Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena przydatności wybranych mieszanin popiołowo-żużlowych do budowy nasypów drogowych

Gruchot A., Zawisza E., Zydroń T.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2018

|

nr 1

31--37

PL

Charakterystyka geotechniczna mieszanin popiołowo-żużlowych z Elektrowni „Skawina” i Elektrociepłowni „Kraków”. Wpływ nasączania wodą i obciążenia na wskaźnik nośności wybranych mieszanin. Zastosowanie badanych materiałów do budowy nasypów drogowych w odniesieniu do wymogów normowych.

EN

Geotechnical characteristics of ash-slag mixtures from “Skawina” Power Station and “Kraków” Heat and Power Plant. Influence of water soaking and loading on the California Bearing Ratio of selected mixtures. Application of tested materials for the construction of road embankments in relation to standard requirements.

2

Badania właściwości geotechnicznych pokryw stokowych dolin potoków Jamne i Jaszcze w Gorcach

Zydroń T., Gruchot A., Demczuk P., Bucała-Hrabia A.

Inżynieria Ekologiczna

|

2018

|

Vol. 19, nr 1

44--52

PL

W pracy przedstawione zostały wyniki badań parametrów geotechnicznych gruntów stanowiących pokrywy stokowe dwóch dolin potoków górskich w Gorcach w aspekcie oceny ich podatności osuwiskowej. Badania terenowe obejmowały określenie podstawowych właściwości fizycznych gruntów na kilku stanowiskach zlokalizowanych na zboczach obydwu dolin. Natomiast badania laboratoryjne obejmowały oznaczenie składu uziarnienia, granic konsystencji, współczynnika filtracji oraz wytrzymałości na ścinanie w aparacie bezpośredniego ścinania próbek zawodnionych oraz w aparacie trójosiowego ściskania metodą CIU. Wyniki badań wykazały, że badane grunty można określić jako utwory gruboziarniste z nieznaczną zawartością frakcji ilastej, charakteryzujące się niską plastycznością. Wartości kąta tarcia wewnętrznego większości badanych gruntów były wysokie i wahały się w zakresie od 28 do 38° , a spójności od 0 do 7 kPa. Generalnie większe wartości kąta tarcia wewnętrznego, a mniejsze spójności uzyskano z badań w aparacie trójosiowego ściskania. Współczynniki infiltracji z badań terenowych pozwalają scharakteryzować badane utwory jako średnio-przepuszczalne. Obliczenia stateczności wykonane z wykorzystaniem modelu SINMAP wykazały, że znaczna część analizowanego obszaru jest narażona na ruchy masowe, co daje bardziej konserwatywną oceną podatności osuwiskowej niż podają wyniki opracowane w programie SOPO. Z kolei probabilistyczna ocena stateczności wskazuje, że prawdopodobieństwo utraty stateczności wzrasta na zboczach o nachyleniu przekraczającym 20°, a uzyskane wyniki obliczeń pozwalają uzyskać bardziej szczegółowy obraz podatności rozpatrywanego obszaru na ruchy masowe niż uzyskano stosując model SINMAP.

EN

Test results of geotechnical parameters of slope covers from valleys of two mountainous streams from Gorce Mts. are presented in the paper. The tests were carried out in the context of estimation of slope stability of analyzed watersheds. Field studies included determination of basic soil physical properties at several sites within studied area, laboratory tests involved determination of particle size distribution, consistency limits, permeability coefficients and shear strengths, which were carried out at direct shear box and CIU tests in triaxial apparatus. Test results revealed that tested slope covers can be described as coarse-grained soils with low content clay fraction, characterized by low plasticity. The values of the internal friction angle of the average bad land were high and ranged from 28 to 38 degrees, whereas cohesion varied from 0 to 7 kPa. Generally higher values of angle of internal friction and lower cohesion were obtained from triaxial tests. Values of permeability coefficients determined using infiltration method allow to characterize tested soils as a semi-permeable medium. Stability calculations using the SINMAP model have shown that a significant part of the analyzed area is prone to mass movements, giving a more conservative assessment of landslide vulnerability than results of the SOPO report. The likelihood of slope failure increases significantly on slopes of inclination exceeding 20 degrees, and the results of the calculations obtained the method provide a more detailed information of the mass movements susceptibility of the area than were obtained using the SINMAP model.

3

Wpływ wilgotności na wytrzymałość na ścinanie wybranych gruntów spoistych

Zydroń T., Wojciechowska-Dymańska M., Gruchot A. T., Zaleski T.

Przegląd Komunikacyjny

|

2017

|

R. 72, nr 5

9--14

PL

Celem pracy było określenie wpływu wilgotności na ich parametry wytrzymałości na ścinanie gruntów spoistych o różnej spoistości. Próbki formowano w cylindrze aparatu Proctora przy wilgotności równej optymalnej oraz większej i mniejszej od niej, a następnie je wycinano o wymiarach 6 x 6 x 1,8 cm odpowiadających skrzynce aparatu bezpośredniego ścinania. Badania przeprowadzono przy prędkości ścinania 1,0 mm.min-1 i czasie konsolidacji 12 h. Dodatkowo przeprowadzono badania przy prędkości 0,05 mm.min-1 z zawodnieniem płaszczyzny ścięcia w trakcie konsolidacji i ścinania. Wyniki badań wykazały, że najwyższe wartości kąta tarcia wewnętrznego uzyskano przy wilgotności optymalnej lub mniejszej od optymalnej badanego gruntu, a wzrost wilgotności spowodował zmniejszenie jego wartości. Natomiast najwyższe wartości spójności uzyskano przy wilgotności optymalnej. Porównanie wyników badań próbek formowanych przy wilgotności optymalnej, ścinanych przy różnych prędkościach wykazało, że najniższa prędkość ścinania i zawodnienie powierzchni ścięcia próbki wpływa w największym stopniu na zmniejszenie spójności.

