1,720,979 research outputs found
Numerical analyses of field vane tests on soft clays
No full textThis paper focuses on the use of field vane, a popular instrument for determining the undrained shear strength (su) of soft clays. In this regard, suitable corrections must be applied in order to adequately interpret the recorded measurements. Here the role played by some relevant factors (i.e., anisotropy and strain-rate effects) in influencing su values is investigated on the basis of FEM numerical analyses carried out via the adoption of PLAXIS-3D software. The results of the numerical analyses generally fit with information provided by the scientific literature using independent measurements. Moreover, they highlight a relevant effect of anisotropy for low values of the plasticity index of investigated clayey soils. On the contrary, for high values of the plasticity index, anisotropy plays a marginal role while strain rate effects prevail. All these considerations suggest the field vane tests most reliable for clayey soils with high plasticity index, although a correction is needed in order to limit strain rate effects
Skråningsstabilitet for Gløshaugen øst og Høgskoledalen
No full textI forbindelse med samlokaliseringen av campusene ved NTNU i Trondheim, er det ønskelig å
undersøke mulighetene for ulike utbyggingsalternativer for den østlige delen av Gløshaugen.
Ved en eventuell utbygging for denne delen av Gløshaugen må skråningsstabiliteten mot Høgskoledalen undersøkes.
Høsten 2019 gjennomførte studentgrupper ved NTNU feltarbeid med påfølgende laboratorieforsøk
på 54 mm sylinderprøver fra Høgskoledalen. Fra samme området ble det vinteren 2020
gjennomført blokkprøvetakinger fra 5 til 9 meters dybde. Med bakgrunn i disse nye grunnundersøkelsene, samt flere tidligere grunnundersøkelser ved Gløshaugen øst og Høgskoledalen, har denne oppgaven samlet tilgjengelig geoteknisk data for stabilitetsanalyse av ett profil som strekker seg fra Gløshaugen på kote +48 og ned til Høgskoledalen på kote +35.
Laboratorieundersøkelser ble utført på blokkprøvene i perioden mars til mai. På grunn av
en lang periode med stengt laboratorium ved NTNU i forbindelse med pandemien Covid-19,
utførte Multiconsult laboratorieundersøkelser på to av blokkprøvene.
Resultatene påviste sprøbruddmateriale i Høgskoledalen, som antakeligvis henger sammen
med sprøbruddmaterialene under Gløshaugen-platået. I tillegg preges Høgskoledalen i stor grad
av middels sensitiv leire. Det ble utarbeidet OCR-profiler basert på ødometerforsøk og CPTU-sonderinger fra Høgskoledalen. Profilene ble sammenliknet med antatt opprinnelig havbunn og
grunnvannstand. Sammenlikningene viste at prekonsolideringsspenningene for sedimentene
stemmer godt med antakelsen om at opprinnelig havbunn tidligere lå på kote +48 - tilsvarende
høyden som Gløshaugen ligger på i dag.
Det ble foreslått Su-profiler for skråningsprofilet basert på treaksialforsøk av blokkprøver, CPTU
og SHANSEP-analyse, samt etablering av anisotropi-forhold. Stabilitetsanalysene ble gjennomført
både udrenert og drenert med elementmetodeprogrammet PLAXIS 2D. Analysene for
dagens lastsituasjon for en drenert tilstand viste høye verdier av sikkerhet, men analysene for
en udrenert tilstand viste lave verdier av sikkerhet. Dette medførte nødvendighet for stabiliseringstiltak for eventuelle ombygginger på Gløshaugen. Ulike motfyllingsalternativer ble vurdert for undersøkelse av kritiske glideflater med tilhørende sikkerhetsfaktorer.
Foreslåtte stabiliseringstiltak i form av motfyllinger ved skråningsbunnen ble undersøkt, og
analysene viste at sikkerheten økte ved forskyvning av kritisk glideflate lenger ut i Høgskoledalen.
