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 (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 = m/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 A B C D E 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 = m) και τύπο καννάβου (3-γωνικό ή 4-γωνικό). Επίσης επιλέγεις την επιθυμητή τιμή του λόγου υδατικών υπερπιέσεων r g = ΔU/σ’ VO (= ). 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 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 (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