Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Terenowe badania sejsmiczne w praktyce geotechnicznej

Bajda M., Markowska-Lech K., Lech M., Skutnik Z.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

95--107

PL

W praktyce inżynierskiej rozpoznanie budowy podłoża obiektów budowlanych przeprowadzane jest głównie na podstawie sondowań geotechnicznych uzupełnionych wierceniami oraz badaniami laboratoryjnymi. Główną zaletą badań terenowych jest fakt, że są one wykonywane w rzeczywistych warunkach gruntowych (układ warstw, stan naprężenia), które nie zawsze mogą być w pełni odtworzone w laboratorium. Ponadto rozwój nowoczesnych technik i urządzeń pomiarowych coraz bardziej poszerza możliwość ich stosowania. Nowe zadania stawiane geoinżynierii wymagają nowych technik do oceny warunków gruntowych in situ oraz do monitorowania procesów zachodzących w podłożu. Znaczącą rolę w zaspokojeniu tych potrzeb odgrywają metody geofizyczne zaadoptowane do celów geotechnicznych. Badania geofizyczne stosowane na szeroką skalę w geologii poszukiwawczej oparte są na pomiarach fizycznych właściwości skał i gruntów. Największy postęp zanotowano w dziedzinie badań sejsmicznych, które w zastosowaniach geotechnicznych sprowadzają się do określania prędkości fal akustycznych a następnie skorelowania ich z parametrami mechanicznymi gruntu. Pomiary prędkości fali sejsmicznej w podłożu gruntowym pozwalają na sporządzenie przekrojów i map rozmieszczenia utworów o jednakowych parametrach (właściwościach). Badania te pozwalają również na wstępne rozpoznanie podłoża do celów budowlanych i wskazanie obszarów do szczegółowego rozpoznania np. sondowaniami geotechnicznymi. W badaniach dynamicznych gruntów pracujących w zakresie sprężystym, metody sejsmiczne oparte na propagacji fal, pozwalają z dużą wiarygodnością określić parametry dynamiczne podłoża budowlanego in situ , przez co są najodpowiedniejszymi metodami dokładnego określenia parametrów gruntu dla całego zakresu odkształceń. W artykule przedstawione zostaną metody pomiaru prędkości fal sejsmicznych w ośrodku gruntowym oraz przykładowe wyniki uzyskane na podstawie pomiarów sondą statyczną SCPT, dylatometrem SDMT i metodą wielokanałowej analizy fal sejsmicznych MASW.

EN

In geotechnical engineering practice an investigation of the subsoil conditions is carried out mainly on the basis of geotechnical tests supplemented by boreholes and laboratory tests. The main advantage of in situ tests is that they are carried out in natural soil conditions, which cannot always be fully reconstructed in the laboratory. Furthermore, the development of modern techniques and measuring devices increasingly widens their applicability. New challenges in geotechnical engineering require new techniques to assess the in situ ground conditions and to monitor the processes occurring in the subsoil. Geophysical methods adapted to geotechnical purposes play a significant role in meeting these requirements. Commonly used geophysical tests in geological surveys are based mainly on measurements of rocks and soils physical properties. The greatest progress has been made in the field of seismic surveys, which in geotechnical applications boil down to the determination of the seismic wave velocity and then to the correlation with the mechanical soil parameters. The seismic waves velocity measurements in the subsoil allows the cross-sections and distribution maps of deposits of the same parameters (properties) to be prepared. Such tests also help to initially investigate the subsoil for the construction purposes and to determine the zones for further detailed analyses (geotechnical tests). Another advantage of the geophysical seismic tests based on waves propagation is they allows for the dynamic parameters of the subsoil to be determined. That makes them most suitable methods for determination of the soil parameters over a range of deformations. The article presents the methods of measuring the seismic waves velocity in the subsoil and some of the test results obtained from the SCPT static test, SDMT dilatometer tests and the multi-channel analysis method of the MASW surface waves.

