Προφόρτιση χώρου δεξαµενής για την αντιµετώπιση καθιζήσεων Soil improvement by preloading of an oil tank foundation ΜΑΥΡΙ ΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ, ρ. Πολιτικός Μηχανικός, ΓΕΩΓΝΩΣΗ Α.Ε. ΝΑΣΚΟΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ, ρ. Πολιτικός Μηχανικός, ΓΕΩΓΝΩΣΗ Α.Ε. LIOTIER YVES, DEA Γεωφυσικός, ΓΕΩΓΝΩΣΗ Α.Ε. ΠΕΡΙΛΗΨΗ : Η βελτίωση του εδάφους θεµελίωσης µίας δεξαµενής πετρελαίου µε την κατασκευή προσωρινού επιχώµατος προφόρτισης και η επιτάχυνση του ρυθµού στερεοποίησης των συµπιεστών εδαφικών στρώσεων µε τοποθέτηση κατακόρυφων πλαστικών στραγγιστηρίων, µελετήθηκε και εφαρµόσθηκε για τη µείωση των µετακατασκευαστικών καθιζήσεων της δεξαµενής σε επιτρεπτά όρια καθώς και για την απόκτηση αποτελεσµάτων για χρήση σε επόµενα έργα στην ίδια περιοχή. Στην εργασία αυτή παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα της συστηµατικής ενόργανης παρακολούθησης του δοκιµαστικού επιχώµατος προφόρτισης και γίνονται συγκρίσεις µε τις αρχικές υπολογιστικές προβλέψεις. ABSTRACT : In order to reduce the magnitude of the post-construction settlements of an oil tank within certain permissible limits and to obtain results for future design against settlements, it was deemed appropriate to improve the subsoil conditions by means of a combined approach of preloading and plastic vertical drains installation. This paper presents the field results of the instrumental monitoring of this preloading process and compares them with the anticipated respective results obtained by desk study. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η µέθοδος βελτίωσης των µαλακών συµπιεστών αργιλικών εδαφών µε προφόρτιση και κατακόρυφα πλαστικά στραγγιστήρια που επιταχύνουν την παραλαβή της καθίζησης, αποτελεί µία συνήθη διαδεδοµένη πρακτική προκειµένου να θεµελιωθούν µε ασφάλεια τα έργα µετά την αφαίρεση του επιχώµατος προφόρτισης. Στην εργασία αυτή παρουσιάζεται µία τέτοια πιλοτική εφαρµογή σε ιδιαίτερα µαλακό έδαφος, στην περιοχή Καλοχωρίου Θεσσαλονίκης. Το δοκιµαστικό επίχωµα προφόρτισης κατασκευάσθηκε µε σκοπό την βελτίωση του υπεδάφους στη θέση θεµελίωσης µίας κυκλικής δεξαµενής πετρελαιοειδών διαµέτρου 2 m και ταυτόχρονα µε σκοπό την απόκτηση στοιχείων και εµπειρίας για µελλοντικές µελέτες θεµελιώσεων παρόµοιων έργων στην ευρύτερη αυτή περιοχή. Κατά το διάστηµα παραµονής της προφόρτισης διεξήχθησαν συστηµατικές µετρήσεις καθιζήσεων, οριζοντίων µετακινήσεων υπεδάφους καθώς και πιεζοµετρικές µετρήσεις. Τα αποτελέσµατα αυτά συγκρίνονται µε τα αποτελέσµατα των θεωρητικών υπολογισµών χρονικής εξέλιξης της καθίζησης που είχαν εξ αρχής προκύψει κατά την µελέτη του έργου, (πριν