Στοιχεία Εδαφομηχανικής

Το βιβλίο αυτό πραγματεύεται θέματα της εδαφομηχανικής που σχετίζονται με την οριακή κατάσταση αστοχίας του εδάφους, όπως είναι ο έλεγχος της ευστάθειας πρανών και εκσκαφών, ο υπολογισμός των ωθήσεων που ασκεί το έδαφος στις αντιστηρίξεις και ο προσδιορισμός των φορτίων που μπορούν να μεταφέρουν στο έδαφος επιφανειακές και βαθιές θεμελιώσεις.
Το πρώτο κεφάλαιο του βιβλίου αναφέρεται σε βασικά στοιχεία της μηχανικής συμπεριφοράς του εδάφους, όπως η ανάλυση των τάσεων, η σχέση τάσεων-παραμορφώσεων και η διατμητική αντοχή για βραχυπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες συνθήκες.
Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι μέθοδοι άνω και κάτω ορίου, οριακής ισορροπίας και εντατικού πεδίου, οι οποίες αποτελούν τις κύριες μεθόδους ανάλυσης της ευστάθειας γεωτεχνικών κατασκευών. Οι μέθοδοι αυτές εφαρμόζονται στη συνέχεια για την επίλυση τυπικών γεωτεχνικών προβλημάτων.
Στο τρίτο κεφάλαιο μελετώνται οι πλευρικές ωθήσεις που ασκεί το έδαφος στις αντιστηρίξεις. Εξετάζονται οι καταστάσεις ενεργητικής και παθητικής αστοχίας, καθώς και η κατάσταση ηρεμίας του εδάφους. Παρουσιάζονται οι διάφορες μέθοδοι που εφαρμόζονται στον υπολογισμό των ωθήσεων ανάλογα με τον τύπο της αντιστήριξης, τη γεωμετρία του αντιστηριζόμενου εδάφους και το είδος μιας πιθανής επιφόρτισης. Τέλος, εξετάζεται η ευστάθεια χαρακτηριστικών τύπων αντιστήριξης, όπως είναι οι τοίχοι βαρύτητας και τα εύκαμπτα πετάσματα με ή χωρίς αγκυρώσεις και αντηρίδες.
Στο τέταρτο κεφάλαιο παρουσιάζονται οι διάφορες μέθοδοι που εφαρμόζονται στον έλεγχο της ευστάθειας πρανών και στη μελέτη κατολισθήσεων.
Αναπτύσσεται η μέθοδος οριακής ισορροπίας και διάφορες παραλλαγές της, που εφαρμόζονται ανάλογα με την πιθανή μορφή της επιφάνειας αστοχίας, τα χαρακτηριστικά του εδάφους και τις συνθήκες φόρτισης.
Στο πέμπτο κεφάλαιο εξετάζεται η φέρουσα ικανότητα επιφανειακών θεμελιώσεων. Παρουσιάζεται η γενική εξίσωση υπολογισμού της φέρουσας ικανότητας σε ομοιογενές οριζόντιο έδαφος και στη συνέχεια εξετάζεται η επιρροή διαφόρων παραγόντων, όπως είναι η πολυστρωματικότητα του εδάφους, η αύξηση της διατμητικής αντοχής με το βάθος, η προφόρτιση και η κλίση της ελεύθερης επιφάνειας του εδάφους.
Στο έκτο κεφάλαιο εξετάζεται η φέρουσα ικανότητα των δύο κύριων μορφών πασσάλων θεμελίωσης, των φρεατοπασσάλων και των πασσάλων έμπηξης. Παρουσιάζεται η θεωρητική μέθοδος υπολογισμού της φέρουσας ικανότητας, καθώς και ημιεμπειρικές μέθοδοι που προέκυψαν από δοκιμαστικές φορτίσεις πασσάλων και προτείνονται από διάφορους κανονισμούς μελέτης θεμελιώσεων.
Εκτός από τις μεθόδους υπολογισμού, στα κεφάλαια 3, 4, 5 και 6 περιλαμβάνονται και οι έλεγχοι που απαιτούνται σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 7 προκειμένου να εξασφαλιστεί η ευστάθεια αντιστηρίξεων και πρανών και η επάρκεια επιφανειακών θεμελιώσεων και θεμελιώσεων με πασσάλους.
Τέλος, προκειμένου να διευκολυνθεί η κατανόηση των διαφόρων μεθόδων υπολογισμού και ελέγχου, σε κάθε κεφάλαιο του βιβλίου παρατίθενται αρκετά λυμένα παραδείγματα που καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών.