2

Study of the cohesive soil stiffness in a modified resonant column

Sas W., Soból E., Gabryś K., Markowska-Lech K.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

21--33

EN

The expansion of cities encourages designers and engineers to build increasingly sophisticated skyscrapers and underground structures. Such complicated projects require more reliable soils parameters. Dynamic parameters of the soils are commonly used for the purposes of civil engineering design. The resonant column is one of the most reliable devices allowing the above-mentioned soil properties to be obtained. In this article, the authors studied a dynamic parameter shear modulus G of the cohesive soil clayey sand. Researchers conducted their own examination, using a modified resonant column, which is equipped with bender elements and a torsional shear device. The studied material was an undisturbed cylindrical sample of the cohesive soil clayey sand (clSa) from a depth of 6 m from the village of Kociszew. In order to calculate the maximum shear modulus, the authors have employed two types of time-domain techniques to measure shear wave velocities, namely the first peak to peak and start-to-start methods. In bender elements test authors investigate shear wave velocity in a range of period from 0.01 to 0.1 ms and 14 V amplitude, which gave a wave length from about 0.1 to 3.5 cm. In the case of torsional shear tests, researchers examined ten cycles of sinusoidal torsional excitation with 1 Hz frequencies and amplitude from 0.004 to 1 V. The research performed indicated that the results obtained by using the torsional shear and first peak to peak methods are in very good agreement, while the overestimation of the results obtained by using the start-to-start method reached up to 27%.

PL

Rozwój miast wymusza na projektantach i wykonawcach budowanie coraz wyższych wieżowców, a także coraz bardziej skomplikowanych konstrukcji podziemnych. Dla tak wyrafinowanych projektów potrzebne są jak najbardziej wiarygodne parametry gruntowe. W dzisiejszych czasach inżynierowie powszechnie korzystają z dynamicznych parametrów gruntu. Jednym z najpopularniejszych i jednocześnie najbardziej wiarygodnych aparatów do uzyskiwania wspomnianych wyżej właściwości jest kolumna rezonansowa. W tym artykule autorzy zbadali dynamiczny parametr jakim jest moduł ścinania. Badania zostały przeprowadzone na nienaruszonej cylindrycznej próbce piasku ilastego (clSa), która pochodziła z 6 m głębokości z miejscowości Kociszew. Autorzy prowadzili badania w zmodyfikowanej kolumnie rezonansowej, która wyposażona jest zarówno w piezoelementy rodzaju bender jak i urządzenie do ścinania skrętnego. Użyto dwóch metod do interpretacji sygnału w odbiorniku w testach piezoelementami rodzaju bender, mianowicie technikę „pierwszego szczytu” i metodę „od startu do startu”. W testach elementami bender przebadano fale porzeczne o okresie około 0,01 do 0,1 ms i amplitudzie 14 V, co przełożyło się na długość fal od około 0,1 do 3,5 cm. W badaniu ścinania skrętnego użyto 10 cykli sinusoidalnego wzbudzania o częstotliwości 1 Hz i amplitudzie od 0,004 do 1 V. Z prze- prowadzonych badań wynika, ze wyniki uzyskane metodą „pierwszego szczytu” pokrywały się z tymi uzyskanymi za pomocą ścinania skrętnego, natomiast metoda „od startu do startu” zawyżała wyniki nawet do 27%.