από την εφαρµογή του επιχώµατος προφόρτισης), µε χρήση του λογισµικού SETL4, v.3 (Γ. Μαυρίδης, Ν. Νάσκος 1995-25). Το πρόγραµµα αυτό βασίζεται στην θεωρία της µονοδιάστατης στερεοποίησης µε θεώρηση της οριζόντιας στράγγισης του εδάφους, που γίνεται µέσω των κατακόρυφων πλαστικών στραγγιστηρίων. Υπολογίζει επίσης τις άµεσες καθώς και τις δευτερεύουσες ερπυστικές καθιζήσεις για διάφορα σχήµατα και συνδυασµούς φορτίων που µπορεί να τοποθετηθούν ή και να αφαιρεθούν διαδοχικά µε το χρόνο. Η προφόρτιση αυτή, ύψους 6,5 m και δια- µέτρου στη βάση 43,6 m µε κατακόρυφα πλαστικά στραγγιστήρια µήκους 27m σε τριγωνικό κάνναβο πλευράς 2,5m, παρέµεινε επί 13 µή- 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 1
νες, προκάλεσε µέγιστη καθίζηση 112 cm στο κέντρο της (µε αρχική µελετητική πρόβλεψη 13 cm) και οριζόντια µετακίνηση του εδάφους παρά τον πόδα της έως 8 cm σε βάθος περί τα 1 m. 2. ΓΕΩΤΕΧΝΙΚΑ Ε ΟΜΕΝΑ Οι συνθήκες υπεδάφους στη θέση της προφόρτισης ήταν οι τυπικές συνθήκες της παραλιακής περιοχής του Καλοχωρίου Θεσσαλονίκης, που χαρακτηρίζονται από την ύπαρξη εναλλαγών µαλακών ιλυοαργιλικών στρωµάτων και χαλαρών ιλυωδών άµµων µέχρι βάθη της τάξης των 1 m, οµογενούς στρώµατος µαλακής πλαστικής αργίλου µέχρι βάθος 3 m περίπου και στιφρών έως πολύ στιφρών αµµωδών αργίλων - αργιλωδών άµµων βαθύτερα. Η ελεύθερη επιφάνεια του υπογείου νερού βρίσκεται επίσης σε πολύ µικρά βάθη,5 1, m. Οι τιµές των βασικών γεωτεχνικών παραµέτρων αναγράφονται στο σχήµα 1. 3. ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ ΒΕΛΤΙΩΣΗΣ ΥΠΕ- ΑΦΟΥΣ Οι σχετικές εργασίες περιελάµβαναν την τοποθέτηση κατακόρυφων πλαστικών στραγγιστηρίων και την κατασκευή επιχώµατος προφόρτισης, µε διαστάσεις και διάταξη τέτοια, ούτως ώστε αφενός µεν να εξασφαλίζεται το υπέδαφος έναντι κινδύνου θραύσης υπό το φορτίο της προφόρτισης, αφετέρου η επίδραση της προφόρτισης, µετά τον απαιτούµενο χρόνο παραµονής της, να είναι ικανή ώστε να µειωθούν οι µετέπειτα χρονικές καθιζήσεις της δεξαµενής εντός επιθυµητών ανεκτών ορίων. Στην έδραση του επιχώµατος προφόρτισης τοποθετήθηκαν 169 εύκαµπτα πλαστικά στραγγιστήρια διατοµής 5x1 mm, τύπου MEBRA - DRAIN. Η έµπηξή τους έγινε µε υδραυλική - δονητική προώθηση µέχρι βάθος 27 m, σε τριγωνικό κάνναβο πλευράς 2,5 m. Η έκταση που καλύφθηκε από τα στραγγιστήρια ήταν κυκλικής µορφής, διαµέτρου 3 m. Ο σωρός της προφόρτισης είχε σχήµα κόλουρου κώνου, κυκλικής κάτοψης οµόκεντρης µε την δεξαµενή, ούτως ώστε να επιδρά µε τον πλέον οµοιόµορφο τρόπο στο υπέδαφος θεµελίωσης. Το συνολικό ύψος της προφόρτισης από το φυσικό έδαφος ήταν 6,5 m. Η διάµετρος στην στέψη του σωρού προφόρτισης ήταν 2 m, στον πόδα του πρανούς ήταν 43,6 m, τα δε πρανή της διαµορφώθηκαν µε κλίση υ:β=1:1,8. Μεγαλύτερο ύψος ή και διά- µετρος προφόρτισης, παρόλο που θα επιδρούσε θετικά στην µείωση του χρόνου παραµονής της, εκτιµήθηκε ότι δεν ήταν επιθυµητά, καθόσον, θα υπεισέρχονταν πλέον κίνδυνοι θραύσης του υπεδάφους, καθώς και άλλες δυσµενείς παρενέργειες, όπως π.