Χρήστος Τσατσανίφος Δρ. Πολ.Μηχανικός. Αχ. Παπαδημητρίου Επ. Καθηγητής. Φεβρουάριος 2017 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. 8.1 Γενικά περί Γεωσυνθετικών Υλικών

Transcript

1 8. ΓΕΩΣΥΝΘΕΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ Χρήστος Τσατσανίφος Δρ. Πολ.Μηχανικός Αχ. Παπαδημητρίου Επ. Καθηγητής Φεβρουάριος 2017 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 8.1 Γενικά περί Γεωσυνθετικών Υλικών 8.2 Εφαρμογές σε Οδικά, Γεωτεχνικά, Γεω-περιβαλλοντικά και Υδραυλικά Έργα 8.3 Οπλισμένη Γη Στοιχεία από το Geosynthetic Institute ιστοχώρος: g και από διαλέξεις του R. Koerner ηλ.δι.: robert.koerner@coe.drexel.edu Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.1

2 Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.2

3 8.1 Γενικά περί Γεωσυνθετικών Υλικών Τα γεωσυνθετικά είναι γεωπολυμερή Πρώτη ύλη το φυσικό αέριο από το οποίο προκύπτει ρητίνη σε μορφή νιφάδων Ανάμιξη με πρόσθετα Παραγωγή συγκεκριμένου τύπου γεωσυνθετικού υλικού (πολυπροπυλένιο, πολυαιθυλένιο, πολυαμίδιο (nylon), πολυβινυλοχλωρίδιο, πολυστυρένιο και πολυεστέρας) ). Γεωσυνθετικά (GS) Υλικά Γεωυφάσματα - geotextiles (GT) Γεωπλέγματα - geogrids (GG) Γεωδίκτυα - geonets (GN) Γεωμεμβράνες - geomembranes (GM) Γεωσυνθετικοί αργιλικοί φραγμοί - geosynthetic clay liners (GCL) Γεωσωλήνες - geopipes (GP) Γεωαφρός -geofoam(gf) Γεωσύνθετα υλικά - geocomposites (GC). Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.3

4 Γεωυφάσματα. Γεωυφάσματα - Geotextiles (GT) Διακρίνονται σε: Υφαντά (ταινιωτά, μονόκλωνα ή πολύκλωνα) Μη-υφαντά (η εμπλοκή των ινών γίνεται σε ειδικό μηχάνημα με βελόνες ή με θερμική κατεργασία). Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.4

5 Μη-υφαντά Γεωυφάσματα Μη-υφαντό «βελονωτό». Υφαντά Γεωυφάσματα υφαντό μονόκλωνο. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.5

6 Γεωπλέγματα. ΕΙΔΗ ΚΑΙ ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΕΩΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΓΕΩΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 1. Γεωυφάσματα α (GT) Υλικό: PP,PET,PE,PA Κατηγορίες: α) υφαντά από μονές ή πολλαπλές λέ ίνες και από ταινίες β) μη υφαντά βελονωτά ή θερμοκολλητά Σημαντική ιδιότητα: υψηλή αντοχή και μεγάλη μγ παραμορφωσιμότητα ρφ μ Ενδεικτικό κόστος: $0.90/m 2 2. Γεωπλέγματα (GG) Υλικό: HDPE,PP,PET Κατηγορίες: α) μονοαξονικά β) διαξονικά Σημαντική ιδιότητα: αντοχή των μελών αλλά και των κόμβων Ενδεικτικό κόστος: $2.50/m 2 Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.6

7 Γεωδίκτυα. Γεωμεμβράνες. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.7

8 ΕΙΔΗ ΚΑΙ ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΕΩΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 3. Γεωδίκτυα (GN) 4. Γεωμεμβράνες (GM) Υλικό: HDPE Κατηγορίες: α) 2-D από συμπαγή μέλη β) 2-D από πορώδη μέλη γ) 3-D από συμπαγή μέλη Σημαντική ιδιότητα: επαρκής εφελκυστική αντοχή Ενδεικτικό κόστος: $2.00/m 2 Υλικό: ανάλογα με την κατηγορία Κατηγορίες: α) κρυσταλλικές κυρίως HDPE, LLDPE β) πλαστικές PVC γ) πολυολεφίνης κυρίως PP Ενδεικτικό κόστος: $8.00/m 2 Γεωσυνθετικοί Αργιλικοί Φραγμοί. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.8

