Καλώς ήλθατε

Συνδεθείτε ή εγγραφείτε ως Μέλη, προκειμένου να σχολιάσετε αναρτημένα άρθρα, slides κλπ ή/και να διατυπώσετε τις δικές σας απόψεις για οποιοδήποτε θέμα τεχνικού ενδιαφέροντος.

Παρασκευή, 21 Ιανουαρίου 2022

Ερευνητική εργασία των κ.κ. ΧΡΙΣΤΟΔΟΥΛΙΑ Ι, Γεωλόγου, MSc.Eng., ΓΓΔΕ/ΕΥΔΕ/ΜΕΔΕ, ΧΑΤΖΗΓΩΓΟΥ Θ., Πολ. Μηχ., Καθηγητή Α.Π.Θ, ΣΤΑΥΡΙΔΑΚΗ Β., Γεωλόγου, MSc.Eng., Λέκτορα Α.Π.Θ., ΤΣΟΤΣΟΥ Σ., Πολ. Μηχ., Καθηγητή Α.Π.Θ.

Στην εργασία αυτή, μέρος μιας ευρύτερης διερεύνησης, που αφορά τη μελέτη των διογκούμενων εδαφών στην Ελλάδα, συσχετίζονται τα αποτελέσματα της διερεύνησης της διογκούμενης αργίλου στην περιοχή Δράμεσι (όριο υδαρότητας, δείκτης πλαστικότητας, ποσοστό κολλοειδών αργίλου, φυσική υγρασία, γραμμική συρρίκνωση, ελεύθερη διόγκωση, όριο συρρίκνωσης, δείκτης συνεκτικότητας και τάση διόγκωσης).

