Εκτέλεση Πρεσσιομετρικών Δοκιμών στην Περιοχή της Θεσσαλονίκης

Transcript

1 Εκτέλεση Πρεσσιομετρικών Δοκιμών στην Περιοχή της Θεσσαλονίκης Performance of Pressuremeter Tests in the Geotechnical Formations encountered at Thessaloniki ΡΙΤΣΟΣ Α. ΜΠΑΣΔΕΚΗΣ, Α. ΝΑΣΚΟΣ, Ν. Πολ. Μηχανικός ΕΜΠ, Εδαφομηχανική ΑΤΕ Γεωλόγος, Εδαφομηχανική ΑΤΕ Δρ Πολ. Μηχανικός, Γεώγνωση AE ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται και αξιολογούνται τα αποτελέσματα πρεσσιομετρικών δοκιμών, που εκτελέσθηκαν στα πλαίσια διερεύνησης των γεωτεχνικών συνθηκών που επικρατούν στο υπέδαφος στην περιοχή της Θεσσαλονίκης για την κατασκευή σημαντικών έργων. Παρουσιάζεται η μεθοδολογία εκτέλεσης των δοκιμών και δίνεται έμφαση στην αντιμετώπιση των ιδιαιτεροτήτων των σχηματισμών κατά την εκτέλεση των δοκιμών. Τα αποτελέσματα των δοκιμών συναξιολογούνται, ενώ σχολιάζονται βασικές πρεσσιομετρικές καμπύλες και τα παράγωγα μεγέθη από αυτές. Τα αποτελέσματα των δοκιμών συγκρίνονται λαμβάνοντας υπόψη παράλληλα στοιχεία από κοντινές δειγματοληπτικές γεωτρήσεις, καθώς και από επί τόπου και εργαστηριακές δοκιμές. ABSTRACT : In the present article, the results of pressuremeter tests that were performed within the framework of investigation of the geotechnical conditions of the subsoil at the area of Thessaloniki are presented and evaluated. The methodology of execution of these tests is presented, with emphasis on facing successfully the special conditions of the encountered formations during the tests. The results of these tests are evaluated, while the basic pressiometric curves and parameters, derived by them, are discussed. The pressuremeter test results are commented taking into account data from the adjacent sampling boreholes, as well as the results from in situ and laboratory tests.. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Για τον γεωτεχνικό σχεδιασμό σημαντικών τεχνικών έργων στην περιοχή της Θεσσαλονίκης, εκτελέσθηκαν συμβατικές έρευνες με δειγματοληπτικές γεωτρήσεις και εργαστηριακές δοκιμές σε χαρακτηριστικά δείγματα, όπως και αρκετές πρεσσιομετρικές δοκιμές. Τα αποτελέσματα των ερευνών αποσκοπούν στον προσδιορισμό των μηχανικών ιδιοτήτων των σχηματισμών του υπεδάφους και στην εκτίμηση των γεωτεχνικών παραμέτρων αντοχής και συμπιεστότητάς τους. Στην παρούσα εργασία συναξιολογούνται τα αποτελέσματα των πρεσσιομετρικών δοκιμών, τόσο μεταξύ τους, όσο και λαμβάνοντας υπόψη τα στοιχεία από γειτονικές δειγματοληπτικές γεωτρήσεις. Τα πρεσσιομετρικά μεγέθη ελέγχονται και αξιολογούνται στο σύνολο των γεωτεχνικών σχηματισμών που διερευνήθηκαν στην περιοχή. Παράλληλα, εξετάζονται τα πρεσσιομετρικά μεγέθη σε μια μεμονωμένη χαρακτηριστική γεώτρηση της περιοχής. Στη βάση δεδομένων που δημιουργήθηκε, συναξιολογούνται βασικές πρεσσιομετρικές καμπύλες και τα παράγωγα μεγέθη από αυτές.. ΓΕΩΛΟΓΙΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ Η περιοχή της Θεσσαλονίκης ανήκει στη