Η επίδραση της χρονικά μεταβαλλόμενης ταχύτητας διάτμησης στην παραμένουσα αντοχή του εδάφους

Abstract

The subject of the thesis is the investigation of time dependent rates of displacement on the residual strength of soil.Residual strength represents the minimum constant strength of soil mobilized at large displacements and is required in the solution of large displacements problems in soil mechanics, such as slope stability, landslides and displacement piles. More specifically, its knowledge is required in the case of presence of pre-existing shear zones in the soil, due to previous movements, or reactivated landslides, or tectonic forces, as well as in the case of soils exhibiting progressive failure.Almost all previous laboratory investigations on the effect of rate of displacement on the residual strength of soil have shown that whereas small rates of displacement (lower than 1mm/min) have little effect on the residual strength, large rates of displacement have a great influence on it. In particular, three type of displacement rate effect on the residual strength have been established: positive, neutral and negative, when an increase, negligible increase and a decrease in residual strength at fast rates of displacement is observed, compared to the slow residual strength of the soils at slow drained rate of displacement. All the investigations concerning the effect of rate of displacement on the residual strength have considered constant in time rates of displacement, a hypothesis that is not in agreement with the kinematics of landslides in nature, during which phases of accelerating, constant velocity and decelerating movements may be observed. Recent investigation on the behavior of soils with negative rate effect during fast shearing, have shown that their behavior depends not only on the rate of displacement, but on its change with time, the acceleration (Papadopoulos, 2014). Therefore, the realistic analysis of the kinematics of landslides requires the knowledge of the effect of both rate of displacement acceleration on the residual strength of soil. In order to investigate these effects a laboratory investigation conducted mainly by means of ring shear tests on natural soils and artificial mixtures was performed in the context of this thesis.The thesis comprises eight chapters and four appendices (A, B, C and D).Chapter 1 is an introduction to the thesis, in which the subject, the tasks, as well its structure is presented.Chapter 2 presents a literature review on the mobilization of the residual strength, the shear modes at the residual state at slow drained rates of displacement, as well as the effect of rate of displacement and acceleration on the residual strength. Chapter 3 describes in detail the laboratory techniques used in the research. Particular emphasis is placed on the description of the ring shear apparatus installed at the Laboratory of Soil Mechanics, Foundations and Geotechnical Earthquake Engineering at Aristotle University of Thessaloniki and its various parts, including the servocontroller used for the selection and the control of the rate of displacement and its variation with time (accelerating, constant velocity and deaccelerating movement), The sample preparation and testing procedures, as well as the calculation and presentation of results are also described. According to the standard shearing procedure, after the mobilization of the slow drained residual strength, the specimens were subjecting in a sequence of alternating stages of fast and slow shearing. For the investigation of the effect of both rate of displacement and acceleration on the residual strength three type of time histories of rates of displacement were used, mainly by controlling the duration of the accelerating movement, tac, the constant rate of displacement movement, tcv, and the deaccelerating movement until its ceasation, tdec: Type I (≤10mm/min, tac≥0.15s), Type II1 (>10mm/min, tac=0.15s), and Type II2 (>10mm/min, tac>0.15s). Then, the procedure for other laboratory tests used in the research, such as shear box and classification (liquid and plastic limit, grading analysis) tests is presented. Finally the techniques used for the observation of the microstructure of the soils, such as thin section observation under camera and optical microscope, electron microscopy, mercury porosimeter and microtomography are described. Chapter 4 presents the tested soils, as well as the programme of the laboratory tests conducted. A flysch, a clean sand (M31) and bentonite, as well as artificial mixtures were used in order to investigate the effect of both the rate of displacement and the acceleration on the residual strength of soils with the same mineralogy, but different physical properties. The artificial mixtures we prepared by mixing a coarse and a fine material in different proportions, so that they are well graded, as natural soils ususally are. The coarse material was a mixture of the clean sand (M31) and a silty sand (D6) at a weight percentage of 20% and 80% respectively. The fine material was prepared by mixing kaolin and bentonite at a weight percentage of 30% and 70% respectively. Three artificial mixtures were tested by mixing the above described coarse ( C) and fine (F) materials at various weight percentages: C/F: 70/30, 40/60 and 0/100. Twenty seven ring shear tests were conducted in total at a normal stress ranging from 120kPa to 480kPa. The effect of rate of displacement on the residual strength of the soils was investigated in all the tested