Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Permeability of sandy soils estimated from particle size distribution and field measurements

Gorczewska-Langner Wioletta, Gumuła-Kawęcka Anna, Jaworska-Szulc Beata, Angulo-Jaramillo Rafael, Szymkiewicz Adam

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 4

187--204

EN

Accurate estimation of soil permeability is crucial in many geotechnical applications. Empirical and theoretical equations based on soil particle size distribution (PSD) offer a fast and cheap way for preliminary estimation of permeability in granular soils, however the results obtained from various formulas available in the literature often show significant discrepancies. While several comparative studies on this topic have been published, no definite conclusions can be drawn on the performance of the predictive equations in comparison with in-situ permeability measurements. Many formulas require porosity or void ratio as input parameter, which is difficult to obtain for granular soil in-situ. In this study we applied 30 predictive equations to estimate permeability of sandy soil in an outwash plain deposit. The equations were divided into 5 groups, based on their structure and the required input parameters. Empirical formulas were used to estimate the expected in-situ porosity range. The obtained permeability values were compared to the results of in-situ permeameter measurements and pumping tests. Significant differences in the results and in their sensitivity to porosity were found between the 5 groups of methods. In general, simple equations which do not include porosity were in better agreement with measurements than the other groups.

PL

Dokładne oszacowanie przepuszczalności gruntu (k) ma kluczowe znaczenie w wielu zastosowaniach geotechnicznych. Empiryczne i teoretyczne równania oparte na rozkładzie uziarnienia (PSD) umożliwiają szybką i tanią wstępną ocenę przepuszczalności gruntów ziarnistych, jednak wyniki otrzymane z różnych wzorów dostępnych w literaturze często wykazują znaczne rozbieżności. Chociaż opublikowano kilka badań porównawczych na ten temat, nie można wyciągnąć jednoznacznych wniosków dotyczących zgodności równań predykcyjnych z pomiarami przepuszczalności wykonanymi bezpośrednio w terenie. Wiele wzorów wymaga uwzględnienia współczynnika porowatości jako parametru wejściowego, co jest trudne do uzyskania w przypadku gruntu ziarnistego in-situ. W niniejszej pracy zastosowano 30 równań predykcyjnych do oszacowania przepuszczalności gleby piaszczystej na terenie równiny sandrowej, zlokalizowanej w pobliżu miejscowości Cekcyn w Borach Tucholskich, w północnej Polsce. Badania realizowane były w ramach projektu badawczego dotyczącego określenia zasilania wód podziemnych. Równania predykcyjne podzielono na 5 grup ze względu na ich strukturę oraz wymagane parametry wejściowe. Wzory empiryczne wykorzystano do oszacowania oczekiwanego zakresu porowatości in-situ. Otrzymane wartości przepuszczalności porównano z wynikami pomiarów in-situ wykonanych za pomocą permeametru Aardvark oraz uzyskanych w wyniku próbnego pompowania. Stwierdzono istotne różnice w wynikach uzyskanych poszczególnymi wzorami oraz ich wrażliwość na współczynnik porowatości. Najlepszą zgodność wyników empirycznych z pomiarami in-situ uzyskano dla tych grup formuł, które nie uwzględniają porowatości lub uwzględniają jedynie stopień zagęszczenia, gdyż metody te opracowano pierwotnie na podstawie wyników badań terenowych. Jak wykazano w pracy, większość metod opartych na pomiarach laboratoryjnych przewiduje k niższe niż pomiary in-situ, czego powodem między innymi może być anizotropia i niejednorodność gruntu, który zwiększa przepuszczalność poziomą in situ, ze względu na obecność poziomych warstw lub soczewek o małej skali. Cechy te są trudne do uchwycenia za pomocą wzorów opartych na krzywych PSD.

2

Wybrane właściwości fizykomechaniczne mieszanek kruszywowo-bentonitowych

Pytlowany Tomasz, Chmielowski Krzysztof, Skrzypczak Izabela, Studziński Andrzej, Bacewicz Daniel

Materiały Budowlane

|

2022

|

nr 11

165--167

PL

Mieszanki kruszywowo-bentonitowe są coraz powszechniej stosowanym rozwiązaniem do stabilizacji oraz uszczelnienia obiektów w inżynierii środowiska i budownictwie, np. składowiska, wały przeciwpowodziowe, zapory ziemne, torowiska drogowe czy kolejowe, a także różnego rodzaju obiekty kubaturowe. W artykule przedstawiono wyniki wybranych badań właściwości fizykomechanicznych mieszanek na bazie wybranego kruszywa i bentonitu. Przeprowadzone badania wykazały, że mieszanki kruszywowo-bentonitowe można uznać za przydatne w budownictwie, m.in. do stabilizacji wykopów.

EN

Aggregate-bentonite mixtures are an increasingly widely used solution for stabilization and sealing of both environmental and construction engineering facilities, e.g. landfills, flood embankments, earth dams, road and railway tracks, as well as various types of cubature structures. The article presents the results of selected studies of the physical and mechanical properties of mixtures developed in various proportions based on aggregate and bentonite. The conducted research has shown that the aggregate-bentonite mixtures in question can be considered useful in construction, e.g. for the stabilization of excavations.

