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

Modelowanie wpływu drgań drogowych na przemieszczenia w strefie poślizgu zbocza przy uwzględnieniu fal impulsowych

Pilecka E., Szwarkowski D.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2018

|

R. 19, nr 6

212--216, CD

PL

W artykule zaprezentowano modelowanie wpływu drgań drogowych na przemieszczenia w strefie poślizgu przy uwzględnieniu fal impulsowych. Analizie poddano obszar, w którym w 2010 r. wystąpiły ruchy osuwiskowe. Przeprowadzono symulacje wpływu prędkości poruszania się źródła drgań na wielkości generowanych w strefie poślizgu przemieszczeń pionowych. Obciążenia od przejeżdżających samochodów ciężarowych, zostały uwzględnione w postaci impulsowego wymuszenia kinematycznego. Symulacje numeryczne przeprowadzono w programie opartym na metodzie elementów skończonych.

EN

In the paper, modeling of the effect of road vibrations on displacements in the slide zone, taking into account impulse waves is presented. The analysis was carried out for an area in which landslide movements occurred in 2010. The analysis concerning the influence of the vibration source’s speed was carried out. The influence of the generated load on the values of vertical displacements created in the slide zone was analyzed. Loads from moving trucks have been included in the form of kinematic impact. Numerical simulations were carried out using a program based on the Finite Element Method.

3

Wpływ warstwy odpadów powęglowych na stateczność nasypu kolejowego

Pilecka E., Szwarkowski D.

Wiadomości Górnicze

|

2017

|

R. 68, nr 2

90--97

PL

Wzrost inwestycji infrastrukturalnych na kolei oraz perspektywa finansowa na lata 2014-2020 z Europejskiego Funduszu Spójności, stwarza szanse rozwoju kolei na terenie Polski. Zasadne wydaje się wykorzystanie odpadów powęglowych w modernizowane nasypy kolejowe. W artykule przedstawiono wpływ warstwy odpadów powęglowych na stateczność nasypu kolejowego. Analizie numerycznej poddano nasyp na Centralnej Magistrali Kolejowej. Analizę wykonano z wykorzystaniem programu opartego na metodzie elementów skończonych.

EN

The increase in infrastructure investments on railways and financial perspective for 2014-2020 from the European Cohesion Fund, creates opportunities for development in Polish. It seems reasonable to use coal wastes in the modernized railway embankments. The article presents the impact of a layer of coal wastes on the stability of the embankment. The embankment on the Central Railway Route was subjected to numerical analysis. The analysis was performed using the program based on the finite elements method.

4

A slope stability analysis of an open-pit mine to evaluate its suitability as a site for the intersection of the S-7 and S-52 expressways

Szwarkowski D., Zięba J.

Technical Transactions

|

2017

|

Vol. 11(114)

211--220

EN

This paper presents a comprehensive approach to the numerical modelling of the geotechnical issues related to the stability of the slopes of a former open-pit mine. The mine is located within short distance of the planned S-7 expressway route and the northern bypass of Krakow; therefore, there is a need of opinion as the project might have a significant impact on the surrounding area including structures planned nearby, as well as stability of slopes of former open-pit mine. The finite element method (FEM) was applied to the numerical analysis with the specific aim of assessing the risk of the movement of soil mass as far as the slopes of the Zesławice open-pit mine are concerned [4]. Field work and numerical analysis were conducted in reference to land reclamation plans of former Miocene clay mine located in the Carpathian Foredeep. The numerical modelling includes zoning plans. The numerical modelling was conducted with a terrestrial laser scanner application [12]. In addition, spatial distribution and the identification of the parameters of the subsoil layers was performed. A numerical soil model, based on Mohr–Coulomb theory, was also taken into consideration. shear reduction method (SRM) was applied to determine the slope stability; the areas at risk of mass movement were then identified on the basis of the slope stability ratio.

