Ograniczenia w stosowaniu zależności empirycznych z badań in situ

(1)

ZESZYTY N A U K O W E PO L IT EC H N IK I ŚLĄ SK IEJ Seria: B U D O W N IC T W O z. 111

2007 N r kol. 1756

Zbigniew M Ł Y N A R E K , W ojciech T SC H U S C H K E Katedra G eotechniki

A kadem ia R olnicza, P oznań

OGRANICZENIA W STOSOW ANIU ZALEŻNOŚCI EMPIRYCZNYCH Z BADAŃ IN SITU

Streszczenie. W artykule przedstaw iono uw arunkow ania, które m a ją istotny w pływ na jakość zależności korelacyjnych, które uzyskuje się z różnych badań in situ. P rzedstaw iono wpływ trzech grup czynników , które uw aża się w spółcześnie za zasadnicze w tej kw estii, a m ianow icie: w pływ ja k o ści sprzętu zastosow anego w badaniu in situ, w pływ techniki badania, w tym prędkości penetracji, geom etrii końców ki penetrom etru lub końców ki sondy obrotowej oraz w pływ jak o ści próbki, która je st przeznaczona do badań laboratoryjnych.

LIMITATIONS TO APPLICATION OF EMPIRICAL RELATIONSHIP FROM IN SITU TESTS

Sum m ary. The article presents factors having a significant effect on the quality o f correlations obtained from different in-situ tests. T he study discusses the effect o f three groups o f factors, at present considered essential in this respect, i.e. the effect o f the quality o f equipm ent applied in in-situ testing, th e effect o f the testing technique, including the penetration rate, th e geom etry o f the piezocone or the vane p robe cross, and the effect o f quality o f the sam ple for laboratory analyses.

1. Wstęp

Zależności em piryczne z badań in situ s ą pow szechnie stosow anym sposobem oceny param etrów geotechnicznych gruntów budujących podłoże gruntow e. W zależnościach em pirycznych, co je s t ich cech ą charakterystyczną, w ystępują m ierzone param etry testu, zw iązane z tech n ik ą zastosow anego badania in situ oraz param etry, które o p isu ją w łaściw ości fizyczne, w ytrzym ałościow e i odkształceniow e ośrodka gruntow ego. Z definicji zależności em pirycznej w ynika w prost, że je s t to zależność, któ ra pow inna spełniać bardzo istotne kryteria, a m ianow icie:

(2)

316 Z. Młynarek, W. Tschuschke

• kryteria statystyczne,

• pow inna być skonstruow ana n a reprezentatyw nych param etrach, które uzyskuje się z pom iarów w badaniach in situ lub badaniach laboratoryjnych.

K ryteria statystyczne o dgryw ają szczególną rolę, bow iem ośrodek gruntow y spełnia w szystkie w arunki ośrodka stochastycznego [8]. A nalizy statystyczne o bejm ują zatem:

identyfikow anie zm iennych zależnych i niezależnych, określenie statystycznego rozkładu zm iennej niezależnej, zbadanie statystycznej istotności zależności korelacyjnej, ustalenie istotności w pływ u poszczególnych zm iennych niezależnych n a zm ien n ą zależną oraz ustalenie tzw . reprezentatyw nych param etrów (zm iennych niezależnych) do skonstruow ania zależności em pirycznej. W geotechnice to zagadnienie je s t niezw ykle w ażne, gdyż param etry w prow adzane do zależności em pirycznych uzyskuje się z badań in situ i badań laboratoryjnych. W dośw iadczeniu laboratoryjnym badania prow adzi się na próbce gruntu, a rezultat tego badania należy przenieść na w arstw ę g eo tech n iczn ą która w ystępuje w podłożu. W tym bardzo trudnym zadaniu szczególnego znaczenia nabiera ocena jakości pozyskanej próbki gruntu z podłoża i ocena ew entualnej zm iany jej w łaściw ości, po dostarczeniu do laboratorium .

Istotnym w sparciem dla oceny jak o ści zależności em pirycznej i zidentyfikow ania zm iennych zależnych i niezależnych w tej zależności je s t podejście fizyczno-m atem atyczne.

