The influence of moisture content on shear strength of cohesive soils from the landslide area around Gorlice

• Autorzy: Zydroń T. , Dąbrowska J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ wilgotności na wytrzymałość na ścinanie gruntów spoistych z terenów osuwiskowych okolic Gorlic

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper shear strength test results of soils from the surface layers of landslide slopes from Bystra and Siary by Gorlice are presented. The main purpose of this work was to determine the influence of moisture content and shear velocity on the values of shear strength as well as to determine Matsushi-Matsukury's formula's usability for describing shear strength. Tests were carried out in standard direct shear box apparatus, on 60x60x20 mm samples, where additional boxes in transitional frames were placed between to minimize the interlocking, which can occur during shearing. The soil tests were carried out on five samples that had different moisture contents. Three shear velocities were used: 0,1; 1,0 i 10 mm x min-1. Relations derived from tests carried out indicate that the higher the shear velocity, the graeter the influence of moisture content on values of the angle of internal friction and cohesion. Values of soil resistance calculated using Matsushi-Matsukury's equation are basically concurrent with measured results, however, results of low values of soil resistance, which concerned samples with high moisture content, show better matching.

PL

W pracy przestawiono wyniki badań wytrzymałości na ścinanie gruntów pochodzących z powierzchniowych warstw zboczy osuwiskowych w Bystrej i Siarach k. Gorlic. Podstawowym celem pracy było określenie wpływu wilgotności badanych gruntów i prędkości ścinania na ich wytrzymałość na ścinanie oraz określenie przydatności formuły Matsushi-Matsukury do opisu ich wytrzymałości. Badania przeprowadzono w standardowym aparacie bezpośredniego ścinania na próbkach o wymiarach 60x60x20 mm, gdzie dodatkowo pomiędzy skrzynkami umieszczono ramki pośrednie dla wyeliminowania zjawiska zazębiania się ziaren gruntu w trakcie ścinania. W przypadku każdego gruntu badania przeprowadzono na próbkach o pięciu wartościach jego uwilgotnienia. Zastosowano trzy prędkości ścinania 0,1; 1,0 i 10 mm x min-1. Otrzymane z badań zależności wykazały, że im większa prędkość ścinania, tym większy jest wpływ uwilgotnienia na wartości kąta tarcia wewnętrznego i spójności gruntów. Z kolei wartości oporu na ścinanie uzyskane na podstawie wzoru Matsushi-Matsukury były zasadniczo zbieżne z wynikami bezpośrednich badań, przy czym lepsze dopasowanie wykazały wyniki odpowiadające niskim wartościom oporu na ścinanie.

Słowa kluczowe

EN

shear strength; cohesive soils

PL

wytrzymałość na ścinanie; grunty spoiste

• Wydawca: Wydawnictwa AGH
• Czasopismo: AGH Journal of Mining and Geoengineering
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 36, no. 2
• Strony: 309--317
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Zydroń T.

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Environmental Engineering and Land Surveying, Kraków

autor

Dąbrowska J.

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Environmental Engineering and Land Surveying, Kraków

Bibliografia

• [1] Chrzanowska E., Osuwisko „Zapadle” w Szymbarku. Analiza wyników badań geofizycznych i geologiczno-inżynierskich. Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej.
• [2] Fredlund D.G., Morgenstern N.R., Widger R.A.: The Shear Strength of Unsaturated Soils. Canadian Geotechnical Journal, 1978, 15 (3). p. 313-321.
• [3] Gil E: Monitoring ruchów osuwiskowych. Zintegrowany Monitoring Środowiska Przyrodniczego. Monitoring Geoekosystemów Górskich, Szymbark, 1996. Biblioteka Monitoringu Środowiska, Warszawa, p. 120-130.
• [4] Guan G.S., Rahardjo H., Choon L.E.: Shear Strength Equations for Unsaturated Soil under Drying and Wetting. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2010, 136, 4, p. 594-606.
• [5] Matsushi Y., Matsukura Y.: Cohesion of Unsaturated Residual Soils as a Function of Volumetric Water Content. Bulletin of Engineering Geology and the Environment, 2006, 65, p. 449-455.
• [6] Matsushi Y., Hattanji T., Matsukura Y.: Mechanisms of Shallow Landslides on Soil-mantled Hillslopes with Permeable and Impermeable Bedrocks in the Boso Peninsula, Japan. Geomorphology, 2006, 76, 1-2, p. 92-108.
• [7] PN-EN ISO 14688-2:2006: Badania geotechniczne. Oznaczenie i klasyfikowanie gruntów. Część 2.: Zasady klasyfikowania. PKN, Warszawa.
• [8] Sawicki L.: Osuwiska ziemne w Szymbarku i inne zsuwy powstałe w 1913 r. w Galicyi zachodniej. Rozpr. Wydz. Mat.-Przyr. PAU, Kraków, 1917, 56, 3 (13), Ser. A: p. 227-313.
• [9] Skempton, A.W., Delory, F. A.: Stability of Natural Slopes in London Clay. Proc. 4th Int. Conf. Soil Mech. 1957. 2. p. 378-381.
• [10] Thiel K. (red).: Kształtowanie fliszowych stoków karpackich przez ruchy masowe na przykładzie badań na stoku Bystrzyca w Szymbarku. Wydawnictwo IBW PAN, Gdańsk. 1989.
• [11] Vanapalli S.K., Fredlund D.G.: Empirical Procedures to Predict the Shear Strength of Unsaturated Soils. Eleventh Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Hong et al. (eds.), Balkema, 1999, p. 93-96.
• [12] Zabuski L., Wójcik A., Gil E., Mrozek T., Rączkowski W.: Lanslide Processes in a Flysch Massif — Case Study of the Kawiory Landslide, Beskid Niski Mts. (Carpathians, Poland). Geological Quarterly, 2009, 53, 3, p. 317-332.