The article presents a procedure for determining the parameters of the Hardening Soil small-strain model (HSs) based on the results of a seismic cone penetration test (SCPTu). The applied technique, which combines the determination of the soil’s elastic properties in the form of compressional (p‑wave) and shear (s‑wave) wave velocities with the assessment of strength parameters derived from static penetration testing supported by basic laboratory tests, made it possible to establish all parameters of the HSs model. The HSs soil model is an elasto-plastic constitutive model with a non-associated flow rule and both deviatoric and volumetric hardening, widely used in numerical analyses performed with the Finite Element Method (FEM). A proper parametric description – particularly for overconsolidated cohesive soils – is crucial for promoting the use of the HSs model in engineering practice, as it requires defining soil parameters appropriate for the strain ranges occurring in various phases of geotechnical structure performance.
PL
Artykuł przedstawia procedurę określania parametrów modelu Hardening Soil small (HSs) na podstawie wyników sondowania statycznego z modułem sejsmicznym (SCPTu). Połączenie określenia cech sprężystych gruntu w postaci prędkości fal sprężystych podłużnych (p-wave) i poprzecznych ścinających (s-wave) oraz oceny parametrów wytrzymałościowych na bazie sondowania statycznego, wykorzystując podstawowe badania laboratoryjne, umożliwiło wyznaczenie wszystkich parametrów modelu HSs, sprężysto-plastycznego modelu gruntu z niestowarzyszonym prawem plastycznego płynięcia ze wzmocnieniem dewiatorowym i objętościowym, posiadającym wiele zastosowań w analizach numerycznych Metodą Elementów Skończonych (MES). Opis parametryczny, szczególnie prekonsolidowanego gruntu spoistego, ma duże znaczenie w projektowym upowszechnianiu stosowania modelu HSs, ponieważ konieczne jest określenie parametrów ośrodka gruntowego dostosowanych do zakresu odkształceń w różnych fazach pracy różnych konstrukcji geotechnicznych.
The state-of-the-art methods for verifying the correctness of ground improvement performed by means of the DSM (Deep Soil Mixing) technology are largely focused on the selection of adequate factors impacting the achievement of a correct compressive strength Rc [MPa] of the column core, which ensures the transfer of stress from the designed structures to the subsoil. In view of the operation of each of the columns, it is equally significant to ensure that their bases are located in load-bearing soil at the entire area of the improvement, without the need to perform many costly subsoil surveys. Based on the complementary soil investigation results and parameters obtained during deep soil mixing from an automatic logger installed on the drilling machine, a method of comparing the PKDK [bar] working pressure and the resistanc evalues under the base of the qc [MPa] cone of the CPTU static probe was developed along with the method to interpret the results in the context of the correctness of the ground improvement.
PL
Obecnie stosowane metody weryfikacji prawidłowo wykonanego wzmocnienia podłoża gruntowego w technologii wgłębnego mieszania gruntu DSM (Deep Soil Mixing) skupiają się przede wszystkim na odpowiednim doborze czynników mających wpływ na osiągnięcie wymaganej wytrzymałości na ściskanie Rc [MPa] trzonu kolumny, która daje gwarancję przeniesienia naprężeń od projektowanych konstrukcji na grunt. Równie istotną kwestią, z punktu widzenia pracy pojedynczej kolumny, jest uzyskanie gwarancji zagłębienia jej podstawy w warstwie gruntów nośnych na całym obszarze realizowanego wzmocnienia bez konieczności wykonywania wielu kosztownych badań podłoża. Bazując na wynikach uzupełniających badań gruntu oraz parametrach, uzyskiwanych podczas wgłębnego mieszania gruntu, z automatycznego rejestratora montowanego na urządzeniu wiercącym, przedstawiono sposób porównania ciśnienia roboczego PKDK [bar] i wartości oporu pod podstawą stożka qc [MPa] sondy statycznej CPTU oraz interpretację otrzymanych wyników w kontekście prawidłowo zrealizowanego wzmocnienia.
