- Tytuł:
-
Evaluation of undrained shear strength of miocene clay from the Weight Sounding Test (WST)
Ocena wytrzymałości na ścinanie w warunkach bez odpływu iłów mioceńskich na podstawie badań sondą wkręcaną WST - Autorzy:
- Olesiak, S.
- Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/218831.pdf
- Data publikacji:
- 2017
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
górnictwo surowców ilastych
geotechnika
sonda wkręcana WST
wytrzymałość gruntu na ścinanie w warunkach bez odpływu
clay material mining
geotechnical engineering
weight sounding test WST
field vane test FVT
undrained shear strength - Opis:
-
Soil strength parameters needed for the calculation of bearing capacity and stability are increasingly determined from field testing. This paper presents a method to determine the undrained shear strength cuWST of the soil, based on the Weight Sounding Test (WST). The innovative solution which allows for a significant reduction of equipment needed for geotechnical field investigation is presented. The proposed method is based on an additional measurement of the torque during testing. It then becomes possible to estimate the undrained shear strength, cuWST of the soil, using the correlation given in this paper. The research results presented in this paper were carried out on selected cohesive soils, Miocene clays from the Carpathian Foredeep.
Do jednych z podstawowych problemów natury geotechnicznej w kopalniach odkrywkowych należy zaliczyć przede wszystkim stateczność skarp i zboczy. Osuwiska zboczy zwałowisk i wyrobisk zaliczane są do głównych zagrożeń naturalnych występujących w górnictwie odkrywkowym (Cała, 2007). W 2013 roku eksploatacja surowców ilastych prowadzona była w 267 zakładach górniczych z czego 244 to odkrywkowe kopalnie iłu na potrzeby ceramiki budowlanej (Bilans, 2014). W normie PN-EN 1997-1 (2008), w odniesieniu do projektowania posadowienia bezpośredniego, należy rozpatrzyć różne stany graniczne, w tym sprawdzić stan graniczny nośności podłoża. W rozumieniu normy, nośność podłoża jest spełniona, gdy wartość obliczeniowa obciążenia pionowego albo składowa całkowitego oddziaływania, działająca prostopadle do podstawy fundamentu jest mniejsza bądź równa obliczeniowej wartości oporu ścinania. W warunkach bez odpływu, obliczeniowy opór ścinania jest równy iloczynowi wytrzymałości na ścinanie bez odpływu i polu całkowitej powierzchni fundamentu przekazującej nacisk na grunt. Zatem znając wartości wytrzymałości na ścinanie sondowanego gruntu, łatwo ustalić czy dany grunt spełnia warunek nośności oraz na jakiej głębokości minimalnej, ten i inne warunki posadowienia są spełnione. zapewnienia stateczności zboczy naturalnych gdzie wymagana jest ilościowa ocena stateczności. Na stateczność tę wpływa wiele czynników, do których należy zaliczyć: geometrię zbocza, budowę geologiczną, wytrzymałość na ścinanie gruntów tworzących zbocze czy skarpę oraz działające nań obciążenia, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu wody gruntowej (Cała, 2007). W analizach stateczności wykorzystywane są różne metody, ale najczęściej metody równowagi granicznej i metody numeryczne, gdzie wynikiem obliczeń jest bezwymiarowy parametr, zwany wskaźnikiem stateczności FS lub wskaźnikiem bezpieczeństwa SF. Określany jest on jako stosunek wytrzymałości gruntu na ścinanie do rzeczywistych naprężeń ścinających działających na powierzchni poślizgu. Wyznaczenie parametrów wytrzymałościowych gruntów niezbędnych w obliczeniach nośności i stateczności realizowane jest obecnie coraz częściej tylko na podstawie badań polowych. Artykuł przedstawia propozycję metody pozwalającej określić wytrzymałość gruntu na ścinanie w warunkach bez odpływu WST, na podstawie badań sondą wkręcaną WST. To nowatorskie rozwiązanie pozwala na znaczne ograniczenie używanego sprzętu w trakcie prowadzenia geotechnicznych badań polowych. Proponowana metoda polega na prowadzeniu dodatkowego pomiaru wartości momentu skręcającego TWST w trakcie wykonywania sondowania WST. Następnie, za pomocą podanych w artykule zależności można, dla badanego gruntu, oszacować wytrzymałość na ścinanie w warunkach bez odpływu głębokości ten warunek jest spełniony. Znajomość wytrzymałości gruntu na ścinanie w przypadku skarp i zboczy o prostej budowie geometrycznej i geologicznej (co ma często miejsce w przypadku odkrywkowych kopali surowców ilastych) pozwala już w trakcie geotechnicznych prac polowych oszacować warunki stateczności. Ciągły pomiar wytrzymałości na ścinanie z wykorzystaniem sondy WST daje możliwość lokalizowania stref osłabienia jeszcze przed uaktywnieniem się osuwiska i związanych z nim problemów technicznych i technologicznych dla kopalni. Prace dotyczące wykorzystania sondy wkręcanej WST do badań gruntów spoistych zostały zapoczątkowane w 2004 w kopalni iłów Zesławice i dotyczyły osuwiska zagrażającego ruchowi kopalni. Przedstawione w artykule badania stanowią kontynuację badań wybranych gruntów spoistych, tj. iłów mioceńskich zapadliska przedkarpackiego. Polowe badania geotechniczne prowadzone były w pięciu rejonach badawczych zlokalizowanych na terenie i w rejonie Krakowa oraz w Połańcu. - Źródło:
-
Archives of Mining Sciences; 2017, 62, 2; 367-384
0860-7001 - Pojawia się w:
- Archives of Mining Sciences
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł