Χαρακτηριστικές τιμές εδαφικών παραμέτρων

[cv98019]

Ενδιαφέρουσα συζήτηση, αν και κάπως θεωρητική.

 

Πάντως κάτι που δεν μου αρέσει στο συλλογισμό είναι η αναφορά σε "συνοχή" και "γωνία τριβής". Μην ξεχνάμε ότι τα c και φ είναι απλά δύο αριθμοί που χρειάζονται για το κριτήριο Mohr-Coulomb. Η ονομασία τους ενδέχεται να είναι λίγο παραπλανητική.

[kolam]

Προσωπικά, εκτιμώ τις τιμές c και φ μέσω των αποτελεσμάτων δοκιμών spt στις γεωτρήσεις σε συνδυνδυασμό με αποτελέσματα δοκιμών κατάταξης (αν δεν έχω και άλλες δοκιμές) με μεθοδολογίες βιβλιογραφίας και χρησιμοποιώ αυτές τις τιμές σε αναλύσεις ευσταθειας, φέρουσα ικανότητα εδαφους κλπ.

Το c σε μη συνεκτικά εδάφη το λαμβάνω πάντα 0, σε συνεκτικά όμως εξαρτάται από την τάση προφόρτισης, η οποία εξαρταται από το εξεταζόμενο βάθος και την αστράγγιστη Su, η οποία καθορίζεται από τον δείκτη πλαστικότητα και διορθωμένες τιμές του αριθμού χτύπων Ν (άρα και από την συνεκτικότητα).

Αν θεωρείτε ότι υπάρχει λάθος στον συλλογισμό θα ήθελα να το συζητήσω.

[civilas]

Ωραίο θέμα...Θέλω να ρωτήσω κάτι πάνω στο θέμα των χαρακτηριστικών τιμών.

 

Είναι μία περίπτωση θεμελίωσης ανεμογενήτριων στην θάλασσα με monopile (μιλάμε για 30-40μ βάθος πασάλου). Έχουμε χοντρικά >3μ χαλαρά ιζήματα, >20μ Άμμο, >5μ Ιλύς/Άργιλος και μετά το βραχώδες υπόβαθρο.

 

Έχω παρατηρήσει ότι σε παρόμοιες περιπτώσεις απαιτείται ο υπολογισμός αποστραγγιστικών ιδιοτήτων για τα λεπτόκοκκα ιζήματα. Δηλαδή πχ. στη δική μου περίπτωση

 

η Άμμος έχει φ=35 και

η Ιλύς/Άργιλος Cu=45-120 (αυξάνεται με το βάθος) και φ'=30

 

Πόσο πιθανό είναι να έχουμε αποστραγγιστικές ιδιότητες σε τέτοιες συνθήκες;

 

σσ. Δεν μπερδεύω την αποστράγγιση με την απουσία νερού...μπορεί να συνυπάρχουν εύκολα νερό και φ'...

[cv98019]

Κάτσε τώρα γιατί με μπερδεύεις με το "αποστραγγιστικές".

 

Γενική σημείωση: Η μεγαλύτερη διαφορά στη μηχανική συμπεριφορά μιας άμμου και μιας αργίλου είναι ότι η άμμος, λόγω μεγάλης σχετικά διαπερατότητας συμπεριφέρεται υπό στραγγιζόμενες συνθήκες. Αντίθετα, μια άργιλος, λόγω της μικρής σχετικά διαπερατότητας συμπεριφέρεται αστράγγιστα.

Αυτό γενικά, σαν κανόνας για "συνήθεις" φορτίσεις.

Από τον κανόνα πάντα υπάρχουν και εξαιρέσεις...και η εξαίρεση έρχεται από τον τύπο της φόρτισης. Έτσι, αν έχεις μια άργιλο, βάλεις πάνω το monopile και το αφήσεις κάποια χρόνια, τότε σίγουρα πρέπει να εξετάσεις στραγγιζόμενες συνθήκες. Για τα φορτία από τους κυματισμούς, τους ανέμους κτλ όμως, η άργιλος προφανώς και θα συμπεριφερθεί αστράγγιστα.

 

Πάμε στην άμμο...έστω ότι πάνω σε άμμο φτιάχνεις ένα σπίτι...για να τελειώσεις το σπίτι θες κάποιους μήνες...λόγω της μεγάλης διαπερατότητας της άμμου, θα βρίσκεται υπό στραγγιζόμενες συνθήκες συνέχεια. Αν όμως γίνει σεισμός για παράδειγμα, ακόμα και η άμμος μπορεί να συμπεριφερθεί υπό αστράγγιστες συνθήκες (ρευστοποίηση).

 

Η ταχύτητα δηλαδή της φόρτισης σε σχέση με την διαπερατότητα (ταχύτητα-ικανότητα του εδάφους να διοχετεύει νερό) είναι ο καθοριστικός παράγοντας.