Ocena i analiza parametrów geotechnicznych należy do najważniejszego etapu projektowania fundamentów, także ze względu na możliwość ograniczenia robót ziemnych niekorzystnie wpływających na środowisko naturalne. Na przykładzie posadowienia hali przemysłowej, po przeprowadzonym rozpoznaniu podłoża gruntowego oceniono parametry gruntów i dokonano obliczeń nośności podłoża oraz zaprojektowano fundamenty zgodnie z normą PN-B-03020:1981 oraz PN-EN 1997-1:2008. Przedstawiono wnioski i wyniki dotyczące wykorzystania nośności podłoża oraz oceny parametrów geotechnicznych w zależności od przyjętego wariantu obliczeniowego.
EN
Assessment and analysis of geotechnical parameters is the most important stage of foundation design, also due to the possibility of limiting earthworks that adversely affect the natural environment. Using the example of the foundation of an industrial hall, the soil parameters were assessed and the bearing capacity of the subgrade was calculated, and the foundations were designed in accordance with the PN-B-03020:1981 and PN-EN 1997-1:2008 standards. Conclusions and results regarding the use of the bearing capacity of the subsoil and the assessment of geotechnical parameters depending on the carried calculation variant are presented.
Aparat trójosiowego ściskania jest jednym z najbardziej rozpowszechnionych w laboratoriach geotechnicznych urządzeń badawczych służących do określania parametrów charakteryzujących zachowanie się gruntów pod względem wytrzymałości i sztywności. Urządzenie to ma możliwość pomiaru szeregu kluczowych parametrów, wśród których zasadniczą rolę odgrywa pomiar siły osiowej, odkształcenia osiowego oraz ciśnienia wody porowej w gruncie. Wskazane w normie europejskiej (Eurokod 7) podejście w zakresie projektowania geotechnicznego i sprawdzania stanów granicznych wymaga korzystania z parametrów efektywnych. Tym samym ich oznaczanie w warunkach laboratoryjnych wymaga prawidłowej (w zakresie procedury nasycania) i poprawnej (w zakresie lokalizacji pomiaru) rejestracji ciśnienia wody w przestrzeni porowej gruntu w trakcie badania. Standardowo pomiar tego ostatniego parametru wykonywany jest w dolnej części próbki lub w bardziej zaawansowanej formie, w połowie wysokości próbki. To drugie podejście jest bardziej miarodajne, ale wprowadza jednak wymóg przerwania ciągłości membrany otaczającej próbkę gruntu, co może prowadzić do niekontrolowanej penetracji wody z komory do wnętrza próbki. Rozwiązaniem tej niedogodności było opracowanie autorskiego projektu czujnika objętego postępowaniem patentowym. Zapewnienie pomiaru bezpośredniego na próbce przy jednoczesnym uniknięciu potencjalnej nieszczelności było możliwe poprzez zastosowanie nowatorskiego czujnika, który mierzy ciśnienie wody w porach gruntu i w sposób bezprzewodowy przesyła wyniki na zewnątrz komory. W artykule przedstawiono opis tego rozwiązania oraz sposób integracji nowego czujnika z rejestratorem i pozostałymi komponentami zestawu aparatu „trójosiowego” ściskania. Skuteczność zaproponowanego rozwiązania wykazano poprzez przeprowadzenie pełnej kalibracji wyników uzyskiwanych z czujnika. Uzyskane wyniki wykazały skuteczności zastosowanego bezprzewodowego czujnika do bezpośredniego pomiaru ciśnienia wody w gruncie.
