Kilka uwag na temat wzorców rozpraszania ciśnienia wody w porach z jednoosiowego badania konsolidacji

Autor

DOI:

https://doi.org/10.24425/ace.2022.143031

Abstrakt

W artykule omówiono wzorce rozpraszania ciśnienia wody w porach uzyskane w laboratoryjnym badaniu jednoosiowej konsolidacji. Wzorzec rozpraszania ciśnienia wody w porach istotnie wpływa na obliczoną wartość współczynnika konsolidacji. Zasadniczo istnieją dwa typy krzywych rozpraszania ciśnienia wody w porach w przestrzeni półlogarytmicznej. Typ I charakteryzuje się dylatacyjną odpowiedzią rozpraszania na etapie wzrostu ciśnienia. Czas narastania ciśnienia może być znaczny, a obliczona wartość cv z etapu rozpraszania może nie być wartością rzeczywistą. Krzywa typu II wykazuje monotonicznie zmniejszającą się odpowiedź rozpraszania i charakteryzuje się dobrze zdefiniowanym odwróconym kształtem „S” z obecnością punktu przegięcia. Dla monotonicznie malejącej krzywej dyssypacji wartości stopnia dyssypacji w punkcie przegięcia są zbliżone do wartości teoretycznej Uub = 53.4%. W pracy omówiono metodologię interpretacji laboratoryjnych danych rozpraszania ciśnienia pochodzących z badania komorze Rowe'a. W analizie wykorzystano gradientowy algorytm wyznaczania optymalnej wartości współczynnika konsolidacji w celu porównania rozwiązania teoretycznego z wynikami eksperymentalnymi, uzyskanymi dla różnych gruntów drobnoziarnistych. Optymalną wartość współczynnika konsolidacji powiązano z najniższą wartością funkcji błędu, która ocenia dopasowanie między eksperymentalną i teoretyczną krzywą rozpraszania.

Bibliografia

[1] S. Leroueil, “Compressibility of clays: fundamental and practical aspects”, Journal of Geotechnical Engineering, 1996, vol. 122, no. 7, pp. 534-543; DOI: 10.1061/(ASCE)0733-9410(1996)122:7(534).

[2] S. Shukla, N. Sivakugan, B. Das, “Methods for determination of the coefficient of consolidation and field observations of time rate of settlement-an overview”, International Journal of Geotechnical Engineering, 2009, vol. 3, no. 1, pp. 89-108; DOI: 10.3328/IJGE.2009.03.01.89-108.

[3] W.V. Abeele, “Consolidation and Shear Failure Leading to Subsidence and Settlement”, [Online]. Available: https://www.osti.gov/biblio/6082905. [Accessed: 9. Feb. 2022].

[4] K. Terzaghi, O.K. Fröhlich, Theorie der Setzung von Tonschichte. Vienna, AT: Franz Deuticka, 1936.

[5] D.W. Taylor, Research on consolidation of clays. Cambridge, MA, USA: MIT Press, 1942.

[6] S.G. Chung, H.J. Kweon, W.Y. Jang, “Hyperbolic fit method for interpretation of piezocone dissipation tests”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2014, vol. 140, no. 1, pp. 251-254; DOI: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0000967.

[7] A. Sridharan, K. Prakash, S. Asha, “Consolidation behavior of soils”, Geotechnical Testing Journal, 1995, vol. 18, no. 1, pp. 58-68; DOI: 10.1520/GTJ10122J.

[8] J. Lovisa, N. Sivakugan, “An in-depth comparison of cv values determined using common curve-fitting techniques”, Geotechnical Testing Journal, 2012, vol. 36, no. 1, pp. 30-39; DOI: 10.1520/GTJ20120038.

[9] S. Sebai, S. Belkacemi, “Consolidation coefficient by combined probabilistic and least residuals methods”, Geotechnical Testing Journal, 2016, vol. 39, no. 5, pp. 891-897; DOI: 10.1520/GTJ20150197.

[10] B.S. Olek, “Critical reappraisal of Casagrande and Taylor methods for coefficient of consolidation”, KSCE Journal of Civil Engineering, 2019, vol. 23, pp. 3818-3830; DOI: 10.1007/s12205-019-1222-8.

