Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ściśliwość wybranych gruntów drobnoziarnistych z centralnej Polski w warunkach stałego przyrostu obciążenia

Stajszczak Piotr

Przegląd Geologiczny

|

2022

|

Vol. 70, nr 7

503--512

EN

The article presents the results of CRL research on Mio-Pliocene clay and glacial till. The research has shown that the compressibility of fine-grained soils during a constant rate of loading tests depends on the physical properties of the soil and the adopted loading velocity. The research made it possible to determine the role of pore pressure in shaping the values of parameters describing the compressibility of cohesive soils.

2

Analiza współczynnika ściśliwości piaskowców o zróżnicowanych parametrach petrofizycznych w zmiennych warunkach ciśnień porowych i nadkładu

Nowak Krzysztof

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 7

503--512

PL

Współczynnik ściśliwości przestrzeni porowej skał ma duże znaczenie dla szacowania objętości złóż węglowodorów. Próbki przechowywane w magazynach rdzeni ulegają relaksacji (spowodowanej zmianami ciśnienia i temperatury), co prowadzi do zawyżania mierzonej wielkości współczynnika porowatości w porównaniu z rzeczywistymi warunkami złożowymi. Brak uwzględnienia tego typu zmian w szacowaniu objętości złóż węglowodorów może doprowadzić do niewłaściwych wniosków dotyczących wartości złoża. Celem publikacji jest przedstawienie wpływu ciśnień na współczynnik ściśliwości, a także znaczenia tego współczynnika w badaniach nad porowatością. Ze względu na dotychczasowy brak eksperymentalnych badań współczynnika ściśliwości w Polsce celem pracy było również wskazanie możliwych dalszych kierunków badań pozwalających na lepsze poznanie tego zagadnienia. W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań współczynnika ściśliwości dla próbek 14 piaskowców o dobrych parametrach petrofizycznych w różnych ciśnieniach porowych i nadkładu. Analizowane próbki reprezentują piaskowce karpackie (10 próbek) oraz piaskowce dolnej jury Niżu Polskiego (4 próbki). Dla wszystkich próbek oznaczono parametry petrofizyczne, które zostały następnie użyte do sprawdzenia, czy istnieją zależności między nimi a ściśliwością. Badania zmian przestrzeni porowej przeprowadzono na aparacie przystosowanym do pomiarów ściśliwości porowej poprzez zadawanie odpowiednich ciśnień nadkładu i ciśnienia porowego. Pomiary wykonywano dla ciśnienia porowego wynoszącego 300 psi, 1000 psi i 2000 psi przy maksymalnym ciśnieniu nadkładu 7000 psi, a jako medium wypełniającego przestrzeń porową użyto 5-procentowego roztworu NaCl. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano szereg danych dotyczących zmian ściśliwości przestrzeni porowej oraz wyliczono współczynnik ściśliwości Cpc. Wyniki pokazują, że porowatość przeanalizowanych próbek pod wpływem ciśnienia nadkładu zmniejsza się od jednego do kilku procent, a z opracowanych modeli zmian porowatości przy różnych ciśnieniach porowych wynika, że im mniejsza różnica między ciśnieniem nadkładu a porowym, tym mniejsza zmiana porowatości. W artykule wykazano też zależność pomiędzy porowatością a współczynnikiem ściśliwości oraz wskazano kierunek dalszych prac nad tymi zagadnieniami.

