Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Estimation of the coefficient of permeability as an example of the application of the Random Forest algorithm in Civil Engineering

Dzięcioł Justyna, Sas Wojciech

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 2

119--134

EN

A new world record for crude steel production was recorded in 2021, which increased by 3.8% over 2020. This also affected the amount of slag produced with this production. Total waste from industrial and construction production throughout the European Union accounts for as much as 48%. Therefore, waste management should provide for the recovery of as many resources as possible. European Union strategies in line with the circular economy objectives focus on ensuring policy coherence in the areas of climate, energy efficiency, construction and demolition waste management and resource efficiency. Slags are a material of interest to researchers in terms of their use in construction. Slags, on the one hand, are materials that are becoming better understood on the other hand, we are making sure of the heterogeneity of these materials. The characteristics of physical properties of slags are influenced by many factors, including the furnace split in which they are produced. This prompts the search for tools to help determine the parameters of slags based on already available data. The study aimed to verify the hypothesis that it is possible to determine the parameter of the filtration coefficient, relevant to applications in earth structures using the machine learning algorithm – Random Forest. In the study, two types of material were analysed: blast furnace slag and furnace slag. The results of the analysis yielded a high coefficient of determination (R2) – 0.84-0.92. This leads us to believe that the algorithm may prove useful in determining filtration parameters in slags.

PL

Nowy światowy rekord produkcji stali surowej odnotowano w 2021 r., wzrost wynosił 3,8% w stosunku do roku 2020. Wpłynęło to jednocześnie na ilość wytwarzanego wraz z tą produkcją żużla. Całkowite ilości odpadów pochodzące z produkcji przemysłowej i budowlanej w całej Unii Europejskiej stanowią aż 48%. Dlatego, gospodarka odpadami powinna zapewniać odzysk jak największej ilości zasobów. Strategie Unii Europejskiej zgodne z celami gospodarki cyrkularnej koncentrują się na zapewnieniu spójności polityki w obszarach: klimatu, efektywności energetycznej, gospodarowania odpadami z budowy i rozbiórki oraz zasobooszczędności. Żużle są materiałem, który interesuje badaczy pod kątem ich zastosowania w budownictwie. Żużle z jednej strony są materiałami coraz lepiej poznanymi z drugiej upewniamy się o niejednorodności tych materiałów. Na charakterystykę właściwości fizycznych żużli wpływa wiele czynników m.in. rozdaj pieca w jakim powstają. Skłania to do poszukiwania narzędzi pomocnych w wyznaczaniu parametrów żużli, jak i materiałów antropogenicznych. Celem badań było zweryfikowanie hipotezy, że możliwe jest wyznaczanie parametru współczynnika filtracji, istotnego do zastosowań w konstrukcjach ziemnych z wykorzystaniem algorytmu uczenia maszynowego – Random Forest. W pracy przeanalizowano dwa rodzaje materiału: żużel wielkopiecowy oraz paleniskowy. Wyniki analizy pozwoliły na otrzymanie wysokiego współczynnika determinacji (R2) – 0.84-0.92. Pozwala to sądzić, że algorytm ten może okazać się użyteczny przy wyznaczaniu parametrów filtracyjnych w żużlach.

2

Research on rock permeability and failure characteristics under different loading and unloading paths

Zhang Fengda

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 3

1363--1371

EN

The mined-out stress recovery under the effect of overlying strata subsidence has an influence on the mining-induced stress field and the permeability of rock mass. The TAW-3000 electro-hydraulic servo rock triaxial testing machine is used to investigate the permeability, deformation and failure characteristics of rock under different unloading–reloading paths. The unloading and reloading stress states of the rock are, respectively, analyzed in the process of stable crack growth phase, unstable crack growth phase and post-peaking phase. The results show that the local weak surface is formed, and permeability of the rock sample has little impact during the loading–unloading process, when the rock sample is loaded to the stable crack growth phase. When the rock sample is loaded to peak strength, the rock sample presents an ‘octagonal’ failure. When the rock sample is loaded to the unstable crack growth phase, the non-transfixing crack is formed. The crack is applied by the effect of loading–unloading, which produces fine and uniform particles and generates a certain amount of argillaceous composition. The impermeability of rock sample is improved. When the rock sample is loaded to peak strength, the rock sample presents a ‘Y-form’ failure. When the rock sample is loaded to the post-peaking phase, the transfixing and incomplete recovery crack is formed. When the rock sample is loaded to peak strength, the rock sample presents a ‘ladder-form’ failure. The permeability resistance is further weakened. The permeability of rock sample at residual strength of three stages is: unstable crack growth phase.

