Dynamika wzniosu kapilarnego wody i wodnych roztworów CaCl_2 i NaCl w nasypach drogowych

• Autorzy: Kołodziejczyk U. , Ćwiąkała M.

Warianty tytułu

EN

Capillary rise dynamics of water, CaCl_2 and NaCl water solutions in the road embankments

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Jednym z negatywnych zjawisk naturalnych jest wysadzinowość gruntów. Okazuje się, że można ją skutecznie ograniczyć poprzez zmniejszenie wysokości wzniosu kapilarnego wody gruntowej. W pracy przedstawiono model dynamiki podsiąku kapilarnego w zależności od rodzaju gruntu zalegającego w nasypie drogowym, a także rodzaju i stężenia roztworu migrującego w nasyp drogowy. Badania przeprowadzono na kruszywie naturalnym występującym w trzech złożach zlokalizowanych w okolicy Zielonej Góry, różniących się rodzajem kruszywa i jego genezą. Analizę wzniosu kapilarnego odniesiono do genezy kruszywa oraz rodzaju i stężenia kapilującego związku. Uzyskane wyniki przestawiono w postaci analizy wariancji trójczynnikowej, rodzaju i stężenia związku chemicznego, typu złoża oraz wielkości frakcji kruszywa. Przeprowadzone badania wykazały, że największą (maksymalną) wysokość wzniosu kapilarnego wykazuje woda gruntowa. Natomiast nasycenie wód gruntowych związkami chemicznymi, stosowanymi w zimowym utrzymaniu dróg (np. CaCl2 lub mieszaniną NaCl z CaCl2 w stosunku wagowym np. 4:1) oraz wzrost stężenia tych związków (od 5% do 10%) powoduje znaczne obniżenie wzniosu kapilarnego i – tym samym – wysadzinowości gruntów.

EN

One of the negative natural phenomena is soil swelling. It can be effectively limited by decreasing the height of capillary rise of ground water. This paper aims at presenting the model of capillary ascent depending on the kind of soil occurring in the road embankment as well as a type and concentration of solution migrating into the road embankment. The research was carried out into natural aggregate lying in the area of Zielona Góra and differentiated in a kind of aggregate and its genesis. Analysis of capillary rise was related to the genesis of aggregate and concentration of capillary rise. The results were presented as analysis of triple factor variance, the kind and concentration of compound, type of aggregate and size of aggregate fraction. The conducted research proved that the ground water shows the maximum height of capillary rise. However, the saturation of ground water with chemical compounds used in winter roads maintenance (NaCl with CaCl_2 in weight relation e.g. 4:1) and increase in concentration of those compounds (from 5% to 10%) decreases the capillary rise considerably as well as swelling.

Słowa kluczowe

PL

kapilarność gruntów; wysadzinowość gruntów; utrzymanie dróg zimowe

EN

soil capillarity; soil swelling; roads maintaining in winter

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Uniwersytetu Zielonogórskiego
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Uniwersytet Zielonogórski
• Rocznik: 2009
• Tom: nr 136 (16)
• Strony: 74--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kołodziejczyk U.

autor

Ćwiąkała M.

• Uniwersytet Zielonogórski, Instytut Inżynierii Środowiska, Zakład Hydrologii i Geologii Stosowanej,

Bibliografia

• 1. Bilans zasobów kopalin i wód podziemnych w Polsce. Państwowy Instytut Geologiczny, Warszawa 2005
• 2. ĆWIĄKAŁA M.: Badania zagęszczalności kruszyw używanych w budownictwie drogowym. W: Zeszyty Naukowe nr 133, Uniwersytet Zielonogórski, Zielona Góra 2007
• 3. ĆWIĄKAŁA M.: Metodyka zagęszczania gruntu do badań kapilarności. [W:] Problemy geotechniczne i środowiskowe z uwzględnieniem podłoży ekspansywnych: IV Ogólnopolska Konferencja Młodych Geotechników, Bydgoszcz 2009
• 4. DĘBSKI W.: Mały poradnik drogowca. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 1974
• 5. FORTUNA E.: Zwalczanie śliskości zimowej na drogach samochodowych w Polsce. Biblioteka drogownictwa - Zimowe utrzymanie dróg. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1981
• 6. Katalog wzmocnień i remontów nawierzchni podatnych i półsztywnych. Opracowano w Instytucie Badawczym Dróg i Mostów na zlecenie Generalnej Dyrekcji Dróg Publicznych, Warszawa 2001
• 7. KOŁODZIEJCZYK U.: Wpływ chlorku sodu stosowanego w zimowym utrzymaniu dróg na kapilarność gruntów. [W:] Geologos, nr 11, 2007
• 8. KOŁODZIEJCZYK U.: Wpływ uziarnienia gruntu na stan wód kapilarnych i migrację zanieczyszczeń w podłoże nasypów drogowych. W: Ochrona wód powierzchniowych, podziemnych oraz gleb wzdłuż dróg i autostrad: Międzynarodowa Konferencja Naukowo - Techniczna. Krzyżowa, Polska, Warszawa 2004, s. 69-78
• 9. KOŁODZIEJCZYK U.: Zimowe utrzymanie dróg a ochrona środowiska. [W:] Ochrona Środowiska i Zasobów Naturalnych = Enviromental Protection and Natural Resources, nr 37, 2008
• 10. KOŁODZIEJCZYK U., ĆWIĄKAŁA M.: Analiza wyników modelowych badań wzniosu kapilarnego wody w nasypach drogowych. [W:] kwartalnik Drogi i Mosty, Instytut Badawczy Dróg i Mostów, Warszawa 2009 (opracowanie w druku)
• 11. KOŁODZIEJCZYK U., ĆWIĄKAŁA M., WIDUCH A.: Kapilarność gruntu: Procedura badawcza dotycząca oznaczania kapilarności czynnej. W: Warunki techniczne wykonania i odbioru dróg i mostów - Poradnik kierownika budowy i inspektora nadzoru. Wydawnictwo Verlag Dashofer, Warszawa 2009 (opracowanie w druku)
• 12. KOŁODZIEJCZYK U., ĆWIĄKAŁA M., WIDUCH A.: Sposób badania podatności gruntu na zjawisko wzniosu kapilarnego oraz ocena wpływu związków chemicznych stosowanych w zimowym utrzymaniu dróg na wysadzinowość gruntów i ocena przydatności gruntu w budownictwie drogowym. Zgłoszenie patentowe nr P.388695, Urząd Patentowy RP, Warszawa 2009
• 13. KOWALSKI W. C.: Geologia inżynierska. Wydawnictwa Geologiczne, Warszawa 1988
• 14. PEĈENIK A.: Wpływ środków chemicznych na roślinność przydrożną i miejską, stosowanych do usuwania śliskości zimowej. Biblioteka Drogownictwa. Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, Warszawa 1981
• 15. Polska Norma PN-88/B-04481: Grunty budowlane. Badania próbek gruntu. Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości, 1988
• 16. SOBCZYK M.: Statystyka. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2008
• 17. STYPUŁKOWSKI B.: Zagadnienia utrzymania i modernizacji dróg i ulic. Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa 2000
• 18. WALESIAK M., GATNAR E.: Statystyczna analiza danych z wykorzystaniem programu R. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2009
• 19. Wytyczne Zimowego Utrzymania Dróg: Załącznik do Zarządzenia Nr 18 Generalne Dyrekcji Dróg Krajowych i Autostrad, 2006
• 20. ZĄBCZYK K.: Meteorologia drogowa a bezpieczeństwo ruchu. SIGNALCO Ltd. Polska, 2006