Analiza badań kompozytu gruntowo-cementowego formowanego innowacyjnym systemem wgłębnego mieszania gruntu

• Autorzy: Jończyk-Szostek, Małgorzata , Kanty, Piotr , Saloni, Jakub , Trybocka, Karolina , Rybak, Jarosław

Warianty tytułu

EN

Analysis of research on a soil-cement composite formed with an innovative system of deep soil mixing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych próbek pozyskanych z zarobów próbnych oraz z kolumn cementowo-gruntowych wykonanych na poletku badawczym w ramach realizowanego projektu badawczo-rozwojowego. We wprowadzeniu przedstawiono motywację badań oraz cele, jakie przyświecały układowi programu badawczego. Przedstawiono ogólnie uwarunkowania geotechniczne, założoną wstępnie metodologię pobierania próbek kompozytu gruntowo-cementowego i finalnie metodologię badań wytrzymałościowych. W badaniach prowadzonych z pomiarem ścieżki naprężenia wyznaczano wytrzymałość i sztywność tworzywa. Wyniki badań zarobów próbnych i próbek walcowych pozyskanych z gotowego kompozytu gruntowo-cementowego na placu budowy zostały przedstawione w formie wykresów i poddane krytycznej dyskusji na tle dotychczasowych badań próbnych zarobów przygotowanych w warunkach laboratoryjnych. Pozwoliło to na ich ocenę jakościową i ilościową oraz sformułowanie wniosków i wytycznych zawartych w podsumowaniu.

EN

This paper presents the results of laboratory testing of samples produced in the lab (as reference samples) and obtained from cement-soil columns made on the building site as part of the research and development project. The introduction presents the motivation of the research and the goals that guided the layout of the research program. General geotechnical conditions, initially assumed methodology of soil-cement composite sampling and finally the methodology of strength tests were presented. In tests conducted with the measurement of the strainstress path, the strength and stiffness of the material were determined. The research results concerning all kinds of samples were presented in the form of graphs and subjected to critical discussion. The test results were presented in the form of graphs and subjected to a critical discussion against the background of former Authors’ experience and reference samples from composites prepared in laboratory conditions. This allowed for their qualitative and quantitative assessment and the formulation of conclusions and guidelines juxtaposed in the summary.

Słowa kluczowe

PL

mieszanie wgłębne gruntu; DSM; mieszanie gruntu; wzmocnienie podłoża; mieszanka gruntowo-spoiwowa; badanie laboratoryjne; badanie wytrzymałościowe; metodyka badań

EN

deep soil mixing; DSM; soil mixing; ground improvement; soil-binder mix; laboratory testing; strength test; test methodology

• Czasopismo: Przegląd Budowlany
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 94, nr 7-8
• Strony: 155--165
• Opis fizyczny: Bibliogr. 41 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Jończyk-Szostek, Małgorzata

• Menard Sp. z o.o.

autor

Kanty, Piotr

• Menard Sp. z o.o.

autor

Saloni, Jakub

• Menard Sp. z o.o.

autor

Trybocka, Karolina

• Menard Sp. z o.o.