3

Dynamic identification of water permeability of silica hydrogel

Kamińska A., Adamski R., Pakowski Z.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2017

|

Nr 1

8--11

EN

A novel method for the determination of liquid Darcy permeability in saturated porous solids shrinking during drying is presented in the paper. The experimental data were obtained during convective drying of silica hydrogel at 30°C and 40°C. The collected data allowed for the calculation of apparent sample density and thus the space occupied by liquid phase. The Darcy permeability was identified using a simple model. The values obtained were in a range of 2.5·10-16·14 ÷ 4.5·10-14 m2, depending on the current voidage. The pore size diminishes due to the shrinkage and the permeability decreases with drying progress.

PL

Przedstawiono nową metodę wyznaczania przepuszczalności cieczy z wykorzystaniem prawa Darcy'ego w nasyconych ciałach stałych, kurczących się podczas suszenia. Dane doświadczalne uzyskano poprzez konwekcyjne suszenie hydrożelu krzemionkowego w temperaturze 30°C oraz 40°C. Na podstawie zebranych danych obliczono gęstość pozorną próbek i przestrzeń zajętą przez ciecz. Współczynnik przepuszczalności Darcy’ego zidentyfikowano korzystając z prostego modelu. Otrzymane wartości mieściły się w zakresie od 2.5·10-16·14 ÷ 4.5·10-14 m2 w zależności od wielkości porów. Wraz z postępem suszenia zmniejsza się wielkość porów w wyniku skurczu, a przepuszczalność maleje.

4

Study of permeability of glass-sand soil

Wang F. C., Feng X. N., Gong H., Zhao H. Y.

Archives of Civil Engineering

|

2017

|

Vol. 63, nr 3

175--190

EN

The drainage consolidation method has been efficiently used to deal with soft ground improvement. Nowadays, it has been suggested to use a new sand soil which is a composite of sand and recycled glass waste. The permeability performance of glass-sand soil was explored to judge the feasibility of glass-sand soil backfilled in the drainage consolidation of sand-drained ground. For comparison purposes, different mix proportions of recycled glass waste, fineness modulus, and glass particle size were analyzed to certify the impact on the permeability coefficient and the degree of consolidation. The numerical results show that adding a proper amount of recycled glass waste could promote the permeability performance of glass-sand soil, and the glasssand soil drain could be consolidated more quickly than a sand drain. Experiments showed that glass-sand soil with the a 20% mix of recycled glass waste reveals the optimum performance of permeability.

PL

W pracy omówiono nową mieszaninę gleby piaszczystej, która zawiera piasek i odpady pochodzące z recyklingu szkła. Skupiono się na wskaźniku przepuszczalności gleby piaszczysto-szklistej, aby ocenić wykonalność gleby piaszczystoszklistej w konsolidacji drenażu gruntu drenowanego piaskiem. Dla celów porównawczych przeprowadzono analizę różnych ilości zmieszanych odpadów pochodzących z recyklingu szkła, wskaźnika miałkości oraz wielkości cząstek szkła, aby potwierdzić wpływ na współczynnik przepuszczalności i stopień konsolidacji. Można przewidzieć, że dobra przepuszczalność części gleby zastąpionej szkłem w odpływie może przyspieszyć konsolidację drenażu fundamentu. Opracowano próbkę piasku przy użyciu piasku naturalnego o jednorodnym gatunku, z maksymalną wielkością nominalną wynoszącą 10 mm. W badaniu użyto pozostałości szkła laminowanego.

5

Zmiany współczynnika filtracji gytii i kredy jeziornej na skutek ich etapowej konsolidacji : metodyka szacowania

Damicz J.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 3

155–-163

EN

Lacustrine deposits, e.g. gyttja and lcustrine chalk, in natural conditions are weak soils from the engineering point of view. These soils under loading have large and long-lasting consolidation settlement. In the last years, these soils have been more often used as a subsoil, mainly for road and hydraulic engineering embankments. To predict the settlement, we have to know the strain and filtration parameters of the subsoil. The paper presents the results of coefficient permeability tests of gyttja and lacustrine chalk, performed in oedometer tests after following loading steps. The results have allowed obtaining downward but various trends of coefficient permeability changes in the consolidation process due to a decrease of void ratio. In general, the differences of trends are related to different types of gyttja. In the case of mineral-organic high-carbonate gyttja, three different decreasing trends were obtained. For these different trends, the causal relation was determined to the lithological impact factor. The lithological impact factor in the paper is proposed as the combination of main lithological characteristics.