For oppnåelse av sikkerhetskrav i henhold til retningslinjer, der skjærstyrken til sprøbruddmaterialer skal reduseres med 15 %, ble alternativet med 4 meter høy motfylling i skråningsbunnen
og 1 meter oppfylling av dalbunnen vurdert som tilfredsstillende. Dette motfyllingsalternativet
innebar også tilstrekkelig sikkerhet med lastpåvirkning fra bygninger på 35 kPa
Skråningsstabilitet for Gløshaugen øst og Høgskoledalen
No full textI forbindelse med samlokaliseringen av campusene ved NTNU i Trondheim, er det ønskelig å
undersøke mulighetene for ulike utbyggingsalternativer for den østlige delen av Gløshaugen.
Ved en eventuell utbygging for denne delen av Gløshaugen må skråningsstabiliteten mot Høgskoledalen undersøkes.
Høsten 2019 gjennomførte studentgrupper ved NTNU feltarbeid med påfølgende laboratorieforsøk
på 54 mm sylinderprøver fra Høgskoledalen. Fra samme området ble det vinteren 2020
gjennomført blokkprøvetakinger fra 5 til 9 meters dybde. Med bakgrunn i disse nye grunnundersøkelsene, samt flere tidligere grunnundersøkelser ved Gløshaugen øst og Høgskoledalen, har denne oppgaven samlet tilgjengelig geoteknisk data for stabilitetsanalyse av ett profil som strekker seg fra Gløshaugen på kote +48 og ned til Høgskoledalen på kote +35.
Laboratorieundersøkelser ble utført på blokkprøvene i perioden mars til mai. På grunn av
en lang periode med stengt laboratorium ved NTNU i forbindelse med pandemien Covid-19,
utførte Multiconsult laboratorieundersøkelser på to av blokkprøvene.
Resultatene påviste sprøbruddmateriale i Høgskoledalen, som antakeligvis henger sammen
med sprøbruddmaterialene under Gløshaugen-platået. I tillegg preges Høgskoledalen i stor grad
av middels sensitiv leire. Det ble utarbeidet OCR-profiler basert på ødometerforsøk og CPTU-sonderinger fra Høgskoledalen. Profilene ble sammenliknet med antatt opprinnelig havbunn og
grunnvannstand. Sammenlikningene viste at prekonsolideringsspenningene for sedimentene
stemmer godt med antakelsen om at opprinnelig havbunn tidligere lå på kote +48 - tilsvarende
høyden som Gløshaugen ligger på i dag.
Det ble foreslått Su-profiler for skråningsprofilet basert på treaksialforsøk av blokkprøver, CPTU
og SHANSEP-analyse, samt etablering av anisotropi-forhold. Stabilitetsanalysene ble gjennomført
både udrenert og drenert med elementmetodeprogrammet PLAXIS 2D. Analysene for
dagens lastsituasjon for en drenert tilstand viste høye verdier av sikkerhet, men analysene for
en udrenert tilstand viste lave verdier av sikkerhet. Dette medførte nødvendighet for stabiliseringstiltak for eventuelle ombygginger på Gløshaugen. Ulike motfyllingsalternativer ble vurdert for undersøkelse av kritiske glideflater med tilhørende sikkerhetsfaktorer.
Foreslåtte stabiliseringstiltak i form av motfyllinger ved skråningsbunnen ble undersøkt, og
analysene viste at sikkerheten økte ved forskyvning av kritisk glideflate lenger ut i Høgskoledalen.
For oppnåelse av sikkerhetskrav i henhold til retningslinjer, der skjærstyrken til sprøbruddmaterialer skal reduseres med 15 %, ble alternativet med 4 meter høy motfylling i skråningsbunnen
og 1 meter oppfylling av dalbunnen vurdert som tilfredsstillende. Dette motfyllingsalternativet
innebar også tilstrekkelig sikkerhet med lastpåvirkning fra bygninger på 35 kPa.In conjunction with the co-location of the campuses at NTNU in Trondheim, it is desirable
to explore the possibilities of new constructions on the eastern part of Gløshaugen. Potential
development on Gløshaugen East requires slope stability investigation for the area between
Gløshaugen and Høgskoledalen.
In the fall of 2019, students from NTNU conducted geotechnical field work with subsequent
laboratory experiments on 54 mm cylindrical samples from Høgskoledalen. From the same area,
block sampling from 5 to 9 meters depth was carried out in the winter of 2020. Based on these recent geotechnical surveys, in addition to several previous surveys at Gløshaugen East and Høgskoledalen, this thesis has compiled available geotechnical data for stability analysis of a profile
extending from Gløshaugen on isoline +48 down to Høgskoledalen on isoline +35.