EN

Influence of moisture content of two cohesive soils on their shear strength was the purpose of the tests. The shear strength tests were carried out in a standard direct shear apparatus of dimensions of the box 6 x 6 x 1,8 cm. Each sample of assumed moisture content was preliminary compacted at Proctor apparatus, then was cut using a square cutter and to set into the shear box. Each series of samples were tested at four values of moisture content: equal, lower and higher than optimum moisture content. One series of samples, sheared at moisture content higher than optimum moisture, was during consolidation and shearing the shearbox was filled with the water to the level corresponding to shearing plane. Main tests were done using shearing rate equal to 1,0 mm.min-1 and time to consolidation was at least 12 hours. Additional teste were done using shearing rate equal to 0,05 mm.min -1. Test results revealed that the most beneficial values of shear strength were obtained moisture content or lower that optimum moisture content. It stated that the increase of moisture content cause decrease of angle of internal friction and the highest values of cohesion was obtained at optimum moisture content. Comparison of test results obtained for series of samples sheared at optimum moisture content revealed that saturation of soil sample and low shearing rate cause very significant reduction of obtained values of cohesion.

4

Wpływ metody badania na wartości granicy płynności wybranych gruntów spoistych

Gruchot A. T., Zawisza E., Zydroń T., Klimek E.

Przegląd Komunikacyjny

|

2017

|

R. 72, nr 5

15--20

PL

Celem badań prezentowanych w niniejszej pracy było określenie wpływu metody badania na wartości granicy płynności wybranych gruntów spoistych o różnej zawartości frakcji iłowej: mało spoistego – piasku średniego ilastego, średnio spoistego na pograniczu mało spoistego – pyłu grubego oraz zwięzło spoistego – iłu pylastego. Granicę płynności oznaczano metodami: Casagrande’a, Wasiliewa i penetrometru stożkowego. Stwierdzono, że wartości granicy płynności badanych gruntów oznaczone różnymi metodami wykazały zróżnicowanie, co w istotny sposób wpływało na ocenę ich plastyczności i konsystencji. Zgodnie z normą PKN-CEN ISO/TS 17892-2:2009 granicę płynności należy oznaczać penetrometrem stożkowym, natomiast metodą alternatywną jest metodą Casagrande'a. Przeprowadzone badania wykazały, że w przypadku gruntów spoistych o zawartości frakcji iłowej do 10 – 11% różnice pomiędzy wartościami granicy płynności oznaczonej penetrometrem stożkowym lub metodą Casagrande’a były stosunkowo nieduże i wyniosły 1 – 2%, dlatego obydwie metody są prawidłowe. W przypadku gruntów spoistych o zawartości frakcji iłowej większej od 20% różnice pomiędzy wartościami granicy płynności oznaczonej penetrometrem stożkowym lub metodą Casagrande’a były nieco większe niż w poprzednim przypadku i wyniosły około 4%. W tych przypadkach oznaczenie granicy płynności można wykonać zarówno jedną jak i drugą metodą, przy czym wyżej cytowana norma preferuje metodę penetrometru stożkowego.

EN

The research presented in this paper aimed at the determination of the impact of a test method on the liquid limit of the selected cohesive soils with different content of clay fraction: loosely cohesive – clayey medium sand, moderately cohesive on the border of loosely cohesive – coarse silt and firmly cohesive – silty clay. Liquid limit was determined by the following methods: Casagrande, Vasiliev and the cone penetrometer. It was stated, that the values of the liquid limit of the tested soils determined by various method were different, which significantly affected the assessment of their plasticity and consistency. According to the standard PKN-CEN ISO/TS 17892-2:2009, the liquid limit should be determined with the cone penetrometer, whereas the alternative is Casagrande’s method. The conducted tests showed, that in the case of cohesive soils containing up to 10-11% of clay fraction, the differences between the values of the liquid limit determined with the cone penetrometer and the Casagrande’s method were relatively small and equaled 1-2%, therefore both methods are correct. In the case of cohesive soils containing more than 20% of clay fraction, differences between the values of the liquid limit determined with the cone penetrometer and the Casagrande’s method were slightly higher than in the previous case, and equaled approximately 4%. In those cases, determination of the liquid limit can be performed can be performed both using the first of the second method, though the above-cited standard recommends the cone penetrometer method.