ΔΙΟΓΚΟΥΜΕΝΑ ΑΡΓΙΛΙΚΑ ΕΔΑΦΗ: ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΩΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΜΕ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ SWELLING SOILS: CORRELATION BETWEEN PHYSICAL PROPERTIES AND SWELLING CHARACTERISTICS. ΧΡΙΣΤΟΔΟΥΛΙΑΣ Ι, Γεωλόγος, MSc.Eng., ΓΓΔΕ/ΕΥΔΕ/ΜΕΔΕ ΧΑΤΖΗΓΩΓΟΣ Θ., Πολ. Μηχ., Καθηγητής Α.Π.Θ. ΣΤΑΥΡΙΔΑΚΗΣ Β., Γεωλόγος, MSc.Eng., Λέκτορας Α.Π.Θ. ΤΣΟΤΣΟΣ Σ., Πολ. Μηχ., Καθηγητής Α.Π.Θ.Η εργασία αυτή, στην οποία γίνεται προσπάθεια να συσχετιστούν τα αποτελέσματα της διερεύνησης της διογκούμενης αργίλου στην περιοχή Δράμεσι, είναι μέρος μιας ευρύτερης διερεύνησης, που αφορά τη μελέτη των διογκούμενων εδαφών στην Ελλάδα. Τα αποτελέσματα αυτά αφορούν αφενός τα φυσικά χαρακτηριστικά του εδάφους όπως όριο υδαρότητας, δείκτη πλαστικότητας, ποσοστό κολλοειδών αργίλου, φυσική υγρασία, και αφετέρου τα χαρακτηριστικά διόγκωσης όπως, γραμμική συρρίκνωση, ελεύθερη διόγκωση, όριο συρρίκνωσης, δείκτη συνεκτικότητας και τάση διόγκωσης. ABSTRACT: An attempt is made to correlate the results of an investigation on swelling soils, in order to construct a new motorway to connect the city of Halkis, with the motorway M1, from Athens to Thessalonica. The origin, mineralogy, physical and engineering properties of the swelling soils in the vicinity of Dramesi Town have been tested and correlated, in order to obtain same critical criteria for plannibg on swelling soils. 1.ΕΙΣΑΓΩΓΗΗ διερεύνηση της διογκούμενης αργίλου και η αξιοποίηση των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από επιμέρους εργαστηριακές δοκιμές, εξακολουθούν να απασχολούν τους ερευνητές. Το πρώτο ιστορικό Συνέδριο έγινε στο Κολοράντο των ΗΠA (1959). Λίγα έτη αργότερα, το 1965, ξεκίνησε και καθιερώθηκε η ανά τετραετία διεξαγωγή του παγκόσμιου Συνεδρίου διογκούμενων αργίλων. Είναι σημαντικό και ταυτόχρονα ενδιαφέρον ότι, όπως αναφέρουν πολλοί ερευνητές, οι οικονομικές επιπτώσεις από τις ζημίες που προκαλούν, κυριως στις ελαφρες κατασκευές τα διογκούμενα εδάφη όπως, μονοκατοικίες, οδοποιία οικισμών, πεζόδρομοι, πεζοδρόμια, προσπελάσεις πάρκινγκ, οδοποιία πάρκων, γηπέδων γκόλφ και περιοχών αναψυχής, είναι εξαιρετικά μεγάλες. Χαρακτηριστικά οι Holtz (1983) και Bell (1999) αναφέρουν ότι οι ζημιές στις ΗΠΑ από τη διόγκωση και τη συρρίκνωση των αργίλων, ανέρχονται σε $ 6 - $ 8 δις δολάρια ετησίως. Τα τελευταία 20 χρόνια πολλοί ερευνητές έχουν ασχοληθεί και στην Ελλάδα πολλοί έχουν ασχοληθεί με την μελέτη των διογκούμενων αργιλικών εδαφών. Στην αρθρογραφία στο τέλος της εργασίας αναφέρονται συνολικά 12 σχετικές δημοσιεύσεις, στις οποίες εμφανίζονται 21 μελετητές.1 / 10 2.ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΗΣ ΕΚΤΕΛΕΣΘΕΙΣΑΣ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΤΗΣ ΠΕΡΙΟΧΗΣΗ διερεύνηση αυτή αποτελεί μέρος ενός ευρύτερου σχεδίου με σκοπό η πόλη της Χαλκίδας να αξιοποιηθεί ως δορυφόρος της Αθήνας. Δυο είναι οι κύριοι άξονες ανάπτυξης, πρώτον η βελτίωση του δικτύου ΟΣΕ με μείωση του χρόνου διαδρομής στο μισό και αύξηση δρομολογίων και δεύτερο τη βελτίωση του οδικού δικτύου μέχρι τα διόδια Σχηματαρίου, ώστε να γίνει πιο εύκολη η μετάβαση των εργαζομένων στην Αθήνα. Η γεωτεχνική έρευνα περιλάμβανε σειρά