[11] S. Chung, T. Park, H.J. Kweon, “Full-match approach to determine the coefficient of vertical consolidation from Incremental loading consolidation tests”, Geotechnical Testing Journal, 2020, vol. 43, no. 4, pp. 918-936; DOI: 10.1520/GTJ20180326.

[12] P.W. Rowe, L.A. Barden, “New Consolidation Cell”, Géotechnique, 1966, vol. 16, no. 2, pp. 162-170; DOI: 10.1680/geot.1966.16.2.162.

[13] R.G. Robinson, “Consolidation analysis with pore water pressure measurements”, Géotechnique, 1999, vol. 49, no. 1, pp. 127-132; DOI: 10.1680/geot.1999.49.1.127.

[14] R.G. Robinson, B. Soundara, “Coefficient of consolidation from mid-plane pore pressure measurements”, International Journal of Geotechnical Engineering, 2008, vol. 2, no. 4, pp. 419-425; DOI: 10.3328/IJGE.2008.02.04.419-425.

[15] K.H. Head, Manual of Soil Laboratory Testing. Devon, ENG: Pentech Press Limited, 1992.

[16] J.S. Vinod, A. Sridharan, “Laboratory determination of coefficient of consolidation from pore water pressure measurement”, Géotechnique Letters, 2015, vol. 5, no. 4, pp. 294-298; DOI: 10.1680/jgele.15.00136.

[17] A. Asaoka, “Observational procedure of settlement prediction”, Soils and Foundations, 1978, vol. 18, no. 4, pp. 87-101; DOI: 10.3208/sandf1972.18.4_87.

[18] P. Dobak, J. Gaszyński, “Evaluation of soil permeability from consolidation analysis based on Terzaghi’s and Biot’s theory”, Geological Quarterly, 2015, vol. 59, no. 2, pp. 373-381; DOI: 10.7306/gq.1197.

[19] B.S. Olek, “Experimental insights into consolidation rates during one-dimensional loading with special reference to excess porewater pressure”, Acta Geotechnica, 2020, vol. 15, pp. 3571-3591; DOI: 10.1007/s11440-020-01042-3.

[20] J.K. Chow, Y.H. Wang, H.L. Lui, E. Huang, “Determination of consolidation parameters based on the excess pore water pressure measurement using a newly developed U-oedometer”, Acta Geotechnica, 2020, vol. 15, pp. 2665-2680; DOI: 10.1007/s11440-020-00914-y.

[21] Y. Jin, Z. Wu, Z. Yin, J. Shen, “Estimation of critical state-related formula in advanced constitutive modeling of granular material”, Acta Geotechnica, 2017, vol. 12, pp. 1329-1351; DOI: 10.1007/s11440-017-0586-5.

[22] S. Levasseur, Y. Malécot, M. Boulon, E. Flavigny, “Soil parameter identification using a genetic algorithm”, International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 2008, vol. 32, no. 2, pp. 189-213; DOI: 10.1002/nag.614.

[23] P.V. Lade, S.B. Hernandez, “Membrane penetration Effects in Undrained Tests”, Journal of the Geotechnical Engineering Division, ASCE, 1977, vol. 103, pp. 109-125.

[24] J. Lowe, T.C. Johnson, “Use of back pressure to increase degree of saturation of test specimens”, in Proceedings of the Research Conference on Shear Strength of Cohesive Soils, June 1960, Boulder, USA. New York: American Society of Civil Engineers, University of Colorado Press, 1960, pp. 819-836.

[25] R.V. Whitman, A.M. Richardson, K.A. Haley, “Time-lags in pore pressure measurements”, in Proceedings of the fifth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 17-22 July 1961, Paris, France. Dunod, 1961, pp. 407-411.

[26] S.E. Burns, P.W. Mayne, “Monotonic and dilatory pore pressure decay during piezocone tests in clay”, Canadian Geotechnical Journal, 1998, vol. 35, no. 6, pp. 1063-1073; DOI: 10.1139/t98-062.

[27] R.D. Northey, R.F. Thomas, “Consolidation test pore pressures”, in Proceedings of the sixth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 8-15 Sep 1965, Montreal, Canada. University of Toronto Press, 1965, pp. 323-327.