χ. αξιοσηµείωτη καθίζηση σε όµορες εγκαταστάσεις. Βάθη (m) Φυσικό έδαφος ± 1: Αµµώδης ιλύς µε χαλίκια (τεχνητές επιχωµατώσεις),8 Υ.Υ.Ο. N SPT =11 q c 1,5 E s 11, γ 18,5 2,5 2: Πολύ µαλακή αµµώδης ιλύς, ML N SPT =3 q c,7 E s 3,2 φ 28 γ 18,5 c 4, 3: Ιλυώδης άµµος - αµµώδης ιλύς, SM, ML N SPT =4 13 q c 3, E s 6, φ 32 γ 2 c 7, 4: Πολύ µαλακή αµµώδης ιλύς, ML N SPT 1 q c,5 3, φ 26 C c =,36 P c =9 γ 18, c = C v,6 1 5: Πολύ µαλακή πλαστική άργιλος, CL N SPT 1 q c,6 C u 25 C c =,62 γ=17,2 C v,63 15, 6: Πολύ µαλακή ιλυώδης άργιλος, CL N SPT 5 q c,7 C u 26 C c,52 h 7, γ 17,2 C v =8 24, 7: Μαλακή πλαστική άργιλος, CL,CH N SPT 1 7 q c 1, C u 35 C c,46 γ 17,4 C v 3 29, 8: Στιφρή αµµώδης πλαστική άργιλος, CΗ N SPT 12 q c 2, C u >8 C c =,25 γ 2,3 C v 4 35, 9: Στιφρή - πολύ στιφρή αµµώδης άργιλος, CL, CΗ N SPT =16 γ 2,4 C u >1 C c,28 C v 5 41, 1: Μέσης πυκνότητας - πυκνή άµµος µε χαλίκια, SC N SPT =31 γ 21,9 E s 14, 5 11: Στιφρή - πολύ στιφρή πλαστική αµµώδης άργιλος, CΗ, SC 57, ΥΠΟΜΝΗΜΑ: N SPT =34 γ 21,2 C u >1 C c =,2 C v =,14 Υ.Υ.Ο. : υπόγεια νερά N SPT : αριθµός κρούσεων (SPT/3 cm) q c : αντίσταση αιχµής στατικού πενετροµέτρου (MPa) γ : υγρό φαινόµενο βάρος εδάφους (ΚΝ/m 3 ) φ : ενεργός γωνία εσωτερικής τριβής (Deg) c : ενεργός συνοχή (kpa) C u : αστράγγιστη συνοχή (kpa) E s : µέτρο συµπιεστότητας (MPa) C c : δείκτης συµπιεστότητας C v : συντελεστής στερεοποίησης (m 2 /month) Σχήµα 1. Τυπική εδαφική τοµή Figure 1. Typical soil profile Το επίχωµα της προφόρτισης κατασκευάσθηκε µε ελαφρά συµπυκνωµένο θραυστό υλικό Ο-155 µε υγρό φαινόµενο βάρος γ=21,17 kn/m 3. Η διάρκεια κατασκευής του 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 2
επιχώµατος της προφόρτισης ήταν 34 ηµέρες, η δε παραµονή του επιχώµατος προφόρτισης (πριν την αφαίρεσή του) ήταν 14,5 µήνες. Σχήµα 2. Επίχωµα προφόρτισης - διάταξη Figure 2. Preloading layout 4. ΕΝΟΡΓΑΝΗ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΦΟΡΤΙΣΗΣ Για τον έλεγχο και την παρακολούθηση του αποτελέσµατος της προφόρτισης καθώς επίσης και για την αποφυγή τυχόν δυσµενών επιπτώσεών της, µετά την τοποθέτηση των κατακόρυφων πλαστικών στραγγιστηρίων και πριν την έναρξη κατασκευής του επιχώµατος, τοποθετήθηκαν εννέα τοπογραφικοί µάρτυρες καθίζησης, εννέα ακίδες (σηµεία) µέτρησης καθιζήσεων, ένας ινκλινοµετρικός σωλήνας καθώς και τρία πιεζόµετρα, σε διάταξη