ζώνη του Αξιού (Παιονίας) και Περιροδοπικής, ενώ σε ένα μικρό τμήμα της ανατολικά, συναντώνται κρυσταλλοσχιστώδη πετρώματα της Σερβομακεδονικής μάζας. Στα ανώτερα στρώματα συναντώνται ιζήματα του Τεταρτογενούς και του Νεογενούς, με λιμναίες, υφάλμυρες και χερσαίες φάσεις. Η δομή των εδαφικών σχηματισμών συνίσταται από ιλύες με αργίλους, με κυμαινόμενα ποσοστά αδρομερών κλασμάτων. Τα ιζήματα αυτά καλύπτουν ασύμφωνα το Αλπικό Υπόβαθρο που συνίσταται κυρίως από μεταμορφωμένα πετρώματα 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 9/9 /, Βόλος

2 της Μαγματικής σειράς Χορτιάτη. Συνοπτικά, οι γεωλογικοί σχηματισμοί που κυρίως συναντώνται στο υπέδαφος είναι οι ακόλουθοι : Το Αρχαιολογικό Στρώμα, με πρόσφατες επιχώσεις από ιλύες, αργιλώδεις άμμους, αδρομερή υλικά, με παρουσία τεχνητών και πρόσφατων υλικών και προϊόντων αποσάθρωσης. Πρόσφατα Τεταρτογενή υλικά, από διλουβιακές αποθέσεις και χαλαρές κλαστικές αποθέσεις, ιλυοαργιλώδη υλικά, συμπεριλαμβανομένων αμμοχαλικωδών αποθέσεων από τους χειμάρρους της περιοχής. Παλαιότερα Τεταρτογενή υλικά, από κλαστικά ετερογενή μίγματα αργίλων και ιλύων, με αδρομερή υλικά έως κροκάλες, με αποθέσεις φάσεων οξειδίου του Μαγγανίου. Ψαμμιτομαργαϊκή Σειρά του Πλειόκαινου, από θαλάσσιες και λιμνοθαλάσσιες φάσεις λεπτόκοκκης άμμου, με τοπικά υλικά κυμαινόμενης συγκόλλησης. Σειρά Ερυθρών Αργίλων από λιμνοθαλάσσιες έως λιμναίου τύπου αποθέσεις, χαλαρές έως στιφρές και σκληρές, με αργιλώδη έως ιλυοαργιλώδη υλικά, με τοπικές ενδιαστρώσεις άμμων. Αλπικό Υπόβαθρο, που συνίσταται από γνευσιοσχιστόλιθους, πρασινοσχιστόλιθους και σχιστοψαμμίτες, κυρίως από μεταμορφωμένα πετρώματα της μαγματικής σειράς του Χορτιάτη. Γενικά στην περιοχή δεν αναπτύσσονται αξιόλογα υδροφόρα στρώματα, παρά μόνον περιορισμένες τοπικές υδροφορίες που εκφορτίζονται όταν διακόπτεται η συνέχεια των αδρομερών στρωμάτων και ενστρώσεων στο υπέδαφος. Στην παραλιακή ζώνη, η στάθμη του υδροφόρου ορίζοντα ακολουθεί τις διακυμάνσεις της στάθμης της θάλασσας. Οι επικρεμάμενες υδροφορίες είναι σε βάθος m έως 6 m και συνήθως όπου υπάρχουν στο υπέδαφος αδρομερή αμμοχαλικώδη στρώματα. Σε κοίτες παλαιών χειμάρρων παρουσιάζεται υδροφορία εντός των αποθέσεων, κυρίως στη διεπιφάνεια επιχώσεων με τα υποκείμενα σχετικά συγκολλημένα και αδιαπέρατα υλικά. 3. ΕΚΤΕΛΕΣΗ ΠΡΕΣΣΙΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ MÉNARD Οι πρεσσιομετρικές δοκιμές εκτελέσθηκαν αρχικά με βάση τις ακόλουθες προδιαγραφές που αφορούν το πρεσσιόμετρο Ménard. Ελληνικές Προδιαγραφές Ε6-86, παρ. και Ε-84 παρ. 4. Γαλλικές προδιαγραφές ΝF P94--. Αμερικάνικες προδιαγραφές ASTM D479. Πρόσφατα συντάχθηκαν οι Ευρωπαϊκές Προδιαγραφές ΕΝ-ISO : Geotechnical investigation and testing - Field testing - Part 4 : Ménard pressuremeter test. Στην περιοχή της Θεσσαλονίκης οι δοκιμές που αξιολογούνται, εκτελέσθηκαν ανά m έως 3 m, σε πρεσσιομετρικές γεωτρήσεις, σε μέγιστο βάθος από m έως m. Οι δοκιμές έγιναν με