3

Przykłady zastosowania pomiarów oporności elektrycznej w geotechnice środowiskowej

Lech M., Bajda M., Markowska-Lech K., Skutnik Z.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

83--94

PL

Do rozpoznania warunków geotechnicznych podłoża budowli i do oceny oddziaływania na środowisko projektowanych budowli rutynowe metody badań mogą być niewystarczające lub wręcz nieodpowiednie. Bardzo pomocne mogą być metody geofizyczne, które zweryfikowane innymi metodami badawczymi znajdują w ostatnich latach szerokie zastosowanie w praktyce inżynierskiej, zarówno w geotechnice, jak i w badaniach środowiskowych. Do zalet metod geofizycznych zaliczyć można nieniszczący i nieinwazyjny charakter, niskie koszty i szybkie uzyskanie wyników, możliwość ich stosowania w różnorodnych materiałach, w tym w gruntach, skałach litych, materiałach odpadowych i utworach antropogenicznych. W artykule przedstawione zostaną wyniki badań przeprowadzonych metodą tomografii elektrooporowej ERT oraz badania sondą RCPT, która stanowi połączenie w jednym urządzeniu pomiarowym sondy statycznej CPTU powszechnie stosowanej w badaniach geotechnicznych z modułem do pomiaru oporności elektrycznej ośrodka gruntowego. Zaprezentowane w artykule wyniki pomiarów elektrooporowych wykorzystano do oceny stanu technicznego obiektów hydrotechnicznych, rozpoznania przebiegu stropu iłów w podłożu budowli, rozpoznania głębokości i budowy podłoża oraz oceny zanieczyszczenia gruntów w sąsiedztwie składowisk odpadów. Ponadto, w artykule przestawiono wyniki badań RCPT w celu szczegółowego rozpoznania budowy geologicznej podłoża oraz do oszacowania porowatości iłów plioceńskich z terenu Warszawy. Z zaprezentowanych w pracy wyników można wywnioskować, że badania te mogą być użyteczne do oceny jakościowej budowli inżynierskich i rozpoznania budowy ich podłoża. Ocena ilościowa np. porowatości gruntów wymaga natomiast znajomości oporności elektrycznej wody gruntowej a zależność przedstawiona w artykule ma zastosowanie lokalne ze względu na różnorodność czynników wpływających na otrzymywane wyniki.

EN

Standard test methods may not be suitable or sufficient to determine the geotechnical conditions of the structure’s subbase and the effects of the designed structures on the environment. Geophysical test methods, validated with other methods, may prove useful and have, in the recent years, found many new applications in engineering practice, both in geotechnical engineering and environmental surveys. The advantages of the geophysical methods include a non-destructive and non-invasive nature of the test, low costs and quick results, as well as compatibility with different materials, including soils, solid rocks, wastes and anthropogenic formations. The article presents the results of electrical resistivity tomography (ERT) and resistivity cone penetration test (RCPT), which is a combination of a static CPTU probe, commonly used in geotechnical surveys with a module for soil resistivity tests. The results of electric resistivity tests were used to rate the condition of hydro-engineering structures, determine the profile of the upper surface of clay deposits in the subbase, investigate the subbase and ground contamination near a landfill. The article also presents the RCPT results for a detailed determination of the geological structure of the subbase and the porosity of the Pliocene clay deposits in the Warsaw area. The results show that the tests can be used in a qualitative analysis of contamination of the ground and water subbase, condition rating of the hydro-engineering structures and investigation of the structure’s subbase. The electrical resistivity tests can also be used in a quantitative analysis, e.g. to determine the soil porosity, however they require a known value for the electrical resistivity of water and the relationships are limited to local use due to the variety of factors affecting the results.

4

Wyznaczanie modułu odkształcenia postaciowego G0 w iłach

Markowska-Lech K., Bajda M.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2016

|

Vol. 25, No. 1

3--12

PL

W pracy została przedstawiona próba określenia modułu odkształcenia postaciowego silnie prekonsolidowanego gruntu spoistego – iłu pochodzącego z poletka doświadczalnego Stegny w Warszawie, z wykorzystaniem badań terenowych i laboratoryjnych. W pracy zaprezentowano i porównano wyniki badań wykonanych in situ stożkiem sejsmicznym SCPTU oraz wyniki badań laboratoryjnych przeprowadzonych na próbkach gruntu konsolidowanych izotropowo wykonanych w aparacie trójosiowego ściskania wyposażonym w piezoelementy i w kolumnie rezonansowej.

