Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Monitoring and numerical modeling of a road in landslide terrain

Kogut J. P., Pilecka E., Szwarkowski D.

Civil and Environmental Engineering Reports

|

2018

|

Vol. 28, no. 2

150--163

EN

Due to the significant role and noticeable development of transportation routes running from the north to the south of central Europe, several problems related to the construction and functioning of roads in the Carpathian foothills have been revealed. Recent climate change causes areas, where transport routes are particularly exposed to hazards, to succumb to technical exploitation and degradation. The elimination of the threats related to the activation of landslide phenomena becomes particularly expensive. Old roads, which were once designed for significantly lower axle loads and less heavy traffic conditions, are predominantly exposed. At the present, these roads are heavily exploited and have become overloaded. As a result, both the roadway and the subgrade undergo damage, which causes an increase in dynamic loads, and in potentially endangered areas, the activation of landslides. Landslides in the Carpathian flysch have a peculiar susceptibility to activation due to its geological structure. This paper addresses the problem of monitoring and analysing the effects of a landslide associated with the operation of a transportation route running through the slope of the Carpathian flysch. The studies include both field work and laboratory testing of basic geotechnical parameters. The parameters obtained during the geotechnical investigations, conducted for the purpose of building a numerical model, have been completed. The field work includes surveys made by a terrestrial laser scanner. The study also includes a number of 2D and 3D numerical models. These models, along with the substrate parameters, have been introduced into the FEA package and then calibrated. Subsequently, an analysis of the effects of landslide susceptibility and the behaviour of the road and terrain surface, due to the different variants of the loads, is shown along with the results of surveys.

PL

Z uwagi na znaczącą rolę i rozwój szlaków komunikacyjnych przebiegających z północy na południe ujawniają się problemy związane z budową i eksploatacją dróg w podgórskich rejonach Karpat. Zmiany klimatyczne powodują, że obszary, w których przebiegają szlaki transportowe szczególnie narażone są na zagrożenia wynikające z ich technicznej eksploatacji i degradacji. Szczególnie kosztowna staje się likwidacja zagrożeń związanych z aktywacją zjawisk osuwiskowych. Mocno narażone pozostają stare drogi, które kiedyś projektowane były na znacznie mniejsze obciążenia osi pojazdów i inne warunki ruchu. W chwili obecnej drogi te są mocniej eksploatowane i bardziej przeciążone. Przez to zarówno jezdnia, jak i podbudowa ulega uszkodzeniom, co wywołuje zwiększenie obciążeń dynamicznych, zaś w rejonach potencjalnie zagrożonych, aktywację osuwisk. Osuwiska we fliszu karpackim charakteryzują się szczególną podatnością na aktywację ze względu na swoją budowę geologiczną. W pracy zajęto się problemem monitoringu i badania skutków wystąpienia osuwiska związanego z eksploatacją szlaku komunikacyjnego przebiegającego przez skarpę, której podłoże stanowi właśnie flisz karpacki. Dokonano zestawienia parametrów uzyskanych w trakcie badań geotechnicznych, prowadzonych na potrzeby budowy modelu numerycznego. Badania te obejmowały zarówno prace terenowe, jak i badania laboratoryjne podstawowych parametrów geotechnicznych. Prace terenowe uzupełniały pomiary geodezyjne wykonane skanerem laserowym. Zbudowano również szereg modeli numerycznych 2D i 3D. Modele te, wraz z przebadanymi parametrami podłoża zostały wprowadzone do pakietu MES, a następnie skalibrowane. W dalszej kolejności dokonano analizy skutków zagrożenia osuwiskowego i zachowania się drogi oraz podłoża przy różnych wariantach obciążeń oraz pokazano wyniki obserwacji geodezyjnych.

2

The measurement of selected soil parameters of former open pit mine with the use of triaxial stress apparatus

Kogut J. P., Zięba J.

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

|

2017

|

z. 64, nr 1

97--104

EN

Identification of geotechnical soil conditions often requires execution of laboratory tests, especially if you want to measure dynamic parameters of the soil. At present, the triaxial shear apparatus is widely applied in determination of the parameters of the soil. On the basis of the soil samples analysis, the examination results provide a wide range of data from basic performance parameters, e.g. internal friction angle and cohesion, to most complex ones like Young’s modulus permanent side effective stress of water samples. Furthermore, the Soil Structure Interaction Laboratory of Cracow University of Technology, has carried out the measurements of propagation of shear waves velocity with the use of bender elements tests. This work presents geotechnical conditions and the analysis of the results, which might be found useful to determine the transportation load parameters of designed S-7 and S-52 routes, as well as overall impact on soil/structure and surrounding areas located over the former clay open-pit mine. The landslides existing in the vicinity of the mine have prompted the authors to take that action.