EN

The pore volume compressibility is important for estimating the volume of hydrocarbon fields. Samples stored in the core warehouses relax (due to pressure and temperature changes), which leads to overstating the measured value of the porosity factor in comparison to the actual deposit conditions. Failure to take into account such changes in the estimation of the volume of hydrocarbon fields may lead to incorrect conclusions regarding the value of the field. The aim of the publication is to present the influence of pressures on the pore volume compressibility as well as its importance in research on porosity. Due to the lack of experimental studies of the pore volume compressibility in Poland so far, the aim of the work was also to indicate possible further directions of research allowing for a better understanding of this issue. The paper presents the results of the pore volume compressibility tests for samples of 14 sandstones with good petrophysical parameters under different pore and overburden pressures. The analyzed samples represent Carpathian sandstones and Lower Jurassic sandstones of the Polish Lowland. Petrophysical parameters were determined for all samples and then used to check the relationship between them and compressibility. The research on changes in the pore space was carried out using the apparatus adapted to the pore compressibility measurements by assigning appropriate overburden and pore pressure. Measurements were made at pore pressures of 300, 1000 and 2000 psi with a maximum overburden pressure of 7000 psi, and a 5% NaCl solution was used as the pore-filling medium. As a result of the research, a number of data on changes in the compressibility of the pore space was obtained and the compressibility factor Cpc was calculated. The results show that the porosity of the analyzed samples under the influence of the overburden pressure decreases from one to several percent. The developed models of porosity changes at different pore pressures show that the smaller the difference between the overburden pressure and the pore pressure, the smaller the change in porosity. The article shows the relationship between porosity and compressibility of the pore space and indicates the direction of further work on these issues.

3

Effect of polymer fibers on pore pressure development and explosive spalling of ultra-high performance concrete at elevated temperature

Zhang Dong, Chen Baochun, Wu Xiangguo, Weng Yiwei, Li Ye

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 4

art. no. e187, 2022

EN

This paper investigated pore pressure development of ultra-high performance concrete (UHPC) included various polymer fibers, i.e., linear low-density polyethylene (LLDPE), ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE), polypropylene (PP), polyester (PET), and polyamide (PA) fibers. Temperature and pore pressure were measured simultaneously at different depths of UHPC specimens subjected to one-dimensional heating. It was found that the PP and PA fibers prevented spalling of UHPC by enhancing moisture migration, which resulted in the development of pore pressure in the deeper region of the specimens. The moisture migration in UHPC with LLDPE fibers caused spalling of a layer of concrete in a deep region of specimen. UHMWPE fibers did not affect pore pressure development and spalling resistance of UHPC significantly, while with PET fibers, the pore pressure of UHPC raised sharply due to inadequate moisture migration, leading to spalling of a whole layer. Instead of melting polymer fibers and empty channels left, microcracks created by the fibers were responsible for releasing vapor pressure and spalling prevention. Fibers with high thermal expansion between 100 and 200 °C are recommended for spalling prevention of UHPC.

4

3D pore pressure modeling and overpressure zone prediction in the upper Assam Shelf, India

Rai Neha, Singha Dip Kumar, Chatterjee Rima

Acta Geophysica

|

2022

|

Vol. 70, no 3

1203--1221

EN

Quantitative variation of pore pressure within the formations is essential for the selection of drilling mud, and to avoid catastrophic incidents such as blowouts. In this paper, we estimate to detect in-situ overpressure zone (OPZ) and to establish the adequate spatial distribution of PP from a 3D seismic data containing three wells in the foreland basin of the upper Assam shelf. We applied the fact that the porosity of Shale decreases monotonically as the effective stress increases, so we delimited the Shale volume up to 70% for PP estimation. The OPZ has been identified in the wells by comparing two methods: first, deviation of sonic transit time from normal compaction trend, and second, the separation between sonic-density porosity. The predicted PP is validated by repeat formation test and mud weight data. The 3D pore pressure model that obtained by velocity-effective stress transformation method matches with pore pressure in the wells with excellent goodness of ft. The PP gradient varies from 14.22 to 15.50 MPa/km in OPZ, and the top of OPZ ranges from 1225 to 2182 m, respectively. The spatial distribution of pore pressure is found to be mostly normal pressure for Barail, Sylhet and fracture basement except in the Kopili formation in which OPZ is spatially distributed, and higher pressure is observed in the locations toward the S-SE direction. Our results reveal the occurrence of overpressure zone in Barail and Kopili formations of Oligocene to Eocene, which can be attributed to the disequilibrium compaction phenomenon.

5

Results of Measurements of Pore Water and Air Pressure in Model Studies on an Flood Embankment Under Variable Water Saturation Conditions

Bogacz Piotr

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2020

|

Tom 22, cz. 2

959--967

EN

This paper contains results of measurements of the pore water pressures in a model flood embankment exposed to different water saturation levels. The pressure of air and water was measured, and the recorded values were referred to the atmospheric pressure value. Correlation of the variables corresponding to the recorded pressures was observed, with the appearance of discontinuous in the soil structure of the model.