autor

Rybak, Jarosław

• Politechnika Wrocławska

Bibliografia

• [1] Terashi M., Theme lecture: Deep mixing method - Brief state of the art. Proceedings of the 14th International Conference of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Hamburg, 6-12 September 1997, A. A. Balkema/Rotterdam/Brookfield/1999, 4/1997, str. 2475-2478
• [2] Design Guide: Soft Soil Stabilisation: EuroSoilStab: Development of Design and Construction Methods to Stabilise Soft Organic Soils, IHS BRE Press, ISBN-1860815995, 2010
• [3] Topolnicki M., Posłajko M., Krążelewski J., Żółtowski, K., Topolewicz K., Posadowienie obiektów mostowych na podłożu wzmocnionym metodą wgłębnego mieszania gruntu na mokro (DSM), Mosty 5/2018, str. 24-30
• [4] Topolnicki M., Posadowienie obiektów mostowych na podłożu wzmocnionym metodą wgłębnego mieszania gruntu na mokro (DSM), Inżynieria i Budownictwo 1/2018, str. 3-16
• [5] Duszyński R., Duszyńska A., Cantré S., New experiences in dike construction with soil-ash composites and fine-grained dredged materials, Studia Geotechnica et Mechanica 39(4)2017, str. 17-24, https://doi.org/10.1515/sgem-2017-0033
• [6] Polańska B., Madej Ł., Przesłony przeciwfiltracyjne. Jak skutecznie wykonać barierę o niskiej wodoprzepuszczalności? GDMT geoinżynieria drogi mosty tunele 1/2020, str. 20-26
• [7] Xia W.-Y., Du Y.-J., Li F.-S., Li C.-P., Yan X.-L., Arulrajah A., Wang F., Song D.-J., In-situ solidification/stabilization of heavy metals contaminated site soil using a dry jet mixing method and new hydroxyapatite based binder, Journal of Hazardous Materials 369, 2019, str. 353-361, https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.02.031
• [8] Prakash K. G., Krishnamoorthy A., Effectiveness of Stone and Deep Mixing Lime Columns on Stability of Embankments Constructed on Soft Consolidating Soil. Geotechnical and Geological Engineering 41(1)2023, str. 533-552, https://doi.org/10.1007/s10706-022-02269-5
• [9] Muhmed A., Mohamed M., Khan A., The Impact of Moisture and Clay Content on the Unconfined Compressive Strength of Lime Treated Highly Reactive Clays, Geotechnical and Geological Engineering 40(12)2022, str. 5869-5893, https://doi.org/10.1007/s10706-022-02255-x
• [10] Lindh P., Lemenkova P., Shear bond and compressive strength of clay stabilised with lime/cement jet grouting and deep mixing: A case of Norvik, Nynäshamn. Nonlinear Engineering 11(1)2022, str. 693-710, https://doi.org/10.1515/nleng-2022-0269
• [11] Leśniewska A., Wytrzymałościowe i technologiczne aspekty wzmacniania gruntu metodą wgłębnego mieszania na mokro, praca doktorska, Gdańsk, 2007
• [12] Rychlewski P., Nowoczesne materiały i technologie wzmacniania gruntu, Materiały Budowlane 2/2019, str. 38-39, https://doi.org/10.1051/matecconf/201816306006
• [13] Jendrysik K., Kiecana M., Szabowicz H., Preliminary results of dry Deep Soil Mixing soil-cement composite testing, MATEC Web of Conferences 2018, 251, 01025, https://doi.org/10.1051/matecconf/201825101025
• [14] Dou H., Wang Y., Strength of deep mixed soft clay with cement. 16th Asian Regional Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, ARC 2019, Taipei, 14-18 October 2019, 2020
• [15] Karpisz I., Pyda J., Cichy L., Sobala D., Study of the effect of cement amount on the soil-cement sample strength, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 365, 2018, str. 042061, https://doi.org/10.1088/1757-899X/365/4/042061
• [16] Tatsuoka F., Kohata Y., Uchida K., Imai K., Deformation and Strength Characteristics of Cement-Treated Soils in Trans-Tokyo Bay Highway Project, Grouting and Deep Mixing: Proceedings of IS-Tokyo 96 2nd International Conference on Ground Improvement Geosystems 1996, str. 453-459, Tokyo, Japan
• [17] Karpisz I., Jaworski K., Study of compressive strength evolution in soil cement samples with fly-ash admixtures, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 365, 2018, str. 032049, https://doi.org/10.1088/1757-899X/365/3/032049
• [18] Jamsawang P., Adulyamet B., Voottipruex P., Jongpradist P., Likitlersuang S., Tantayopin K., The free swell potential of expansive clays stabilized with the shallow bottom ash mixing method, Engineering Geology 315, 2023, str. 107027, https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2023.107027
• [19] Arulrajah A., Yaghoubi M., Disfani M.M., Horpibulsuk S., Bo M.W., Leong M., Evaluation of fly ash- and slag-based geopolymers for the improvement of a soft marine clay by deep soil mixing, Soils and Foundations 58(6)2018, str. 1358-1370, https://doi.org/10.1016/j.sandf.2018.07.005
