Διερεύνηση συσχέτισης μηχανικών παραμέτρων εδαφικών σχηματισμών μέσω συστήματος ταξινόμησης

Abstract

In this Thesis the problem of correlating the mechanical properties of a given soil sample, as quantitatively determined by laboratory testing, with the laboratory determined values of classification parameters and/or physical properties, for the purpose of producing a mathematical model that will allow the prognosis of the value of a given mechanical property, without actually performing the laboratory test. This can be of use when there is a shortage of time, or budget limitations or, more significantly, incases where the soil sample obtained is small, of poor physical condition or damaged and cannot provide suitable material for the forming of test samples. To this end, a data base containing a great number of soil samples, subjected to laboratory testing, was compiled. The samples were classified into four different categories, according to their stratigraphical origin and description and a Statistical analysis and correlation of the mechanical properties to either single, or combinations of physical properties and classification parameters, was a performed. From this resulted a number of functions, through the use of which, the mechanical properties can be predicted within a range of less than ±20%, without actually performing the relevant laboratory test, if one or more of the physical properties or classification properties is of known value.

Στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή διερευνάται ο συσχετισμός ορισμένων, θεμελιωδών ιδιοτήτων μηχανικής συμπεριφοράς εδαφών, με ορισμένες θεμελιώδεις παραμέτρους κατάταξης και βασικές φυσικές ιδιότητές τους, όπως αυτές προσδιορίζονται, ποσοτικά, με εργαστηριακές δοκιμές, καθώς και με μαθηματικούς συνδυασμούς των προηγουμένων. Σκοπός είναι η παραγωγή σχέσεων από τις οποίες να μπορεί να προβλεφθεί η τιμή των μηχανικών ιδιοτήτων, με βάση τις τιμές κάποιας ή κάποιων παραμέτρων ταξινόμησης ή φυσικών ιδιοτήτων, ενός εδαφικού δείγματος, χωρίς την εκτέλεση της αντίστοιχης εργαστηριακής δοκιμής, η οποία δεν μπορεί να εκτελεσθεί, είτε για λόγους κόστους και χρόνου, είτε για λόγους ακαταλληλότητας του διαθέσιμου δείγματος. Για τον παραπάνω σκοπό, συγκεντρώθηκε μεγάλος αριθμός δειγμάτων σε βάση δεδομένων η οποία περιέχει όλες τις τιμές των αναγκαίων παραμέτρων για τον συσχετισμό. Τα δείγματα ταξινομήθηκαν σε τέσσερεις βασικές κατηγορίες, ανάλογα με τη στρωματογραφική περιγραφή τους και ακολούθησε συσχετισμός, όπως προαναφέρθηκε, με τη χρήση Στατιστικών μεθόδων. Ο συσχετισμός αυτός παρήγαγε σχέσεις εξάρτησης με τις οποίες είναι δυνατόν οι τιμές των μηχανικών ιδιοτήτων ενός δείγματος εδάφους να εκτιμηθούν, χωρίς εκτέλεση της σχετικής δοκιμής, με ακρίβεια μεγαλύτερη του ±20%, της εργαστηριακά μετρούμενης τιμής.