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów wartości ciśnień porowych w modelu wału przeciwpowodziowego w zmiennych warunkach nawodnienia. Dokonano pomiaru ciśnień powietrza i wody, a zarejestrowane wartości odniesiono do wartości ciśnienia atmosferycznego. Zaobserwowano zbieżność zmienności zarejestrowanych wartości ciśnień z powstawaniem nieciągłości w strukturze gruntowej modelu.

6

Pore pressure profiling in Siercza landslide colluvium in the Carpathian flysch using a Cone Penetration Test (CPTU)

Stanisz Jacek, Pilecki Zenon

Geological Quarterly

|

2019

|

Vol. 63, No. 4

839--848

EN

This study identifies zones with significant changes in pore water pressure influenced by landslide processes. Measurements were taken in the near-surface strata of the Carpathian flysch, in colluvium of the Siercza landslide, near Kraków. Measurement of pore water pressure in flysch deposits is complicated due to the strongly heterogeneous properties of the medium and by variable water conditions, which are strongly influenced by rainfall intensity. Pore pressure profiling was performed in six series using a cone penetration test with a NOVA Acoustic cone. The tests were carried out in the colluvium to a depth of ~6.0 m under varying water conditions. The cone pore pressure results were compared to results of inclinometer measurements in the research area. Five zones with significant differences in pore pressure have been identified. Changes in both cone pore pressure and inclinometer displacement are evident at a depth range from 1.5 to 2.5 m. Two slip surfaces are likely present in this section. Such information can be used in engineering practice for more reliable assessment of slope stability in the Carpathian flysch.

7

Wpływ prędkości zmian ciśnienia hydrostatycznego na wyniki drenowanego testu ściśliwości

Nowakowski A., Nurkowski J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2018

|

T. 20, nr 4

307--318

PL

Praca zawiera omówienie wyników badań wpływu prędkości zmian ciśnienia na wynik drenowanego eksperymentu ściśliwości. Wykonano serię testów ściśliwości próbek piaskowca nasączonego naftą, dla różnych wartości prędkości kompresji i dekompresji cieczy ciśnieniowej wypełniającej komorę. Wykazano, że przy wolnych zmianach ciśnienia cieczy, ciśnienie w porach próbki nadąża za jego zmianami. Potwierdzeniem jest brak histerezy na wykresie odkształcenie próbki vs ciśnienie płynu w komorze. Przy szybkich zmianach ciśnienia cieczy w komorze, ciśnienie wewnątrz próbki jest względem niego opóźnione, czyli podczas kompresji jest mniejsze od ciśnienia zewnętrznego, a przy dekompresji większe, oraz pojawia się znaczna histereza, wprost proporcjonalna do prędkości zmian ciśnienia cieczy. To opóźnienie w wyrównywaniu ciśnienia wewnątrz i na zewnątrz próbki najlepiej tłumaczy proces fi ltracji, który znacząco opóźnia transport cieczy porowej do i z wnętrza próbki. Eksperymenty wykonano dla prędkości zmian ciśnienia 0,5;1;2;4 i 8 MPa/s, w zakresie od 0 do 350 MPa.

EN

Article presents some results of laboratory tests carried out to study the influence of the velocity of hydrostatic pressure change rate on result of a drained compressibility test. A series of drained compressibility tests was performed for sandstone samples soaked in kerosene, for different values of compression and decompression speed of fluid filling the chamber. It has been shown that with slow changes in fluid pressure, the pressure in the pores of the sample remains stable, which is confirmed by the lack of hysteresis on the plot showing sample deformation vs. fluid pressure in the chamber. With fast changes in the chamber liquid pressure the pore pressure inside the sample is delayed with respect to it. The pore pressure is lower than external pressure during compression and higher during decompression. In both cases a significant hysteresis appears which is proportional to the velocity of liquid pressure changes. The delay in equalization of the pressure inside and outside the sample may be explained the best way by the filtration process, which significantly delays the transport of the pore liquid to and from the interior of the sample. The laboratory tests were carried out for the hydrostatic pressure change rate of 0.5, 1, 2, 4 and 8 MPa/s, in the hydrostatic pressure range from 0 to 350 MPa.

