Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Βελτίωση Σεισμικώς Επικινδύνων Εδαφών Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα Πολ/Μηχ - Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας apapad.users.uth.gr Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "Βελτίωση Σεισμικώς Επικινδύνων Εδαφών Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα Πολ/Μηχ - Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας apapad.users.uth.gr Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Βελτίωση Σεισμικώς Επικινδύνων Εδαφών Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα Πολ/Μηχ - Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας apapad.users.uth.gr Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα Πολ/Μηχ - Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας apapad.users.uth.gr ΣΠΜΜ – Ημερίδα Γεωτεχνικών Θεμάτων: Βόλος, 14/5/2010

2 ΕΑΚ(2000): Εδαφικές Συνθήκες Εδαφικές συνθήκες - δεν επιβάλλεται η εκτέλεση γεωτεχνικών ερευνών για την «κατηγοριοποίηση» του εδάφους - δεν επιβάλλεται η εκτέλεση γεωτεχνικών ερευνών για την «κατηγοριοποίηση» του εδάφους - το υπέδαφος, η τοπογραφία και η γενικότερη γεωλογία πρέπει να εξασφαλίζουν ότι δε θα υπάρξει κίνδυνος εδαφικής διάρρηξης, αστάθειας πρανών, μεγάλων μόνιμων παραμορφώσεων ή εκτεταμένης ρευστοποίησης λόγω σεισμού - το υπέδαφος, η τοπογραφία και η γενικότερη γεωλογία πρέπει να εξασφαλίζουν ότι δε θα υπάρξει κίνδυνος εδαφικής διάρρηξης, αστάθειας πρανών, μεγάλων μόνιμων παραμορφώσεων ή εκτεταμένης ρευστοποίησης λόγω σεισμού - Τέσσερις (4) Κατηγορίες Εδάφους (Α, Β, Γ, Δ): Φάσματα Σχεδιασμού - Τέσσερις (4) Κατηγορίες Εδάφους (Α, Β, Γ, Δ): Φάσματα Σχεδιασμού Μία (1) Κατηγορία Εδάφους (Χ): δόμηση μόνο μετά από λεπτομερείς έρευνες και μελέτες, εφόσον ληφθούν κατάλληλα μέτρα βελτίωσης των ιδιοτήτων του εδάφους … Μία (1) Κατηγορία Εδάφους (Χ): δόμηση μόνο μετά από λεπτομερείς έρευνες και μελέτες, εφόσον ληφθούν κατάλληλα μέτρα βελτίωσης των ιδιοτήτων του εδάφους …

3 EAK(2000): Εδαφικές Συνθήκες ρευστοποίηση ενεργά ρήγματα αστάθεια πρανών με χαλαρά κορήματα ή μαλακά εδάφη (Γ) δυναμική συνίζηση (π.χ. μπάζα) οργανικά απώλεια αντοχής (π.χ. ευαίσθητες άργιλοι)

4 ΕΝ 1998-1 (EC8): Εδαφικές Συνθήκες Εδαφικές συνθήκες - αναγκαιότητα γεωτεχνικών ερευνών για την «κατηγοριοποίηση» του εδάφους, ανάλογα και με την σημαντικότητα του κτηρίου - αναγκαιότητα γεωτεχνικών ερευνών για την «κατηγοριοποίηση» του εδάφους, ανάλογα και με την σημαντικότητα του κτηρίου - το έδαφος που φέρει ή στηρίζει την κατασκευή, θα πρέπει να μην κινδυνεύει από εδαφική διάρρηξη, αστάθεια πρανούς ή μόνιμες καθιζήσεις που οφείλονται σε ρευστοποίηση ή συνίζηση λόγω σεισμού - το έδαφος που φέρει ή στηρίζει την κατασκευή, θα πρέπει να μην κινδυνεύει από εδαφική διάρρηξη, αστάθεια πρανούς ή μόνιμες καθιζήσεις που οφείλονται σε ρευστοποίηση ή συνίζηση λόγω σεισμού - Πέντε (5) Κατηγορίες Εδάφους (Α, Β, C, D, E): Φάσματα Σχεδιασμού - Πέντε (5) Κατηγορίες Εδάφους (Α, Β, C, D, E): Φάσματα Σχεδιασμού Δύο (2) Κατηγορίες Εδάφους (S 1 & S 2 ): ειδικές μελέτες για τον καθορισμό των σεισμικών δράσεων Δύο (2) Κατηγορίες Εδάφους (S 1 & S 2 ): ειδικές μελέτες για τον καθορισμό των σεισμικών δράσεων