3

Metody polowe oznaczania współczynnika filtracji utworów przypowierzchniowych z uwzględnieniem poprawek metodycznych na tle wstępnych wyników pomiarów stacjonarnych we Wrocławiu

Błachowicz Marek, Trałka Marta

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2019

|

nr 476, Hydrogeologia z. 17

9--15

PL

Głównym celem przedstawionej pracy jest porównanie metod polowych oznaczania współczynnika filtracji w świetle potencjalnych błędów związanych z przeszacowaniem wartości współczynnika filtracji utworów przypowierzchniowych w strefie saturacji. Są one głównie wynikiem błędnych założeń o przeprowadzeniu pomiarów w warunkach pełnego nasycenia (strefie saturacji). Przedstawiono wyniki oznaczeń zrealizowanych w serii stacjonarnych oznaczeń współczynnika filtracji metodą Porcheta oraz infiltrometru dwupierścieniowego w dłuższym horyzoncie czasowym w wybranych miejscach na obszarze Wrocławia, uwzględniających zmienność sumy opadów, ale i wykształcenie litologiczne gruntów. Wykorzystując powszechnie stosowane metody oraz narzędzia analizy i interpretacji danych, przetestowano schematy postępowania pozwalające ograniczyć błędy estymacji współczynnika filtracji.

EN

The main purpose of the article is to compare the field method of the estimation of hydraulic conductivity of near-surface soils on the background of potential errors related to the determination of field-saturated hydraulic conductivity (Kfs). The overestimation of Kfs value is mainly a result of wrong assumptions about measurements under full-saturation conditions (saturation zone). The article presents results of experiment carried out in a series of stationary measurements of hydraulic conductivity using selected field methods in a longer time period in selected places in the city of Wrocław, taking into account variability of precipitation and lithology of soils. Using commonly applied methods and tools of data analysis and interpretation, the schemes of procedure were tested to reduce errors of fieldsaturated hydraulic conductivity estimation.

4

Wyznaczanie prędkości filtracji w gruncie antropogenicznym pochodzącym z recyklingu destruktu betonowego z wykorzystaniem metod analitycznych

Sas W., Dzięcioł J

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2018

|

Vol. 27, No. 2

236--248

PL

W artykule zaprezentowano metody szacowania doboru wielkości próby dla wybranych parametrów geotechnicznych. Autorzy skupili się na zjawisku filtracji i doborze wielkości próby potrzebnej do prawidłowego oszacowania współczynnika filtracji dla zadanego gradientu hydraulicznego. Analizie poddano różne wielkości prób, a ocena procentowej amplitudy rozbieżności pozwoliła na oszacowanie optymalnej ilości przeprowadzonych badań dla uzgodnienia właściwego średniego współczynnika filtracji. Zastosowane metody statystyczne poddano analizie i oceniono je pod kątem jak najlepszego dopasowania do badanego zjawiska. Posłużyło to do stworzenia równania pozwalającego na wyznaczenie prędkości przepływu przy kolejnych gradientach niepoddanych badaniu oraz dzięki temu określono granice stosowalności wzoru.

EN

The article presents methods for estimating the selection of sample size for selected geotechnical parameters. The authors focused on the filtration process and the selection of the sample size needed to correctly estimate the filtration coefficient for a given hydraulic gradient. Various sample sizes were analyzed, and the assessment of the percentage amplitude of the discrepancy allowed to estimate the optimal number of tests performed to agree on the appropriate average filtration coefficient. The applied statistical methods were analyzed and evaluated in terms of the best fit to the studied process. It was used to build an equation allowing to determine the flow velocity at successive gradients not tested and the limits of the applicability of the formula were determined.

5

Współczynnik filtracji torfów

Chmielewska I.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2018

|

Vol. 9, no. 1

15--21

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań edometrycznych, których celem było wyznaczenie współczynnika filtracji torfów. Badania edometryczne zostały przeprowadzone na próbkach pobranych z podłoża obwodnicy Bargłowa Kościelnego. Próbki pobrano w kierunku pionowym i poziomym. Badania ściśliwości przeprowadzono z użyciem zestawu pięciu edometrów z możliwością automatycznej rejestracji odczytów czujników przemieszczeń. Na podstawie badań wyznaczono: edometryczne moduły ściśliwości pierwotnej, współczynniki konsolidacji oraz współczynnik filtracji. Wykazano, że wartości parametrów określonych dla próbek pobranych w kierunku pionowym i poziomym są znacząco różne, co wskazuje na anizotropię torfów. Wartości wyznaczonych parametrów porównano z wartościami podanymi w literaturze.

EN

The paper presents the results of oedometer tests of peat samples. The aim of the research was to determine coefficient of permeability of peat. The oedometer tests were carried out on samples taken from the subsoil of Bargłów Kościelny bypass road. Samples were taken in the vertical and horizontal directions. The oedometer tests were conducted using a set of five oedometers with the possibility of automatic registration of displacement sensor readings. On the basis of test results the oedometric modulus of primary compression, consolidation coefficient and the coefficient of permeability were determined. It was shown that the values of parameters determined for samples taken in the vertical and horizontal directions were significantly different. The values of the determined parameters were compared with the values given in the literature.