8

Predykcja ciśnień porowych w otworach wiertniczych przewiercających dolnopaleozoiczne formacje łupkowe basenu bałtyckiego – północna Polska

Słota-Valim M.

Nafta-Gaz

|

2017

|

R. 73, nr 4

219--226

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki analizy ciśnienia porowego przy wykorzystaniu powszechnie stosowanych w przemyśle naftowym metod predykcji ciśnienia porowego, dostępnych na platformie specjalistycznego oprogramowania. Analizę ciśnień porowych przeprowadzono w niemal pełnym interwale czterech otworów wiertniczych przewiercających perspektywiczny interwał łupków dolnego paleozoiku zdeponowanych w południowej części basenu bałtyckiego. Wyniki analizy pozwoliły na wskazanie poziomów o podniesionym ciśnieniu porowym, których przewiercanie może wiązać się z komplikacjami wiertniczymi, a nawet prowadzić do utraty stabilności ściany odwiertu.

EN

This paper presents the results of the pore pressure prediction conducted in almost the entire profile, of four boreholes, drilled through perspective intervals of the lower Paleozoic shales deposited in the southern part of the Baltic Basin. The Pore pressure prediction, was carried out with the use of Eaton and Bowers methods, which are commonly used methods in the oil and gas industry. The results of the analysis allowed to identify overpressure zones, which may lead to drilling complications and even wellbore instability issues.

9

Zastosowanie pomiarów sejsmicznych do estymacji rozkładu ciśnień porowych w obszarze zdjęcia Opalino 3D z rejonu syneklizy perybałtyckiej

Wilk A.

Prace Naukowe Instytutu Nafty i Gazu

|

2016

|

nr 209 wyd. konferencyjne

187--192

PL

Znajomość rozkładu ciśnień porowych w ośrodku geologicznym jest niezwykle istotna w procesie przygotowania i prowadzenia prac wiertniczych. Dobór odpowiednich technik wiercenia i materiałów eksploatacyjnych podnosi poziom bezpieczeństwa prac wiertniczych i przyczynia się do redukcji kosztów, a także ma wpływ na możliwość wykrycia węglowodorów. Rozpoznanie ciśnień porowych stanowi dodatkową informację dla poprawnego określenia rozkładu naprężeń w ośrodku, co jest niezbędnym elementem w optymalnym projektowaniu otworów dla zabiegów szczelinowania w formacjach typu shale gas, shale oil oraz tight gas. Może być również wykorzystana jako bezpośrednia metoda poszukiwawcza, a także jako narzędzie weryfikujące i uzupełniające inne metody poszukiwawcze. W referacie przedstawiono możliwość obliczania ciśnień porowych wykorzystując w tym celu zapis sejsmiczny w obszarze zdjęcia Opalino 3D z rejonu syneklizy perybałtyckiej.

EN

Knowledge of the distribution of pore pressure in the geological environment is extremely important in the process of preparation and conduct of drilling. Selection of the appropriate drilling techniques and consumables increases the level of safety of drilling works and contributes to the reduction of costs, and it also has an impact on the ability to detect hydrocarbons. Recognition of the pore pressure is additional information to properly determine the stress distribution in the geological environment which is a necessary element in the optimal design of wells for fracturing in formations such as shale gas, shale oil and tight gas. It can also be used as a direct method of exploration, as well as a tool to verify and complement to other methods of exploration. The paper presents the possibility of calculating pore pressure using for this seismic data in the area of 3D images Opalino, from peribaltic syneclise region.

10

Prognozowanie ciśnień porowych w ośrodku geologicznym z wykorzystaniem modułu Seismic Pore Pressure Modeling firmy WesternGeco

Wilk A.