PL

Rozpoznanie warunków geotechnicznych podłoża gruntowego wykonywanego w celu ustalenia parametrów dynamicznych podłoża często wymaga wykonania badań laboratoryjnych. Obecnie jednym z najbardziej popularnych sposobów określania parametrów gruntów jest użycie aparatu trójosiowego ściskania. Wynikami badania próbki gruntowej w aparacie trójosiowym mogą być oprócz podstawowych parametrów wytrzymałościowych czyli kąta tarcia wewnętrznego i spójności, parametry takie jak moduł odkształcenia liniowego przy stałym bocznym naprężeniu efektywnym w próbce w warunkach z odpływem, jak i bez odpływu wody z próbki. Dodatkowo w laboratorium Katedry Współdziałania Budowli z Podłożem Politechniki Krakowskiej, przeprowadzano badania określenia prędkości fali poprzecznej przy wykorzystaniu elementów bender. W pracy przedstawiono warunki geotechniczne, a następnie podsumowano wyniki badań, które w przyszłości posłużą autorom do określenia wpływu obciążeń komunikacyjnych trasy S-7 i S-52 na podłoże gruntowe terenu kopalni i ich okolic. Analiza ta wynika z występowania kilku osuwisk w bezpośredniej otoczeniu kopalni.

3

Funkcje impulsowe jako narzędzie identyfikacji dynamicznych parametrów przypowierzchniowych warstw podłoża

Kogut J. P., Zięba J.

Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN

|

2016

|

nr 93

109--121

PL

Wymuszenia impulsowe należą do istotnych źródeł sił dynamicznych, które pełnią kluczową rolę przy badaniu właściwości dynamicznych podłoża gruntowego. W różnych okolicznościach korzysta się z różnych typów wymuszeń, które najczęściej obejmują pewien charakterystyczny zakres częstotliwości. Zakres częstotliwości powinien mieć odzwierciedlenie w charakterystyce dynamicznej układu, np. uwarstwionego podłoża gruntowego. W pracy zajęto się analizą kilku przekrojów gruntowych, w których ulokowane są szlaki i obiekty komunikacyjne oraz obiekty budowlane. W badanych przekrojach realizowano wymuszenia impulsowe oraz dokonywano pomiarów odpowiedzi dynamicznej obejmującej źródło drgań, drogę propagacji fal oraz obiekt odbierający drgania. Przedstawione w pracy wymuszenia impulsowe były realizowane zarówno przez spadającą masę, jak i użycie specjalistycznego pojazdu posiadającego możliwość wymuszeń harmonicznych oraz używając młotka modalnego. Rejestracja drgań obejmowała głównie punkty położone na powierzchni gruntu w różnych odległościach od źródła drgań i dotyczyła kierunku pionowego oraz kierunku poziomego, prostopadłego do wymuszenia. Na podstawie analizy pomierzonych sygnałów można próbować określić zarówno charakterystykę dynamiczną podłoża (poprzez ustalenie prędkości propagacji fal poprzecznych i podłużnych oraz oszacowanie parametrów tłumienia w badanym przekroju), jak i cechy dynamiczne budowli (np. obejmujące częstości i postacie własne) oraz modelować i oceniać skutki wpływów dynamicznych.

EN

Impulse excitations belong to the contemporary sources of dynamic forces. They play a key role in the study of the dynamic properties of the shallow layers of subsoil. In various circumstances, the use of different types of excitations in general covers a characteristic low frequency range. This should reflect the dynamic characteristics of the layered subsoil. The study deals with the analysis of several soil cross-sections, which are located along roads and railway tracks, and near buildings. The impulse functions and measurements of the dynamic response consisting of a source and the propagating along the elastic half-space have been studied. The measurements of dynamic responses of a source of vibration, wave propagation path and the object receiving the vibrations in the studied cross-sections have been performed. The impulse excitations are carried out as follows: by a falling weight device, with the use of a specialized vehicle with the possibility of harmonic excitations, as well as with the use of an instrumented hammer. The vibration measurements were performed at the points located along the soil surface at different distances from the vibration source. The vertical vibrations as well as vibrations in the horizontal direction perpendicular to the direction of propagation of the impulse force in the subsoil have been measured. Based on the results of analysis, one may try to determine both the dynamic characteristics of the substrate by determining the propagation of transverse and longitudinal waves and the estimation of the attenuation parameters in the analyzed cross-section, and the dynamic characteristics of the structures (eigenfrequences and eigenmodes). Afterwards, the modeling and the assessment of the impact of the wave propagation in the soil may be performed.