5

Wpływ systemu korzeniowego topoli czarnej i robinii akacjowej na wytrzymałość na ścinanie gruntów

Zydroń T., Bienias B., Gruchot A. T.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2016

|

Tom 18, cz. 1

772--799

PL

Celem pracy było określenie wartości spójności pozornej gruntów (przyrostu wytrzymałości gruntu na ścinanie) związanej z obecnością w profilu systemów korzeniowych topoli czarnej (Populus nigra) oraz robinii akacjowej (Robinia pseudoacacia L.). Badania przeprowadzono dla drzew po 5 latach od ich zasadzenia. W ramach prac badawczych przeprowadzone zostały pomiary powierzchni względnej korzeni, wykonano badania wytrzymałości na rozciąganie korzeni, określono podstawowe właściwości fizyczne i mechaniczne gruntów występujących w pobliżu roślin, a w dalszej części pracy przeprowadzono obliczenia spójności pozornej z wykorzystaniem modelu Wu-Waldrona i modelu wiązkowego oraz przeprowadzono obliczenia stateczności celem wykazania pozytywnego wpływu korzeni badanych gatunków drzew na stateczność skarp. Ogólnie stwierdzono, że badane drzewa charakteryzują się dużym zróżnicowaniem powierzchni względnej systemu korzeniowego, co było zwłaszcza widoczne w przypadku topoli czarnej. Wartości średniej powierzchni względnej korzeni (Ar/A) w całym profilu wyniosły 0,045% w przypadku topoli czarnej i 0,03% dla robinii akacjowej, przy czym analiza statystyczna wykonana przy poziomie istotności 0,01 nie potwierdziła istotności różnic tego parametru pomiędzy obydwoma gatunkami drzew. Wyróżniono dwie strefy zwiększonej gęstości systemu korzeniowego badanych gatunków. Pierwsza z nich występowała przy powierzchni terenu, ograniczonej do głębokości około 0,25 m ppt, natomiast druga strefa na głębokości 0,65 m ppt i była związana z obecnością gruntu o dużej wilgotności. Badania oporu penetracji gruntu w pobliżu pni topoli czarnej i robinii akacjowej wykazały, że wraz z odległością od drzewa opór ten wzrasta. Uzyskana zależność jest odmienna od podawanej w literaturze. Wyniki obliczeń spójności pozornej wykazały, że charakter zmian wartości spójności pozornej był taki sam jak w przypadku zmian powierzchni względnej korzeni. Spójność pozorna zmniejszyła się wraz ze wzrostem głębokości do 0,55 m ppt, a na głębokości 0,65 m ppt był widoczny przyrost jej wartości. Średnia wartość spójności pozornej dla korzeni topoli czarnej wyniosła 4,5 kPa, a dla robinii akacjowej była prawie dwukrotnie większa i wyniosła 8,7 kPa. Wyniki analizy statystycznej na poziomie istotności 0,01 nie wykazały jednak istotnych różnic wartości spójności pozornej pomiędzy obydwoma gatunkami drzew. Porównując wyniki obliczeń spójności pozornej uzyskanych z zastosowaniem obu modeli obliczeniowych stwierdzono, że model Wu-Waldrona daje wyraźnie większe wartości spójności pozornej niż model wiązkowy. Stosunek spójności pozornej z obliczeń obydwoma modelami był tym większy im więcej korzeni występowało w rozpatrywanej części profilu gruntowego. Obliczenia stateczności wykazały, że obecność drzew na skarpie wykopu pozytywnie wpływa na poprawę warunków jej stateczności. Średnie wartości współczynnika bezpieczeństwa dla zbocza pokrytego roślinnością były od 6,5 do 12,8% większe niż dla zbocza bez roślinności. Z kolei wartości współczynnika bezpieczeństwa skarpy są ponad dwukrotnie większe dla skarpy zadrzewionej. Obliczenia nie wykazują wyraźnej różnicy pomiędzy gatunkami obydwu drzew.

EN

Determination of lateral root- cohesion of black poplar (Populus nigra L.) and black locust (Robinia pseudoaccacia L.) root systems derived from 5 years-old plantation was the aim of the paper. In the framework of the research were carried out measurements of root area ratio using profile wall trench technique, penetration resistance tests near trees. In the framework of laboratory tests were done tensile strength tests of the roots of both species and were determined basic geotechnical properties of soils from vicinity of analyzed plants. In the next part of research were calculated values of root- cohesion using Wu-Waldron and Fiber Bundle Models, as well as were performed slope stability calculations in order to demonstrate positive influence of root-cohesion on factor of safety. The measurements of root systems revealed that the plants are characterized by a large variation of root area ratio. Mean value of root area ration of black poplar and black locust were equal 0.045 and 0.03% respectively, however statistical analysis did not confirmed the significance of differences of this parameter between the analyzed species. The biggest values of root area ratio were determined in the superficial layer of soil profile limited to depth of 0.3 m below the terrain surface, but relatively high values of root area ratio were also determined at a depth of 0.65-0.75 m below ground level and were one associated with an increase of soil moisture content. Penetration tests of the soil near the tree trunks of black poplar and black locust showed that increase of distance from the tree caused increase of penetration resistance. These results are in contrast to the penetration results reported in the literature.Calculations of root-cohesion showed that the nature of changes in thevalue of this parameter is the same as in the case of root area ratio values. The values of root-cohesion are decreasing with increase to depth up to 0.55 m below the surface and at depth 0.65-0.75 m below the surface is visible the increase in the value of root cohesion. The mean value of root-cohesion of black poplar was 4.5 kPa, whereas in the case of black locust was almost twice higher (8.7 kPa). The results of the statistical analysis did not show a significant difference in the root-cohesion of the analyzed plant species. Comparison of rootcohesion value calculations obtained using both models revealed that model Wu-Waldron gives a significantly higher value of cohesion than the model bundle, and the difference of calculation results of both methods is the greater the more the roots occurs in the soil profile. Probabilistic stability calculations carried out for the hypothetical slope showed that the presence of vegetation on the slope improves its stability. The average value of the safety factor on the slopes covered with two analyzed species plant was 6.5-12.8% higher than in case of non-vegetated slope. Values of reliability indexes obtained for vegetated slope were more than twice higher than for slope without vegetation. Calculations results didn't showed significant difference in the impact of the two species on slope stability.