Nafta-Gaz

|

2016

|

R. 72, nr 2

79--86

PL

Do obliczenia gradientu ciśnień porowych wykorzystano moduł Seismic Pore Pressure Modeling firmy WesternGeco, który został udostępniony autorowi na okres jednego miesiąca. Atutem wspomnianego modułu jest jego interaktywność oraz fakt, iż pracuje on w systemie Petrel firmy Schlumberger, będącym jednym z podstawowych narzędzi interpretacyjnych używanych przez polskie jednostki przemysłowe. Do obliczeń wykorzystano rzeczywiste pomiary ze zdjęcia sejsmicznego 3D z północnego obszaru Polski. Uzyskano zadowalające wyniki potwierdzające użyteczność tego narzędzia w pracach poszukiwawczych.

EN

Pore pressure gradient calculations were based on the module “Pore Pressure Seismic Modeling” of WesternGeco, which was made available to the author for a period of one month. The advantage of this module is its interactivity, and the fact that it works in the Schlumberger Petrel system, which is one of the basic tools of interpretation used by our native oil industry. For calculations, actual measurements of the 3D seismic survey of the northern Polish territory were used. Satisfactory results confirming the usefulness of this tool in exploration work was achieved.

11

O granicach stosowalności klasycznych związków Terzaghiego i Biota w mechanice skał

Nowakowski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2015

|

Vol. 17, no. 1-2

55--64

PL

Artykuł poświecony jest granicom stosowalności naprężenia efektywnego do opisu zjawisk zachodzących w izotropowym i jednorodnym ośrodku porowatym, którego przestrzeń porowa wypełniona jest płynem pozostającym pod działaniem ciśnienia porowego. Omówiono w nim sformułowane przez Karla von Terzaghiego i Maurice’a Biota definicje ciśnienia efektywnego, oraz wskazano na ograniczenia w ich stosowaniu w mechanice skał, wynikające zarówno z przyjętych przez autorów założeń, jak i z badań ich następców. W szczególności zwrócono uwagę na zależność postaci prawa ciśnienia efektywnego od fizykochemicznych właściwości skały i płynu porowego, oraz panującego w skale stanu naprężenia.

EN

The article discusses the limits of applicability of the so-called effective stress to describe the phenomena occurring in an isotropic and homogeneous porous medium with the pore space filled with pressurized pore fluid. It talks over formulated by Karl von Terzaghiego and Maurice Biota definitions of effective pressure, and indicates the restrictions on their use in rock mechanics, resulting from both assumptions adopted by the authors, as well as with research resultsof their successors. In particular, the attention was paid to the relationship of a law of effective stress from the rock and pore fluid physico-chemical properties, and the prevailing rock stress state.

12

Numerical analysis of consolidation settlement and creep deformation of artificial island revetment structure in a large-scale marine reclamation land project

Zhao J., Zhou T., Wang G.

Polish Maritime Research

|

2015

|

S 1

35--42

EN

In order to analyze the influential factors of soft foundation settlement in a marine reclamation land project, the consolidation settlement and pore pressure dissipation of the entire area are numerically simulated using Soft-SoilCreep Model, in which the PLAXIS finite element software for professional geotechnical engineering is applied and empirical data of Japanese Kansai’s airport project are used. Moreover, the figures of settlement and pore pressure results in the different basic period are drawn, and the corresponding analysis conclusions are obtained based on the comparison among the results from the computational parameters of depth. In addition,, the influence rules of various parameters on settlement results is concluded through running the parameter sensitivity analysis in Soft-Soil-Creep Model, and the experience and conclusions can be for reference in the design and con-struction of similar large-scale marine reclamation land project. Also the empirical value method of the creep index has not been applied widely. Further research needs to be done.

13

Some effects of intrinsic cyclic loading in saturated sands

Sawicki A., Mierczyński J.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2015

|

Vol. 53 nr 2

285--293

EN

This paper presents original results of triaxial experiments performed at a cyclically changed pore pressure (intrinsic cyclic loading). The results display unusual behaviour of saturated sand subjected to such atypical loading. Some features of this behaviour are shown, including the following effects: static liquefaction of initially contractive sand, apparent creep of initially dilative sand, initial anisotropy, etc. Some differences between the classical geotechnical understanding of the effects of external cyclic loadings (such as earthquakes) and those caused by intrinsic cyclic loadings (such as wave-induced pressures) are discussed.

