Engineering-geological evaluation of Mio-Pliocene clays in the Warsaw area, central Poland

• Autorzy: Kaczyński R.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mio-Pliocene clays will increasingly constitute the subgrade for building structures, not only in the Warsaw region, but within the whole of central Poland, where the depths of their occurrences range from 2 to 100 m below groundlewel and their average thickness is 50 m. In their geological history these clays became overconsolidated. They include numerous weakness surfaces, are sensitive to the influence of exogenic processes, and can be classified as soils of specific properties. It is necessary to take into account the state and history of loads when testing these soils. This paper deals with the testing of overconsolidated soils. It contains full characteristics of the engineering-geological properties of the Mio-Pliocene clays of Warsaw area. On the basis of the determined properties, the load-bearing capabilities of unweathered and weathered clays as the construction subgrade have been analysed. Special attention was paid to the quantitative expression of the influence of wetting (swelling), structure disturbance, and occurences of shear strength weakness surfaces (cohesion and angle of internal friction). In the case of clays, it is possible that horizontal stresses are higher than vertical stresses (K0=0.74-1.44). The behaviour of clays occuring in slopes has been assessed. Laboratory and field (static penetration and dilatometer) test results are presented. Obtained results can be used directly for the evaluation of Mio-Pliocene clays as a construction subgrade, and indirectly for other overconsolidated soils, especially in the context of testing methodology.

Słowa kluczowe

EN

exogenic processes; physical-mechanical properties; sensitiveness; subgrade

• Wydawca: Faculty of Geology of the University of Warsaw ; Komitet Nauk Geologicznych PAN
• Czasopismo: Acta Geologica Polonica
• Rocznik: 2002
• Tom: Vol. 52, nr 4
• Strony: 437--448
• Opis fizyczny: Bibliogr. 35 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Kaczyński R.

