Αριθμητική και πιθανοτική διερεύνηση μεθόδων βελτίωσης εδαφών σε προβλήματα καθιζήσεων στείρων υλικών λιγνιτωρυχείων

Τσιάγκας, Δημήτριος; Tsiagkas, Dimitrios

dc.contributor.author	Τσιάγκας, Δημήτριος	el
dc.contributor.author	Tsiagkas, Dimitrios	en
dc.date.accessioned	2023-01-18T07:39:28Z
dc.date.available	2023-01-18T07:39:28Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56739
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24437
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπόγειων Έργων”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/gr/	*
dc.subject	Στείρα λιγνιτωρυχείων	el
dc.subject	Μέθοδοι βελτίωσης εδαφών	el
dc.subject	Δυναμική συμπύκνωση	el
dc.subject	Χαλικοπάσσαλοι	el
dc.subject	Βαθιά εδαφική ανάμιξη με χρήση ιπτάμενης τέφρας	el
dc.subject	Lignite spoil heaps	en
dc.subject	Ground improvement methods	en
dc.subject	Dynamic compaction	en
dc.subject	Stone columns	en
dc.subject	Deep soil mixing	en
dc.title	Αριθμητική και πιθανοτική διερεύνηση μεθόδων βελτίωσης εδαφών σε προβλήματα καθιζήσεων στείρων υλικών λιγνιτωρυχείων	el
dc.title	Numerical and probabilistic investigation of ground improvement methods on settlements issues of lignite spoil heaps	en
heal.type	masterThesis
heal.classification	Γεωτεχνική μηχανική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-27
heal.abstract	Η παρούσα μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία αφορά στην αριθμητική και πιθανοτική διερεύνηση εναλλακτικών μεθόδων βελτίωσης εδαφών με στόχο τη μείωση της συμπιεστότητας ενός μεγάλης έκτασης σχηματιζόμενου σωρού στείρων υλικών. Τα εν λόγω στείρα είναι υλικά απόθεσης που προέρχονται από τη φάση εξόρυξης των επιφανειακών λιγνιτωρυχείων Καρδιάς και Νοτίου Πεδίου στην περιοχή της Πτολεμαΐδας. Η έρευνα επικεντρώνεται στην ανάλυση ενός τυπικών διαστάσεων οδικού/σιδηροδρομικού επιχώματος επί του συγκεκριμένου σωρού ως πιθανή λύση στο πλαίσιο αξιοποίησής του κατά τη μετάβαση στη μεταλιγνιτική εποχή. Τα αποτελέσματα των εργαστηριακών δοκιμών κατέδειξαν ότι τα εν λόγω στείρα αποτελούνται από ποικιλία εδαφών με κυρίαρχη την παρουσία ιλύος υψηλής πλαστιμότητας (MH). Επιπλέον διακρίνονται για την υψηλή εγγενή χωρική μεταβλητότητα ως προς τα φυσικά και τα μηχανικά τους χαρακτηριστικά και τη σημαντική συμπιεστότητά τους (χαμηλό μέτρο ελαστικότητας). Οι εξεταζόμενοι μέθοδοι βελτίωσης/ενίσχυσης είναι: η Δυναμική Συμπύκνωση, οι Χαλικοπάσσαλοι και η Βαθιά Εδαφική Ανάμιξη με χρήση ιπτάμενης τέφρας τύπου C. Στόχος είναι η μείωση της συμπιεστότητας των στείρων είτε μέσω αύξησης της εδαφικής δυσκαμψίας είτε μέσω εφαρμογής στοιχείων ενίσχυσης μεγαλύτερης δυσκαμψίας. Για το σκοπό αυτό πραγματοποιούνται διδιάστατες παραμετρικές αριθμητικές αναλύσεις με χρήση του προγράμματος πεπερασμένων στοιχείων Plaxis 2D V.20. Προκειμένου να ληφθεί υπόψη η υψηλή αβεβαιότητα των εδαφικών παραμέτρων των στείρων υλοποιούνται τόσο συμβατικές αιτιοκρατικές όσο και πιθανοτικές αναλύσεις με εφαρμογή της Μεθόδου Σημειακής Εκτίμησης (PEM). Εξαιτίας της χαοτικής δομής του σωρού των στείρων γίνεται η παραδοχή ενιαίου ομοιογενούς υλικού. Η ανάλυση υλοποιείται υπό συνθήκες επίπεδης παραμόρφωσης, θεωρούνται ξηρές εδαφικές συνθήκες και χρησιμοποιούνται τα καταστατικά προσομοιώματα Mohr – Coulomb (M-C) και Hardening Soil (HS) για m = 0.5 και m = 1. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν μία σαφώς βελτιωμένη εικόνα από πλευράς μείωσης των καθιζήσεων στις αναλύσεις με HS συγκριτικά με αυτώ με M-C, λόγω του ότι το HS λαμβάνει αύξηση της εδαφικής δυσκαμψίας με το βάθος συναρτήσει της παραμέτρου m. Τέλος, τα αποτελέσματα των αριθμητικών αναλύσεων καταδεικνύουν ότι η μέθοδος βαθιάς εδαφικής ανάμιξης είναι αυτή που παρουσιάζει τη μεγαλύτερη βελτίωση αποδίδοντας τις μικρότερες τιμές β και Pf για κάθε καταστατικό προσομοίωμα.	el
heal.abstract	This master's thesis concerns the numerical and probabilistic investigation of ground improvement methods to improve the compressibility of a massive lignite spoil heap. These spoil materials come from the surface lignite mines of Kardia and South Field in Ptolemaida. The research focuses on the analysis of a road/railway embankment on the above-mentioned spoil heap as a possible solution in the context of valorization during the transition to the post-lignite era. The results of the laboratory tests showed that the spoil heap consists of a variety of soils with the representative material of high plasticity silt (MH). In addition, the spoil material is characterized by a high inherent spatial variability in terms of physical and mechanical properties and it is a soft soil material (with high compressibility). The considered ground improvement methods were: Dynamic Compaction, Stone Columns, and Deep Soil Mixing using Type C fly ash. The analysis of the above-mentioned methods focused on achieving a reduction in the compressibility of the spoil material under consideration either by improving its soil stiffness or through the application of reinforcement elements of greater stiffness than this. For this purpose, parametric numerical analyses are carried out using the finite element program Plaxis 2D V.20. Taking into account the above uncertainty of the spoil properties, the research utilized both conventional deterministic analyses and probabilistic analyses using the Point Estimation Method (PEM). Due to the complex and chaotic nature of the spoil heap, a single homogeneous material is assumed. The analysis was conducted in plane strain conditions, dry soil conditions, and using the constitutive models Mohr – Coulomb (M-C) and Hardening Soil (HS) for m = 0.5 and m = 1. The results show a more improved state in terms of settlement reduction in the analyses with HS compared to those done with M-C because HS obtains an increase in soil stiffness with depth whose degree is proportional to the parameter m. Finally, the results of the numerical analyses demonstrates that the deep soil mixing method is the one that proves to have the lowest values of settlement reduction factor β and probability of exceedance Pf for each constitutive model.	en
heal.advisorName	Ζευγώλης, Ιωάννης	el
heal.advisorName	Zevgolis, Ioannis	en
heal.committeeMemberName	Μπενάρδος, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Benardos, Andreas	en
heal.committeeMemberName	Νομικός, Παύλος	el
heal.committeeMemberName	Nomikos, Pavlos	en
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	130 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false