6

Zmienność współczynnika filtracji w strefie hyporeicznej w świetle badań laboratoryjnych

Marciniak M., Szczucińska A., Kaczmarek M.

Przegląd Geologiczny

|

2017

|

Vol. 65, nr 11/1

1115--1120

EN

The interaction between surface water and groundwater throughout the hyporheic zone determines the diurnal water level fluctuations in springs, streams and lakes. The previous studies have listed evapotranspiration, variability of hydraulic conductivity in the hyporheic zone, melting andfreeze-thawing processes, thermal expansion and water viscosity among the factors responsible for the water level diurnal fluctuations. The aim of the research was to investigate the variability of hydraulic conductivity in the hyporheic zone and its impact on the diurnal fluctuations of the water level. Experimental series were performed in laboratory conditions using seepage columns. Four types of sand sediments, with a hydraulic conductivity ranging from 6x10-6 to 5x10-4 m/s, were tested. The obtained values of hydraulic conductivity appeared to depend on the sand grain size, temperature, the direction of the hydraulic gradient, and the fluidization of the sediment (flowing sand). In all tests, higher hydraulic conductivity values were observed when water was set to flow in the direction opposite to gravity (flow up) rather than downward (flow down). In the sediments, which have not reached the state of fluidization, with an increase of the hydraulic gradient, values of hydraulic conductivity were two times higher during flow up than in the case of flow down. In the case of sediments being fluidized, the obtained values of hydraulic conductivity were roughly 3 times higher. The initiation of the fluidization process has been observed at the hydraulic gradient close to one. The results of laboratory experiments allow for a better understanding of the factors that have impact on diurnal fluctuations of the water level, especially when seepage of groundwater is present. Fluidization of the hyporheic zone after precipitation or thawing events may inhibit diurnal fluctuations.

7

Wskaźnik zmian przepuszczalności na przykładzie badania torfów

Jaromińska M.

Materiały Budowlane

|

2017

|

nr 10

85--87

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy tendencji zmian przepuszczalności torfów pod obciążeniem. Analizie poddano 6 próbek torfów pochodzących z okolic Olsztyna. Opisano metodę badań i przeanalizowano zależność e – log k przy dwóch stopniach obciążenia. Do analizy wykorzystano wyniki badań gruntów organicznych prowadzonych w laboratorium Instytutu Budownictwa na UWM w Olsztynie. Wskazują one, że procedura badania edometrycznego nie uwzględnia wielu czynników, które mają wpływ na właściwości filtracyjne gruntu. Wykazano, że w początkowym okresie osiadania współczynnik filtracji maleje, następnie nieznacznie się zwiększa i ponownie maleje. Jednocześnie wskaźnik porowatości cały czas ma tendencję malejącą. Pomimo długiego czasu badania nie uzyskano stabilizacji parametrów badanych próbek torfu.

EN

This paper presents the results of analyses of the tendencies in the changes of peat permeability under load. Six samples of peats coming from the area of Olsztyn were analyzed. The research methodology was described and the e – log k relationship was tested under two loads variants. The results research on organic soils conducted at the laboratory of the Institute of Building Engineering of UWM (Olsztyn) were used for the analyses. The results indicate that oedometer test procedure does not include many factors contributing to soil permeability properties. Results showed that in the initial subsidence stage, the permeability coefficient decreases, then rises slightly, and decreases again. At the same time, the void ratio has a decreasing trend all along. Despite a long testing time, stabilization of the parameters of the tested peat samples was not obtained.

8

Wpływ dodatku bentonitu na wartość współczynnika filtracji popiołu lotnego

Baran P., Cholewa M., Kamińska K., Trzeciak J.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 4

32--39

PL

Celem badań było określenie zmian współczynnika filtracji popiołu lotnego w wyniku dodania bentonitu w ilości 2, 5 i 10%. Ponieważ popiół lotny, z uwagi na swoją budowę wewnętrzną może stanowić materiał uszczelniający, a jednocześnie jego pozyskanie nie wiąże się z dużymi kosztami, Autorzy rozważyli możliwość połączenia go z niewielkim dodatkiem bentonitu, w celu wytworzenia stosunkowo niedrogiego materiału uszczelniającego. W ramach badań przedmiotowych wykonano oznaczenia współczynnika filtracji przy zmiennym gradiencie hydraulicznym za pomocą edometru, na próbkach preparowanych w warunkach laboratoryjnych przy wskaźniku zagęszczenia 0,95. W wyniku przeprowadzonych badań zauważono, iż nawet niewielki (2%) dodatek bentonitu powoduje zmniejszenie współczynnika filtracji o jeden rząd wielkości w stosunku do wyjściowego. Przy 10% dodatku obserwuje się zmniejszenie wspomnianego parametru o dwa rzędy wielkości. Patrząc z punktu widzenia „klasyfikacji charakterystyki przepływu” i „klasyfikacji przepuszczalności”, można stwierdzić, iż czysty popiół posiada słabą charakterystykę przepływu i niską przepuszczalność; 2% dodatek bentonitu powoduje iż badana mieszanka ma bardzo niską przepuszczalność, natomiast 10% dodatek bentonitu czyni ten materiał praktycznie nieprzepuszczalnym.