τυποποιημένες βολίδες τύπου Ménard, με τρεις ανεξάρτητους θαλάμους αερίου - υγρού της Γαλλικής εταιρείας APAGEO SEGELM. Οι βολίδες ήταν τύπου G : 6 mm, οι οποίες έχουν συμβατικά εφαρμογή σε βάθος έως m, με μέγιστη επιβαλλόμενη πίεση MPa έως MPa (με ειδική βαλβίδα). Χρησιμοποιήθηκαν δύο είδη διαφορετικών βολίδων κατηγορίας ΑΧ και ΒΧ, αναλόγως των εμφανιζόμενων σχηματισμών και της δυνατότητας διατήρησης της ευστάθειας των τοιχωμάτων του διατρήματος στα βάθη των δοκιμών, εντός της γεώτρησης. Στον Πίνακα συνοψίζονται τα τεχνικά χαρακτηριστικά των βολίδων κατηγορίας ΑΧ και ΒΧ. Η βολίδα τύπου ΒΧ με εύκαμπτα περιβλήματα έρχεται σε απευθείας επαφή με τα τοιχώματα της γεώτρησης. Το πρεσσιομετρικό μέτρο Ε Μ προκύπτει θεωρώντας τις μετρήσεις μεταβολής της πίεσης (p, p ), αυτές της μεταβολής του όγκου (V, V ), σε συνδιασμό με το χαρακτηριστικό όγκο της βολίδας V c και το δείκτη Poisson ν του εδάφους. Εφαρμόζεται η ακόλουθη σχέση: E M = (+ v) V c V + V + (p (V p) V ) Πίνακας. Βολίδες Ménard Τύπου G Table Ménard Probes G TYPE ΒΟΛΙΔΑ PROBE ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ DIAMETER ΔΙΑΜΕΤΡΟΣ ΓΕΩΤΡΗΣΗΣ DRILLING DIAMETER (mm) ΜΕΓΙΣΤΟΣ ΟΓΚΟΣ MAX VOLUME ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΗ ΔΟΜΗ ΕΔΑΦΟΥΣ (mm) Min Max (cm 3 ) ΑΧ Σε χαλαρά - ασταθή εδάφη ΒΧ Σε σταθερά - ομοιογενή εδάφη 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 9/9 /, Βόλος

3 Η βολίδα τύπου ΑΧ έρχεται σε επαφή με τα τοιχώματα της γεώτρησης μέσω ειδικής σχιστής χαλύβδινης σωλήνας (slotted tube). Στην περίπτωση αυτή το πρεσσιομετρικό μέτρο Ε Μ προσδιορίζεται λαμβάνοντας επιπλέον υπόψη και τον χαρακτηριστικό όγκο της σχιστής σωλήνας V m, V t, από την ακόλουθη σχέση: E M = (+ v) (V m + V ) (V c m (p + Vt ) (V p) V ) Η διάτρηση της γεώτρησης γίνεται με ιδιαίτερη τεχνική και μεθοδολογία, ώστε να ελαχιστοποιείται η διατάραξη του εδάφους στα τοιχώματα του διατρήματος. Σε κάθε βάθος δοκιμής εκτελούνται τουλάχιστον 8 βαθμίδες αύξησης της πίεσης στη βολίδα, μέχρι τελικής διαρροής του εδάφους ή μέχρι μέγιστη επιβαλλόμενη πίεση MPa (ή MPa με ενισχυμένο σύστημα). Σε κάθε βήμα φόρτισης, στα μανόμετρα πίεσης και όγκου καταγράφονται οι μετρήσεις μεταβολής των όγκων V υπό την επιβαλλόμενη πίεση P σε χρόνους sec, 3 sec, 6 sec. Οι καμπύλες πίεσης - όγκου που προκύπτουν σε κάθε βάθος δοκιμής συνορθώνονται με βάση τις καθημερινές καμπύλες βαθμονόμησης της κάθε βολίδας που χρησιμοποιείται. Οι βαθμονομήσεις αυτές γίνονται για την βελτιστοποίηση των μετρήσεων της μεταβολής του όγκου V λόγω ιδίων διαστολών των τμημάτων του υδραυλικού συστήματος και της βολίδας σε ανυποχώρητη οπή, καθώς και για την συνόρθωση της πίεσης P λόγω της δυσκαμψίας του ελαστικού περιβλήματος της βολίδας σε ελεύθερη διόγκωση. Σε κάθε βάθος δοκιμής, προκύπτει τελικά μία συνορθωμένη καμπύλη πίεσης - όγκου και μία καμπύλη ελέγχου της πίεσης ερπυσμού. Η πρεσσιομετρική καμπύλη διαχωρίζεται σε τρεις φάσεις. Στη φάση