Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Determination of the characteristic values of the undrained shear strength of organic soils according to Eurocode 7

Sulewska Maria Jolanta, Lechowicz Zbigniew

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 1

39--52

EN

The paper presents the methods of determining the characteristic value on the basis of the standards: PN-B-03020:1981, PN-EN 1997-1:2008, prEN 1997-1:2022-09 and Schneider formula. Determination of the characteristic value of the undrained shear strength tfu was carried out using statistical method on the basis of the prEN 1997-1:2022-09 standard and Schneider formula. The statistical calculations were based on the results of field vane tests carried out in organic subsoil of test embankment in Antoniny test site before loading and after the 2nd embankment stage. In order to determine the undrained shear strength tfu of organic soils from field vane tests, the measured values of shear strength tf v were corrected using the average values of correction factors µ = µ(lab) determined on the basis of triaxial compression, simple shear and triaxial extension tests. The analysis of the calculation results shows that with relatively numerous data sets, large values of the coefficient of variation Vx result in significantly lower characteristic values of tfu obtained according to prEN 1997-1:2022-09, compared to the values obtained according to the Schneider formula. In the case of few data sets, for which high values of the coefficient kn are obtained, with high values of the coefficient of variation Vx , the comparison of the values according to prEN 1997-1:2022-09 with the values obtained according to the Schneider formula shows the greatest differences.

PL

W artykule opisano sposób wyznaczenia wartości charakterystycznych parametru geotechnicznego na podstawie norm: PN-B-03020:1981, PN-EN 1997-1:2008, prEN 1997-1:2022-09 oraz wzoru Schneidera. Obliczenia metodą statystyczną wartości charakterystycznych wytrzymałości na ścinanie bez odpływu tfu przeprowadzono na podstawie projektu normy prEN 1997-1:2022-09 oraz propozycji Schneidera. W obliczeniach wykorzystano wyniki badan polową sondą krzyżakową przeprowadzone w podłożu organicznym nasypu doświadczalnego przed obciążeniem podłoża nasypem oraz po 2. etapie obciążenia podłoża nasypem. W celu wyznaczenia wytrzymałości na ścinanie bez odpływu tfu gruntów organicznych z badan polową sondą krzyżakową pomierzone wartości wytrzymałości na ścinanie tf v skorygowano za pomocą średnich wartości współczynników poprawkowych µ = µ(lab) wyznaczonych na podstawie badan trójosiowego ściskania, prostego ścinania i trójosiowego rozciągania. Analiza wyników obliczeń wskazuje, że w przypadku wyznaczenia wartości charakterystycznych wytrzymałości na ścinanie bez odpływu Xk = tfu warstw torfu i gytii przed obciążeniem nasypem, ze stosunkowo licznymi zbiorami danych przy dużych wartościach wskaźnika zmienności Vx przy podobnych wartościach współczynnika kn znacznie mniejsze wartości charakterystyczne parametru tfu uzyskano według prEN 1997-1:2022-09 w porównaniu z wartościami otrzymanymi według wzoru Schneidera. W przypadku wyznaczenia wartości charakterystycznych wytrzymałości na ścinanie bez odpływu tfu warstw torfu i gytii po skarpą i pod koroną nasypu po 2. etapie obciążenia podłoża nasypem, przy nielicznych zbiorach danych (dla których uzyskuje się duże wartości współczynnika kn), przy dużych wartościach wskaźnika zmienności Vx porównanie wartości według prEN 1997-1:2022-09 z wartościami otrzymanymi według wzoru Schneidera wskazuje na największe różnice. Zatem na wartość charakterystyczną parametru geotechnicznego ma znaczny wpływ współczynnik kn, który uwzględnia liczebność zbioru pomiarów. Duzy rozrzut wyników badań, który jest wyrażony za pomocą wskaźnika zmienności Vx także zdecydowanie obniża wartość charakterystyczną parametru geotechnicznego.