EN

The aim of the tests was to determine the changes in the permeability coefficient of fly ash by adding 2, 5 and 10% of bentonite. Due to its internal structure, fly ash, can be serve as a sealing material. Simultaneously, its acquisition does not involve high costs. Therefore, the authors considered the possibility of combining it with a small addition of bentonite to produce a relatively inexpensive sealing material. During the tests, the permeability coefficient was marked using an oedometer with a variable hydraulic gradient on laboratory prepared tests samples at compaction index 0.95. As a result of carried out tests it was noted that even a small (2%) bentonite addition caused the reduction of a permeability coefficient by one order of magnitude, relative to starting value. At the addition of 10%, a reduction by two orders of magnitude of the afore-mentioned parameter was noted. From the point of view of “characteristic flow water” and “classification of permeability”, it can be concluded that the pure ash exhibits weak flow water characteristic and low permeability; the 2% addition of bentonite lowers the permeability of mixtures even further, while the addition of 10% renders this material virtually impermeable from the practical point of view.

9

Solutions to pollution problems of oil

Abdrakhmanov A., Orazaliyev B., Zhusin B., Tynysbekova S., Krzysztofik B.

Agricultural Engineering

|

2017

|

Vol. 21, No. 2

5--14

EN

The purpose of the research is to improve the processes of conservation indicators of quality petroleum products (POL). As a hypothesis, it was assumed that the quality of fuel depends on its main quality parameters that most strongly vary during storage and transportation. The methods were applied which are used at the theoretical level of research, such as abstraction, deduction, analysis and synthesis, etc. We presented the main problems of pollution of oil. Moreover, we provided indicators of physical and chemical properties of diesel fuel and motor oil, which characterize their performance and the list of used additives. We analysed the scientific and patent work. We provided solutions to the problem. Correct storage and use of fuel will help maintain its quality parameters and ensure safety and durability of machinery.

PL

Celem badań jest poprawa wskaźników procesów ochrony jakości produktów naftowych (paliw i smarów). Sformułowano następującą hipotezę, że jakość paliw i smarów zależy od jego głównych parametrów jakościowych, które najsilniej zmieniają się podczas przechowywania i trans-portu. Użyto metody stosowanej na poziomie badań teoretycznych, takich jak abstrakcja, dedukcja, analiza i synteza, etc. Głównym problemem zanieczyszczenia ropą naftową, są wskaźniki właściwości fizycznych i chemicznych oleju napędowego i olejów silnikowych, charakteryzujące ich wydajność oraz listę zastosowanych dodatków. Zatem właściwe przechowywanie i wykorzystanie paliw i smarów pomoże utrzymać ich parametry jakościowe i zapewnić bezpieczeństwo oraz trwałość urządzeń pracujących przy ich użyciu.

10

Litologiczne uwarunkowania zalegania pierwszego poziomu wód gruntowych w okolicach wsi Haćki na Równinie Bielskiej

Micun K.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 47

10--18

PL

Celem badań było rozpoznanie litologicznych warunków występowania pierwszego poziomu wód gruntowych w rejonie wsi Haćki na Równinie Bielskiej. W trakcie badań wykonano pomiary poziomu wody w studniach kopanych, sondowania świdrem ręcznym do głębokości 5 m, pobrano próbki utworów wodonośnych i zbadano ich uziarnienie. W oparciu o wyniki analiz uziarnienia obliczono współczynnik filtracji. W budowie geologicznej obszaru dominują utwory pyłowe różnego pochodzenia. Takie wykształcenie utworów bezpośrednio wpływa na warunki filtracji i głębokość zwierciadła wód. W pobliżu wsi Haćki na Równinie Bielskiej wody gruntowe zalegają na głębokości od kilkudziesięciu centymetrów do 2 m w obniżeniach terenowych i maksymalnie nieco ponad 5 m na powierzchniach wyżej położonych. Na wzniesieniach stwierdzono obecność wód zawieszonych, zaobserwowano okresowe wysięki u podnóży wzniesień i skarp i jedno okresowe źródło. Utwory wodonośne stanowią piaski średnioziarniste, piaski drobnoziarniste i piaski drobnoziarniste zaglinione lub z pyłem. Skutkiem tego współczynnik filtracji ma niskie i bardzo niskie wartości. Zawierają się one w przedziale od poniżej 0,001 m· d-1 do 3,8 m·d-1. Powszechna obecność utworów pyłowych na badanym obszarze wpływa na ograniczoną wydajność pierwszego poziomu wód gruntowych.

