Συμβολή στη διερεύνηση των μηχανισμών αστοχίας υπολειμματικών εδαφών
Creators: name: Χατζηγώγος, Νικόλαος-Παναγιώτης Θ.
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2015
Subjects: Υπολειμματικά εδάφη
Συμπεριφορά σε ακόρεστες συνθήκες
Μηχανισμοί αστοχίας πρανών
Ανάλυση ευστάθειας πρανών
Residual soils
Unsaturated soil behavior
Slope failure mechanisms
Slope stability analysis

description: Τα υπολειμματικά εδάφη δημιουργούνται από την επί τόπου αποσάθρωση των πετρωμάτων και αποτελούν μία μεγάλη κατηγορία εδαφών που η μηχανική τους συμπεριφορά διαφέρει της συμπεριφοράς των ιζηματογενών εδαφών. Οι κλιματολογικές, οι τοπογραφικές και οι γεωλογικές συνθήκες είναι οι παράγοντες που καθορίζουν τις διαδικασίες αποσάθρωσης και τα προϊόντα της. Οι θεωρίες που διέπουν τη μηχανική συμπεριφορά των εδαφών αναπτύχθηκαν βασισμένες στη συμπεριφορά των ιζηματογενών εδαφών και για το λόγο αυτό η εφαρμογή τους στα υπολειμματικά εδάφη οδηγεί σε μη ρεαλιστικές προσεγγίσεις και σε εσφαλμένες εκτιμήσεις. Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής διερευνώνται, αξιολογούνται και ερμηνεύονται οι μηχανισμοί αστοχίας που παρατηρήθηκαν σε μια σειρά ανοικτών ορυγμάτων σε υπολειμματικά εδάφη γνευσιακής προέλευσης στην περιοχή της Ασπροβάλτας, με την εισαγωγή ενός μοντέλου ανάλυσης ευστάθειας. Η υπολειμματική δομή, η ορυκτολογική σύσταση και οι μεταβολές του βαθμού κορεσμού αποτελούν τους τρεις κύριους παράγοντες με βάση τους οποίους ερμηνεύονται τα αποτελέσματα μιας πλήρους εργαστηριακής έρευνας για τον προσδιορισμό της μηχανικής συμπεριφοράς των εξεταζόμενων γεωυλικών. Στη συνέχεια εφαρμόζεται μία μεθοδολογία ανάλυσης ευστάθειας πρανών, η οποία λαμβάνει υπόψη το γεωλογικό μοντέλο αποσάθρωσης, τα μηχανικά χαρακτηριστικά των υπολειμματικών εδαφών και τη συμπεριφορά τους σε ακόρεστες συνθήκες. Η εφαρμογή της προτεινόμενης μεθοδολογίας περιγράφει ικανοποιητικά το ιστορικό και τη μορφή των αστοχιών των ορυγμάτων που εξετάστηκαν, συμβάλλοντας στην αντιμετώπιση του δύσκολου προβλήματος της επιλογής των παραμέτρων αντοχής για το σχεδιασμό τεχνικών έργων σε υπολειμματικά εδάφη.
description: Residual soils are formed from the in situ weathering of rocks, they constitute a big class of soils and their mechanical behavior differs significantly from that of sedimentary soils. The factors that determine the weathering processes and their products are the climatic, the morphological and the geological conditions. The theoretical framework on which the research of the mechanical behavior of soils has evolved is based on the behavior of sedimentary soils, and so the application of standard practices in soil mechanics on residual soils may lead to nonrealistic approaches and false estimations. This thesis investigates, evaluates and interprets the failure mechanisms in a series of cut slopes of gneisseous origin residual soils in Asprovalta, by introducing a methodology of slope stability analysis for these soils. A full scale laboratory testing program is implemented for the assessment of the mechanical behavior of the considered soils and the results are interpreted on the basis of the three distinct characteristics of residual soils, the inherited structure of the parent rock, the mineralogical composition and the changes in the degree of saturation. Based on the in situ and laboratory investigation, the application of a slope stability analysis model is proposed, which takes into account the weathering profile and the different types of soils present, as well as the mechanical parameters of them for both saturated and unsaturated conditions. The application of the proposed model simulates accurately the cases and the types of failures of the cut slopes that were investigated, contributing to the difficult task of selecting design strength parameters for construction projects in residual soils.