Efficient computational modelling for sustainable use of deep mixing in urban environment

Research Project, 2020 – 2022

Med ökande urbanisering finns det ett ökande behov av att bygga under jord. De flesta grundkonstruktioner är gjorda av betong, med hög CO2 belast. Det finns således ett behov av alternativa lösningar. I djup stabilisering (DM) stabiliserande ämnen (cement, kalk och avfall) blandas till jord in situ, och reagerar kemiskt med partiklarna och vattnet i den lösa jorden, vilket resulterar i svagt cementerade styva inklusioner. DM ger ingen förstörelse, underlättar utgrävningen av lösa sediment och erbjuder utmärkt anpassning för framtida återanvändning av fundament. DM erbjuder därmed både miljö- och socioekonomiska fördelar. DM är nu vanligt under bank. Nyligen har DM anpassats som stöd mot bottenstabilitet i djupa schakt, i stället för kross-väggar av betong. Eftersom de nuvarande designriktlinjerna inte täcker detta nya applikationsområde har dyra fältdemonstrationer nyligen gjorts i Sverige för att studera genomförbarhet. För att generalisera dessa resultat och för att möjliggöra optimering av designen i framtida projekt behövs effektiva modelleringstekniker. Den föreslagna metoden är en rigorös beräkningsteknik baserad på homogenisering som möjliggör modellering av komplexa 3D jord-struktur interaktionsproblem med beräkningsmässigt effektiva 2D-analyser. Projektet är aktuellt och bidrar till agendan för hållbar utveckling och digitalisering. Det ger en vetenskaplig grund för att möjliggöra hållbar design av djupa schakt i stadsområden.