Laboratory tests were performed on the block samples in the period March to May. Due to a
long period of closed laboratories at NTNU as a result of the pandemic Covid-19, Multiconsult
performed laboratory tests on two of the block samples.
The results showed brittle material in Høgskoledalen - probably related to the brittle material
under the Gløshaugen Plateau. Additionally, Høgskoledalen is largely characterized by medium sensitive clay. OCR profiles were prepared based on odometer tests and CPTU soundings from
Høgskoledalen. The profiles were compared with the assumed original seabed and groundwater
level. Comparisons showed that the preconsolidation stresses for the sediments correspond well
with the assumption that the original seabed was previously at isoline +48 – the current height
of Gløshaugen.
Su profiles were proposed for the slope profile based on triaxial tests on block samples, CPTU
sounding and SHANSEP analysis, as well as establishing anisotropy ratios. The slope stability
analyses were computed both drained and undrained using the finite element program
PLAXIS 2D. Whereas the analyses for the current load situation under drained conditions yielded
high safety factor values, the analyses for undrained conditions yielded low safety factor
values; prompting stabilization measures for any redevelopment at Gløshaugen. Various fill alternatives were considered for examining critical failure surfaces with associated safety factors.
Proposed stabilization measures in the form of fill at the bottom of the slope were investigated,
and the analyses suggested that the safety increased by shifting the critical failure surface
further out into Høgskoledalen. In order to meet the safety requirements issued through national regulations, where the shear strength of brittle materials is reduced by 15 %, a 4-meter-thick
fill on the slope bottom and a 1-meter-thick fill of the valley floor was considered satisfactory.
This fill option also provided adequate safety with dead load impact from buildings of 35 kPa
delprosjekt 6 kvikkleire
Get PDFNIFS-programmet har vært en felles satsing mellom Jernbaneverket, Norges vassdrags- og energidirektorat og Statens vegvesen. Etatene har store felles utfordringer, og et godt samarbeid er kostnadseffektivt og kompetanseoppbyggende for organisasjonene. Programmet er gjennomført i perioden 2012–2015, med sluttseminar i april 2016. NIFS har hatt som mål å utvikle kunnskap og gode, effektive og fremtidsrettede løsninger for å håndtere ulike naturfarer og bidra til økt samfunnssikkerhet. Gjennom FoU-programmet er det utredet og dokumentert ulike problemstillinger knyttet til flom og skred. Resultatene har verdi for utøvelse av etatenes samfunnsoppdrag. Implementering av resultat og konkrete anbefalinger tilligger de respektive etatene.NTNU har utført vingeborforsøk ved tre blokkprøvelokasjoner. Det har vært et steg mot å danne en vingebor-blokkdatabase med mål om et utvidet og forbedret tolkningsgrunnlag for vingebor. Det er vist et tydelig potensial for vingeboret i prosjektet, både relatert til parameterbestemmelse og bruk som kvikkleiredetektor. Men datagrunnlaget er foreløpig for tynt, rapporten anbefaler derfor et videre arbeid som omfatter et komplett testprogram på samtlige blokkprøvelokasjoner i Norg
Tolkning av krypparametere fra CRS-forsøk
Get PDFI den siste tiden er det blitt rettet større fokus mot levetidsaspektet i byggeprosjekter. Konstruksjoner skal ofte dimensjoneres for 50 til 100 år frem i tid, noe som blant annet betyr større krav til beregning av langtidssetninger. I forbindelse med dette er det viktig å ha kunnskap om jordas krypegenskaper. Uthenting av krypparametere tar imidlertid ofte lang tid, og kan som følge av dette bli nedprioritert.
Det er sett på muligheten til å tolke ut pålitelige krypparametere fra kontinuerlige ødometerforsøk (CRS). En måte å muliggjøre dette er å legge inn ett kryptrinn i CRS-testen hvor effektivspenningene holdes konstante over tid og materialet får anledning til å krype.
Ut fra godt dokumentert teori om at det eksisterer en unik forbindelse mellom primære og sekundære setninger, skal man ut fra kryptrinnet og CRS-delen av forsøket kunne beregne krypparameterne til materialet gjennom hele testen. Fordelen med en slik test er at den tar mye kortere tid sammenlignet med tradisjonelle, trinnvise ødometerforsøk (IL), og om resultatene viser seg å være tilfredsstillende kan det gjøre at krypsetninger får større prioritet.