γεωτρήσεων και αριθμό φρεατίων, ενώ η γεωλογική διερεύνηση συνίστατο σε χαρτογράφηση 1:2000 σε απόσταση 500 εκατέρωθεν του άξονα και καταγραφή όλων των παλαιών ερπυσμών ή μετακινήσεων. Στην παρούσα εργασία γίνεται προσπάθεια να συσχετιστούν τα αποτελέσματα της διερεύνησης της διογκούμενης αργίλου τα οποία συγκεντρώθηκαν από επιμέρους εργαστηριακές δοκιμές στην περιοχή γύρο από το Δράμεσι έως τα διόδια Σχηματαρίου. Τα αποτελέσματα αυτά αφορούν αφενός τα φυσικά χαρακτηριστικά του εδάφους όπως όριο υδαρότητας, όριο πλαστικότητας, δείκτη πλαστικότητας, ποσοστό κολλοειδών αργίλου, φυσική υγρασία, ορυκτολογική ανάλυση, ικανότητα ανταλλαγής ιόντων και αφετέρου τα χαρακτηριστικά διόγκωσης όπως ελεύθερη διόγκωση, γραμμική συρρίκνωση, όριο συρρίκνωσης, δείκτη συνεκτικότητας και τάση διόγκωσης. Η υπό διερεύνηση περιοχή μεταξύ των διοδίων Σχηματαρίου και του χωριού Δράμεσι, αποτελεί προέκταση του Θηβαϊκού πεδίου και κυρίως συνίσταται από Νεογενείς αποθέσεις. Οι εδαφικοί σχηματισμοί που επικρατούν είναι μάργες, άργιλοι και αργιλούχες μάργες, μαλακοί μαργαικοί ασβεστόλιθοι, ενώ κατά θέσεις συναντώνται άμμοι και ψαμμίτες μικρής αντοχής. Γενικά τα εδάφη έχουν μέτρια συνεκτικότητα και μηχανικά χαρακτηριστικά ανάλογα με τη φάση του εδαφικού σχηματισμού που υπερέχει κατά θέση. Οι άργιλοι και οι μάργες χαρακτηρίζονται από αξιόλογη συμπιεστότητα και μεγάλη πλαστικότητα ενώ το πάχος των στρώσεων είναι μερικές δεκάδες μέτρα. Στη συνέχεια της οδού, πλησίον του χωριού Βαθύ οι αποθέσεις είναι κυρίως αλλούβια, ενώ πλησιάζοντας προς Χαλκίδα, στην περιοχή του Τιτάνα, ο ορεινός όγκος αποτελείται από ασβεστόλιθους και λατυποπαγή, ενώ στην περιοχή αυτή συναντώνται και φυλλίτες. 3. ΟΡΥΚΤΟΛΟΓΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Το εδαφικό δείγμα με τη μεγαλύτερη τάση διόγκωσης, αναλύθηκε στο εργαστήριο του ΙΓΜΕ (ποσοστό αργίλου <2 μm) με περιθλασιόμετρο PHILIPS, ακτινοβολία χαλκού (Cu) και φίλτρο Νικελίου (Ni), σε 40 KV και 20 mA, με τις παρακάτω ρυθμίσεις: - Ρυθμός σάρωσης 2° (2θ) ανά λεπτό - Ταχύτητα διαγράμματος: 1° (2θ) ανά εκατοστό - Ευαισθησία 1x103 counts σε πλήρη κλίμακα. Ο ποσοτικός προσδιορισμός της ορυκτολογικής σύστασης έγινε με τη μέθοδο του Internal Standard (Εσωτερικού Στάνταρτ) στο Ι.Γ.Μ.Ε. (Ζάγκαλης 1998), και τα ποσοστά των ορυκτών που προσδιορίστηκαν είναι:2 / 10 - μοντμοριλλονίτης12%- ιλλίτης8%- χλωριτης8%- χαλαζίας20%- ασβεστίτης40%- πλαγιόκλαστα5%Παρά γεγονός ότι το ποσοστό του μοντμοριλλονίτη δεν είναι υψηλό, η τάση διόγκωσης του εδάφους που μετρήθηκε στο εργαστήριο έδειξε τάση 4 kg/cm2 σε φυσική υγρασία, ενώ το ίδιο δείγμα μετά από μικρή ξήρανση 48 ωρών έδειξε τάση 6 kg/cm2. Επικαλούμενοι τη μαρτυρία των Winterkorn και Baver (1951) ότι η μείωση της διογκωτικης ικανότητας του μοντμοριλλονίτη είναι κατά σειρά, Νατριούχος - Λιθιούχος - Καλλιούχος Ασβεστούχος -Μαγνησιούχος -Υδρογονούχος, συμπεραίνουμε ότι ο μοντμοριλλονίτης της υπόψη περιοχής είναι Νατριούχος. 4.ΙΟΝΤΟΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑΗ ιοντοεναλλακτικη ικανότητα (CEC) των δείγματων της περιοχής εξετάσθηκε με την μέθοδο του οξικού αμμωνίου, όπως περιγράφεται από τους Schollenberger και Simon (1945) και τα υπάρχοντα εναλλακτικά κατιόντα προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο του φλογοφωτόμετρου cornrflame. Οι τιμές είναι CEC=50,1 meq/100g και pH=7,65. Από τη διεθνή βιβλιογραφία, πρώτος ο White (1958) ανέφερε ότι υπάρχει αξιόλογη σχέση μεταξύ των ορίων Atterberg, του αργιλικού ορυκτού και των απορροφούμενων ιόντων. Επίσης παρόμοια διαπίστωση έκανε και ο Gillott (1987), αναφέροντας ότι, η ιοντοεναλλακτική ικανότητα των αργίλων επηρεάζεται, εκτός από το pH και τη φυσικοχημική σύσταση του περιβάλλοντος εδάφους, από τη μικροδομή της αργίλου, το ακριβές ποσοστό του διογκούμενου αργιλικού ορυκτού που συμμετέχει στη σύσταση του εδάφους, την αυξομείωση του υδροφόρου ορίζοντα και τη μικροδομή των δειγμάτων. Όπως αναφέρουν οι Sridhara (1999) και το περιοδικό QJEG (1990) η ιοντοεναλλακτικη ικανότητα (C.E.C) του δείγματος εδάφους CEC>40 meq/100g είναι υψηλή και υποδηλώνει την ικανότητα των αργιλικών εδαφών να απορροφούν νερό καθώς και την παρουσία μοντμοριλλονίτη. 5.ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΡΕΥΝΑΟι βασικές φυσικές ιδιότητες των διαφόρων διαταραγμένων εδαφικών δειγμάτων που συγκεντρώθηκαν και χρησιμοποιήθηκαν στο εργαστήριο, κυμαίνονται μέσα σε ευρέα όρια. Πιο συγκεκριμένα, το Όριο Υδαρότητας (LL) κυμαίνεται μεταξύ 20% και100%, η μέγιστη συχνότητα (56%) είναι μεταξύ 40% και 60%, η μέση τιμή είναι 50%. Ο Δείκτης Πλαστικότητας (PI) κυμαίνεται μεταξύ 8% και70%, η μέγιστη συχνότητα (42%) είναι μεταξύ 30% και 40%, η μέση τιμή είναι 33%. Τα κολλοειδή της αργίλου κυμαίνονται μεταξύ 38% και 60% και η μέση τιμή είναι 50%.3 / 10 Επειδή στην ευρύτερη περιοχή της μελέτης κατά το παρελθόν σημειώθηκαν ζημιές στην τοιχοποιία ελαφρών κτιρίων, θεωρήθηκε σκόπιμο να εξεταστεί η τάση διόγκωσης της αργίλου στο εργαστήριο. Ο προσδιορισμός της τάσης διόγκωσης στα εδαφικά δείγματα που συλλέχθηκαν έγινε σύμφωνα με την Προδιαγραφή ΥΠΕΧΩΔΕ, Ε-105, η οποία είναι και η επίσημα χρησιμοποιούμενη στο ΚΕΔΕ. Για τις δοκιμές χρησιμοποιήθηκαν μόνο αδιατάρακτα εδαφικά δείγματα τα οποία προήλθαν από Shelby. Όλα τα δείγματα ελέγχθηκαν στη φυσική τους υγρασία, ενώ ένα δείγμα παρέμεινε πρώτα σε ξηραντήρα και η τάση διόγκωσης ελέγχθηκε με υγρασία μικρότερη της φυσικής.ΤΑΣΗ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ kg/cm27 R2 = 0,88996 5 4 3 2 1 0 0510152025ΟΡΙΟ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΑΣ (PL)Σχήμα 1 Συσχετισμός τάσης διόγκωσης με το όριο πλαστικότητας Swelling pressure versus plastic limit.ΤΑΣΗ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ kg/cm27 6 52R = 0,90934 3 2 1 0 0510152025ΦΥΣΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ %Σχήμα 2 Συσχετισμός τάσης διόγκωσης με φυσική υγρασία σε αδιατάρακτα δείγματα Shelby - Swelling pressure versus natural moisture content.4 / 1030 5.1.ΔΕΙΚΤΗΣ ΣΥΝΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣΩς δείκτης συνεκτικότητας ορίζεται το πηλίκoν της διαφοράς του ορίου υδαρότητας μείον την φυσική υγρασία δια του δείκτη πλαστικότητας. Εάν ο δείκτης συνεκτικότητας (Ic) είναι αρνητικός, τότε η φυσική υγρασία είναι ανώτερη από το όριο υδαρότητας και αυτό συνήθως συμβαίνει στα κροκιδώδη εδάφη. Από την άλλη μεριά η τάση διόγκωσης αυξάνεται όσο μειώνεται η φυσική υγρασία υπό τον όρο ότι το έδαφος περιέχει διογκούμενα αργιλικά