EN
The triaxial compression apparatus is one of the most popular research devices in geotechnical laboratories used to determine the parameters characterizing the behavior of soils in terms of strength and stiffness. This device has the ability to measure a number of key parameters, among which the measurement of axial force, axial deformation and pore water pressure in the ground plays an essential role. The approach to geotechnical design and limit state verification indicated in the European standard (Eurocode 7) requires the use of effective parameters. Thus, their determination in laboratory conditions requires correct (in terms of the saturation procedure) and correct (in terms of measurement location) recording of water pressure in the soil pore space during the test. As a standard, the measurement of the latter parameter is performed in the lower part of the sample, or in a more advanced form, in the middle of the sample’s height. The latter approach is more reliable, but it introduces a requirement to break the continuity of the membrane surrounding the soil sample, which may lead to uncontrolled penetration of water from the chamber into the sample. The solution to this inconvenience was the development of a proprietary sensor design covered by patent proceedings. Providing direct measurement on the sample while avoiding potential leakage was possible by using an innovative sensor that measures the water pressure in the soil pores and wirelessly sends the results outside the chamber. The article presents a description of this solution and the method of integrating the new sensor with the recorder and other components of the triaxial compression apparatus set. The effectiveness of the proposed solution was demonstrated by carrying out a full calibration of the results obtained from the sensor. Validation of the results was performed on several series of tests carried out on several types of soils with different filtration properties. The obtained results showed the effectiveness of the wireless sensor used for direct measurement of water pressure in the ground.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Pomimo względnej jednorodności makroskopowej, lessy charakteryzują się zróżnicowaną sztywnością. Budowa modelu geotechnicznego podłoża powinna bazować na testach in situ. Właściwy opis zachowania gruntu możliwy jest jedynie z wykorzystaniem danych z wielu metod badawczych, pozwalających na ocenę statystyczną, jak np. CPTU i DMT. Testy te zapewniają duży zbiór danych, umożliwiając wyodrębnianie stref o zbliżonej sztywności oraz wyprowadzanie parametrów odkształceniowych. W artykule przedstawiono metodę interpretacji parametrów odkształceniowych z testów in situ.
EN
Despite the relative macroscopic homogeneity, loess has diversed stiffness. The construction of the geotechnical model of the subsoil should be based on in situ tests. Proper description of soil behaviour is possible only with the use of data from many investigation methods, in particular allowing for statistical evaluation, such as CPTU and DMT. These tests provide a large set of data, enabling the identification of zones of similar stiffness and the derivation of deformation parameters. The paper presents the methodology of interpreting deformation parameters from in situ tests.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Lessy charakteryzują się zróżnicowaną sztywnością pomimo względnej jednorodności makroskopowej. Budowa modelu geotechnicznego podłoża powinna bazować na testach in situ. Właściwy opis zachowania gruntu możliwy jest jedynie z wykorzystaniem danych z wielu metod badawczych, a przede wszystkim pozwalających na ocenę statystyczną, jak np. CPT/CPTU (test statycznego sondowania/test CPT z pomiarem ciśnienia wody w porach) i DMT (test dylatometrem płaskim). Testy te zapewniają duży zbiór danych, umożliwiając wyodrębnianie stref o zbliżonej sztywności oraz wyprowadzanie parametrów odkształceniowych. W artykule przedstawiono metodę budowy modelu geotechnicznego z testów in situ.
EN
Despite the relative macroscopic homogeneity, loess has versed stiffness. The construction of the geotechnical model of the subsoil should be based on in situ tests. Proper description of soil behaviour is possible only with the use of data from many investigation methods, in particular allowing for statistical evaluation, such as CPT/CPTU (Cone Penetration Test/CPT test with pore pressure measurement) and DMT (Flat Dilatometer Test). These tests provide a large set of data, enabling the identification of zones of similar stiffness and the derivation of deformation parameters. The paper presents the methodology of creating a geotechnical model from in-situ tests.
Bridges are often built in complex geological-engineering conditions, on difficult soils, landslide areas or within the range of negative mining influences. These objects are classified as geotechnical category II or III and a ground investigation documentation or geotechnical design should be carried out for them. The correct investigation of the soil, design, and execution in accordance with technical knowledge, the art of construction and the Building Code are a guarantee of the safety of the facility. However, very often it is the complexity of the geological structure, concentrated vertical and horizontal loads transferred by the supports to the soil that make it necessary to use deep foundations, special methods of soil reinforcement and imposing a special technological regime during the execution of construction works. The paper pays attention to anthropogenic and natural factors, as well as those that are the consequence of inappropriate human actions at the design or execution stage. Particular attention is paid to errors in the soil analysis and execution of construction works. An example of such errors analysis is presented in relation to the implementation of a bridge structure.