soils by conducting shearing at fast rates of displacement (Types I and II1, tac=0.15s). To investigate the effect of acceleration, shearing at fast rates of displacement with different tac but the same final value was performed (Types I and II2, tac>0.15s). The effect of acceleration was investigated in the flysch and the artificial mixtures 70/30 and 40/60. Finally, the programme of the shear box tests, conducted for the determination of the critical strength of the soils is presented.Chapter 5 presents the analysis of the ring shear and shear box tests results. For each tested soil, the shearing mode at the slow drained residual state, the variation of the drained coefficient of friction at the residual state with normal stress, as well as the critical and drained residual strengths envelopes are presented. Then the results concerning the effect of varying rates of displacement are presented (Types I and II1, tac=0.15s). In particular the variation of the following characteristic strengths with the rate of displacement is presented: the immediate fast, the fast peak, the fast residual and the slow peak strength after fast shearing. Then, the effect of acceleration on the residual strength during fast shearing is presented for flysch, and artificial mixtiures 70/30 and 40/60. Finally, the results from the study of the microstructure of the artificial mixtures 70/30 and 40/60, developed during fast shearing, are described.Chapter 6 presents initially the tests difficulties, associated with ring shear testing due to soil loss through the gap during shearing, as well as the analysis of the ring shear and shear box results concerning the characteristics strengths and the main influencing factors affecting them is presented. For the slow drained residual strength, these parameters are the effective normal stress, the intergranular void ratio, representing the relative proportions of the fine to coarse material, the mineralogy, the grading, as well as the physical properties of the soils (Liquid, Limit, Plasticity Index and Clay Fraction). For the immediate fast and fast peak strengths, the main parameters and the instantenous rate of diasplacement and the normal stress. The most important factors affecting the fast residual strength are the rate of displacement, the acceleration and the possibility of water infiltration into the shear zone during fast shearing.In the case that water infiltration is allowed into the shear zone (water in the bath), three types of variation of residual strength with rate of displacement are defined for the tested soils (Types I and II1, tac=0.15s).-Type A, at low to intermediates rates of displacement the fast residual strength is either constant and equal to the slow drained residual strength, or exhibits a small reduction (up to 20%) at rates of displacement exceeding 100mm/min and up to 2500mm/min,-Type B, the fast residual strength exhibits a small reduction (up to 20%), as compared to the slow drained residual strength, at rates of displacement exceeding 0.01mm/min and up to 2500mm/min.-Type C, the fast residual initially up to a critical rate of displacement (Range 1) is either above, or equal, or below the slow drained residual strength. For rates of displacement exceeding the critical value, the fast residual strength shows a significant drop below the slow drained residual strength (negative rate effect, Range 2). Type C was observed for rates of displacement excedding 0.01mm/min and up to 2500mm/min.Types A and B were observed for the sand (M31) and Type C for the flysch, bentonite and the artificial mixturtes 70/30, 40/60 and 0/100. In particular, sand M31 shows Type A at an normal stress of 427kPa and Type B at the normal stresses of 233kPa and 117kPa. Fast shearing is always accompanied by an increase in the volume of the shear zone of the specimens. This increase in volume increases with increasing rate of displacement and also acceleration.The effect of acceleration which was investigated for the flysch, was negigliple for range 1 of Type C. Contrarily, this effect is very significant in range 2 of Type C. In particular for the tested soils, the flysch and the artificial mixtures it is found that the significant drop in fast residual strength (negative rate effect) is observed when the acceleration exceeds a critical value. The value of this critical acceleration is found approximately equal to 2.22 *10-2m/s2 and 3.22*10-7m/s2 for the flysch and the artificial mixture 70/30 respectively at a normal stress of 233kPa. The results indicate that the value of the critical acceleration decreases with increasing soil plasticity. The significant drop in fast residual strength, observed when the acceleration exceeds the critical value and water is allowed to infiltrate into the shear zone may be attributed to the increase of the volume and the resulting change of the microstructure of the shear zone and in particular to the change of the type and magnitude of its porosity.When water is not allowed to infiltrate into the shear zone of the testes soils, then both in Region 1 and 2 of Type C, only small to negligible drop in fast residual strength is observed, even when acceleration exceeds its critical value.Chapter 7 presents the findings of the thesis regarding the slow drained, immediate fast, fast peak, fast residual and slow peak after fast shearing strengths of tested soils, as well as their practical implications in Geotechnical Engineering. Chapter 8 proposes themes of further research in the subject of the thesis.