EN

The paper presents the advanced methods and devices using to determine the shear modulus in soils. A combination of field and laboratory tests was used to characterise the behaviour of a overconsolidated clays. The soil shear modulus at very small strain range G0 was estimated from the SCPTU and the bender elements tests as well as the resonant column tests.

5

Wyznaczanie współczynnika Poisson’a na podstawie pomiaru prędkości fal akustycznych

Markowska-Lech K., Sas W., Gabryś K., Lech M., Soból E.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

99--108

PL

Współczynnik Poisson’a określany na podstawie prędkości fali podłużnej i poprzecznej jest stosowany w geofizyce jako jeden z parametrów charakteryzujących odkształcenie materiału. W laboratoriach geotechnicznych również prowadzone są badania z wykorzystaniem prędkości fal sejsmicznych, dlatego Autorzy podjęli próbę przeniesienia zależności znanych z teorii sprężystości na ośrodki gruntowe w celu wyznaczenia współczynnika Poisson’a. Praca zawiera wartości współczynnika Poisson’a otrzymane z badań naturalnych gruntów spoistych dwiema różnymi technikami: w aparacie trójosiowym wyposażonym w piezoelementy typu bender oraz w kolumnie rezonansowej.

EN

Poisson’s ratio as one of the parameters characterizing the material deformation is widely used in geophysics and it is based on shear and compressional wave velocities. On the other hand, in the geotechnical laboratories a lot of tests using mechanical waves velocities on soils are performed, so Authors have attempted to transfer the elasticity theory on soils and determine the Poisson's ratio. The paper presents the values of Poisson's ratio obtained for natural cohesive soils with two different techniques: the triaxial tests using bender elements (BE) and resonant column (RC).

6

Zastosowanie tomografii elektrooporowej do określenia głębokości zalegania stropu iłów na wybranych obiektach w rejonie Warszawy

Lech M., Bajda M., Markowska-Lech K.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2015

|

nr 3

222--225

PL

Zastosowanie tomografii elektrooporowej do określenia położenia stropu iłów plioceńskich. Sondowania statyczne CPT/CPTU, RCPT, badania dylatometrem Marchettiego. Powiązanie wyników badań geofizycznych i geotechnicznych. Przykrawędziowa strefa Skarpy Warszawskiej.

EN

The use of the electrical resistivity method to determine the depth of Pliocene clays. The CPT/CPTU, RCPT and DMT field investigations. A combination of geoelectrical and geotechnical information. The edgezone of the Skarpa Warszawska toe.

7

Wykorzystanie badań geofizycznych do rozpoznania budowy podłoża gruntowego

Bajda M., Markowska-Lech K., Szymański A.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2012

|

nr 4

308-313

PL

Sejsmika refrakcyjna i tomografia elektrooporowa w badaniach podłoża gruntowego. Sondowania statyczne RCPTU i SCPT. Budowa geologiczna Kampusu SGGW. Porównanie wyników pomiarów z sondowań statycznych i badań geofizycznych oraz ocena ich zgodności.

EN

Methodology and results of geophysical (MASW and ERT) and geotechnical (SCPT and RCPTU) investgations. Location and geological conditions at SGGW Campus site. Comparison of test results and assessment of their agreement.

8

Wpływ wskaźnika prekonsolidacji na moduł odkształcenia postaciowego w gruntach spoistych

Markowska-Lech K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2010

|

Vol. 19, No. 4

14--23

PL

W pracy została podjęta próba określenia wpływu współczynnika prekonsolidacji na moduł odkształcenia postaciowego w gruntach spoistych. Do określania modułu odkształcenia postaciowego gruntu wykorzystana została prędkość fali poprzecznej, na której wartość najbardziej wpływają średnie naprężenie efektywne, wskaźnik porowatości, stan gruntu oraz historia naprężenia. W obliczeniach jako zmienne niezależne zastosowano średnie naprężenie efektywne i wskaźnik prekonsolidacji, natomiast wskaźnik porowatości został zredukowany. W pracy wykorzystano wyniki badań wykonanych w aparacie trójosiowego ściskania wyposażonym w piezoelementy, na konsolidowanych izotropowo próbkach gruntów spoistych pochodzących z terenu projektowanej II Linii Metra w Warszawie.