EN

The aim of the study was to examine lithological conditions of the water table in the area of Haćki village located in the Bielska Plain. The study involved the measurements of water level in dug wells, hand drill probing to a depth of 5 m, acquiring the samples of water-bearing deposits and analysing their granulation. The results of analyses allowed to calculate the permeability coefficient. The geological structure of the area is dominated by dusty deposits of various origins. Such deposits’ formation directly affects the conditions of filtration and depth of the water table. Groundwater logging near Haćki village in the Bielska Plain appears at a depth of several tens of centimeters to 2 meters in the depressions field and up a little over 5 meters in the case of higher ground surfaces. The presence of perched water was revealed on the hills, periodic leachates at the foot of the hills and scarps and one periodic spring. Water-bearing deposits are medium sands, fine sands and loamy fine sands or fine sands with silt. Consequently, the permeability coefficient is low or even very low. Its values range from 0,001 m·d-1 to 3,8 m d-1 (d – 24 hours). The widespread presence of dusty deposits in the area affects the limited efficiency of the water table.

11

Badania zmian współczynnika filtracji w zależności od wskaźnika porowatości w gruntach słabonośnych

Jaromińska M.

Budownictwo i Architektura

|

2016

|

Vol. 15, nr 3

135--144

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy prostej regresji liniowej współczynnika filtracji k i wskaźnika porowatości e gruntów organicznych. Analizie poddano 8 próbek gytii mineralno-organicznej pochodzących z okolic Olsztyna. Opisano metodykę badań i przeanalizowano zależność e – log k przy pięciu stopniach obciążenia. W wyniku przeprowadzonej analizy stwierdzono, że modele regresji liniowej budowane na bazie tylko statystycznie istotnych wyników badań pozwalają wyjaśnić ponad 75% zmienności log k. Wysokie wartości statystyki F potwierdzają istotność modelu liniowego. Wyniki badań wskazują, że procedura badania edometrycznego nie uwzględnia wielu czynników, które mają wpływ na właściwości filtracyjne gruntu. Identyfikacja korelacji pomiędzy współczynnikiem filtracji i wskaźnikiem porowatości ma kluczowe znaczenie w rozpoznaniu mechanizmu powiązań między tymi cechami.

EN

This paper presents the results of analyses of the simple linear of regression permeability coefficient and void ratio in organic soils. Eight samples of gyttjas coming from the area of Olsztyn were analyzed. The research methodology was described and the e – log k relationship was tested under five loads variants. The linear regression models built on the basis of statistically significant results explained more than 75% variability log k, as it was found as a result of the performed analysis. The high values of F statistics affirm the significance of the linear model. The results indicate that oedometer test procedure does not include many factors contributing to soil permeability properties. The precise identification of the dependence of the filtration coefficient k on the void ratio e is critical in recognizing the mechanism of relationship between these characteristics.

12

Zagadnienie parametryzacji hydrogeologicznej regionalnych modeli ustalonego przepływu wód podziemnych

Śmietański L., Filar S., Olesiuk G., Piasecka A., Tokarska A.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/2

1105--1110

EN

The paper presents two already used in practice ways of the hydrogeological parametrization of the regional groundwater flow models. One way is the use of the hydraulic transmissivity resulting in the construction of the authors called “T” models for use in the groundwater resources quantitative assessments. The second way is the use of the hydraulic conductivity k to construct what the authors call the “k” models used for the evaluation of the Main Groundwater Reservoirs protection zones. The authors also present their attitude to the randomization of the hydrogeological parameters.

13

Nowa metoda pomiaru współczynnika filtracji osadów dennych

Marciniak M., Chudziak Ł.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/2

919--925

EN

Interaction of surface water and groundwater is an important element of issue in hydrogeological measurements. Surface water may infiltrate into the subsurface through the bed sediments of rivers and water reservoirs. An opposite direction of reverse water flow through these sediments is also possible with groundwater seeping into surface water. The paper presents two new measuring apparatus: a so-called “filtrometer” and a “gradientmeter”. The filtrometer enables measuring the intensity of water filtration through bed sediments, both during drainage and infiltration. The gradientmeter is designed to measure the hydraulic gradient in the bed sediments. After measuring both of these parameters, it is possible to determine the in situ hydraulic conductivity of these sediments. Usability testing of the new devices was performed under field conditions. The filtrometer and the gradientmeter were used to determine the drainage conditions of a tested section of the Parsêta river. The drainage volume measured with the instruments was in good agreement accordance with the value obtained using the differential water flow method. The proposed new method way of determining the hydraulic parameters of the bed sediments extends the present scope of hydrogeological research.