Det er utført en rekke laboratorietester for å undersøke påliteligheten til krypparameterne man får ut fra slike forsøk. For å vurdere dette er det for hvert CRS-krypforsøk utført et IL-forsøk på materiale fra eksakt samme dybde.
Ved sammenligning av disse forsøkene er man avhengig av god prøvekvalitet, og materialet er derfor fra miniblokkprøver. Laboratorieundersøkelsene ble gjort på kvikkleire og ikke-sensitiv leire fra Tiller, Grong og Lilleby. Det ble også utført en testserie på omrørt leire.
En annen prosedyre som kan gir rom for tolkning av krypparametere fra CRS-forsøk er å variere tøyningshastigheten under forsøket. For sammenligning av de to prosedyrene er det utført noen testserier av denne typen forsøk.
Det har vært krevende å sammenligne parallelle IL- og krypforsøk på grunn av prøveforstyrrelser. Dette har vist seg spesielt tydelig hos de sensitive leirene. Ved å legge størst vekt på testresultatene som viser god kvalitet er det likevel funnet å være et relativt godt samsvar mellom krypparameterne oppnådd fra de parallelle forsøkene. Avvikene mellom dem er bedømt til å ikke være av kritisk størrelse. Ut fra datagrunnlaget fra gjennomførte laboratorieforsøk er det derfor vurdert at det er mulig å tolke ut relativt tilfredsstillende krypparametere fra CRS-forsøk.
De to foreslåtte metodene viser seg å gi omtrent like gode resultater. Prosedyren med å variere tøyningshastighet har den fordel at man får god informasjon om krypparameterne til et materiale ved flere spenningsnivå. Prosedyren med CRS-forsøk med ett kryptrinn gir imidlertid veldig god informasjon om krypparameterne ved en spesifikk spenning, og tar kortest tid.
Ved videreføring av dette arbeidet anbefales det å legge enda større vekt på prøvekvalitet for å sikre et godt sammenligningsgrunnlag. Testene bør utføres på helt ferske prøver som, om mulig, verken er utsatt for lagring eller transport
Tolking av aktiv udrenert skjærefasthet fra vingebor
No full textRapporten ser på muligheten for å etablere en korreksjonsfaktor for vingebor relatert til skjærefasthet fra aktiv treaksialforsøk basert på datasett med vingeborforsøk og aktive treaksialforsøk - i alt 137 datapunkter fra 21 lokasjoner. Det konkluderes med at det er mulig å etablere en slik korrelasjon som funksjon av plastisitetsindeks. Det anbefales videre å arbeide for å etablere et utvidet datagrunnlag av høy kvalitet i form av en vingebor/ blokkprøvedatabas
Utvidet tolkningsgrunnlag for vingebor
No full textNTNU har utført vingeborforsøk ved tre blokkprøvelokasjoner. Det har vært et steg mot å danne en vingebor-blokkdatabase med mål om et utvidet og forbedret tolkningsgrunnlag for vingebor. Det er vist et tydelig potensial for vingeboret i prosjektet, både relatert til parameterbestemmelse og bruk som kvikkleiredetektor. Men datagrunnlaget er foreløpig for tynt, rapporten anbefaler derfor et videre arbeid som omfatter et komplett testprogram på samtlige blokkprøvelokasjoner i Norg
Tolkning av krypparametere fra CRS-forsøk
No full textI den siste tiden er det blitt rettet større fokus mot levetidsaspektet i byggeprosjekter. Konstruksjoner skal ofte dimensjoneres for 50 til 100 år frem i tid, noe som blant annet betyr større krav til beregning av langtidssetninger. I forbindelse med dette er det viktig å ha kunnskap om jordas krypegenskaper. Uthenting av krypparametere tar imidlertid ofte lang tid, og kan som følge av dette bli nedprioritert.
Det er sett på muligheten til å tolke ut pålitelige krypparametere fra kontinuerlige ødometerforsøk (CRS). En måte å muliggjøre dette er å legge inn ett kryptrinn i CRS-testen hvor effektivspenningene holdes konstante over tid og materialet får anledning til å krype.