[28] W.H. Perloff, K. Nair, J.G. Smith, “Effect of measuring system on pore water pressures in the consolidation test”, in Proceedings of the sixth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, 8-15 Sep 1965, Montreal, Canada. University of Toronto Press, 1965, pp. 338-341.

[29] M.P. Acharya, M.T. Hendry, C.D. Martin, “Creep behaviour of intact and remoulded fibrous peat”, Acta Geotechnica, 2018, vol. 13, pp. 399-417; DOI: 10.1007/s11440-017-0545-1.

[30] B. Indraratna, K. Kianfar, C. Rujikiatkamjorn, “Laboratory evaluation of coefficient of radial consolidation based on pore-water-pressure dissipation and settlement”, Geotechnical Testing Journal, 2013, vol. 36, no. 1, pp. 1-12; DOI: 10.1520/GTJ20120032.

[31] W.Y. Jang, S.G. Chung, H.J. Kweon, “Estimation of coefficients of consolidation and permeability via piezocone dissipation tests”, KSCE Journal of Civil Engineering, 2015, vol. 19, pp. 621-630; DOI: 10.1007/s12205-013-1418-2.

[32] C.P. Krage, J.T. DeJong, F. Schnaid, “Estimation of the coefficient of consolidation from incomplete cone penetration test dissipation tests”, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 2015, vol. 141, no. 2, pp. 1-6; DOI: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0001218.

[33] L.L. Zeng, Z.S. Hong, J. Han, “Experimental investigations on discrepancy in consolidation degrees with deformation and pore pressure variations of natural clays”, Applied Clay Science, 2018, vol. 152, pp. 38-43; DOI: 10.1016/j.clay.2017.10.029.

[34] L. Barden, “Time dependent deformation of normally consolidated clays and peats”, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division, 1969, vol. 95, no. 1, pp. 1-31; DOI: 10.1061/JSFEAQ.0001214.

[35] A.W. Dhowian, T.B. Edil, “Consolidation behaviour of peats”, Geotechnical Testing Journal, 1980, vol. 3, no. 3, pp. 105-114.

[36] J. Graham, J.H. Crooks, A.L. Bell, “Time effects on the stress-strain behaviour of natural soft clays”, Géotechnique, 1984, vo. 34, no. 3, pp. 433-444; DOI: 10.1680/geot.1984.34.3.433.

[37] G. Grimstad, S.A. Degago, S. Nordal, M. Karstunen, “Modeling creep and rate effects in structured anisotropic soft clays”, Acta Geotechnica, 2010, vol. 5, pp. 69-81; DOI: 10.1007/s11440-010-0119-y.

[38] Q.Y. Zhu, Z. Yin, D.M. Zhang, H.W. Huang, “Numerical modeling of creep degradation of natural soft clays under one-dimensional condition”, KSCE Journal of Civil Engineering, 2017, vol. 21, pp. 1668-1678; DOI: 10.1007/s12205-016-1026-z.

[39] M.K. Hameedi, M.Y. Fattah, R.R. Al-Omari, “Creep characteristics and pore water pressure changes during loading of water storage tank on soft organic soil”, International Journal of Geotechnical Engineering, 2020, vol. 14, no. 5, pp. 527-537; DOI: 10.1080/19386362.2019.1682350.

[40] B.S. Olek, “An experimental investigation of the influence of plasticity on creep degradation rate”, Acta Geotechnica, 2022, vol. 17, pp. 803-817; DOI: 10.1007/s11440-021-01272-z.

Opublikowane

2022-12-30

Jak cytować

Olek, Bartłomiej Szczepan. „Kilka Uwag Na Temat wzorców Rozpraszania ciśnienia Wody W Porach Z Jednoosiowego Badania Konsolidacji”. Archives of Civil Engineering, t. 68, nr 4, grudzień 2022, s. 147-62, doi:10.24425/ace.2022.143031.

Numer

Dział

Articles

Podobne artykuły

1 2 3 4 > >> 

Możesz również Rozpocznij zaawansowane wyszukiwanie podobieństw dla tego artykułu.