Characterisation of spoil materials to develop an equivalent spoil material for physical model tests

• Autorzy: Garala Thejesh Kumar , Cui Ge , Kantesaria Naman , Heron Charles M. , Marshall Alec M. , Žižka Lukáš

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka odpadów pogórniczych w celu opracowania materiału równoważnego do modelowania fizycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The engineering behaviour of spoil (overburden) needs to be explored either to understand the stability of reservoir slopes under various geological and climatic conditions or for the effective utilisation of reclaimed mines for sustainable infrastructure (e.g., onshore wind turbines). The spoil material is usually considered as highly heterogeneous, and samples collected from the same site can exhibit widely varying characteristics. In this study, spoil material from a mine site in the Czech Republic is characterised using in-situ field tests and laboratory tests. Cone penetration tests were performed in the field and sample cores were collected for laboratory testing. In the laboratory, the index and engineering characteristics of the spoil were evaluated. Given the measured characteristics and behaviour of the field spoil, an equivalent spoil is proposed to perform physical modelling tests using geotechnical centrifuge. This enables simulation of the field spoil behaviour in controlled centrifuge testing, from which other aspects of spoil (e.g. stability of spoil slopes, spoil-structure interaction) can be investigated.

PL

Zachowanie zwałowisk pogórniczych (nadkładu) pod względem inżynieryjnym powinno zostać zbadane w celu określenia stabilności zboczy zbiorników poeksploatacyjnych w różnych warunkach geologicznych i klimatycznych lub w celu efektywnego wykorzystania rekultywowanych kopalń do budowy zrównoważonej infrastruktury (np. lądowych turbin wiatrowych). Materiał zwałowisk pogórniczych jest zwykle uważany za wysoce niejednorodny, a próbki pobrane z tego samego miejsca mogą wykazywać bardzo różne właściwości. W niniejszej pracy, materiał odpadowy z czeskiej kopalni został scharakteryzowany przy użyciu badań terenowych i laboratoryjnych in-situ. W terenie przeprowadzono sondowania CPT, a do badań laboratoryjnych pobrano próbki rdzeniowe. W laboratorium oceniono właściwości indeksowe i inżynieryjne materiału. Biorąc pod uwagę zmierzone cechy i zachowanie się materiału pogórniczego, zaproponowano materiał równoważny do wykonania modelowania fizycznego z wykorzystaniem wirówki geotechnicznej. Umożliwia to symulację zachowania się materiału w kontrolowanych badaniach wirówkowych, na podstawie których można badać inne cechy materiałów pogórniczych (np. stabilność skarp zwałowiska, interakcje zwałowisko-konstrukcja budowlana).

Słowa kluczowe

EN

cone penetration testing; laboratory testing; shear strength; soil-water characteristic curve; spoil

PL

sondowanie CPT; badania laboratoryjne; wytrzymałość na ścinanie; krzywa retencji wodnej gruntu; zwałowisko

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 63, nr 4
• Strony: 23--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz.

Twórcy

autor

Garala Thejesh Kumar

• Faculty of Engineering, University of Nottingham, United Kingdom

autor

Cui Ge

• Faculty of Engineering, University of Nottingham, United Kingdom

autor

Kantesaria Naman

• Faculty of Engineering, University of Nottingham, United Kingdom

autor

Heron Charles M.

• Faculty of Engineering, University of Nottingham, United Kingdom

autor

Marshall Alec M.

• Faculty of Engineering, University of Nottingham, United Kingdom

autor

Žižka Lukáš

• Brown Coal Research Institute (VUHU), Czech Republic

Bibliografia

• [1] Apostolou, E., Brennan, A., & Wehr, J. (2016). Liquefaction characteristics of coarse silt-graded A50 silica flour. Proc. 1st International Conference on Natural Hazards and Infrastructure: Protection, Design, Rehabilitation, Chania, Greece.
• [2] ASTM D6836. (2016). Standard Test Methods for Determination of the Soil Water Characteristic Curve for Desorption Using Hanging Column, Pressure Extractor, Chilled Mirror Hygrometer, or Centrifuge. ASTM D6836-16, ASTM International, West Conshohocken, PA.
• [3] Van Genuchten, M. T. (1980). A closed‐form equation for predicting the hydraulic conductivity of unsaturated soils. Soil science society of America journal, 44(5), 892-898.
• [4] Kasiñski;, J.R. and Piwocki, M. (2002). Low-rank coals in poland: Prospection - mining - progress. Polish Geological Institute Special Papers 7, pp. 17-30.
• [5] Jefferies, M.G. and Davies, M.P. (1993). Use of CPTU to estimate equivalent SPT N60. Geotechnical Testing Journal, ASTM 16(4), pp. 458-468.
• [6] Grimshaw, P.N. (1992). Opencast Coalmining in Britain 1942-1992. British Coal Opencast Executive. ISBN 0 906394 18.
• [7] Rainbow, A.K.M. (1990). Reclamation, Treatment and Utilization of Coal Mining Waste. Proceedings of the 3rd International symposium on the Reclamation, Treatment and Utilization of Coal Mining Wastes, Glasgow UK.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).