PLAXIS er et beregningsprogram som brukes i geoteknikk for å analysere jord, berg, poretrykk, deformasjoner og stabilitet. Programmet bygger på elementmetoden, ofte kalt FEM eller finite element method.
I praksis brukes PLAXIS når en geoteknisk problemstilling er for kompleks til å vurderes godt nok med enkle overslagsberegninger alene. Det kan gjelde skråningsstabilitet, byggegroper, fundamentering, støttekonstruksjoner, setninger, poretrykk, fyllinger eller samvirke mellom grunn og konstruksjon.
PLAXIS er derfor ikke bare et dataprogram. Det er et analyseverktøy som kan brukes når grunnforhold, laster, vanntrykk og konstruksjoner må vurderes samlet.
Hva brukes PLAXIS til?
PLAXIS brukes til å modellere hvordan grunnen reagerer når den belastes, graves ut, fylles opp eller påvirkes av vanntrykk og konstruksjoner.
Programmet kan blant annet brukes ved skråningsstabilitet, setningsberegninger, spunt, støttekonstruksjoner, byggegroper, fundamentering, fyllinger, poretrykk, grunnvann, jordtrykk og samvirke mellom jord og konstruksjon.
PLAXIS er særlig relevant der både stabilitet og deformasjon må vurderes. I mange geotekniske saker holder det ikke bare å spørre om grunnen går til brudd. Man må også forstå hvor store deformasjonene kan bli, hvordan poretrykk påvirker situasjonen, og hvordan byggefaser endrer belastningen i grunnen.
Les mer om geoteknisk prosjektering.
PLAXIS og skråningsstabilitet
PLAXIS kan brukes til analyser av skråningsstabilitet, særlig der terreng, lagdeling, poretrykk, belastninger eller konstruksjoner gjør problemstillingen sammensatt.
Ved skråningsstabilitet er det ofte viktig å forstå både sikkerhet mot brudd og hvordan grunnen deformeres. PLAXIS kan brukes til å vurdere hvordan en skråning påvirkes av graving, fylling, erosjon, endret poretrykk, støttekonstruksjoner eller belastning nær skråningstopp.
Dette kan være relevant ved naturlige skråninger, raviner, leirterreng, fyllingsskråninger, byggegroper og tiltak i nærheten av bratt terreng.
PLAXIS erstatter likevel ikke geoteknisk vurdering. Resultatene må tolkes sammen med lagdeling, jordparametere, grunnvann, poretrykk, terrengform, grunnundersøkelser og relevant regelverk.
Ved leire, sprøbruddmateriale eller kvikkleire må beregningene brukes med særlig faglig forsiktighet.
Les mer om områdestabilitet.
PLAXIS og elementmetoden
PLAXIS bygger på elementmetoden. Det betyr at jord, berg og konstruksjoner deles inn i mange små beregningselementer. Programmet beregner hvordan disse elementene påvirkes av stivhet, styrke, poretrykk, last, deformasjon og byggefaser.
Dette gjør det mulig å analysere geotekniske problemstillinger der grunnen ikke oppfører seg enkelt eller lineært.
Eksempler kan være hvordan en byggegrop påvirker naboterreng, hvordan en spunt deformeres under utgraving, hvordan en fylling gir setninger i bløt leire, eller hvordan poretrykk påvirker stabilitet.
Elementmetoden gjør det mulig å modellere mer realistiske geotekniske situasjoner. Samtidig gjør den også modellen mer følsom for feil i inngangsdata og forutsetninger.
Derfor må PLAXIS alltid brukes av fagpersoner som forstår både programmet og geoteknikken bak beregningen.
PLAXIS 2D og PLAXIS 3D
PLAXIS finnes i både 2D- og 3D-versjoner.
PLAXIS 2D brukes når problemstillingen kan beskrives med et todimensjonalt snitt. Det kan for eksempel være en lang skråning, en fylling, en spuntvegg eller en byggegrop der forholdene er relativt like langs lengderetningen.
