Wpływ średnicy płyty obciążającej na wyniki próbnych obciążeń kolumn formowanych metodą wymiany dynamicznej

• Autorzy: Kwiecień S.

Warianty tytułu

EN

The influence of loading plate diameter on the results of trial load tests of dynamic replacement columns

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Wzmocnienie podłoża metodą wymiany dynamicznej polega na formowaniu kolumn, z kruszywa o różnej granulacji, ubijakami o dużych masach (10-20 t.), zrzucanych z wysokości do 25 m. Ze względu na specyfikację technologii dość istotne jest sprawdzanie na budowie założeń projektowych, np. średnicy i długości kolumn, ich zagęszczenia czy też sztywności. W tym celu przeprowadzane są między innymi: odkrywki kolumn, różnego rodzaju sondowania, czy też próbne obciążenia. Te ostatnie polegają na określeniu zależności „obciążenie-osiadanie”, najczęściej w zakresie nacisków pierwotnych i wtórnych, oraz na wyznaczeniu na ich podstawie modułów odkształcenia. W tym celu na głowicy kolumny układana jest sztywna płyta, a obciążenie realizowane jest siłownikami zapartymi o balast. Dobór średnicy płyty obciążającej zależy od średnicy i długości kolumn, oraz przewidywanych nacisków pod płytą. Często średnica płyty obciążającej jest mniejsza od średnicy kolumny. W artykule podjęto próbę określenia wpływu średnicy płyty stosowanej w próbnych obciążeniach na wyniki badań w postaci zależności „obciążenie-osiadanie” i uzyskanych na tej podstawie modułów odkształcenia. Obliczenia przeprowadzono metodą elementów skończonych, na wykalibrowanym na podstawie badania nośności kolumny, przestrzennym modelu numerycznym. Do obliczeń przyjęto modele: sprężysto-idealnie plastyczny i sprężysto-plastyczny ze wzmocnieniem izotropowym.

EN

The dynamic replacement method of soil strengthening consists in the constructing columns made of aggregate of various granularity. In order to form them, heavy pounders (weighing from 10 to 20 tonnes) are dropped from the height of 25 m. Considering the specificity of this technique, it is quite important to verify on site the assumptions of the project, such as diameter and length of columns, their compaction of stiffness. For that reason, a number of examinations are performed, including column excavations, various types of probing tests or trial loads. The latter consists in determining the “load-settlement” dependence – usually during initial and secondary loadings phase – and on their basis, indicating the value of deformation modulus. Therefore, a stiff plate is placed on the column head and the loading is realised using actuators leaning on the ballast. The diameter of the loading plate depends on diameter and length of column and on the predicted pressure under the plate. The diameter of the loading plate is often smaller than column’s diameter. This paper tries to determine the influence of the diameter of the plate used in test loads on the results of the research presented as “load-settlement” dependence and on the values of deformation modulus determined on their basis. The calculations were performed using FEM on a spatial numerical model calibrated on the basis of column’s bearing capacity tests. Two models were applied in calculations: elastic-ideally plastic and isotropic hardening elastoplastic.

Słowa kluczowe

PL

wymiana dynamiczna; obciążenie próbne; analiza numeryczna

EN

dynamic replacement; load plate test; numerical analysis

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Komunikacji Rzeczpospolitej Polskiej
• Czasopismo: Przegląd Komunikacyjny
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 72, nr 5
• Strony: 3--8
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Kwiecień S.

• Politechnika Śląska, Wydział Budownictwa

Bibliografia

• [1] Brauns J. Initial bearing capacity of stone column and sand piles. Soil reinforcing and Stabilizing Techniques in Engineering Practise. 1978, 477-496.
• [2] Gryczmański M. Współczesne kierunki rozwoju geotechniki w Polsce. Inżynieria i Budownictwo, 1994, 339-347.
• [3] Gwizdała K., Blockus M. Wzmocnienie podłoża gruntowego metodą dynamicznej wymiany (DR) dla posadowienia obiektów terminalu kontenerowego. Konferencja Naukowa z okazji Jubileuszu 70-lecia urodzin Profesora Macieja Gryczmańskiego. 14.6.2007, 167-176.
• [4] Hamidi B. Distinguished ground improvement projects by dynamic compaction or dynamic replacement. Phd Thesis. Curtin university, 2014.
• [5] Hamidi B., Nikraz H., Yee K., Varaksin S., Wong L. T. Ground Improvement in Deep. Waters Using Dynamic Replacement. 20th International Offshore and Polar engineering Conference. 20-25.06.2010, 848-853.
• [6] Horodecki G. Ocena wzmocnienia podłoża metodą wymiany dynamicznej na podstawie próbnych obciążeń kolumn. Budownictwo i Inżynieria Środowiska, 2013, 4, 257-263.
• [7] Kanty P., Kwiecień S., Sękowski J. Wpływ formowania wbijanej kolumny kamiennej na otoczenie gruntowe. Wydawnictwo politechniki Śląskiej, 2015.
• [8] Kwiecień S., Sekowski J. Kolumny kamienne formowane w technologii wymiany dynamicznej. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2012.
• [9] Lechowicz Z., Szymański A. Odkształcenia stateczności nasypów na gruntach organicznych. Wydawnictwo SGGW, 2002.
• [10] Varaksin S., Hamidi B. Ground improvement case histories and advances in practice. Interantional Conference on Ground Improvement and Ground Control. 30.10-02.11.2012, 209-222.
• [11] Pieczyrak J. Ustalanie parametrów wybranych modeli gruntu na podstawie próbnych obciążeń. Praca habilitacyjna. Politechnika Śląska. Gliwice, 2001.
• [12] Wiłun Z. Zarys Geotechniki. wydawnictwo Komunikacji i Łączności, 2003.

Uwagi

PL

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