όπως δείχνεται στο σχήµα 1. Οι µάρτυρες καθίζησης (ένας στο κέντρο, τέσσερις στην περίµετρο της στέψης και τέσσερις στην περιφέρεια του ποδός του επιχώ- µατος της προφόρτισης διαταγµένοι σε δύο κάθετους άξονες), περιελάµβαναν σιδηρές βάσεις διαστάσεων,5x,5 m επί του φυσικού εδάφους και σιδηροσωλήνες Φ4mm. Τα ένδεκα σηµεία ελέγχου των καθιζήσεων, σε αποστάσεις 5 m έως 15 m από την περιφέρεια του ποδός του επιχώµατος, υλοποιήθηκαν µε βάσεις σκυροδέµατος και ακίδες. Οι µετρήσεις των µαρτύρων και των ακίδων διεξάγοντο µε χωροστάθµιση διπλής ακριβείας και συνόρθωση του σφάλµατος από τρία ανεξάρτητα σταθερά χωροσταθµικά σηµεία µακριά από τον χώρο της προφόρτισης. Ο ινκλινοµετρικός σωλήνας βάθους 3m, τοποθετήθηκε στη γεώτρηση Γ-Κ, παρά τον πόδα του επιχώµατος της προφόρτισης, προσανατολισµένος στους δύο άξονες. Οι µετρήσεις λαµβάνοντο µε ηλεκτρονικό ινκλινόµετρο δύο διευθύνσεων ανά,5 m. Τα πιεζόµετρα περιελάµβαναν αισθητήρα αιχµής τύπου Casagrande σε βάθη 8,5 m, 12,5 m και 19,5 m στις γεωτρήσεις Γ-Π1, Γ-Π2 και Γ-Π3 αντίστοιχα. Εκτός του χώρου επιρροής της προφόρτισης (θέση Γ-Π), τοποθετήθηκε πιεζοµετρικός σωλήνας αναφοράς βάθους 3,m. 5. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΜΕΤΡΗΣΕΩΝ - ΣΧΟΛΙΑ Φωτογραφία 1. Γενική εικόνα του επιχώµατος προφόρτισης κατά την αφαίρεσή του Photograph 1. View of the preloading embankment during removal Κατά το διάστηµα ανέγερσης και παραµονής του επιχώµατος προφόρτισης (συνολικά 15,6 µήνες), λήφθηκαν είκοσι πέντε σειρές χωροσταθµικών µετρήσεων των µαρτύρων καθίζησης (Μ) και των σηµείων (Σ), δώδεκα ινκλινο- µετρικές µετρήσεις και δέκα τέσσερις πιεζοµετρικές µετρήσεις. Τα αποτελέσµατά τους παρουσιάζονται στα σχήµατα 3 έως 7. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 3
Στο σχήµα 3 παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα των µετρήσεων των καθιζήσεων των µαρτύρων Μ1 (στο κέντρο της προφόρτισης) και Μ2, Μ3, Μ4, Μ5 (στην περίµετρο της στέψης) συναρτήσει του χρόνου. Στο ίδιο σχήµα παρουσιάζεται επίσης και η εξέλιξη της κατασκευής του επιχώµατος της προφόρτισης. Όπως φαίνεται στα σχήµατα 3 έως 7, κατά την τελευταία µέτρηση η καθίζηση στο κέντρο του επιχώµατος της προφόρτισης έφθασε τα 111,9 cm, ενώ ο µέσος όρος των καθιζήσεων των µαρτύρων στην περίµετρο της στέψης του επιχώµατος της προφόρτισης ήταν 1,3 cm. Οι µετρήσεις αυτές παρουσιάζουν αξιοσηµείωτη σύγκλιση µε την πριν από την προφόρτιση υπολογιστική πρόβλεψη του µεγέθους των χρονικώς εξελισσόµενων καθιζήσεων, όπως αυτές είχαν προκύψει µε χρήση του προγράµ- µατος SETL4. 