2

Effect of nanosilica stabilisation on the bearing capacity under undrained conditions

Tankiewicz Matylda, Mońka Jakub, Zięba Zofia

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 3

269--284

EN

Due to the increasing necessity of building on soils with insufficient bearing capacity, the development of methods for soil improvement is an important geotechnical engineering issue. One of the innovative methods of soil stabilisation is the use of nano-additives. The paper presents the influence of nanosilica on the bearing capacity under the footing under undrained conditions. For this purpose, a simple and quick unconfined compression test was used to evaluate the undrained shear strength of selected silty soil. Tests were conducted for soil without additives and with nanosilica contents of 1, 3 and 5%. All samples were compacted to the maximum dry density in a Proctor apparatus, and strength tests were conducted after 7 days of curing. The results clearly show an increase in undrained shear strength with increasing nanosilica content. Based on these data, a parametric analysis of the bearing capacity under the strip footing was performed for 4 variants of nanosilica content and for 9 loading cases. Thus, the impact of stabilisation in a practical engineering issue was presented. For all load cases the optimal dimensions of the foundation were determined. In addition, for the selected case, calculations were made for a fixed foundation dimension. All computations were performed in accordance with Eurocode 7 with GEO5 software.

PL

Ze względu na coraz powszechniejszą konieczność posadowienia obiektów na gruntach o niewystarczającej nośności, rozwój metod ulepszania i stabilizacji podłoża gruntowego jest aktualnym wyzwaniem inżynierii geotechnicznej. Jedną z innowacyjnych metod stabilizacji gruntu jest wykorzystanie nanododatków jako materiału stabilizującego. Zaletami tego rozwiązania są mniejsza ilość dodatku wymagana do uzyskania określonej poprawy właściwości mechanicznych gruntu względem tradycyjnych metod oraz mniejszy negatywny wpływ na środowisko. W kontekście ulepszenia podłoża gruntowego nanododatkami wybór nanokrzemionki (nano SiO2) stanowi optymalne rozwiązanie z punktu widzenia skuteczności i kosztów. W pracy przedstawiono wpływ zawartości nanokrzemionki na nośność podłoża pod ławą fundamentową w warunkach bez odpływu. W praktyce warunki te występują przede wszystkim w sytuacjach przejściowych, gdy następuje szybki przyrost obciążeń. W pierwszej kolejności wykonano badania laboratoryjne mające na celu określenie parametrów wytrzymałości wybranego gruntu bez dodatku oraz stabilizowanego nanokrzemionką. W tym celu wykorzystano prosty i szybki test jednoosiowego ściskania pozwalający na ocenę wytrzymałości gruntu w warunkach bez odpływu. Badania laboratoryjne wykonano dla wybranego gruntu pylastego. Testy przeprowadzono dla czystego materiału gruntowego oraz z dodatkiem nanokrzemionki 1, 3 i 5%. Wszystkie próbki zostały zagęszczone do maksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego w aparacie Proctora a testy wytrzymałościowe przeprowadzono po 7 dniach dojrzewania próbek. Badania wykazały średni wzrost wytrzymałości na ścinanie bez odpływu Cu odpowiednio o 18.1%, 54.9% i 76.0% w porównaniu do gruntu bez dodatku. Zaobserwowano również znaczny wzrost modułu siecznego Eu50 tj. odpowiednio 29.7%, 111.0% i 120.1%. W przypadku wytrzymałości stwierdzono liniową zależność wytrzymałości od zawartości nanokrzemionki. Dla sztywności ta zależność była inna, jednak ze względu na duży rozrzut wyników nie można było sformułować jednoznacznych wniosków. Otrzymane dane znacznie odbiegają od tych prezentowanych w literaturze dla podobnych typów gruntów i zawartości nanokrzemionki, co prawdopodobnie spowodowane jest innymi czynnikami wpływającymi na wyniki badań.

