Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Anisotropy of soil shear strength parameters caused by the principal stress rotation

Wrzesiński Grzegorz

Archives of Civil Engineering

|

2021

|

Vol. 67, nr 1

163--187

EN

The paper presents the phenomenon of principal stress rotation in cohesive subsoil resulting from its loading or unloading and the impact of this phenomenon on the values of soil shear strength parameters: undrained shear strength τfu, effective cohesion c’, effective angle of internal friction φ’. For this purpose, tests in a triaxial apparatus and torsional shear hollow cylinder apparatus on selected undisturbed cohesive soils: sasiCl, saclSi, clSi, Cl, characterized by different index properties were carried out. Soil shear strength parameters were determined at angle of principal stress rotation α equal to 0° and 90° in tests in triaxial apparatus and α equal to 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90° in tests in torsional shear hollow cylinder apparatus. The results of laboratory tests allow to assess the influence of the principal stress rotation on the shear strength parameters that should be used to determine the bearing capacity of the subsoil.

PL

W artykule przedstawiono wpływ obrotu kierunków naprężeń głównych na wartości parametrów wytrzymałościowych gruntów spoistych: wytrzymałość na ścinanie bez odpływu τfu, efektywną spójność c', efektywny kąt tarcia wewnętrznego φ’. W tym celu przeprowadzono badania w aparacie trójosiowym i w cylindrycznym aparacie skrętnym na wybranych gruntach spoistych o nienaruszonej strukturze: sasiCl, saclSi, clSi, Cl o różnych wartościach parametrów fizycznych. Badano grunty o współczynniku prekonsolidacji OCR w zakresie od 1.1 do 5.7, wskaźniku plastyczności Ip w zakresie od 10.0% do 83.8% oraz wskaźniku konsystencji Ic w zakresie od 0.14 do 1.16. Parametry wytrzymałościowe gruntów określono przy kątach obrotu kierunków naprężeń głównych α równych 0° i 90° w badaniach w aparacie trójosiowym i kątach α równych 0°, 15°, 30°, 45°, 60°, 75°, 90° w badaniach w cylindrycznym aparacie skrętnym. Wyniki badań laboratoryjnych pozwoliły ocenić wpływ obrotu kierunków naprężeń głównych na parametry wytrzymałościowe gruntów spoistych niezbędnych przy wyznaczaniu nośności podłoża.

2

Capability of triaxial apparatus with respect to evaluation of nonlinearity of soil stiffness

Lipiński Mirosław J., Wdowska Małgorzata K., Wudzka Anna

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 1

69--80

EN

Reliable evaluation of stress-strain characteristics can be done only in the laboratory where boundary conditions with respect to stress and strain can be controlled. The most popular laboratory equipment is a triaxial apparatus. Unfortunately, standard version of triaxial apparatus can reliable measure strain not smaller than 0.1%. Such accuracy does not allow to determine stiffness referred to strain range most often mobilized in situ i.e. 10-3 ÷ 10-1%, in which stiffness distribution is highly nonlinear. In order to overcome this problem fundamental modifications of standard triaxial apparatus should be done. The first one concerns construction of the cell. The second refers to method of measurement of vertical and horizontal deformation of a specimen. The paper compares three versions of triaxial equipment i.e. standard cell, the modified one and the cell with system of internal measurement of deformation. The comparison was made with respect to capability of stiffness measurement in strain range relevant for typical geotechnical applications. Examples of some test results are given, which are to illustrate an universal potential of the laboratory triaxial apparatus with proximity transducers capable to trace stress-strain response of soil in a reliable way.