5 Επίδραση εδάφους και ……… ΕC-8 ΠεριγραφήΠαράμετροι A B Αποθέσεις πολύ πυκνής άμμου, χαλίκων ή πολύ στιφρής αργίλου, πάχους τουλάχιστον μερικών δεκάδων μέτρων, που χαρακτηρίζονται από βαθμιαία αύξηση, με το βάθος, των μηχανικών χαρακτηριστικών V s,30 =360-800m/s N SPT > 50 C u > 250kPa C D ES TBTBTBTB TCTCTCTC M>5.5 M<5.5 M>5.5 M<5.5 M>5.5 M<5.5 A1.0 0.150.050.40.25 B1.21.350.150.050.50.25 C1.151.50.200.100.60.25 D1.351.80.200.100.80.30 E1.41.60.150.050.50.25 Μ > 5.5

6 Επίδραση εδάφους και ……… ΕC-8 Κατηγορία Εδάφους S 1 Αποθέσεις που αποτελούνται ή εμπεριέχουν μια στρώση τουλάχιστον 10m μαλακής αργίλου ή ιλύος με υψηλό δείκτη πλασιμότητας (PI > 40%) και υψηλό ποσοστό υγρασίας (ενδεικτικά, V s,30 40%) και υψηλό ποσοστό υγρασίας (ενδεικτικά, V s,30 < 100m/s και C u = 10 – 20kPa) Κατηγορία Εδάφους S 2 Αποθέσεις ρευστοποιήσιμων εδαφών, ή ευαίσθητων αργίλων, ή όποιου άλλου εδαφικού προφίλ δεν εντάσσεται στις Κατηγορίες Α έως Ε ή S 1 … χρειάζονται ειδικές μελέτες για τον ορισμό των σεισμικών δράσεων … ειδικότερα για την κατηγορία S 2 θα πρέπει να εξετασθεί η πιθανότητα αστοχίας του εδάφους υπό τη σεισμική φόρτιση

7 Ενεργά ρήγματα Gazetas et al (2008) Όχι βελτίωση του εδάφους, αλλά κατάλληλος σχεδιασμός της θεμελίωσης

8 Ρευστοποίηση

9 Ρευστοποίηση: Ποιοτικά Κριτήρια

10

11

12

13 Ρευστοποίηση: Ποσοτικός Έλεγχος

14

15

16

17

18 Ρευστοποίηση: Αντιμετώπιση

19 Μέθοδοι βελτίωσης έναντι ρευστοποίησης

20 Συνηθέστερα… στραγγιστήρια

21 Μέθοδοι βελτίωσης έναντι ρευστοποίησης Μείωση Παραμορφώσεων - Σταθεροποίηση

22 Βαθιά Εδαφική Ανάμιξη ΑΝΑΜΙΞΗ εδάφους με υλικά «σιμέντωσης»… τσιμέντο, άσβεστο Τρυπάνι Διατάξεις

23 Βαθιά Εδαφική Ανάμιξη ΑΝΑΜΙΞΗ εδάφους με υλικά «σιμέντωσης»… τσιμέντο, άσβεστο ququ ποσότητα τσιμέντου max q u με χρήση ασβέστου max q u με χρήση τσιμέντου

24 o Μείωση μέγιστης σεισμικής επιτάχυνσης o Αύξηση της επιτόπου πυκνότητας της άμμου number of cycles FS L = (τ d / σ vo ΄) L τ d / σ vo ΄ Μέθοδοι βελτίωσης έναντι ρευστοποίησης Συμπύκνωση

25 ΑΥΞΗΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΤΟΠΟΥ ΠΥΚΝΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ ΑΜΜΟΥ [Επιφανειακή] Δυναμική Συμπύκνωση Βαθιά Δονητική Συμπύκνωση Μέθοδοι βελτίωσης έναντι ρευστοποίησης

26 Δυναμική Συμπύκνωση μετά πριν

27 depth (m) ΑΚΑΤΑΛΛΗΛΗ για ζώνη 3 (λεπτόκοκκα) ΚΑΤΑΛΛΗΛΗ για ζώνη 1 (χονδρόκοκκα) Δυναμική Συμπύκνωση Βάθος επιρροής: Όπου W: πίπτον βάρος (t) H: ύψος πτώσεως (m) D βελτ ζώνη3 ζώνη1

28 Βαθιά Δονητική Συμπύκνωση Vibro-Rod κατακόρυφη Vibro-Flotation οριζόντια Μέθοδος: Ταλάντωση: … «πάσσαλοι» με διάμετρο 60 – 80cm

