Μελέτη κρίσιμης κατάστασης στη Μάργα του Ισθμού της Κορίνθου και σε άμμους - Κλουβάτος, Εμμανουήλ (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών, 2016)
Η παρούσα Διπλωματική Εργασία εξετάζει την εδαφική απόκριση της Μάργας του Ισθμού της Κορίνθου σε ένα πλήθος καταπονήσεων, καθώς και δύο ειδών άμμου σε διάτμηση. Πραγματεύεται την εκτέλεση, επεξεργασία και αξιολόγηση των αποτελεσμάτων πλήθους πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Εδαφομηχανικής της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Τα πειράματα που αφορούν τη Μάργα έγιναν σε αναζυμωμένο υλικό και τα αποτελέσματά τους αντιπαραβλήθηκαν με αντίστοιχα πειράματα σε φυσικό υλικό. Η φύση της συγκεκριμένης μάργας είναι ιδιάζουσα, είναι μια ιλύς με μικρό ποσοστό λεπτόκοκκων και χαμηλή πλαστιμότητα. Τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν ανήκουν σε τρεις ενότητες: πρώτον, πειράματα μονοδιάστασης συμπίεσης στη συσκευή του συμπιεσομέτρου, από τα οποία εξήχθησαν οι καμπύλες συμπίεσης του υλικού· δεύτερον, διατμητικές φορτίσεις στην τριαξονική συσκευή υπό αστράγγιστες και στραγγιζόμενες συνθήκες, από τις οποίες υπολογίστηκε η διατμητική αντοχή του υλικού και μελετήθηκε η συμπεριφορά του πριν και κατά την αστοχία· και τρίτον, πειράματα που περιλάμβαναν ανισότροπη στερεοποίηση Ko και κύκλο φόρτισης – αποφόρτισης, της τάξης του ±1% και ±0.2%, ακολουθούμενο από επαναφόρτιση, με τα οποία προσομοιώθηκε αφενός η γεωστατική κατάσταση του εδάφους, αφετέρου η καταπόνηση δοκιμίων λόγω δειγματοληψίας και η επίδραση αυτής στη μετέπειτα απόκρισή τους. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων έδειξε την ύπαρξη μοναδικής Κρίσιμης Κατάστασης για τη Μάργα· τα κανονικοποιημένα σημεία των μέγιστων διατμητικών αντοχών των πειραμάτων συσσωρεύονται επί μοναδικής ευθείας, της γραμμής κρίσιμης κατάστασης (CSL). Επίσης, οι καμπύλες συμπιεσομέτρων κανονικοποιούνται σε μία κοινή καμπύλη μονοδιάστατης συμπίεσης (NCL). Τέλος, τα ζεύγη δεικτών πόρων – μέσης ενεργού τάσης κατά την κρίσιμη κατάσταση, σχηματίζουν στο επίπεδο e-p μια καμπύλη, που βρίσκεται, όπως προβλέπεται από τη βιβλιογραφία, κάτω και αριστερά από την καμπύλη μονοδιάστατης συμπίεσης. Όσον αφορά στην προσομοίωση της δειγματοληψίας δοκιμίων, διαπιστώνεται ότι, ακόμη κι όταν αυτή γίνεται σε σχετικά μικρές παραμορφώσεις, όπως στην προκείμενη εργασία, μπορεί να τροποποιήσει την συμπεριφορά της Μάργας και να ενισχύσει την αντοχή της, όμως όχι σημαντικά. Ταυτόχρονα μπορεί να της προσδώσει ψαθυρότητα, αν και αυτό εξαρτάται και από το είδος της επαναφόρτισης. Στο Εργαστήριο Εδαφομηχανικής έχει πραγματοποιηθεί επίσης πλήθος πειραμάτων σε λεπτόκοκκες άμμους. Σημαντικός αριθμός πειραμάτων σε δύο εξ’ αυτών, της άμμου Longstone και Ham River, αναλύθηκε και μελετήθηκε στην παρούσα διπλωματική εργασία. Έγινε αντιληπτό ότι οι άμμοι ακολουθούν τη συμπεριφορά η οποία αναφερέται στη θεωρία της Σταθερής Κατάστασης Παραμόρφωσης, σε αρκετές όμως περιπτώσεις η αποκρισή τους προσεγγίζει αυτή των αργίλων που αναφέρεται στη θεωρία Κρίσιμης Κατάστασης. Αυτό παρατηρήθηκε να συμβαίνει κυρίως σε δοκίμια με υψηλή αρχική ενεργό τάση στερεοποίησης, με μοναδική διαφορά ότι τα χαλαρά προσέγγισαν την κατάσταση αυτή σε μεγαλύτερες επιβαλλόμενες παραμορφώσεις απ’ ότι τα πυκνά.