Doktorsvörn í byggingarverkfræði - Elín Ásta Ólafsdóttir

Doktorsefni: Elín Ásta Ólafsdóttir

Heiti ritgerðar: Fjölnemagreining á yfirborðsbylgjum til greiningar á stífnieiginleikum jarðvegs / Multichannel analysis of surface waves for soil site characterization

Andmælendur:
Dr. Steinar Nordal, prófessor við jarðtæknideild, NTNU, Noregi
Dr. Sebastiano Foti, aðstoðarrektor kennslu og prófessor í jarðtækni við Politechnico Di Torino, Ítalíu

Leiðbeinandi: Dr. Bjarni Bessason og dr. Sigurður Erlingsson, prófessorar við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands.

Einnig í doktorsnefnd:
Dr. Amir M. Kaynia, sérfræðingur við Norges Geotechnical Institute (NGI) og dósent við NTNU, Noregi

Doktorsvörn stýrir: Dr. Rajesh Rupakhety, prófessor og varadeildarforseti Umhverfis- og byggingarverkfræðideildar Háskóla Íslands.

Ágrip

Þekking á jarðtæknilegum eiginleikum setlaga og jarðvegsfyllinga, s.s. þykkt og stífni einstakra laga, er mikilvæg í jarðtæknilegri hönnun og jarðtæknilegri jarðskjálftaverkfræði. Fjölnemagreining á yfirborðsbylgjum (MASW) er nýleg aðferð sem byggir á tvístrunareiginleikum yfirborðsbylgna og tengslum milli útbreiðsluhraða þeirra og fjaðureiginleika jarðvegs. Yfirborðsbylgjur eru framkallaðar með höggi á yfirborð jarðar og útbreiðsla þeirra er mæld. Mæligögnin eru, ásamt eðlisfræðilegu reiknilíkani, notuð til að ákvarða skúfbylgjuhraða sem fall af dýpi. MASW mælingar eru hagkvæmar og fljótlegar í framkvæmd og valda ekki raski. Þá hentar MASW vel í grófum jarðvegi þar sem erfitt eða ómögulegt er að þrýsta niður kónískum nemum.
Meginmarkmið þessa verkefnis voru að (i) þróa opinn hugbúnað fyrir feltmælingar og úrvinnslu mæligagna, (ii) sannreyna niðurstöður með samanburði við mælingar sem framkvæmdar hafa verið af óháðum rannsakendum og (iii) aðlaga og þróa MASW til mælinga á íslenskum jarðvegi.
Samhliða gerð hugbúnaðar hefur verið þróuð aðferðafræði til að flétta saman tvístrunarferla, sem ákvarðaðir hafa verið með endurteknum höggum á yfirborð jarðar, með það fyrir augum að auka könnunardýpi MASW aðferðarinnar, meta gæði mæligagna og áætla óvissu í afleiddum stærðum. Líkan til bakreikninga á skúfbylgjuhraða, sem byggt er á Monte Carlo hermun, hefur einnig verið þróað.
Til þessa hafa MASW mælingar verið framkvæmdar á rúmlega tuttugu náttúrlegum stöðum hérlendis, auk þess sem mælingar hafa verið gerðar á jarðstíflum með góðum árangri. Enn fremur voru MASW mælingar framkvæmdar á prófunarstöðum í Noregi þar sem erlendir rannsóknahópar hafa mælt skúfbylgjuhraða með fjölda annarra aðferða. Niðurstöðum mælinga ber mjög vel saman við fyrirliggjandi niðurstöður. Því má álykta að aðferðafræðin og sá hugbúnaður sem hefur verið þróaður (MASWaves) skili áreiðanlegum niðurstöðum.

Um doktorsefnið

Elín Ásta lauk BS-prófi í umhverfis- og byggingarverkfræði frá Háskóla Íslands árið 2013 og MS-prófi í byggingarverkfræði frá sama skóla árið 2016. Samhliða námi hefur hún starfað sem stundakennari við Háskóla Íslands auk þess að kenna við Verzlunarskóla Íslands.