[civilas]

Συγνώμη για την αδυναμία χρήσης της ελληνικής ορολογίας.

 

Να το θέσω όπως ξέρω καλύτερα λοιπόν:

 

Πόσο ρεαλιστικό είναι να χρησιμοποιούμε drained strength parameters για Αργιλο σε 20-50μ από τον βυθό της θάλασσας;

 

Ρωτάω για τον εξής λόγο. Π.χ. σε slope stability analysis πρανών από άργιλο (reworked clay), γίνεται ανάλυση χρησιμοποιόντας drained και undrained συνθήκες. Αυτό γιατί μπορεί τοπικά να έχουμε κάποια συγκέντρωση ιλύος ή άμμου στην άργιλο και να αποστραγγιστεί (drained case) γρηγορότερα από ότι αναμένεται. Εκεί το καταλαβαίνω. Το ίδιο και στα παραδείγματα θεμελιώσεων που αναφέρεις (σσ. προς cv98019).

 

Στην περίπτωση monopile στον βάθος της θάλασσας, είναι ρεαλιστικό να κάνουμε την ίδια ανάλυση για την άργιλο;

[cv98019]

Και εδώ ακριβώς βρίσκεται η ουσία του θέματος...

 

Όταν κατασκευάσεις ένα όρυγμα σε άργιλο, αμέσως μετά την κατασκευή θα έχεις πιθανότατα αστράγγιστες συνθήκες. Αυτό γιατί το νερό των πόρων δεν προλαβαίνει να στραγγίξει, λόγω της χαμηλής διαπερατότητας του υλικού. Αν το αφήσεις το πρανές όμως "ικανό" χρονικό διάστημα, το νερό θα "κινηθεί", θα έχεις long term seepage conditions, και άρα στραγγιζόμενες συνθήκες. Η παρουσία στρώσεων (και όχι φακών) διαπερατού υλικού (άμμου) μέσα στην άργιλο, το μόνο που κάνει είναι να επιταχύνει τη διαδικασία. Αλλά οπωσδήποτε οι στραγγιζόμενες συνθήκες θα παρουσιαστούν κάποια στιγμή (αν υποθέσεις ότι μιλάμε για χρόνο ζωής 50 ετών => σίγουρα θα έχεις και στραγγιζόμενες συνθήκες). Αν κατασκευάσεις το όρυγμα πολύ σιγά (να βάλεις έναν άνθρωπο να σκάβει με κασμά όλο το πρανές) τότε οι αστράγγιστες συνθήκες μπορεί και να μην παρουσιαστούν ποτέ.

 

Ομοίως και για θεμέλια ή ΟΠΟΙΟΔΗΠΟΤΕ άλλο πρόβλημα. Η ταχύτητα της φόρτισης σε σχέση με τη διαπερατότητα του εδάφους (που έχει μονάδες ταχύτητας) είναι ο καθοριστικός παράγοντας.

 

Το αποτέλεσμα των ανωτέρω συλλογισμών είναι το εξής:

 

Έστω ότι κατασκευάζεις ένα όρυγμα σε άργιλο. Αφαιρώντας ουσιαστικά βάρος από το πρανές, μειώνεις το σ. Υποθέτοντας ότι η ταχύτητα με την οποία σκάβεις είναι "λογική", το έδαφος θα συμπεριφερθεί αστράγγιστα. Άρα η μείωση του σ μεταφράζεται σε μείωση του u. Όσο ο χρόνος περνάει, μετά την κατασκευή του ορύγματος, οι υδραυλικές συνθήκες επαναπροσαρμόζονται και το u αρχίζει να αυξάνει πάλι. Για σταθερό σ, αύξηση του u οδηγεί σε μείωση του σ'. Γι' αυτό το λόγο ή ευστάθεια των πρανών είναι κρίσιμη υπό long term συνθήκες. Τα πρανή στέκονται για μερικούς μήνες και μετά αστοχούν.

 

To αντίθετο συμβαίνει με τα θεμέλια. Έστω ότι βάζεις ένα φορτίο πάνω σε άργιλο. Η αύξηση του σ μεταφράζεται σε στιγμιαία αύξηση του u. Κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης, το u μειώνεται (dissipation of excess pore water pressure), άρα το σ' αυξάνεται. Γι' αυτό το λόγο ή ευστάθεια των θεμελιώσεων είναι κρίσιμη υπό short term συνθήκες. Αν μπορέσεις να κατασκευάσεις ένα θεμέλιο χωρίς να αστοχήσει, είσαι ασφαλής και μακροχρόνια.

