Miðbiksmat í byggingarverkfræði - Elín Ásta Ólafsdóttir

Titill: Fjölnemagreining á yfirborðsbylgjum við mat á stífni jarðvegs

Doktorsefni: Elín Ásta Ólafsdóttir

Doktorsnefnd: 

Bjarni Bessason, prófessor í Umhverfis- og byggingarverkfræðideild HÍ
Sigurður Erlingsson, prófessor í Umhverfis- og byggingarverkfræðideild HÍ
Amir M. Kaynia, professor, Department of Structural Engineering, Norwegian University of Science and Technology.

Ágrip:

Þekking á jarðtæknilegum eiginleikum setlaga og jarðvegsfyllinga, svo sem þykkt og stífni einstakra laga, er mikilvæg í jarðtæknilegri hönnun og jarðtæknilegri jarðskjálftaverkfræði.

Fjölnemagreining á yfirborðsbylgjum (MASW) er nýleg aðferð sem nýtirtvístrunareiginleika yfirborðsbylgna í lagskiptum jarðvegi og tengsl á milli útbreiðsluhraða þeirra og fjaðureiginleika jarðvegs til að meta skúfbylgjuhraða jarðvegs. Yfirborðsbylgjur eru framkallaðar með höggi á yfirborð jarðar, útbreiðsla þeirra mæld með röð hraðanema og gögnin, ásamt eðlisfræðilegu reiknilíkani, notuð til þess að ákvarða skúfbylgjuhraða og skúfstuðul sem fall af dýpi.

Kostir MASW mælinga felast meðal annars í því að þær eru ódýrar og fljótlegar í framkvæmd, auk þess sem unnt er að beita mæliaðferðinni á stöðum með mjög fjölbreytta jarðvegsgerð. Einnig er aðferðin umhverfisvæn þar sem ekki þarf að fara með þungar vinnuvélar eða hrófla við jarðvegi þar sem mælt er. 

Meginmarkmið verkefnisins er þríþætt. Í fyrsta lagi að þróa opin hugbúnað til nota við feltmælingar og úrvinnslu mæligagna. Í öðru lagi að innleiða og þróa MASW aðferðafræðina til mælinga á íslenskum prófunarstöðum. Í þriðja lagi að sannreyna MASW mæliniðurstöðurnar með samanburði við niðurstöður mælinga sem framkvæmdar hafa verið af óháðum rannsakendum. 

Til þessa hefur MASW aðferðinni verið beitt til að ákvarða stífnieiginleika á tæplega tuttugu náttúrlegum stöðum á Suður- og Norðurlandi. Einnig hafa MASW mælingar verið gerðar á jarðstíflum með góðum árangri. Mæliniðurstöður hafa verið sannreyndar með því að framkvæma mælingar á fjórum prófunarstöðum í Noregi, þar sem óháðir erlendir rannsóknarhópar hafa mælt skúfbylgjuhraða sem fall af dýpi með fjölda annarra mæliaðferða.

Í stuttu máli sagt bar niðurstöðum mælinga og greiningar með þeim hugbúnaði sem hefur verið þróaður mjög vel saman við aðrar fyrirliggjandi niðurstöður. Því má álykta að aðferðafræðin skili áreiðanlegum niðurstöðum.