Αντιμετώπιση Των Κατολισθήσεων Με Πασσάλους

Abstract

Στην παρούσα διατριβή διερευνάται το σύνθετο πρόβλημα της αλληλεπίδρασης εδάφους-πασσάλου μίας σειράς σταθεροποιητικών πασσάλων με ελεύθερη κεφαλή ή με α-γκύρωση στην κεφαλή τους και η πρόσθετη δύναμη αντίδρασης που ασκούν οι πάσσαλοι στο ολισθαίνον πρανές όταν καλούνται να το σταθεροποιήσουν. Για το λόγο αυτό διενεργούνται παραμετρικές αναλύσεις με τη μέθοδο των πεπερασμένων στοιχείων χρη-σιμοποιώντας το λογισμικό πεπερασμένων στοιχείων Abaqus. Σκοπός των παραμετρι-κών αναλύσεων είναι η καλύτερη κατανόηση της συμπεριφοράς του μοντέλου εδάφους – πασσάλου και η κατάρτιση διαγραμμάτων σχεδιασμού για διαφορετικές διατάξεις πασσάλων, διαφορετικά εδαφικά υλικά και διαφορετικές γεωμετρίες του προβλήματος. Με τη βοήθεια των διαγραμμάτων αυτών και γνωρίζοντας κανείς την πρόσθετη δύναμη που απαιτείται για την επίτευξη του επιθυμητού συντελεστή ασφαλείας στο πρανές μπορεί να γίνει η επιλογή της βέλτιστης διάταξης των πασσάλων για την εκάστοτε περί-πτωση.Αρχικά επιλέγεται το απλοποιημένο τρισδιάστατο αριθμητικό μοντέλο, το οποίο προσο-μοιώνει μία σειρά πασσάλων σταθεροποίησης και το οποίο θα χρησιμοποιηθεί στη συ-νέχεια για διενεργηθούν οι παραμετρικές αναλύσεις. Το τρισδιάστατο αυτό μοντέλο πρέπει να προσεγγίζει όσο το δυνατόν ακριβέστερα το φυσικό σύστημα εδάφους–πασσάλου και να παρακολουθεί την αλληλεπίδραση τόσο του συστήματος εδάφους – πασσάλου όσο και αυτή των γειτονικών πασσάλων. Διερευνούνται διάφοροι παράγοντες, οι οποίοι θα μπορούσαν να επηρεάσουν την αξιοπιστία των αποτελεσμάτων που προκύπτουν από την επίλυση του μοντέλου, όπως είναι για παράδειγμα οι διαστάσεις του κανάβου και η πύκνωση των στοιχείων.Διενεργείται πλήθος παραμετρικών αναλύσεων για την κατανόηση της συμπεριφοράς μίας σειράς σταθεροποιητικών πασσάλων με ελεύθερη κεφαλή και με αγκύρωση στην κεφαλή. Μελετάται ο τρόπος που επιδρούν διάφορες παράμετροι στην πρόσθετη δύναμη αντίστασης που συνεισφέρουν οι πάσσαλοι και η οποία αντιτίθεται στην ολίσθηση καθώς και στα φορτία διατομής που αναπτύσσονται σε αυτούς. Στην περίπτωση των πασσάλων με αγκύρωση στην κεφαλή υπολογίζεται και η δύναμη της αγκύρωσης. Οι παράμετροι που εξετάζονται είναι οι εδαφικές ιδιότητες της ολισθαίνουσας μάζας και του σταθερού υποβάθρου, τα γεωμετρικά χαρακτηριστικά της κατολίσθησης (βάθος ολισθαίνουσας μάζας) και του πασσάλου (μήκος, βάθος έμπηξης στο σταθερό υπόβαθρο και διάμετρος), της διάταξης των πασσάλων (αξονική απόσταση μεταξύ τους) και η αντοχή της επιφάνειας ολίσθησης.Από την επεξεργασία των αποτελεσμάτων των αριθμητικών αναλύσεων προκύπτουν τα διαγράμματα σχεδιασμού. Στα διαγράμματα αυτά η πρόσθετη δύναμη αντίδρασης απει-κονίζεται συναρτήσει μεγεθών τα οποία είναι απαραίτητα για το σχεδιασμό και τη λει-τουργικότητα του έργου όπως η μετατόπιση της ολισθαίνουσας μάζας, η μετατόπιση της κεφαλής του πασσάλου, η μέγιστη ροπή και η μέγιστη τέμνουσα που αναπτύσσονται σε αυτόν και η οριζόντια συνιστώσα της αγκύρωσης (στην περίπτωση όπου η κεφαλή του πασσάλου δεν είναι ελεύθερη, αλλά δεσμεύεται με μία αγκύρωση).