επανασυμπίεσης κατά την αρχή της δοκιμής μέχρι η βολίδα να συναντήσει τα τοιχώματα του διατρήματος και να αποκατασταθεί η αρχική πλευρική τάση. Στην ψευδοελαστική φάση όπου το διάγραμμα V-P είναι σχετικά ευθύγραμμο, η δε μεταβολή ΔV συναρτήσει του χρόνου υπό σταθερή πίεση είναι σχεδόν μηδενική. Στην πλαστική φάση, όπου επιταχύνεται η αύξηση των παραμορφώσεων, δηλαδή του όγκου V, με την αύξηση της επιβαλλόμενης πίεσης P μέχρι την οριακή πίεση Ρ LM, όπου πλέον η αύξηση του όγκου είναι ανεξέλεγκτη. Τα βασικά και αρχικά παράγωγα μεγέθη από την πρεσσιομετρική καμπύλη είναι : Το πρεσσιομετρικό μέτρο Ménard E M προκύπτει από την εφαπτόμενη γραμμή κατά μήκος της ψευδοελαστικής φάσης. Οι οριακές πλευρικές πιέσεις Ρ LM και Ρ* LM προκύπτουν από την ασύμπτωτη στο τέλος της πλαστικής φάσης της δοκιμής και για V = V c + V. H Ρ* LM είναι η καθαρή πίεση αφού αφαιρεθούν οι υδροστατικές πιέσεις πόρων και η αρχική οριζόντια τάση εδάφους. Η ερπυστική πίεση P f προκύπτει στο όριο μεταξύ της ελαστικής και της πλαστικής φάσης, που διαχωρίζονται με βάση τις μεταβολές ΔV συναρτήσει του χρόνου. Εμμέσως, από την αξιολόγηση των μετρήσεων κάθε καμπύλης και ενδεχομένως από τη συναξιολόγηση ομάδας καμπυλών ή και σε συνδυασμό με εργαστηριακά αποτελέσματα, είναι δυνατόν να εκτιμηθούν η γωνία τριβής φ, η αστράγγιστη αντοχή c u και το μέτρο ελαστικότητας - συμπιεστότητας Ε s. Ο συντελεστής ωθήσεων ηρεμίας K o εκτιμάται στην αρχή της πρεσσιομετρικής καμπύλης, όταν αυτή συναντά τα τοιχώματα της οπής και όταν ευθυγραμμίζεται το διάγραμμα P-V (J.L. Briaud par. 7..). Αναλόγως του λόγου του Ε M /P* LM και της δομής του εδαφικού σχηματισμού, εκτιμάται ο ρεολογικός συντελεστής α και το οιδημετρικό μέτρο συμπίεσης Ε s = E M /α (μέτρο μονοδιάστατης στερεοποίησης). Στον Πίνακα συνοψίζονται οι τιμές του ρεολογικού συντελεστή α με βάση τη Γαλλική Προδιαγραφή FASCICULE No 6 - V (993) για εδαφικούς σχηματισμούς. Γενικά, ο λόγος E M /P* LM έχει εύρος μεταβολής από έως 4. Στον Πίνακα 3 δίνονται βιβλιογραφικά εύρη τιμών, σύμφωνα με τους M. Gambin και J. Rousseau, για διαφορετικής δομής υλικά. Πίνακας. Ρεολογικός Συντελεστής α Table. Reological Factor α ΔΟΜΗ ΕΔΑΦΟΥΣ ΤΥΡΦΗ PEAT ΑΡΓΙΛΟΣ CLAY ΙΛΥΣ SILT ΑΜΜΟΣ SAND ΑΜΜΟΧΑΛΙΚΑ SAND & GRAVEL SOIL TYPE α E M /P * LM α E M /P * LM α E M /P * LM α E M /P * LM α Προστερεοποιημένα εδάφη >6 >4 /3 > / > /3 Κανονικά στερεοποιημένα εδάφη 9-6 /3 8-4 / 7- /3 6- /4 Χαλαρά - αποσαθρωμένα εδάφη 7-9 / -8 / -7 /3 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 9/9 /, Βόλος 3