PLAXIS 3D brukes når geometri, last eller grunnforhold ikke kan beskrives godt nok i ett snitt. Det kan være aktuelt ved lokale laster, peler, hjørner, kompliserte byggegroper, fundamentgrupper, tredimensjonale skråninger eller samvirke mellom flere konstruksjonsdeler.
Valget mellom PLAXIS 2D og PLAXIS 3D handler ikke om hva som er mest avansert, men om hva som er riktig modell for problemstillingen.
En enkel 2D-modell kan være bedre enn en unødvendig komplisert 3D-modell dersom forutsetningene passer. Samtidig kan en 2D-modell bli for grov dersom problemet egentlig er tredimensjonalt.
PLAXIS og GeoSuite
PLAXIS er ett av flere beregnings- og analyseverktøy som brukes i geoteknikk. I norske prosjekter kan beregninger, databehandling og rapportering også knyttes til GeoSuite.
GeoSuite brukes ofte i forbindelse med geotekniske data, grunnundersøkelser, beregningsgrunnlag og dokumentasjon. PLAXIS brukes særlig til mer avanserte analyser av deformasjon, stabilitet, poretrykk og samvirke mellom jord og konstruksjon.
Verktøyene har ulike roller, men kan forstås som del av samme faglige beregningsklynge. Først må grunnforholdene forstås. Deretter må relevante parametere tolkes. Til slutt kan beregningsverktøy brukes for å analysere stabilitet, deformasjoner og konsekvenser for tiltaket.
PLAXIS og grunnforhold
En PLAXIS-modell blir aldri bedre enn grunnlaget som legges inn.
Lagdeling, jordparametere, grunnvann, poretrykk, styrke, stivhet, laster, terreng og byggefaser må vurderes faglig før modellen settes opp. Dersom inngangsdataene er usikre, kan en avansert modell gi et resultat som ser presist ut, men som bygger på svake forutsetninger.
Dette er et av de viktigste punktene ved bruk av PLAXIS.
En fargeskala eller sikkerhetsfaktor fra et beregningsprogram kan se overbevisende ut, men resultatet må alltid vurderes opp mot de faktiske grunnforholdene.
For krevende prosjekter kan det være nødvendig med grunnundersøkelser, prøvetaking, laboratorieanalyser, CPTU, poretrykksmålinger eller annen dokumentasjon før en PLAXIS-modell gir tilstrekkelig mening.
PLAXIS ved leire og kvikkleire
PLAXIS kan brukes i analyser der leire, poretrykk, deformasjoner og stabilitet er viktige temaer. Dette kan være relevant i områder med bløt leire, marin leire, sprøbruddmateriale eller mulig kvikkleire.
Ved kvikkleire må PLAXIS brukes med særlig forsiktighet. En beregningsmodell kan bidra til å forstå stabilitet og deformasjoner, men modellen erstatter ikke krav til kartlegging, prøvetaking, laboratorieanalyse, geoteknisk tolkning og vurdering etter relevante veiledere.
Det er derfor viktig å skille mellom tre ting:
hva modellen beregner
hva grunnundersøkelsene faktisk dokumenterer
hva geoteknikeren konkluderer med
PLAXIS kan være et sterkt analyseverktøy, men konklusjonen må alltid bygge på en samlet geoteknisk vurdering.
PLAXIS i geoteknisk prosjektering
I geoteknisk prosjektering brukes beregninger for å dokumentere at et tiltak kan gjennomføres med tilstrekkelig sikkerhet og kontroll på deformasjoner.
PLAXIS kan være aktuelt når man skal vurdere stabilitet i byggefaser, deformasjoner rundt byggegrop, setninger under bygg eller fylling, jordtrykk mot spunt eller støttemur, påvirkning på nabobygg, samvirke mellom peler, fundamenter og jord, poretrykksendringer over tid eller stabilitet i skråninger og fyllinger.
I slike saker er det ikke nok at beregningen “kjører”. Modellvalg, forutsetninger og resultater må forklares slik at de kan brukes i prosjektering, kontroll og byggesak.
Les mer om geoteknisk rapport og vurdering.
PLAXIS er ikke en fasit
PLAXIS er et kraftig verktøy, men ikke en fasitmaskin.
