A very common reason for the loss of stability of slopes is water pressure resulting from weather conditions or changes in water filtration in the ground. The force resulting from these pressures is usually one of the main factors initiating the loss of stability. Stability is also influenced by changes in the water level in the slope after heavy rains. Stability taking into account the impact of water can be simulated using the finite element method using the c – φ reduction method.
PL
Bardzo częstym powodem utraty stateczności skarp i zboczy jest ciśnienie wody pojawiające się wskutek warunków atmosferycznych lub zmiany filtracji wody w podłożu. Siła będąca skutkiem tego ciśnienia przeważnie stanowi jeden z głównych czynników inicjujących utratę stateczności, na którą ma wpływ również zmiana poziomu wody w zboczu po wystąpieniu ulewnych deszczy. Stateczność z uwzględnieniem oddziaływania wody można symulować metodą elementów skończonych, stosując metodę redukcji c – φ.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The use of waste materials (including rubber) in industry is one of the most important issues in terms of environmental protection. One of such applications is the use of soil–rubber mixtures in backfills or lower layers of embankments or road structures. The numerical analyses of the behavior of a clay–rubber mixture layer built into a road embankment are presented in this article. An elastic-perfectly plastic model with a Coulomb–Mohr yield surface was used in the finite element analysis. The parameters of soil–rubber mixtures adopted for the analysis were estimated on the basis of triaxial tests: monotonic (UU—unconsolidated undrained, and CU—consolidated undrained) and cyclic (CU) performed with low frequency (f = 0,001 Hz). The triaxial tests were carried out on mixtures of kaolin (K) and red clay (RC) with the addition of 1–5 mm rubber granulate (G) in the amount of 5–25% by weight. Numerical analyses included a static plate load test (VSS) of a layer made of a rubber–soil mixture built into the embankment and testing the stability of embankments using the c–ϕ strength reduction procedure. The results of laboratory tests confirm the necessity of testing soil–rubber mixtures each time before their use in embankments. The observed overall decrease in shear strength and stiffness of the tested material is variable and depends on the type of soil and the content of rubber waste. Satisfactory results of the analysis were obtained, both in terms of the values of layer stiffness modules and slope safety factors, which allows for the conclusion of the possibility of using soil–rubber mixtures (with the recommended granulate addition up to 30% by weight) in the layers of road embankments and (depending on the road class) in the lower layers of the pavement structure.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Post-mining dumps are a common sight in the industrial areas of Silesia (Poland). Despite several reclamation projects, many of them still constitute an unresolved problem. It is not only a matter of unaesthetic view - they often pose a threat to the environment and the people living nearby. Despite revitalization, some dumps are not properly maintained and are at the risk of slope failure. Such places require constant geodetic observation and stability control. In this article, the example of a dump located in the city of Gliwice was used to show the possibilities offered by the use of photogrammetry and unmanned aerial vehicles (UAV) for cyclic checks of the embankment condition. The current state of the dump and the results of interventions after two incidents of slope failure, were observed. The main slopes of the terrain surface and at the selected cross-sections were determined in two flight missions. The obtained geometrical data were used in the further numerical analysis. Finite Element Method model representing one of the escarpment cross-sections was built to estimate the factor of safety and determine the main mechanisms responsible for the failure. Elastic-perfectly plastic Coulomb-Mohr model was used to describe the behaviour of the minestone and the ‘c - tan φ reduction’ - for calculation of the stability. The problem of reliable material properties’ estimation was emphasized. The analysis included the impact of seepage and total head difference on the slope stability. It was concluded that the rainfall intensity had a decisive influence on the instability of the dump.