PL

W artykule wskazano i przeanalizowano błędy jakie wynikają z konstrukcji komory standardowej. Następnie przedstawiono dwie modyfikacje aparatu, które znacząco zwiększają dokładność wyznaczania sztywności gruntu. Pierwsza modyfikacja polega na innej konstrukcji komory aparatu, która charakteryzuje się wewnętrznymi prętami łączącymi. Takie rozwiązanie pozwala na sztywne połączenie górnej części komory z dolną co pozwala m.in. na wyeliminowanie większości błędów braku współliniowości w dwóch płaszczyznach, pozwala na stały dostęp do próbki na etapie przygotowania (depozycja materiału, pomiary średnicy) a także zwiększa dokładność zadawania i pomiaru składowej wartości naprężenia pionowego. Taki rodzaj modyfikacji zwiększa dokładność pomiaru nawet o jeden rząd wielkości. Następnym etapem w doskonaleniu techniki określania charakterystyki naprężenie odkształcenie w aparacie trójosiowym są wewnątrzkomorowe systemy pomiaru przemieszczeń próbki. W artykule przedstawiono system, który według doświadczenia i opinii Autorów jest bardzo efektywny w porównaniu z innymi systemami. System oparty jest na czujnikach mikroprzemieszczeń działających na zasadzie prądów wirowych, których rozdzielczość pomiaru wynosi 1μm. System pomiarowy oparty na konfiguracji sześciu takich czujników pozwala na zwiększenie dokładności pomiaru o następny rząd wielkości. Należy podkreślić, że omówione powyżej modyfikacje aparatu trójosiowego były dokonane samodzielnie, w ramach własnej pracy badawczej a nie w drodze zakupu całego systemu dostępnego komercyjnie. W celu wykazania efektywności przedstawionych modyfikacji aparatu trójosiowego ściskania, w artykule przedstawiono wyniki pomiarów w postaci rozkładu parametrów określających sztywność gruntu tj. modułu odkształcenia E i współczynnika Poissona ν. Wyniki badań przedstawiono dla zagęszczonego i luźnego piasku drobnego przy różnych wartościach naprężenia poprzedzającego ścinanie. Zmienność parametrów przedstawiono w zależności od odkształcenia pionowego dla pomiarów wewnętrznych i zewnętrznych. Wyniki wskazują na istotny wpływ analizowanych czynników tj. zakresu odkształcenia, sposobu pomiaru i stanu materiału reprezentowanego przez wskaźnik porowatości i wielkość naprężenia na przebieg zmienności parametrów określających sztywność gruntu.

3

Variability of undrained shear strength cu within one organic soil layer

Załęski K., Juszkiewicz P., Szypulski P.

Biuletyn Instytutu Morskiego w Gdańsku

|

2017

|

Vol. 32, No. 1

8--13

EN

For the purpose of this article a program of geotechnical laboratory tests was performed on organic soil (mud) samples from one geological layer. All undisturbed samples were taken within the same excavation in square grid with a side about 30 cm. Differences between specimen parameters were found both at basic test results and at shear strength tests results. Based on all performed tests authors suggest carefulness in assuming geotechnical parameters of organic soil layers because of theirs spatial variability even in very close vicinity.

PL

Dla potrzeb niniejszego artykułu został przeprowadzony program geotechnicznych badań laboratoryjnych na próbkach gruntu organicznego (namułu) pochodzących z jednej warstwy geologicznej. Wszystkie próbki o nienaruszonej strukturze zostały pobrane z dna jednego wykopu w siatce kwadratów o boku ok. 30 cm. Różnice w parametrach próbek stwierdzono na podstawie wyników badań podstawowych jak również badań wytrzymałości na ścinanie. Bazując na wszystkich przeprowadzonych testach, autorzy sugerują ostrożne przyjmowanie parametrów geotechnicznych gruntów organicznych ze względu na ich przestrzenną zmienność nawet w bardzo bliskim sąsiedztwie.

4

Wpływ ścieżki naprężenia na wytrzymałość na ścinanie bez odpływu gruntów spoistych

Wrzesiński G., Lechowicz Z., Sulewska M. J.

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

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

129--136

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań wytrzymałości na ścinanie bez odpływu przy zastosowaniu dwóch różnych ścieżek naprężenia całkowitego podczas ścinania gruntu w aparacie trójosiowym. Wartości wytrzymałości na ścinanie bez odpływu wyznaczono dla rekonstruowanego gruntu spoistego o wskaźnikach: plastyczności Ip = 34,7% i prekonsolidacji OCR = 2,7. Badania wykonano z konsolidacją anizotropową oraz izotropową w warunkach bez odpływu. Uzyskane wyniki umożliwiły stwierdzenie, że przebieg ścieżki naprężenia całkowitego ma istotny wpływ na wytrzymałość na ścinanie bez odpływu.

