Πιθανολογική ανάλυση ευστάθειας γαιωδών πράνων με πεπερασμένα στοιχεία σε συνδιασμό με την μέθοδο των τυχαίων πεδίων

Abstract

Τα εδάφη, ακόμη και αυτά που στην κοινή πρακτική του μηχανικού θεωρούνται ομοιογενή, απέχουν περισσότερο ή λιγότερο από αυτή τη θεώρηση. Η χωρική μεταβλητότητα των εδαφών, μάλιστα είναι από τα πιο σύγχρονα και άκρως σημαντικά θέματα που απασχολούν τους γεωτεχνικούς μηχανικούς. Ωστόσο η μεταβλητότητα μπορεί να μελετηθεί αποτελεσματικά μέσω πιθανολογικών μεθόδων όπως με την Random Finite Element Method η οποία χρησιμοποιεί την ελαστοπλαστική θεωρία σε συνδυασμό με την μέθοδο των τυχαίων πεδίων. Στις συνηθισμένες ντετερμινιστικές αναλύσεις ευστάθειας πρανών χρησιμοποιούνται συνήθως αντιπροσωπευτικές τιμές διατμητικής αντοχής εδάφους (χαρακτηριστικές τιμές ή μέσες τιμές). Στις τυπικές πιθανοκρατικές αναλύσεις η πιθανότητα αστοχίας (PF) προκύπτει από ντετερμινιστικές αναλύσεις θεωρώντας το έδαφος χωρικά ομοιογενές. Η Μέθοδος RFEM πλεονεκτεί έναντι των παραδοσιακών τεχνικών ανάλυσης, αφού επιτρέπει να ληφθεί υπόψη η χωρική μεταβλητότητα των εδαφών μέσω του μήκους χωρικής συσχέτισης (θ) ή του κανονικοποιημένου μήκους (Θ=θ/Η) . Στην παρούσα πτυχιακή εργασία ερευνάται η επιρροή του μήκους χωρικής συσχέτισης (θ) των εδαφών στην πιθανότητα αστοχίας (PF) των πρανών. Αρχικά μελετήθηκε η ετερογένεια τεχνητού πρανούς που βρίσκεται σε περιοχή κοντά στο χωριό Πεκτάκωμο της επαρχίας Λεμεσού. Εκτελέστηκε η δοκιμή DPL με δυο διαφορετικούς τρόπους για τον καθορισμό του μήκους χωρικής συσχέτισης (θ) του πρανούς. Λήφθηκαν μετρήσεις της διείσδυσης (mm) ανά 10 κρούσεις και μετρήσεις των κτύπων για διείσδυση 10cm. Επίσης λήφθηκαν μετρήσεις ροπών με δυναμόκλειδο για να βρεθεί η αντίσταση του εδάφους σε τριβή ως ενδεικτική ένδειξη της διατμητικής αντοχής. Ακολούθως πραγματοποιήθηκαν επιλύσεις με τη μέθοδο RFEM μέσω του λογισμικού Rslope2D για τον καθορισμό της πιθανότητας αστοχίας (PF) διάφορων θεωρητικών παραδειγμάτων πρανών. Τέλος έγινε καθορισμός του εύρους της πιθανότητα αστοχίας (PF) των αποτελεσμάτων του λογισμικού για το εύρος του κανονικοποιημένου μήκους χωρικής συσχέτισης (Θ) του πεδίου μελέτης.