Αντικείμενο της παρούσας διατριβής είναι η διερεύνηση της επίδρασης της χρονικά μεταβαλλόμενης ταχύτητας διάτμησης στην παραμένουσα αντοχή του εδάφους.Η παραμένουσα αντοχή αντιπροσωπεύει την ελάχιστη σταθερή τιμή της διατμητικής αντοχής του εδάφους σε μεγάλες μετατοπίσεις και χρησιμοποιείται για την επίλυση προβλημάτων μεγάλων μετακινήσεων στην Εδαφομηχανική όπως είναι η ευστάθεια πρανών, οι κατολισθήσεις και οι πάσσαλοι έμπηξης. Ειδικότερα, η γνώση της απαιτείται στην περίπτωση της ύπαρξης προϋπαρχουσών ζωνών διάτμησης στο έδαφος, οι οποίες οφείλονται σε μετακινήσεις εδαφικών μαζών, είτε λόγω παλαιότερων κατολισθήσεων, είτε λόγω τεκτονικών δυνάμεων, καθώς και στην περίπτωση εδαφών που παρουσιάζουν προοδευτική αστοχία.Σχεδόν όλες οι προηγηθείσες εργαστηριακές έρευνες σχετικά με την επίδραση της ταχύτητας διάτμησης στην παραμένουσα αντοχή του εδάφους έχουν δείξει ότι ενώ μικρές τιμές της ταχύτητας διάτμησης (ενδεικτικά μικρότερες από 1mm/min) δεν επηρεάζουν πρακτικά καθόλου την παραμένουσα αντοχή του, η επιβολή μεγάλων ταχυτήτων διάτμησης την επηρεάζει σημαντικά. Συγκεκριμένα, έχουν καθιερωθεί τρεις τύποι επίδρασης μεγάλων ταχυτήτων διάτμησης στην παραμένουσα αντοχή: θετική, ουδέτερη και αρνητική όταν παρατηρείται αύξηση, αμελητέα μεταβολή και μείωση της παραμένουσας αντοχής συγκριτικά με την βραδεία παραμένουσα αντοχή υπό συνθήκες πλήρους στράγγισης και μικρή ταχύτητα διάτμησης. Όλες οι έρευνες για την επίδραση της ταχύτητας διάτμησης στην παραμένουσα αντοχή του εδάφους αναφέρονται σχεδόν αποκλειστικά σε δοκιμές που έχουν γίνει υπό σταθερή στο χρόνο ταχύτητα διάτμησης, γεγονός που δεν συμφωνεί με την κινηματική των κατολισθήσεων στη φύση, οι οποίες παρουσιάζουν φάσεις επιταχυνόμενης, σταθερής και επιβραδυνόμενης ταχύτητας. Υπάρχουν όμως ενδείξεις από σχετικά πρόσφατη έρευνα ότι για τα εδάφη με αρνητική συμπεριφορά κατά την ταχεία διάτμηση, η συμπεριφορά αυτή ενδεχομένως να εξαρτάται όχι μόνο από την ταχύτητα διάτμησης, αλλά και από την αρχική μεταβολή της με το χρόνο, την επιτάχυνση (Παπαδόπουλος, 2014). Για την ορθολογική κατά συνέπεια ανάλυση της κινηματικής των κατολισθήσεων, απαιτείται η γνώση της επίδρασης τόσο της ταχύτητας διάτμησης, όσο και της επιτάχυνσης στην παραμένουσα αντοχή του εδάφους. Για τη διερεύνηση της επίδρασης αυτής πραγματοποιήθηκε εργαστηριακή έρευνα, κυρίως με δοκιμές διάτμησης εδαφικού δακτυλίου, σε φυσικά εδάφη και τεχνητά μείγματα στα πλαίσια της διατριβής. Η διατριβή αποτελείται από οκτώ κεφάλαια και τέσσερα παραρτήματα.Το Πρώτο Κεφάλαιο αποτελεί την εισαγωγή της διατριβής στην οποία παρατίθενται το αντικείμενο και ο σκοπός της, καθώς και η οργάνωση της δομής της.