W artykule zaprezentowano wyniki analiz numerycznych osiadań hiperboloidalnej chłodni kominowej bloku energetycznego o mocy 910 MW w Elektrowni Jaworzno III – Elektrownia II. Obliczenia osiadań bazowały na wynikach sondowań statycznych CPTU i testów DMT. Grunty w symulacjach numerycznych opisano modelem Coulomba-Mohra.
EN
The paper presents the results of numerical analysis settlements of hyperbolic cooling tower of the 910 MW power unit in the Power plant Jaworzno III – Power plant II. The calculation of the settlements based on results of CPTU and DMT tests. The grounds in the numerical simulations were described using the Coulomb-Mohr model.
W artykule zaprezentowano wyniki badań geotechnicznych podłoża budynku głównego bloku energetycznego o mocy 910 MW w elektrowni Jaworzno III - Elektrownia II. Wyniki badań były podstawą do projektowania fundamentów budynku głównego.
EN
The paper presents the results of the geotechnical tests of the subsoil of the main building 910 MW power unit in Power plant Jaworzno III - Power plant II. The test results were the basic for design foundation of the main building.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki analizy osiadań podłoża budynku głównego bloku energetycznego o mocy 910 MW w Elektrowni Jaworzno III – Elektrownia II. Analiza bazowała na wynikach wierceń, sondowań dynamicznych, sondowań statycznych CPTU i testach DMT. Obliczenia osiadań przeprowadzono metodą analizy statycznej.
EN
The paper presents the results of static analysis of subsoil settlements the main building of 910 MW power unit in Power plant Jaworzno III – Power plant II. The analysis based on results of drilling, dynamic penetration tests, static penetration CPTU and DMT tests. The calculation of settlements were performed using static method.
Investments in made ground are a big problem. The present investigation concerns ground derived from limestone treatment waste from SOLVAY soda plants. This waste is deposited in the southern area of Krakow in a reservoir called ‘White Seas’ in an area of approximately 15 ha. Currently, part of the route and tram investment, ‘The Łagiewniki Route’ Currently through the ‘White Seas’ area. The article presents an analysis of a section of this route by a high and steep slope made from made ground. The first stage of the in-situ measurements was to scan the shape of the high slope with the RIEGL VZ-400 terrestrial laser scanner. It was necessary to obtain the shape of the slope for numerical modelling using the FEM method. The point cloud perfectly reflected the shape of the slope with an accuracy of 5 mm. Soil samples (limestone waste) were also collected in the area of the slope for laboratory tests. In order to determine the effective strength parameters of the made ground of the embankment, a series of tests was carried out using triaxial compression apparatus. All triaxial tests were performed in accordance with British Standard 1337 Part 8. Modelling was performed using an FEM finite element method in MIDAS. The analyses also included the variant of irrigation of made ground. The conducted research shows that the high and steep slope made from calcareous waste indicates stability. The irrigated land did not make the high escarpment unstable.
PL
W artykule przedstawiono interesujący problem geotechniczny jaki wystąpił w trakcie realizowania inwestycji na gruntach odpadowych. Inwestycja wymagała wykonania głębokiego wykopu w gruntach odpadowych. Powstała wysoka skarpa 20 metrowa. Z uwagi na ciekawy problem geotechniczny podjęto prace badawcze in-situ i laboratoryjne w celu określenia parametrów geotechnicznych tych odpadów i analizy stateczności wysokiej skarpy. Grunty odpadowe są z reguły mają skomplikowane, różnorodne właściwości i mogą być trudne dla budownictwa. Aktualnie w realizowanych inwestycjach można spotkać się z taką sytuację, że konieczne jest budowanie na takich gruntach. Taka sytuacja zaistniała na Trasie Łagiewnickiej. Trasa Łagiewnicka to obecnie budowana od 2018 roku południowa obwodnica Krakowa. Projektowana trasa o łącznej długości 3,5 km, przeprowadzona zostanie na odcinku 2 km w tunelach. Najdłuższy odcinek tunelu wybudowany zostanie w rejonie tzw. Białych Mórz, zbiornika odpadów z przeróbki wapnienia w zakładach sodowych SOLVEY. W celu utworzenia rzeczywistego modelu wysokiej skarpy zastosowano nowoczesną metodę teledetekcji naziemnym skanerem laserowym RIEGL VZ-400. Pomiar tym urządzeniem polega na wykonaniu poligonu badawczego obejmującego zasięgiem obszar badań. Otrzymanym rezultatem jest „chmura” punktów odzwierciedlająca rzeczywistą geometrię wysokiej skarpy z dokładnością do 5mm. Taki model został zastosowany do modelowania FEM.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Geofizyka otworowa jest bardzo dynamicznie rozwijającym się narzędziem badań geologicznych. Choć wykorzystuje się ją głównie w przypadku poszukiwania złóż naturalnych, to jej metody mogą także dostarczyć wielu ważnych danych przydatnych przy budowie tuneli. W artykule omówione zostały główne grupy metod badań geofizyki otworowej oraz ich zastosowanie w rozpoznaniu geotechnicznym. Podano przykłady metod najczęściej wykorzystywanych przy badaniach geologiczno-inżynierskich oraz omówiono ich zasady.