29 Επιβολή κατακόρυφης ταλάντωσης στο έδαφος με εύρος ±10~25mm και συχνότητα ~20Hz πριν μετά 15 0 Βαθιά Δονητική Συμπύκνωση: Vibro-Rod

30 Βαθιά Δονητική Συμπύκνωση: Vibro-Flotation

31 Οριζόντια ταλάντωση στο έδαφος λόγω έκκεντρης περιστροφής της τορπίλης. f=30~50Hz δ=±5~23mm μήκος τορπίλης: 2~4,5m βάρος τορπίλης: 4~8t διάμετρος: 30~45cm * Dr: σχετική πυκνότητα στο μέσον μεταξύ δύο δονήσεων (καθαρή άμμος) Βαθιά Δονητική Συμπύκνωση: Vibro-Flotation

32 Βαθιά Δονητική Συμπύκνωση

33 Vibro-Flotation, πιο αποτελεσματική … ΈδαφοςΣυμπύκνωση Άμμος Ιλ. άμμος Ιλύς Άργιλος Μπάζα Απορρίμματα Άριστη Μέση Φτωχή Μηδενική αναλόγως - …συνήθως για βάθη 3-15m Ιλυώδ. άμμος (5-15%) Ομοιόμορφη άμμος Αν-ομοιόμορφη άμμος (1m 2 =10.76sf) Βαθιά Δονητική Συμπύκνωση

34 o Μείωση της μέγιστης σεισμικής επιτάχυνσης FS L = (τ d / σ vo ΄) L τ d / σ vo ΄ ΕΚΤΟΝΩΣΗ ΤΩΝ ΥΔΑΤΙΚΩΝ ΥΠΕΡΠΙΕΣΕΩΝ κατά τη διάρκεια του σεισμού… … πρακτικώς (τ d /σ vo ΄) L  χωρίς συμπύκνωση ή σταθεροποίηση του εδάφους εγκατάσταση ΣΤΡΑΓΓΙΣΤΗΡΙΩΝ… ΧΑΛΙΚΟ-ΣΤΡΑΓΓΙΣΤΗΡΙΩΝ (η φθηνότερη λύση) Μέθοδοι βελτίωσης έναντι ρευστοποίησης Αποτόνωση υπερπιέσεων

35 ΧΑΛΙΚΟ-ΣΤΡΑΓΓΙΣΤΗΡΙΑ ή χαλικο-πάσσαλοι στραγγιστήρια με χρήση εξοπλισμού Βαθιάς Δονητικής Συμπύκνωσης + και προσθήκη αδρομερούς υλικού από την επιφάνεια … «πάσσαλοι» με διάμετρο έως 100cm

36 Σύνθετη δράση χαλικο-στραγγιστηρίων: - Επιτάχυνση αποστράγγισης των υδατικών υπερ-πιέσεων - Συμπύκνωση εδάφους (άμμοι) - Ανάληψη φορτίου - Αύξηση της ισοδύναμης διατμητικής αντοχής ΧΑΛΙΚΟ-ΠΑΣΣΑΛΟΙ στραγγιστήρια

37 Vibro-Flotation Συνήθης μέθοδος κατασκευής χαλικο-πασσάλων:

38 Vibro-Flotation Συνήθης μέθοδος κατασκευής χαλικο-πασσάλων:

39 … σχεδιασμός ανάλογα με τύπο εδάφους ΑΡΓΙΛΟΙ π.χ. μείωση καθιζήσεων:S t =S/n ΑΜΜΟΙ π.χ. αποφυγή ρευστοποίησης Δu σ vo ΄ D/D e ΧΑΛΙΚΟ-ΠΑΣΣΑΛΟΙ

40 αντοχή  συμπιεστότητα  διαπερατότητα  ΈδαφοςΣυμπύκνωση Άμμος Ιλ. άμμος Ιλύς Άργιλος Μπάζα Απορρίμματα Άριστη Πολύ Καλή Καλή Μηδενική Καλή - Ενίσχυση Πολύ Καλή Άριστη Καλή - … σχεδιασμός ανάλογα με τύπο εδάφους ΧΑΛΙΚΟ-ΠΑΣΣΑΛΟΙ

41 Διαστασιολόγηση Χαλικο-Στραγγιστηρίων στραγγιστήρια κατεύθυνση ροής όρια επιρροής στραγγιστηρίου

42 ορισμοί… Ακτίνα επιρροής D e S: πλευρά καννάβου Διαστασιολόγηση Χαλικο-Στραγγιστηρίων

