Σχεδιασμός Επιτελεστικότητας Eπιφανειακών Θεμελιώσεων σε Ρευστοποιήσιμα Εδάφη Γ. Μπουκοβάλας Β. Δημητριάδη Ι. Χαλούλος Νοέμβριος 2015 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΣΧΟΛΗ ΠΟΛΙΤΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΗΣ

Τεχνητή μη-ρευστοποιήσιμη ζώνη… Ρευστοποιήσιμη Άμμος: D ro (%), k sand (m/sec) r u,max = 1 L imp (m) ? Ανάπτυξη μιας αναλυτικής μεθοδολογίας σχεδιασμού επιφανειακών θεμελιώσεων επί κατάλληλα βελτιωμένου ρευστοποιήσιμου εδάφους… H imp, L imp = ? ρ dyn = ? F.S. deg = ? H imp (m) ? r u,max = 0.3 – 0.5 q(kPa) ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ Βελτιωμένη Ζώνη: D r,imp (%), k eq. (m/sec)

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΩΝ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ Περίπτωση Θεμελιο-λωρίδας (2-D) (174 αναλύσεις) Περίπτωση Ορθογωνικών Θεμελίων (3-D)(83 αναλύσεις)

ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΩΝ ΑΝΑΛΥΣΕΩΝ Εκτέλεση κάθε ανάλυσης σε 3 στάδια: Αρχική στατική φόρτιση Σεισμική φόρτιση – συσσώρευση δυναμικών καθιζήσεων Μετα-σεισμική φόρτιση έως την εκδήλωση αστοχίας … επαλήθευση της αριθμητικής μεθοδολογίας έναντι αποτελεσμάτων από πειράματα φυγοκεντριστή (Liu & Dobry, 1997)…

ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΚΑΘΙΖΗΣΕΙΣ (Δίστρωτος εδαφικός σχηματισμός) … κατά την έννοια του μηχανισμού ολισθαίνοντος στερεού κατά Newmark… Θεμελιολωρίδα (2D) Ορθογωνικά θεμέλια (3D) H imp (m) q(kPa) Μη-ρευστοποιήσιμη μη-συνεκτική Ζώνη Ρευστοποιήσιμη Άμμος

ΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΚΑΘΙΖΗΣΕΙΣ (επίδραση πλάτους εδαφικής βελτίωσης) Επίδραση L imp στο λόγο των δυναμικών καθιζήσεων ρ dyn /ρ dyn inf … Θεμελιολωρίδα (2D) Ορθογωνικά θεμέλια (3D) L imp (m) H imp (m) q(kPa) Βελτιωμένη Ζώνη Ρευστοποιήσιμη Άμμος

q ult B H Meyerhof & Hanna (1978) ΑΠΟΜΕΙΩΜΕΝΗ ΦΕΡΟΥΣΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (Δίστρωτος εδαφικός σχηματισμός) Τροποποίηση αναλυτικής σχέσης Meyerhof & Hanna (1978)… Cascone & Bouckovalas (1998) φ → φ deg

ΑΠΟΜΕΙΩΜΕΝΗ ΦΕΡΟΥΣΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (Δίστρωτος εδαφικός σχηματισμός) Θεμελιολωρίδα (2D)… Ορθογωνικά θεμέλια (3D)… Συντελεστές Σχήματος (De Beer,1970)…

FS deg inf = 1.5 – 2.5: Επίδραση L imp στο λόγο των απομειωμένων συντελεστών ασφαλείας FS deg /FS deg inf  υπολογίζεται επαναληπτικά μέσω μιας μη-γραμμικής αναλυτικής σχέσης, αλλά προτείνονται απλοποιητικές σχέσεις… L imp (m) H imp (m) q(kPa) Βελτιωμένη Ζώνη Ρευστοποιήσιμη Άμμος ΑΠΟΜΕΙΩΜΕΝΗ ΦΕΡΟΥΣΑ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ (επίδραση πλάτους εδαφικής βελτίωσης) Θεμελιολωρίδα (2D) Ορθογωνικά θεμέλια (3D)

Διαγράμματα Σχεδιασμού… H imp /B = 0.5  V imp /B 2 = 1.0 L imp /B = 2.0 H imp /B = 2.0  V imp /B 2 = 7.0 L imp /B = 3.5 L imp /B = 2.0 ÷ 3.5 H imp /B = 0.5 ÷ 2.0

Στροφές Yasuda et al. (2014)

ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΓΙΑ ΤΟΞΩΤΗ ΜΕΤΑΛΛΙΚΗ ΓΕΦΥΡΑ… q Ρευστοποιήσιμη Άμμος L imp (m) H imp (m) Z liq (m) Βελτιωμένη Ζώνη B Δεδομένα q o = 181kPa B = 6.7m L = 17.7m H imp = 3.2m L imp = 10m Αποτελέσματα ρ dyn = 0.08m F.S. deg = 1.10 δ = 0.054m θ = 0.262

Η παρούσα έρευνα έχει συγχρηματοδοτηθεί από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο – ΕΚΤ) και από εθνικούς πόρους μέσω του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» του Εθνικού Στρατηγικού Πλαισίου Αναφοράς (ΕΣΠΑ) – Ερευνητικό Χρηματοδοτούμενο Έργο: ΘΑΛΗΣ. Επένδυση στην κοινωνία της γνώσης μέσω του Ευρωπαϊκού Κοινωνικού Ταμείου. Σας Ευχαριστώ