EN
Well-logging is one of the most dynamically developing method of geological investigation. It is mainly used for the purposes of oil and gas exploration, still it brings a lot of informative data for tunnel design. The article describes the main methods of well-logging and their application in geotechnical investigation. The examples of methods used for this purpose were presented and the principles of their operation were discussed.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Down-hole acoustic televiewer (ATV logging) is a geophysical well-logging device known to be able to reveal underground in-depth image. However, reviewing the current developments in the area of geotechnical engineering, ATV logging data were predominantly used for the purpose of visualizing and calculating the specifc structural features in an open borehole, and nothing more. Noticeably, to the majority of engineering applications, it appears that ATV logging played a minor role compared to other geophysical borehole logging tools. Our study does not take it for granted. A systematic study is presented of the signifcance and consequent applications of ATV logging. The signifcance of correlation between acoustic amplitude and diferent geotechnical parameters is discussed and found to be consistent with previous fndings. The result tells that ATV logging is actually able to provide timely and ground-truth information during site characterization, if properly used. Additionally, in our study, a simple rock mass evaluation index, Aco-RQD, is proposed, which is applicable to all aspects of geotechnical engineering as long as the continuous ATV logging data are available.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł dotyczy przepisów i wytycznych stosowanych w kolejnictwie z zakresu projektowania geotechnicznego, programowania i wykonawstwa badań podtorza. Zawarto w nim dyskusję dotyczącą doboru metod badań podtorza zapewniających uzyskanie wiarygodnych danych geotechnicznych na potrzeby modernizacji i napraw linii kolejowych. W artykule przedstawiono przykład dotyczący powstania błędów, jakie pojawiły się podczas programowania i interpretacji wyników badań podtorza jednego z odcinków modernizowanej linii kolejowej na południu Polski. Pokazano wpływ popełnionych błędów na ocenę stateczności skarp nasypu kolejowego.
EN
The article concerns the rules and guidelines used for geotechnical design, subsoil investigation procedures and geotechnical investigation methods of railway lines. The discussion of the soil investigation methods, which provide obtaining reliable geotechnical data for the modernization and repair of railway lines is presented. The article presents a comprehensive example of errors made during the programming and performing of soil investigations of the modernized railway line. The impact of soil investigation errors on the slope stability of the railway embankment is discussed.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wpływ uwarunkowań geotechnicznych na stan budowli zabytkowych na przykładzie XIV-wiecznego kościoła znajdującego się w miejscowości Dobroszów na Dolnym Śląsku. Obserwowany proces osuwiskowy zagraża budowli sakralnej, konstrukcji oporowej jak i prowadzącym do kościoła ciągom komunikacyjnym. W artykule przedstawiono sposób przeprowadzenia analizy złożonych warunków gruntowych, mających wpływ na powstanie uszkodzeń zabytkowej budowli sakralnej i otaczającego ją masywu gruntowego wraz z ciągami komunikacyjnymi. Przedstawiono także propozycje działań naprawczych wykorzystujących współczesne techniki w geoinżynierii.