K ażde bow iem badanie in situ je st procesem fizycznym , na przebieg którego m a ją wpływ czynniki, które w ystępują w m atem atycznym opisie tego procesu. O cenę jakości zależności em pirycznej często kom plikuje fakt, że do je j skonstruow ania w ykorzystuje się zm ienne uzyskane z dw óch testów terenow ych. C zynniki w pływ ające na zm ienne, w ystępujące w dw óch odm iennych testach, m o g ą się od siebie różnić w zasadniczy sposób. Przykładem takiej sytuacji m oże być pow szechnie znana zależność pom iędzy oporem stożka z badania C P T U a w ytrzym ałością na ścinanie bez drenażu w yznaczoną w badaniu so n d ą o brotow ą lub w badaniu trójosiow ego ściskania. W artykule przedstaw iono przykłady w pływ u wyżej podanych czynników na pow szechnie stosow ane zależności em piryczne, ograniczając się jed n ak do najczęściej w ykorzystyw anych technik badań in situ, tj. sondow ań statycznych:

CPTU i SCPTU , badania sondą obrotow ą F VT i badania dylatom etrycznego DM T.

(3)

Ograniczenia w stosowaniu zależności empirycznych z badań in situ 317

2. Czynniki wpływające na zależności empiryczne

D obrym punktem w yjścia dla sprecyzow ania czynników w pływ ających na analizow aną zależność k o relacy jn ą je s t zapisanie praw a fizycznego, które opisuje proces badania terenowego, z którego m ierzone param etry są w prow adzane do zależności korelacyjnej.

Należy stw ierdzić, że m etoda ta je s t często pom ijana lub czynniki, które opisu ją proces badania in situ, identyfikow ane s ą d ro g ą pośrednią. D obrym przykładem w ykorzystania prawa fizycznego w celu identyfikacji w pływ u czynników na analizow any proces je s t m etoda statycznego sondow ania CPTU . Proces fizyczny w tej m etodzie je s t zdefiniow any przez przem ieszczanie się stożka w ośrodku gruntow ym (prędkość penetracji), przy czym proces ten je st ekw iw alentny do procesu przem ieszczania się punktu m aterialnego w ośrodku wykazującym tarcie [2]. Funkcja opisująca ten proces je s t następująca:

( P ,V p, 0 , , 0 2)=O (1)

g d z ie :

P - m ierzony param etr procesu, np. opór stożka - qc, dynam iczne ciśnienie w ody w porach - Uc, tarcie n a tulei ciernej - fs,

Vp- prędkość penetracji, 0 i - cechy stożka,

©2 - cechy ośrodka gruntow ego.

R ozw iązanie rów nania (1) je s t bardzo skom plikow ane, poniew aż w ielkość 0 2 je s t fu nkcją kilku zm iennych. S tosunkow o prosto przedstaw ia się w pływ zm iennej 0 j na rozw iązanie rów nania (1), bow iem cechy stożka s ą w m etodzie C P T U jed n o zn aczn ie zdefiniow ane poprzez geom etrię stożka; kąt w ierzchołkow y i pow ierzchnię podstaw y oraz m oduł sztyw ności m ateriału stożka. Standard badania - The International R eference T est Procedurę for the C one Penetration T est C P T and C one Penetration T est w ith P ore P ressure M easurem ent C P T U w yznacza stałą prędkość penetracji, ró w n ą 2 cm /s. Z zapisu rów nania (1) w ynika je d n ak rów nież, że zm iana ©i, np. przez zróżnicow anie geom etrii stożka lub w przypadku badania so n d ą obrotow ą geom etrii krzyżaka, zm ienia rozw iązanie tego rów nania.

