Διερεύνηση μηχανικών χαρακτηριστικών οδοστρώματος με τη μέθοδο φασματικής ανάλυσης επιφανειακών κυμάτων

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία, διερευνάται η εφαρμογή της Φασματικής Ανάλυσης Επιφανειακών κυμάτων (Spectral Analysis of Surface Waves – SASW) στον προσδιορισμό μηχανικών χαρακτηριστικών οδοστρώματος που βρίσκεται σε φάση κατασκευής. Για το σκοπό αυτό, πραγματοποιήθηκε επιτόπου πείραμα σε υπό κατασκευή οδόστρωμα τμήματος αυτοκινητοδρόμου, όπου εφαρμόστηκε η SASW επί της επιφάνειας της στρώσης της βάσης. Εκτιμήθηκε η αντοχή (σε όρους του μέτρου ελαστικής παραμόρφωσης) των στρώσεων από ασύνδετο συμπυκνωμένο υλικό (αμμοχάλικο) και της στρώσης έδρασης. Παράλληλα, αξιοποιήθηκαν αποτελέσματα ανάλυσης από μετρήσεις με το παραμορφωσίμετρο πίπτοντος βάρους (Falling Weight Deflectometer – FWD) στα ίδια σημεία. Οι παρατηρούμενες αποκλίσεις μεταξύ των δύο μεθόδων δικαιολογούνται λόγω του διαφορετικού εύρους παραμορφώσεων που προκαλεί η εφαρμογή τους. Γενικά, τα πρώτα αποτελέσματα για την εφαρμογή της SASW σε έλεγχο κατασκευής οδοστρώματος είναι ενθαρρυντικά. Ωστόσο, χρειάζεται περαιτέρω μελέτη και διερεύνηση ώστε να διαπιστωθεί εάν η SASW μπορεί να αντικαταστήσει υπάρχουσες μεθόδους για τον επιτόπου έλεγχο και τη διασφάλιση της ποιότητας κατά την κατασκευή ενός οδοστρώματος.

In the present thesis, the Spectral Analysis of Surface Waves method is investigated for determining mechanical characteristics of a pavement which is under construction. For this purpose, an in-situ test was performed in a pavement section of a highway under construction, where the SASW method was applied at the surface of the base layer. The strength was estimated (in terms of resilient modulus) for the layers of unbound compacted material (gravel) and the subgrade. Furthermore, results from the FWD measurements at the same points were utilized. The observed deviations between the two methods were attributed to the different strain range under which each method occurs. Generally, the first results of the SASW application are encouraging. However, additional study and investigation is needed in order to be clarified if the SASW is able to replace conventional methods for quality control and quality assurance purpose during pavement construction.