Uncertainty quantification for compressibility and settlement response of clays

Julkaisun otsikon käännös: Saven kokoonpuristuvuuden ja painuman epävarmuuksien määrittäminen

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Epävarmuudet savisen pohjamaan kokoonpuristuvuusominaisuuksissa ovat yksi merkittävimmistä riskeistä mitä tulee maanvaraisiin yhdyskuntarakenteisiin. Painumaennusteen epävarmuus voidaan huomioida joko ylikonservatiivisella mitoituksella taikka epävarmuuksien määrittämisen kautta. Luotettavuusanalyysin lähtötiedot, kuten luonnollinen vaihtelu ja muunnosepävarmuus, voidaan arvioida kirjallisuusarvojen avulla. Avoimeksi jää kuinka hyvin nämä maailmanlaajuiset yhteenvedot soveltuvat pehmeisiin suomalaisiin saviin, joihin liittyy erityispiirteitä kuten suuri häiriintymisherkkyys ja kokoonpuristuvuus. Tämän seurauksena kokoonpuristuvuusindeksi-menetelmän sijaan suositaan usein Janbun menetelmää (tangenttimoduulimenetelmää), jonka keskenään korreloivat parametrit voivat monimutkaistaa luotettavuusanalyysiä. Siispä luonnollinen vaihtelu määritettiin usealle kattavasti tutkitulle savikkokohteelle Suomessa. Lisäksi määritettiin muunnosepävarmuudet nykyisissä ja uusissa empiirisissä korrelaatioissa saven kokoonpuristuvuudelle hyödyntäen koottua tietokantaa suomalaisista savista. Määritettyjä epävarmuuksia käytettiin luotettavuusanalyyseissä, joiden tavoitteena oli arvioida koepenkereiden painumien todennäköisyysjakaumat. Tuloksien mukaan suomalaisten savien luonnollinen vaihtelu on pääasiassa kirjallisuusarvojen mukaista. Maailmanlaajuisten yhteenvetojen soveltaminen suomalaisiin saviin saattaa tosin johtaa kokoonpuristuvuuden keskiarvon aliarvioimiseen ja homogeenisen savikerroksen vaihtelun yliarvioimiseen. Vastaavasti havaittiin, että muunnosepävarmuudet, jotka määritettiin suomalaisten savien tietokannan avulla, olivat suhteessa pienempiä kuin maailmanlaajuisessa yhteenvedossa. Mutta koska nämä tulokset perustuvat rajattuun määrään kohteita, maailmanlaajuiset yhteenvedot tulisi ottaa huomioon myös suomalaisten geoteknisten olosuhteiden epävarmuuksien karakterisoinnissa. Esimerkkikohteiden luotettavuusanalyysit osoittivat, että Janbu-parametrien välinen keskinäisriippuvuus tulee ottaa huomioon kopulafunktion avulla tai likimääräismenetelmällä moduuliluvun muunnoksen kautta: muutoin painumaan liittyvä epävarmuus yliarvioidaan. Lisäksi osoitettiin, että mikäli kaikkien painumaparametrien osalta käytetään varovaisesti määritettyä ominaisarvoja (eli Eurokoodi 7:n semi-todennäköisyyspohjainen menetelmä), se voi johtaa ylikonservatiiviseen suunnitteluun sekä vaihteleviin varmuustasoihin. Näin ollen luotettavuusanalyysiä pitäisi suosia, mikäli mahdollista. Mitä tulee Janbun menetelmään, tarkin tapa mallintaa painumaan liittyvä epävarmuus oli Monte Carlo -simulaatio kopulafunktion kanssa. Mutta jos käytetään kokoonpuristuvuusindeksi-menetelmää, myös FOSM-likimääräismenetelmä voi tarjota kelvollisen arvion painuman epävarmuudesta, etenkin jos kyseessä on normaalisti konsolidoitunut savi.
Julkaisun otsikon käännösSaven kokoonpuristuvuuden ja painuman epävarmuuksien määrittäminen
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Korkiala-Tanttu, Leena, Vastuuprofessori
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-64-0696-1
Sähköinen ISBN978-952-64-0697-8
TilaJulkaistu - 2022
OKM-julkaisutyyppiG5 Artikkeliväitöskirja

Tutkimusalat

  • savi
  • konsolidaatiopainuma
  • epävarmuuksien karakterisointi
  • luotettavuusanalyysi
  • Monte Carlo -simulaatio

Sormenjälki

Sukella tutkimusaiheisiin 'Saven kokoonpuristuvuuden ja painuman epävarmuuksien määrittäminen'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä