Tεχνική Γεωλογία. : Χαρακτηρισμός. Άσκηση 1: Ταξινόμηση εδαφών με βάση το USCS. Άσκηση 2: Γεωτεχνική Τομή S.P.T.

Transcript

1 Tεχνική Γεωλογία Σειρά Ασκήσεων 2: Ταξινόμηση εδαφών και χρήση δοκιμών πρότυπης διείσδυσης : Χαρακτηρισμός Άσκηση 1: Ταξινόμηση εδαφών με βάση το USCS Άσκηση 2: Γεωτεχνική Τομή S.P.T. Δρ. Βαρ. Αντωνίου Δρ. Ε. Σκούρτσος, 2014 Στα πλαίσια των εργαστηριακών ασκήσεων του μαθήματος Τεχνικής Γεωλογίας του Τμήματος Γεωλογίας και Γεωπεριβάλλοντος

2 Δεδομένα άσκησης

3 Δεδομένα άσκησης Η λιθολογική γεωλογική περιγραφή της γεώτρησης έδωσε: m: Εδαφικό υλικό με άμμο καστανού χρώματος m: Εδαφικό υλικό με άμμο m: Εδαφικό υλικό με άμμο και χάλικες m: Εδαφικό υλικό με άμμο καστανού χρώματος m: Εδαφικό λεπτόκοκκο υλικό με χάλικες m: Εδαφικό λεπτόκοκκο υλικό καστανού χρώματος m: Ψαμμιτική μάργα τεφροπράσινου χρώματος Πλειο- Πλειστοκαινικοί σχηματισμοί

4 Δεδομένα άσκησης Οι μηχανικοί διαχωρίζουν τα υλικά που αποτελούν το στερεό φλοιό της γης σε δύο μεγάλες κατηγορίες: έδαφος και βράχος. Έδαφος: ένα φυσικό σύνολο ορυκτών κόκκων, που μπορούν να διαχωριστούν εύκολα με απλές μηχανικές μεθόδους (π.χ. ανακίνηση μέσα σε νερό). Πρόκειται για πολυφασικά (περιέχουν στερεή, υγρή και αέρια φάση), μη συμπαγή φυσικά υλικά που αποτελούνται συνήθως από στερεούς κόκκους που αφήνουν μεταξύ τους κενά, τα οποία περιέχουν αέρα και νερό σε διάφορα ποσοστά. Συχνά ορίζεται ως έδαφος οποιοδήποτε υλικό που μπορεί να απομακρυνθεί χωρίς εκρηκτικά. Βράχος: ένα σύνολο ορυκτών κόκκων που συνδέονται μεταξύ τους με ισχυρές και μόνιμες δυνάμεις συνοχής (Terzaghi & Peck).

5 Δεδομένα άσκησης! Πίνακας 1: Γεώτρηση Γ1 Ταξινόµηση εδαφών (Με βάση το Ενιαίο Σύστηµα Ταξινόµησης Εδαφών USCS) Ταξινόµηση α/α Βάθος (m) Κοκκοµετρία (%) Όρια Atteberg (%) εδαφικού δείγµατος χαλίκια άµµος Ιλύς+αργ LL PL PI (USCS) NP NP

6 Δεδομένα άσκησης Iz C nu YZ idx ofr 6< <o tsh o N c AOPOIETIKH KOKKOMETPlKH KAMNYNH APnnot IAYI AMIICT XMIKE' 't.- ''t, Il:.1: t.- I I 1ri l I, I I ,001 0,01 0,1 1 AIAMETPOI KO (KON (mm] I j 10 t

7 Δεδομένα άσκησης w

8 Δεδομένα άσκησης

9 Μεθοδολογία Λεπτόκοκκα >50% >50% Χονδρόκοκκα Λεπτόκοκκα LL χονδρόκοκκα λεπτόκοκκα PI=LL-PL <50% >50% L H Διάγραμμα CL ή ML ή OL CH ή MH ή OH Yψηλή πλαστικότητας (Η) Χαμηλή πλαστικότητας (L) Άργιλος (C) Ιλύς (M) Οργανικό υλικό (O)

10 Μεθοδολογία Λεπτόκοκκα >50% >50% Χονδρόκοκκα Λεπτόκοκκα LL χονδρόκοκκα λεπτόκοκκα PI=LL-PL <50% >50% L H Διάγραμμα CL ή ML ή OL CH ή MH ή OH

11 Παράδειγμα Λεπτόκοκκα 10.8 Χονδρόκοκκα >50% >50% Λεπτόκοκκα LL χονδρόκοκκα λεπτόκοκκα PI=LL-PL <50% >50% L H Διάγραμμα CL ή ML ή OL CH ή MH ή OH CL Yψηλή πλαστικότητας (Η) Χαμηλή πλαστικότητας (L) Άργιλος (C) Ιλύς (M) Οργανικό υλικό (O)