 

Σημείωση:

 

σ ολική τάση

σ' ενεργός τάση

u πίεση του νερού των πόρων

 

Τα ανωτέρω είναι γενικά και δεν αναφέρονται σε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Παρουσιάζονται δε σε αρκετά βιβλία-εργασίες. Νομίζω ότι ο πρώτος που ανέπτυξε αυτό το συλλογισμό ήταν ο Bjerrum, αλλά μη ζητήσεις reference.

 

Εν κατακλείδει:

 

- Η εξέταση drained και undrained συνθηκών δεν έχει σχέση με το εάν η άργιλος είναι reworked, remoulded ή οτιδήποτε άλλο. Έχει σχέση ΜΟΝΟ με την ταχύτητα της φόρτισης σε σχέση με τη διαπερατότητα του υλικού.

Ακόμα και στο monopile, αν το αφήσεις εκεί για χρόνια, και σε ενδιαφέρει η συμπεριφορά της αργίλου σε σχέση με τη φόρτιση από το ίδιο βάρος του πασσάλου, τότε σίγουρα θα έχεις στραγγιζόμες συνθήκες.

 

- Η χρήση drained ή undrained παραμέτρων αντοχής-συμπιεστότητας είναι στην κρίση του μελετητή. Πρέπει να γίνει όμως κατανοητό ότι οι δύο αναλύσεις πρέπει να είναι "ισοδύναμες". Η αντοχή που προκύπτει χρησιμοποιώντας τις παραμέτρους c' και φ', μαζί με εκτίμηση του u (steady state και excess) πρέπει να είναι ίση με το su. Αυτό θα εξηγηθεί σε επόμενο μήνυμα λόγω χρονικού περιορισμού (έχουμε και δουλειές )

 

P.S. Τι λέει το νησί; Έχουν βγει στο πέλαγος και το έχουν γεμίσει με αιολικά ε;

[civilas]

Έστω και μετά από καιρό...Από άποψη σχεδιασμου και μόνο με βάση τις συνθήκες που περιέγραψα 4 μηνύματα πιο πάνω (10-12-2010 21:11):

 

Για άργιλικά εδάφη το μόνο που μας ενδιαφέρει είναι το cu διότι θεωρείται μη ρεαλιστικό να έχουμε drained (στραγγιζόμενες) συνθήκες.

 

Σε αμμώδη εδάφη χρειαζόμαστε μόνο το φ για ευνόητους λόγους.

 

Για την περίπτωση της ιλύος όμως δεν μπορούμε να είμαστε σίγουροι για την ταχύτητα αποστράγγισης οπότε πρέπει να δίνουμε τιμές cu, c' και φ. Έτσι μπορεί να υπολογισθεί ο πιο κρίσιμος συνδιασμός για τον πάσαλο. Η ιλύς είναι σαν ενδιάμεση κατάσταση μεταξύ άμμου και αργίλου και το κάνουμε για λόγους ασφαλείας.

Στη περίπτωση μιας παλαιότερης μελέτης που είχα δει (όπως ανέφερα στο ίδιο μήνυμα), το έδαφος είχε ταξινομηθεί ως ιλύς/άργιλος και για λόγους ασφαλείας έπρεπε να υπολογισθούν και drained parameters (c' και φ).

 

Υ.Γ. Αιολικά και άγιος ο Θεός. Εμείς κοιμόμαστε και δεν εκμεταλλευόμαστε ήλιο και αέρα

[ιταλος]

καλησπερα συναδελφοι...μηπως καποιο μελος εχει γνωση για τα εδαφη στην ευρητερη περιοχη τις λαρισας? η γενικα τι κs η σεπ πανω κατω παιρνουμε?

 

ευχαριστω...

Edited Δεκέμβριος 20 , 2011 by ιταλος

[sovatzou]

αν βάλεις 100~150 και 9000~10000 είσαι μέσα. σε ποια περιοχή θες ακριβώς να πάω να το ψηλαφίσω. εγώ βρίσκω τα χαρακτηριστικά με το ψηλάφισμα και χρεώνω γεωτεχνική

[tectonator]

καλησπερα συναδελφοι...μηπως καποιο μελος εχει γνωση για τα εδαφη στην ευρητερη περιοχη τις λαρισας? η γενικα τι κs η σεπ πανω κατω παιρνουμε?

 

ευχαριστω...

 

<<Γεωλογικές Μελέτες για την Αναθεώρηση και Επέκταση του ισχύοντος Γενικού Πολεοδομικού Σχεδίου (Γ.Π.Σ.) του Δήμου Λαρισαίων (Στάδιο Β΄ – Πρόταση Γεωλογικής Μελέτης 1:5.000)>>

 

http://www.larissa-d...o/info_gps.shtm

 

Ίσως βοηθήσει κάπως... Αλλιώς ψάχουλεμα όπως λέει και η sovatzou!!

Edited Δεκέμβριος 21 , 2011 by tectonator