EN

The determination of initial shear modulus in soils from shear wave velocity measurements needs the application of bender elements in laboratory investigations. Both shear wave velocity and initial shear modulus depends on many factors, especially mean effective stress, void ratio and stress history. Results of laboratory test performed on cohesive soils samples are presented in this paper.

9

The determination of shear modulus in overconsolidated cohesive soils

Markowska-Lech K.

Foundations of Civil and Environmental Engineering

|

2008

|

No. 12

61-71

EN

The mechanical behaviour of soils is characterized through constitutive models which require a correct definition of the soil parameters. Prediction of subsoil deformation of geotechnical structures depends on the stiffness-strain curve of the soil and the stiffness at very small strains. Recently, the shear wave velocity measurement using bender elements in laboratory conditions has become a technique which permits to determine the initial shear modulus at strains of the order of 0.0001%. In this paper the criteria for the determination of the shear wave velocity in triaxial tests with piezoelements in cohesive soils have been suggested. The importance of initial signal frequency and optimal range of frequency to measure the shear wave velocity in clays have been discussed. Moreover, the paper presents some results of triaxial tests performed in order to obtain a shear modulus in overconsolidated Pliocene Warsaw clays.

10

Analiza czynników wpływających na prędkość fali poprzecznej w gruntach spoistych

Markowska-Lech K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej. Budownictwo

|

2006

|

Z. 29

161-172

PL

Budowle inżynierii środowiska posadowione są coraz częściej na podłożu o niekorzystnych warunkach geotechnicznych. Właściwości mechaniczne gruntu zmieniają się wraz ze zmianą stanu naprężenia, dlatego ważne jest poznanie zależności naprężenie-odkształcenie w całym zakresie. Istotny jest zwłaszcza zakres odkształceń rzędu 0.0001%, ponieważ tylko przy bardzo małych odkształceniach możliwy jest pomiar właściwości sprężystych gruntu. Do określania modułu ścinania gruntu wykorzystywana jest prędkość fali poprzecznej, której pomiar nie jest sprawą łatwą, ponieważ na uzyskaną wartość wpływa bardzo wiele czynników. Artykuł zawiera opis metodyki oraz wyniki badań gruntów spoistych z terenu Warszawy w zmodyfikowanym aparacie trójosiowego ściskania wyposażonym w piezoelementy.

EN

The determination of initial shear modulus in soils from shear wave velocity measurements needs the application of bender elements in laboratory investigations. The piezoelements gives possibility to determine elastic properties of soil and the initial shear modulus. Both shear wave velocity and initial shear modulus depends on many factors, especially mean effective stress and void ratio. Results of laboratory test performed on cohesive soils samples are presented. Empirical relationships between shear modulus and the most important factors in tested soils were described in this paper.

11

Przegląd metod wyznaczania modułu ścinania (G0) z badań terenowych i laboratoryjnych na przykładzie iłów plioceńskich

Markowska-Lech K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2006

|

Vol. 15, No. 1

75--84

EN

In recent years the investigations were carried out to obtaine the reliable stress-strain relationships in the cohesive soil, especially at the elastic range. The paper presents the advanced methods and devices using in measurement of shear waves velocity to estimate the shear modulus. A combination of field and laboratory tests was used to characterise the behaviour of a Pliocene overconsolidated clay. The soil shear modulus at very small strain range G(0) was estimated from both the SCPTU and the bender elements tests.