4 4. ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΠΡΕΣΣΙΟΜΕΤΡΙΚΩΝ ΔΟΚΙΜΩΝ Στη βάση δεδομένων που δημιουργήθηκε συναξιολογήθηκαν τα αποτελέσματα από 3 περίπου δοκιμές σε πρεσσιομετρικές γεωτρήσεις. Σε όλες αυτές τις δοκιμές οι πρεσσιομετρικές καμπύλες ήταν τυπικά αποδεκτές, με δυνατότητα απ' ευθείας προσδιορισμού τόσο του Ε Μ όσο και του P* LM. Τα αποτελέσματα των δοκιμών ταξινομήθηκαν αναλόγως της δομής των σχηματισμών του υπεδάφους, εφαρμόζοντας το σύστημα ταξινόμησης κατά USCS. Αναλόγως του λόγου Ε Μ /P* LM προσδιορί- στηκε ο ρεολογικός συντελεστής α και ακολούθως το ισοδύναμο οιηδημετρικό μέτρο συμπιέσεως Ε s. Στον Πίνακα 4 συνοψίζονται τα αποτελέσματα της στατιστικής αυτής επεξεργασίας. Με βάση τα αποτελέσματα της στατιστικής επεξεργασίας συντάσσονται τα ακόλουθα διαγράμματα (κυρίως διγραμμολογαριθμικά διαγράμματα): Διάγραμμα : Η συγκριτική θεώρηση των βασικών πρεσσιομετρικών παραμέτρων (logp* LM, loge M /P* LM ) ανά γεωτεχνικό σχηματισμό κατά USCS. Η απεικόνιση των χαμηλής πλαστικότητας αργιλικών και λεπόκοκκων υλικών CL (w L <%, I P >7%) είναι σαφής για όλα τα εύρη διακύμανσης του λόγου E M /P* LM. Πίνακας 3. Βιβλιογραφικά Εύρη Τιμών Table 3. Range of values according to literature ΣΧΗΜΑΤΙΣΜΟΣ - SOIL TYPE E M (ΜPa) P* LM (MPa) E M /P* LM Οργανικές χαλαρές ιλύες, -,, -, Μαλακές άργιλοι, - 3, -,3 Συνεκτικές -στιφρές άργιλοι 3-8,3 -,8 Πολύ στιφρές - σκληρές άργιλοι 8-4,6 -, - Μάργες -,6-6, 8 - Χαλαρές ιλυώδεις άμμοι, -, -, 4 - Ιλύες -, -, 6 - Άμμοι και αμμοχάλικα 8 -, -, 6-8 Ιζηματογενή αμμώδη υλικά 7, - 4, -, 7-8 Ασβεστολιθικά υλικά , - >9 > 6 Πρόσφατες επιχώσεις (χωρίς συμπύκνωση), -, -,3-7 Παλαιές επιχώσεις 4 -,4 -, - Πρόσφατα συμπυκνωμένα επιχώματα -, -, - Πίνακας 4. Αποτελέσματα Στατιστικής Επεξεργασίας ( Κατάταξη υλικών κατά USCS) Table 4. Results of Statistical Analysis ( Classification according to USCS) ΚΑΤΑΤΑΞΗ E M /P* LM E M (MPa) P* LM (MPa) α Ε s (MPa) CLASSIFICATION CH ,,8-4,6 / CL , -,4 / , - 7,4-7,8 / ,3-37, - 4, / , - 6,8-7 MH <8 6,3 / ,7-6, / ,6-7,9 /3-8 ML <8 4 -, - 3,4 / , - 6,7 / ,7-4, /3-3 SC <7 3-8, -,7 / ,4-8, / ,6-8,3 / 8-36 SM <7 -,3-3,6 / , - 8,3 / , - 6,9 / - 33 GC ,8-8, / ,7-7, /3-3 GM ,9-4,8 / ,3-7,6 /3 9-6 GP 8,7 /3 4 GW 3 7, /3 ΑΠΟΣΑΘΡΩΜΕΝΟ ΚΡΟΚΑΛΟΠΑΓΕΣ WEATHERED BRECCIA , - 8, / - / ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 9/9 /, Βόλος 4

5 Διάγραμμα : Η κατανομή σε διγραμμολογαριθμικό διάγραμμα (logp* LM, loge s ) των λεπτόκοκκων υλικών CH, CL, MH, ML. Στα λεπτόκοκκα αυτά υλικά η σχέση συσχετισμού που είχε προταθεί (Ritsos et al ) παλαιότερα Ε S = (6 έως ). P* LM με μέση τιμή Ε s = 8,. P* LM είναι επίσης αποδεκτή για P* LM =, έως 6, ΜPa. Στα δείγματα που ελέγχθηκαν η μέση τιμή είναι Ε s / P* LM = 9,4, τιμή εντός του προτεινόμενου εύρους. Διάγραμμα 3: Ενδεικτικά δίνεται η κατανομή σε (logp* LM, loge s ) και για τα αδρόκοκκα υλικά GC, GM, GP, GW, SC, SM και για το μερικώς συγκολλημένο κροκαλολατυποπαγές Breccia. Το μέτρο μονοδιάστατης στερεοποίησης Ε s των υλικών αυτών είναι αυξημένο έναντι των λεπτόκοκκων υλικών έως και φορές. Διάγραμμα 4: Η κατανομή όλων των πρεσσιομετρικών αποτελεσμάτων σε διάγραμμα (logp* LM, loge M ) είτε για λεπτόκοκκα υλικά είτε για αδρόκοκκα υλικά. Στα διαγράμματα δεν είναι άμεση και εφικτή η ταξινόμηση των υλικών σε υποζώνες με βάση τη δομής τους, παρά μόνον με βάση την αντοχή