6

Impact of a Test Method on the Undrained Shear Strength of a Chosen Fly Ash

Gruchot A., Zydroń T.

Journal of Ecological Engineering

|

2016

|

Vol. 17, nr 4

41--49

EN

The paper presents an assessment of the suitability of a laboratory vane apparatus, a cone penetrometer as well as a shear vane tester and a pocket penetrometer for determination of the parameters of the undrained shear strength of fly ash from the Power Plant “Skawina”. The suitability of the cone penetrometer and the laboratory vane apparatus for the determination of the undrained shear strength of the fly ash has been shown. On the bases of the obtained test results, , drained and undrained shear strengths of the subsoil made of the fly ash under the square pad foundation were calculated according to Eurocode 7. The calculations of the ultimate resistance of the drained subsoil showed that it was several times bigger than its value in undrained conditions. This confirms the need for the proper determination of the angle of internal friction and cohesion as well as the undrained shear strength of fly ashes.

7

Wpływ wskaźnika pokrycia liściowego (LAI) na stateczność zboczy

Zydroń T., Demczuk P., Gruchot A., Siłuch M., Klimek M.

Inżynieria Ekologiczna

|

2016

|

Nr 49

81--90

PL

Celem pracy było określenie wpływu wartości wskaźnika pokrycia liściowego (LAI) na wyniki obliczeń stateczności stoku osuwiskowego położonego we wschodniej części Pogórza Wiśnickiego w miejscowości Gwoździec. Obliczenia zostały przeprowadzone w modułach VADOSE/W i SLOPE/W programu GeoStudio 2012 i polegały na integracji obliczeń infiltracji wody opadowej z obliczeniami stateczności. W efekcie obliczeń określono warunki opadowe (długość trwania i sumę opadu) powodujące naruszenie stateczności zbocza (tzw. opad progowy). Wyniki obliczeń wykazały, że wartości LAI z zakresu 1–3, odpowiadające roślinności trawiastej, sprzyjają w dłuższej perspektywie czasu gromadzeniu się wody gruncie, co ogranicza jego zdolność retencji w momencie wystąpienia intensywnych opadów. Z kolei pokrycie terenu, tożsame z wartością LAI=5 odpowiadającymi drzewom, powoduje zwiększenie zdolności retencyjnej gruntów, co wpływa na opóźnienie reakcji gruntu na opady (utratę stateczności zboczy) w stosunku do terenu pokrytego roślinnością trawiastą. Stwierdzono również, że warunki wilgotnościowe panujące w zboczu przed rozpoczęciem intensywnych opadów mają znaczący wpływ na wielkość opadu progowego i w przypadku analizowanego zbocza wyniosły one od 90 mm dla okresu mokrego do ponad 700 mm dla okresu suchego.

EN

Determination of effect of the leaf area ratio on the results of slope stability calculation of one of the landslide prone slope located in the Pogórze Wiśnickie was presented in the paper. The calculations were carried out in modules Vadose/W and SLOPE/W of package GeoStudio 2012. The calculations involved the integration of rainfall infiltration process and slope stability calculations. As a result, the calculations allow to determinate precipitation conditions (time and accumulated precipitation height) causing slope failure (i.e. rainfall threshold). The calculation results showed significant impact of LAI on the results of modeling. It was revealed, that LAI values in range 1–3, corresponding to the grass vegetation, contribute in long-term to accumulation of precipitation within slope, which limits its retention ability when intense rainfalls occur. In turn, the leaf are index LAI = 5, corresponding to the coverage of trees, increase the retentive capacity of the soil, which resulting in delayed response of slope on rainfall with in comparison to an area covered with grass plants. It was also found significant impact of moisture content conditions on rainfall threshold. It was revealed that in case of analyzed slope threshold rainfall can be comprised from 90 mm to over 700 mm.