14

The importance of the formation and fracture pressures for the selection of the depths for casing setting in Slovakia

Pinka J., Kucirkova L.

AGH Drilling, Oil, Gas

|

2015

|

Vol. 32, no. 2

381--394

EN

Different oil companies place shallow casing strings at different depths. Apparently there is no general method or procedure that gives the optimal location. This article is an attempt to define this optimum casing seat location. The potential benefits will improve safety and economy of the operation. The two major factors determine the depth of the casing shoe, that is, the fracture pressure and the pore pressure. A third factor is the lithology, because it is desirable to place the casing shoe in a competent shale section. The methods of predicting fracture gradients for deeper wells already exist. In this article, a method of predicting fracture gradients for shallow well has been derived. This method is combined with kick tolerance criteria to obtain a casing depth selection method. Also, the variation in fracture pressures at any depth has been investigated.

15

Groundwater flow due to a nonlinear wave set-up on a permeable beach

Przyborska A.

Oceanologia

|

2014

|

No. 56 (3)

477--496

EN

Water flow through the beach body plays an important role in the biological status of the organisms inhabiting the beach sand. For tideless seas, the groundwater flow in shallow water is governed entirely by the surface wave dynamics on the beach. As waves propagate towards the shore, they become steeper owing to the decreasing water depth and at some depth, the waves lose their stability and start to break. When waves break, their energy is dissipated and the spatial changes of the radiation stress give rise to changes in the mean sea level, known as the set-up. The mean shore pressure gradient due to the wave set-up drives the groundwater circulation within the beach zone. This paper discusses the circulation of groundwater resulting from a nonlinear set-up. The circulation of flow is compared with the classic Longuet-Higgins (1983) solution and the time series of the set-up is considered for a 24 h storm. Water infiltrates into the coastal aquifer on the upper part of the beach near the maximum run-up and exfiltration occurs on the lower part of the beach face near the breaking point.

16

Możliwości rozpoznania zagrożenia osuwiskowego na podstawie obserwacji zmian ciśnienia porowego w ośrodku geologicznym

Stanisz J.

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

|

2013

|

Nr 3(102)

351--359

PL

Pomiar ciśnienia porowego jest pomocny w rozpoznaniu położenia strefy osłabienia, a jego zmiany mogą wskazywać na powstanie powierzchni poślizgu w ośrodkach zagrożonych ruchami masowymi. W przedstawionych w pracy przykładach badań pokazano, że pomiary ciśnienia porowego pozwoliły określić strefę jego wzrostu, a tym samym strefę spadku naprężeń efektywnych i rozwoju powierzchni poślizgu. W trakcie niszczenia pierwotnej struktury ośrodka następował widoczny wzrost wartości ciśnienia porowego, a następnie jego spadek tuż po zakończeniu tego procesu. Zmiany są widoczne zwłaszcza po okresach intensywnych opadów i są związane z przepuszczalnością ośrodka gruntowego. W pracy omówiono również podstawowe zasady działania czujnika pomiaru ciśnienia porowego bazującego na przetworniku strunowym.

EN

Measurement of pore water pressure is helpful to locate the position of the zone of weakness, and its changes may indicate the formation of slip surface centres at risk of mass movements. It is shown in the paper, based on some studies, that the pore water pressure measurements have helped to determine the area where the increase of deviator stress and this way the effective stress reduction and the development of the slip surface. In the process of destroying the geological structure of the centre the apparent increase of pore pressure follows, and then it declines shortly after the end of the process. The changes are particularly evident after periods of heavy rainfall and are related to the permeability of ground. The paper also discusses the basic principles of pore pressure sensor based on a vibrating wire.

17

Charakterystyka rozkładu ciśnienia porowego w badaniach konsolidacji past gruntowych z północnopolskich glin zwałowych

Kowalczyk S., Szczepański T., Dobak P.

Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2013

|

Vol. 4, no. 2

127--134

PL

Tematyka artykułu dotyczy zagadnienia dystrybucji ciśnienia porowego w badaniach konsolidacji przy stałej prędkości obciążenia (CRL). Badania przeprowadzono na pastach gruntowych sporządzonych z glin zwałowych zlodowacenia Wisły z okolic Susza na Pojezierzu Iławskim. Pasta gruntowa o naturalnym składzie granulometrycznym, lecz zmienionej strukturze (homogenicznej) i wilgotności, przygotowana została tak, aby uzyskać dwufazowy (nasycony wodą) ośrodek gruntowy. Przyjęta metodyka badań umożliwia porównanie otrzymanych wyników z teoretycznym modelem zmian wartości ciśnienia porowego w warunkach liniowego przyrostu naprężenia. W przeprowadzonych badaniach zastosowano różne prędkości obciążenia, co pozwoliło na przedstawienie wpływu tego czynnika na parametry charakteryzujące dystrybucję ciśnienia porowego. Studia nad zmiennością ciśnienia wody w porach w warunkach zróżnicowanych wymuszeń mają istotne znaczenie dla doskonalenia metod oceny parametrów filtracyjno- konsolidacyjnych ośrodka gruntowego

EN

The question of pore pressure distribution during consolidation tests at constant rate of loading (CRL) was presented in the paper. The tests were carried out on soil paste of glacial tills of Wisla glacial period obtained from the area of Susz in Pojezierze Iławskie. The disturbed (homogenous) soil paste of natural particle size distribution was prepared in such a way to obtain biphasic − saturated soil. The chosen method allowed comparing the obtained test results with theoretical model of pore pressure changes during linear incremental loading. Various load rates were used so that the influence of the rate on pore pressure distribution could be presented. The research on variability of pore pressure under various loading conditions is crucial in developing permeability-consolidation parameters investigation methods.

18

Wpływ sposobu zawodnienia na ciśnienie porowe i naprężenie efektywne w obliczeniach numerycznych programem FLAC 2D

Dyba M., Pilecki Z.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 7

25--31

PL

W pracy analizuje się wpływ trzech wariantów zawodnienia ośrodka porowatego na wyniki obliczeń ciśnienia porowego i naprężenia efektywnego. Obliczenia zostały przeprowadzone dla sprzężonych procesów hydraulicznego i mechanicznego w tzw. podstawowym schemacie przepływu (basic flow scheme-single phase) programu FLAC 2D w wersji 5.0. Zawadniano dwuwarstwowy ośrodek składający się z dolnej warstwy nieprzepuszczalnej i górnej przepuszczalnej do głębokości 1,5 m. Analizowano zmiany ciśnienia porowego i naprężeniaefektywnego na podstawie przekrojów izoliniowych wytworzonego pola oraz wykresów zmian w punktach referencyjnych na profilach poziomym i pionowym. Wyniki obliczeń pokazały, że dla analizy ośrodków wielowarstwowych z różnym gradientem przepuszczalności najbardziej korzystny jest wariant deklaracji „ciśnienia porowego” (pore pressure), zarówno pod względem efektów obliczeń jak również czasu obliczeniowego. Wariant deklaracji ustalonego poziomu wody gruntowej (water table) może znaleźć zastosowanie w opisie pola ciśnienia porowego odpowiadającemu ciśnieniu słupa wody. Obliczenia można prowadzić w ośrodku jednowarstwowym o stosunkowo dobrej przepuszczalności lub wielowarstwowym, w którym gradient przepuszczalności nie tworzy bariery dla przepływu wody. Wariant deklaracji „linii zasilania” (apply pp) może się sprawdzać w warunkach nasycenia modelu do granicy deklarowanego zasilania, lecz dużym ograniczeniem jest wydłużony czas obliczeniowy.