τους. Τα υλικά διαχωρίζονται προοδευτικά από ρευστό, σε μαλακό, χαλαρό σκληρό έως ημιβραχώδες.. ΤΥΠΙΚΗ ΠΡΕΣΣΙΟΜΕΤΡΙΚΗ ΓΕΩΤΡΗΣΗ Στην παρούσα παράγραφο σχολιάζονται τα αποτελέσματα των πρεσσιομετρικών δοκιμών σε μία γεώτρηση. Σε μικρή απόσταση από αυτή, σε δειγματοληπτική γεώτρηση συναντήθηκε η ακόλουθη στρωματογραφία σε βάθος έως 3m.,-, - Τεχνητές Επιχώσεις,-,8 - Καστανοκόκκινη αργιλώδης άμμος με χαλίκια με Ν SPT = 9-.,8-,8 - Καστανή ισχνή άργιλος με λεπτόκοκκη άμμο μικρής πλαστικότητας με Ν SPT = 6-4.,8-9,3 - Αργιλώδεις χάλικες με άμμο καστανού χρώματος μικρής έως μέσης πλαστικότητας με τιμή Ν = 4. 9,3-3, - Εναλλαγές αμμώδους ισχνής αργίλου, με αργιλώδη άμμο και ιλυώδεις έως αργιλώδεις χάλικες, με τιμή Ν = 4 έως 36 αλλά και άρνηση στους χάλικες. Συνοπτικά δίνονται τα ακόλουθα διαγράμματα: Διάγραμμα : Επιλέγεται μία χαρακτηριστική δοκιμή σε βάθος m, εντός του υπόγειου υδροφόρου ορίζοντα που συναντάται σε βάθος 6, m. Στο βάθος της δοκιμής συναντήθηκε κυρίως ισχνή άργιλος (CL) με άμμο. Στο βάθος αυτό ο αριθμός κρούσεων ήταν Ν SPT = 4 έως 3. Κατά τη δοκιμή προσδιορίστηκαν Ε M = 4,6 MPa, P LM =, MPa, P f =.6 MPa P* LM =, ΜPa. Στο διάγραμμα δίνεται η πρεσσιομετρική καμπύλη κατά την δοκιμή (P,V), η καμπύλη μετά την αρχική βαθμονόμηση της βολίδας, όπως και η καμπύλη ερπυσμού. Διάγραμμα 6 : Στην πρεσσιομετρική γεώτρηση στις στάθμες εκτέλεσης των δοκιμών έως τα 3m δίνονται τα διαγράμματα κατανομής με το βάθος, του λόγου Ε Μ /P* LM, του Ε Μ και του P* LM. Διάγραμμα 7 : Δίνεται το εύρος διακύμανσης του συντελεστή ωθήσεων ηρεμίας Κ o με το βάθος, στις στάθμες που εκτελέσθηκαν οι δοκιμές. Το Κ o προκύπτει στο αρχικό τμήμα του πρεσσιομετρικού διαγράμματος, στη ζώνη μέγιστης καμπυλότητάς του έως την αρχή της ελαστικής φάσης. Διάγραμμα 8: Δίνεται η κατανομή του οιδημετρικού μέτρου συμπιέσεως Ε s με το βάθος, στις στάθμες εκτέλεσης των δοκιμών. Τo E s προκύπτει από τη θεωρία του πρεσσιομέτρου, αλλά και βιβλιογραφικά, με βάση τον αριθμό κρούσεων Ν SPT στη γειτονική δειγματοληπτική γεώτρηση. Οι δύο γεωτρήσεις απέχουν περίπου m μεταξύ τους. Ο συσχετισμός που ακολουθεί είναι στο βάθος, m όπου ο σχηματισμός κατατάσσεται ως CL κατά AUSCS (χάλικες %, άμμος %, λεπτόκοκκα 73%, w L = 3%, I P %) και έχει μετρηθεί μέση τιμή Ν SPT = 7 (4 έως 3). Για Ε Μ = 4.6 ΜPa και E M /P* LM = είναι α = /3 και Ε s = E M /α =.9 MPa Για P* LM =. MPa είναι Ε s = (6 έως ) P* LM = 7,6 3, MPa με μέση τιμή Ε s =,4 MPa. Παπαδόπουλος- Αναγνωστόπουλος (987) Ε s = c + c N = 6,4 έως, MPa για c =,6 και 3,, c =,69 και,49 με μέση τιμή Ε s = 9, MPa. Begemann (974) E s = 4+4(Ν+6) = 8,9 ΜPa. Menzenbach για I p %. E s = 6,9 έως 3, MPa (το άνω όριο ισχύει για Ι p > %). Webb (969) Ε s =33. (N+) = 4, MPa. Η τιμή σχεδιασμού στο βάθος των, m θα ήταν Ε s =, MPa. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 9/9 /, Βόλος