PL

W artykule przedstawiono kompleksowe podejście do modelowania numerycznego zagadnień geotechnicznych, które dotyczą stateczności skarp dawnej kopalni odkrywkowej. Kopalnia zlokalizowana jest w pewnej odległości od planowanego przebiegu trasy S-7 i północnej obwodnicy Krakowa, konieczne jest zatem przeanalizowanie, czy projekt może mieć znaczący wpływ na otaczający obszar, planowane i istniejące obiekty budowlane oraz stateczność stoków byłej kopalni odkrywkowej. Metoda elementów skończonych (MES) została zastosowana do analizy numerycznej, przede wszystkim w celu dokonania oceny ryzyka ruchów masowych gruntów stoków nieczynnej kopalni odkrywkowej. Prace terenowe i analizy numeryczne zostały przeprowadzone w odniesieniu do planów rekultywacji obszaru kopalni odkrywkowej iłów mioceńskich zapadliska przedkarpackiego. Modelowanie numeryczne uwzględniło planowany obszar. Jest on wyznaczony na podstawie naziemnego skanera laserowego. Wykonany został również przestrzenny rozkład i identyfikacja parametrów warstw gruntów. Model numeryczny gruntu, bazujący na teorii Coulomba–Mohra, został również uwzględniony w analizie. Metoda redukcji wytrzymałości gruntu na ścinanie (SRM) została zastosowana w celu określenia stateczności skarp. Obszary zagrożone ruchami masowymi zidentyfikowano na podstawie współczynnika stateczności.

5

Use of technology building information modeling (BIM) in the design high building based on innovative approach design CAE/CAD

Pilecka E., Szwarkowski D.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2017

|

nr 20(4)

375--389

EN

BIM -Building Information Modeling is the fastest growing branch of modern design and execution of buildings. In the United States there is a requirement for the design of public investment based on BIM technology. Similar legislation has been in force since 2016 in the United Kingdom. In the near future also in Poland, it becomes necessary the use of BIM technology in the implementation of investments co-financed from European Union funds. The most important part in the design of a new approach is the treatment of structural parts of geometric models, as information which can be changed as desired at any stage of design. A comprehensive approach to design using BIM technology allows to carry out a series of analysis and collision detection at the design stage, in order to reduce costs at the stage of execution of the investment. The paper presents the design of the structural part of a reinforced concrete building, multi-storey in BIM technology. It uses an innovative design approach, enabling the analysis of the object using CAD (Computer Aided Design), which previously was based BIM method and a new approach based on the method of CAE (Computer Aided Engineering), which permit the object generated in BIM, static-strenght analysis. The article presents opportunities and benefits of BIM methods, using innovative design CAE/CAD.

6

BIM technology in geotechnical engineering in terms of impact high building "Mogilska Tower" in Cracow of existing building development

Szwarkowski D., Pilecka E.

Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn

|

2017

|

nr 20(3)

297--309

EN

The article presents the use of BIM design method in geotechnical issues. BIM was used in the modeling of high building “Mogilska Tower” in Cracow. The object, as one of the few in Cracow, will have three underground storeys. High building with underground levels requires checking the impact of the implementation of a deep excavation on existing buildings. Analysis of settlement impact caused by deep excavation and the planned load of the building is based on the guidelines contained in the ITB (KOTLICKI, WYSOKIŃSKI 2002) standards by the simplified method and detailed method determined on the basis of numerical analysis. The article presents the results of the vertical deformation of ground adjacent to the existing object. The results of the calculations were compared with the limit values shown in ITB and PN-81/B-03020 (1985). Numerical analysis was performed in the spatial state of stress and strain model. It takes into account the spatial layout of the geotechnical subgrade and the terrain shape obtained by the measurement of terrestrial laser scanner. Subgrade was modeled elastic-plastic model of Mohr-Coulomb with linear condition of plasticity. Identified the influence and range of deep excavation and loads of the planned high building on existing development.

7

Wpływ wykonania głębokiego wykopu pod budynek wysoki Mogilska Tower w Krakowie na istniejącą zabudowę w ujęciu modelu przestrzennego opartego na metodzie elementów skończonych (MES)

Szwarkowski D.