9 Γεωαφρός - GEOFOAM. 5. Γεωσυνθετική αργιλική μεμβράνη μμβρ η( (GCL) ΕΙΔΗ ΚΑΙ ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΕΩΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Υλικό: προκατασκευασμένα φύλλα μπετονίτη μεταξύ γεωυφασμάτων και γεωμεμβράνων Σημαντική ιδιότητα: παραμορφωσιμότητα Ενδεικτικό κόστος: $4.00/m 2 6. Γεωαφρός (GF) Υλικό: διογκωμένο πολυστυρένιο,eps Διατίθεται υπό την μορφή ορθογωνίων πρισμάτων μήκους 2-4m, πλάτους 1-2m και ύψους 0.5m Σημαντική ιδιότητα: εξαιρετικά ελαφρύ υλικό Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.9

10 Γεωσύνθετα Υλικά. Γεωσωλήνες - GEOPIPES. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.10

11 ΕΙΔΗ ΚΑΙ ΧΡΗΣΕΙΣ ΓΕΩΣΥΝΘΕΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ 7. Γεωσύνθετα (GC) Συνδυασμός: γεωυφασμάτων (GT), γεωπλεγμάτων (GG), γεωδικτυωτών (GN) και γεωμεμβράνων (GM) Ενδεικτικό κόστος: $4.00/m 2 8. Γεω-άλλα (Geo-others) others) γεωτάπητας γεωκυψέλη γεωσωλήνας Λειτουργία Γεωσυνθετικών Διαχωρισμός: διαχωρίζουν ανόμοια υλικά προκειμένου αυτά να λειτουργούν όπως σχεδιάστηκαν δά Οπλισμός: προσδίδουν εφελκυστική αντοχή στα εδάφη Διήθηση - Λειτουργία ως Φίλτρων: επιτρέπουν την ροή κάθετα στην επιφάνειά τους, ενώ δεν επιτρέπουν την διείσδυση κόκκων από το ανώτερο προς το κατώτερο στρώμα Λειτουργία ως Στραγγιστηρίων: επιτρέπουν την ροή παράλληλα προς το επίπεδό τους, ενώ δεν επιτρέπουν την διείσδυση κόκκων από το ανώτερο προς το κατώτερο εδαφικό στρώμα Λειτουργία ως μέσου συγκράτησης ης - Φραγμού: Εμποδίζουν την διαφυγή υγρών, αερίων ή στερεών. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.11

12 Λειτουργία Τύπων Γεωσυνθετικών Τύπος Διαχωρισμός Οπλισμός Διήθηση Στράγγιση Φραγμός Γεωσυνθετικού Γεωύφασμα Γεωπλέγμα Γεωδίκτυο Γεωμεμβράνη Γεωσυνθετικοί Αργιλικοί Φραγμοί Γεωσωλήνας Γεωαφρός Γεωσύνθετο. ΚΟΙΝΟΙ ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ Μηχανισμός Διάτμησης Μέγιστη διατμητική τάση: C ' a n tan C α = συνεκτικότητα του γεωσυνθετικού με το έδαφος δ = γωνία τριβής ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΩΝ Κ ΓΕΩΠΛΕΓΜΑΤΩΝ Μηχανισμός Αγκύρωσης P ολίσθηση Το γεωσυνθετικό παραμένει στην θέση του χάρη στην εφελκυστική του αντοχή Αντοχή αγκύρωσης = τ κάτω + τ πάνω Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.12