Στο Δεύτερο Κεφάλαιο πραγματοποιείται μία βιβλιογραφική ανασκόπηση όσον αφορά την ενεργοποίηση της παραμένουσας αντοχής, τους μηχανισμούς διάτμησης κατά την παραμένουσα κατάσταση, καθώς και την επίδραση της ταχύτητας διάτμησης και της επιτάχυνσης στην παραμένουσα αντοχή των εδαφών. Στο Τρίτο Κεφάλαιο περιγράφεται αναλυτικά η συσκευή διάτμησης δακτυλίου του ΕΕΘ-ΓΣΜ και οι αρχές λειτουργίας της. Συγκεκριμένα παρουσιάζονται τα συστήματα τοποθέτησης και εγκιβωτισμού, μέτρησης της διατμητικής δύναμης, μετάδοσης της κίνησης, μέτρησης και καταγραφής των δεδομένων της συσκευή διάτμησης δακτυλίου. Στη συνέχεια περιγράφονται η διαδικασία προετοιμασίας των μελετηθέντων δειγμάτων, η διαδικασία των δοκιμών, καθώς και η μέθοδος υπολογισμού και παρουσίασης των αποτελεσμάτων. Σύμφωνα με την τυπική διαδικασία των δοκιμών διάτμησης δακτυλίου, μετά την ενεργοποίηση της βραδείας παραμένουσας αντοχής σε συνθήκες πλήρους στράγγισης, το δοκίμιο αποφορτίζεται από τη διατμητική τάση και στη συνέχεια υποβάλλεται σε μια ακολουθία εναλλασσόμενων φάσεων ταχείας και βραδείας διάτμησης. Για τη μελέτη της επίδρασης της επιτάχυνσης και της ταχύτητας διάτμησης στην παραμένουσα χρησιμοποιήθηκαν τρεις τύποι χρονοϊστοριών διάτμησης: Ι (≤10mm/min, tac≥0.15s) ΙΙ1 (>10mm/min, tac=0.15s) και ΙΙ2 (>10mm/min, tac>0.15s). Στον τύπο ΙΙ1 η ταχύτητα αυξάνεται με σταθερή επιτάχυνση μέχρι την ονομαστική τιμή της σε χρόνο tac=0.15s που είναι και ο μικρότερος επιτρεπτός χρόνος με τον εγκατεστημένο σερβοκινήτήρα μετάδοσης της κίνησης, ενώ στον τύπο ΙΙ2 με χρόνο επιτάχυνσης tac>0.15s. Ακολούθως, παρουσιάζονται η διαδικασία των δοκιμών άμεσης διάτμησης, οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν στις δοκιμές κατάταξης των μελετηθέντων εδαφών. Τέλος, περιγράφονται οι μέθοδοι παρατήρησης μελέτης της μικροδομής της ζώνης διάτμησης τους (παρατήρηση λεπτών τομών με χρήση κάμερας και με οπτικό μικροσκόπιο, ανάλυση της μικροδομής και παρατήρησή της μέσω ηλεκτρονικής μικροσκόπιας σάρωσης, SEM, διεξαγωγή δοκιμών ποροσιμετρίας και παρατήρηση της μικροδομής σε τρεις διαστάσεις με χρήση μικρο-υπολογιστικής τομογραφίας ακτίνων-Χ, microCT). Οι βαθμονομήσεις της συσκευής διάτμησης δακτυλίου, το σύστημα μετάδοσης της κίνησης, καθώς και η διερεύνηση της επίδρασης πιθανών λαθών στον υπολογισμό των αποτελεσμάτων παρουσιάζονται στο Παράρτημα Α.