8

Parametry wytrzymałościowe fluidalnego popiołu lotnego z Elektrowni „Połaniec”

Gruchot A., Zydroń T., Gałowicz E.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2015

|

Tom 17, cz. 2

1622--1641

EN

Production of electricity and heat energy in Poland is largely based on the combustion of coal and lignite in power plants. Combustion of coal is associated with the production of significant quantities of wastes. Given the possibilities of their using, the most important product of combustion is fly ash and recently – fluidized fly ash. Tests on properties of fluidized fly ash are mainly focused on determining the impact of its addition on the mechanical properties of concrete or the setting time of self-hardening slurries, while little is known about its mechanical parameters. The aim of the study was to determine the impact of density, moisture content and maintenance duration on shear strength, CBR ratio and compressive strength of fluidized fly ash from Power Plant "Połaniec". The study was performed in terms of assessing their possibility of use for the purpose of road construction. CBR ratio was determined at three various values of moisture content determined from compaction curve of the fly-ash. CBR ratio tests were done for samples directly after compaction and after 4 days of the soaking in water. Shear strength was determined in a direct shear apparatus on samples compacted at a moisture content close to the optimum and three values of the compaction index IS = 0.90, 0.95 and 1.00. Determination of compressive strength was carried out on samples immediately after preparation and after 7, 14, 28 and 42 days of air, air-water and air-water maintenance process including 3, 7, and 14 cycles of freezing and de-freezing. The results revealed that in accordance with the geotechnical nomenclature the tested fluidized fly-ash's grain-size distribution corresponds to sandy silts. The fly-ash has high value of maximum dry density. CBR ratio of fly-ash samples after 4 days of soaking in water were very high and ranged from 199 to 277%. It can be underline that in case of both tests series, the obtained CBR indexes were positively correlated with increasing initial moisture content of tested samples. The parameters of the shear strength were high. It was stated that the higher values of compaction indexes, the higher values of the angle of internal friction and cohesion were obtained. The compressive strength of samples was high, ranging from over 2.2 MPa to approximately 6.0 MPa. The largest increase in strength was obtained after 7 days of maintenance. The maximum values of compressive strength after 42 days of maintenance, were obtained for samples which were subjected to air and air-water maintenance process. Freeze-thaw resistance index value obtained for a short 3 cycles of freezing and de-freezing process was greater than 1.0, which means that tested fly-ash was not prone to freezing process. Increasing number of freezing and de-freezing cycles affected the freeze-thaw resistance index value, which was well below 1.0, indicating a significant loss of compressive strength. To sum up, the test results on the fluidized fly ash from Power Plant "Połaniec" revealed that the fly-ash has good compaction properties, bearing capacity and shear strength. In contrast, the particle size of the fly-ash is unfavorable from the viewpoint of its use in road embankments. In turn, the results of the CBR and compressive strength tests confirmed the presence of hydration properties of fluidized fly ash thus indicating the possibility of its use in road hydraulic binders.

9

Wpływ wilgotności i zagęszczenia na wytrzymałość na ścinanie popioło-żużli i stateczność budowanych z nich nasypów

Zydroń T., Gruchot A. T.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2014

|

Tom 16, cz. 1

498--518

EN

Coal combustion in the heat and power plants causes producing of smoke-box ash, which is generally called fly ash (furnance ash) and ash-slag, which is the result of mixing ash and slag during hydro transport to the landfill. These materials, despite many ways of usage, are still deposited, being a threat to the natural environment. Therefore in order to limit the negative influence of this waste on the environment there are attempts to use them in different fields of industry, for example to produce building materials, hydraulic binding agents, concrete additions or in earthworks for building embankments. However, furnance waste is characterized by a significant diversity of physical and mechanical properties, depending on the coal type, combustion technology, way of transport and depositing, therefore it requires individual evaluation of its geotechnical parameters. Usage of these materials for earthworks means obtaining a proper stability of the construction or its low deformability as a result of loading. Stability of earth constructions depends mainly on the material’s shear strength.

10

Właściwości geotechniczne mieszaniny popiołowo-żużlowej ze spalania węgla kamiennego w aspekcie jej przydatności do celów budownictwa ziemnego

Gruchot A., Zydroń T.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 2

1719--1737

EN

In Poland, the production of electricity and thermal energy is based mainly on hard and brown coal burning. It causes great amount of furnace waste, including ash-slag mixtures from wet deposition of waste. According to GUS data in 2010 9 million tons of waste were produced and 253.7 million tons are still on landfills being a burden to the environment. One of possible ways of their usage is earthworks, where ash-slag mixtures are allowed to use in low layers of road embankments, under the condition that they will be built in places that are dry or isolated from water. This restriction is a result of high sensitivity of furnace waste for changes in moisture content as well as their high susceptibility to filtration deformations. There fore it is crucial to determine strength characteristics of this type of materials depending on their moisture content. The purpose of the paper was to determine the influence of moisture content of ash-slag mixture from “Skawina” Power Plant on its shear strength parameters as well as to determine stability of embankments formed from this type of material. Within the scope of laboratory tests, basic geotechnical parameters as well as shear strength parameters and permeability of ash-slag mixture were determined. Shear strength tests were carried out in the standard direct shear box apparatus at the compaction indexes IS = 0.90, 0.95 and 1.00. The moisture content was close to optimal and 5% lower or higher than the optimal moisture content. Permeability tests were carried out with the constant hydraulic gradient on samples at the compaction indexes Is = 0.90 and 1.00. Based on obtained results it was stated that ash-slag mixture from “Skawina” Power Plant has high shear strength parameters and relatively high values of permeability coefficient, although values of these parameters greatly depend on mixture compaction. Additionally shear strength tests showed that the moisture content has a great influence on shear strength parameters. Depending on these tests results and using proposal of calculative model by Matsushi-Matsukury effective strength parameters of the mixture were estimated. Comparing calculations results with parameters obtained from the triaxial shear tests it was stated that the proposed model gives safe values of effective strength parameters so they were used for stability calculations for a model road embankment, which was exposed to heavy rainfall. Infiltration calculations were carried out assuming daily intensity of rainfall on 100 mm/day, which corresponds with 1% probability of rainfall for the Kraków area. These calculations showed, that high permeability of the mixture has a significant influence on the range of changes in the slopes moisture content and the accepted rainfall density was insufficient to saturate this material when there is a free water flow in the embankment’s body. This process can occur only in case of the embankment formed from the mixture on the ground that has lower permeability than the mixture. Calculation results showed that embankment formed from the mixture at high compaction had a high value of safety factor, which indicates that the ash-slag mixture can be a valuable substitute for natural soils.

11

Ocena stateczności zboczy w ujęciu wybranych modeli jednowymiarowych

Zydroń T.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2013

|

nr 3

197--210

PL

Wyniki obliczeń stateczności zbocza o nieograniczonej długości, zintegrowanych z obliczeniami infiltracji. Zastosowane modele infiltracji – Green-Ampta, Iversona i Lu-Godta. Porównanie przebiegu procesu infiltracji i warunków stateczności w gruntach przepuszczalnych i słabo przepuszczalnych w warunkach występowania długotrwałych opadów o małej intensywności oraz krótkotrwałych intensywnych opadów. Porównanie wartości współczynników stateczności określonych na podstawie modelu Lu-Godta oraz Green-Ampta i Iversona.

EN

Slope stability calculation integrated with calculation of infiltration for infinite-slope using Green-Ampt, Iverson and Lu-Godt models. Analysis of infiltration intensity for high- and low-permeability soils during long-term of low intensity and short-term torrential rainfall were analyzed. Comparison of stability factors obtained from Lu-Godt, Green-Ampt and Iverson models.

12

Analiza porównawcza wybranych funkcji pedotransferu do określenia właściwości retencyjnych gruntów na przykładzie utworów pochodzących z obszarów osuwiskowych

Zydroń T., Zaleski T.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2013

|

nr 1

36--42

PL

Wyniki obliczeń charakterystyki retencyjnej szesnastu gruntów za pomocą funkcji pedotransferu zaproponowanych przez różnych autorów. Porównanie wyników obliczeń z wynikami pomiarów laboratoryjnych przeprowadzonych metodą płyt porowatych w komorach ciśnieniowych w zakresie ciśnienia ssania 1 ÷ 15848 cm. Wykazano stosunkowo dobre dopasowanie wyników obliczeń do danych pomiarowych stosując model Aubertina i in., Arya-Paris oraz Vereeckena i in. Pierwszy z modeli zawyża, a pozostałe zaniżają wartości wilgotności objętościowej.

EN

Results of calculations of Soil-Water-Characteristic-Curves for sixteen soils using pedotransfer functions proposed by various authors. The comparison of results of calculations with results of tests using pressure plate apparatus in the suction range of 1 ÷ 5848 cm. The relatively good prediction of volumetric water content was obtained using Aubertin et al., Arya-Paris and Vereecken et al. models. The first one slightly overestimates and the other ones underestimate the values of volumetric water content.

13

Ocena podatności powierzchniowych warstw zboczy na ruchy masowe z wykorzystaniem modelu SINMAP na przykładzie zlewni potoku Bystrzanka

Zydroń T., Demczuk P.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2012

|

nr 3

207-215

PL

Charakterystyka modelu SINMAP. Charakterystyka analizowanego obszaru zlewni potoku Bystrzanka. Metodyka wykorzystania modelu SINMAP do modelowania podatności powierzchniowych warstw zboczy na ruchy masowe. Wyniki modelowania wraz z ich analizą. Rozkłady wskaźnika stateczności zboczy w zależności od nachylenia zboczy.

EN

Description of SINMAP model and Bystrzanka stream catchment area. Methodology of the application of SINMAP model for the modeling of the susceptibility of surface layers of slopes to mass movements. Modeling results and its analysis. Distribution of stability factor versus slope inclination.

14

The influence of moisture content on shear strength of cohesive soils from the landslide area around Gorlice

Zydroń T., Dąbrowska J.

AGH Journal of Mining and Geoengineering

|

2012

|

Vol. 36, no. 2

309-317

EN

In this paper shear strength test results of soils from the surface layers of landslide slopes from Bystra and Siary by Gorlice are presented. The main purpose of this work was to determine the influence of moisture content and shear velocity on the values of shear strength as well as to determine Matsushi-Matsukury's formula's usability for describing shear strength. Tests were carried out in standard direct shear box apparatus, on 60x60x20 mm samples, where additional boxes in transitional frames were placed between to minimize the interlocking, which can occur during shearing. The soil tests were carried out on five samples that had different moisture contents. Three shear velocities were used: 0,1; 1,0 i 10 mm x min-1. Relations derived from tests carried out indicate that the higher the shear velocity, the graeter the influence of moisture content on values of the angle of internal friction and cohesion. Values of soil resistance calculated using Matsushi-Matsukury's equation are basically concurrent with measured results, however, results of low values of soil resistance, which concerned samples with high moisture content, show better matching.

