologi rekommenderas att en avancerad modell används, med fördel HSS. Däremot kräver mer avancerade modeller noggranna indata för tillförlitligt resultat och ytterligare tester för styvhetsparametrar bör utföras. I detta projekt kan dyrare tester tänkas sänka slutgiltig budget, eftersom underskattning av moduler i djupa och fast lagrade jordar baserade på konservativt valda moduler ger upphov till en dyrare konstruktion.
In conjunction with the opening of the Stockholm Bypass and Tvärförbindelse Södertörn, a bottleneck is expected at the bridge Vårbybron in southern Stockholm. To prevent traffic congestion, a new construction is planned where pile foundation consisting of bored piles is proposed. The ground conditions are unusual and not typical for Stockholm involving over 100 meters distance to rock. Complex circumstances in the area makes it complicated as well as necessary to analyze ground movements. The aim of the study is to investigate horizontal- and vertical settlements at a bridge abutment. The aim is further to analyze which type of numerical constitutive model that is appropriate with respect to the specific case and area; Mohr-Coulomb (MC), Hardening Soil (HS) and Hardening Soil with small-strain stiffness (HSS). Finally, the significance of the soil parameters is to be determined in a parameter analysis. Results from soundings are used to create a geological model in AutoCAD Civil 3D 2019 Metric. Furthermore, simulation of settlements in Plaxis 2D is performed. It is recommended to apply advanced models for this type of geology, advantageously HSS. However, more advanced models require accurate input data to obtain reliable results, and additional tests for stiffness parameters must be performed for accuracy in the results. In this project, more expensive tests can be thought of as lowering the final budget, as underestimation of modules in deep and stiff soils based on conservatively selected modules leads to an unnecessarily expensive construction.