2 4 6 8 1 12 8, M1 M2 M3 M4 M5 αρχική υπολογιστική πρόβλεψη Σχήµα 3. Μετρηθείσες καθιζήσεις κεντρικών µαρτύρων Μ1, Μ2, Μ3, Μ4 και Μ5 Figure 3. Settlement measurements of central rods Μ1, Μ2, Μ3, Μ4 και Μ5 Στο σχήµα 4 παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα των µετρήσεων των καθιζήσεων των µαρτύρων Μ6, Μ7, Μ8 και Μ9 (στην περίµετρο του ποδός του επιχώµατος της προφόρτισης) συναρτήσει του χρόνου. Κατά την τελευταία χωροσταθµική µέτρηση, ο µέσος όρος των καθιζήσεων των µαρτύρων αυτών στον πόδα ήταν 33,4 cm, ήτοι το 33% του µεγέθους των καθιζήσεων της στέψης. 4, Τα αποτελέσµατα των µετρήσεων των καθιζήσεων στα σηµεία Σ1 έως Σ11 συναρτήσει του χρόνου, παρουσιάζονται επίσης στο σχή- µα 5. είχνουν ότι υφίστανται καθιζήσεις της τάξης των 2 cm 12 cm (2% 11% της καθίζησης της στέψης) σε αποστάσεις 15 m 5 m αντιστοίχως από τον πόδα του επιχώµατος της προφόρτισης. 5 1 15 2 25 3 35 4 45 Μ6 Μ7 Μ8 Μ9 Σχήµα 4. Μετρηθείσες καθιζήσεις µαρτύρων Μ6, Μ7, Μ8 και Μ9 στον πόδα Figure 4. Settlement measurements at rods Μ6, Μ7, Μ8 και Μ9 2, 4, 6, 8, 1 12, 14, 16, 18, Σ1 Σ2 Σ3 Σ4 Σ5 Σ6 Σ7 Σ8 Σ9 Σ1 Σ11 Σχήµα 5. Μετρηθείσες καθιζήσεις στα σηµεία Σ1 έως Σ11 εκτός της έκτασης της προφόρτισης Figure 5. Settlement measurements at points Σ1 to Σ11 outside the preloading area 9, 7, 5, 3, 1, 9, 6, 3, 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 4
Στα σχήµατα 6 και 7, παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα των µετρήσεων των καθιζήσεων µε το χρόνο στην τοµή Σ1-Μ1-Σ7 και στην τοµή Σ5-Μ1-Σ9 αντίστοιχα. ιακρίνεται η πολύ καλή συµµετρική κατανοµή των καθιζήσεων που εξελίχθηκαν οµοιόµορφα, οφειλόµενη προφανώς στην οριζόντια στρωµατοποίηση του εδάφους και στη συµµετρική κατανοµή της φόρτισης. Καθίζηση (cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 8,6 Σ1 35,4 t=481days Μ6 Μ2 Μ1 Μ4 Μ8 Σ6 Σ7 1 ΕΠΙΧΩΜΑ 111,9 3 t=39day Σχήµα 6. Μετρηθείσες καθιζήσεις µε το χρόνο στην τοµή Σ1-Μ1-Σ7 Figure 6. Settlement measurements with time at cross section Σ1-Μ1-Σ7 2,2 Στο σχήµα 8 παρουσιάζονται οι µετρήσεις της στάθµης ηρεµίας των υπόγειων υδάτων στο πιεζόµετρο αναφοράς και οι υπερπιέσεις πόρων υπόγειου νερού στα πιεζόµετρα αιχµής τύπου Casagrande. Οι µετρήσεις αυτές δείχνουν µεν την γενική τάση σταδιακής εκτόνωσης της αρχικής υψηλής υπερπίεσης του νερού των πόρων, δεν είναι όµως άµεσα αξιοποιήσιµες λόγω της ύπαρξης των στραγγιστηρίων στο υπέδαφος καθώς και λόγω της διακύµανσης της στάθµης ηρεµίας των υπογείων υδάτων στην περιοχή κατά ±,4 m περίπου. Βάθος υπόγειου ορίζοντα από φυσικό έδαφος (cm) -25-2 -15-1 -5 5 1 15 5 14 23 32 41 χρόνος από έναρξης κατασκευής της προφόρτισης (ηµέρες) Σχήµα 8. Μετρήσεις πιεζοµέτρων Figure 8. Water table level within the piezometers Γ-Π Γ-Π1 Γ-Π2 Γ-Π3 5 Καθίζηση (cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Σ5 4,2 Σ4 Μ7 Μ3 Μ1 Μ5 Μ9 Σ8 Σ9 12,4 33,8 t=481days 14,2 ΕΠΙΧΩΜΑ 111,9 96,6 34,4 t=39days 4,1 12,9 Σχήµα 7. Μετρηθείσες καθιζήσεις στην Τοµή Σ5-Μ1-Σ9 Figure 7. Settlement measurements at cross section Σ5-Μ1-Σ9 Στα σχήµατα 9 και 1 παρουσιάζονται τα αποτελέσµατα των δώδεκα µετρήσεων οριζόντιων µετακινήσεων στο ινκλινόµετρο Γ-Κ που τοποθετήθηκε παρά τον πόδα του πρανούς του επιχώµατος της προφόρτισης. ιακρίνεται η χρονική εξέλιξη των οριζοντίων µετακινήσεων που βαίνει µειούµενη µετά τον χρόνο ολοκλήρωσης της ανέγερσης του επιχώµατος της προφόρτισης. Καταγράφηκε αξιόλογο µέγεθος οριζόντιας µετακίνησης της τάξης των 76 mm σε χρόνο t=214 ηµέρες (τελευταία µέτρηση πριν τεθεί εκτός λειτουργίας το ινκλινό- µετρο λόγω µεγάλων παραµορφώσεων). Το βάθος της µέγιστης οριζόντιας µετακίνησης ήταν µεταξύ 8 m και 1 m µε οµαλή σταδιακή µείωση βαθύτερα, εντός του οµοιογενούς στρώµατος της µαλακής αργίλου και µη οµαλή κατανοµή επιφανειακά, µέχρι βάθος 6 7 m, λόγω των εναλλαγών ιλύων και άµµων. Το µέγεθος της οριζόντιας µετακίνησης προκύπτει της τάξης του 8,5% της µέγιστης καθίζησης στη στέψη και της τάξης του 34% της αντίστοιχης καθίζησης που καταγράφηκε στον πόδα του επιχώµατος κοντά στη θέση του ινκλινοµέτρου. 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 5
oριζόντιες µετακινήσεις εδάφους (mm) -4-2 2 4 6 8 5, Στο σχήµα 11 παρουσιάζεται τέλος ο ρυθ- µός εξέλιξης της καθίζησης των µαρτύρων Μ1, Μ2, Μ3, Μ4 και Μ5 µε το χρόνο, ο οποίος µετά από πάροδο 1 περίπου µηνών ήταν µικρότερος των,5 mm/ηµέρα, τιµή που είχε εξ αρχής τεθεί ως κριτήριο για την αφαίρεση της συγκεκριµένης προφόρτισης. 1 1 βάθος (m) 15, 2 25, t=4days t=14days t=214days ρυθµός καθίζησης S/ t (mm/day) 1 1,,1 M1 M2 M3 M4 M5 3 Σχήµα 9. Αποτελέσµατα ινκλινοµετρικών µετρήσεων Figure 9. Displacement monitoring using inclinometer 1 Σχήµα 11. Εξέλιξη του ρυθµού καθίζησης της προφόρτισης µε το χρόνο Figure 11. Change of consolidation rate during preloading Οριζόντια µετακίνηση (mm) 8 7 6 5 4 3 2 1 1,-3,5m 3,5-5,m 5,-6,m 6,-8,m 8,-1m 1-12,m 12,-14,5m 14,5-15,5m 15,5-28,5m 2 4 6 8 2 4 6 8 1 µετρήσεις πρόβλεψη κατά Asaoka 8, 6, 4, 2, 5 1 15 2 25 χρονος (ηµέρες) Σχήµα 1. Χρονική εξέλιξη οριζοντίων µετακινήσεων σε διάφορα βάθη Figure 1. Time evaluation of horizontal displacements at several depths 1 12 2 4 6 8 1 Σχήµα 12. Εφαρµογή της µεθόδου Asaoka στις µετρήσεις του µάρτυρα Μ1 Figure 12. Application of Asaoka method at monument Μ1 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 6
