Youngův modul zemin, jeho stanovení a použití při analýze základu
Hlavní řešitel:
Mgr. Martina Turanová
Spoluřešitelé:
Ing. Jan Boháč
Období řešení:
2003-2003
Celková dotace:
108 tis. Kč
Souhrn výsledků
Závere?ná správa riešenia grantového projektu GAUK203/2003 Riešenie danej problematiky sa dá roz?leni? na nasledujúce ?asti: 1. odber vzoriek a charakteristika zeminy 2. triaxiálne testy za použitia presných meraní deformácie – LVDTs 3. bender elements – nová metóda 4. modelovanie sadania sila v Boršove ad 1.) Na lokalite sila v Boršove, bol odv?taný vrt do h?bky 13 metrov. Bolo v?tané dvojitou hlavicou, s výplachom, aby sa zaistila ?o najmenšia porušenos? vzoriek. Na odobratých vzorkách boli vykonané laboratórne skúšky technických vlastností zeminy, špecifická hustota a Atterbergove medze, na základe ktorých bola zemina charakterizovaná ako íl s vysokou plasticitou. ad 2.) V laboratóriu inžinierskej geológie Karlovej Univerzity bolo vykonaných 14 (odvodnených, neodvodnených) testov v triaxiálnych prístrojoch na neporušených vzorkách ílu z rôznych h?bok 6 – 9 metrov. Na týchto vzorkách ílu bolo použité presné meranie deformácie pomocou lokálnych sníma?ov deformácie – LVDTs. Na základe týchto výsledkov boli zostrojené krivky priebehu nelinearity tuhosti so vzrastom deformácie (Figure 1). Zistené hodnoty modulu sú približne rovnaké ako hodnoty modulov z dát Škopka (1978) pri hodnotách deformácie vä?šej ako 1%. Zato v oblasti malých a ve?mi malých pretvorení sa zistil rozdiel dvoch rádov, ?o by mohlo byt dôvodom nadhodnotenia sadania pod silom v Boršove kde vypo?ítané sadanie pod?a povodných plánov bolo podstatne nižšie ako to skuto?ne namerané. ad 3.) Do triaxiálneho prístroja boli nainštalované bender elements, ?o je metóda doposia? nová v ?eskej republike, kde sa využíva geofyzikálna metóda, konkrétne rýchlos? šírenia sa šmykových v?n vo vzorke na výpo?et šmykového modulu zeminy. Pri meraniach bola použitá jednoduchá štvorcová vlna a následne vizuálna interpretácia ?asu príchodu vlny v osciloskope. Po?iato?né neúspechy spôsobené citlivos?ou metódy (zabudovanie a osadenie BE do vzorky, uzemnenie a izolácia káblov, zaistenie vylú?enia šumu prostredia...) boli postupne prekonané. Rozptyl výsledkov pri vzorkách ílu, zato výborné výsledky pri vzorkách piesku (Figure 2), si vysvet?ujeme jednoduchším zabudovaním BE do vzoriek piesku. Po skúsenostiach s BE, sme dospeli k záverom že metóda bender elements je vhodnou laboratórnou metódou na zis?ovanie tuhosti zeminy, ale pre každé meranie Gmax,, najmä na nových vzorkách, je vhodné kombinova? viaceré metódy a výsledky porovna?, ?ím sa zvýši dôveryhodnos? nameraných výsledkov. Použitie BE sa nedá generalizova? na všetky typy zemín, ale je nevyhnutné pristupova? k meraniam jednotlivo a s uvážením. ad 4.) Hlavná riešite?ka práve študuje geotechnické programy pre numerickú analýzu Plaxis a Tochnog, ktoré využije na zostrojenie modelu sadania sila v Boršove. V modeloch bude uvažovaná nelinearita tuhosti zeminy. Výsledky modelu budú následne porovnané s geodeticky nameranými hodnotami sadania. Výsledky merania nelinearity modulu je popísaný v dvoch publikáciách hlavnej riešite?ky (príloha) Publikácie Turanová, M (2004), Non-linearity of the Stiffness of the Soil and Bender Elements Application, prijaté k publikácii pre zborník švk Brno 2004. Turanová, M (2004), Application of Bender Elements at Shear Modulus Determination at Clay and Sand, pripravuje sa k publikácii pre Acta Geologica .
Obrázok 1, nelinearita G (príloha) Obrázok 2, piesok–BE