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

|

2017

|

z. 64, nr 4/I

253--266

PL

Artykuł przedstawia kompleksowe podejście przy modelowaniu technologii zabezpieczenia głębokiego wykopu ścianką szczelną, typu Larsen budynku wysokiego Mogilska Tower w Krakowie. Budynek jako jeden z nielicznych, będzie posiadał trzy kondygnacje podziemne. Projektowanie i wykonanie głębokich wykopów wraz z wykonaniem ich zabezpieczenia jest zagadnieniem trudnym, wymagającym od projektanta szerokiej wiedzy z dziedziny geotechniki. Poprawne zaprojektowanie konstrukcji oraz zabezpieczenia wykopu wymaga znajomości zagadnień interakcji konstrukcji z podłożem gruntowym jak i wiedzy z zakresu przyjętej technologii obudowy wykopu. Wykonanie budynków wysokich z kondygnacjami podziemnymi w sąsiedztwie istniejących zabudowy wiąże się z koniecznością oceny wpływu wykonania głębokiego wykopu na obiekty narażone na nierównomierne osiadania. Instrukcja ITB dotycząca zabudowy w sąsiedztwie głębokich wykopów podkreśla wykonanie oceny wpływu głębokich wykopów na osiadania sąsiednich budynków przy metodzie uproszczonej lub szczegółowej opartej na metodzie elementów skończonych (MES). W artykule zaprezentowano rezultaty z modelowania numerycznego zabezpieczenia głębokiego wykopu ścianką szczelną typu Larsen. Uwzględniono przestrzenny układ warstw geotechnicznych. Założono przestrzenny stan naprężenia i odkształcenia modelu. Przyjęto etapy wykonania głębokiego wykopu. Wyniki obliczeń porównano z przemieszczeniami uzyskanymi z pomiarów geodezyjnych i otrzymanych naziemnym skaningiem laserowym. Określono zasięg i wpływ głębokiego wykopu na osiadanie sąsiednich obiektów.

EN

This article presents a comprehensive approach for modeling the Larsen high-trench walltightening technology of the Mogilska Tower in Cracow. The building as one of the few in Krakow, will have three underground floors. Design and execution of deep excavations together with their security is a difficult problem, requiring the designer of a wide range of geotechnical knowledge. Correct design of the structure and trench protection requires knowledge of the interaction between the structure of the ground and the knowledge of the technology of the wall excavation. Execution of tall buildings with underground floors in the vicinity of existing buildings involves the need to assess the impact of deep excavation on objects exposed to unequal settlements. The ITB's Instruction for deep excavations emphasizes the impact of deep excavations on the settlement of neighboring buildings using a simplified or detailed method based on finite element method (FEM). The article presents the results of the numerical modeling of the deep excavation protection of the Larsen type. The spatial layout of the geotechnical layers is taken into consideration. The spatial state of strain and deformation of the model was assumed. The stages of deep excavation have been accepted. The results of the computations were compared with the displacements obtained from geodetic and terrestrial laser scanning. The reach and influence of the deep excavation on the settlement of neighboring objects was determined.

8

Wpływ drgań drogowych na propagację deformacji wzdłuż czynnej powierzchni poślizgu i stateczność nasypów na terenach osuwiskowych

Pilecka E., Szwarkowski D., Manterys T.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 6

394--402

PL

W artykule omówiony został wpływ drgań drogowych na propagację wzdłuż czynnej powierzchni poślizgu i stateczność nasypów na terenach osuwiskowych. Układ warstw geologicznych wraz z ich zawodnieniem oraz gęsta sieć zabudowy, z liczną infrastruktury drogową przecinającą zbocza i naruszającą naturalny odpływ wód opadowych zwiększa ryzyko powstania ruchów masowych. Wystąpienie czynnego osuwiska wzdłuż konstrukcji nasypu drogowego wiąże się z awarią nawierzchni. Powoduje to konieczność wprowadzenia ograniczenia w prędkościach poruszających się pojazdów i znaczne utrudnienia w transporcie samochodowym. Zmiana częstotliwości wystąpienia obciążenia w może wpływać na propagację deformacji wzdłuż czynnej powierzchni poślizgu. Wskaźnik stateczności od obciążeń zmiennych, wyznaczono w oparciu o metodę względnego naprężenia stycznego. Obliczenia wykonano w programie MIDAS GTS NX®. Rezultaty obliczeń posłużyły do sformułowania wstępnego wniosku, o wpływie częstotliwości obciążenia na zmianę dynamicznego wskaźnika stateczności.

EN

Paper discussed the influence of road vibrations on propagation deformations along the active slip surface and embankment stability in landslide areas. The layout of the geotechnical layers with their saturation and a dense network buildings with a large count of infrastructure of road crossing slopes and detrimental to the natural drainage of rain water increases the risk of mass movements. The occurrence of active landslides along the road embankment construction is associated with the failure of the road surface. This makes it necessary introduction of restrictions on speed moving vehicles, and causes significant difficulties in road transport. Changing the frequency of the load can affect the propagation of active deformation along the slip surface. Index of stability coming from variables loads were determined based on the method of relative shear stress. The calculations were made in the program MIDAS GTS NX®. The results of the calculations used to the provisional conclusion on the impact of the frequency of load change on the dynamic indicator of stability.

