Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Reliability of Methods for Determination of Stress History Parameters in Soils

Wdowska Małgorzata, Lipiński Mirosław J.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2023

|

Vol. 45, nr s1

350--361

EN

Stress history acquired by any cohesive soil influences, to a large extent, three groups of fundamental properties indispensable in geotechnical design i.e. state of soil, shear strength, and stiffness characteristics. The basic stress history parameter (from which other parameters are derived) determined directly from laboratory tests is a pre consolidation stress σ′p. Since the first method proposed by Casagrande in 1936, value σ′p is determined in the oedometer test as a border between over consolidated (OC) and normally consolidated (NC) zones. Approach based on division between predominantly elastic, (recoverable) strain, and plastic (irrecoverable) strain is a main principle of several methods of σ′p determination, which have been proposed over the past eighty-six years. Accumulated experiences have revealed that any laboratory procedure based on the oedometer test does not provide realistic value of pre consolidation stress, especially in heavy pre consolidated soils. The major reason for that results from the fact that the mechanism responsible for natural over consolidation is more complicated than mechanical preloading. Therefore, there is a necessity to reevaluate effectiveness of standard methods and look for another solution of evaluation yield stress σ′Y in natural soils. This article presents the comparison between σ′Y determined for various soils with use of standard methods based on conventional oedometer test and yield stress determined on the basis of alternative procedures. The latter are represented by various approaches as e.g. based on SHANSEP procedure or initial shear modulus and others. The most promising among these alternative methods is a new concept based on dilatancy phenomenon that takes place during shearing of a dense soil. The parameter reflecting stress history is derived from pore pressure response and is based on characteristic values of Skempton's parameter A record. Consistency of data concerning stress history parameters profile obtained for deep subsoil on the basis of various methods is shown for comparison.

2

Quality requirements for static liquefaction test of soil in triaxial apparatus

Lipiński Mirosław J., Wdowska Małgorzata, Puspitaningrum Intan

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2023

|

Vol. 45, nr s1

395--404

EN

Since in the field of research concerning liquefaction phenomenon, the largest database exists for triaxial tests, this type of apparatus was selected as the most relevant. Available data concerning laboratory research on liquefaction tests for identification of undrained response of sand indicated that the results are very sensitive to even smallest incorrectness in the testing procedure. Besides, due to a complex nature of liquefaction phenomenon, it was considered prudent to undertake some efforts directed to increase the objectivity of tests. Therefore, before commencement of the actual test program for investigation of undrained response of soil, it is necessary to carry out some preparatory experimental work consisting of application of indispensable modification necessary for enhancement of a quality of a triaxial test. The paper presents the key issues pertaining to the implementation of the experiment. Significance of these modifications for desired characteristics is emphasized. Relevance of some upgrading of the equipment for liquefaction tests is exemplified.

3

Capability of triaxial apparatus with respect to evaluation of nonlinearity of soil stiffness

Lipiński Mirosław J., Wdowska Małgorzata K., Wudzka Anna

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 1

69--80

EN

Reliable evaluation of stress-strain characteristics can be done only in the laboratory where boundary conditions with respect to stress and strain can be controlled. The most popular laboratory equipment is a triaxial apparatus. Unfortunately, standard version of triaxial apparatus can reliable measure strain not smaller than 0.1%. Such accuracy does not allow to determine stiffness referred to strain range most often mobilized in situ i.e. 10-3 ÷ 10-1%, in which stiffness distribution is highly nonlinear. In order to overcome this problem fundamental modifications of standard triaxial apparatus should be done. The first one concerns construction of the cell. The second refers to method of measurement of vertical and horizontal deformation of a specimen. The paper compares three versions of triaxial equipment i.e. standard cell, the modified one and the cell with system of internal measurement of deformation. The comparison was made with respect to capability of stiffness measurement in strain range relevant for typical geotechnical applications. Examples of some test results are given, which are to illustrate an universal potential of the laboratory triaxial apparatus with proximity transducers capable to trace stress-strain response of soil in a reliable way.

PL

W artykule wskazano i przeanalizowano błędy jakie wynikają z konstrukcji komory standardowej. Następnie przedstawiono dwie modyfikacje aparatu, które znacząco zwiększają dokładność wyznaczania sztywności gruntu. Pierwsza modyfikacja polega na innej konstrukcji komory aparatu, która charakteryzuje się wewnętrznymi prętami łączącymi. Takie rozwiązanie pozwala na sztywne połączenie górnej części komory z dolną co pozwala m.in. na wyeliminowanie większości błędów braku współliniowości w dwóch płaszczyznach, pozwala na stały dostęp do próbki na etapie przygotowania (depozycja materiału, pomiary średnicy) a także zwiększa dokładność zadawania i pomiaru składowej wartości naprężenia pionowego. Taki rodzaj modyfikacji zwiększa dokładność pomiaru nawet o jeden rząd wielkości. Następnym etapem w doskonaleniu techniki określania charakterystyki naprężenie odkształcenie w aparacie trójosiowym są wewnątrzkomorowe systemy pomiaru przemieszczeń próbki. W artykule przedstawiono system, który według doświadczenia i opinii Autorów jest bardzo efektywny w porównaniu z innymi systemami. System oparty jest na czujnikach mikroprzemieszczeń działających na zasadzie prądów wirowych, których rozdzielczość pomiaru wynosi 1μm. System pomiarowy oparty na konfiguracji sześciu takich czujników pozwala na zwiększenie dokładności pomiaru o następny rząd wielkości. Należy podkreślić, że omówione powyżej modyfikacje aparatu trójosiowego były dokonane samodzielnie, w ramach własnej pracy badawczej a nie w drodze zakupu całego systemu dostępnego komercyjnie. W celu wykazania efektywności przedstawionych modyfikacji aparatu trójosiowego ściskania, w artykule przedstawiono wyniki pomiarów w postaci rozkładu parametrów określających sztywność gruntu tj. modułu odkształcenia E i współczynnika Poissona ν. Wyniki badań przedstawiono dla zagęszczonego i luźnego piasku drobnego przy różnych wartościach naprężenia poprzedzającego ścinanie. Zmienność parametrów przedstawiono w zależności od odkształcenia pionowego dla pomiarów wewnętrznych i zewnętrznych. Wyniki wskazują na istotny wpływ analizowanych czynników tj. zakresu odkształcenia, sposobu pomiaru i stanu materiału reprezentowanego przez wskaźnik porowatości i wielkość naprężenia na przebieg zmienności parametrów określających sztywność gruntu.