13 ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΑ (GT) Μηχανισμός Μεμβράνης ΓΕΩΠΛΕΓΜΑΤΑ (GG) Μηχανισμός Παθητικής Αντίστασης ΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ ΕΝΙΣΧΥΣΗΣ ΓΕΩΥΦΑΣΜΑΤΩΝ Κ ΓΕΩΠΛΕΓΜΑΤΩΝ Αξονικές εφελκυστικές τάσεις: ax P 2 z sin cos cos 1 cos Ανάληψη του εφελκυσμού από το γεωσυνθετικό Α = συνολική αντοχή αγκύρωσης/εξόλκευσης LRs = διατμητική αντοχή διαμήκους στελέχους TRs = διατμητική αντοχή εγκάρσιου στελέχους TRb = φέρουσα ικανότητα εγκάρσιου στελέχους Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.13

14 8.2 Εφαρμογές σε Τεχνικά Έργα Επιλογή Γεωσυνθετικού Υλικού i. Δαπάνη Δ Κατασκευής - βασίζεται στην εμπειρία / διαθεσιμότητα ii. Προδιαγραφή για συνήθεις εφαρμογές iii. Λειτουργία για εξειδικευμένες περιπτώσεις, κρίσιμες και/ή μόνιμες εφαρμογές. Εφαρμογές σε Οδικά και Γεωτεχνικά Έργα GTs για φίλτρα ή διαχωρισμό GTs και GGs για τοίχους οπλισμένης γης GTs και GGs για ενίσχυση πρανών GC για στραγγιστήρια - Wick Drains GC για συστήματα ελέγχου διάβρωσης. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.14

15 Γεωπεριβαλλοντικές Εφαρμογές Συστήματα στεγάνωσης ΧΥΤΑ Συστήματα κάλυψης ΧΥΤΑ Κατακόρυφοι διαφραγματικοί τοίχοι Στεγάνωση τεχνητών λιμνών. Εφαρμογές σε Υδραυλικά Έργα Στεγάνωση Φραγμάτων Στεγάνωση Διωρύγων Στεγάνωση Ταμιευτήρων Στεγάνωση και Αποκατάσταση Στεγάνωσης Σηράγγων Αποκατάσταση Σωλήνων Κατασκευή Γεωσωλήνων. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.15

16 Ιστότοποι για Γεωσυνθετικά Υλικά Geosynthetic Institute (GSI) International ti Geosynthetics ti Society (IGS) Geosynthetics Materials Association (GMA) International Standards Organization (ISO) ASTM International Εκδόσεις για Γεωσυνθετικά Υλικά Journal of Geotextiles and Geomembranes - Prof. R. K. Rowe, Editor Geosynthetics International Journal - Dr. T. S. Ingold, Editor GFR Magazine - Mr. Chris Kelsey, Editor Designing With Geosynthetics - Prof. R. M. Koerner, Author Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.16

17 8.3 Τοίχοι Αντιστήριξης από Οπλισμένη Γη Mechanically Stabilized Earth Walls (MSEW). Βασικές Αρχές Η Οπλισμένη Γη είναι κατασκευή βαρύτητας, που κτίζεται σταδιακά με γαίες (χαμηλού κόστους δομικά στοιχεία που μπορούν να παραλάβουν θλιπτικά φορτία, όχι όμως εφελκυστικά) και με στοιχεία οπλισμού (ικανά να παραλάβουν εφελκυστικά φορτία), και, κατά περίπτωση, με στοιχεία κάλυψης του μετωπικού τους πρανούς. Έτσι είναι δυνατή η κατασκευή πρανών / τοίχων μεγαλύτερου ύψους ή / και κλίσης από όσο θα ήταν δυνατόν με την χρήση μη οπλισμένων γαιών δεδομένης αντοχής. Η οπλισμένη γη είναι κατά κάποιο τρόπο ανάλογη προς το ωπλισμένο σκυρόδεμα, χωρίς, όμως, να είναι όμοια η μηχανική συμπεριφορά των δύο συστημάτων. Στο οπλισμένο σκυρόδεμα ο οπλισμός σχεδιάζεται με τέτοιο τρόπο που να μεταφέρει τις εφελκυστικές τάσεις στα δομικά στοιχεία, ενώ στην οπλισμένη γη οι γαίες παραμένουν συνεχώς υπό θλιπτικό φορτίο και οι οπλισμοί παραλαμβάνουν τα εφελκυστικά φορτία και μέσω διατμητικών τάσεων τα μεταβιβάζουν στις γαίες. Ο μηχανισμός αυτός έχει σαν αποτέλεσμα την αύξηση της διατμητικής αντοχής του σύμμεικτου συστήματος. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.17