R ozw iązanie rów nania (1) uzyskuje się w spółcześnie dw iem a drogam i. P ie rw sz ą stanowi rozw iązanie teoretycznego m odelu w ytrzym ałościow ego skonstruow anego w ogólnych ram ach teorii plastyczności [6, 21], D rugim sposobem rozw iązania rów nania (1) są

(4)

zależności em piryczne, skonstruow ane pom iędzy m ierzonym param etrem procesu, np.

oporem stożka, a w yselekcjow anym i zm iennym i, opisującym i w ielkość 0 2 [20]. Przykładem tego rozw iązania je s t pow szechnie znana zależność pom iędzy oporem stożka a w ytrzym ałością n a ścinanie bez drenażu [1 3 ,2 0 ]:

qt - skorygow any opór stożka,

<jvo - składow a p ionow a całkow itego naprężania geostatycznego, Su - w ytrzym ałość n a ścinanie bez drenażu.

Z m ienne opisujące w ielkość ©2 m o g ą być zapisane w postaci niejaw nej lub dyskretnej.

W yraźnie należy podkreślić, że niektórych ze zm iennych nie m ożna zapisać w postaci dyskretnej, np. m akrostruktury. Jeśli tego rodzaju zm ienne w ystąpią w zapisie procesu charakteryzującego badanie terenow e, w ów czas pow inno to być sygnałem do zw rócenia uw agi na m ożliw ość w ykorzystania dostępnej zależności korelacyjnej, a także doboru w łaściw ego testu i sprzętu do w ykonania badania w analizow anej sytuacji geotechnicznej.

Poniżej podaje się kilka istotnych czynników , które w p ływ ają na zależności korelacyjne, uzyskane z badania sondą statyczną, so n d ą obrotow ą i dylatom etru, w których zm ienne opisujące w ielkość 02 w ystępują w postaci dyskretnej.

3. Czynniki wpływające na rejestrację mierzonych parametrów w badaniach: sondą statyczną, sondą obrotową i dylatometrem

W teście statycznej penetracji C PTU m ierzone są trzy param etry: opór stożka - qc, tarcie n a tulei ciernej - fs i ciśnienie w ody w porach - uc. K ażdy z tych param etrów je s t zm ienną losow ą, gdzie w i-tym teście replikacyjnym m ierzona w artość Xj m oże być zapisana zgodnie z rów naniem (3) zależn o ścią [8]:

(2)

g d z i e :

x, = a - ę + p + Si (3)

g d z i e :

Xj - p aram etry testu (np: qc, fs, u c),

5 - zm ienna losow a o średniej zero i w ariancji V(5).

(5)

W artość oczekiw ana zm iennej x;j

E (x) = a ę + P

(4)

Param etry a i p w yrażają ocenę dokładności, natom iast V(5) reprezentuje poziom precyzji testu. Im w iększa w ariancja, tym m niejsza precyzja.

Bardzo interesująca je s t analiza, której rezultat m a niew ątpliw y w pływ na konstruow ane zależności korelacyjne i je s t an alizą zw ią za n ą ze z m ian ą w arunków badania w w yniku zastosow ania niestandardow ego sprzętu albo w ykonania badań przez niew ykw alifikow anego operatora. Te zm ienne s ą zapisane w w ielkości 0 i rów nania (1). W przypadku sondow ania statycznego za standardow e elem enty sprzętu należy uznać param etry opisujące geom etrię stożka oraz prędkość penetracji. W przypadku sondy obrotow ej: geom etrię krzyżaka oraz prędkość ścinania. W badaniu dylatom etrycznym param etry te określa geom etria łopatki dylatom etru oraz sposób i prędkość je j w prow adzania w podłoże. N a losow ość pom iaru zm iennej x, m a także w pływ ja k o ść urządzeń rejestrujących m ierzone param etry. E fekt w pływ u n a zm ien n ą Xi czynników : operatora i sprzętu, je śli badanie w ykonuje j-ty operator, używając i-tych, różnych penetrom etrów w k-tej replikacji m oże być zapisany form ułą [8]:

a; - reprezentuje efekt penetrom etru (sondy obrotow ej lub dylatom etru) z w artością o czekiw aną E (ai) = 0,

Pj - reprezentuje efekt operatora, gdzie w artość oczekiw ana E(Pj) = 0,

yij - reprezentuje interakcje pom iędzy p enetrom etrem i operatorem z E(yij) = 0, 5ij - zm ienna losow a ze śred n ią zero i w arian cją V(8).