43 Βήμα 1: Εκτίμηση αριθμού κύκλων σεισμού Ν S, και με βάση αυτόν την διάρκεια της ισχυρής φάσης της σεισμικής δόνησης t d. Βήμα 2: Εκτιμάς τον αριθμό αρμονικών κύκλων φόρτισης που απαιτούνται για να ρευστοποιηθεί η δεδομένη στρώση άμμου, Ν l ( 1 Διαστασιολόγηση Χαλικο-Στραγγιστηρίων Μέγεθος Σεισμού κατά Richter (M) Αριθμός ισοδύναμων κύκλων με τ d =2/3 τ max (N eq ) 8 ½26 7 ½15 6 ¾10 65~6 5 ¼2~3

44 Διαστασιολόγηση Χαλικο-Στραγγιστηρίων Βήμα 3: Υποθέτεις διάμετρο χαλικο-στραγγιστηρίου (2R d =0.60-1.00m) και τύπο καννάβου (3-γωνικό ή 4-γωνικό). Επίσης επιλέγεις την επιθυμητή τιμή του λόγου υδατικών υπερπιέσεων r g = ΔU/σ’ VO (=0.30-0.50). Βήμα 4: Εκτίμηση διαπερατότητας k h και τον συμπιεστότητας m V3 της άμμου.

45 Διαστασιολόγηση Χαλικο-Στραγγιστηρίων … για δεδομένες τιμές του r g, T ad & N s /N l  R d /R e

46 100 90 80 70 60 50 30 40 10 20 0 Port Island Rokko Island Range of Measured Values Number of Measurements ΧΑΛΑΡΗ ΑΠΟΘΕΣΗ KAΘΙΖΗΣΗ (cm) Preloading Alone Sand Drains Alone Sand Drains with Preloading ViC Sand Compaction 25 7 13 21 31 11 1 2 2 25 (Yasuda et al, 1996) ΤΕΧΝΗΤΑ νησιά Port & Rokko Απόθεση επί μαλακής αργίλου Σεισμός Kobe (1995) Απόκριση Εδαφών Βελτιωμένων έναντι Ρευστοποίησης προ- φόρτιση στραγγ. +προφ βαθιά δονητ. Χαλαρή απόθεσ. χαλικο- πασσ.

47 (Mitchell et al, 1995) Σεισμοί Loma Prieta (1989) - Kobe (1995) ΣΥΓΚΡΙΣΗ Καμπυλών Ρευστοποίησης με ζεύγη (Ν 1 ) 60 – CSR για: o βελτιωμένο  μη-βελτιωμένο έδαφος Βελτίωση  μη ρευστοποίηση Απόκριση Εδαφών Βελτιωμένων έναντι Ρευστοποίησης

48 (Hausler & Sitar, 2002) Πειράματα Φυγοκεντριστή Απόκριση Εδαφών Βελτιωμένων έναντι Ρευστοποίησης

49 Συμπεράσματα - Προτάσεις Η εισαγωγή του EC8 στη θέση του ΕΑΚ δεν αλλάζει κάτι σχετικά με το ποια εδάφη θεωρούνται σεισμικώς επικίνδυνα Η ρευστοποίηση δεν αφορά μόνον χαλαρές καθαρές άμμους, μα εν δυνάμει και (χαλαρά) αμμοχάλικα ή ιλυωαμμώδη μίγματα (με μικρή πλαστιμότητα Ι p < 7 – 12%) Υπάρχουν «άπειρες» δόκιμες μέθοδοι βελτίωσης σεισμικώς επικινδύνων εδαφών, μα οι συνηθέστερα χρησιμοποιούμενες είναι οι μέθοδοι συμπύκνωσης, σταθεροποίησης και στράγγισης Μη συνεκτικά εδάφη (άμμοι, ιλύες, χάλικες ή μίγματα): ΟΛΕΣ Συνεκτικά εδάφη (μαλακές άργιλοι, οργανικά): Σταθεροποίηση και Χαλικο-πάσσαλοι

50 Σας ευχαριστώ για την προσοχή σας ! Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα Πολ/Μηχ - Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας apapad.users.uth.gr Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα Πολ/Μηχ - Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας apapad.users.uth.gr ΣΠΜΜ – Ημερίδα Γεωτεχνικών Θεμάτων: Βόλος, 14/5/2010


Κατέβασμα ppt "Βελτίωση Σεισμικώς Επικινδύνων Εδαφών Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα Πολ/Μηχ - Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας apapad.users.uth.gr Αχιλλέας Γ. Παπαδημητρίου Τμήμα."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google