The analysis of consolidation in organic soils

This paper is devoted to the specific difficulties connected to construction on problematic soils. Different type of structures like: road embankments, flood control levees, dykes and dams are often located in soft subsoil areas, which consists mainly of peat, calcareous soil with a very high content of calcium carbonate and other high plasticity organic and no organic soils. These soils can be characterized as highly deformable with low initial shear strength and an insufficient bearing capacity. Soft soils show a large deformation, both vertically and horizontally, under load. The settlements often appear very quickly and can also continue for a long time. The consolidation process consists here of two main stages: primary settlement and secondary (and tertiary) settlement (creep). It is essential to have a good quality description of physical and mechanical properties of soil before the calculation and construction stage. For calculations of each stage of settlement the different physical and mechanical parameters of problematic soil are applied. In this paper the analysis of organic soils deformation process is presented. The deformation characteristics were defined on the basis of laboratory tests results. Soil investigations were performed on peat samples taken from test site located in Olsztyn region. Laboratory test of physical properties and consolidation tests in oedometer were carried out. Based on laboratory test results the empirical relationships between stress and deformation as well as stress and time were elaborated in order to describe the primary consolidation in organic soils.

Artykuł jest poświęcony szczególnym trudnościom związanym z posadowieniem konstrukcji na gruntach słabonośnych. Różne rodzaje budowli m.in. nasypy drogowe, wały przeciwpowodziowe, tamy i zapory są często lokalizowane na gruntach słabych, składających się zwykle z torfu oraz gytii o dużej zawartości węglanu wapnia oraz innych, wysoce plastycznych organicznych bądź nieorganicznych gruntów. Omawiane grunty charakteryzuje wysoka odkształcalność przy małej początkowej wartości wytrzymałości na ścinanie. Ponadto, pod obciążeniem wykazują one duże deformacje, zarówno pionowe, jak i poziome. Osiadania pojawiają się szybko, ale mogą trwać przez dłuższy czas. Proces konsolidacji składa się z dwóch głównych etapów: osiadań natychmiastowych oraz osiadań konsolidacyjnych (pełzanie). Istotny jest zatem właściwy opis fizycznych oraz mechanicznych właściwości tych gruntów, wykorzystywany następnie przy obliczeniach i projektowaniu konstrukcji. W artykule przedstawiono analizę procesu konsolidacji gruntów organicznych, opartą na wynikach badań laboratoryjnych. Badania te przeprowadzono na próbkach torfu pobranych z poligonu doświadczalnego uczelni zlokalizowanego w okolicach Olsztyna. Badania laboratoryjne opierały się na analizie fi zycznych właściwości gruntów oraz testach konsolidacyjnych, wykonanych w edometrach. Uzyskano empiryczne zależności pomiędzy naprężeniem oraz odkształceniem, jak również naprężeniem i czasem, które posłużyły do opisu konsolidacji pierwotnej w gruntach organicznych.