PL

W pracy przestawiono wyniki badań wytrzymałości na ścinanie gruntów pochodzących z powierzchniowych warstw zboczy osuwiskowych w Bystrej i Siarach k. Gorlic. Podstawowym celem pracy było określenie wpływu wilgotności badanych gruntów i prędkości ścinania na ich wytrzymałość na ścinanie oraz określenie przydatności formuły Matsushi-Matsukury do opisu ich wytrzymałości. Badania przeprowadzono w standardowym aparacie bezpośredniego ścinania na próbkach o wymiarach 60x60x20 mm, gdzie dodatkowo pomiędzy skrzynkami umieszczono ramki pośrednie dla wyeliminowania zjawiska zazębiania się ziaren gruntu w trakcie ścinania. W przypadku każdego gruntu badania przeprowadzono na próbkach o pięciu wartościach jego uwilgotnienia. Zastosowano trzy prędkości ścinania 0,1; 1,0 i 10 mm x min-1. Otrzymane z badań zależności wykazały, że im większa prędkość ścinania, tym większy jest wpływ uwilgotnienia na wartości kąta tarcia wewnętrznego i spójności gruntów. Z kolei wartości oporu na ścinanie uzyskane na podstawie wzoru Matsushi-Matsukury były zasadniczo zbieżne z wynikami bezpośrednich badań, przy czym lepsze dopasowanie wykazały wyniki odpowiadające niskim wartościom oporu na ścinanie.

15

Influence of loading on the CBR ratio of fuel ashes from the "Skawina" Power Plant

Gruchot A., Grzyb J., Zydroń T.

Studia Geotechnica et Mechanica

|

2011

|

Vol. 33, nr 2

3-14

EN

The aim of this paper was to establish the influence of loading on the values of the CBR ratio of the ash-slag mixture and the fly ash from the "Skawina" Power Plant. The CBR ratio was determined at the loading of 22 and 44 N and without loading, both for the samples directly after compaction and after 4 days of soaking in water. The investigation was conducted to determine the usability of the wastes tested for the road engineering purposes. In terms of geotechnics, the ash-slag mixture was classified as well-graded non-swelling clayey sands, and the fly ash as well-graded swelling silts. An increase in the loading of the samples directly after compaction led an the increase in the CBR ratio of the materials tested. Whereas after 4 days of soaking in water, as a result of an increase in the moisture content, a decrease in the CBR ratio occurred, but with an increase in the loading. It increased from 26 to 35% for the ash-slag mixture and from 1 to 11% for the fly ash. The analysis of the usability of the fuel ashes tested for road engineering purposes makes possible the statement that only the ash-slag mixture meets the requirements of the pertinent standards and can be used for erecting embankments, provided that they are built in dry places or insulated from water.

16

Analiza uwarunkowań stateczności wybranego zbocza w Beskidzie Niskim

Zydroń T., Baran P.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2011

|

nr 4

256-264

PL

Wyniki analizy uwarunkowań stateczności płytkiego osuwiska powstałego w następstwie wystąpienia opadu deszczu o dużej intensywności. Dla określenia wpływu opadu na kształtowania się warunków równowagi zbocza wykonano obliczenia infiltracji z wykorzystaniem modelu Green-Ampta oraz metody elementów skończonych. Obliczenia stateczności wykonano metodą Spencera na podstawie parametrów wytrzymałościowych gruntów określonych w zakresie naprężeń całkowitych.

EN

Analysis of slope stability conditions of shallow landslide induced by intensive rainfall concerning various mechanisms of failure initiation. The impact of rainfall on the equilibrium conditions of the slope was modelled by an assessment of infiltration using Green-Ampt model and finite element method. Stability calculations were made by Spencer’s method based on shear strength parameters of soils determined for total stresses.

17

Wpływ prędkości ścinania na kształtowanie się parametrów wytrzymałościowych gruntów z obszaru karpackiego

Zydroń T., Kogut M., Gruchot A.

Górnictwo i Geoinżynieria

|

2011

|

R. 35, z. 2

619-626

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań wytrzymałości na ścinanie gruntów spoistych pochodzących z sąsiedztwa obszarów osuwiskowych w Chalakówce (Pogórze Wielickie), Krynicy (Beskid Sądecki), Ropicy Polskiej (Beskid Mały) i Targanic (Beskid Mały). Celem pracy było określenie wpływu prędkości ścinania na wartości maksymalnych i minimalnych parametrów wytrzymałościowych badanych gruntów. Badania przeprowadzono w aparacie bezpośredniego ścinania produkcji o wymiarach skrzynki 60x60 mm na materiale pozbawionym ziaren grubszych od 2 mm. Próbki formowano bezpośrednio w skrzynce aparatu przy wilgotności naturalnej i ścinano przy trzech prędkościach 0,1; 1,0 i 10 mm/min. Każda próbka była ścinana 3-krotnie do uzyskania odkształceń względnych 20%, a w trakcie badań woda miała możliwość penetracji w obręb płaszczyzny ścięcia. Wykazano, że zawodnienie wytworzonej w trakcie ścinania gruntów powierzchni poślizgu prowadzi do zmniejszenia ich początkowej wytrzymałości na ścinanie w skrajnych przypadkach nawet o 80%. Istotnym czynnikiem wpływającym na kształtowanie się oporu na ścinanie gruntów jest prędkość odkształceń. Większe wartości maksymalnego oporu na ścinaniu badanych gruntów otrzymano przy większych prędkościach ścinania. Z kolei w zakresie dużych odkształceń mniejsze wartości wytrzymałości na ścinanie odnotowano przy większych prędkościach ścinania.