6 6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Στην παρούσα εργασία αξιολογούνται τα αποτελέσματα από πρεσσιομετρικές γεωτρήσεις και 3 περίπου πρεσσιομετρικές δοκιμές, σε συνδυασμό με γειτονικές δειγματοληπτικές γεωτρήσεις. Τα βασικά συμπεράσματα είναι τα ακόλουθα : Οι πρεσσιομετρικές δοκιμές μπορούν να εκτελεστούν σε όλους του τύπους εδαφικών υλικών και σε μαλακούς βράχους. Η δοκιμή αποτελεί αξιόπιστη μέθοδο μέτρησης της τάσης θραύσης του εδάφους και της παραμορφωσιμότητάς του. Δίνεται το εύρος βασικών πρεσσιομετρικών παραμέτρων αντοχής για αδρόκοκκα και λεπτόκοκκα εδαφικά υλικά που συναντώνται στο υπέδαφος σε βάθος έως m. Δίνονται οι προδιαγραφές και η μεθοδολογία εκτέλεσης των δοκιμών. Από την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων προέκυψε πως οι βολίδες τύπου G-ΑΧ(Slotted Tube) είναι περισσότερο κατάλληλες έναντι των G-ΒΧ (Flexible cover). Δίνεται το εύρος των παραμέτρων Ε M =,3 έως MPa και του P* LM = ΚPa έως 8 KPa. Ο λόγος Ε Μ /P* LM είναι ίσος με έως 4. Το οιδημετρικό μέτρο Ε s = έως 367 MPa, αναλόγως της δομής και του λόγου Ε Μ /P* LM του σχηματισμού. Δίνονται τα προτεινόμενα διγραμμολογαριθμικά διαγράμματα απεικόνισης των πρεσσιομετρικών αποτελεσμάτων. Τα λεπτόκοκα υλικά CH, CL, MH, ML παρουσιάζουν μια σχετική συγκέντρωση στα διαγράμματα απεικόνισης. Η προτεινόμενη σχέση συσχετισμού Ε s = 8, P* LM με εύρος συντελεστή από 6 έως και για P * LM =, έως 6, MPa είναι αποδεκτή για τα λεπτόκοκκα υλικά. Τα αδρόκοκκα υλικά, παρουσιάζουν αποκλίσεις στα διαγράμματα απεικόνισης αναλόγως της περιεκτικότητάς τους σε άμμο και σε χάλικες. Επιβεβαιώνονται μέσω των πρεσσιομετρικών αξιολογήσεων οι βιβλιογραφικές σχέσεις συσχετισμού του Ε s κυρίως με βάση τον αριθμό κρούσεων Ν SPT. Απαραίτητη παράμετρος είναι η κριτική θεώρηση του Γεωτεχνικού Μηχανικού. H εκτέλεση πρεσσιομετρικών δοκιμών δίνει τη δυνατότητα συστηματικής διερεύνησης των σχηματισμών του υπεδάφους και του εύρους των παραμέτρων αντοχής του, ενώ καλύπτεται πλήρως ο Γεωτεχνικός σχεδιασμός των Τεχνικών έργων. Ιδιαίτερα για τους εδαφικούς σχηματισμούς που δομούν την περιοχή Θεσσαλονίκης, αποδεικνύεται ότι η δοκιμή αυτή αποτελεί μία από τις πλέον απαραίτητες και αξιόπιστες επί τόπου δοκιμές εδαφομηχανικής και βραχομηχανικής κατά περίπτωση. 7. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Αναγνωστόπουλος, Α., (8), "Καθιζήσεις Επιφανειακών Θεμελιώσεων" η Αθηναϊκή Διάλεξη Γεωτεχνικής Μηχανικής" ΕΕΕΕΓΜ, Ε.Μ.Π., Αθήνα. Fascicule No 6 - Titre V, (993), "Régles techniques de conception et de calcul des fondations des ouvrages de gènie civil". Frank, R. () "Calcul des fondations superficielles et profondes", ENPC. Baguelin, F., Jézéquel S.F., Shields D.H. (978), "The pressuremeter and Foundation Engineering" Trans Tech Publications. Baud J.P."Analyse des résultats pressiométriques Ménard dans un diagramme spectral et utilisation des regroupements statistiques dans la modélisation d'un site" ISP - PRESSIO. Baud, J.P., Gambin, M., () "Déduction d'une loi de réponse hyperbolique unique par