18 Τοίχος Αντιστήριξης Οπλισμένης Γης Ε 3 Οπλισμένη Γη Δά Διάταξη Επιφανειακό Φορτίο, q H i Ε 2 Αντιστηριζόμενο Έδαφος L Ε 1 Θεμελίωση Τοίχοι Αντιστήριξης Οπλισμένης Γης Αναδιπλωμένο γεωύφασμα Εφαρμογή εκτοξευομένου σκυροδέματος Όψη από σκυρόδεμα πάνω από αναδιπλωμένο γεωύφασμα Φάσεις διαμόρφωσης πράσινης όψης Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.18

19 Σπονδυλωτοί Τοίχοι Αντιστήριξης Κλιμακωτός Τοίχος Πλεονεκτήματα και Μειονεκτήματα Ωπλισμένης Γης έναντι Συμβατικών Τοίχων Αντιστήριξης Τοίχος αντιστήριξης από ωπλισμένη γη Συμβατικός Σ β ό τοίχος ί αντιστήριξης ή ξ από ωπλισμένο σκυρόδεμα Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.19

20 Πλεονεκτήματα.. Οικονομικώτερη λύση. Εύκολη και γρήγορη κατασκευή. Δεν απαιτείται προσωρινή στήριξη του επιχώματος κατά την διάρκεια της κατασκευής. Σχετικά εύκαμπτη κατασκευή με μεγάλες ανοχές σε οριζόντιες και κατακόρυφες (διαφορικές) μετατοπίσεις. Καταλληλότερες κατασκευές έναντι σεισμικής φόρτισης. Το υλικό της επίχωσης μπορεί να περιέχει και σημαντικό ποσοστό λεπτοκόκκων υλικών. Είναι εύκολη η αποστράγγιση. Ικανοποιούν αισθητικές απαιτήσεις σχεδιασμού. Μειονεκτήματα Πιθανή διάβρωση των μεταλλικών οπλισμών. Πιθανή μείωση της αντοχής των γεωσυνθετικών οπλισμών λόγω φθοράς τους κατά την διάρκεια της κατασκευής. Πθ Πιθανή μείωση της αντοχής των γεωσυνθετικών οπλισμών με το χρόνο (ερπυστικές παραμορφώσεις). Η κατασκευή οπλισμένων επιχωμάτων σε περιοχές ορυγμάτων απαιτεί εκσκαφή μεγαλύτερου πλάτους. Οι δυνατότητες περαιτέρω εκσκαφής όπισθεν του οπλισμένου επιχώματος είναι περιορισμένες. Η σήμερα χρησιμοποιούμενη μέθοδος σχεδιασμού είναι αρκετά συντηρητική και χρήζει τροποποιήσεων. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.20

21 Αρχές Σχεδιασμού Οπλισμένης Γης Η ανάλυση της ευστάθειας κατασκευών οπλισμένης γης αποσκοπεί στον προσδιορισμό των γεωμετρικών χαρακτηριστικών και των απαιτήσεων σε οπλισμό της κατασκευής ώστε να είναι σε θέση να αντιμετωπίσει προβλήματα εσωτερικής και εξωτερικής ευστάθειας. Για την διερεύνηση της εξωτερικής ευστάθειας η οπλισμένη γη θεωρείται ως μία ομογενής σύμμεικτη μάζα. Εξωτερική Ευστάθεια Τοίχου Αντιστήριξης Οπλισμένης Γης Μορφές Αστοχίας ολίσθηση ανατροπή ανεπάρκεια φέρουσας ικανότητας εδάφους διαφορικές καθιζήσεις συνολική αστάθεια (βαθειά επιφάνεια αστοχίας) Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.21