4

Zdalny i zautomatyzowany pomiar osiadań w laboratoryjnych badaniach gruntu budowlanego

Kogut J. P., Zięba J.

Czasopismo Techniczne. Budownictwo

|

2012

|

R. 109, z. 1-B

27--35

PL

Przedmiotem artykułu jest system pomiarowy wykorzystywany w badaniach laboratoryjnych osiadań gruntu. System zbudowany jest z wielu elementów (modułów) składowych, pozwala kontrolować przebieg różnych eksperymentów. Szczególnie przydaje się w przypadku długotrwałych (wielodniowych) badań. Przykładem takich badań są laboratoryjne badania gruntu zalecane przez normy krajowe oraz europejskie. Zaprezentowano również wyniki badań przeprowadzonych przy użyciu tego systemu pomiarowego.

EN

This paper discusses a data acquisition and analysis system used in automatic laboratory testing of settlements of soil. The system consists of several blocks. It may be applied in different, time consuming, soil measurements. All of them are the subjects of home and European standards. In the paper some experimental results have also been shown.

5

Numerical modeling of response of the ancient pottery kiln from Marea (Egypt) due to the soil loading

Kogut J. P., Zięba J.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 1

203-209

EN

The paper deals with the developing of the numerical model of a unique ancient pottery kiln. This construction is located at the Marea site in Egypt and was uncovered by the Polish Archaeological Mission. The Mission has been investigating the Byzantine basilica built on the bank of the Lake of Maryut. The geometrical numerical model of the pottery kiln has been developed based on the in-situ measurements and further analysis of its remarkable properties. Actually, the pottery kiln has been found under the level of foundations of basilica. Due to the size of the construction there are several questions regarding the kiln and the foundations arisen, among them the influence of the soil on the internal forces of the kiln and overall stability.

PL

W pracy poruszono problem modelowania numerycznego unikalnego starożytnego pieca ceramicznego. Konstrukcja pieca została odsłonięta przez archeologów, pracujących w ramach Polskiej Misji Archeologicznej w Marei w Egipcie. Polska Misja Archeologiczna w Marei zajmuje się od lat wykopaliskami na terenie starożytnego miasta, leżącego na brzegu jeziora Maryut. W chwili obecnej najważniejszą częścią tych wykopalisk jest eksploracja bizantyjskiej bazyliki. Starożytny piec ceramiczny do wypału amfor odsłonięty przez polskich archeologów jest jednym z największych w Egipcie. Ocenia się, iż pochodzi on z przełomu II i III wieku n.e. Zachowana średnica to ponad osiem metrów. Zaprojektowanie i wykonanie takiego pieca było niezwykle trudnym zadaniem inżynierskim. Autorzy zajmujący się dokumentacją wykopalisk podjęli próbę zbadania zachowania się omawianego pieca ceramicznego. Odkryty piec został w późniejszym okresie pozbawiony środkowej części paleniska, następnie częściowo wypełniono go materiałem kamiennym i ponownie użyto. Tym razem jako fundamentu konstrukcji schodów apsydy bazyliki. Sama bazylika datowana jest na przełom VI i VII wieku n.e. W okresie późniejszym piec został wypełniony częściami konstrukcji tzn. kolumnami, belkami i stylobatami pochodzącymi z bazyliki. Model numeryczny pieca oparto bazując na pomiarach dokonanych na miejscu oraz późniejszej analizie jego unikalnych własności. Zachowany przez sprzyjające warunki środowiskowe pustyni piec jest w znakomitym stanie. Ściany zewnętrze i palenisko są bardzo niewiele zniszczone. Autorzy pracy skoncentrowali się na budowie numerycznej modelu pieca biorąc pod uwagę jego unikalne własności oraz przyjmując parametry fizyczne materiału pieca z literatury. Z uwagi na znaczne rozmiary nasuwa się sporo pytań związanych zarówno z zachowaniem się pieca w fazie wykonania, jak i jego późniejszej pracy. Ale głównym zadaniem postawionym w tym referacie jest próba analizy wpływu obciążenia parciem materiału gruntowego na zachowanie się pieca.