Ground-borne vibration in end-bearing pile foundations
Numerical analyses and full-scale field tests
Tid: Fr 2025-01-31 kl 13.00
Plats: B3, Brinellvägen 23, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/69844892559
Språk: Engelska
Ämnesområde: Byggvetenskap, Bro- och stålbyggnad
Respondent: Freddie Theland , Bro- och stålbyggnad
Opponent: Professor Amir Kaynia, NTNU
Handledare: Professor Jean-Marc Battini, Bro- och stålbyggnad; Professor Geert Lombaert, KU Leuven; Dr. Abbas Zangeneh, Bro- och stålbyggnad; Dr. Fanny Deckner, GeoMind
QC241217
Abstract
Omgivningsvibrationer från tåg och biltrafik är ett växande problem vid dimensionering av byggnader i stadsmiljö. I lösa kohesionsjordar, som är särskilt känsliga för sådana vibrationer, används ofta pålar vid grundläggning. Vid jordförhållanden med relativt grunda formationer av lös jord på morän och berg, vilket är vanligt förekommande i tätbefolkade områden i Sverige, används ofta spetsburna pålar. Transmissionen av vibrationer från jorden till en byggnad beror på interaktionen mellan jorden och byggnadens grundläggning. Det är därför viktigt att ta hänsyn till den dynamiska interaktionen mellan jord och grundläggning då man avser förutsäga vibrationer i en byggnad i dimensioneringssyfte.
Syftet med denna avhandling är att öka kunskapen kring transmissionen av markburna vibrationer till spetsburna pålfundament samt att undersöka hur hänsyn kan tas till dess inverkan i vibrationsutredningar. Frågeställningen adresseras genom både experiment och numeriska analyser. Fältförsök i full skala har utförts på en plats med lerjord på morän och berg för att validera numeriska prediktionsmodeller. Vibrations mätningar har utförts vid tre olika skeden vid installation av ett pålfundament: (1) på den fria markytan, (2) på fyra spetsburna betongpålar och (3) på pålfundamentet som sammanfogar pålarna vid markytan. Numeriska modeller har använts för att undersöka inverkan av parametrar för pålarna och jorden. Resultaten har därefter använts för att utveckla en approximativ reduktionsfaktor som appliceras på uppmätta vibrationer på markytan för att estimera vibrationer av spetsburna pålar.
Avhandlingen har resulterat i en validering av numeriska modellers använding för att förutsäga markburna vibrationer i spetsburna pålfundament samt en undersökning av hur pålarnas och jordens egenskaper påverkar den dynamiska interaktionen mellan spetsburna pålar och jord. Resultaten visar att överföringen av vertikala vibrationer från jorden till pålarna påverkas av förhållandet mellan jordens styvhet och pålens axialstyvhet. Resultaten visar även att interaktioner mellan pålar i en grupp påverkar den vertikala responsen orsakad av en dynamisk last på markytan. Fältförsöken visar att om jordens dynamiska egenskaper kan bestämmas med noggrannhet, ger prediktioner från numeriska modeller representativa resultat. Detta ökar tillförlitligheten till resultat erhållna från sådana numeriska modeller vilket motiverar deras användning vid vibrationsutredningar.