• Uniwersytet Warszawski, Wydział Geologii, Warszawa, Poland,

Bibliografia

• 1. BARANIECKA, M.D. 1979. Osady plioceńskie Mazowsza jako podłoże czwartorzędu. Biuletyn Geologiczny Uniwersytetu Warszawskiego, 23.
• 2. BISHOP, A.W. 1972. Shear strength parameters for undisturbed and remoulded soil specimens. In: R.H.G. PARRY (Ed.), Roscoe Memorial Symposium on Stress-Strain Behaviourof Soils, pp. 3-58. Cambridge University Press; Oxfordshire.
• 3. BUKOWSKI, M. & RYMSZA, B. 1997. Pęcznienie gruntów plioceńskich i jego wpływ na cechy mechaniczne. Materiały VI Rosyjsko-Polskiego Seminarium: Teoretyczne podstawy budownictwa, pp. 1-11. Warszawa.
• 4. CASAGRANDE, A. 1932. The structure of clay and its importance in foundation engineering contrib. In: S.B. BOSTON, Soc. Civil Engrs (1940), pp. 72-126 (also J. Boston, Soc. Civil Engrs, April 1932).
• 5. DYJOR, S. 1992. Rozwój sedymentacji i przebieg przeobrażeń osadów w basenie serii poznańskiej w Polsce. In: Geologiczne i inżynierskie problemy serii poznańskiej. Prace Geologiczno-Mineralogiczne, 26, nr 1354. Wydawnictwo Uniwersytetu Wrocławskiego; Wrocław.
• 6. EUROCODE 7 – Geotechnics – 1997. Commission of the European Communities. Geotechnical Design. Draft ENV-1997-1.
• 7. FORTUNAT, W. 1960. Charakterystyczne cechy fizyczne trzeciorzędowych iłów Warszawy, Bydgoszczy i Tarnobrzega. Biuletyn Instytutu Geologicznego, 163, 125-155.
• 8. FRANKOWSKI & al. 2000. Atlas geologiczno-inżynierski. Zespoły PIG i ITB. 80 pp. Unpublished report. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa.
• 9. FREDLUND, D.G. & RAHARDJO, H. 1993. Soil mechanics for unsaturated soils. J. Wiley; New York.
• 10. GRABOWSKA-OLSZEWSKA, B. (Ed.) 1998. Geologia stosowana. Właściwości gruntów nienasyconych, 218 pp. PWN; Warszawa.
• 11. HEAD, K.H. 1992. Manual of soil laboratory testing. London.
• 12. HOLTZ, R.D., JAMIOLKOWSKI, M.B. & LANCELOTTA, R. 1986. Lesson from oedometer tests on high quality samples. Journal of Geotechnical Engineering ASCE, 112 (8), 768-776.
• 13. KACZYŃSKI, R. 2001. Rola iłów plioceńskich w budowie składowisk niebezpiecznych odpadów. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. Seria Górnictwo, 248, 89-97.
• 14. KACZYŃSKI, R. 2001a. Permeability, swelling and microstructure of Pliocene clays from Warsaw. In: ADACHI & FUKUE (Eds), Clay Sciences for Engineering, pp. 281-284. A.A. Balkema; Rotterdam.
• 15. KACZYŃSKI, R. 2001b. Engineering-geological conditions of the Warsaw underground construction. In: International Conference: EngGeolCity, pp. 17-24. Ekaterinburg.
• 16. KACZYŃSKI, R. in press. Overconsolidation and microstructure of Mio-Pliocene clays from the Warsaw area. Geological Quarterly. Warszawa.
• 17. KACZYŃSKI, R. & GRABOWSKA-OLSZEWSKA, B. 1997. Soil mechanics of the potentially expansive clays in Poland. Applied Clay Science, Special Issue, 11, 337-355.
• 18. KACZYŃSKI, R. & al. 2000. Lithogenezis, microstructures and engineering-geological properties of Pliocene clays from Warsaw area. Unpublished report to KBN Grant No. 9 T12 B 005 16. 133 pp. Warszawa. [In Polish]
• 19. KŁĘBEK, A. & ŁOSZEWSKI, B. 1981. Iły plioceńskie jako podłoże budowlane w rejonie Warszawy. Mat. VI Konf. Mechaniki Gruntów i Fundamentowania: pp. 298-307. NOT; Warszawa.
• 20. KOWALCZYK, D., SZYMAŃSKI, A. & BOROWCZYK, M. 1996. Możliwości wyznaczania wytrzymałości gruntów silnie przekonsolidowanych na podstawie badań terenowych. Przegląd Naukowy Wydziału Melioracji i Inżynierii Środowiska, 15, 10 pp. Warszawa.
• 21. MARCHETTI, S. 1980. In situ tests by flat dilatometer. Journ. Geot. Eng. Div. ASCE, 106 (GT 3), pp. 229-231.
• 22. MARCHETTI, S. 1999. The flat dilatometer (DMT) and its applications to geotechnical design. In: International Seminary, Tokyo, 12 Feb.
• 23. PIASKOWSKI, A. 1963. Fizyczne, fizyko-chemiczne i chemiczne właściwości budowlanych gruntów spoistych. Prace ITB, No. 268. Arkady; Warszawa.
• 24. PRACA BADAWCZO-ROZWOJOWA. 1992. Badania stanu i cech fizyczno-mechanicznych gruntów w otoczeniu obiektów metra. Projekt celowy 7.12.89.91 C. Centralna Dyrekcja Budowy Metra w Warszawie (maszynopis). Warszawa.
• 25. PRACA ZBIOROWA. 1997. Wyniki badań laboratoryjnych gruntów dla stacji A-14 i A-15 metra w Warszawie. Unpublished report of Zakład Geotechniki i Budowli Podziemnych Instytutu Dróg i Mostów. 57 pp. Politechnika Warszawska; Warszawa.
• 26. SARNACKA, Z. 1979. Warszawa wschód. Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski 1:50000. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
• 27. SARNACKA, Z. 1980. Warszawa wschód. Objaśnienia do Szczegółowej Mapy Geologicznej Polski 1:50000. Wydawnictwa Geologiczne; Warszawa.
• 28. STAMATELLO, H. & ROSSMAN, J. 1955. Iły plioceńskie w Warszawie jako Środowisko do wykonywania robot tunelowych. PAN. Wydz. IV. Komitet Inżynierii Lądowej, Konferencja Mechaniki Gruntów i Fundamentowania, No. 6 (12), pp. 1-7. Warszawa.
• 29. SZYMAŃSKI, A. 2000. Determination of stress history in cohesive soil on the basis of in situ tests. In: Proceedings of the 9th Baltic Geotechnical Conference, pp. 25-28. Tallin.
• 30. SZYMAŃSKI, A., MASSOUD, F. & MYSZEWSKI, J. 1996. Wykorzystanie sondowań statycznych do wyznaczenia parametrów mechanicznych gruntów silnie przekonsolidowanych. Mat. Konf. „Przyrodnicze i techniczne problemy zagospodarowania”. Przegląd Naukowy SGGW, 15, 234-243. Warszawa.
• 31. WICHROWSKI, Z. 1981. Mineralogical studies of clays of the Poznań series. Archiwum Mineralogiczne, 37 (2), 193-196.
• 32. WOLSKI, W. & al. 1993. Metodyka badań i wyznaczania parametrów geotechnicznych dla potrzeb budowy metra w Warszawie. Unpublished; Katedra Geotechniki SGGW. Warszawa.
• 33. WYRWICKI, R. 1998. Skład mineralny iłów serii poznańskiej w rejonie Warszawy. Unpublished; Archiwum ZPG UW (G-438). 10 pp. Warszawa.
• 34. WYRWICKI, R. & WIEWIÓRA, A. 1972. Minerały ilaste serii poznańskiej z profilu Mastki. Kwartalnik Geologiczny, 16 (3), 695-710.
• 35. WYSOKIŃSKI, L. 1999. Warszawska skarpa Śródmiejska. 146 pp. P. Włodarski; Warszawa.