Θέμα:
Διερεύνηση Συσχέτισης Παραμέτρων Εδαφών μέσω Συστήματος Ταξινόμησης
Title:
An investigation into possible correlations between soil parameters using a classification system
Εξεταστική Επιτροπή:
1. Αγιουτάντης Ζαχαρίας, Καθηγητής University of Kentucky (Επιβλέπων)
2.Εξαδάκτυλος Γεώργιος, Καθηγητής Πολυτεχνείου Κρήτης
3. Στειακάκης Εμμανουήλ, Αν. Καθηγητής Πολυτεχνείου Κρήτης
4. Βαφείδης Αντώνιος, Καθηγητής Πολυτεχνείου Κρήτης
5. Τσομπανάκης Ιωάννης, Καθηγητής Πολυτεχνείου Κρήτης
6. Σταυρουλάκη Μαρία, Αν. Καθηγήτρια Πολυτεχνείου Κρήτης
7. Γαλετάκης Μιχαήλ, Καθηγητής Πολυτεχνείου Κρήτης
Περίληψη:
Η παρούσα Διδακτορική Διατριβή, αναφέρεται στην διερεύνηση πιθανών συσχετίσεων μεταξύ παραμέτρων κατάταξης εδαφών και μηχανικών ιδιοτήτων με σκοπό την πρόγνωση των τιμών βασικών παραμέτρων μηχανικής συμπεριφοράς των εδαφών του Ελληνικού χώρου τα οποία συνήθως απαντώνται στα βάθη θεμελιώσεως των Επιφανειακών Τεχνικών Έργων. Τα βάθη αυτά κυμαίνονται συνήθως από 0 έως 50 μέτρα από την επιφάνεια του εδάφους.
Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε βάση δεδομένων από 2200 δείγματα δειγματοληπτικών γεωτρήσεων και φρεάτων δειγματοληψίας, προερχομένων από περίπου 80 διαφορετικά ερευνητικά προγράμματα κατασκευής έργων, δημοσίων και ιδιωτικών φορέων. Στα δείγματα αυτά έχει εκτελεσθεί το σύνολο των δοκιμών κατατάξεως και προσδιορισμού τιμών παραμέτρων μηχανικής αντοχής, οι οποίες προβλέπονται για την εκπόνηση μελετών θεμελιώσεων, εκσκαφών ή ευστάθειας πρανών.
Τα ανωτέρω δείγματα ομαδοποιήθηκαν σε τέσσερεις κατηγορίες, ανάλογα με τις συνθήκες απόθεσης ή στρωματογραφικής διαμόρφωσης του εδαφικού υλικού. Σε κάθε κατηγορία περιέχεται μια υποκατηγορία λεπτόκοκκων και μια αδρόκοκκων δειγμάτων.
Στη συνέχεια, οι τιμές των δοκιμών κατατάξεως και φυσικών ιδιοτήτων συναρτήθηκαν, στατιστικά, με τις τιμές των παραμέτρων μηχανικής συμπεριφοράς, με σχέση ανεξάρτητης και εξαρτημένης μεταβλητής.
Από την ανάλυση προέκυψαν δύο ομάδες σχέσεων για κάθε κατηγορία εδαφών, μια με μονοπαραμετρικές συναρτήσεις (συσχετισμός μόνο μιας ανεξαρτήτου μεταβλητής με μια εξαρτημένη) και μια με πολυπαραμετρικές συναρτήσεις (συσχετισμός των ανεξαρτήτων μεταβλητών οι οποίες εμφανίζονται να έχουν τις υψηλότερες ιδιοτιμές συσχέτισης με την εξαρτημένη μεταβλητή).
Από τις συναρτήσεις αυτές προτείνονται ως σχέσεις συσχέτισης οι συναρτήσεις οι οποίες παρουσιάζουν τον καλύτερο συντελεστή συσχετισμού. Σε κάθε περίπτωση, προσδιορίσθηκαν οι συντελεστές συσχέτισης, η τυπική απόκλιση και η αβεβαιότητα κάθε σχέσης.
Ως επαλήθευση των προτεινομένων σχέσεων, έγινε σύγκριση των τιμών οι οποίες προκύπτουν από την χρήση τους, με πραγματικές τιμές, οι οποίες προκύπτουν από δοκιμές δειγμάτων ελέγχου. Στη συνέχεια και προτείνονται όρια, περιορισμοί και βέλτιστες περιοχές τιμών ανεξαρτήτων μεταβλητών οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν με τις προτεινόμενες συναρτήσεις συσχετισμού.
Abstract:
The purpose of this work is to investigate possible correlations between the physical and classification properties and the mechanical properties of soils. The benefit of using such correlations is the ability to estimating the values of mechanical properties of soils in Greece up to depths of 50m, i.e., covering depths at which most of the surface structures are founded.
To this end, a database has been compiled comprising of 2200 soil samples, collected mainly by testing samples collected through core drilling or trenching. These samples represent a total of 80 different soil investigation projects, executed at various sites, distributed over most of the Greek territory, by both public and private entities, for the construction of infrastructure and buildings. These samples have been subjected to the full scope of laboratory testing specified for the design of foundations, excavations and slope stability estimation.
The above samples have been classified into four major groups, according to the deposition or stratigraphical conditions. Each group is subdivided into two sub-groups, one for fine grained and one for coarse grained soils.
The values of physical and classification properties of each sample were subjected to statistical correlation, as independent variables, while values for a number of mechanical properties represented the dependent variables.
From this analysis two groups of correlations were produced: one using a single independent variable for determining the value of the dependent one and one using multiple independent variables. In the second case the independent variables were determined to contribute the most in the forming of the independent variable (showing an intrinsic value of more than 50%).
The correlations exhibiting the highest correlation factors are proposed for possible use by the geotechnical community. In every case the correlation factor, standard error and accuracy of the resulting value were determined.
In order to validate the results, the values predicted by the correlations were compared to actual laboratory values obtained from tests on a group of samples used as a control group.
Finally, limitations and optimum value ranges of the independent variables in each correlation, are suggested.
Τόπος: Μ3 - Κτίριο ΜΗΧΟΠ, Μ3.108, Αίθουσα συνεδριάσεων ΜΗΧΟΠ
Έναρξη: 17/10/2019 14:00
Λήξη: 17/10/2019 15:00