Στο Τέταρτο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα μελετηθέντα εδάφη και το πρόγραμμα εργαστηριακών δοκιμών που ακολουθήθηκε στις δοκιμές διάτμησης δακτυλίου και άμεσης διάτμησης. Χρησιμοποιήθηκαν ένα δείγμα φυσικού εδάφους, φλύσχη, μια καθαρή άμμος (Μ31), μπεντονίτης και τρία τεχνητά μείγματα, προκειμένου να μελετηθεί η επίδραση της ταχύτητας διάτμησης και επιτάχυνσης σε εδάφη της ίδιας ορυκτολογικής σύστασης, αλλά διαφορετικών φυσικών χαρακτηριστικών. Τα τεχνητά μείγματα παρασκευάσθηκαν με ανάμειξη ενός χονδρόκοκκου (Χ) και ενός λεπτόκοκκου (Λ) κλάσματος, έτσι ώστε τα προκύπτοντα μείγματα να είναι καλώς διαβαθμισμένα, όπως συνήθως είναι τα φυσικά εδάφη. Το χονδρόκοκκο (Χ) κλάσμα ήταν μείγμα της άμμου (Μ31) και μιας ιλυώδους άμμου (D6) σε ποσοστά κατά βάρος 20% και 80% αντίστοιχα. Το λεπτόκοκκο (Λ) κλάσμα ήταν μείγμα καολίνη και μπεντονίτη σε ποσοστά κατά βάρος 30% και 70% αντίστοιχα. Μελετήθηκαν τρία τεχνητά μείγματα με ποσοστά κατά βάρος του χονδρόκοκκου (Χ) προς το λεπτόκοκκο (Λ) κλάσμα (Χ/Λ): 70/30, 40/60 και 0/100. Με τα δείγματα αυτά διεξήχθησαν συνολικά εικοσιεπτά δοκιμές διάτμησης δακτυλίου. Οι δοκιμές ήταν εναλλασσόμενων φάσεων ταχείας και βραδείας διάτμησης σε ονομαστική ορθή τάση κυμαινόμενη από 120 kPa έως 480kΡa. Οι φάσεις ταχείας διάτμησης (χρονοϊστορίες Ι και ΙΙ1 με tac=0.15s) έγιναν σε διαφορετικές ταχύτητες προκειμένου να διερευνηθεί η επίδραση της ταχύτητας διάτμησης στην παραμένουσα αντοχής τους. Επίσης διεξήχθησαν φάσεις ταχείας διάτμησης με ίδια τελική ονομαστική ταχύτητα και διαφορετική επιτάχυνση για να διερευνηθεί ο ρόλος της επιτάχυνσης στην παραμένουσα αντοχή (χρονοϊστορίες Ι και ΙΙ2 με tac>0.15s). Η επίδραση της επιτάχυνσης στις φάσεις ταχείας διάτμησης μελετήθηκε στο φλύσχη και στα τεχνητά μείγματα 70/30 και 40/60. Στο τέλος του κεφαλαίου αυτού παρατίθεται επίσης το πρόγραμμα των δοκιμών άμεσης διάτμησης για τον προσδιορισμό της κρίσιμης αντοχής των μελετηθέντων δειγμάτων.Στο Πέμπτο Κεφάλαιο (και συμπληρωματικά στα Παραρτήματα Β, Γ και Δ) παρουσιάζεται η ανάλυση των αποτελεσμάτων των δοκιμών διάτμησης δακτυλίου και άμεσης διάτμησης. Aρχικά, για κάθε μελετηθέν έδαφος παρουσιάζεται ο προσδιορισμός του μηχανισμού διάτμησης στην παραμένουσα κατάσταση, η μεταβολή του συντελεστή τριβής στη παραμένουσα κατάσταση με την ορθή τάση και οι περιβάλλουσες της παραμένουσας και κρίσιμης αντοχής κατά τη βραδεία διάτμηση. Ακολούθως, παρατίθενται τα αποτελέσματα των δοκιμών όσον αφορά την επίδραση της ταχύτητας διάτμησης και της επιτάχυνσης στην παραμένουσα αντοχή των εδαφών. Αναλυτικότερα, παρουσιάζεται η μεταβολή των χαρακτηριστικών αντοχών των εδαφών κατά την ταχεία διάτμηση με τη στιγμιαία ταχύτητα: της ταχείας άμεσης, της ταχείας μέγιστης και της ταχείας παραμένουσας αντοχής, καθώς και η μεταβολή της βραδείας μέγιστης αντοχής που ενεργοποιείται κατά την επανέναρξη της βραδείας διάτμησης μετά την ταχεία διάτμηση και τη στερεοποίηση των δοκιμίων. Τα αποτελέσματα αυτά παρουσιάζονται σε διάφορα επίπεδα της ορθής τάσης (από 117 kPa έως 437kPa). Επιπροσθέτως, για τα τέχνητα μείγματα 70/30 και 40/60 παρουσιάζονται τα αποτελέσματα μελέτης της μικροδομής τους, με τις μεθόδους που αναφέρονται στο τρίτο κεφάλαιο.