Geotechnika eksperymentalna. Sprawdzone metody, współczesne rozwiązania

W monografii przedstawiono podstawowe metody i techniki badawcze gruntów, które wnikliwie oceniono pod kątem zachowania jednorodności stanu naprężenia i odkształcenia oraz jakości otrzymywanych parametrów. Zaprezentowano nowe rozwiązania stosowane z powodzeniem w skomplikowanych projektach badawczych. Całość została opatrzona komentarzami i spostrzeżeniami własnymi autorki. Dużo miejsca poświęcono aparaturze dostępnej w laboratoriach geotechnicznych.

 

SPIS TREŚCI

SYMBOLE I OZNACZENIA  13

Rozdział 1 WPROWADZENIE  19
Literatura do rozdziału 1   22

 

Rozdział 2 POBIERANIE PRÓB GRUNTU Z PODŁOŻA  24
2.1. Podstawy prawne i konsekwencje ich nierespektowania   24
2.2. Kategorie geotechniczne   26

2.3. Kategorie metod pobierania prób — klasy jakości prób gruntu  28

2.4. Remediacja podłoża — obowiązek czy dodatkowy element?   31
2.4.1. Kodeks Dobrych Praktyk   32
2.5. Diagnostyka narażenia radonowego — proponowany element badań podłoża gruntowego  36
2.6. Ryzyko naruszenia struktury gruntu w próbach i próbkach   38
2.7. Techniki pobierania prób gruntu z podłoża   51 2.8. Nowe rozwiązania  56
2.8.1. Weryfikacja zjawiska stress relief i ocena jego skutków   56
2.8.2. Minipróbnik blokowy typu Sherbrooke  57
2.8.3. Metoda przechowywania pobranych prób w komorze ciśnieniowej   60
2.8.4. Technologia pobierania prób za pomocą wtłaczanego żelu po limerowe go   60
2.8.5. Impregnacja podłoża jako alternatywa do jego zamrażania   64
2.8.6. Badania trójosiowego ściskania in situ — wycinanie prób/próbek i ich badanie bezpośrednio w podłożu  65
Literatura do rozdziału 2   66

 

Rozdział 3 PRZYGOTOWANIE PRÓBEK DO BADAŃ LABORATORYJNYCH  76
3.1. Podział metod rekonstrukcji gruntu   76
3.2. Metody zamrażania gruntu (z ang. freezing soils methods)  80
3.3. Metody pluwiacji/depozycji (z ang. pluviation/deposition methods)   82
3.3.1. Metody suche   83
3.3.2. Metody mokre   87
3.4. Metody dynamiczne — metody ubijania/wibrowania na mokro/na sucho   90
3.5. Metody rekonsolidacji z pasty gruntowej   91
3.6. Zamrażanie podłoża kontra metody rekonstrukcji próbek   92
3.7. Innowacyjne metody przygotowania próbek  93
3.7.1. Badanie zanieczyszczonych podwodnych osadów o konsystencji płynnej — platforma testowa do poboru prób oraz konsolidometr  93
3.7.2. Metoda pluwiacji w strefie mgły (z ang. mist pluviation method)  94
3.7.3. Ruchome systemy do pluwiacji (z ang. traveling/mobile pluviator) 95
3.7.4. Automatyka w systemach powietrznej pluwiacji   96
3.7.5. Modyfikacja metody slurry do przygotowania próbek rekonstru-owanych do cylindrycznego aparatu skrętnego i aparatu prostego ścinania   98
3.7.6. Innowacyjna technika odtwarzania próbek metodą slurry bezpośrednio w formie aparatu trójosiowego ściskania   100
3.7.7. Odtwarzanie warstwowego osadzania się piasku pod różnymi kątami w próbce do badań prawdziwego trójosiowego ściskania   101
3.7.8. Suszenie mikrofalowe   101
3.8. Wskazówki i wytyczne do wyboru metod rekonstrukcji próbek   103
Literatura do rozdziału 3   109

 

Rozdział 4 KLASYFIKACJA I WARUNKI BADAŃ  120
4.1. Klasyfikacja technik badawczych i aparatury   120
4.2. Warunki realizacji badań i opracowania wyników  124
4.2.1. Nasycanie próbek gruntu   125
4.2.2. Poprawka w badaniach trójosiowego ściskania ze względu na membranę i papier filtracyjny   131
Literatura do rozdz. 4   134

