Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: fine sand

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Evaluation of state of fine sands on the basis of shear wave velocity

Lipiński M. J., Wdowska M. K.

Archives of Civil Engineering

2020

Vol. 66, nr 2

135--146

The paper presents an approach to identify the state of fine sands on the basis of shear wave velocity measurement. Large body of experimental data was used to derive formulae which relate void ratio with shear wave velocity and mean effective stress for a given material. Two fine sands which contained 8 and 14% of fines were tested. The soils were tested in triaxial tests. Sands specimens were reconstituted in triaxial cell. In order to obtain predetermined void ratio values covering possible widest range of the parameter representing a very loose and dense state as well, the moist tamping method with use of undercompaction technique was adopted. Fully saturated soil underwent staged consolidation at the end of which shear wave velocity was measured. Since volume control of a specimen was enhanced by use of proximity transducers, representative 3 elements sets (i.e. void ratio e, mean effective stress p’ and shear wave velocity VS) describing state of material were obtained. Analysis of the test results revealed that relationship between shear wave velocity and mean effective stress p' can be approximated by power function in distinguished void ratio ranges. This made possible to derive formula for calculating void ratio for a given state of stress on the basis of shear wave velocity measurement. The conclusion concerning sensitivity of this approach to the fines content was presented.

W zastosowaniach inżynierskich często wykorzystuje się związki empiryczne pomiędzy parametrami mechanicznymi a wskaźnikami określającymi stan gruntów. O ile w przypadku gruntów spoistych prawidłowa procedura pobrania próbek lub miarodajne - spełniające odpowiednie standardy – sondowanie, zapewnia realistyczną ocenę stanu gruntu, to dla gruntów niespoistych, zwłaszcza niejednorodnych pod względem uziarnienia, problem oceny stanu jest znacznie bardziej złożony. Zasadnicza trudność polega w tym przypadku na niemożności pobrania gruntu o strukturze nienaruszonej. W tej sytuacji istnieje potrzeba poszukiwania alternatywnych sposobów oceny stanu gruntu, które pozwoliłyby na rozwiązanie przedstawionych powyżej problemów. Przedstawiona praca prezentuje takie podejście oparte na wykorzystaniu pomiaru prędkości fali poprzecznej VS, czyli wielkości, która w największym stopniu zależy od wskaźnika porowatości i stanu naprężenia, określających stan gruntu niespoistego. Zastosowanie takiego podejścia możliwe jest dzięki zasadniczej różnicy w charakterystykach ściśliwości gruntów niespoistych i spoistych. W gruntach spoistych normalnie skonsolidowanych istnieje tylko jedna krzywa ściśliwości (materiałowa), podczas gdy w gruntach niespoistych jest ich nieskończenie wiele. Ta właściwość gruntów niespoistych stwarza przesłankę do wydzielenia wskaźnika porowatości i uzależnienia go od stanu naprężenia i prędkości fali poprzecznej. W artykule przedstawiono wyniki realizacji doświadczalnego programu ukierunkowanego na wyprowadzenie formuły, która wiąże wartości wskaźnika porowatości, prędkości fali poprzecznej i średniego naprężenia efektywnego dla danego rodzaju gruntu. Badania przeprowadzono dla dwóch rodzajów piasku drobnego zawierającego 8 i 14% frakcji drobnej. Badania przeprowadzono w aparacie trójosiowego ściskania. Próbki gruntu były rekonstruowane w komorze aparatu trójosiowego. W celu uzyskania szerokiego zakresu wskaźnika porowatości początkowej, obejmującego stan gruntu od luźnego po bardzo zagęszczony, próbki rekonstruowano metodą ubijania wilgotnego materiału w warstwach z wykorzystaniem techniki niedogęszczania. Po całkowitym nasączeniu próbki, grunt konsolidowano etapowo. Na koniec każdego etapu wykonywano pomiary prędkości fali poprzecznej. Wykorzystanie wewnątrzkomorowego systemu do pomiaru przemieszczeń próbki umożliwiło bardzo precyzyjny pomiar zmian wskaźnika porowatości. W ten sposób otrzymano dla każdego etapu konsolidacji trójki liczb reprezentujących stan gruntu a określających wskaźnik porowatości e, prędkość fali poprzecznej VS oraz średnie naprężenie efektywne p'. Analiza uzyskanych danych wykazała, że relacja pomiędzy prędkością fali poprzecznej a średnim naprężeniem efektywnym może być aproksymowana funkcją potęgową dla wyróżnionych zakresów wskaźnika porowatości. To pozwoliło na wyprowadzenie formuły określającej wartość wskaźnika porowatości na podstawie stanu naprężenia i prędkości fali poprzecznej. W dyskusji wyników określono wrażliwość prezentowanego podejścia na zawartość frakcji drobnej w badanych piaskach.

Szacowanie opóźnienia migracji rtęci w gruntach piaszczystych z okolic Krakowa na podstawie testów statycznych

Klojzy-Karczmarczyk B.