• [20] Mypati V. N. K., Saride S., Feasibility of Alkali-Activated Low-Calcium Fly Ash as a Binder for Deep Soil Mixing, Journal of Materials in Civil Engineering 34(1)2022, str. 04021410, https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0004047
• [21] Paniagua P., Ritter S., Moseid M., Okkenhaug G., Bioashes and steel slag as alternative binders in ground improvement of quick clays, Geotechnical Special Publication 2023-March (GSP 339), str. 25-34, https://doi.org/10.1061/9780784484661.003
• [22] Sharma J. K., Grover K. S., Tak D., Experimental Study of Engineering Properties of Kota Stone Slurry Powder and Fly Ash Mixed Expansive Soil, Lecture Notes in Civil Engineering 134, 2021, str. 201-216, https://doi.org/10.1007/978-981-33-6370-0_19
• [23] Toksöz Hozatlıoğlu D., Yılmaz, I., Shallow mixing and column performances of lime, fly ash and gypsum on the stabilization of swelling soils. Engineering Geology 280, 2021, str. 105931, https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2020.105931
• [24] Ermolovich E. A., Ivannikov A. L., Khayrutdinov M. M., Kongar-Syuryun C. B., Tyulyaeva Y. S., Creation of a Nanomodified Backfill Based on the Waste from Enrichment of Water-Soluble Ores, Materials 15, 2022, str. 3689, https://doi.org/10.3390/ma15103689
• [25] Nowak G., Stabilizacja masowa jako wzmocnienie gruntów organicznych, cz. I. Magazyn Autostrady 5/2019, str. 76-79
• [26] Nowak G., Stabilizacja masowa jako wzmocnienie gruntów organicznych, cz. II. Magazyn Autostrady 6-7/2019, str. 57-60
• [27] Forsman J., Jyrävä H., Lahtinen P., Niemelin T., Hyvönen I., Mass stabilization manual, http://projektit.ramboll.fi/massastabilointi/materials/mass_stabilization_manual_2015.pdf
• [28] Jończyk M., Jendrysik K., Kanty P., Stabilizacja masowa jako nowoczesna metoda wzmacniania podłoża, Materiały Budowlane 2/2020, str. 14-16
• [29] Kanty P., Aspekty projektowania kolumn DSM pod obiektami mostowymi, Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne 1-2/2017, str. 68-73
• [30] Kanty P., Rybak, J., Stefaniuk, D., O zagrożeniach związanych z projektowaniem kolumn DSM w gruntach organicznych, Nowoczesne Budownictwo Inżynieryjne 3-4/2017, str. 70-75
• [31] Kiecana M., Kanty P., Łużyńska K., Optimal control time evaluation for “dry DSM” soil-cement composites, MATEC Web of Conferences 251, 2018, str. 01023, https://doi.org/10.1051/matecconf/201825101023
• [32] Chaumeny J. L., Kanty P., Reitmeier T., Remarks on wet deep soil mixing quality control. XVI Danube - European Conference on Geotechnical Engineering, 07-09 June 2018, Skopje, R. Macedonia, Paper 39, 2018
• [33] Jendrysik K., Pachnicz M., Dudziński P., Parameters of the constitutive model of geomaterials formed with the use of DSM dry technology, E3S Web Conf. 97, 2019, str. 02028, https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199702028
• [34] Prokopowicz P., Łużyńska K., Jendrysik K., Nowak G., Technologia DSM DRY badania i projektowanie, Builder 12/2019, str. 6-9
• [35] Sakai T., Nakano M., Attempt to reproduce the mechanical behavior of cement-treated soil using elasto-plastic model considering soil skeleton structure, Soils and Foundations 61(5)2021, str. 1464-1474, https://doi.org/10.1016/j.sandf.2021.06.011
• [36] Prokopowicz P., Wytrzymałość próbek cementogruntu 5/2019, str. 112-115
• [37] Geotechnical opinion for the determination of soil and water conditions on plots No. 723/1 and 727/1 in Bolechowice, Prepared by: GeoVis Wincenty Solecki, ul. Zakątek 1, 32-082 Więckowice, November 2021
• [38] PN-EN ISO 14688-2:2006: Badania geotechniczne - Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów - Część 2: Zasady klasyfikowania
• [39] Determination of strength and deformation parameters of cement-soils. Tests of uniaxial compressive strength and oedometric compressibility modulus. Elaboration: Dr. Eng. Lukasz Ostrowski. Science and Mining Traditions Foundation with its seat Faculty of Civil Engineering and Resources Management AGH University of Science and Technology st. Staszica, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków, November 30, 2022
• [40] Quality Assurance of Foundations Improved by the Deep Mixing Method, Federal Highway Administration, Washington, DC
• [41] EN ISO 17892-7:2018: Geotechnical investigation and testing - Laboratory testing of soil - Part 7: Unconfined compression test (ISO 17892-7:2017)

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0053.8514