EN

The paper presents triaxial test results of undrained shear strength applying two selected stress paths during shearing of the cohesive soil. The undrained shear strength τfu was determined for reconstituted sandy silty clay (sasiCl) characterized by overconsolidation ratio OCR = 2.7 and plasticity index Ip = 34.7%. Anisotropic and isotropic consolidation in consolidated-undrained triaxial compression tests were performed. The test results allow to assess influence of the stress path and consolidation condition on the undrained shear strength in the triaxial compression tests.

5

Badania lokalnych odkształceń próbek gruntów madowych

Wilk K.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2012

|

z. 59, nr 3/IV

125-132

PL

W pracy zaprezentowane zostały wyniki badań deformacji próbek gruntu testowanych w komorze aparatu trójosiowego ściskania. Pomiary prowadzone w zestawie trójosiowym firmy GDS Instruments Ltd. dotyczyły odkształceń lokalnych, tj. zmniejszenia wysokości oraz zwiększenia średnicy badanych próbek wskutek działania ustalonej wartości dewiatora naprężenia q. Ponieważ doświadczenia dotyczyły gruntu o niejednorodnej budowie – gruntów spoistych, powstałych w wyniku akumulacji rzecznej – rozproszenie wyników badań należy uznać za akceptowalne. W pracy wskazano na szereg trudności związanych z prowadzeniem pomiarów odkształceń lokalnych, jak również wymieniono wiele niezależnych przyczyn wpływających na rezultaty wykonywanych doświadczeń. Poza powyższym interpretacja i praktyczne zastosowanie wyników badań budzi mnóstwo wątpliwości związanych z odmiennością warunków badania w komorze aparatu trójosiowego ściskania i warunkami występującymi “in situ”.

EN

Results of deformation of soil samples tested in a triaxial apparatus chamber are presented. Measurements conducted in the GDS Instruments Ltd. triaxial set were related to the local strain, i.e. height reduction and diameter increase of the samples, as a result of stress action of deformed deviator q. The dispersion of obtained test results should be regarded as acceptable because the experiments were done for heterogeneous soils – cohesive soils of river origin. Many difficulties connected with realization of local strain measurement have been pointed out. The author has also paid attention to some independent causes affecting the tests results. Interpretation and application of the results in engineering practice is questionable in range of difference between conditions of testing in a triaxial apparatus chamber and “in situ” conditions.

6

Charakterystyki naprężenie-odkształcenie zagęszczonego piasku przed osiągnięciem stanu granicznego

Sawicki A., Świdziński W.

Zeszyty Naukowe. Budownictwo / Politechnika Śląska

|

2003

|

z. 97

145-157

PL

Przedstawiono wyznaczone doświadczalnie charakterystyki naprężenie-odkształcenie dla zagęszczonego piasku, badanego w stanie suchym, w zakresie poprzedzającym stan graniczny. Próbki badano w nowoczesnym aparacie trójosiowym umożliwiającym lokalny pomiar odkształceń pionowych i poziomych. Zastosowano różne ścieżki naprężenia, między innymi takie, w których wyizolowano wpływ naprężenia średniego oraz dewiatora naprężenia na deformację próbki, jak też ścieżki na których te obie wielkości oddziaływały jednocześnie. Wyniki doświadczeń aproksymowano prostymi wzorami obrazującymi uśrednione zachowanie się gruntu. Podano również średnie odchyłki od tych trendów. Przedstawione wyniki są fragmentem obszerniejszego katalogu danych doświadczalnych dotyczących deformacji ośrodków sypkich przed osiągnięciem stanu granicznego. Dane te mogą służyć kalibracji i weryfikacji istniejących modeli gruntów oraz mogą być pomocne w pracach nad budową nowych modeli, dokładniej przybliżających rzeczywiste zachowanie się tych materiałów.

EN

Pre-failure stress-strain characteristics of dry dense sand are presented. The specimens were tested in a triaxial apparatus enabling local measurement of lateral and vertical deformations. The experiments were performed for various stress paths which also enable studying the influence of either mean stress or the stress deviator on soil's deformations. The experimental results were approximated by simple formulae reflecting the average trends of the soil behaviour. The standard deviations from these trends are also presented. The results shown are part of more extensive catalogue of experimental data concerning the pre-failure deformation of non-cohesive soils. The database can serve for calibration and verification of existing soils models, as well as can be helpful for the development of new ones which will better predict the real soil behaviour.