Resultatene påvirkes av valg av jordmodell, jordparametere, poretrykk, geometri, laster, randbetingelser og byggefaser. Små endringer i forutsetningene kan gi store utslag i beregningen.
Derfor må resultatene alltid vurderes av geotekniker. En beregning kan være teknisk korrekt utført, men likevel gi et misvisende bilde dersom forutsetningene er feil.
Dette er kanskje den viktigste lærdommen ved bruk av avansert geoteknisk programvare:
PLAXIS beregner modellen. Geoteknikeren må vurdere virkeligheten.
Når er PLAXIS nødvendig?
PLAXIS er ikke nødvendig i alle byggesaker.
Mange geotekniske vurderinger kan gjennomføres med enklere beregninger, standardmetoder, erfaringsgrunnlag og faglig skjønn. Det er ikke alltid mer avansert modellering gir en bedre eller tryggere konklusjon.
PLAXIS blir mer relevant når grunnforholdene er krevende, deformasjoner er viktige, poretrykk har stor betydning, tiltaket påvirker nabobygg eller infrastruktur, skråningsstabilitet er komplisert, byggefasene påvirker sikkerheten, samvirke mellom jord og konstruksjon er viktig, eller forenklede beregninger ikke beskriver problemet godt nok.
Riktig bruk av PLAXIS handler derfor ikke om å gjøre beregningen mest mulig avansert. Det handler om å bruke riktig verktøy til riktig problem.
Faglig referanse
PLAXIS er utviklet for geotekniske analyser av blant annet deformasjon, stabilitet og grunnvann/poretrykk. Les mer hos Bentley PLAXIS.
Kort oppsummert
PLAXIS er et avansert geoteknisk beregningsprogram basert på elementmetoden. Programmet brukes til analyser av stabilitet, deformasjon, poretrykk og samvirke mellom jord, berg og konstruksjoner.
PLAXIS kan blant annet brukes ved skråningsstabilitet, setninger, fundamentering, spunt, byggegroper, fyllinger og krevende grunnforhold.
Verdien av PLAXIS ligger ikke i programmet alene, men i riktig modellering, gode inngangsdata og faglig geoteknisk tolkning.
FAQ om PLAXIS
Hva er PLAXIS?
PLAXIS er et geoteknisk beregningsprogram som brukes til analyser av jord, berg, stabilitet, deformasjoner, poretrykk og samvirke mellom grunn og konstruksjoner.
Hva brukes PLAXIS til?
PLAXIS brukes blant annet til skråningsstabilitet, setningsberegninger, fundamentering, spunt, byggegroper, fyllinger, poretrykk og krevende geotekniske analyser.
Brukes PLAXIS til skråningsstabilitet?
Ja. PLAXIS kan brukes til analyser av skråningsstabilitet, særlig der lagdeling, poretrykk, terreng, belastninger eller konstruksjoner gjør problemstillingen kompleks.
Hva er forskjellen på PLAXIS 2D og PLAXIS 3D?
PLAXIS 2D brukes for todimensjonale snitt. PLAXIS 3D brukes når geometri, laster eller grunnforhold må vurderes tredimensjonalt.
Hva betyr FEM i PLAXIS?
FEM betyr finite element method, eller elementmetoden. Metoden deler grunnen inn i små beregningselementer for å analysere spenninger, deformasjoner og stabilitet.
Er PLAXIS nødvendig i alle byggesaker?
Nei. PLAXIS er mest relevant i mer komplekse geotekniske problemstillinger. Mange saker kan vurderes med enklere beregninger og faglig skjønn.
Kan PLAXIS brukes ved kvikkleire?
Ja, PLAXIS kan brukes i enkelte analyser knyttet til leire, poretrykk og stabilitet. Ved kvikkleire må modellen brukes med stor faglig forsiktighet og sammen med dokumenterte grunnforhold.
Er PLAXIS-resultater alltid riktige?
Nei. Resultatene avhenger av modellvalg, jordparametere, poretrykk, geometri, laster og faglig tolkning. PLAXIS er et verktøy, ikke en fasit.