14

Modelowa analiza pracy systemu sczerpywania wolnych produktów naftowych przy różnych wartościach współczynnika filtracji

Knez J.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2015

|

Nr 12

432--434

PL

Oczyszczanie środowiska gruntowo-wodnego w przypadku występowania zanieczyszczeń dwufazowych woda – produkt naftowy jest dość skomplikowanym procesem. Z tego względu wskazane jest wykonanie badań modelowych, pozwalających oszacować i dobrać odpowiednią pracę systemu technologicznego tak aby zoptymalizować proces oczyszczania. Podczas projektowania systemu technologicznego należy uwzględnić budowę geologiczną, warunki hydrogeologiczne oraz stopień zanieczyszczenia badanego obszaru. Jednym z kluczowych parametrów wpływających na wielkość uzysku produktów naftowych jest współczynnik filtracji warstwy wodonośnej. Uwzględnienie tego parametru przy projetkowaniu systemu technologicznego pozwoli na zwiększenie efektywności pracy całego systemu sczerpywania LNAPL. Celem pracy jest przeprowadzenie analizy wielkości sczerpywanych produktów naftowych w studniach depresyjnych w zależności od różnych wartości współczynnika filtracji. Obliczenia modelowe przeprowadzono przy użyciu programu MARS (Multiple ArealRemediation Simulator). W obliczeniach uwzględniono wielofazowy przepływ powierzchniowy woda-produkt naftowy.

EN

The purification of the soil and water environment in the case of the two-phase water/oil product contamination is a complex process. For this reason, it is advisable to perform the model research, allowing the estimation and selection of an appropriate performance of the technological system to optimize the purification process. The following factors should be taken into consideration while designing the technological system: the geological structure, hydrogeological conditions and the degree of contamination of the study area. One of the key parameters affecting the size of the yield of oil products is a filtration coefficient of the aquifer. The inclusion of this parameter in the design of the technological system will increase the efficiency of the entire LNAPL bailing system. The aim of the study is the model analysis of the oil products bailed out of wells with regard to different values of the permeability coefficient. Model calculations were performed using MARS (Multiple Area Remediation Simulator). The calculations took into account a multiphase surface flow of the water/oil product.

15

Wskaźnik zmian przepuszczalności gruntów słabonośnych

Jaromińska M.

Budownictwo i Architektura

|

2015

|

Vol. 14, nr 2

43--54

PL

W artykule przedstawiono wyniki analiz tendencji zmian przepuszczalności gruntów organicznych pod obciążeniem. Analizie poddano 10 próbek torfów oraz gytii pochodzących z terenu województwa warmińsko-mazurskiego. Opisano metodykę badań i przeanalizowano zależność e – log k przy pięciu stopniach obciążenia. Do analiz wykorzystano wyniki wieloletnich badań gruntów organicznych prowadzonych w laboratorium Zakładu Geotechniki i Budownictwa Drogowego na UWM w Olsztynie. W wyniku przeprowadzonej analizy stwierdzono duży rozrzut wartości wskaźnika zmian przepuszczalności w zależności od rodzaju gruntu i stopnia obciążenia. Takie wyniki sugerują, poza błędami pomiarowymi, bardzo duży wpływ mikrostruktury gruntów organicznych na wartość współczynnika filtracji, a tym samym i tendencje zmian tego parametru w procesie konsolidacji. Dokładne rozpoznanie zależności współczynnika filtracji k od wskaźnika porowatości e oraz znajomość tendencji zmian przepuszczalności gruntu wraz ze zmianą wskaźnika porowatości lub porowatości pozwoli przewidywać wartość współczynnika filtracji k przy różnych wartościach osiadań, umożliwi określenie przepuszczalności na podstawie jego parametrów początkowych.

EN

This paper presents the results of analyses of the tendencies in the changes of organic soil permeability under load. Ten samples of peats and gyttjas from the Warmia and Mazury Province were analyzed. The research methodology was described and the e – log k relationship at five load degrees was analyzed. The results of multi-year research on organic soils conducted at the laboratory of the Chair of Geotechnics and Road Engineering at the Faculty of Geodesy, Geospatial and Civil Engineering of UWM (Olsztyn) were used for the analyses. A large spread in the permeability change index value, depending on the soil type and the load degree, was found as a result of the performed analysis. Such results suggest, apart from measuring errors, a very high effect of the microstructure of organic soils on the filtration coefficient value and thus also on the tendencies in the changes of this parameter in the consolidation process. The precise identification of the dependence of the filtration coefficient k on the void ratio e and knowledge of the tendencies in soil permeability changes with changes in the void ratio or porosity will allow the value of the filtration coefficient k at different settlement values to be predicted. It will also enable the determination of permeability based on the initial soil parameters.

16

Ocena wybranych metod laboratoryjnych pomiaru współczynnika filtracji gruntów spoistych oparta na analizie wariancji

Twardowski K., Drożdżak R., Lewandowska-Śmierzchalska J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2014

