Wyznaczanie maksymalnego modułu ścinania popiołów składowanych na składowisku mokrym

• Autorzy: Łukasik S. , Witowski M.

Identyfikatory

DOI

10.22630/PNIKS.2018.27.2.19

Warianty tytułu

EN

Determination of the maximum shear modulus of ash stored in a landfill

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Projektowanie nadpoziomowych składowisk popiołów składowanych w technologii mokrej wymaga oceny stanu bezpieczeństwa składowania (GEO). Wykorzystuje się do tego najczęściej metody elementów skończonych (MES), dla których należy podać parametry geotechniczne oznaczone w zakresie małych odkształceń. W artykule zostały porównane wyniki oznaczenia maksymalnego modułu ścinania uzyskane na podstawie badań laboratoryjnych i polowych. Parametr ten pochodzi z teorii sprężystości i jest miarą reakcji materiału na obciążenia zewnętrzne w zakresie małych odkształceń (10–6–10–3%). W analizie wyników zakłada się, że zakres małych odkształceń odpowiada reakcji gruntu na przyłożone obciążenia zewnętrzne. W artykule przedstawiono zależności maksymalnego modułu ścinania w stosunku do naprężenia efektywnego oraz wskaźnika porowatości uzyskane na podstawie badań w komorze trójosiowej z zamontowanymi elementami piezoelektrycznymi typu bender. Do określenia Gmax in situ wykorzystano metody SASW/CSWS pozwalające zmierzyć prędkości fal akustycznych generowanych z powierzchni terenu. Wieloletnie doświadczenia autorów dowodzą, że ustalanie parametrów sztywności ośrodka w zakresie małych odkształceń ma podstawowe znaczenie dla oceny zachowania się podłoża pod wpływem zmiany naprężeń. Popioły namywane w postaci suspensji po związaniu charakteryzują się dużą wytrzymałością na ścinanie, a wyniki badań sztywności w zakresie małych odkształceń powinny stanowić podstawę ustalania parametrów do obliczeń nośności i stateczności metodami numerycznymi.

EN

The design of above-ground ash storage sites requires an assessment of the safety performance of the structure (GEO). This is usually done by using finite elements methods, for which the geotechnical parameters measured in the range of small deformations should be provided. The paper compares the results of the maximum shear modulus obtained on the basis of laboratory and field tests. This parameter is derived from the theory of elasticity and is a measure of the material’s reaction to external loads in the range of small deformations (10–6–10–3%). The analysis of the results assumes that the range of low deformations corresponds to the response of the soil to the applied external loads. The paper presents the dependence of the maximum shear modulus on the effective stress and void ratio obtained on the basis of tests in a triaxial cell with piezoelectric elements. To determine Gmax in situ, SASW/CSWS methods were used to measure the velocity of acoustic waves generated from the ground surface. The authors’ many years of experience prove that determining the parameters of stiffness of a medium in the range of small deformations is essential for assessing the behavior of the material under the influence of stress changes. Ash stored in the form of post-bonded suspension has a high shear strength and the results of small strain stiffness tests should form the basis for determining the parameters for numerical methods for resistance and stability calculations.

Słowa kluczowe

PL

badania polowe; SASW; CSWS; badania; aparat trójosiowego ściskania; moduł ścinania; reakcja sprężysta; element piezoelektryczny; bender elements

EN

SASW; CSWS; field tests; triaxial compression tests; shear modulus; elastic reaction; bender element; piezoelectric elements

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 27, No. 2
• Strony: 199--206
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Łukasik S.

• Instytut Techniki Budowlane,j Zakład Konstrukcji Budowlanych, Geotechniki i Betonu, 02-656 Warszawa, ul. Ksawerów 21, Poland

autor

Witowski M.

• Instytut Techniki Budowlane,j Zakład Konstrukcji Budowlanych, Geotechniki i Betonu, 02-656 Warszawa, ul. Ksawerów 21, Poland

Bibliografia

• Dyvik, R. i Madshus, C. (1985). Lab measurements of Gmax using bender elements. W Proceedings of the ASCE Annual Convention on Advances in the Art of Testing Soils under Cyclic Conditions (strony 186-196). New York: ASCE.
• Godlewski, T. i Szczepański, T. (2012). Determination of soil stiffness parameters using in-situ seismic methods – insight in repeatability and methodological aspects. W 4th International Conference on Site Characteristics, Porto Galinhas (strony 441-446). Boca Raton: CRC Press.
• Lee, J-S. i Santamarina, J.C. (2005). Bender Elements: Performance and Signal Interpretation. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 131(9), 1063-1070. https://doi.org/10.1061/(ASCE)1090-0241(2005)131:9(1063)
• Lings, M.L. i Greening, P.D. (2001). A novel bender/extender element for soil testing. Géotechnique, 51(8), 713-717. https://doi. org/10.1680/geot.2001.51.8.713
• Witowski, M. i Godlewski, T. (2017). Wykorzystanie piezoelementów typu bender w pomiarach propagacji fali podłużnej w gruntach. Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska, 26(3), 307-316. https://doi.org/10.22630/PNIKS.2017.26.3.30

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).