Nedenfor er fire forslag til prosjekt- og hovedoppgaver ved NGI. For hver oppgave er det angitt hovedtema med stikkord som kan endres i samarbeid med student/veileder og NGIs kontaktperson. I tillegg er det nevnt noen andre mulige oppgaver med assistanse fra NGI.

Oppgave 1 -Torpedoankere for flytende plattformer/installasjoner
Torpedo anchors may be used as a simple and effective solution for mooring floating structures offshore. The method has been applied successfully for several projects offshore Brazil and is now being developed for other locations, such as the Gulf of Mexico and the North Sea. Such anchors are relatively new to the market and there are a number of technical challenges being researched worldwide. The deployment and operation of torpedo anchors offshore include the following phases:

• Release of anchor - hydrodynamic response in the water column, eventually to terminal velocity
• Penetration in seabed - retardation until final tip level reached
• 'Set-up' (thixotropy and reconsolidation) of soil around anchor - based on boundary conditions from the penetration stage
• Loading of anchor - holding capacity developed from different type of structures

The M.Sc thesis may incorporate one or more of the phases listed above with a combination of literature review, back analysis of available data and numerical modeling (e.g. PLAXIS, ABAQUS). The thesis will provide the student with an a good introduction to offshore geotechnics with relevance to current R&D in the industry.

Kontaktpersoner:
Lars Andresen, la@ngi.no, T: 22 02 3064, M: 922 99 863,
Knut H. Andersen, kha@ngi.no, T: 22 02 3035, M: 905 92 098, 
Lars Grande NTNU.

Oppgave 2 - Sårbarhet av rørledninger under jordskjelvbelastning
Sårbarhet under jordskjelvbelastning vurderes ved hjelp av såkalte "fragility- funksjoner" som gir en indikasjon/sannsynlighet for at et vist skadenivå inntreffer under et jordskjelv. Hovedoppgaven vil bestå av følgende deloppgaver:

• Utføre en litteraturstudie på dette tema og samle eksisterende "fragility-funksjoner" for forskjellige typer rørledninger (vann/gass/olje)
• Utføre en serie av numeriske F.E. simuleringer av jord-rørledning-samvirke under jordskjelveksitasjonen
• Kalibrere resultater av numeriske analyser mot observerte jordskjelvskader
• Forbedre dagens praksis for vurdering av sårbarhet av rørledninger under jordskjelvbelastning

Kontaktperson: Amir M. Kaynia, amk@ngi.no, T: 22 02 3013, M: 926 18 644

Oppgave 3 - Fundamentering av vindmøller
Vindkraft er en fornybar og utslippsfri energiressurs. Offshore vindmøller er aktuelle konstruksjoner for utvikling av denne ressursen. Dette er konstruksjoner som utsettes for vekslende last både fra vind og bølger. Siden en vindpark består av et stort antall vindmøller over et relativt stort område er det viktig at fundamenteringsløsningen som benyttes er optimal og robust.

Oppgave vil gå ut på å evaluere eksisterende beregningsmodeller utviklet for andre typer offshore konstruksjoner for vekslende last og studere deres egenhet for vindmøllefundamenter. Aktuelle fundamentkonsepter vil bli analysert ved hjelp av beregningsmodeller utviklet ved NGI og implementert inn i PLAXIS. Oppgaven vil gi god anledning til å arbeide i tilknytning til pågående prosjekter i NGIs avdeling for Offshoregeoteknikk.

Kontaktperson: Hans Petter Jostad, hpj@ngi.no, T: 22 02 3049, M: 992 61 171

Oppgave 4 - FEM-beregning av spuntvegger
I forbindelse med dype utgravinger i bløte jordarter støttes vanligvis byggegropen opp ved hjelp av spuntvegger. I løpet av de siste 10 årene har det blitt mer og mer vanlig å analysere denne type løsning ved hjelp av elementmetode programmet Plaxis. Spenningene i spuntveggen og dermed tilhørende dimensjonering avhenger av stivhetsforholdet mellom spuntveggen og jorden. Det er derfor viktig å benytte en materialmodell for jorda som beskriver jordens ikke-lineære oppførsel godt. NGI har utviklet en materialmodell, NGI-ADP, som er velegnet for slike analyser.

