Nedströms mätpunkter

I nedströms mätpunkter och tidpunkten 20,2 och 53,1 dagar kommer fallet FE att ha en avvikelse på ungefär 26-27%, som visas i Figur 6.19. Magnituden av den största avvikelsen för fallet FE i nedströms mätpunkter uppgår till 27% vilket är mycket lägre jämfört med magnituden av den största avvikelsen för fallet FE i mätpunkterna upp-ströms och i mitten, som där uppgår till 90% respektive 150% (Figur 6.17 och 6.18). Överlag kommer fallet FE inte ha lika stor inverkan på de horisontella deformationerna i nedströms mätpunkter som i mätpunkterna uppströms och i mitten.

Figur 6.19: Känslighetsanalys nedströms mätpunkter. (För beskrivning av respektive

I detta kapitel diskuteras studiens tillämpbarhet i ett större perspektiv och vilka utveck-lingsmöjligheter som finns för studien. Vidare diskuteras tillämpningen och resultatet från PLAXIS SoilTest, materialparametrar för den finita elementmodellen och studiens resultat.

7.1 Tillämpbarhet och utvecklingsmöjlighet

Denna studie har undersökt beteende av deformationer och portryck i en experiment-damm under uppfyllnad med hjälp av det finita elementprogrammet PLAXIS 2D 2019. Studiens resultat ska bidra till en djupare förståelse för experimentdammens, och i all-mänhet jordfyllningsdammars, mekaniska beteende under uppfyllnad. Resultaten från den finita elementmodellen kan ur ett dammsäkerhetsperspektiv användas för att er-hålla indikationer på utvecklingen av deformationer, portryck och vattenmättnadsgrad i jordfyllningsdammar under uppfyllnad, och även under en tillfällig sänkning av vat-tennivån under den första fyllningen. Studien ger också indikationer på vilka material-parametrar som är viktiga vid numerisk modellering av mekaniskt beteende i jordfyll-ningsdammar.

Tillvägagångssättet i det finita elementprogrammet PLAXIS och tillämpningen av den konstitutiva modellen Hardening Soil, den hydrauliska modellen van Genuchten och PLAXIS SoilTest kan vara hjälpmedel vid utförande av numeriska analyser av jordfyll-ningsdammar samt andra geotekniska tillämpningar.

Denna studie kan vidareutvecklas genom att bland annat utföra stabilitetsberäkningar, och då kan resultatet från den finita elementmodellen direkt kopplas mot en säker-hetsfaktor. Något som hade varit intressant att undersöka vidare är hur mycket den tillfälliga sänkningen vid tidpunkten 53,1 dagar och reduceringen av styvhetsmoduler (känslighetsanalys) påverkar en framtagen säkerhetsfaktor, och således deras inverkan ur ett dammsäkerhetsperspektiv. Genom att introducera säkerhetsanalyser i den finita elementmodellen kan resultatet kopplas mot felmoderna under den globala felmoden: dammbrott till följd av kollaps, som visas i Figur 2.15.

En uppskalning av den finita elementmodellens storlek hade också varit intressant att utföra för att se om det förekommer händelser och/eller processer som en mindre modell eventuellt missar. En uppskalad modell kommer bland annat att uppvisa högre spän-ningsnivåer och högre hydraulisk gradient. Säkerhetsanalyser kan även utföras för en uppskalad modell där en sänkning av vattennivå och reducerade styvhetsmoduler hade kunnat undersökas, och jämföras mot resultatet från den mindre modellen. Resultatet från säkerhetsanalyserna kan även kopplas mot hur eventuella felmoder påverkas av en uppskalning av modellen. Både för modellen i studien och en eventuellt uppskalad modell hade säkerhetsanalyser kunnat utföras för olika lastfall enligt RIDAS för att erhålla resultat på huruvida modellerna förhåller sig till stabilitetskraven.

En ytterligare vidareutveckling av studien hade varit att tillämpa 3D-modellering av experimentdammen för att bland annat undersöka inverkan av randeffekter, rörelser i longitudinell riktning (finns inklinometerdata som stöd), hur stor del av dammen som påverkas av de inbyggda skadorna och vilket beteende (i sektionen utan skador) som inte fångas upp i 2D-modellen. För att kunna bygga en 3D-modell enligt verkligheten behövs information kring placering och utformning av de inbyggda skadorna som finns i dammkroppen. I nuläget är skadornas placering hemlig så den här typen av studie kan utföras först när projektet med skadedetekteringen är klar.

I en 3D-modell hade även säkerhetsanalyser kunnat utföras för att koppla till felmoder, och flödesanalyser för att undersöka flödets variation i olika sektioner av dammen. En stor utmaning med en 3D-modellering är kontaktytan mellan stödkonstruktionens sidoväggar och jordmaterialet, och hur detta modelleras på lämpligt sätt.

7.2 PLAXIS SoilTest

Tillämpningen av PLAXIS SoilTest för att optimera materialparametervärden mot ut-förda triaxialförsök har i detta examensarbete bidragit till att en bättre materialrespons har kunnat erhållas. Referenskurvorna, som baserats på utvärderade värden, gav en rim-lig men något underskattad respons i jämförelse med de optimerade kurvorna, som kan ses i Figurer 5.2, 5.3 och 5.4.

Resultatet från optimeringen och den förbättring av respons som kunde erhållas via PLAXIS SoilTest indikerar starkt på att manuellt utvärderade värden, från till exempel triaxialförsök, inte alltid bör användas direkt i modelleringen. För att kunna erhålla en förbättrad materialrespons kan resultat från triaxialförsök användas för att optimera den konstitutiva modellens materialparametrar. Detta gäller så klart inte i samtliga fall utan beror bland annat på typ av analys, konstitutiv modell och geoteknisk tillämpning.

I PLAXIS SoilTest optimerades brottparametrarna ϕ och c vilket resulterade i att de optimala värdena för de två brottparametrarna blev högre än de utvärderade värdena. Eftersom denna studie har fokuserat på beteende under fyllning och drift, det vill säga en analys av bruksgränstillstånd, gjordes bedömningen att en uppräkning av ϕ och

c var motiverad för att kunna erhålla bästa möjliga materialrespons. Hade studien i

stället varit fokuserad på dammbrott och stabilitet vid brottgränstillstånd hade inte en uppräkning av ϕ och c varit motiverad eftersom det hade resulterat i högre hållfasthet av jordmaterialet. Vid analyser av brottgränstillstånd är det önskvärt att vara på den säkra sidan och därmed inte välja brottparametrar som är i överkant av ett intervall.

Värt att nämna är att hade inte brottparametrarna ϕ och c inkluderats i optimeringen så hade de optimerade kurvorna fortfarande gett en bättre materialrespons mot resultatet från triaxialförsöken än vad referenskurvorna gör.