Wpływ wilgotności na wytrzymałość na ścinanie wybranych gruntów spoistych

• Autorzy: Zydroń T. , Wojciechowska-Dymańska M. , Gruchot A. T. , Zaleski T.

Warianty tytułu

EN

Influence of moisture content of cohesive soils on their shear strength

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie wpływu wilgotności na ich parametry wytrzymałości na ścinanie gruntów spoistych o różnej spoistości. Próbki formowano w cylindrze aparatu Proctora przy wilgotności równej optymalnej oraz większej i mniejszej od niej, a następnie je wycinano o wymiarach 6 x 6 x 1,8 cm odpowiadających skrzynce aparatu bezpośredniego ścinania. Badania przeprowadzono przy prędkości ścinania 1,0 mm.min^-1 i czasie konsolidacji 12 h. Dodatkowo przeprowadzono badania przy prędkości 0,05 mm.min^-1 z zawodnieniem płaszczyzny ścięcia w trakcie konsolidacji i ścinania. Wyniki badań wykazały, że najwyższe wartości kąta tarcia wewnętrznego uzyskano przy wilgotności optymalnej lub mniejszej od optymalnej badanego gruntu, a wzrost wilgotności spowodował zmniejszenie jego wartości. Natomiast najwyższe wartości spójności uzyskano przy wilgotności optymalnej. Porównanie wyników badań próbek formowanych przy wilgotności optymalnej, ścinanych przy różnych prędkościach wykazało, że najniższa prędkość ścinania i zawodnienie powierzchni ścięcia próbki wpływa w największym stopniu na zmniejszenie spójności.

EN

Influence of moisture content of two cohesive soils on their shear strength was the purpose of the tests. The shear strength tests were carried out in a standard direct shear apparatus of dimensions of the box 6 x 6 x 1,8 cm. Each sample of assumed moisture content was preliminary compacted at Proctor apparatus, then was cut using a square cutter and to set into the shear box. Each series of samples were tested at four values of moisture content: equal, lower and higher than optimum moisture content. One series of samples, sheared at moisture content higher than optimum moisture, was during consolidation and shearing the shearbox was filled with the water to the level corresponding to shearing plane. Main tests were done using shearing rate equal to 1,0 mm.min^-1 and time to consolidation was at least 12 hours. Additional teste were done using shearing rate equal to 0,05 mm.min ^-1. Test results revealed that the most beneficial values of shear strength were obtained moisture content or lower that optimum moisture content. It stated that the increase of moisture content cause decrease of angle of internal friction and the highest values of cohesion was obtained at optimum moisture content. Comparison of test results obtained for series of samples sheared at optimum moisture content revealed that saturation of soil sample and low shearing rate cause very significant reduction of obtained values of cohesion.

Słowa kluczowe

PL

grunty spoiste; wilgotność; wytrzymałość na ścinanie

EN

cohesive soils; moisture content; shear strength

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 72, nr 5
• Strony: 9--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wz.

Twórcy

autor

Zydroń T.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki

autor

Wojciechowska-Dymańska M.

autor

Gruchot A. T.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki

autor

Zaleski T.

• Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, Katedra Gleboznawstwa i Ochrony Gleb

Bibliografia

• [1] Bonsch C., Lempp C. Shear Strength Affected by Suction tension in Unsaturated Fine Grained Soils? [W:] Schanz T. (Ed.) Experimental Unsaturated Soil Mechanics. Springer, 145-152, 2007.
• [2] Krysiak S., Sahajdak K., Skutnik Z., Zajdel J. Dobór parametrów podłoża do projektowania zabezpieczenia wykopu na podstawie wyników pomiaru sił w kotwach. Acta Scientiarum Polonorum Architectura, 15(3), 55-70, 2016.
• [3] Lu N., Griffiths D.V. Profiles of steady-state suction stress in unsaturated soils. Journal of geotechnical and Geoinvironmental Engineering, 130, 10, 1063-1076, 2004.
• [4] Matsushi Y., Matsukura Y. Cohesion of unsaturated residual soils as a function of volumetric water content. Bull Eng Geol Env 65: 449-455, 2006.
• [5] Pisarczyk S. grunty nasypowe. Właściwości geotechniczne i metody ich badania. Oficyna Wyd. Politechniki Warszawskiej, 2004.
• [6] PN-B-04481:1988. grunty budowlane. Badania próbek gruntu. Polskie Komitet Norm Miar i Jakości, Warszawa
• [7] PN-B-12095:1997. Urządzenia wodno-melioracyjne. Nasypy. Wymagania i badania przy odbiorze. Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa.
• [8] PN-EN ISO 14688-2:2004. Badania geotechniczne. Oznaczenie i klasyfikacja gruntów. Część 2. Zasady Klasyfikowania. Polski Komitet Normalizacji, Warszawa.
• [9] PKN-CEN ISO/TS 17892:2009. Badania geotechniczne, Badania laboratoryjne gruntów, Część 4: Oznaczanie składu granulometrycznego, Polski komitet Normalizacyjny, Warszawa,
• [10] PKN-CEN ISO/TS 17892-10:2009. Badania geotechniczne. Badania laboratoryjne gruntów. Część 10. Badanie w aparacie bezpośredniego ścinania. Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa.
• [11] PKN-CEN ISO/TS 17982-12:2009. Badania geotechniczne, Badania laboratoryjne gruntów, Część 12: Oznaczanie granic Atterberga, Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa.
• [12] PN-S-02205: 1998. Drogi samochodowe. Roboty ziemne, Wymagania i badania. PKN, Warszawa.
• [13] Smoltczyk U. Geotechnical Engineering Handbook. Volume 1: Fundamentals. Ernst & Sohn, 2002.
• [14] Steckiewicz R., Zabielska-Adamska K. Okres lenie wytrzymałości gruntów w polowym aparacie bezpośredniego ścinania. XI Krajowa Konferencja Mechaniki Gruntów i Fundamentowania, 25-27 czerwca 1997, Gdańsk, 151-154. 1997.
• [15] Sun S., Xu H. determining the shear strength of unsaturated silt. [W:] Schanz T. (ED.) Experimental Unsaturated Soil Mechanics. Springer, 195-206, 2007.
• [16] Vanapalli S.K., Fredlund D.G., Pufahl D.E, Clifton A.W. Model for prediction of shear strength with respect to soil suction. Canadian Geotechnical Journal, 33: 379-392, 1996.
• [17] Vanapalli S.K., Lane J.J. A simple technique for determining the shear strength of fine-grained unsaturated soils using the conventional direct shear apparatus. Proceedings of the Second Canadian Specialty Conference on Computer Applications in Geotechnique, Winnipeg, 245-253, 2002.
• [18] van Genuchten M.T. A closed form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil Science Society American Journal, 44, 892-898, 1980.
• [19] Wiłun Z. Zarys geotechniki. WKiŁ, 2003.
• [20] Wysokiński L. Ocena stateczności skarp i zboczy. Instytut Techniki Budowlanej, Instrukcje, Wytyczne, Poradniki, Nr 424/2006. 36.
• [21] Zydroń T., Kogut M., Gruchot A. Wpływ prędkości ścinania na kształtowanie się parametrów wytrzymałościowych gruntów z obszaru karpackiego. Górnictwo i Geoinżynieria, 35 (2), 619-626, 2011.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).