Ocena wpływu zmian stanu naprężenia w podłożu niespoistym na charakterystyki sondowania statycznego

• Autorzy: Wierzbicki Jędrzej , Waliński Marcin

Warianty tytułu

EN

Estimation of the influence of stress state changes in non-cohesive subsoil on CPTU parameters

• Konferencja: Ogólnopolskie Sympozjum "Współczesne Problemy Geologii Inżynierskiej w Polsce"(3 ; 31.05-1.06.2007 ; Puszczykowo, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Stan naprężenia w podłożu jest jednym z istotniejszych czynników wpływających na interpretację wyników testów, które stosuje się do oceny parametrów wytrzymałościowych i odkształceniowych w warunkach in situ. Pomijanie lub nieadekwatne uwzględnianie wpływu stanu naprężenia na rezultaty badań terenowych, takich jak sondowanie statyczne CPTU lub sondowanie dylatometryczne DMT, może prowadzić do błędnej oceny parametrów mechanicznych gruntów i tym samym oceny warunków geologiczno-inżynierskich w podłożu. Jamiołkowski (2002) podsumował wieloletnie doświadczenia, które prowadzą do wniosku, że w większości przypadków prawidłowa interpretacja wyników sondowania statycznego wymaga uwzględnienia wpływu zarówno składowej poziomej, jak i składowej pionowej stanu naprężenia. W niniejszej publikacji, kontynuując problematykę analizy wpływu stanu naprężenia na wyniki testów CPTU, podjęto próbę oceny wpływu zmiany stanu naprężenia oraz zagęszczenia gruntu na wartości rejestrowanych parametrów testu: oporu stożka - qc oraz tarcia na pobocznicy - fs. Opracowane na podstawie badań modelowych formuły opisujące ten wpływ zastosowano następnie do oceny parametrów sondowania przeprowadzonego w podobnych gruntach, występujących w stanie naturalnym. Badania jednoznacznie wykazały, że stan naprężenia ma bardzo istotny wpływ na rejestrowane wartości charakterystyk penetracji CPTU. Spostrzeżenie to dotyczy szczególnie osadów przekonsolidowanych, w których wartość składowej poziomej stanu naprężenia jest wyraźnie większa od wartości wywołanej wskutek swobodnej sedymentacji osadu. W przypadku badań przeprowadzonych w laboratorium zaobserwowano, że interpretacja wyników w oparciu o koncepcję Jamiołkowskiego również nie daje satysfakcjonujących rezultatów. Dodatkowo stwierdzono, że zmian wartości charakterystyk penetracji badań CPTU wykonanych w trakcie eksperymentu nie da się wytłumaczyć jedynie zmianą stopnia zagęszczenia gruntu. W związku z tym w artykule zaproponowano koncepcję naprężeń wirtualnych, uwzględniającą ogólną zmianę stanu zdeponowanego osadu. Zastosowanie naprężenia wirtualnego umożliwiło wspólne rozpatrzenie wyników CPTU, uzyskanych w różnych warunkach stanu gruntu. Zgodnie z tą koncepcją, zmiana wartości rejestrowanych charakterystyk penetracji qc i fs jest w zaproponowanych modelach jedynie funkcją zmiany wartości naprężenia wirtualnego. Uzyskane modele wykorzystano do wyznaczenia naprężenia wirtualnego osadów o podobnych cechach fizycznych, występującego w stanie naturalnym. Rezultaty tych badań pozwoliły na weryfikację opracowanych modeli. Wnioski otrzymane w wyniku zastosowania modeli potwierdzają wnioski płynące z innych, niezależnych badań tych osadów. Jednocześnie uzupełnienie modeli o wyniki testów przeprowadzonych w terenie pozwala zauważyć dużą zgodność rezultatów in situ, z przewidywaniami opartymi na eksperymencie laboratoryjnym.

EN

The paper presents the methodology and results of the tests carried out in the calibration chamber at the Delft University, the Netherlands. Density of the soil was reconstructed in three phases, using side vibrators. Basing on the obtained results and analyzing the influence of changes of both stress and soil density on the penetration data, a new approach was proposed. The parameter, quantifying the influence, was called “virtual stress - a’virt”.

Słowa kluczowe

PL

parametry CPTU; naprężenia in-situ

EN

CPTU parameters; in-situ stress

• Wydawca: Uniwersytet im. Adama Mickiewicza. Instytut Geologii
• Czasopismo: Geologos
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 11
• Strony: 285--294
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Wierzbicki Jędrzej

• A. Cieszkowski Agricultural University, Department of Geotechnics, Piątkowska str. No 94, 61-691 Poznań

autor

Waliński Marcin

• A. Cieszkowski Agricultural University, Department of Geotechnics, Piątkowska str. No 94, 61-691 Poznań

Bibliografia

• Baldi G., Bellotti R., Ghionna V., Jamiołkowski M., Pasqualini E., 1986. Interpretation of CPT’s and CPTU’s; 2nd Part: Drained Penetration. Proceedings 4th International Geotechnical Seminar, Singapore, p. 143-156.
• Benders K., 1999. De dilatoconus. In-situ, continue meting van de horizontale elasticiteit. Report of Technische Universitet Delf, Sectie Geotechniek, Nr. 453a.
• Broere W., van Tol A.F., 1998. Horizontal Cone Penetration Testing. Proceedings Conferen- tion of Geotechnical Site Characterization, Atlanta.
• Crawford C.B., 1986. State of the Art.: Evaluation and Interpretation of Soil Consolidation Tests. Consolidation of Soils: Testing and Evaluation. ASTM STP 892, Philadelphia.
• Jamiołkowski M., Lo Presti D.C.F., Manassero M., 2001. Evaluation of Relative Density and Shear Strength of Sands from CPT and DMT. Proc. of C.C. Ladd Symposium, M.I.T., Cambridge, Mass., p. 1-37.
• Kostrzewski W., 1995. Parametry geotechniczne gruntów budowlanych oraz metody ich oznaczania. Wyd. Politechniki Poznańskiej.
• Lunne T., Robertson P.K., Powell J.J.M., 1997. Cone Penetration Testing in geotechnical practice. Reprint by E & FN Spon, London.
• Młynarek Z., 1978. Czynniki wpływające na opór stożka podczas statycznego sondowania gruntów spoistych. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu 83.
• Schmetrmann J.H., 1983. Revised Procedure for Calculating K0 and OCR from DMT With ID >1,2 and Which Incorporates the Penetration Measurements to Permit Calculating the Plane Strain Friction Angle. DMT Digest No. 1, GPE INC., Gainsville, USA.
• Tschuschke W., Wierzbicki J., 1998. Zastosowanie techniki statycznego sondowania do oceny parametrów geotechnicznych podłoża. In: Liszkowski J. (ed.), Współczesne problemy geologii inżynierskiej w Polsce. Poznań, p. 107-112.
• Wierzbicki J., 2001. Wykorzystanie techniki statycznego sondowania do oceny wskaźnika przekonsolidowania niektórych osadów plejstoceńskich. Wydział Nauk Geograficznych i Geologicznych UAM w Poznaniu. Praca doktorska - maszynopis.
• Wierzbicki J., 2002. Wykorzystanie techniki statycznego sondowania do oceny wskaźnika przekonsolidowania niektórych osadów plejstoceńskich. Acta Scientiarum Polonorum, Formatio Circumiectus 1-2: 35-48.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).