Εργαστήριο Εδαφομηχανικής

Το εργαστήριο Eδαφομηχανικής ιδρύθηκε το 1943 με τον υπ’ αριθ. 935 Νόμο της 10/19 Νοεμ. 1943, ΦΕΚ Α΄ 390, (νεότερη απόφαση ΦΕΚ 105/Β/22-2-1996). Το 2003 έγινε μετεγκατάσταση του εργαστηρίου από το κτίριο Γκίνη στο ιστορικό συγκρότημα του ΕΜΠ στην Πατησίων, στη σημερινή του θέση στα νέα κτίρια της Σχολής Πολιτικών Μηχανικών στην Πολυτεχνειούπολη Ζωγράφου. Είναι ένα από τα δυο θεσμοθετημένα εργαστήρια του Τομέα Γεωτεχνικής, ο οποίος ανήκει στη Σχολή Πολιτικών Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου.

‘Ερευνα

Tο Εργαστήριο Εδαφομηχανικής διαθέτει υπερσύγχρονες συσκευές που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της μηχανικής συμπεριφοράς εδαφών και μαλακών βράχων. Αντικείμενο έρευνας αποτελούν:

(α) Πρότυπες Εργαστηριακές δοκιμές:

• ο προσδιορισμός της μηχανικής συμπεριφοράς και των χαρακτηριστικών αντοχής και παραμορφωσιμότητας, με ειδικό εξοπλισμό για μετρήσεις ακριβείας πάνω στα εδαφικά δοκίμια
• η γενικευμένη (ανισότροπη) εδαφική συμπεριφορά με χρήση της Συσκευής Στρέψης κοίλου κυλινδρικού δοκιμίου
• ο κίνδυνος ρευστοποίησης και οι μέθοδοι σταθεροποίησης εδαφικών αποθέσεων επιρρεπών σε ρευστοποίηση
• Οι σχέσεις μεταξύ στατικών και δυναμικών ιδιοτήτων επιφανειακών και υποθαλάσσιων εδαφικών αποθέσεων
• Η ενίσχυση της μηχανικής συμπεριφοράς φυσικών εδαφών και αποθέσεων υλικών εξόρυξης

(β) Πειράματα  προσομοίωσης εδάφους-κατασκευής

• Η στατική και δυναμική απόκριση συστημάτων εδάφους-θεμελίωσης-κατασκευής
• Οι γεωτεχνικές οργανομετρήσεις

(γ) Αριθμητική Προσομοίωση

• Η ανάπτυξη και εφαρμογή αριθμητικών μεθόδων σε θέματα καταστατικής συμπεριφοράς εδαφικών υλικών (βαθμονόμηση μέσω των πειραματικών αποτελεσμάτων)
• Η ανάλυση σεισμικής επικινδυνότητας εδαφικών σχηματισμών και η ανάλυση και ο σχεδιασμός συστημάτων αλληλεπίδρασης εδάφους-κατασκευής, θεμελιώσεων, αντιστηρίξεων, γεωκατασκευών και υπογείων έργων.

Eξοπλισμός/Δοκιμές

• Συσκευή Στρέψης Κοίλου Κυλινδρικού Δοκιμίου με την μοναδική δυνατότητα, σε σχέση με αντίστοιχες συσκευές Ευρωπαϊκών πανεπιστημίων, στατικής & δυναμικής φόρτιση με πλήρη και ανεξάρτητο έλεγχο του μεγέθους και της στροφής των κυρίων τάσεων για την προσομοίωση των γενικευμένων εντατικών συνθηκών φόρτισης θεμελίων, αντιστηρίξεων, υποθαλασσίων πρανών κ.λπ.
• Τριαξονικές συσκευές Ελεγχόμενων Διαδρομών Τάσεων, με πλήρη αυτοματοποίηση και εξειδικευμένα όργανα μετρήσεων επί του δοκιμίου για τη μέτρηση της εδαφικής δυστμησίας, την επιβολή ανισότροπης στερεοποίησης και τη μέτρηση του συντελεστή μηδενικής πλευρικής παραμόρφωσης, Κο
• Τριαξονική συσκευή μέσων τάσεων, με πλήρη αυτοματοποίηση και εξειδικευμένα όργανα μετρήσεων επί του δοκιμίου
• Τριαξονική συσκευή υψηλών τάσεων, με πλήρη αυτοματοποίηση και εξειδικευμένα όργανα μετρήσεων επί του δοκιμίου
• Συμπιεσόμετρα μέσων και υψηλών πιέσεων                                                      
• ​Συσκευή απευθείας διάτμησης
• Σεισμική τράπεζα (έδαφος-θεμελίωση-κατασκευή έως 2tons)
• Συσκευή προσομοίωσης τεκτονικής διάρρηξης
• Πολυστρωματικό εύκαμπτο κιβώτιο
• Διαφανές κιβώτιο άμμου
• Έμβολο μονοτονικής και ανακυκλικής φόρτισης (έως 1 ton)
• Πειραματικές διατάξεις προσομοίωσης τοίχου αντιστήριξης και εδαφικής ροής, διατάξεις ελεγχόμενης διάστρωσης άμμου, μέτρησης περατότητας και προσδιορισμού φυσικών χαρακτηριστικών εδαφών
• Αισθητήρες που προσαρμόζονται στις συσκευές και τα αντίστοιχα μετρητικά όργανα (πιεζοηλεκτρικά στοιχεία, παλμογράφος, γεννήτρια κυματομορφών, επιταχυνσιογράφοι, LVDTs, μετρητές μετακίνησης με ακτίνες laser κ.λπ.)
• Συσκευές αναφοράς για την βαθμονόμηση μετρητών γωνιακής και αξονικής παραμόρφωσης, αξονικού και στρεπτικού φορτίου και πίεσης.