ορυκτά. Αυτό στο ύπαιθρο ονομάζεται "κρίσιμη υγρασία" και συμβαίνει κατά την ξηρά περίοδο του έτους όταν το έδαφος φθάσει στην ελάχιστη φυσική υγρασία. Όταν το έδαφος έχει εκείνη την υγρασία κάτω από την οποία δεν μεταβάλλεται πλέον ο όγκος του, τότε έχει φθάσει αφενός στη μέγιστη τάση διόγκωσης, αφετέρου στο όριο συρρίκνωσης και ταυτόχρονα στο μεγαλύτερο δείκτη συνεκτικότητας Ic > 1. Επειδή λοιπόν υπάρχει σαφής σύνδεση μεταξύ τάσης διόγκωσης και δείκτη συνεκτικότητας, θεωρήθηκε σκόπιμο να ερευνηθεί και να συσχετιστούν μεταξύ τους τα αποτελέσματα των μετρήσεων των αδιατάρακτων αργιλικών δειγμάτων που συγκεντρώθηκαν στο εργαστήριο. Όπως διαπιστώθηκε εργαστηριακά και φαίνεται στο σχήμα 4 η σχέση τάσης διόγκωσης και δείκτη συνεκτικότητας είναι ανάλογη και η καλύτερη καμπύλη συσχετισμού είναι εκθετική της μορφής Y=a.χβ , με συντελεστή συσχετισμού R2 =0.8794.5.2.ΟΡΙΟ ΣΥΡΡΙΚΝΩΣΗΣΑπό τον προσδιορισμό του ορίου συρρίκνωσης που έγινε σύμφωνα με το Transportation Road Research Laboratory (TRRL, 1974), διαπιστώθηκε ότι στα εδάφη της περιοχής κυμαίνεται από 9 έως 12.5 δηλαδή με μέση και υψηλή διόγκωση (Schreiner, 1987). Επίσης από την διεθνή βιβλιογραφία, οι Rao et al (1998) αναφέρουν από την Ινδία τιμές ορίου συρρίκνωσης <10, ενώ οι Khan et.al. (2001) περιγράφουν για τα διογκούμενα αργιλικά εδάφη του Μπαγκλαντές ότι το όριο συρρίκνωσης που μετρήθηκε κυμαίνεται μεταξύ του 12 και 18%. Επειδή όταν το έδαφος έχει εκείνη την υγρασία κάτω της οποίας δεν μεταβάλλεται πλέον ο όγκος του, τότε έχει φθάσει αφενός στη μέγιστη τάση διόγκωσης, αφετέρου στο όριο συρρίκνωσης, θεωρήθηκε σκόπιμο να αναζητηθεί εάν υπάρχει σχέση μεταξύ αυτών των δύο παραμέτρων που άμεσα επηρεάζονται από το νερό. Από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων διαπιστώθηκε ότι υπάρχει σχέση και η σχέση αυτής της μεταβολής αποδίδεται καλύτερα με εκθετική εξίσωση της μορφής Y = axβ και συντελεστής συσχετισμού R²=0.776, που θεωρείται ικανοποιητικός (Σχήμα 3).5 / 10 ΤΑΣΗ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ kg/cm27 6y = 50485e-1,0429x R2 = 0,77635 4 3 2 1 0 024681012ΟΡΙΟ ΣΥΡΡΙΚΝΩΣΗΣ (SL)Σχήμα 3Συσχετισμός τάσης διόγκωσης και ορίου συρρίκνωσης σε αδιατάρακτα εδαφικά δείγματα - Swelling pressure versus shrinkage limit correlation.ΤΑΣΗ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ kg/cm27 6 5y = 5E-06e13,059x R2 = 0,87944 3 2 1 0 0,850,90,9511,051,1ΔΕΙΚΤΗΣ ΣΥΝΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ IcΣχήμα 46.Συσχετισμός τάσης διόγκωσης και δείκτη συνεκτικότητας σε αδιατάρακτα εδαφικά δείγματα - Swelling pressure correlation versus consistency index.ΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΣ ΤΑΣΗΣ ΜΕ ΕΔΑΦΙΚΕΣ ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΥΣΣτην πρώτη κατηγόρια των αποτελεσμάτων έγινε συσχετισμός μεταξύ της τάσης διόγκωσης και του ορίου πλαστικότητας (Σχήμα 1), της φυσικής υγρασίας (Σχήμα 2) και του ορίου συρρίκνωσης (Σχήμα 3). Από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων διαπιστώθηκε ότι υπάρχει αντιστρόφως ανάλογη σχέση μεταξύ της τάσης διόγκωσης και των τριών φυσικών παραμέτρων.6 / 10 Πιο λεπτομερώς διαπιστώθηκε ότι μεταξύ της τάσης διόγκωσης και του ορίου πλαστικότητας η σχεση αποδιδεται καλυτερα με εκθετικη εξισωση της μορφης Y = axβ και συντελεστής συσχετισμού R²=0.8899. Μεταξύ της τάσης διόγκωσης και της φυσικής υγρασίας η σχέση αποδίδεται καλύτερα με εκθετική εξίσωση της μορφής Y = axβ και συντελεστή συσχετισμού R²=0.909. •Μεταξύ της τάσης διόγκωσης και του ορίου συρρίκνωσης η σχέση αυτής της μεταβολής αποδίδεται καλύτερα με εκθετική εξίσωση της μορφής Y = axβ και συντελεστής συσχετισμού R²=0.776. • Μεταξύ του συσχετισμού των παραμέτρων της πρώτης κατηγορίας ο καλύτερος λόγος είναι της τάσης διόγκωσης και της φυσικής υγρασίας με συντελεστή συσχετισμού R²=0.909. Στη δεύτερη κατηγόρια των αποτελεσμάτων έγινε συσχετισμός μεταξύ της τάσης διόγκωσης και των παραμέτρων που συνδυάζουν τη φυσική κατάσταση του εδάφους δηλαδή του δείκτη συνεκτικότητας (Σχήμα 4) και του δείκτη δυναμικού διόγκωσης (Σχήμα 5). Παρομοίως με το δείκτη συνεκτικότητας που εκφράζει πόσο υδαρό είναι ένα έδαφος, άρα και τι αντοχή έχει, διερευνήθηκε και η σχέση μεταξύ τάσης διόγκωσης και του λόγου ο οποίος περιλαμβάνει φυσικά χαρακτηριστικά του εδάφους τα οποία επηρεάζονται άμεσα από την υγρασία. Ο λόγος αυτός από τους συγγραφής ονομάζετε Δείκτης Δυναμικού Διόγκωσης και εκφράζει αφενός πόσο απέχει η φυσική υγρασία από το όριο υδαρότητας και το όριο συρρίκνωσης, αφετέρου πόσο πλαστικό είναι το έδαφος. Όταν η φυσική υγρασία είναι πλησίον του ορίου συρρίκνωσης το έδαφος αναμένεται να διογκωθεί, ενώ αντιθέτως εάν η φυσική υγρασία είναι κοντά στο όριο υδαρότητας το έδαφος δεν αναμένεται να διογκωθεί.ΤΑΣΗ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ kg/cm27 65,6771xy = 0,0195e 2 R = 0,92385 4 3 2 1 0 00,20,40,60,811,2ΛΟΓΟΣ LL-MC/LL-SLΣχήμα 5 Συσχετισμός τάσης διόγκωσης με λόγο όριο υδαρότητας μείον φυσική υγρασία δια το όριο υδαρότητας μείον το όριο συρρίκνωσης - Correlation of swelling pressure versus the ratio of liquid limit minus moisture content divided by liquid limit minus shrinkage limit.Όπως διαπιστώθηκε ο συσχετισμός της τάσης διόγκωσης με το λόγο όριο υδαρότητας μείον φυσική υγρασία δια το όριο υδαρότητας μείον το όριο συρρίκνωσης έδωσε συντελεστή συσχετισμού R²=0.9238, που θεωρείται πολύ ικανοποιητικός (Σχήμα 5).7 / 10 Τέλος επειδή το όριο συρρίκνωσης είναι μια δοκιμή που ελάχιστα εργαστήρια ερευνούν, αλλά επιστημονικά έχει την ίδια βαρύτητα με τη διόγκωση, έγινε μια προσπάθεια να φανεί γραφικά ο συσχετισμός της τάσης διόγκωσης με το όριο συρρίκνωσης και το δείκτη πλαστικότητας και τη φυσική υγρασία στο ίδιο διάγραμμα (Σχήμα 6). 6.1.ΠΟΛΛΑΠΛΗ ΠΑΛΙΝΔΡΟΜΗΣΗΣτην τρίτη κατηγορία των αποτελεσμάτων οι παράμετροι συσχετισμού είναι πολλοί και εκφράζονται με εξίσωση. Όπως αναφέρουν οι Kariuki και van der Meer (2004), ο συσχετισμός όλων των βασικών φυσικών χαρακτηριστικών της αργίλου, οδηγεί σε ασφαλή εκτίμηση της διόγκωσης. Για το λόγο αυτό έγινε στατιστική αξιολόγηση των μετρήσεων που συγκεντρώθηκαν εργαστηριακά. Τα αποτελέσματα ελέγχθηκαν με τη μέθοδο της πολλαπλής Παλινδρόμησης, ώστε να γίνει αντιληπτή η σχέση που υπάρχει μεταξύ των παραμέτρων της διόγκωσης, καθώς και την αλληλεξάρτηση της τάσης διόγκωσης και των παραμέτρων μεταξύ τους (Πίνακας 1 ).7.ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑΗ διογκούμενη άργιλος της περιοχής απαιτεί ιδιαίτερη προσοχή για κάθε κατασκευή ελαφρά ή βαρειά, λόγω της υψηλής τάσης διόγκωσης και του μεγάλου πάχους των αποθέσεων. • Όπως διαπιστώθηκε από την διερεύνηση του συσχετισμού μεταξύ της τάσης διόγκωσης και των εδαφικών παραμέτρων αφενός και των δεικτών που συσχετίζουν τις εδαφικές παραμέτρους μεταξύ τους, υπάρχει ικανοποιητικός βαθμός συσχετισμού της τάξης του 0.90. Αυτός ο βαθμός αξιοπιστίας επιτρέπει την έμμεση εκτίμηση της τάσης διόγκωσης για τις ανάγκες του σχεδιασμού με ικανοποιητική αξιοπιστία. • Για τη συγκεκριμένη περίπτωση που εξετάστηκε, διαπιστώθηκε ότι ο ικανοποιητικότερος βαθμός συσχετισμού προκύπτει μεταξύ της τάσης διόγκωσης και της φυσικής υγρασίας αφενός και αφετέρου μεταξύ τάσης διόγκωσης και του δείκτη δυναμικού διόγκωσης. • Προκειμένου να γενικευθούν τα συμπεράσματα αυτά, πρέπει να διερευνηθούν και άλλες περιοχές με διαφορετικό γεωλογικό υπόβαθρο. Η έρευνα αυτή αποτελεί μέρος της ευρύτερης έρευνας του πρώτου συγγραφέα της παρούσης εργασίας για τη συμπεριφορά των διογκούμενων αργιλικών εδαφών. ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Ινστιτούτο Γεωργικών Εφαρμογών του υπουργείου Γεωργίας. Διεύθυνση Ορυκτολογίας του ΙΓΜΕ Εργαστήριο Εδαφομηχανικής, ΚΕΔΕ8 / 10 ΠΙΝΑΚΑΣ 1 Αποτελέσματα ανάλυσης Πολλαπλής Παλινδρόμησης στα εδαφικά δείγματα της Περιοχής Σχηματάρι έως Δράμεσι Βοιωτίας. ΠΕΡΙΟΧΗΠαράμετροιΝΣυντελεστής R²LL = 24,951,994 PI + 0,732 FS -7,338 LS + 0,382 2μmLL, PI, FS, LS, 2μm90,97FS = 5,389 + 0,712 LL - 0,411 PI + 4,490 LS - 0,788 2μmFS, LL ,PI, LS, 2μmSP = -1,954 + 0,180 LL - 0,167 PI -0,049 FS + 0,264 LS - 0,04 2μmΔΡΑΜΕΣΙΕξισώσειςSP, LL, PI, FS, LS, 2 μm90,9390,92Ερμηνεία συμβόλων: SP LL PI FS LS 2 μm= Τάση διόγκωσης = Όριο υδαρότητας = Δείκτης πλαστικότητας = Ελεύθερη διόγκωση = Γραμμική συρρίκνωση = Ποσοστό κολλοειδώνΣΥΣΧΕΤΙΣΜΟΣ ΤΑΣΗΣ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ ΚΑΙ ΟΡΙΟ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΟΣ 8ΤΑΣΗ ΔΙΟΓΚΩΣΗΣ, KG/CM27 6 2R = 0,9093 5 4 2R = 0,8899 3 2 2R = 0,77631 0 051015202530ΟΡΙΟ ΣΥΡΡΙΚΝΩΣΗΣ, ΦΥΣΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ, ΟΡΙΟ ΠΛΑΣΤΙΚΟΤΗΤΟΣΣχήμα 6Συσχετισμός τάσης διόγκωσης με το όριο συρρίκνωσης, τη φυσική υγρασία και το όριο πλαστικότητας - Correlation of swelling pressure versus shrinkage limit and moisture content and plastic limit.9 / 10 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ • BELL, F, (1999). Engineering treatment of soils. Chapman and Hall. London, UK • HOLTZ, W.G., (1983). The influence of vegetation on the swelling and shrinkage of clay in the USA. Geotechnique Vol. 33, No 2, pp 159-163. • Q.J.E.G., (1990). Tropical Residual Soils. Geotechnical Society Engineering Group, Working Party Report, Vol. 23 No 1, The Quarterly Journal of Engineering Geology, UK • Gillot, J.,(1987). Clay in Engineering Geology. Developments in Geotechnical Engineering. Vol. 41, Elsevier, Amsterdam, pp 1550-155. • HMSO, TRRL (1974). Soil Mechanics for road engineers. Determination of soil shrinkage., pp. 5053, London • Khan, A.J., Ameen, S, Abedin, M, (2001). Effect of sand layer on swelling of underlying expansive soil. Proc. 15th Intrn. Conf. ISSMGE. • Kariuki, P.C, Van der Meer, F,(2004). A unified swelling potential index for expansive soils. Engineering