Weryfikacja wyznaczania współczynnika filtracji gruntów niespoistych za pomocą wzorów empirycznych w ujęciu ich mikrostruktury

• Autorzy: Parylak K. , Zieba Z. , Buldys A. , Witek K.

Warianty tytułu

EN

The verification of determining a permeability coefficient of non-cohesive soil based on empirical formulas including its microstructure

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono znaczenie cech kształtu cząstek gruntów niespoistych w procesie fi ltracji wody oraz ich rolę w ujęciu normy Eurokod 7. Szczególnej analizie poddano sposób wyznaczania współczynnika filtracji na podstawie wzorów empirycznych, które zgodnie z wymienioną normą mają stanowić wiarygodne narzędzie do określania tego parametru dla gruntów niespoistych. Oceny przydatności tej metody dokonano na podstawie doświadczalnych badań dwóch gruntów niespoistych o jednakowym drobnym uziarnieniu, ale o skrajnie zróżnicowanych cechach kształtu cząstek. Weryfikację obliczeń współczynnika filtracji przeprowadzono dla najczęściej stosowanych w praktyce wzorów empirycznych. Otrzymane wyniki porównano z wynikami badań laboratoryjnych wykonanych na próbkach gruntów o takich samych wskaźnikach porowatości, jakie przyjmowano w metodzie obliczeniowej. W konkluzji wykazano, że zalecane przez Eurokod 7 wykorzystywanie wzorów empirycznych do wyznaczania współczynnika filtracji gruntów niespoistych nie jest wiarygodnym sposobem określania tego parametru, głównie z powodu pomijania lub niedostatecznego uwzględnienia wpływu ich mikrostruktury.

EN

The paper presents the importance of particles shape of fi ne-grained non-cohesive soils in water permeability process and its role according to the Eurocode 7. Methods of determining the permeability coefficient based on empirical formulas recommended by the above norm as reliable tools were particularly analysed. In order to the methods evaluation, laboratory test of two fi ne-grained non-cohesive soil materials were conducted. Tested grounds were characterised by the same grain size distribution and extremely diverse particle shape characteristic. Permeability coeffi cient calculations verifying this approach based on the formulas most often used in practice were performed. The obtained results were compared with laboratory tests conducted on soil samples which had the same value of void ratio, as used in calculations. The results have shown that using empirical formulas as the methods of permeability coefficient calculation of non-cohesive soil, which is recommended by Eurocode 7, is not a reliable way to determine this parameter, due to insufficient approach or ignoring the soil microstructure factor.

Słowa kluczowe

PL

grunty niespoiste; mikrostruktura; filtracja; wspolczynnik filtracji; wzory empiryczne

EN

uncohesive ground; microstructure; filtration; filtration coefficient; empirical formula

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Architectura
• Rocznik: 2013
• Tom: 12
• Numer: 2
• Opis fizyczny: s.43-51,fot.,tab.,bibliogr.

Twórcy

autor

Parylak K.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

autor

Zieba Z.

• Instytut Budownictwa, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, pl.Grunwaldzki 24, 50-363 Wrocław

autor

Buldys A.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

autor

Witek K.

• Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław

Bibliografia

• Cadergen R., 1997. Seepage, drainage and flow nets. John Wiley and Sons, New York.
• Carrier D., 2003. Goodbye, Hazen; Hello, Kozeny-Carman. Technical notes. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering 129, 1054–1056.
• Chmielewski M., 2006. Badania nad wpływem cech kształtu cząstek gruntów niespoistych na wybrane parametry ściśliwości. Rozprawa doktorska. Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław.
• Garcia-Bengochea I., 1978. The relation between permeability and pore size distribution of compacted clayey silts: Interim report. Joint Transportation Research Program Technical Report Sires, Indiana.
• Head K., 1980. Manual of soil laboratory testing. Vol. 1. Soil classification and compaction test. Pentech Press, London.
• Head K., Epps R., 2011. Manual of soil laboratory testing. Vol. 2. Permeability, shear strength and compressibility test. Whittles Publishing, Dunbeath Mill.
• Hudak M., 2009. Analiza porównawcza wybranych metod określania współczynnika fi ltracji gruntów. XV Krajowa Konferencja Mechaniki Gruntów i Fundamentowania, Bydgoszcz, 425–429.
• Lambe W., Whitman R., 1978. Mechanika gruntów. Tom 1 i 2. Arkady, Warszawa.
• Mamok B., 2004. Wpływ zagęszczenia i nieregularności kształtu cząstek drobnoziarnistych gruntów niespoistych na wartości kąta tarcia wewnętrznego. Rozprawa doktorska. Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław.
• Parylak K., 2000. Charakterystyka kształtu cząstek drobnoziarnistych gruntów niespoistych i jej znaczenie w ocenie wytrzymałości. Zeszyty Naukowe Politechniki Gliwickiej 90, Gliwice.
• Parylak K., Zięba Z., 2012. Metoda określania parametrów przestrzeni porowej gruntów niespoistych z uwzględnieniem kształtu cząstek. Inżynieria Morska i Geotechnika 4, 361–366.
• Pazdro Z., Kozerski B., 1990. Hydrogeologia ogólna. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa.
• Pazdro Z., Kozerski B., 1990. Hydrogeologia ogólna. Wydawnictwo Geologiczne, Warszawa.
• BN-76 8950-03 Budownictwo hydrotechniczne. Obliczanie współczynnika filtracji gruntów niespoistych na podstawie uziarnienia i porowatości.
• PN-EN 1997-2 Eurokod 7. Projektowanie geotechniczne. Część 2: Rozpoznanie i badanie podłoża gruntowego.
• PN-EN ISO 14688-1 Badania geotechniczne. Oznaczanie i klasyfikowanie gruntów. Część 1: Oznaczanie i opis.
• Sasal M. et al., 2006. Soil porosity characteristics and water movement under zero tillage in silty soils in Argentinian Pampas. Soil and Tillage Research 87, 9–18.
• Szymkiewicz A., Kryczałło A., 2011. Obliczanie współczynnika filtracji piasków i żwirów na podstawie krzywej uziarnienia: przegląd wzorów empirycznych. Inżynieria Morska i Geotechnika 2, 110–121.
• Tsomokos A., Georgiannou V.N., 2010. Effect of grain shape and angularity on the undrained response of fine sands. Canadian Geotechnical Journal 47, 5, 539–551.
• Zięba Z., 2013. Wpływ cech kształtu cząstek drobnoziarnistych gruntów niespoistych na ich wodoprzepuszczalność. Rozprawa doktorska. Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, Wrocław.