Επιλεγμένα ερευνητικά αποτελέσματα:

• Η συσκευή στρέψης κοίλου κυλινδρικού δοκιμίου χρησιμοποιήθηκε για να δειχθεί πειραματικά  ότι η ανισοτροπία της δομής του εδάφους πρέπει να συμπεριληφθεί στις παραμέτρους που περιγράφουν την κρίσιμη κατάστασή του. (Ερευνητικό πρόγραμμα: ‘’Critical state soil mechanics revisited: fabric effects’’, European Research Council, FP7-ERC-IDEAS Advanced Grant Agreement n0 290963 with acronym SOMEF, 2014-2018).
• Διερευνήθηκε πειραματικά η συμπεριφορά άμμων σταθεροποιημένων με διάλυμα κολλοειδούς πυριτίας (μέγεθος κόκκων 7μ) υπό συνθήκες τριαξονικής και γενικευμένης φόρτισης τόσο για στατική όσο και δυναμική φόρτιση. Προσδιορίστηκε το πεδίο εφαρμογής και οι περιορισμοί στην εφαρμογή αυτής της πρωτοπόρου μεθόδου αποτροπής ρευστοποίησης. (Ερευνητικό πρόγραμμα: “NANO-LIQ: Mitigation of seismic liquefaction in the foundation soil of existing structures via pore fluid enrichment with environmentally safe nano-particles”, Project code: MIS 375618, European Social Fund and Greek national funds. 2013 –2015).
• Πειραματική αποτίμηση της ανισοτροπίας στη συμπεριφορά άμμων κατά τη φόρτισή τους σε απλή διάτμηση (σεισμός) αλλά και υπό συνθήκες συνεχούς περιστροφής της γωνίας των κυρίων τάσεων (παράκτιος κυματισμός). (Ερευνητικό πρόγραμμα: ‘’Anisotropic response of non-cohesive soils under tortional shearing’’, EU, Greek Ministry of Education_ HERACLETUS II. 2010-2013).
• Διερεύνηση της ιδέας να επιτρέπεται η παραμόρφωση συστημάτων θεμελίωσης πέραν των ορίων που χαρακτηρίζουν την αστοχία, με αριθμητικές προσομοιώσεις και μικρής κλίμακας δοκιμές στη σεισμική τράπεζα. (Ερευνητικό πρόγραμμα: ‘’Soil-Foundation-Structure Systems Beyond Conventional Seismic ‘Failure’ Thresholds: Application to New or Existing Structures and Monuments (DARE)’’, European Commission, FP7 (Ideas). 2009-2915).
• Πρότυπες εργαστηριακές δοκιμές έγιναν στην άμμο Fontainebleau και χρησιμοποιήθηκαν για τη βαθμονόμηση ειδικών αριθμητικών αναλύσεων που προσομοιώνουν την απόκριση υποδομών κοντά σε τεκτονικές διαρρήξεις. Μικρής κλίμακας δοκιμές χρησιμοποιήθηκαν για την διερεύνηση του φαινομένου. (Ερευνητικό πρόγραμμα: ‘’Fault-Rupture and Strong Shaking Effects on the Safety of Composite Foundations and Pipeline Systems: Quantification and Reduction of Seismic Risk through the Application of Advanced Geotechnical Engineering Techniques (QUAKER)’’, European Comission. 2003-2006).
• Πειραματική διερεύνηση της απόκρισης ‘προβληματικών’ εδαφών υπό έντονη σεισμική φόρτιση. Ερευνητικό πρόγραμμα: ‘’Foundation design in seismically ‘problematic’ soils under strong ground shaking (X-SOILS)”,ΕΣΠΑ. 2003-2006).

Ερευνητική δραστηριότητα

Στο εργαστήριο Εδαφομηχανικής έχει εκπονηθεί  μεγάλος αριθμός ερευνητικών προγραμμάτων, αποτελέσματα των οποίων έχουν δημοσιευθεί σε διεθνούς κύρους περιοδικά (360 δημοσιεύσεις με 12100 αναφορές, Scopus 2/2/2021). Ως μέλος του εργαστηρίου ο Καθηγητής Γ. Γκαζέτας ήταν ο 59^ος Rankine Lecturer τo 2019.

Εκπαιδευτική δραστηριότητα

Τα μέλη ΔΕΠ του Εργαστηρίου διδάσκουν ή συμμετέχουν στη διδασκαλία  7 προπτυχιακών μαθημάτων στη Σχολή Πολιτικών Μηχανικών (Εδαφομηχανική ΙΙ, Θεμελιώσεις, Πειραματική Εδαφομηχανική, Εργαστήριο Υλικών, Εργαστήριο Κατασκευών και Γεωτεχνικής, Υπολογιστική Γεωτεχνική, Αλληλεπίδραση Εδάφους-Κατασκευής). Επίσης διδάσκουν 2 μεταπτυχιακά μαθήματα στα Διατμηματικά Προγράμματα Μεταπτυχιακών Σπουδών (ΔΠΜΣ) «Δομοστατικός Σχεδιασμός και Ανάλυση Κατασκευών» και «Σχεδιασμός και Κατασκευή Υπογείων Έργων».

Μέλη: Β.Ν. Γεωργιάννου (Καθηγ./Διευθυντής Εργαστηρίου), Ν. Γερόλυμος (Αν. Καθηγ.),  Α. Αντωνίου, (ΕΔΙΠ), Σ. Τσεντίδης (ΕΤΕΠ).

Επικοινωνία με το Εργαστήριο

ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ *

EMAIL *

ΤΗΛΕΦΩΝΟ

ΜΗΝΥΜΑ

Αποστολή