Impact of repetitive loading on subgrade parameters derived from light weight deflectometer test

• Autorzy: Krawczyk B. , Mackiewicz P.

Identyfikatory

DOI

10.7409/rabdim.015.001

Warianty tytułu

PL

Wpływ obciążeń cyklicznych w badaniu lekką płytą dynamiczną na identyfikowane parametry podłoża

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W powszechnie stosowanych metodach oceny nośności podłoża, przy użyciu lekkiej płyty dynamicznej (LPD), zakłada się liniowo-sprężyste zachowanie materiału. Przy identyfikacji parametrów podłoża brane są pod uwagę wyłącznie początkowe cykle obciążenia. Nie uwzględnia się zmiany parametrów materiału pod wpływem cyklicznych obciążeń. Z uwagi na specyfikę materiałów używanych do budowy dróg, zwłaszcza materiałów sypkich, pomijanie faktu „dogęszczania" warstwy pod wpływem wielokrotnych obciążeń jest dużym przybliżeniem. W rzeczywistości, z każdym kolejnym obciążeniem parametry podłoża ulegają zmianie. W powszechnej praktyce pomiarowej przyjmuje się, że po trzecim cyklu obciążenia (tzw. „zrzucie") podłoże jest już dogęszczone, a przemieszczenia pionowe pomierzone w czwartym, piątym i szóstym cyklu są miarodajne (jako średnia z tych trzech) przy ocenie parametrów podłoża. Celem artykułu było zweryfikowanie powyższego założenia, poprzez przeprowadzenie cyklicznych pomiarów przemieszczeń podłoża za pomocąLPD i skonfrontowanie uzyskanych wyników z identyfikacją numeryczną modułów warstw. Autorzy pokazali zmienność identyfikowanych parametrów warstw podłoża w zależności od liczby cykli obciążeń w badaniu LPD. Do identyfikacji parametrów podłoża wykorzystano Metodę Elementów Skończonych 3D MES.

EN

The most popular methods used for evaluation of subgrade bearing capacity with light weight deflectometer (LWD) assume linear-elastic behaviour of material. In these methods the input data used for identification of subgrade parameters are limited to initial loading cycles. Change of material parameters occurring under repetitive loading is not taken into consideration. Due to the characteristics of road building materials, including in particular granular materials, omitting the compaction resulting from repetitive loading is considered a rough approximation. Actually the subgrade parameters do change after each load application. It is generally accepted that after the third loading cycle (3rd drop) final degree of compaction is achieved and, as such, the vertical deflections obtained at the fourth, fifth and sixth cycles provide a representative measure of the subgrade parameters (calculated as an average of the three measurements). This paper presents the results of research carried out to verify the above-mentioned assumption by measuring subgrade displacements according to LWD test, followed by comparing the measurement results against numerically identified moduli of the respective layers. The authors have demonstrated that the identified subgrade parameters vary depending on the number of loading cycles (drops) in LWD test. Identification of subgrade parameters was carried out with 3D-FEM (Finite Element Method).

Słowa kluczowe

PL

lekka płyta dynamiczna; obciążenia cykliczne; zmiana parametrów podłoża

EN

Light Weight Deflectometer; repetitive loading; subgrade parameters change

• Wydawca: Instytut Badawczy Dróg i Mostów
• Czasopismo: Roads and Bridges - Drogi i Mosty
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 14, no. 1
• Strony: 5--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krawczyk B.

• Instytut Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej, Katedra Dróg i Lotnisk

autor

Mackiewicz P.

• Instytut Inżynierii Lądowej Politechniki Wrocławskiej, Katedra Dróg i Lotnisk

Bibliografia

• [1] Badanie i ustalenie zależności korelacyjnych dla oceny stanu zagęszczenia i nośności gruntów niespoistych płytą dynamiczną. GDDKiA-IBDiM, Warszawa, 2005
• [2] Ruta P., Szydło A.: Drop-weight test based identification of elastic half-space model parameters. Journal of Sound and Vibration, 282, 2005, 411-427
• [3] TP BF-StB. Technische Prufvorschrift fur Boden und Fels im StraBenbau. Teil B 8.3. Dynamischer Platten-druckversuch mit Hilfe des Leichten Fallgewichtsgerates, 1992
• [4] Gosk W.: Badanie podłoża gruntowego za pomocą płyty dynamicznej ZFG-01 - ocena zastosowania modelu sprężystego do interpretacji wyników. Aparatura badawcza i dydaktyczna, 15, 2, 2010, 99-106
• [5] Gosk W.: Zastosowanie metody stycznych do identyfikacji modułu sztywności podłoża gruntowego badanego płytą dynamiczną ZFG-01. Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 59, 3/IV, 2012, 33-40
• [6] Sulewska M.J.: Doświadczenia ze stosowania lekkiego ugięciomierza dynamicznego. Drogownictwo, 58, 11, 2003, 365-367
• [7] Sulewska M.J.: Lekka płyta dynamiczna w zastosowaniu praktycznym. IBDiM, VII Międzynarodowa Konferencja „Trwałe i bezpieczne nawierzchnie drogowe", Kielce, 2001, 139-145
• [8] ZTVE-StB 94: Zusatzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien fur Erdarbeiten im StraBenbau, Fassung 1997, FGSV Verlag, Koln
• [9] ZTVA-StB 97: Zusatzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien fur Aufgrabungen in Verkehrsflachen, FGSV Verlag, Koln
• [10] Oome A.J.J.A., Janssen J.L.G., Encica L., Lomonova E., Dams J.A.A.T.: Modeling of an electromagnetic geophone with passive magnetic spring. Sensors and Actuators A: Physical, 153, 2, 2009, 142-154
• [11] Light Weight Deflectometer for the dynamic plate load test. Terratest Instruction Manual. TERRATEST GbmH, Berlin, August, 2013
• [12] Bejarano M.O.: Subgrade Soil Evaluation for the Design of Airport Flexible Pavements. University of Illinois at Urbana-Champaign, 1999