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

Interpretation of shear modulus degradation tests

Srokosz P., Dyka I., Bujko M.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2018

|

Vol. 40, nr 2

125--132

EN

The problem is a continuation of the research conducted at the University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Institute of Building Engineering. It concerns the development of methods for the interpretation of the shear modulus measurements based on the tests conducted on a torsional shear (TS) apparatus. The issue has significant importance in determining the deformation parameters, essential to perform numerical simulations of the interaction between a geotechnical structure and the subsoil. The purpose of this study was to conduct a comparative analysis of the various methods of interpretation of research results based on direct and reverse analysis, as well as automated classification of the first cycle of the relationship between the shear stress and the shear strain components obtained from the TS test. The methodology for verification of the presented interpretative methods consists in carrying out a series of laboratory tests on non-cohesive and cohesive samples of different granulation and state parameters. The course of the research includes the following steps: elaboration of the granulometric composition of several samples of soil, determination of soil index properties and execution of TS tests. Various methods of interpretation of obtained results were taken into account, in addition to conducting a comparative analysis. The study used a non-standard interpretation approach consisting of analysing onefourth of the hysteresis loop of the first load-unload cycle of the tested samples. The obtained results confirmed the hypothesis that it is possible to estimate the degradation value of the shear modulus based on a part of the TS test results carried out under quasi-monotonic load conditions. The proposed methods of interpreting test results have confirmed their high usefulness, which is devoid of the uncertainty associated with standardised resonant column/TS testing.

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%.