22 Εσωτερική Ευστάθεια Τοίχου Αντιστήριξης Ωπλισμένης Γης Οι έλεγχοι της εσωτερικής ευστάθειας περιλαμβάνουν Θραύση οπλισμού Ολίσθηση οπλισμού Εσωτερική ολίσθηση Αστοχία σύνδεσης Διατμητική αστοχία Ανατροπή Από τους ελέγχους εσωτερικής ευστάθειας προκύπτουν: Η απόσταση των οπλισμών Το μήκος των οπλισμών H ασκούμενη δύναμη στους συνδέσμους της όψης Ανάλυση Ευστάθειας Τοίχου Οπλισμένης Γης Η ευστάθεια κατασκευών οπλισμένης γης γίνεται είτε με μεθόδους οριακής ισορροπίας (κυρίως), είτε και με αριθμητικές μεθόδους (μέθοδο πεπερασμένων στοιχείων). Η πλέον συνήθης μέθοδος ανάλυσης είναι η του British Standard BS 8006 : 2010, που προβλέπει δύο οριακές καταστάσεις: Τελική Οριακή Κατάσταση (Ultimate Limit State): το έδαφος ή η κατασκευή καταρρέουν ή οι μετακινήσεις της κατασκευής αντιστήριξης οδηγούν σε σοβαρές βλάβες άλλων τμημάτων της κατασκευής ή παρακειμένων κατασκευών. Οριακή Κατάσταση Λειτουργίας (Serviceability Limit State): οι μετακινήσεις της κατασκευής είναι τέτοιες που επηρεάζουν μόνο την εμφάνιση ή την ικανοποιητική χρήση της κατασκευής ή παρακειμένων κατασκευών. Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.22

23 Οι διαθέσιμες Μέθοδοι Πεπερασμένων Στοιχείων διακρίνονται: Σε αυτές όπου η οπλισμένη γη εξιδανικεύεται σε μία σύμμεικτη κατασκευή στην οποία ο οπλισμός προσομοιώνεται ως ένα τοπικά ομογενές ορθότροπο υλικό. Οι ιδιότητες του σύμμεικτου υλικού αντιστοιχούν στις ιδιότητες των γαιών, του οπλισμού και της αλληλεπίδρασης μεταξύ των δύο αυτών υλικών. Σε αυτές όπου η οπλισμένη γη θεωρείται ως ετερογενές σύστημα, στο οποίο οι γαίες και ο οπλισμός ελέγχονται ξεχωριστά. ΕΞΩΤΕΡΙΚΗ Ευστάθεια Τοίχου Oπλισμένης Γης Σχηματική διάταξη ελέγχων εξωτερικής ευστάθειας Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.23

24 Οι ωθήσεις του εδάφους επί της oπλισμένης γης είναι οι κατά Rankine ενεργές ωθήσεις και ο συντελεστής ενεργητικών ωθήσεων, Κ α, δίνεται από την σχέση: όπου β είναι η κλίση της επιφάνειας του εδάφους πίσω από τον τοίχο (στην προκειμένη περίπτωση 0 ) και φ b είναι η γωνία διατμητικής αντοχής του αντιστηριζομένου εδάφους. Έλεγχος σε Ολίσθηση Ο Συντελεστής Ασφαλείας έναντι Ολίσθησης δίνεται από την σχέση: Ανθιστάμενες δυνάμεις Σ.Α. ολίσθηση = Ωθούσες δυνάμεις Σ.Α. ολίσθηση Σ.Α. ολίσθηση 2 Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.24

25 Έλεγχος σε Ανατροπή Ο Συντελεστής Αφαλείας έναντι Ανατροπής δίνεται από την σχέση: Σ.Α. ανατροπή = Ροπές Αποκατάστασης Εκτρεπτικές Ροπές Εκτρεπτικές Ροπές Ροπές Αποκατάστασης Σ.Α. ανατροπή Σ.Α. ανατροπή 2 ανατροπή Έλεγχος Επάρκειας Φέρουσας Ικανότητας Εδάφους - Διαφορικές Καθιζήσεις Η εκκεντρότητα e δίνεται από την σχέση: Πίεση της κατασκευής επί του εδάφους θεμελίωσης: σ v Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.25