6

Wpływ przepuszczalności gruntu na stateczność nasypu kolejowego

Tamaka S.

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

|

2014

|

z. 61, nr 3/I

347--359

PL

Woda, która pojawia się w obszarze nasypu kolejowego lub drogowego wywiera ogromny wpływ na stan techniczny budowli, zwłaszcza na jego stateczność. W artykule przedstawiono przyczyny obecności wody w sąsiedztwie budowli ziemnych pochodzenia naturalnego (związanego z obiegiem wody w przyrodzie) oraz spowodowanej działalnością człowieka. Wskazano główne przyczyny powstawania zalewisk na terenach górniczych. Przedmiotem numerycznej analizy był model 2D rzeczywistego nasypu kolejowego, którego geometrię oraz parametry materiałowe przyjęto na podstawie udostępnionej dokumentacji projektowej. W trakcie analizy, wykonanej w programie Z_Soil, badano stateczność nasypu, wariantując warunki jego funkcjonowania (praca nasypu w przypadku braku wpływu wody na konstrukcję ziemną oraz w warunkach podtopienia). Wobec stwierdzonej niestateczności nasypu w warunkach suchych, opracowano koncepcję wymiany gruntu. Następnie oszacowano stateczność tak wzmocnionego nasypu w warunkach podtopienia. Z uwagi na degradujący wpływ wody na nasyp przeanalizowano możliwość poprawy jego stateczności przez zastosowanie materiałów o różnej przepuszczalności oraz różnych modułach odkształcenia. Nasypy budowane z materiału bardziej przepuszczalnego wymagają uzyskania wyższego modułu odkształcenia. Wyniki analiz przedstawiono w postaci wektorów przepływu oraz map przemieszczeń i naprężeń.

EN

Water, which appears in the area of the construction of the railway or road embankment has a significant impact on condition of structure, especially on its stability. The article presents a natural causes of water presence in the vicinity of soil structure. There is also explained presence of water caused by human activities. Author indicated the main causes of emergence the flood plain in areas of mining and presented key issues related to the design of soil structures. The main aim of the study was to analyze the numerical models of railway embankment in several different variants. Author used the computer program Z_Soil for investigation. There were carried out numerical analysis of railway embankment, which geometry and geotechnical parameters were consistent with project. The embankment is not stable, for this reason there was proposed the replacement the soil for better one. Numerical analysis confirmed that the embankment after exchanging soil is stable, but when there is an additional water load it stopped to be. Additionally, there was carried out numerical analysis of the embankments which are made of materials of different permeability (different permeability coefficient) has been carried. In both cases the embankment is not stable. Next, author performed the minimum valuesof module, which make the embankments stable. Based on the numerical analysis assessed the impact of soil permeability on the stability of the railway embankment. Embankments which are built with more permeable soil work better, existing vertical displacements and stresses are lower, the structures are more resistant to water load.

7

Ocena jakości przesłony przeciwfiltracyjnej wykonanej w technologii DSM za pomocą sondowań geotechnicznych

Skutnik Z., Bajda M.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2008

|

Vol. 17, No. 4

153--162

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań geotechnicznych - przepuszczalności hydraulicznej, wytrzymałości na ścinanie oraz głębokości wykonania przesłony przeciwfiltracyjnej wykonanej w technologii DSM z zastosowaniem roztworów cementowo-bentonitowych i na bazie glin polimineralnych. Badania wykonano za pomocą sondy BAT, sondy statycznej CPT oraz wierceń badawczych. Celem badań była ocena jakości przesłony w tym określenie jej przepuszczalności w warunkach in situ (badania sondą BAT), określenie wytrzymałości (sondowania CPT) oraz głębokości powykonawczej przesłony (sondowania CPT oraz wiercenia badawcze).

EN

In the paper the results of geotechnical investigations of hydraulic permeability, shear strength and depth control of cut-off wall are presented. The barier performed in the DSM technology using a slurry composed of bentonite, cementations materials and water as well as polymineral clays. The tests were carried out using BAT system, Cone Penetration Tests and drillings. The main purpose of performed investigations was post construction quality estiomation of cut-off wall.