EN

In the work the influence of three variants of watering of the porous medium on the calculation results of pore pressure and effective stress have been analyzed. The numerical calculations have been carried out for coupled hydromechanical processes in the so-called basic flow scheme-single phase of the FLAC 2D programme in the version 5.0. A two-layer medium consisting of an impermeable lower layer and permeable upper layer was watered up to the depth of 1.5 m. The changes of pore pressure and effective stress have been analyzed on the basis of images of isolines sections and graphs constructed at monitoring points along vertical and horizontal profiles in the model. The results of calculations have shown that for the analysis of multilayer media with different gradient of permeability the most advantageous is the variant of “pore pressure” command, both in respect of calculation results and calculation time as well. The command water table can be applied in the description of the pore pressure field corresponding to the pressure of water column. The calculations can be carried out in a one-layer medium with relatively high permeability or in a multilayer medium, where the permeability gradient does not create a barrier for water flow. The command apply pp may find application in conditions of full saturation up to the border of the declared line of water supply, but it is limited by a long calculation time.

19

Wpływ prędkości obciążania na wartości pewnych stałych materiałowych uzyskiwanych w teście konwencjonalnego trójosiowego ściskania

Nowakowski A., Nurkowski J., Lizak Z.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2011

|

Vol. 13, no. 1-4

45--60

PL

Artykuł zawiera omówienie wyników czterech serii testów trójosiowych wykonanych na zmodernizowanym urządzeniu GTA-10. Badano próbki z piaskowca „Tumlin” w stanie powietrznie suchym oraz w stanie pełnego nasączenia naftą. Testy wykonano dla dwóch prędkości przesuwu tłoka: „wysokiej” – 100 μm×s-1 i „niskiej” – 1 μm×s-1. Potwierdzono poprawność działania wykonanego układu stabilizacji prędkości, doprecyzowano zakres prędkości w jakim układ działa poprawnie i przeprowadzono badania wpływu jakości poszczególnych elementów układu na sposób jego pracy. Uzyskane wyniki badań wytrzymałościowych potwierdziły fakt wzrostu różnicowej granicy wytrzymałości Rσ1-σ3 ze wzrostem prędkości obciążania próbki. Porównanie wyników uzyskanych dla próbek powietrznie-suchych i nasączonych naftą pozwoliło stwierdzić znaczące spadkiRσ1-σ3 dla próbek nasączonych naftą i ciśnień okólnych wyższych od ciśnienia zamykania spękań. Wykorzystując prawo ciśnienia efektywnego Terzaghiego oszacowano wartości ciśnień porowych indukowanych w próbce ciśnieniem okólnym, które a następnie wykorzystano do obliczenia tzw. współczynnika Skemptona B.

EN

The article discusses the results of the four series of triaxial tests performed on an upgraded GTA-10 device. The subject of the analysis were samples of the “Tumlin” sandstone, both in air-dry condition and fully saturated with kerosene. The tests were performed for two velocities of piston slide: the “high” one, i.e. 100 μm×s-1, and the “low” one, i.e. 1 μm×s-1. Proper functioning of the developed speed stabilization system was confi rmed; a precise speed range necessary for the proper functioning of the system was established; finally, the influence of the quality of particular elements of the system upon its functioning was examined. The obtained results confirmed an increase of differential stress limit Rσ1-σ3, coupled with an increase in crosshead speed. Comparison of the results obtained for air-dry samples and samples saturated with kerosene revealed signifi cant decreases of Rσ1-σ3 for the kerosene-saturated samples, as well as decreases in confining pressures greater than the crack closing pressure. The application of the Terzaghi effective stress principle made it possible to estimate the values of the pore pressures induced in the sample by means of the confining pressure. These values were subsequently used in calculating the co-called Skempton coefficient B.

20

Elastodynamics response of expanding surface loads in a fluid saturated porous medium

Kumar R., Kumar S., Miglani A.

International Journal of Applied Mechanics and Engineering

|

2011

|

Vol. 16, no 1

57-67

EN

The present investigation is concerned with axi-symmetric deformation in a fluid saturated incompressible porous medium whose surface is subject to loads that suddenly emanate from a point on the surface and expand radially at constant rate. The cases of loads shaped as a ring and disc are considered in detail. These loads are chosen so that they exert a constant force on the surface as they expand. Laplace and Hankel transform techniques are used to solve the problem. The integral transforms are inverted by using a numerical inversion technique to obtain the components of stresses and pore pressure in the physical domain. The results concerning these quantities are given and illustrated graphically to depict the effect of pore pressure. A particular case of interest deduced from the present investigation.