Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie piezoelementów typu bender do oceny sztywności początkowej gruntu nienasyconego z kontrolowanym ciśnieniem ssania

Skutnik Zdzisław, Biliniak Marcin, Soból Emil, Sas Wojciech

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2019

|

Vol. 28, No. 3

405--416

PL

W artykule podjęto próbę oceny wpływu stopnia nasycenia gruntu wodą na jego sztywność w zakresie małych odkształceń. Właściwa analiza interakcji konstrukcji budowlanej z gruntem przeprowadzana z wykorzystaniem metod numerycznych wymaga znajomości parametrów, w szczególności charakterystyk sztywności w zakresie odkształceń odpowiadających rzeczywistym warunkom pracy tej konstrukcji. Zazwyczaj odkształcenia podłoża gruntowego wywołane obciążeniem od budowli nie przekraczają wartości 10–3, w związku z czym szczególnie ważne dla inżyniera geotechnika jest określenie sztywności gruntu w zakresie odkształceń 10–5–10–3. W celu wyznaczenia charakterystyk sztywności gruntu spoistego wykorzystano aparat trójosiowego ściskania wyposażony w piezoelementy typu bender, umożliwiające pomiar prędkości fali poprzecznej wewnątrz próbki. Podstawa opisywanego aparatu trójosiowego jest wyposażona w ceramikę o wysokim ciśnieniu wejścia powietrza (HAEV), co pozwoliło, wykorzystując technikę „translacji osi”, wykonać badania dla zmiennego (kontrolowanego) stopnia nasycenia próbki gruntu wodą. W literaturze stopień nasycenia (Sr) i wilgotność gruntu są wymieniane jako jedne z wielu czynników, które obok właściwości fizycznych, wartości naprężeń efektywnych, wskaźnika porowatości, historii naprężenia i innych wpływają na prędkość propagacji fali w gruncie. W publikacji opisano metodykę badań oraz przedstawiono wyniki badań własnych.

EN

The paper presents an evaluation of the influence of the degree of saturation of soil with water on its stiffness in the range of small deformations. Appropriate analysis of the interaction of the building structure with the subsoil carried out with the use of numerical methods requires the knowledge of parameters, in particular stiffness characteristics in the range of deformations corresponding to the actual conditions of the structure’s work. Usually the deformations of the subsoil caused by the structure do not exceed 10 –3, therefore it is particularly important for the geotechnical engineer to determine the soil stiffness in the range of deformations 10–5–10–3. In order to determine the stiffness characteristics of co-hesive subsoil, a triaxial compression apparatus equipped with piezoelectric elements of bender type was used, enabling the measurement of the transverse wave velocity inside the sample. The base of the described triaxial apparatus is equipped with high-pressure air entry ceramics (HAEV), which allowed to use the technique of “axis translation” to perform tests for variable (controlled) degree of saturation of the soil sample with water. In the literature, the degree of saturation (Sr) and soil moisture are mentioned as one of many factors which, apart from physical properties, values of effective stresses, voids index, stress history and others, influence the velocity of wave propagation in the ground. The publication describes the methodology of research and presents the results of own research.

2

Wyznaczanie maksymalnego modułu ścinania popiołów składowanych na składowisku mokrym

Łukasik S., Witowski M.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2018

|

Vol. 27, No. 2

199--206

PL

Projektowanie nadpoziomowych składowisk popiołów składowanych w technologii mokrej wymaga oceny stanu bezpieczeństwa składowania (GEO). Wykorzystuje się do tego najczęściej metody elementów skończonych (MES), dla których należy podać parametry geotechniczne oznaczone w zakresie małych odkształceń. W artykule zostały porównane wyniki oznaczenia maksymalnego modułu ścinania uzyskane na podstawie badań laboratoryjnych i polowych. Parametr ten pochodzi z teorii sprężystości i jest miarą reakcji materiału na obciążenia zewnętrzne w zakresie małych odkształceń (10–6–10–3%). W analizie wyników zakłada się, że zakres małych odkształceń odpowiada reakcji gruntu na przyłożone obciążenia zewnętrzne. W artykule przedstawiono zależności maksymalnego modułu ścinania w stosunku do naprężenia efektywnego oraz wskaźnika porowatości uzyskane na podstawie badań w komorze trójosiowej z zamontowanymi elementami piezoelektrycznymi typu bender. Do określenia Gmax in situ wykorzystano metody SASW/CSWS pozwalające zmierzyć prędkości fal akustycznych generowanych z powierzchni terenu. Wieloletnie doświadczenia autorów dowodzą, że ustalanie parametrów sztywności ośrodka w zakresie małych odkształceń ma podstawowe znaczenie dla oceny zachowania się podłoża pod wpływem zmiany naprężeń. Popioły namywane w postaci suspensji po związaniu charakteryzują się dużą wytrzymałością na ścinanie, a wyniki badań sztywności w zakresie małych odkształceń powinny stanowić podstawę ustalania parametrów do obliczeń nośności i stateczności metodami numerycznymi.

EN

The design of above-ground ash storage sites requires an assessment of the safety performance of the structure (GEO). This is usually done by using finite elements methods, for which the geotechnical parameters measured in the range of small deformations should be provided. The paper compares the results of the maximum shear modulus obtained on the basis of laboratory and field tests. This parameter is derived from the theory of elasticity and is a measure of the material’s reaction to external loads in the range of small deformations (10–6–10–3%). The analysis of the results assumes that the range of low deformations corresponds to the response of the soil to the applied external loads. The paper presents the dependence of the maximum shear modulus on the effective stress and void ratio obtained on the basis of tests in a triaxial cell with piezoelectric elements. To determine Gmax in situ, SASW/CSWS methods were used to measure the velocity of acoustic waves generated from the ground surface. The authors’ many years of experience prove that determining the parameters of stiffness of a medium in the range of small deformations is essential for assessing the behavior of the material under the influence of stress changes. Ash stored in the form of post-bonded suspension has a high shear strength and the results of small strain stiffness tests should form the basis for determining the parameters for numerical methods for resistance and stability calculations.

3

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%.

4

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.

5

Moduł G[max] na tle statycznych parametrów geotechnicznych dla gruntów słabych oraz pochodzenia organicznego

Borowiec A.

Czasopismo Techniczne. Środowisko

|

2008

|

R. 105, z. 3-Ś

31-38

PL

W artykule przedstawiono wyniki pomiarów .dynamicznego. modułu sprężystości G[max] dla wybranych gruntów pylastych oraz gytii, w odniesieniu do wyliczonego z teorii sprężystości statycznego modułu G. Ukazano również jak parametry wytrzymałościowe, otrzymane z badań, różnią się od używanych w projektowaniu wartości normowych. Całość uzupełniono wstępem teoretycznym oraz opisem złóż, z których pochodzą badane próby.

EN

The paper deals with the results of laboratory G[max] measurements of soft soils and gyttja in comparison with its static value calculated according to theory of elasticity. The differences between values measured and recommended by Polish standards are also presented.