Detaljerad information för diarienr  2019-00456  
 
 
Ämnesområde:
Bebyggelse, övrigt
Beslutsdat:  2019-11-21
Namn:
Karstunen, Minna
Titel:  Professor
Kön:  Kvinna
E-post: minna.karstunen@chalmers.se
Univ./Institution: Chalmers tekniska högskola - Geologi och geoteknik
Projekttitel (sv): Effektiva beräkningsmodeller för hållbar användning av djupstabilisering i stadsmiljö
Projekttitel (eng): Efficient computational modelling for sustainable use of deep mixing in urban environment
Värdhögskola: Chalmers tekniska högskola
SCB-klassificering: Infrastrukturteknik, Geoteknik
Beviljat (SEK): Bidragsform   2020 2021 2022      
  Projekt   1000000 1000000 1000000      
Beskrivning: Med ökande urbanisering finns det ett ökande behov av att bygga under jord. De flesta grundkonstruktioner är gjorda av betong, med hög CO2 belast och klimatpåverkan. Det finns således ett behov av alternativa lösningar. Mekaniska egenskaper hos lösa jordar kan förbättras med djupstabilisering, en jordförstärkningsteknik där ett additiv (kalk.cement mm.) blandas i i jord på plats med hjälp av en stor visp-liknande verktyg. De kallas kall-cement-pelare. Efter blandning är den förbättrade jorden mycket bättre lämpad för byggnadsaktiviteter. Djupstabilisering ger ingen förstörelse, underlättar utgrävningen av lösa sediment och erbjuder utmärkt anpassning för framtida återanvändning av fundament.Speciellt för tunnelkonstruktion i stadsmiljö erbjuder djupstabilisering betydande miljömässiga och socioekonomiska fördelar framför användningen av betong som stödmur i botten av en schakt. Kalk-cement-pelare används numera i stor utsträckning under bank på lösa leror och torv. Det finns emellertid stor potential för tekniken i samband med djupa schakter i stadsområden, såsom järnvägstunnel och tunnelbanelinjer. Den aktuella designmanualen täcker emellertid inte dessa nya applikationer. Därför måste ingenjörer göra mycket komplexa tredimensionella analyser och vi spenderar mycket skattepengar på dyra fältdemonstrationer. Syftet av projektansökan är att utveckla den vetenskapliga förståelsen av komplexa problem som involverar jord och stödkonstruktion, samt nya nya analysmetoder, för att underlätta byggandet av djupa schakter i stadsområden på ett hållbart sätt. Den föreslagna nya metoden möjliggör modellering av det mycket komplexa tredimensionella problemet, som involverar rader av kalk-cementpelare som stöd för bottenupphävning i djupa schakter, med en unik beräkningsmässigt effektiv tvådimensionalla beräkningsteknik. Det nya beräkningsverktyget gör det möjligt för oss att förutsäga det komplexa och aktuella tekniska problemet och därigenom optimera materialanvändningen. Praktiserande ingenjörer kan använda denna nya beräkningsmodell utan att behöva avancerad programvara eller dyr datorhårdvara. Därför kan konstruktionen för minskning av väggrörelser och sättningar intill schakterna minskas, genom optimar arragenet om kolumnerna, vilket reducerar användningen av råmaterial och inbäddad CO2 i konstruktion. Viktigast av allt kommer en förbättrad kontroll av de långsiktiga deformationerna att minska de långsiktiga underhållskostnaderna.