PL
Hałdy pokopalniane nadal stanowią typowy element w krajobrazie Górnego Śląska. Wiele z nich nie jest już użytkowana przez kopalnie węgla kamiennego jako miejsce składowania odpadów; została poddana procesom rekultywacji i przeznaczona na tereny inwestycyjne. Na takim obszarze mieści się np. katowicki „Spodek” czy Wojewódzki Park Kultury i Wypoczynku w Chorzowie. Często tereny te nie są jednak właściwie zabezpieczone i mimo rewitalizacji, niektóre nasypy mogą stanowić zagrożenie dla mieszkańców i środowiska. Przykładem takiego problemu jest hałda przy ulicy Pszczyńskiej w Gliwicach, będąca pozostałością po kopalni węgla kamiennego, która zakończyła wydobycie w tym rejonie ponad 20 lat temu. Na długości ok 600 metrów skarpa o wysokości ok. 8 m sąsiaduje bezpośrednio z ruchliwą drogą. Wielokrotnie, zwykle po ulewnych opadach deszczu, następowały na tym obszarze osuwiska skutkujące zamknięciem znacznego odcinka drogi dla ruchu kołowego. Tego typu miejsca wymagają stałej obserwacji geodezyjnej i kontroli stateczności. W wielu przypadkach trudno jest ustalić właściciela hałdy, przez co wejście w teren w celu wykonania klasycznych pomiarów geodezyjnych jest utrudnione. Dodatkowo z uwagi na często strome i wysokie skarpy, wykonywanie pomiarów klasycznych może stanowić zagrożenie dla osób mierzących. Wówczas przydatne stają się techniki zdalne, takie jak wykorzystanie bezzałogowego statku powietrznego (BSP, potocznie: „dron”). Wyniki pomiarów mogą być następnie wykorzystane w analizach numerycznych dotyczących stateczności skarp. Problematyczne oczywiście pozostaje ustalenie wartości parametrów modeli konstytutywnych reprezentujących materiał budujący hałdę. W niniejszym artykule na przykładzie hałdy zlokalizowanej na terenie miasta Gliwice pokazano możliwości, jakie daje wykorzystanie fotogrametrii oraz bezzałogowych statków powietrznych (BSP) do cyklicznych kontroli stanu nasypów. Obserwowano aktualny stan zwałowiska oraz efekty naprawy po dwóch przypadkach awarii skarpy. Podczas dwóch misji lotniczych wyznaczono główne spadki powierzchni terenu oraz wybrane przekroje poprzeczne. Uzyskane dane geometryczne wykorzystano w dalszej analizie numerycznej. Zdefiniowano model z wykorzystaniem Metody Elementów Skończonych, reprezentujący jeden z przekrojów skarpy w celu oszacowania współczynnika bezpieczeństwa oraz określenia głównych mechanizmów odpowiedzialnych za awarię. Do opisu zachowania ośrodka gruntowego wykorzystano sprężysto-idealnie plastyczny model Coulomba-Mohra, a w analizie stateczności użyto metody redukcji wytrzymałości „c - tan φ”. Zwrócono uwagę na problem wiarygodnego oszacowania właściwości materiałów. W analizie uwzględniono wpływ ciśnienia spływowego i różnicy naporów na stateczność skarpy. Stwierdzono, że decydujący wpływ na niestabilność zwałowiska miała intensywność opadów deszczu.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono istotne problemy związane z eksploatacją konstrukcji budowlanych. Szczegółowo przedstawiono problemy techniczne, jakie wystąpiły w konstrukcjach dachowych dwóch hal sportowych po pracach remontowych. Analiza konstrukcji dachu wykazała, że nośność elementów konstrukcyjnych została znacznie przekroczona. Nie zostały spełnione stany graniczne nośności i użytkowalności. Wskutek tego badana konstrukcja pokrycia dachowego znajdowała się w stanie przed awaryjnym. Zidentyfikowano zagrożenie bezpieczeństwa dla użytkowników, co spowodowało konieczność wyłączenia z użytkowania badanych hal sportowych. Zaproponowano wymianę istniejącej ciężkiej okładziny dachowej na lekką z blach falistych układanych na płatwiach gorącowalcowanych. Zmieniono też konstrukcję dachu i obecnie obydwie hale są użytkowane.
EN
The paper discusses important problems associated with the exploitation of building structure. It contains preliminary definitions as well. The paper presents technical problems that have occurred in the roof structures in two sports halls after renovation works. Analysis of the roof structure demonstrated that the resistance of structural elements of the roof structure was considerably surpassed. The ultimate and serviceability limit states were also not met. In effect, the investigated structure of the roof cladding was in the pre-failure state. A security risk to users has been identified. The investigated sports halls had to be exempted from use. The replacement of the existing heavy cladding with the light one made of corrugated sheets placed on hot-rolled purlins was suggested. The roof structure was changed and now the hall is in service.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.