Ze w zoru (5) jednoznacznie w ynika, że jeśli param etry a,p,y b ęd ą zm iennym i losow ym i, to m o g ą m ieć zasadniczy w pływ na precyzję oceny m ierzonych param etrów w testach CPTU , FVT i DM T. W arto w ięc przytoczyć k ilka przykładów , które dobrze dokum entują w pływ om aw ianych czynników na m ierzone param etry w tych badaniach. N a rysunku 1 pokazano w yniki testu replikacyjnego badania C PTU , który przeprow adził je d en operator, penetrom etrem H Y SO N 200 kN firm y ap van den B erg w ośrodku anizotropow ym , który stanow ią osady poflotacyjne, zdeponow ane n a składow isku Ż elazny M ost.

Xÿk = ç+aj+Pj+Yij+Sÿk

(5)

gdzie:

(6)

q o [M P a ] f s [M Pa] u J k P a ]

O 10 20 30 O 0.1 0.2 0.3 O 300 600 900

Rys. I . Krzywe penetracji z badania replikacyjnego CPTU [20]

Fig. 1. CPTU replication test profile [20]

8.00 12.® II.® 20.® mm ^{I ®} ^12.80 ^{« «} ^20.89 ^MXS

Rys. 2. Parametry precyzji charakterystyk penetracji Fig. 2. Precision parameters for penetration characteristics

N a rysunku 2 pokazano natom iast obliczone param etry precyzji dla tego testu. Z rysunku 2 w ynika, że precyzja pom iarów param etrów z testu C PT U qc, fs, uc je st wysoka. Dla kontrastu, precyzję oceny param etrów testu C PTU w jednorodnym ośrodku, ja k i stanow i ił O nsoy, pokazano na rysunkach 3, 4, 5 [14, 20], Testy w ykonane zostały przez kilku operatorów , z zastosow aniem penetrom etrów ośm iu renom ow anych firm. W yniki te pokazały, ja k istotny je s t w pływ w ariancji zapisanej w rów naniu 5 na param etry testów CPTU.

(7)

800

700

Głębokość [m|

19 20 21

G łębokość [m]

Rys. 3. Funkcje regresji dla zależności pomiędzy oporem stożka i głębokością Fig. 3 Regression functions for cone resistance vs. depth

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Głębokość (m| G łębokość (m)

Rys. 4. Funkcje regresji dla zależności pomiędzy tarciem na tulei ciernej i głębokością Fig. 4. Regression functions for sleeve friction vs. depth

20

CL?

—*’ 16

D o analizy trendu zm iany param etrów testu C PT U qc, fs, tR z g łębokością (rys. 2,3,4) przyjęto m odel liniow y. A naliza istotności różnic pom iędzy w spółczynnikam i trendu w ykazała, że tylko param etry trendu dla ciśnienia w ody w porach statystycznie nie ró ż n ią się istotnie. Param etry trendu dla pozostałych zm iennych qc, fs ró ż n ią się istotnie na poziom ie istotności a= 0,05 [3]. P orów nanie przeprow adzono w parach penetrom etrów . N a rysunku 5

pokazano w pływ efektu operatora n a ocenę w ytrzym ałości na ścinanie bez drenażu - Su.

R óżnica w ocenie tej w ytrzym ałości sięga aż 55 %. D la w yznaczenia w artości Su przyjęto za T. Lunne [12] w spółczynnik N|<, =10.

Rys. 5. Ocena wytrzymałości na ścinanie bez drenażu - Su iłu z Onsoy za pomocą różnych penetrometrów [12]

j g ^ 13 Fig. 5. Prediction o f undrained shear strength gsębokoić [m] o f Onsoy clay by differentpenetrometers[12]

(8)

P rzykłady w pływ u prędkości penetracji n a param etry testu C P T U w badaniach m odelow ych pokazano n a rysunku 6 [17], podczas gdy na rysunku 7 przedstaw iono wpływ geom etrii stożka na param etry testu CPTU [15]. W badaniu tym autorzy zastosow ali stożki o pow ierzchni podstaw y 10 cm 2 i 15 cm 2, a sondow ania przeprow adzone zostały w zróżnicow anych w arunkach geotechnicznych, a m ianow icie, w w arstw ach różnie prekonsolidow anego iłu, charakteryzującego się zróżnicow anym stanem konsystencji.