compilation de courbes pressiométriques dans un sol de lithologie homogéne" ISP-Pressio. Briaud, J.L., (99) "The Pressuremeter" A.A. Balkema. Gambin, M., Rousseau, J. (988), "The Ménard Pressuremeter, Interpretation and Application of Pressuremeter Test Results to Foundation Design" Sols Soils No 6. Gambin, M., (), "ISPS-PRESSIO, Symposium International ans de pressiométres". EN-ISO 476-4: 9 (E) "Geotechnical Investigation and testing - Field testing - Part 4 : Ménard pressuremeter test". Μουντράκης, Δ. & Συνεργάτες Α.Π.Θ. (997), "Ειδική έκδοση του Νεοτεκτονικού Χάρτη της Ελλάδας, Φύλλο Θεσσαλονίκης", ΟΑΣΠ, Αθήνα. Παπαγεωργίου, Ε., Μπούσουλας, Ν., Κολλιός, Α., Εγγλέζος, Δ., (6) "Συγκριτική αξιολόγηση μεθόδων μέτρησης του συντελεστή ko σε στιφρές αργίλους - ιλύες", ο Π.Σ.Γ.Γ.Μ., Ξάνθη Ritsos, A., Kollios, A., Migiros, G., Kolovaris, E., "Evaluation of pressuremeter tests performed within the formations of the Athens basin" ISP - PRESSIO. 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 9/9 /, Βόλος 6

7 ΗΜΙΒΡΑΧΩΔΕΣ 4 ΣΚΛΗΡΟ ΧΑΛΑΡΟ ΜΑΛΑΚΟ ΡΕΥΣΤΟ.... BRECCIA CH CL <7 CL 7-9 CL 9-6 CL >6 GC 6- GC > GM 6- GM > GP GW MH <8 MH 8-4 MH >4 ML <8 ML 8-4 ML >4 SC <7 SC 7- SC > SM <7 SM 7- SM >... CH CL <7 CL 7-9 CL 9-6 CL >6 MH <8 MH 8-4 MH >4 ML <8 ML 8-4 ML >4 Es=8, P*LM Σχήμα. Κατάταξη / Classification USCS Σχήμα. Λεπτόκοκκα / Fine Figure. logp* LM [in MPa] vs loge M /P* LM Figure. logp* LM vs loge S [in MPa] BRECCIA GC 6- GC > GM 6- GM > GP GW SC <7 SC 7- SC > SM <7 SM 7- EM / P*LM = 4 EM / P*LM = SM >... Es=8, P*LM EM / P*LM =... Σχήμα 3. Αδρόκοκκα / Coarse Σχήμα 4. Κατάταξη / Classification USCS Figure 3. logp* LM vs loge S [in MPa] Figure 4. logp* LM vs loge M [in MPa] BRECCIA CH CL <7 CL 7-9 CL 9-6 CL >6 GC 6- GC > GM 6- GM > GP GW MH <8 MH 8-4 MH >4 ML <8 ML 8-4 ML >4 SC <7 SC 7- SC > SM <7 SM 7- SM > 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 9/9 /, Βόλος 7

8 V (cm 3 ) Vc+V =88 cm E M = 47 KPa P LM = KPa P-V αρχικη vo,po Plim P*-V* τελικη vf,pf ερπυσμος P (KPa) Σχήμα. Figure. Πρεσσιομετρική Δοκιμή σε Βάθος m Pressiometer Test at Depth of m ΒΑΘΟΣ - DEPT H (m) EM / P*LM 3 EM (MPa) P*LM (MPa) ΑΡΓΙΛΩΔΗΣ ΑΜΜΟΣ ΜΕ ΧΑ ΛΙΚ ΙΑ ΙΣΧΝΗ ΑΡΓΙΛΟΣ ΜΕ ΛΙΓΑ ΧΑ ΛΙΚΙΑ ΑΡΓΙΛΩΔΕΙΣ ΧΑΛ ΙΚΕ Σ ΕΝΑΛΛΑΓΕΣ ΛΕΠΤΟΚΟΚΚΩΝ & ΑΔΡΟΚΟΚΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Σχήμα 6. Figure 6. Πρεσσιομετρική Γεώτρηση Βάθους 3 m Pressiometer Borehole up to 3 m ΒΑΘΟΣ - DEPTH (m) Ko min max ES (MPa) Σχήμα 7. Μεταβολή K o έως τα 3 m Σχήμα 8. Μεταβολή Ε s έως τα 3 m Figure 7. Change of K o up to 3 m Figure 8. Change of E s up to 3 m - DEPTH (m) ΒΑΘΟΣ CL SM ΑΡΓΙΛΩΔΗΣ ΑΜΜΟΣ ΜΕ ΧΑΛΙΚΙΑ ΙΣΧΝΗ ΑΡΓΙΛΟΣ ΜΕ ΛΙΓΑ ΧΑΛΙΚΙΑ ΑΡΓΙΛΩΔΕΙΣ ΧΑΛΙΚΕΣ ΕΝΑΛΛΑΓΕΣ ΛΕΠΤΟΚΟΚΚΩΝ & ΑΔΡΟΚΟΚΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Es=EM/α Es=8, P*LM Es=c+c N Begemann (974) Menzenbach Webb (969) Menzenbach (99) Es,aver 6ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, 9/9 /, Βόλος 8