Ut fra godt dokumentert teori om at det eksisterer en unik forbindelse mellom primære og sekundære setninger, skal man ut fra kryptrinnet og CRS-delen av forsøket kunne beregne krypparameterne til materialet gjennom hele testen. Fordelen med en slik test er at den tar mye kortere tid sammenlignet med tradisjonelle, trinnvise ødometerforsøk (IL), og om resultatene viser seg å være tilfredsstillende kan det gjøre at krypsetninger får større prioritet.
Det er utført en rekke laboratorietester for å undersøke påliteligheten til krypparameterne man får ut fra slike forsøk. For å vurdere dette er det for hvert CRS-krypforsøk utført et IL-forsøk på materiale fra eksakt samme dybde.
Ved sammenligning av disse forsøkene er man avhengig av god prøvekvalitet, og materialet er derfor fra miniblokkprøver. Laboratorieundersøkelsene ble gjort på kvikkleire og ikke-sensitiv leire fra Tiller, Grong og Lilleby. Det ble også utført en testserie på omrørt leire.
En annen prosedyre som kan gir rom for tolkning av krypparametere fra CRS-forsøk er å variere tøyningshastigheten under forsøket. For sammenligning av de to prosedyrene er det utført noen testserier av denne typen forsøk.
Det har vært krevende å sammenligne parallelle IL- og krypforsøk på grunn av prøveforstyrrelser. Dette har vist seg spesielt tydelig hos de sensitive leirene. Ved å legge størst vekt på testresultatene som viser god kvalitet er det likevel funnet å være et relativt godt samsvar mellom krypparameterne oppnådd fra de parallelle forsøkene. Avvikene mellom dem er bedømt til å ikke være av kritisk størrelse. Ut fra datagrunnlaget fra gjennomførte laboratorieforsøk er det derfor vurdert at det er mulig å tolke ut relativt tilfredsstillende krypparametere fra CRS-forsøk.
De to foreslåtte metodene viser seg å gi omtrent like gode resultater. Prosedyren med å variere tøyningshastighet har den fordel at man får god informasjon om krypparameterne til et materiale ved flere spenningsnivå. Prosedyren med CRS-forsøk med ett kryptrinn gir imidlertid veldig god informasjon om krypparameterne ved en spesifikk spenning, og tar kortest tid.
Ved videreføring av dette arbeidet anbefales det å legge enda større vekt på prøvekvalitet for å sikre et godt sammenligningsgrunnlag. Testene bør utføres på helt ferske prøver som, om mulig, verken er utsatt for lagring eller transport
delprosjekt 6 kvikkleire
Get PDFNIFS-programmet har vært en felles satsing mellom Jernbaneverket, Norges vassdrags- og energidirektorat og Statens vegvesen. Etatene har store felles utfordringer, og et godt samarbeid er kostnadseffektivt og kompetanseoppbyggende for organisasjonene. Programmet er gjennomført i perioden 2012–2015, med sluttseminar i april 2016. NIFS har hatt som mål å utvikle kunnskap og gode, effektive og fremtidsrettede løsninger for å håndtere ulike naturfarer og bidra til økt samfunnssikkerhet. Gjennom FoU-programmet er det utredet og dokumentert ulike problemstillinger knyttet til flom og skred. Resultatene har verdi for utøvelse av etatenes samfunnsoppdrag. Implementering av resultat og konkrete anbefalinger tilligger de respektive etatene.Rapporten ser på muligheten for å etablere en korreksjonsfaktor for vingebor relatert til skjærefasthet fra aktiv treaksialforsøk basert på datasett med vingeborforsøk og aktive treaksialforsøk - i alt 137 datapunkter fra 21 lokasjoner. Det konkluderes med at det er mulig å etablere en slik korrelasjon som funksjon av plastisitetsindeks. Det anbefales videre å arbeide for å etablere et utvidet datagrunnlag av høy kvalitet i form av en vingebor/ blokkprøvedatabas
Influence of elevated temperature on the deformational behavior of Nyhavna marine clay
Get PDFI Norge er effekten av økte temperaturer i løsmasselag fortsatt lite undersøkt.