Με σκοπό τέλος την πρόβλεψη της τελικής καθίζησης εκ των αποτελεσµάτων των µετρήσεων των καθιζήσεων, εφαρµόσθηκε η µέθοδος Asaoka. Με την παραπάνω µέθοδο είναι δυνατή η εκτίµηση της τελικής καθίζησης από στερεοποίηση αργιλικών εδαφών λόγω του φορτίου του επιχώµατος, µέσω στοχαστικής προσέγγισης. Τα αποτελέσµατα της εφαρµογής της µεθόδου σε σύγκριση µε τις µετρήσεις καθιζήσεων των µαρτώρων Μ1 έως Μ4 στη στέψη του επιχώµατος παρουσιάζονται στο σχήµα 12 και δείχνουν ότι η καθίζηση πρακτικώς είχε παραληφθεί σε ποσοστό 96% σε διάστηµα 15 µηνών. 6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Από τις µετρήσεις του επιχώµατος προφόρτισης προέκυψαν τα ακόλουθα συµπεράσµατα: α. Η συνολική καθίζηση φθάνει σε ποσοστιαία µεγέθη της τάξης του 17% του ύψους του επιχώµατος στην κεντρική περιοχή (στέψη) και το 5% περίπου του ύψους του επιχώ- µατος στον πόδα αυτού. β. Η χρονική εξέλιξη της καθίζησης µε την ύπαρξη των πλαστικών κατακόρυφων στραγγιστηρίων σε τριγωνικό κάνναβο πλευράς 2,5m, παραµένει σχετικώς αργή (παραλαβή του 95% της καθίζησης σε διάστηµα 14 µηνών). γ. Το µέγεθος και η χρονική εξέλιξη της καθίζησης προβλέφθηκαν ικανοποιητικά πριν από την εφαρµογή της προφόρτισης, µε την χρήση του προγράµµατος SETL4 βάσει των αποτελεσµάτων της αρχικής γεωτεχνικής έρευνας. δ. Οι οριζόντιες µετακινήσεις του υπεδάφους παρά τον πόδα του πρανούς του επιχώ- µατος προφόρτισης επίσης εξελίσσονται αργά χρονικά, ακολουθώντας µία τριγωνικού τύπου κατανοµή µε µέγιστη µετακίνηση σε βάθη περί τα 8 1 m, η οποία φθάνει το 8,5% της καθίζησης της στέψης. ε. Τα αποτελέσµατα του δοκιµαστικού επιχώµατος προφόρτισης απεδείχθησαν ιδιαιτέρως χρήσιµα για επόµενες µελέτες θεµελίωσης δεξαµενών, κ.λπ. έργων στην ευρύτερη περιοχή του Καλοχωρίου Θεσσαλονίκης. Standards, Section 4, Construction, Vol. 4.8 Soil and Rock; Dimension Stone; Geosynthetics American Society for Testing and Materials, Philadelphia, USA. Asaoka, A. and Matsuo, M. (1979), Bayesian approach to inverse problem in consolidation and its application to settlement predection. Third Int. Conf. on Numerical Methods in Geomechanics, Aachen, pp. 115-123. Costet, J. and Sanglerat, G. (1981), Cours pratique de mécanique des sols. Tome 1 Plasticité et calcul des tassements, Dunod, Paris, France, 3 ème Edition. Lambe, T.W. and Whitman, R.V. (1979). Soil Mechanics, SI Version, John Wiley & Sons, New York, USA. Magnan, J.P. (1986), Remblais et foundation sur sols compressibles, Ecole Nationale des Ponts et chaussès, Paris, France 7. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ American Society for Testing and Materials (1992), ASTM D4622-86 Standard Test Method for Rock Mass Monitoring Using Inlcinometers, Annual Book of ASTM 5ο Πανελλήνιο Συνέδριο Γεωτεχνικής & Γεωπεριβαλλοντικής Μηχανικής, ΤΕΕ, Ξάνθη, 31/5-2/6/26 7