STANOVENÍ PARAMETRŮ PRO NUMERICKÉ MODELY POMOCÍ KONVENČNÍCH LABORATORNÍCH ZKOUŠEK. Vybrané kapitoly z geotechniky (VKG)

Transkript

1 STANOVENÍ PARAMETRŮ PRO NUMERICKÉ MODELY POMOCÍ KONVENČNÍCH LABORATORNÍCH ZKOUŠEK Vybrané kapitoly z geotechniky (VKG) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

2 NASYCENÉ ZEMINY VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

3 1 ZÁKLADNÍ VSTUPNÍ DATA ODVODNĚNÉ ZATÍŽENÍ φ, c, E, ν ψ NEODVODNĚNÉ ZATÍŽENÍ s u ( c u ), (± φ u?), E u, ν u Pro rozlišení: propustnost konsolidace, tj. c v (Atkinson, 1993) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

4 1 ZÁKLADNÍ VSTUPNÍ DATA OBJEMOVÁ HMOTNOST γ = W / V t laboratoř pole γ sat ; γ unsat ; γ d KOEFICIENTY PÓROVÉHO TLAKU (SKEMPTON) u = B( σ 3 + A ( σ 1 - σ 3 )) Určení A, B z trojosé zkoušky VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

5 1 ZÁKLADNÍ VSTUPNÍ DATA PROPUSTNOST resp. hydraulická vodivost k=kγ/μ (K=propustnost, μ=dyn.viskozita) v=ki Darcy hrubozrnné zeminy a silt - konstantní gradient jemnozrnné zeminy (jíl), k < n 10-5 ms -1 - propustoměr s pružnou stěnou / 3ax - konstantní gradient - (± proměnný gradient) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

6 1 ZÁKLADNÍ VSTUPNÍ DATA...PROPUSTNOST anisotropie propustnosti (2D částice k x, k y ) vrstevnaté prostředí: k x = (Σk i d i ) / Σd i polní zkoušky propustnosti VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

7 1 ZÁKLADNÍ VSTUPNÍ DATA POČÁTEČNÍ PODMÍNKY Počáteční vertikální efektivní napětí σ v,0 = Σγh - u (u = p w ) Počáteční horizontální efektivní napětí součinitel tlaku v klidu: σ h,0 = K o σ v,0 Pružnost (ε h = 0): K o = ν /(1-ν ) Normálně konsolidovaná zemina Jáky : K o = 1-sinφ (0,95-sinφ ) NC zemina (prvotní K o -stlačení): K o = konst. (0,5-0,7) Jednorozměrné odlehčení (OC zemina): K o proměnné, K o > 1 Experimentální stanovení K o : in-situ (presiometr, dilatometr, snímače tlaku...), laboratoř VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

8 1 ZÁKLADNÍ VSTUPNÍ DATA Trojosý přístroj prstenec pro radiální přetvoření (hrubozrnné z.) nebo výpočet přetvoření z objemového a osového (jemnozrnné) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

9 PEVNOST SMYKOVÁ KRABICE direct shear (Translační) smyková krabice Prostý smyk Simple shear (box) Rotační krabicový přístroj Ring shear (box) (residuální pevnost) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

10 PEVNOST - TLAKOVÉ zkoušky - triaxiál pravý triaxiál, biaxiál VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

11 PEVNOST - nelinearita (Atkinson, J.H. and Farrar, D.M. (1985) Stress path tests to measure soil strength parameters for shallow landslips. 11th ICSMFE, Vol. 2, ) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

12 DILATANCE přídavná složka pevnosti vlivem překonsolidace / ulehlosti : φ max - φ cr ( sečná pevnost, tj. c=0) (Bolton, 1986) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

13 DILATANCE sin ψ = -(δε 1 +δε 3 )/(δε 1 -δε 3 ) tg ψ = -δε v /δγ VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

14 TUHOST - MODULY Oedometr Triaxiál VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

15 Tečný Youngův modul při standardní trojosé zkoušce VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

16 ...dtto při záznamu dat pomocí PC q (kpa) 400 E t (kpa) εa ε a Nejmenší měřitelné přetvoření ve standardním trojosém přístroji 0,1% až 1% VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

17 Nejmenší měřitelné přetvoření ve standardním trojosém přístroji 0,1% až 1% VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

18 Závislost tuhosti na úrovni přetvoření (Atkinson, 2000) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

19 Závislost tuhosti na historii napětí (Richardson, 1988 in Simpson, 1992) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

20 Závislost tuhosti na úrovni (efektivního) normálového napětí VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

21 Standardní 3ax přesnost: ± 0.1% Kalibrace + pečlivá měření: ±0.01% (??) Ostatní standardní přístroje dtto: ± 0.1% Lokální snímače připevněné na vzorek kvalitnější zkoušky (Baldi et al., 1988) VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky

22 POTŘEBA KVALITNĚJŠÍCH ZKOUŠEK VKG: Parametry konvenční laboratorní zkoušky