Zastosowanie piezoelementów typu bender do oceny sztywności początkowej gruntu nienasyconego z kontrolowanym ciśnieniem ssania

Abstract

W artykule podjęto próbę oceny wpływu stopnia nasycenia gruntu wodą na jego sztywność w zakresie małych odkształceń. Właściwa analiza interakcji konstrukcji budowlanej z gruntem przeprowadzana z wykorzystaniem metod numerycznych wymaga znajomości parametrów, w szczególności charakterystyk sztywności w zakresie odkształceń odpowiadających rzeczywistym warunkom pracy tej konstrukcji. Zazwyczaj odkształcenia podłoża gruntowego wywołane obciążeniem od budowli nie przekraczają wartości 10–3, w związku z czym szczególnie ważne dla inżyniera geotechnika jest określenie sztywności gruntu w zakresie odkształceń 10–5–10–3. W celu wyznaczenia charakterystyk sztywności gruntu spoistego wykorzystano aparat trójosiowego ściskania wyposażony w piezoelementy typu bender, umożliwiające pomiar prędkości fali poprzecznej wewnątrz próbki. Podstawa opisywanego aparatu trójosiowego jest wyposażona w ceramikę o wysokim ciśnieniu wejścia powietrza (HAEV), co pozwoliło, wykorzystując technikę „translacji osi”, wykonać badania dla zmiennego (kontrolowanego) stopnia nasycenia próbki gruntu wodą. W literaturze stopień nasycenia (Sr) i wilgotność gruntu są wymieniane jako jedne z wielu czynników, które obok właściwości fizycznych, wartości naprężeń efektywnych, wskaźnika porowatości, historii naprężenia i innych wpływają na prędkość propagacji fali w gruncie. W publikacji opisano metodykę badań oraz przedstawiono wyniki badań własnych.

Keywords

• piezoelementy typu bender
• sztywność w zakresie małych odkształceń
• grunt nienasycony
• ssanie macierzyste