Oppgaven vil bestå i å sette seg inn i denne materialmodellen, og sammenligne resultater med denne modellen i forhold til resultater fra andre modeller tilgjengelig i Plaxis. Det er derfor mulig å ta utgangspunkt i eksisterende vel dokumenterte tidligere analyser. Basert på disse resultatene kan man gi anbefalinger for fremtidige analyser med denne modellen.

Kontaktperson: Hans Petter Jostad, hpj@ngi.no, T: 22 02 3049, M: 992 61 171

Andre mulige prosjekt- og hovedoppgaver med assistanse fra NGI:

Prosjektering av sugeankere i lagdelte jordarter
Prosjektering av sugeankere i leire er en forholdsvis rett fram sak. Men av og til står man overfor mer problematiske grunnforhold, for eksempel lagdelt sand og leire. I slike profiler er det en del varierende erfaringer. Å få ankrene ned til ønsket dybde er en av utfordringene. Etterberegninger viser at selv om vi i og for seg kan designe ankere på en fornuftig måte, selv i kompliserte jordprofiler, så er det langt fra alt vi skjønner av det som foregår av spenningsendringer, bruddmekanismer, drenasje, vannstrøm m.m. under installasjonen.

Prosjekt/Hoved-oppgave: Måledata kan gi grunnlag for videre utvikling av beregning for sugeankere. Potensialet er at konseptet kan utvikles til å bli mer egnet også på vanskeligere grunnforhold der man hittil har bedømt risikoen med bruk av sugeankere til å være for stor.

Kontaktperson: Per Magne Aas, pma@ngi.no, T: 22 02 30 28 M: 928 16 313

Telefarlighet av teglstein og sprengstein av leirskifer
I enkelte tilfeller benyttes gjenbruksmateriale slik som knust betong og teglstein i for eksempel veifyllinger. Sprengstein av leirskifer benyttes også ofte i veifyllinger. Leirskifer er et materiale som har dårlige mekaniske egenskaper, og under utlegging og komprimering kan leirskiferen bli nedknust relativt lett. Det er ønskelig å vurdere telefarligheten til tegl og til en sprengstein av leirskifer, dvs hvilken evne materialet har til å suge til seg vann og danne islinser. Oppgaven vil gå ut på å utføre forsøk i NGIs telehivcelle, utføre forsøk for å se på mekaniske egenskaper, knusing ved komprimering.

Prosjektoppgave/ litteraturoppgave: Sette seg inn i hvilke parametere som gjør et materiale telefarlig.
Hovedoppgave: Utføre forsøk i NGIs telehivcelle.

Kontaktperson: Ørjan Nerland, orjan.nerland@ngi.no, T: 22 02 30 18, M: 911 28 510

Prosedyrer for bruk av rheometer (lab-vingbor)
Det er et problem å måle meget lav skjærstyrke i bløte leirer (ie. mindre enn 5 kPa). Et nytt instrument, rheometer, kan benyttes til dette, men det er enda ikke fastsatt prosedyrer for hvordan utstyret skal brukes.

Prosjektoppgave: Sette seg inn i problemstillingen. Litteraturstudier på måling av lave skjærstyrker og informasjon om rheometeret.
Hovedoppgave: Vurdere prosedyrer for bruk av rheometer og anvende på måling av skjærstyrke på bløte leirer.

Kontaktpersoner: Tom Lunne, tlu@ngi.no, T:  22 02 30 54 , M:  900 29 267, 
Morten Sjursen, mas@ngi.no, T:  22 02 3066, M: 476 00 553

Effekt av temperatur på målte lab-data
NGI har et pågående prosjekt i samarbeid med industrien for å se på effekten av temperatur på de parameterne man måler i standardiserte laboratorieforsøk, som triaks- og ødometerforsøk.

Prosjektoppgave: Gjennomgå problemstillingen og tilgjengelige data.
Hovedoppgave: Bruke NGIs nye klimarom. Kjøre parallelle forsøk ved forskjellige temperaturer, for eksempel på på materialer som er dokumentert på tidligere.

Kontaktpersoner: Tom Lunne, tom.lunne@ngi.no, T: 22 02 30 54, M: 900 29 267 , 
Morten Sjursen, mas@ngi.no, T:  22 02 3066, M: 476 00 553