Rocznik Ochrona Środowiska

2016

Tom 18, cz. 1

743--758

Istotnym elementem prognozowania migracji zanieczyszczeń z powierzchni terenu do warstw wodonośnych jest ocena prędkości migracji przez strefę aeracji. Szacowanie średniego czasu przesączania wody z powierzchni terenu do warstwy wodonośnej pozwala na określenie podatności wód podziemnych na zanieczyszczenie. Wieloletnie badania gruntów w zasięgu oddziaływania południowej obwodnicy Krakowa wskazują na możliwość powolnej kumulacji rtęci w przypowierzchniowych warstwach gruntu lub też na bardzo powolną migrację w głąb warstw. Czas przemieszczania znacznika konserwatywnego w utworach o charakterze porowym uzależniony jest głównie od wielkości konwekcyjnego przenoszenia. Natomiast czas przemieszczania w ośrodku hydrogeologicznym zanieczyszczenia ulegającego opóźnieniu (w tym przypadku rtęci) uzależniony jest dodatkowo od wielkości sorpcji, a w konsekwencji opóźnienia migracji wyrażanego współczynnikiem opóźnienia (retardacji) R. Celem badań była ocena wielkości tego parametru dla gruntów pobranych z okolic Krakowa, różniących się składem granulometrycznym. Badania sorpcji rtęci przeprowadzono dla utworów zaklasyfikowanych jako piaski drobne oraz piaski średnie. Badania laboratoryjne przeprowadzono dla 4 próbek gruntów, dla których wykazano początkowe zanieczyszczenie rtęcią. Przeprowadzono testy statyczne sorpcji w różnych proporcjach fazy stałej do fazy ciekłej (testy batch). W trakcie eksperymentu zastosowano wodę dejonizowaną sztucznie zanieczyszczoną rtęcią o różnych stężeniach. Masa zasorbowanej przez materiał gruntowy rtęci w trakcie eksperymentu została obliczona ze wzoru opartego na bilansie masy. Sorpcja Hg dla analizowanego materiału gruntowego została opisana przy pomocy izotermy Henry’ego o charakterze liniowym. Zależność między stężeniem substancji w roztworze i fazie stałej określa podział sorbowanej substancji między roztworem a fazą stałą. Na podstawie wyznaczonej stałej podziału zanieczyszczenia pomiędzy sorbentem a roztworem oszacowano współczynnik opóźnienia R, określający wielokrotność opóźnienia migracji składnika ulegającego sorpcji w stosunku do składników o charakterze konserwatywnym. Eksperyment prowadzono z uwzględnieniem czasu ustalenia warunków równowagowych określonego na 15-18 dni. Uzyskany współczynnik opóźnienia R przyjmuje zbliżone wartości bez względu na przyjęty schemat obliczeń. Przeprowadzone badania statyczne wykazały, że wielkość opóźnienia rtęci kształtuje się od 1407 do 1782 w przypadku piasków średnich oraz od 1406 do 2387 w przypadku piasków drobnych. Na podstawie obliczonego R, zgodnie z klasyfikacją intensywności sorpcji wg E. Osmędy-Ernst oraz S. Witczaka (1991) można określić sorpcję jako nieograniczoną. W związku z przyjętymi założeniami dla potrzeb eksperymentu i zastosowanymi uproszczeniami uzyskane wartości należy traktować jako orientacyjne.

An important element in predicting the migration of contaminants from the surface to the aquifers is to assess the speed of migration through the aeration zone. Estimating the average time of water percolation from the surface to the aquifer allows to determine the susceptibility of groundwater to contamination. Long-term research of soils in the impact zone of the southern Krakow ring road indicates the possibility of slow accumulation of mercury in subsur face soil horizons or a very slow migration into the horizons. Migration time of conservative contaminants in porous deposits depends mainly on the size of convective migration. Migration time of retarded contamination in a hydrogeological centre (in this case it is mercury) is additionally dependent on the size of sorption, and consequently on the retardation expressed by retardation factor R. The aim of this study was to assess the size of this parameter for the soils sampled near Krakow, and differing in particle size composition. The mercury sorption study was therefore carried out for deposits classified as fine and medium sands. Laboratory tests were conducted for 4 soil samples which indicated initial mercury contamination. Sorption batch tests were carried out in different proportions of the solid phase to the liquid phase. During the experiment, deionized water artificially contaminated with mercury at different concentrations was used. Mercury absorbed by the soil during the experiment was calculated from the formula based on mass balance. Hg sorption for the analysed soil material was described using Henry model, the linear isotherm. The correlation between the concentration of substances in solution and solid phase determines the distribution of the sorbed substance between solution and solid phase. Based on the determined contamination distribution constant between the sorbent and the solution the retardation coefficient R was determined; it defines the retardation multiple of the component undergoing sorption with respect to the components which are conservative in nature. The experiment was conducted taking into account the time to determine equilibrium conditions defined at 15-18 days. The resulting retardation coefficient R accepts a similar values regardless of the adopted course of action. The conducted batch tests indicated that mercury retardation ranges from 1407 to 1782 in the case of medium sands and from 1406 to 2387 in the case of fine sand. On the basis of the calculated R, in accordance with the classification of the sorption intensity by E. Osmęda-Ernst and S. Witczak (1991), sorption may be defined as unlimited. Due to the assumptions for experimental purposes and the applied simplifications, the resulting values should be considered indicative.