 

Rozdział 5 POMIAR ODKSZTAŁCEŃ  139
5.1. Pomiar odkształceń — znaczenie, podział ogólny oraz kryteria doboru metody pomiaru   139
5.2. Strefa małych odkształceń — pomiar lokalny   142
5.3. Strefa małych odkształceń — pomiary dynamiczne   149

Literatura do rozdziału 5   153

 

Rozdział 6 OBSERWACJE ODKSZTAŁCEŃ W PRÓBCE   161
6.1. Bezinwazyjne metody obserwacji — klasyfikacja ogólna oraz metody analizy obrazu   161
6.2. Stereofotogrametria — metoda optyczna 2D do badania lokalizacji odkształceń w gruncie   165
6.3. Metody oparte na tomografii rentgenowskiej (RTX/CT)  169
6.3.1. Wykorzystanie promieni rentgenowskich w badaniach trójosiowego ściskania — aparat TOMOTRIAX   170
6.3.2. Wykorzystanie promieni rentgenowskich w badaniach trójosiowego ściskania — Synchrotron ESRF-EBS w Grenoble, Francja   171
6.3.3. Analiza wyników — połączenie RTX z 3D DIC (y-DIC)  173
6.4. Metody elastooptyczne — badanie rozkładu pola odkształceń i naprężeń za ścianą oporową  174
6.5. Metody laserowe   178
Literatura do rozdziału 6   179

 

Rozdział 7 PRZEWODNIK PO SYSTEMACH POMIAROWO--OBSERWACYJNYCH ODKSZTAŁCEŃ   185
7.1 Komercyjne systemy wewnętrznego pomiaru odkształceń   185
7.2. Systemy używane indywidualnie, nierozpowszechnione   186
7.3. Niekomercyjne systemy pomiaru wewnętrznego odkształceń   186
7.4. Systemy w trakcie wdrażania   187
7.5. Mierzone wartości (lub pośrednio parametry)   188
7.6. Metody montażu układu pomiarowego   188
7.7. Metody badań gruntów słabonośnych, organicznych, ekspansywnych i o dużej ściśliwości   189
7.8. Kierunki modyfikacji   190
Literatura do rozdziału 7   190

Rozdział 8 WSPÓŁCZESNE MODYFIKACJE APARATURY — INTERESUJĄCE KIERUNKI BADAŃ  192
8.1. Modyfikacje edometru   192
8.2. Modyfikacje aparatu bezpośredniego ścinania   198
8.3. Modyfikacje aparatu prostego ścinania   201
8.4. Modyfikacje aparatu 2-osiowego ściskania   204
8.5. Modyfikacje aparatu trójosiowego ściskania  205
8.6. Badania oryginalne — badania dynamiczne w cylindrycznym aparacie skrętnym i w kolumnie rezonansowej   208
8.7. Niestandardowe rozwiązania   210
8.7.1. Tomografia rentgenowska w badaniach bezpośredniego ścinania  210
8.7.2. Pomiar objętości bezwzględnej w badaniach trójosiowego ściskania za pomocą fotogrametrii   217
8.7.3. Aparat trójosiowego ściskania chroniony patentem do badania próbek zamrożonych   218
8.7.4. Beztarciowy aparat trójosiowego ściskania   219
8.7.5. Aparat trójosiowego ściskania in situ   221
8.7.6. Komora kalibracyjna w funkcji wielkowymiarowego aparatu trójosiowego ściskania do badania mieszanin gruntowo-skalnych  223
8.7.7. Presjometr z czujnikiem Halla jako alternatywa dla laboratoryj-nych pomiarów zmniejszenia sztywności gruntu   224
8.7.8. Wykorzystanie elementów bender w metodzie Proctora jako alternatywa dla badania parametrów odkształcenia in situ gruntów zagęszczonych  224

Literatura do rozdz. 8   226

 

Rozdział 9 PODSUMOWANIE  239

Spis rysunków  241
Spis tabel   249
Skorowidz autorów publikacji   251
Streszczenie   264