12 ì Μεθοδολογία Χονδρόκοκκα >50% >50% Χονδρόκοκκα Λεπτόκοκκα Κόσκινο >50% 200 χονδρόκοκκα λεπτόκοκκα PI=LL-PL D60 D10 Cu > 5 Cu 1 Συντελεστής κυρτότητας 2 D30 Cc = D10 D60 Άμμοι S Χαλίκια G Συντελεστής οµοιοµορφίας Cu = <50% <5% >12% MήC W ήp Cu < 5 (Ποικιλία κόκων) (έλλειµµα διαµέτρων) Cu>4 και 1<Cc<3 D10=διάµετρος (µέγεθος κόκκου) από τον οποίον το 10% του υλικού έχει D10= µικρότερο µέγεθος Καλής διαβάθμισης (W) D60=διάµετρος (µέγεθος κόκκου) από τον οποίον το 60% του υλικού έχει 0= µικρότερο µέγεθος Χαμηλή διαβάθμισης (P) Άργιλος (C) Ιλύς (M) Άμμος (S) Χαλίκια (G) Οργανικό υλικό (O) SW, GW Κάθε άλλη περίπτωση SP, GP Διάγραμμα Κάτω από γραμμή Α PI<4 SM, GM! Πάνω από γραμμή Α PI>7 SC, GC

13 Παράδειγμα Χονδρόκοκκα >50% >50% Χονδρόκοκκα Λεπτόκοκκα Κόσκινο χονδρόκοκκα λεπτόκοκκα 5.6 PI=LL-PL Χάλικες G W ή P >50% <50% <5% >12% Άμμοι S M ή C Καλής διαβάθμισης (W) Χαμηλή διαβάθμισης (P) Άργιλος (C) Ιλύς (M) Άμμος (S) Χαλίκια (G) Οργανικό υλικό (O) Cu>4 και 1<Cc<3 SW, GW Κάθε άλλη περίπτωση SP, GP SM Διάγραμμα Κάτω από γραμμή Α PI<4 SM-SC Πάνω από γραμμή Α PI>7 SC

14 Μεθοδολογία Χονδρόκοκκα >50% >50% Χονδρόκοκκα Λεπτόκοκκα Κόσκινο 4 Συντελεστής οµοιοµορφίας D C 60 u = D10 Συντελεστής κυρτότητας 2 D C 30 c = D10D60 C u < χονδρόκοκκα λεπτόκοκκα D10= µ (µ ) 10% PI=LL-PL C u > 5 (Ποικιλία κόκων) C u 1 (έλλειµµα διαµέτρων) Χάλικες G Cu>4 και 1<Cc<3 SW, GW W ή P >50% <50% <5% >12% Κάθε άλλη περίπτωση SP, GP Άμμοι S M ή C SM, GM Διάγραμμα Κάτω από γραμμή Α PI<4 Καλής διαβάθμισης (W) Χαμηλή διαβάθμισης (P) Άργιλος (C) Ιλύς (M) Άμμος (S) Χαλίκια (G) Οργανικό υλικό (O) Πάνω από γραμμή Α PI>7 SC, GC

15 Μεθοδολογία Χονδρόκοκκα >50% >50% Χονδρόκοκκα Λεπτόκοκκα Κόσκινο χονδρόκοκκα λεπτόκοκκα PI=LL-PL Χάλικες G >50% <50% Άμμοι S Στην περίπτωση των ΝP (Non Plastic) υλικών: Από τα δύο λεπτόκοκκα το λιγότερο πλαστικό είναι η ιλύς, επομένως σε διπλή ονομασία διαλέγουμε την ιλύ (Μ). Cu>4 και 1<Cc<3 SW, GW W ή P <5% >12% Κάθε άλλη περίπτωση SP, GP M ή C SM, GM Διάγραμμα Κάτω από γραμμή Α PI<4 Πάνω από γραμμή Α PI>7 SC, GC

16 SPT Επί τόπου γεωτεχνικές δοκιμές Πλεονεκτήματα: Εφαρμογή σε εδάφη όπου η αδιατάρακτη δειγματοληψία είναι αδύνατη Οι μετρούμενες παράμετροι προσεγγίζουν καλύτερα την πραγματικότητα σε σχέση με τις εργαστηριακές Με τη χρήση εμπειρικών τύπων οδηγούν άμεσα σε εφαρμογές σχεδιασμού θεμελιώσεων τεχνικών έργων Οι σημαντικότερες επί τόπου δοκιμές είναι: Δοκιμή πρότυπης διείσδυσης (Standard Penetration Test) Δοκιμή Στατικής Πενετρομέτρησης (Cone Penetration Test) Δοκιμή πρεσσιομέτρου (Pressuremeter Test) Δοκιμή Cross-Hole Δοκιμές εισπιέσεων

17 SPT

18 SPT 17 Πολύ στιφρό Ταξινόμηση USCS CL Ιλύες και Άργιλοι Άθροισμα δύο τελευταίων κρούσεων! Άμμοι και χάλικες Πίνακας 1: Γεώτρηση Γ1 Ταξινόµηση εδαφών (Με βάση το Ενιαίο Σύστηµα Ταξινόµησης Εδαφών USCS) Ταξινόµηση α/α Βάθος (m) Κοκκοµετρία (%) Όρια Atteberg (%) εδαφικού δείγµατος χαλίκια άµµος Ιλύς+αργ LL PL PI (USCS) NP NP

19 Γεωτεχνική τομή Περιγραφή γεωλόγου Εδαφικό υλικό με άμμο καστανού χρώματος Ταξινόμηση USCS CL Sandy Clay Χαρακτηρισμός Από SPT 17 Πολύ στιφρό Μηχανικές ιδιότητες qu= kpa Su= kPa χρήση τύπων από τους πίνακες 3 και