Περιεχόμενα

Κεφάλαιο 1
Στοιχεία Μηχανικής Συμπεριφοράς του Εδάφους

1. Εισαγωγή
2. Τάσεις στο έδαφος
3. Παραμορφώσεις του εδάφους
4. Σχέση τάσεων – παραμορφώσεων
5. Διατμητική αντοχή
6. Καταστατικοί νόμοι συμπεριφοράς
   Παραδείγματα

Κεφάλαιο 2
Μέθοδοι Ανάλυσης

1. Εισαγωγή
2. Γενικές εξισώσεις ανάλυσης γεωτεχνικών προβλημάτων
3. Μέθοδος οριακής ισορροπίας
4. Μέθοδοι ορίων
5. Μέθοδος εντατικού πεδίου
   Παραδείγματα
   ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ
   Η εφαρμογή της μεθόδου των χαρακτηριστικών στις διαφορικές εξισώσεις εντατικού πεδίου για τα κριτήρια αστοχίας Tresca και Mohr-Coulomb

Κεφάλαιο 3
Ωθήσεις του Εδάφους

1. Εισαγωγή
2. Πλευρικές τάσεις και ωθήσεις του εδάφους
3. Τάσεις στην κατάσταση ηρεμίας
4. Ενεργητικές και παθητικές τάσεις
5. Επιρροή του υπόγειου νερού στις ωθήσεις
6. Ωθήσεις λόγω επιφορτίσεων
7. Τυπικές εφαρμογές της θεωρίας ωθήσεων
8. Ωθήσεις σχεδιασμού σύμφωνα με τον Ευρωκώδικα 7
   Παραδείγματα
   ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ
   Νομογραφήματα του Ευρωκώδικα 7 για τον προσδιορισμό των συντελεστών ενεργητικών και παθητικών ωθήσεων (οριζόντιες συνιστώσες)

Κεφάλαιο 4
Ευστάθεια Πρανών

1. Εισαγωγή
2. Μηχανισμός κυκλικής αστοχίας
3. Μηχανισμός σύνθετης επιφάνειας αστοχίας
4. Πρανές άπειρου μήκους
5. Επίπεδη ολίσθηση πεπερασμένου μήκους
6. Έλεγχος ευστάθειας πρανούς με τον Ευρωκώδικα 7
   Παραδείγματα
   ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ
   Νομογραφήματα προσδιορισμού των συντελεστών ευστάθειας m και n της μεθόδου Bishop and Morgenstern

Κεφάλαιο 5
Φέρουσα Ικανότητα Επιφανειακών Θεμελιώσεων

1. Εισαγωγή
2. Φέρουσα ικανότητα θεμελίωσης άπειρου μήκους
3. Γενική εξίσωση φέρουσας ικανότητας
4. Φέρουσα ικανότητα για αστράγγιστη φόρτιση
5. Φέρουσα ικανότητα για στραγγισμένη φόρτιση
6. Διαγράμματα αλληλεπίδρασης φορτίων αστοχίας (V_u – H_u – M_u)
7. Φέρουσα ικανότητα πολυστρωματικού εδάφους
8. Φέρουσα ικανότητα θεμελίωσης σε πρανές
9. Έλεγχος επάρκειας επιφανειακής θεμελίωσης
   Παραδείγματα
   • ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

   Σχέσεις υπολογισμού της φέρουσας ικανότητας επιφανειακών θεμελιώσεων

10. Ευρωκώδικας 7 (2004)
11. DIN4017 (2006)
12. Meyerhof (1953, 1963)
13. Hansen (1970)
14. Vesic (1975)

Κεφάλαιο 6
Αξονική Φέρουσα Ικανότητα Πασσάλων

1. Εισαγωγή
2. Φέρουσα ικανότητα μεμονωμένου πασσάλου
3. Κανονισμοί
4. Φέρουσα ικανότητα ομάδας πασσάλων
5. Έλεγχος επάρκειας πασσάλου για αξονική φόρτιση
   Παραδείγματα

Βιβλιογραφία