Saven muodonmuutosominaisuuksien määritysmenetelmien ja –laitteistojen kehittäminen

 |  Login

Show simple item record

dc.contributor Aalto-yliopisto fi
dc.contributor Aalto University en
dc.contributor.advisor Korhonen, Osmo
dc.contributor.author Laaksonen, Samuli
dc.date.accessioned 2014-03-05T12:33:30Z
dc.date.available 2014-03-05T12:33:30Z
dc.date.issued 2014-02-24
dc.identifier.uri https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/12666
dc.description.abstract Geotekniikan mahdollisesti vaikein osa-alue on koheesiomaalajien, kuten saven muodonmuutosten ennustaminen. Saven lujuus- ja muodonmuutosominaisuuksia on tutkittu jo pitkään ja tarkoitukseen on kehitetty monia erilaisia tutkimusmenetelmiä ja tulkintatapoja. Tutkimusten perusteella on kehitetty useita erilaisia malleja kuvaamaan savien käyttäytymistä. Uudemmat mallit vaativat enemmän erilaisia parametreja vanhempiin malleihin nähden. Näitten parametrien määrittäminen laboratoriossa voi olla vaativaa, kestää pitkän aikaa ja tulla kalliiksi. Työn tarkoituksena oli helpottaa ja nopeuttaa tärkeiden mallintamisessa käytettävien parametrien määrittämistä häiriintymättömistä savinäytteistä. Työssä tutkittiin häiriintymättömiä savinäytteitä, jotka on otettu Espoossa Aalto-Yliopiston pohjarakentamisen ja maamekaniikan laboratorion lähistöltä. Tämän saven, HUT-Clayn muodonmuutos- ja lujuusominaisuuksia tutkittiin luokitus-, ödometri- ja kolmiaksiaalikokeilla. Työssä kehitettiin uusia koemenetelmiä olemassa oleville ja uusille laitteille, kehitettiin laitteistoja ja uusia menetelmiä tulkita saatua mittaustietoa. Työn aikana käyttöönotettu huokospaineödometri toi merkittävän lisän saven konsolidaatiotutkimukseen. Saatujen tuloksien perusteella pystytään tekemään tulkintoja saven konsolidaatiokäyttäymisestä ja sen suhtautumisesta klassisiin teorioihin. Huokospainemittauksesta pystyttiin arvioimaan eri painumalajien suuruutta uudella tulkintamenetelmällä. Tämä menetelmä osoittautui työn aikana lupaavaksi. Kokeilluista kolmiaksiaalikokeista kiinnostavampia olivat kokeet, joissa leikkausvaiheessa hydrostaattinen jännitys pidettiin vakiona ja deviatorista jännitystä nostettiin portaittain. Tällaisesta kokeesta pystytään määrittämään muodonmuutosinkrementtien avulla myötöpinnan parametrien arvot ilman usean kokeen sarjoja. Myös avoimen kokeen tilavuudenmuutoksen ja suljetun kokeen huokosvedenpaineen välillä havaittiin yhteys, jonka avulla suljetusta leikkauskokeesta pystyttäneen määrittämään nämä samat parametrit. fi
dc.description.abstract One of the most challenging areas of geotechnical engineering is the prediction of deformations of soft soils such as clays. Strength and deformation properties of clays have been studied over centuries resulting in development of different testing techniques and interpretation methods. As a result different types of material models have been developed in order to describe the behavior of clays. Recently developed material models require additional parameters compared with the simple models developed in the earlier days. The determination of these parameters in laboratory can be challenging and time consuming thus expensive. The objective of this study was to improve the determination of soil parameters that are commonly used in constitutive modelling more easier and faster. In this study, undisturbed samples of HUT-Clay were taken from the vicinity of Aalto-University’s laboratory of soil mechanics and foundation engineering in Espoo and were tested for several geotechnical engineering parameters. Series of classification, triaxial and oedometer tests were done on the collected HUT-Clay specimens. The oedometer cell which allowed pore water pressure measurements throught the bottom of the sample was introduced in this work. Existing interpretation methods for analysing test data were improved. The new oedometer was used to investigate the deformation behaviour of HUT-Clay. The observed behaviour was then compared with classical consolidation theories. The total settlement was divided into consolidation and creep settlements using the pore water measurement data. A new interpretation method was generated for these analyzes. In triaxial testing, a promising test method was found where hydrostatic pressure was kept constant while deviatoric pressure was raised in increments. In each increment the ratio between change in volume and shear strain was calculated. The ratios were used to determine yield surface parameters. With this method it is possible to determine yield surface parameters without a series of triaxial test. The determination of corresponding yield surface parameters in undrained triaxil test was done using the observed relationship between pore water pressures in undrained triaxial test and volume changes in drained triaxial test. en
dc.format.extent 81 + 30
dc.format.mimetype application/pdf en
dc.language.iso fi en
dc.title Saven muodonmuutosominaisuuksien määritysmenetelmien ja –laitteistojen kehittäminen fi
dc.title Improvement of research methods and testing equipment for deformation properties of clay en
dc.type G2 Pro gradu, diplomityö en
dc.contributor.school Insinööritieteiden korkeakoulu fi
dc.subject.keyword kolmiaksiaalikoe fi
dc.subject.keyword ödometrikoe fi
dc.subject.keyword huokosvedenpaine fi
dc.subject.keyword jännityspolku fi
dc.subject.keyword myötöpinta fi
dc.subject.keyword triaxial test en
dc.subject.keyword oedometer test en
dc.subject.keyword pore water pressure en
dc.subject.keyword stress path en
dc.subject.keyword yield surface en
dc.identifier.urn URN:NBN:fi:aalto-201403061490
dc.programme.major Pohja- ja kalliorakentaminen fi
dc.programme.mcode IA3028 fi
dc.type.ontasot Master's thesis en
dc.type.ontasot Diplomityö fi
dc.contributor.supervisor Korkiala-Tanttu, Leena
dc.programme Rakenne- ja rakennustuotantotekniikan koulutusohjelma fi
dc.location P1 Ark Aalto fi


Files in this item

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search archive


Advanced Search

article-iconSubmit a publication

Browse

My Account