PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2014 | 46 | 4 |

Tytuł artykułu

Derivation of consolidation partial differential equations with non-linear flow characteristics on organic soil example

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

PL
Wyprowadzenie równania różniczkowego cząstkowego konsolidacji z uwzględnieniem nieliniowości przepływu na przykładzie gruntów organicznych

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
Derivation of consolidation partial differential equation with non-linear flow characteristics is proposed. The non-linear flow characteristics are obtained from flow-pump test on organic soil and described with empirical relationship. Several reasons were crucial to perform tests on organic soil. Firstly organic soils are very compressible, so that results in high permeability changes. Even with small stresses organic soil deforms a lot. Secondly road embankments, flood control levees, dykes and dams are very often located on organic soil, so it is important to model deformations under these constructions. Thus to model consolidation process in soft organic soil one should consider as follows: physical and mechanical properties, non-linear stress-strain relationship, non-linear flow characteristics, and creep strains. This paper is focused mainly on non-linear flow characteristics that change with porosity and hydraulic gradient variations.
PL
W artykule zaproponowano wyprowadzenie równania różniczkowego cząstkowego konsolidacji z uwzględnieniem nieliniowości przepływu. Nieliniowe charakterystyki przepływu wyznaczono na podstawie badań flow-pump na gruntach organicznych. Zależność pomiędzy prędkością przepływu wskaźnikiem porowatości i gradientem została zapisana za pomocą równań empirycznych. Analiza wyników badań laboratoryjnych potwierdziła dużą zmienność przepływu wraz ze zmianą porowatości. Wiele budowli, takich jak: nasypy drogowe, obwałowania, zapory i wykopy budowlane, jest bardzo często posadowionych na ściśliwych gruntach organicznych, dlatego właściwe zamodelowanie przebiegu konsolidacji jest bardzo istotne. W tym celu należy wziąć pod uwagę czynniki, takie jak: fizyczne i mechaniczne właściwości gruntu, nieliniową zależność naprężenia i odkształcenia, nieliniową charakterystykę przepływu i pełzanie. W artykule skupiono się na nieliniowych charakterystykach przepływu zmiennych z porowatością i gradientem hydraulicznym. Zaproponowano równanie różniczkowe cząstkowe konsolidacji uwzględniające nieliniowość przepływu w gruntach organicznych.

Wydawca

-

Rocznik

Tom

46

Numer

4

Opis fizyczny

p.47-54,fig.,ref.

Twórcy

  • Laboratory of Water Centre, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Ciszewskiego 6, 02-776 Warsaw, Poland
autor
  • Laboratory of Water Centre, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Ciszewskiego 6, 02-776 Warsaw, Poland
autor
  • Laboratory of Water Centre, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Ciszewskiego 6, 02-776 Warsaw, Poland

Bibliografia

  • ABBASI N., RAHIMI H., JAVADI A.A., FA-KHER A. 2007: Finite different approach for consolidation with variable compressibility and permeability. Computers and Geotechnics 34: 41-52.
  • BARTHOLOMEEUSEN G., ZNIDARCIC D., HWANG CH., SILLS G.C. 2001: Seepage Inducted Consolidation Test. University of Colorado, Colorado, UK.
  • BASAK P. 1979: Analytical solution for consolidation of semiinfinite medium with variable permeability. Ind. Geotech. J. 9(3): 201-211.
  • DAVIS E.H., RAYMOND C.P. 1965: A non-linear theory of consolidation. Géotechnique 15(2): 161-173.
  • Den HAAN E.J., EDIL T.B. 1994: Secondary and tertiary compression of peat. In: Advances in Understanding and Modelling the Mechanical Behavior of Peat: Balkema, Rotterdam: 49-61.
  • DUNCAN J.M. 1993. Limitation of conventional analysis of consolidation settlement. Journal of Geotechnical Engineering ASCE 119(9): 1333-1359.
  • HANSBO S. 1960: Consolidation of clay with special reference to influence of vertical sand drains. Swedish Geotechnical Institute Proceeding 18: 45-50.
  • HANSBO S. 1997: Aspects of vertical drain design: Darcian or non-Darcian flow. Géotechnique 47(5): 983-992.
  • HANSBO S. 2003: Deviation from Darcy's law observed in one-dimensional consolidation. Géotechnique 53(6): 601-605.
  • KANY M., HERRMANN R. 1987: Water motion in soils based on a diffusion theory of mixtures (part 2). Proc. of the 9th Europ. Conf. on Soil Mech. and Found. Eng. Dublin: 1022.
  • LAMBE T.W., WHITMAN R. 1969: Soil Mechanics. John Wiley & Sons, New York.
  • LEKHA K.R., KRISHNASWAMY N.R., BASAK P. 2003: Consolidation of clays for variable permeability and compressibility. Geotech. Geoenviron. Eng. 129 (11): 1001-1009.
  • Li CH.X., XIE K.H. 2013: One-dimensional nonlinear consolidation of soft clay with non-Darcian. Journal of Zhejiang University Science A. 14(6): 435-446.
  • Li Ch.X., Xie K.H., Hu A.F., Hu B.X. 2012: One-dimensional consolidation of double layered soil with non-Darcian flow described by exponent and threshold gradient. J. Cent. South Univ. 19: 562-571.
  • MACIOSZCZYK T., SZESTAKOV W.M. 1983: Prawo filtracji, hydrauliczne charakterystyki strumienia, filtracja ustalona. Dynamika wód podziemnych - metody obliczeń [The filtration law, the characteristics of hydraulic flow, steady filtration. Ground water dynamic - the method of calculation]. Wyd. Geologiczne, Warszawa (in Polish).
  • MALINOWSKA E.E. 2001: Analiza odkształceń wybranych gruntów organicznych z uwzględnieniem nieliniowych charakterystyk przepływu [The description of soft soils deformations using the nonlinear characteristic of water flow. Doctoral Thesis]. Warsaw University of Life Sciences - SGGW, Warszawa (in Polish).
  • MALINOWSKA E.E. 2011: Flow-pump technique as a constant velocity method of flow measurement in soft organic soils. Electronic Journal of Polish Agricultural Universities, 14, 4, Civil Engineering #06.
  • MALINOWSKA E.E, SZYMAŃSKI A., SAS W. 2011: Estimation of flow characteristics in peat. ASTM Inter. Geotechnical Testing Journal 34, 3: 250-254.
  • SWARTZENDRUBER D. 1962: Modification of Darcy's law for the flow water in soils. Soil Science 93(1): 22-29.
  • SZYMANSKI A., SAS W., DROZDZ A., MALINOWSKA E. 2004: Secondary compression in organic soils. Annals of Warsaw Agricultural University - SGGW, Land Reclamation 35: 221-228.
  • TEH C.I., NIE X. 2002: Coupled consolidation theory with non-Darcian flow. Computers and Geotechnics 20(3): 169-209.
  • TERZAGHI K. 1943: Theoretical Soil Mechanics. John Wiley & Sons, New York. XIE K.H., XIE X.Y., JIANG W. 2002: A study on one-dimentional nonlinear consolidation of double layered soil. Computers and Geotechnics 29(2): 151-168.
  • ZHUANG Y.C., XIE K.H., LI X.B. 2005: Non-linear analysis of consolidation with variable compressibility and permeability. J. Zhejiang University Sci. 6A(3): 181-187.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-7c9dc33d-c016-425e-8e1f-dfd180137648
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.