|

nr 86

39--53

PL

Praca przedstawia efekty reinterpretacji archiwalnych wyników badań laboratoryjnych współczynnika filtracji gruntów spoistych wykonanych pod kierunkiem prof. Ryszarda Kaczyńskiego w Zakładzie Geologii Inżynierskiej Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego w Warszawie. Obejmują one ponad 200 niezależnych oznaczeń uzyskanych z wykorzystaniem sześciu różnych metod laboratoryjnych, w tym czterech bezpośrednich obejmujących badania z wykorzystaniem sakedometru (zmodyfikowanego edometru), przepuszczalnościomierza kompresyjnego norweskiej firmy GEONOR, klasycznego edometru oraz aparatu trójosiowego ściskania TRX, a także dwóch metod pośrednich reprezentowanych przez konsolidometr oraz metodę SEM/STIMAN. Badane były próbki sześciu rodzajów gruntów spoistych, w szczególności glin oraz iłów. W celu oceny dokładności, w tym zarówno poprawności, jak i precyzji stosowanych metod pomiarowych wykorzystano dwuczynnikową analizę wariancji w wersji modelu III rodzaju, tzw. mieszanego, który uwzględnia w analizie zarówno czynnik stały, jak i losowy. Zasadniczym celem pracy była analiza porównawcza analizowanych metod laboratoryjnych i ocena możliwości ewentualnego, zamiennego wykorzystania ich w praktyce. Uzyskane rezultaty przeprowadzonej analizy porównawczej świadczą przede wszystkim o porównywalności wyników pomiarów uzyskanych z wykorzystaniem czterech, wymienionych powyżej, bezpośrednich metod laboratoryjnych i możliwości ich zamiennego wykorzystania w praktyce. Pośrednie metody badawcze dają natomiast z reguły wyniki znacznie zawyżone.

EN

This paper presents the results of reinterpretations of archival laboratory measurements of the filtration coefficient in compact soils carried out under the direction of Prof. Ryszard Kaczyński at the Department of Geological Engineering, University of Warsaw. The analyses covered over 200 independent measurements made with the use of 6 different laboratory methods, including four direct methods using a sakedometer (modified edometer), a compression permeameter (Norwegian company GEONOR), a classic edometer, and a triaxial compression apparatus TRX. Two indirect methods included a consolidometer and an SEM/STIMAN method. Samples of six types of compact soils, silts, and clays were tested. The accuracy, with a focus on the correctness and precision of the applied measurement methods, was evaluated with the use of a two-component analysis of variance (III-type mixed model accounting for the fixed and random effects). The basic objective of this study was to conduct a comparative analysis of the analyzed laboratory methods and to evaluate them for their potential interchangeability use in practice. The analysis indicated primarily that the measurement results obtained using the four, above-mentioned direct laboratory methods were indeed comparable, whereas the indirect laboratory methods usually gave considerably inflated results.

17

Wykorzystanie kompozytów z odpadów powęglowych i popiołu lotnego do budowy wałów przeciwpowodziowych

Gruchot A.

Przegląd Górniczy

|

2014

|

T. 70, nr 7

158--164

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań wodoprzepuszczalności nieprzepalonych odpadów powęglowych pochodzących ze składowiska KWK „Rydułtowy-Anna”, popiołu lotnego ze zsypu z elektrofiltrów Elektrowni „Skawina” oraz ich kompozytów przy 10, 20 i 30-procentowym dodatku popiołów w stosunku do suchej masy odpadów powęglowych. W oparciu o uzyskane wyniki badań wykonano obliczenia filtracji wody przez obwałowanie wykonane z kompozytów gruntów antropogenicznych o wysokości 6,0 m bez drenażu i uszczelnienia. Zakres obliczeń obejmował określenie natężenia przepływu przez korpus nasypu, czas ustalenia się przesiąku oraz czas, po którym ustabilizuje się przepływ filtracyjny. Stwierdzono znaczące ograniczenie wodoprzepuszczalności kompozytów odpadów powęglowych z popiołem lotnym w stosunku do odpadów powęglowych. Współczynnik filtracji kompozytów zmniejszył się, uzyskując wartości zbliżone do współczynnika filtracji spoistych gruntów mineralnych. Przeprowadzone obliczenia filtracyjne potwierdzają celowość stosowania popiołów lotnych jako składnika kompozytów gruntów antropogenicznych stosowanych w budownictwie hydrotechnicznym. Najkrótszy czas przesiąku wody przez obwałowanie, jak również jego ustalenie stwierdzono dla obwałowania z odpadów powęglowych. Zwiększenie dodatku popiołu spowodowało zmniejszenie natężenia przepływu o 5 rzędów wielkości w stosunku do odpadów powęglowych.

EN

This paper presents the results of permeability tests of unburnt post coal waste from KWK “Rydłutowy-Anna” landfill, fly ash from “Skawina” Power Plant and their composites with 10%, 20% and 30% addition of fly ash in relation to dry mass of the colliery spoils. Basing on the obtained results, calculations of water filtration through a 6.0 m high embankment made from composites of anthropogenic soils without drainage or sealing were performed. Flow rate through the body of the embankment, time for percolations to settle and time for filtration to reach steady state were calculated. A significant reduction of water permeability of composite colliery spoils with fly ash in comparison with colliery spoils was noticed. Percolation coefficient of composites decreased and it reached values close to the ones of mineral cohesive soils. The calculations showed that fly ash should be used as a component in anthropogenic soils composites used in hydraulic engineering. The shortest time for percolations to settle as well as for filtration to reach steady state was found for the embankments made of coal waste. Increase in the addition of ash caused a decrease in the flow rate by 5 orders of magnitude compared to coal waste.

18

Odwadnianie wykopów

Kolud S.