3

Porównanie wyników badania sondą krzyżakową i penetrometrem tłoczkowym jako przykład lokalnych zależności korelacyjnych

Bardel Tomasz

Science, Technology and Innovation

|

2022

|

Vol. 16, no. 3-4

20--27

PL

Badania polowe i laboratoryjne gruntów dostarczają dużą ilość danych, jednak większość z nich stanowią parametry pomierzone, które z wykorzystaniem różnych wzorów i korelacji przelicza się na parametry wykorzystywane do projektowania. Stosowanie ogólnych korelacji do ich przeliczania nie zawsze prowadzi do uzyskania kompatybilnych wartości, dlatego pożądane jest poszukiwanie lokalnych zależności korelacyjnych. W niniejszym artykule przedstawiono zależność korelacyjną pomiędzy wytrzymałością na ścinanie bez odpływu uzyskiwaną z sondy krzyżakowej FVT i penetrometru tłoczkowego dla glin zwałowych rejonu Tarnowa. Na podstawie tej korelacji opracowano krzywą zależności oporu wcisku penetrometru tłoczkowego i stopnia plastyczności. Korelację tę wykorzystano następnie przy badaniu mad gliniastych doliny Dunajca, uzyskując wysokie wartości współczynnika korelacji. Otrzymane wyniki potwierdzają przydatność penetrometru tłoczkowego jako metody szybkiego określania wytrzymałości na ścinanie bez odpływu oraz stopnia plastyczności.

EN

Field and laboratory tests of soils provide a large amount of data, but most of them are measured parameters, which are converted by various formulas and correlations into parameters used for design. General correlations does not always lead to obtaining compatible values, therefore it is desirable to search for local correlations. This article presents the correlation between the undrained shear strength from the field vane tests (FVT) and the pocket penetrometer for tills in the Tarnów region. On the basis of this correlation, a dependence curve of the unconfined compressive strength measured by pocket penetrometer and the liquidity index was developed. This correlation was then used of river’s clay muds in the Dunajec valley. The high values of the correlation coefficient were obtained. The results confirm the usefulness of the pocket penetrometer as a method of quick determination of the undrained shear strength and liquidity index.

4

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.

5

Variability of undrained shear strength cu within one organic soil layer

Załęski K., Juszkiewicz P., Szypulski P.

Biuletyn Instytutu Morskiego w Gdańsku

|

2017

|

Vol. 32, No. 1

8--13

EN

For the purpose of this article a program of geotechnical laboratory tests was performed on organic soil (mud) samples from one geological layer. All undisturbed samples were taken within the same excavation in square grid with a side about 30 cm. Differences between specimen parameters were found both at basic test results and at shear strength tests results. Based on all performed tests authors suggest carefulness in assuming geotechnical parameters of organic soil layers because of theirs spatial variability even in very close vicinity.

PL

Dla potrzeb niniejszego artykułu został przeprowadzony program geotechnicznych badań laboratoryjnych na próbkach gruntu organicznego (namułu) pochodzących z jednej warstwy geologicznej. Wszystkie próbki o nienaruszonej strukturze zostały pobrane z dna jednego wykopu w siatce kwadratów o boku ok. 30 cm. Różnice w parametrach próbek stwierdzono na podstawie wyników badań podstawowych jak również badań wytrzymałości na ścinanie. Bazując na wszystkich przeprowadzonych testach, autorzy sugerują ostrożne przyjmowanie parametrów geotechnicznych gruntów organicznych ze względu na ich przestrzenną zmienność nawet w bardzo bliskim sąsiedztwie.

6

Wpływ ścieżki naprężenia na wytrzymałość na ścinanie bez odpływu gruntów spoistych

Wrzesiński G., Lechowicz Z., Sulewska M. J.

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

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

129--136

PL

Artykuł prezentuje wyniki badań wytrzymałości na ścinanie bez odpływu przy zastosowaniu dwóch różnych ścieżek naprężenia całkowitego podczas ścinania gruntu w aparacie trójosiowym. Wartości wytrzymałości na ścinanie bez odpływu wyznaczono dla rekonstruowanego gruntu spoistego o wskaźnikach: plastyczności Ip = 34,7% i prekonsolidacji OCR = 2,7. Badania wykonano z konsolidacją anizotropową oraz izotropową w warunkach bez odpływu. Uzyskane wyniki umożliwiły stwierdzenie, że przebieg ścieżki naprężenia całkowitego ma istotny wpływ na wytrzymałość na ścinanie bez odpływu.

EN

The paper presents triaxial test results of undrained shear strength applying two selected stress paths during shearing of the cohesive soil. The undrained shear strength τfu was determined for reconstituted sandy silty clay (sasiCl) characterized by overconsolidation ratio OCR = 2.7 and plasticity index Ip = 34.7%. Anisotropic and isotropic consolidation in consolidated-undrained triaxial compression tests were performed. The test results allow to assess influence of the stress path and consolidation condition on the undrained shear strength in the triaxial compression tests.

7

Ocena stateczności nasypu na podłożu organicznym według Eurokodu 7

Lechowicz Z., Wrzesiński G.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2013

|

Vol. 22, No. 2

158--167

PL

Artykuł dotyczy problematyki doboru parametrów geotechnicznych do analizy stateczności etapowo wznoszonego nasypu na podłożu organicznym. Analizę stateczności przeprowadzono zgodnie z wytycznymi Eurokodu 7 dla 1. i 2. etapu budowy nasypu doświadczalnego w Antoninach. Wartości wyprowadzone charakterystyczne oraz obliczeniowe wytrzymałości na ścinanie bez odpływu podłoża organicznego określono na podstawie wyników badań polową sondą krzyżakową. Ocenę stateczności wykonano na podstawie analizy statystycznej wartości wyprowadzonych wytrzymałości na ścinanie bez odpływu. Obliczenia stateczności przeprowadzono, przyjmując wartości średnie oraz charakterystyczne wytrzymałości na ścinanie bez odpływu pomniejszone o pół oraz jedno odchylenie standardowe.

EN

This paper presents a problem of the stability assessment of stage-constructed embankment on soft organic subsoil using Eurocode 7. The stability assessment was performed based on the Antoniny site. The analysis contains measured and corrected shear strength values of the organic soils obtained in the virgin and consolidated organic subsoil by staged construction. Derived, characteristic and design values of undrained shear strength of the organic soils were determined. The stability calculations were performed based on statistical analysis of the field vane test results using mean and characteristic values of undrained shear strength reduced by half and one standard deviation.

8

Anizotropia wytrzymałości na ścinanie bez odpływu gruntów spoistych w cylindrycznym aparacie skrętnym

Kiziewicz D., Lechowicz Z.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2013

|

Vol. 4, no. 2

119--126

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w cylindrycznym aparacie skrętnym HCA (Hollow Cylinder Apparatus) na gruncie spoistym o wskaźniku plastyczności IP = 10,5%. Celem badania było wyznaczenie wytrzymałości na ścinanie bez odpływu przy różnych wartościach kąta obrotu kierunków naprężeń głównych α. Badania przeprowadzono przy kątach α = 0°, 30°, 45°, 60° i 90° dla rekonstruowanego gruntu spoistego (piasku ilastego clSa) o współczynniku prekonsolidacji OCR = 1 i 8. Badania w cylindrycznym aparacie skrętnym realizowane były z konsolidacją anizotropową oraz ścinaniem w warunkach bez odpływu przy ścieżce naprężenia polegającej na wzroście dewiatora naprężenia q przy stałej wartości naprężenia średniego p oraz stałej wartości współczynnika pośredniego naprężenia głównego b. Uzyskane wyniki pozwoliły na ocenę wpływu zmiany kierunku naprężeń głównych na wartość wytrzymałości na ścinanie bez odpływu.

EN

The paper is a summarises test results performed in hollow cylinder apparatus HCA on cohesive soil characterised by plasticity index IP = 10,5%. An objective of tests was to determine undrained shear strength under different values of principal stresses rotation angle α. The tests were performed with angles α = 0°, 30°, 45°, 60° and 90° for reconstituted cohesive soil (clayey sand clSa) characterised by overconsolidation ratio OCR = 1 and 8. The tests in hollow cylinder apparatus were conducted with use of CAU method (with anisotropic consolidation and shearing in undrained conditions) with stress path consisting of increment of deviator stress q alongside constant values of mean principal stress p and intermediate principal stress ratio b. Obtained results allowed to assess the influence of principal stresses rotation on the value of undrained shear strength τfu.