Στο Έκτο Κεφάλαιο παρουσιάζεται η αξιολόγηση των αποτελεσμάτων των δοκιμών διάτμησης δακτυλίου και άμεσης διάτμησης αναφορικά με τη βραδεία παραμένουσα (στην ταχύτητα διάτμησης 0.01mm/min), την ταχεία άμεση, την ταχεία μέγιστη, την ταχεία παραμένουσα και τη βραδεία μέγιστη αντοχή μετά την ταχεία διάτμηση. Επιπροσθέτως, για κάθε αντοχή ξεχωριστά επισημαίνονται οι παράγοντες επίδρασής τους. Για τη βραδεία παραμένουσα αντοχή οι παράμετροι αυτές είναι η ενεργός ορθή τάση, η ορυκτολογική σύσταση, η κοκκομετρική διαβάθμιση και τα φυσικά χαρακτηριστικά (όρια Atterberg) των εδαφών. Για την ταχεία άμεση και ταχεία μέγιστη αντοχή οι παράμετροι αυτοί είναι η στιγμιαία ταχύτητα και το επίπεδο της ορθής τάσης Οι κυριότερες παράμετροι που επηρεάζουν την ταχεία παραμένουσα αντοχή των ζωνών διάτμησης των μελετηθέντων δειγμάτων είναι η ταχύτητα διάτμησης, η επιτάχυνση μέχρι την ενεργοποίηση της μέγιστης ονομαστικής ταχύτητας κατά την ταχεία διάτμηση και η δυνατότητα εισρόφησης νερού κατά την ταχεία διάτμηση.Με δεδομένη τη δυνατότητα εισρόφησης νερού στη ζώνη διάτμησης, παρατηρήθηκαν τρεις τύποι, Α, Β και Γ, μεταβολής του κανονικοποιημένου συντελεστή τριβής της ταχείας παραμένουσας αντοχής, (τd/σn)d/(τr/σ΄n)0.01, με την ταχύτητα διάτμησης για τα μελετηθέντα εδάφη (Χρονοϊστορία Ι και ΙΙ1, tac=0.15s).-Τύπος Α: η τd είναι είτε σταθερή και ίση με την τr για μικρές και μεσαίες ταχύτητες διάτμησης, είτε παρουσιάζει μικρή απομείωση (έως 20%) συγκριτικά με την βραδεία παραμένουσα αντοχή για ταχύτητα μεγαλύτερη από 100mm/min και έως 2500mm/min. -Τύπος Β: η τd παρουσιάζει μικρή απομείωση (έως 20%) συγκριτικά με την τr, αλλά για μεγαλύτερο εύρος ταχυτήτων σε σχέση με τον τύπο Α και συγκεκριμένα από 0.01mm/min και έως 2500mm/min.-Τύπος Γ: η τd αρχικώς έως μια κρίσιμη ταχύτητα διάτμησης (Περιοχή 1) είναι είτε σταθερή και ίση με την τr (Γ1), είτε ελαφρώς μικρότερη (έως 20%) από την τr (Γ2), είτε μεγαλύτερη (έως 20%) από την τr (Γ3). Για ταχύτητες μεγαλύτερες από την κρίσιμη, η τd παρουσιάζει σημαντική απομείωση σε επίπεδα αρκετά χαμηλότερα της τr (Γ1 & Γ2, Περιοχή 2). Ο τύπος αυτός παρατηρήθηκε για εύρος ταχυτήτων από 0.01mm/min έως 2500mm/min. Οι τύποι Α και Β παρατηρήθηκαν στην άμμος Μ31, μη-πλαστικό έδαφος, και ο τύπος Γ στον φλύσχη, στα τεχνητά μείγματα, 70/60, 40/60 και 0/100 και στον μπεντονίτη, εδάφη με πλαστικότητα. Συγκεκριμένα, η άμμος Μ31 εμφάνισε τον τύπο Α σε υψηλή σχετικά σ΄n=427kPa, και τον τύπο Β για μικρότερες τιμές της σ΄n, 233kPa και 117kPa.