Ανάλυση Ευστάθειας Εδαφικών Πρανών με Χρήση Στοχαστικών Μεθόδων

Μεταπτυχιακός Φοιτητής : Στυλιανίδη Ευμορφία             
Επιβλέπων Καθηγητής: Καββαδάς Μ. , Αν. Καθηγητής      
Ημερομηνία : Ιούνιος 2010

Στην ευστάθεια εδαφικών πρανών, το μέγεθος που αποτελεί κριτήριο για την επάρκεια έναντι ολισθήσεως του πρανούς στις πιθανές επιφάνειες αστοχίας είναι ο συντελεστής ασφαλείας και εκφράζεται μέσω του λόγου της διατμητικής αντίστασης γεωυλικού προς τις συνολικές δράσεις ανά μονάδα επιφάνειας. Όπως μπορεί να γίνει αντιληπτό, η αντοχή ενός πρανούς εκτός από τη γεωμετρία του, τα φορτία και τις σταθεροποιητικές δυνάμεις που δρουν σε αυτό, εξαρτάται από τις παραμέτρους που καθορίζουν την διατμητική αντοχή του εδάφους, δηλαδή τη γωνία εσωτερικής τριβής και τη συνοχή του.

 

Οι τιμές των παραμέτρων αυτών στην πραγματικότητα παρουσιάζουν διακυμάνσεις στα διάφορα σημεία του γεωυλικού. Αυτή η αβεβαιότητα που διέπει τις τιμές τους λαμβάνεται υπόψη έμμεσα και προσεγγιστικά μέσω επιμέρους συντελεστών ασφαλείας που ορίζονται από τον Ευρωκώδικα, με αποτέλεσμα πολλές φορές ενδεχομένως να μην απεικονίζεται το πραγματικό επίπεδο ασφάλειας ενός πρανούς. 

 

Στο πλαίσιο της παρούσας μεταπτυχιακής εργασίας μελετώνται τα πιθανοτικά χαρακτηριστικά του προβλήματος της ευστάθειας εδαφικών πρανών με επίπεδη επιφάνεια ολίσθησης και με κυκλική επιφάνεια ολίσθησης. Τα πρανή που αναλύθηκαν στοχαστικά καλύπτουν ευρύ φάσμα γεωμετρικών, γεωτεχνικών και στατιστικών παραμέτρων, δυνάμεων αντιστήριξης και ντετερμινιστικών συντελεστών ασφαλείας. Οι στοχαστικές αναλύσεις που πραγματοποιήθηκαν έγιναν μέσω της μεθόδου επαναληπτικής προσομοίωσης Monte Carlo και της μεθόδου της σημειακής εκτίμησης (Point Estimation Method) για την επίπεδη επιφάνεια ολίσθησης, και μέσω πιθανοτικής ανάλυσης στο πρόγραμμα Slide για την κυκλική επιφάνεια ολίσθησης. Επίσης, διερευνήθηκε η επίδραση του συντελεστή συσχέτισης των μεταβλητών, καθώς πραγματοποιήθηκαν αναλύσεις τόσο για μη συσχετισμένες, όσο και για συσχετισμένες μεταβλητές. Στην περίπτωση της κυκλικής επιφάνειας ολίσθησης, αναλύθηκαν πρανή με τυχαίες μεταβλητές που ακολουθούν και λογαριθμοκανονική κατανομή, εκτός από την κανονική κατανομή.

 

Τελικά, προτείνονται σχέσεις και διαγράμματα για τη εκτίμηση της πιθανότητας αστοχίας εδαφικών πρανών ως προς τις στατιστικά σημαντικές παραμέτρους του προβλήματος και σχολιάζεται ο ρόλος των παραμέτρων αυτών.