Dette er noe som fører til usikkerheter ved planlegging av høytempererte ener-
gibrønner, slik som det som er planlagt på Nyhavna i Trondheim, og som poten-
sielt kan smitte lagret varme over til jordlag. Denne oppgaven kan bidra til å fylle
dette kunnskapshullet ved å undersøke deformasjonsatferden til en mettet marin
leire fra Nyhavna som respons på varierende temperaturer. Et temperaturmodi-
fisert ødometerapparat ble brukt til dette formålet.
Indekstester av opptatte løsmasseprøver inkluderer noen parametere som tilsyn-
elatende ikke har vært dokumentert i prosjektområdet før dette arbeidet, derib-
lant målinger av plastisitetsindeks, saltinnhold, varmeledningsevne og volumetrisk
varmekapasitet for ulike dybder i to borehull.
Ødometerforsøk utført under en konstant, tilnærmet opprinnelig effektivspenning
viser en irreversibel, sammentrekkende deformasjon av den mettede leiren når
den varmes langsomt opp fra 18 til 65 ◦C og deretter kjøles ned igjen. Størrelsen
på de permanente deformasjonene ser ut til å være relatert til leirens plastis-
itetsindeks og er målt drastisk mindre i en påfølgende temperatursyklus.
Resultatene fra ødometertester med en kontinuerlig tøyningsrate indikerer en
betydelig reduksjon i tolket prekonsolideringsspenning for leirprøver som har blitt
varmet opp under lavt trykk før påføring av den kontinuerlige tøyningsraten. I
de samme forsøkene er det dessuten observert en liten reduksjon i kompressib-
ilitet i overkonsoliderte spenningsområder og en mindre markant endring i kom-
pressibilitet i normalkonsoliderte spenningsområder. Resultater fra trinnvis belas-
tede ødometertester indikerer raskere konsolidering per lasttrinn for oppvarmede
prøver, samt en ubetydelig liten påvirkning av temperatur på krypehastighet for
lasttrinn med lang varighet (18-48 timer).
Selv om disse funnene gir verdifull innsikt, er de basert på et begrenset antall
tester og bør kun betraktes som indikative inntil ytterligere studier er gjennom-
ført. Når det er sagt, anbefales det å unngå å plassere høytempererte energibrøn-
ner under bratte skråninger eller store bygninger inntil man vet mer om effekten
av sykliske temperaturendringer på poretrykksgenerering og skjærfasthet i jord.In Norway, the effects of elevated temperatures in soil remain understudied. This
knowledge gap leads to uncertainties in planning borehole heat exchanger (BHE)
systems, such as the one proposed for Nyhavna in Trondheim, where stored heat
potentially can transmit into the layers of soil. This study aims to somewhat fill
this gap by investigating the deformational behavior of saturated, marine Nyhavna
clay in response to fluctuating temperatures by use of a temperature-modified oed-
ometer apparatus.
Index tests conducted on sampled soil reveal some parameters that have appar-
ently been undocumented for the project area prior to this work, including meas-
urements of the plasticity index, pore water salinity, thermal conductivity, and volu-
metric heat capacity for different depth intervals from two locations.
Oedometer tests conducted under a constant, approximate in-field effective stress
with varying temperatures reveal an irreversible contractive deformation of sat-
urated clays from Nyhavna when heated slowly from 18 to 65 ◦C and then cooled
again. The magnitude of the permanent deformations seems to be related to the
soil’s plasticity index and appears drastically smaller for a subsequent temperat-
ure cycle.
Moreover, results from constant rate of strain (CRS) tests indicate a significant
decrease in apparent pre-consolidation stress, a slight decrease in compressibil-
ity in overconsolidated stress ranges, and a negligible change in compressibility in
normally consolidated stress ranges for clay samples that have been heated at low
pressures before the applied constant strain rate. Results from incremental load-
ing (IL) oedometer tests indicate faster consolidation per load step upon heating
and a somewhat unaffected creep rate for long-duration load steps (18-48 hours).
Overall, while these findings provide valuable insights, they are based on a limited
number of tests and should be considered only somewhat indicative until further
studies are conducted. That being said, it is advised to avoid locating heat stor-
age systems beneath steep slopes or large buildings until more is known about
the effects of cyclic temperature changes on pore pressure generation and shear
strength in soil
- …