Η επιτάχυνση έχει πρακτικά αμελητέα επίδραση στην μεταβολή του κανονικοποιημένου συντελεστή τριβής στην ταχεία παραμένουσα κατάσταση, όπως και στη μεταβολή ύψους του δοκιμίου κατά την ταχεία διάτμηση στην Περιοχή 1 του τύπου Γ για το μελετηθέν έδαφος (δείγμα ΑΚ-Α φλύσχη).Αντιθέτως, η επίδραση της επιτάχυνσης στη Περιοχή 2 του τύπου Γ είναι ιδιαίτερα μεγάλη και καθοριστικής σημασίας. Ειδικότερα, για τα μελετηθέντα εδάφη (φλύσχη, τεχνητό μείγμα 70/30), υπάρχει μια τιμή της κρίσιμης επιτάχυνσης πέραν της οποίας παρατηρείται η σημαντική απομείωση της τd πέραν της τr. Η τιμή της accrit εκτιμάται ότι είναι της τάξης των 2.22*10-2m/s2 και 3.22*10-7m/s2 για το φλύσχη (Δείγμα ΑΚ –Α) και το μείγμα 70/30 αντίστοιχα στην ορθή τάση των 233kPa. Τα αποτελέσματα υποδεικνύουν μείωση της τιμής της accrit με αυξανόμενη πλαστικότητα των εδαφών. Η σημαντική απομείωση της τd κάτω από το επίπεδο της τr, όταν η επιτάχυνση υπερβαίνει την accrit αποδίδεται στην αλλαγή της μικροδομής της ζώνης διάτμησης των εδαφών και ειδικότερα του μεγέθους και τύπου του πορώδους της.Στις φάσεις ταχείας διάτμησης που δεν υπήρχε δυνατότητα εισρόφησης νερού στη ζώνη διάτμησης, καμία έως σχετικά μικρή πτώση της ταχείας παραμένουσας αντοχής παρατηρήθηκε τόσο στην Περιοχή 1, όσο και στην Περιοχή 2 των ταχυτήτων, ακόμη και όταν η επιτάχυνση κατά την ταχεία διάτμηση είναι μεγαλύτερη από την προσδιορισθείσα κρίσιμη τιμή της στην Περιοχή 2.Συνοψίζοντας τα αποτελέσματα που παρουσιάσθηκαν στο παρόν και προηγούμενο εδάφιο για την τd, επιβεβαιώνεται ότι κατά την ταχεία διάτμηση προκαλείται διόγκωση της ζώνης διάτμησης ανεξαρτήτως της δυνατότητας ή όχι εισρόφησης νερού από το υδατόλουτρο. Η διόγκωση αυτή αυξάνει με αυξανόμενη ταχύτητα διάτμησης και επιτάχυνση και οφείλεται στην αύξηση του πορώδους και αλλαγή της μικροδομής της ζώνης διάτμησης κατά την ταχεία διάτμηση. Όπως υποδεικνύεται από τη μελέτη της μικροδομής των μελετηθέντων εδαφών, η μεταβολή αυτή του πορώδους της ζώνης διάτμησης είναι χωρικά ανομοιόμορφη και ενδεχομένως χρονικά μεταβαλλόμενη. Όταν η επιτάχυνση υπερβεί την accrit, η τάση αυτή διόγκωσης της ζώνης διάτμησης προσαυξάνει την υδατοαπορροφητικότητά της με αποτέλεσμα στην περίπτωση ύπαρξης νερού στο υδατόλουτρο, να εισρέει νερό εντός της ζώνης διάτμησης προκαλώντας την αύξηση της υγρασίας της και την απομείωση της τd.Στο Έβδομο Κεφάλαιο παρουσιάζονται τα συµπεράσµατα της παρούσας διατριβής αναφορικά με τη βραδεία παραμένουσα, την ταχεία άμεση, την ταχεία μέγιστη, την ταχεία παραμένουσα και τη βραδεία μέγιστη αντοχή των μελετηθέντων εδαφών καθώς και η πρακτική εφαρµογή τους στη Γεωτεχνική Μηχανική. Στο Όγδοο Κεφάλαιο προτείνονται θέματα για μελλοντική έρευνα στο αντικείμενο της διατριβής.