EN

The results of shear-strength tests performed on cohesive soils taken from landslide prone's areas from Chalakówka (Pogórze Wielickie), Krynica (Beskid Sądecki Mts.), Ropica Polska (Beskid Mały Mts.) and Targanice (Beskid Mały Mts.) are presented in the paper. The aim of the tests was determination of influence of shearing speed on maximum and minimum shear strength of tested soils. The tests were carried out in a standard direct shear apparatus of dimensions of the box 60x60 mm on soils on materials without grains coarser than 2 mm. The samples were formed directly in the box of the apparatus at the natural moisture content. Shear speed were equal to 0.1; 1.0 and 10 mm/min. Each sample were sheared three times up to obtain the relative horizontal displacement of 20%. During shearing the sliding surface was watering. On the basis of the obtained results, one can state that the watering of shearing surface cause decrease of initial (maximum) shear strength of soils up to 80%. The another important factor controlling shear resistance of soils is shearing speed. Increase of shearing speed caused increase maximum shear strength of tested soils. On the other hand, increase of shearing speed caused decrease of minimum shear strength (obtained during third shearing at large horizontal displacement).

18

Utylizacja odpadów azbestowo-cementowych w budownictwie drogowym - przykład Gminy Szczucin

Lech A., Zydroń T.

Drogownictwo

|

2011

|

nr 2

49-53

PL

Odpady z produkcji wyrobów azbestowo-cementowych stosowano w przeszłości do nawierzchni dróg gminnych. Zwykle była to warstwa odpadów przykryta tłuczniem. Badanie podłoża i istniejących warstw nawierzchni doprowadziły do wniosku, że szkodliwe materiały odpadowe mogą być pozostawione jeśli przykryje się je warstwami asfaltowymi.

EN

Waste from asbestos-cement products was used in the past to local roads pavement. Usually, a layer of waste was covered by coarse aggregate layer. Tests of subgrade and existing pavement layers led to conclusion that harmful waste material may be left when it will be covered by asphalt layers.

19

Badanie właściwości geotechnicznych nieprzepalonych odpadów powęglowych z kopalni "Janina"

Zydroń T.

Przegląd Górniczy

|

2010

|

T. 66, nr 1-2

38-43

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań parametrów geotechnicznych świeżych nieprzepalonych odpadów powęglowych z kopalni "Janina". Uziarnienie badanego gruntu było nietypowe dla tego materiałów i według nomenklatury geotechnicznej (PN-EN ISO 14688-2) odpowiadało glinie ilastej. W badaniach główny nacisk położono na określenie wpływu zagęszczenia i wilgotności a wartości współczynników filtracji, parametrów charakteryzujących wytrzymałość na ścinanie oraz wskaźników pęcznienia badanych materiałów. Wyniki badań wykazały, że badane odpady cechują się bardzo niskimi wartościami współczynników filtracji, zależnymi od ich zagęszczenia. Wartości wytrzymałości na ścinanie i pęcznienia wykazały zależność zarówno od zagęszczenia, jak i wilgotności materiału. Wraz ze wzrostem zagęszczenia następowało zwiększenie wartości parametrów wytrzymałości na ścinanie wskaźników pęcznienia badanych materiału, a odwrotne zależności stwierdzono przy wzroście wilgotności.

EN

The research results on geotechnical parameters of fresh and unburnt colliery spoils from "Janina" mine are presented. Granulation of the tested material was considered as unusual for this type material and according to geotechnical standards (PN-EN ISO 14688-2) it can be described as a silty sandy clay. Emphasis was placed on determination of influence of compaction and moisture content on the value of permeability coefficients, shear strength parameters and swelling indexes of tested materials. Test results revealed that the tested colliery spoils are characterized by very small values of permeability coefficients, which depend on their compaction indexes. Shear strength and swelling depend on compaction indexes and moister content of the tested material. Increase of compaction indexes caused increase of the shear strength parameters and swelling indexes of tested material, and reverse relationship was stated in case of moisture content increase.

20

Laboratoryjne badania wytrzymałości na ścinanie gruntów z rejonów osuwiskowych Beskidu Małego

Zydroń T., Woźniak T., Niebylski M., Rutkowska M.

Inżynieria Morska i Geotechnika

|

2010

|

nr 5

612-621

PL

Wyniki badań parametrów charakteryzujących wytrzymałość na ścinanie gruntów pochodzących z obszaru Targanic koło Andrychowa. Wpływ wilgotności na wartości kąta tarcia wewnętrznego i spójności badanych gruntów określonych w normowym aparacie bezpośredniego ścinania na próbkach o uziarnieniu drobniejszym od 10 mm i przy wilgotności naturalnej oraz zbliżonej do całkowitej.

EN

The results of shear tests of soils from Targaniec and Andrychów region. The influence of moisture content on the values of the angle of internal friction and cohesion of soils tested in direct shear apparatus for specimens with gradation smaller than 10 mm and at natural moisture content and close to full saturation.