9

Diagnostyka nasypu drogowego zlokalizowanego na czynnym osuwisku z wykorzystaniem naziemnego skaningu laserowego i numerycznego modelowania

Pilecka E., Szwarkowski D.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

382--386

PL

W artykule omówiono metodę diagnostyki nasypu drogowego zlokalizowanego na czynnym osuwisku z wykorzystaniem pomiarów powierzchniowych uzyskanych naziemnych skaningiem laserowym RIEGL - 400 VZ i rezultatów modelowania numerycznego nawierzchni drogowej na czynnym osuwisku, uzyskanych w programie MIDAS GTS NX®. Wyniki otrzymane obiema metodami posłużyły do oceny przydatności analizowanej nawierzchni drogowej do celów użytkowych transportu samochodowego.

EN

Paper discusses the diagnostic method of road embankment located on an active landslide using surface measurements obtained ground-based laser scanning RIEGL -400 VZ and the results of numerical modeling of road surface on the active landslide, obtained in the MIDAS GTS NX®. The results obtained by both methods were used to assess the suitability of the analyzed pavement for utility transport.

10

Wykorzystanie skanera laserowego RIEGL VZ-400 do badania deformacji na terenach górniczych GZW

Pilecka E., Szwarkowski D.

Budownictwo Górnicze i Tunelowe

|

2015

|

nr 4

31--35

PL

W artykule zaprezentowano możliwości zastosowania skanowania laserowego naziemnym skanerem RIEGL VZ-400 do badania deformacji na terenach górniczych. Deformacje terenu powstają w szczególnych okolicznościach, np. na terenach, gdzie obecnie prowadzona jest eksploatacja górnicza oraz na terenach, gdzie eksploatacja została już dawno zakończona. W artykule przedstawiono wyniki badań skanerem w Zabrzu. Zlokalizowana anomalia w przebiegu ukształtowania powierzchni terenu, może świadczyć o zwiększonym osiadaniu gruntu, mogącym powstać wskutek oddziaływania podziemnych wyrobisk górniczych. Celowe jest dalsze monitorowanie terenu.

EN

The article presents the possibilities of using laser scanning of the terrestrial scanner RIEGL VZ-400 to study the deformation of mining areas. Terrain deformations occur in special circumstances, for instance, in areas where currently mining operations are conducted and in the areas where mining operations have been completed long ago. The article presents the results of a studies done with a scanner in Zabrze. The located anomaly in the course of shaping of surface of terrain may indicate an increased subsidence of the land, which can be caused as a result of the impact of underground mining workings. It is advised to continue the monitoring of the site.

11

Analiza stateczności nasypu kolejowego z wbudowaną warstwą odpadów

Pilecka E., Szwarkowski D.

Zeszyty Naukowo-Techniczne Stowarzyszenia Inżynierów i Techników Komunikacji w Krakowie. Seria: Materiały Konferencyjne

|

2014

|

Nr 2(104)

323--336

PL

W artykule przeprowadzono analizę stateczności nasypu kolejowego z wbudowaną warstwą odpadów. Analizie numerycznej poddano przykładowy nasyp kolejowy na linii CMK. Nasyp zmodernizowano, stosując wbudowaną warstwę z odpadów i przeprowadzono obliczenia uwzględniające aktualnie stawiane wymagania nasypom kolejowym. Analizę wykonano przy użyciu programu komputerowego MIDAS GTS®. Na tym etapie badań, przeprowadzone analizy wykazały, że wbudowanie w nasyp warstwy z odpadów (strzępów gumowych, lub mieszaniny popiołowo-żużlowej) nie pogorszyło wskaźnika stateczności i nośności podtorza. Rokuje to pozytywnie na ewentualną możliwość wbudowywania warstw odpadów w nasypy kolejowe.

EN

The stability of the embankment with integrated waste layer has been discussed in the paper. The selected railway embankment on the CMK line has been put to numerical analysis. Embankment was modernized, using a built-in layer of waste and the calculations were carried out taking into account requirements currently being in force with reference to embankment. The analysis was performed using the computer program GTS® MIDAS. At this stage of the study, the analyses showed that the in corporate into the embankment layers of waste (scraps of rubber, or a mixture of ash and slag) did not impair the stability and capacity indicator subgrade. This case holds promise for opportunity to incorporate waste layers into railway embankments.