Geology, V.72, Elsevier, pp. 1-8 U.K • Rao, R., & Rao, K., (1998). A case study of cracked building with design Guidelines on expansive soils. PROBLEMATIC SOILS, Editors, Balkema, Rotterdam. • Schollenberger, c.j., Simon, R.H. (1945). Determination of Exchange capacity and exchangeable bases in soil - ammonium acetate method. Soil Science, Vo. 59, pp.13 • Sridhara, A., (1999). Problematic Soils. Volume change behaviour of expansive soils., Balkema, Rotterdam, pp 833-840. • Schreiner, H.D., (1987). State of the Art review on expansive soils. Report compiled for T.R.R.L., Ministry of Transport, Crowthorne, Berkshire, UK • Zangalis, K., (1998). Standarless quantitative mineralogical analysis of rocks. Powder Diffraction, Vol. 13, N.2, June, pp 74 – 84 • Winterkorn, H, and Baver, J, (1951). Discussion of paper by Wooltorton on movements in the desiccated Alkaline soils of Burma. Transactions 6, ASCE, Vol.116, USA.ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ • Σωτηρόπουλος Η, (1965). Δομή και ιδιότητες συμπυκνούμενων αργίλων. Δελτιο ΚΕΔΕ, Τ.2, Αρ.2, Δεκ.1965. • Christodoulias, J., Gassios, E., (1987). Investigation on the motorway damage due to expansive soil in Greece. 6th Intern. Conf. on Expansv Soils, Dec., pp. 241-246, N.Delhi. • Stamatopoulos, A., Kotzias, P, (1987). Free Swell test on undisturbed clay. Proc. 6th Intern. Con. on Expansive soils, pp. 281, New Delhi, India. • Stamatopoulos-Gassios-Christodoulias, Giannaros, (1989). Recent experiences with swelling soils. Proc. 12th Intern. Conf. on SMFE, Rio de Janeiro, Vol. 1. • Stamatopoulos, A. Christodoulias, J Giannaros, Η, (1992). Treatment of expansive soils for reducing swell potential and increasing strength. Quarterly Journal of Engineering Geology, V.25, pp 301-312. U.K. • Tsiambaos-Tsaligopoulos (1995). A proposed method of estimating the swelling characteristics of soils. Bullt of I.A.E.G.,Paris, No 52, pp 109-115. • Kollaros, G., Athanasopoulou, A.,(1997). The character and Identification of swelling soils in road construction projects. Engineering Geology and the Environment Balkema, Rotterdam. • Christodoulias-Dovas-Tsatsanifos-Zaccas (1998). Treatment of a marshy area with lime for reclamation purposes. Proc.8th Intr.Cong. Intrn. Assoc.Eng.Geol. Sept,pp 21-25, Vancouver. • Παπακυριακοπουλος,Π,Kουδουμακης,Π (2001). Διογκούμενα Εδάφη Περιοχής Θράκης. Πρακτικά 4 Πανελλήνιου Συνεδρίου Γεωτεχνικής Μηχανικής, ΕΕΕΘ-ΤΕΕ, Αθήνα, Μάιος, pp. 163-170. • Χριστοδουλιας, Ι., Σταυριδακης, Ε., Τσοτσος, Σ., Χατζηγωγος, Θ. (2001). Η επίδραση του τσιμέντου στα Όρια Αtterberg, Συρρίκνωση, Αντοχή και Διάβρωση εδάφους. 4 Πανελ. Συνέδριο Γεωτεχνικής Μηχανικής, ΕΕΕΘ-ΤΕΕ, Αθήνα, Μάιος, Τ.1, σελ. 483-489.10 / 10
Εισάγετε το όνομά σας. *
Εισάγετε το e-mail σας. *
Μήνυμα
Κάντε ένα σχόλιο για το άρθρο. Το μήνυμα σχολίου σας θα δημοσιοποιηθεί μετά από έγκριση από την αρμόδια Επιτροπή.
*

Σφάλμα

Εισάγετε το όνομά σας.

Σφάλμα

Εισάγετε το e-mail σας.

Σφάλμα

Εισάγετε μήνυμα σχολίου.

Σφάλμα

Προέκυψε ένα λάθος κατά την αποστολή του σχολίου σας, παρακαλώ δοκιμάστε ξανά αργότερα.

Μήνυμα

Το μήνυμα σχολίου απεστάλη επιτυχώς. Θα δημοσιευτεί το συντομότερο δυνατό μετά την έγκριση του από την αρμόδια Επιτροπή.