Wodociągi - Kanalizacja

|

2013

|

nr 6

44--47

19

Analiza współczynnika filtracji w aspekcie możliwości stosowania alternatywnych materiałów do budowy barier izolacyjnych na składowiskach odpadów

Sobik-Szołtysek J., Bień J. B., Milczarek M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 2

1393--1410

EN

In the case of insufficiently tight natural geological barrier, the area of landfills should be protected by special artificial barriers (separation screens). The use of natural mineral materials for building the separation screens (loamy minerals, such as a variety of clays) requires their extraction from local deposits, which inevitably generates waste from extraction and treatment of the minerals, causes changes in hydrographic conditions and soil quality in the neighbourhood of the excavations, degraded landscape and additional costs, including the energy and examination of mineral usefulness. Therefore, it seems purposeful to search for replacement materials which are technologically and economically competitive, such as fine grain waste minerals and/or by-products from industrial activity. A fundamental parameter of the separation screen which ensures its efficiency in terms of stopping migration of pollutants outside the landfill is the adequate level of filtration coefficient, which according to legal regulation cannot be greater than 1 10-9 m/s. The aim of the present study was to analyse the filtration coefficient obtained as a result of the mixtures prepared from fine grain mineral waste and by-products from industrial activities under conditions of their maximum densification in order to find the material which shows the best tightness to match the requirements of separation screens for landfill applications. The following minerals were used in the study: coal dust from water and dust circulation system in the Sobieski mine in Jaworzno, Poland, fly ash from combustion of brown coal from Bełchatów power plant, fly ashes from combustion of black coal in conventional and fluidized bed furnaces in Łagisza power plant in Będzin, Poland, post-flotation from Zn-Pb ore dressing from inactive settler in the area of the city of Bytom and barren rock clays from brown coal deposits in the Bełchatów mine. These materials were used for preparation of 8 mixtures with various share of individual components with coal dust as the main component of the matrix, with participation of 50 wt%. Before the determination of filtration coefficient for each of the mixture began, the optimum humidity and maximum bulk density of the soil matrix was measured. In the most of the mixtures, the optimum humidity ranged from 25 to 27.5%, whereas in the case of the mixtures with bottom ash from fluidized bed and fly ash from the conventional furnace it was lower than 20%. Determination of the filtration coefficient was carried out on the specially designed stand under condition of fluid flow from the bottom to the upper part of the sample, with variable hydraulic gradient and i>30. Stabilization of the filtration coefficient was observed for the most of the mixtures after ca. 10–11 days from the beginning of the experiment, at the level typical of the particular mixture. The highest, unstable filtration coefficient of 1.6–2 10-8 m/s was observed for the mixture of coal dust with the ashes from brown coal, which makes it impossible to be used as proposed. Nevertheless, application of another addition to this mixture (floatation waste and clays) considerably improved the coefficient of filtration, which reached the value of ca. 2–2,5 10-9m/s. The most favourable coefficient was obtained for the mixtures of coal dust with ashes from combustion of hard coal in fluidized bed furnaces, modified with an addition of clays. The value of filtration coefficient ranged from 3 to 6.5 10-10 m/s. The results of the investigations confirmed the ability of achieving the alternative material for building the separation screen which is the mixture of waste and by-products from industrial activities with over-additive properties. It is necessary to continue the research in the area of modification of the mixtures, particularly in the aspect of increased fraction of coal dust in order to optimize filtration coefficient and obtain the screen with satisfactory degree of tightness.

20

Interpretacja wyników rozpraszania ciśnienia wody w porach gruntu z badań CPTU pod kątem określania właściwości hydraulicznych podłoża gruntowego

Zawadzki Ł., Lech M.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2013

|

Vol. 22, No. 4

435--443

PL

W artykule przedstawiono metody wyznaczania właściwości filtracyjnych podłoża na podstawie badań rozpraszania ciśnienia wody w porach za pomocą sondowań statycznych CPTU. Pokazano podejścia interpretacyjne proponowane przez różnych autorów zarówno do analizy krzywych rozpraszania monotonicznego (standardowego), jak i krzywych charakteryzujących się dylatancyjnym (niestandardowym) przebiegiem rozpraszania powstałej nadwyżki ciśnienia. Przedstawiono także wyniki testów rozpraszania ciśnienia wody w porach gruntu uzyskane na terenie kampusu SGGW wraz z ich interpretacją i porównaniem wyników otrzymanych poprzez zastosowanie różnych podejść obliczeniowych. Ponadto dokonano porównania kilku podejść obliczeniowych ukazujące różnice w uzyskiwanych wynikach w zależności od zmienności parametrów stosowanych do obliczeń.

EN

The article presents a methods for determining soil hydraulic parameters based on field measurements of the CPTU probe. The interpretation approach by various authors for the analysis of both monotonic dissipation curve and dilatory dissipation curve have been shown and compared. The paper presents also the example test results of water flow parameters carried out in the SGGW campus in Warsaw with their interpretation and comparison of results obtained by using different computational approaches. Furthermore, a comparison of several computational approaches showing the differences in the results obtained according to the variation of the parameters used for calculations is shown.