26 Ο επιθυμητός Συντελεστής Ασφαλείας έναντι Φέρουσας Ικανότητας είναι ία Σ.Α. Φ.Ι. 2 Συνολική ευστάθεια (βαθειά επιφάνεια αστοχίας) ) Ο επιθυμητός Συντελεστής Ασφαλείας έναντι Βαθειάς Ολίσθησης είναι Σ.Α. B.O. 1.5 Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.26

27 ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ Ευστάθεια Τοίχου Οπλισμένης Γης Αστοχία σε Εφελκυσμό - Θραύση Ολίσθηση οπλισμού πέραν του επιπέδου αστοχίας Εφαρμογή Μεθόδου Αγκυρωμένου Πρίσματος (Tie-back Wedge Method) Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.27

28 Έλεγχος Αντοχής Οπλισμού σε Εφελκυσμό Uniform frictional Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.28

29 Έλεγχος Αντοχής Οπλισμού σε Εξόλκευση - Ολίσθηση Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.29

30 Εσωτερική Ευστάθεια Τοίχου Οπλισμένης Γης Έλεγχος Αντοχής Οπλισμού σε Εξόλκευση - Ολίσθηση T max για αντίσταση Συντελεστής αλληλεπίδρασης = α s = (tanφ επίχωσης με οπλισμό)/(tanφ χωρίς οπλισμό) Ενδεικτικές Τιμές Συντελεστή Αλληλεπίδρασης για Γεωπλέγματα για χάλικες και θραυστά αδρανή για άμμους για αργίλους Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.30

31 ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ σχεδιασμού τοίχου αντιστήριξης από οπλισμένη γη Δεδομένα σ επ = 200 kpa Ελαχίστη Μακροχρόνια Αντοχή Γεωπλέγματος 80RE = 20.4 kn/m 55RE = 13.6 kn/m Συντελεστής τριβής μεταξύ οπλισμένης γης και εδάφους θεμελίωσης μ = 0.5 Συντελεστής Αλληλεπίδρασης α p = 0.9 Εξωτερική Ευστάθεια Σ.Α. ολίσθηση Πρέπει Σ.Α. ολίσθηση 2, οπότε L 0.68H L 4.08 m. Έστω L = 4.1 m Σ.Α. ανατροπή σ ν = < σ επ = 200 kpa Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.31

32 Εσωτερική Ευστάθεια Εφελκυσμός (Θραύση) Εσωτερική Ευστάθεια Εφελκυσμός (Θραύση) h i (m) Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.32

33 Εσωτερική Ευστάθεια - Ολίσθηση < 55RE = 13.6kN/m Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.33

34 Μηχανισμοί μεταφοράς φορτίων μεταξύ του οπλισμού και των γαιών Κατακόρυφο φορτίου Διατμητική δύναμη Αγκύρωση γεωσυνθετικού Συσκευή Άμεσης Διάτμησης Γεωσυνθετικό Διατμητική δύναμη α. Η τριβή μεταξύ των επιφανειών επαφής β. Η παθητική αντίσταση στις ωθήσεις γαιών σε επιφάνειες του οπλισμού που τοποθετείται εγκάρσια στην διεύθυνση της κίνησης της εξόλκευσής του από την μάζα των γαιών. Ο μηχανισμός (α) δρα σε οπλισμό τύπου λωρίδων, φύλλων και ράβδων, ενώ ο μηχανισμός μός (β) σε οπλισμό πλεγμάτων (στην περίπτωση αυτή η συνολική αντίσταση προέρχεται και από τους δύο μηχανισμούς). Γ. Δ. Μπουκοβάλας, Καθηγητής Σχολής Πολ. Μηχανικών, Ε.Μ.Π. 8.34