EN
The paper presents the impact of the geotechnical conditions on the historic buildings. The fourteenth century church located in the Dobroszów village in Lower Silesia is used as the example. The effective protection methods of historic buildings requires the complex identification of the geotechnical conditions of subsoil. The current regulations generally make necessary to develop the geotechnical design as part of geotechnical documentation. The foundation conditions of the church are extremely unfavorable, the building is founded on the slope of the local hills, on silt soil layer deep in several meter, which easily absorb the moisture. Numerous cracks of walls indicate the instability of the subsoil. Slopes surrounding the church of the two sides are also subject of deformations. Analysis of the impact of complex subsoil conditions on the progressive damage of this historic church is presented. The paper also presents the proposal of remedial solutions using geotechnical methods.
Istniejące skrzydła pałacu biskupiego połączono nowym budynkiem, a pod dziedzińcem usytuowano część podziemną mieszczącą m.in. salę konferencyjną. Roboty budowlane poprzedziły prace archeologiczne. Przedstawiono wyniki badań geotechnicznych oraz sposób wzmocnienia istniejących fundamentów. Zaprojektowano i wykonano kolumny formowane metodą iniekcji strumieniowej. Obecnie trwają prace wykończeniowe.
EN
The existing wing of the bishop palace was connected with a new building and an underground with a conference room, etc. was located under the courtyard. The construction works were preceded by archaeological works. The results of geotechnical research and the method of reinforcement of the existing foundations were presented. Jet grout columns were designed and constructed. Right now finishing works are being executed.
W artykule podano podstawowe informacje dotyczące wykonywania niezbędnych badań na potrzeby opracowania projektów różnych typów budowli hydrotechnicznych zaliczanych do urządzeń melioracji wodnych podstawowych. Omówiono szczegółowo zakresy badań geotechnicznych, hydrogeologicznych i hydraulicznych, a także ogólny zakres badań związanych z ochroną środowiska. Podano ogólne zalecenia dotyczące zakresu i metodyki prowadzenia badań dla wybranych typów budowli, tj. małych zbiorników wodnych, budowli i urządzeń funkcjonalnie związanych ze zbiornikami i ciekami wodnymi, kanałów, wałów przeciwpowodziowych oraz złóż materiału gruntowego niezbędnego do budowy nasypów ziemnych.
EN
The article presents the basic information on realisation of analyses necessary for the purposes of design of different hydraulic engineering facilities classified as the basic land reclamation facilities. It discusses the detailed scope of geotechnical,hydrogeological and hydraulic research, as well as general scope of analyses related to the environmental protection. The article presents general recommendations concerning the scope and methodology of realisation of analyses for selected types of constructions, i.e. small reservoirs, facilities and equipment related to reservoirs and watercourses, canals, embankments and soil deposits necessary for construction of soil banks.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W niniejszym artykule wykazano, że pomimo prowadzenia w pobliżu obiektów budowlanych intensywnej działalności górniczej związanej zarówno z górnictwem węgla kamiennego jak i rud Zn-Pb, bezpośrednią przyczyną wystąpienia zjawisk deformacyjnych w podłożu, jak i samego obiektu, jest jego posadowienie na antropogenicznie przekształconych niebudowlanych gruntach nasypowych – zwałach odpadów z historycznej działalności przemysłowej. Powyższe zagadnienie zostało omówione na przykładzie badań i analiz przeprowadzonych podczas wykonywania ekspertyzy górniczo-geotechnicznej dla stacji elektro-energetycznej „Julian” w Piekarach Śląskich.
EN
This paper proves that in spite of intensive mining operations performed in the surroundings of buildings both in coal beds and Zn-Pb ore bodies, the direct reason for the deformation-related phenomena occurrence in the foundation and the building itself is its specific location on the anthropogenically transformed non-building made grounds – spoil heaps from the historical industrial activity. This subject has been illustrated with examples of field tests and analyses conducted during the preparation of a mining-geotechnical expertise for the electro-energetic station ‘Julian’ in Piekary Slaskie.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.