3>

40 Ó) 1 «»

° HR) o S 13)

14«) 160 ISO 200

Rys. 6. Wpływ prędkości penetracji na qc, Rf, fs [17]

Fig. 6. Influence o f rate penetration on qc, Rf, fs [17]

S«e»ve Friction (MPa)

01 S.Z 0.3 04 Friction Ratio ft, {%)

fa) tb) (c) <d)

Rys. 7. Miejsce badań - Cowden; zmiana: oporu stożka - qc (rys. 7a), tarcia na tulei ciernej - fs (rys. 7b), współczynnika tarcia - Rf (rys. 7c) i nadwyżek ciśnienia porowego - uc (rys. 7a) z głębokością [15]

Fig. 7. Place o f investigation - Cowden: cone resistance - qc (Fig. 7a), sleeve friction - fs (Fig. 7b), friction ratio - Rf (Fig. 7c), pore water pressures - uc (Fig. 7d) with depth [ 15]

ł); (M r*) P o r e pK.-s.surc (kPa.)

0 50 100 150

Opói sto żk a q, JtiSPa}

(9)

Na rysunku 8 udokum entow ano w pływ geom etrii krzyżaka sondy obrotow ej na ocenę w ytrzym ałości na ścinanie bez drenażu. B ardzo dobrym przykładem w pływ u geom etrii końców ki tego urządzenia je s t ocena w ytrzym ałości n a ścinanie bez drenażu iłu, jeśli zastosuje się w tej technice badania inne końców ki, np. T -bar [4],

10

£

5

20

25

Siedra „ ,

picpcreictiafewsci

—® — K cficow ka n o rm a ln a 05 mm , , 0 Mała końcówka

55 mm

Rys.8. Przykład wyników ścinania iłu z wykorzystaniem różnych sond obrotowych [1]

Fig. 8. Example o f results from parallel tests with normal and small vanes in clay [1]

Opór stożka q ( M P a )

0,2 0.4 0.6

Wytrzymałość na ścinanie, kPa

2 0 40 6 0 80 100

Rys. 9. Wpływ geometrii końcówki na rejestrowane wartości oporu stożka i końcówki T-bar [4]

Fig. 9. Undrained shear strength profiles derived from the field penetration test [4]

T -bar netto

W podsum ow aniu tej części analizy odnośnie do w pływ u m ierzonych param etrów w testach C PTU , FV T i D M T , na adekw atność i w iarygodność zależności em pirycznych m ożna stw ierdzić, że najbardziej istotny je s t w pływ ja k o ści sprzętu i efekt operatora. E fekt ten je s t ściśle zw iązany ze starannością w ykonania badania.

4. Ograniczenia wynikające z jakości próbek przeznaczonych do badań laboratoryjnych

Badania laboratoryjne stanow ią w ażne ogniw o w przygotow aniu danych do budow ania zależności korelacyjnych. N a w iarygodność w yników tych badań, oprócz zastosow anego sprzętu, m a w w ysokim stopniu w pływ ja k o ść próbki dostarczonej do laboratorium . Problem ten był i je s t niezw ykle w ażnym zagadnieniem badaw czym . T rzy kw estie w tym tem acie należy uznać za zasadnicze:

(10)

• w pływ zm ian w m akrostrukturze próbki, utraty naturalnej cem entacji po pobraniu próbki z podłoża i rekonsolidacji w laboratorium na param etry ścinania,

• w pływ techniki pobrania p róbki n a je j jakość,

• ustalenie kryteriów dla oceny ja k o ści próbki.

Poniżej przedstaw ia się przykłady i kom entarz odnośnie do w pływ u w yżej wym ienionych czynników na interpretację w yników badań laboratoryjnych i zależności korelacyjne z testów in situ. N a rysunku 10 pokazano w pływ anizotropow ej rekonsolidacji n a w ytrzym ałość na ścinanie próbki iłu oraz ocenę w artości w spółczynnika O C R n a podstaw ie badania trójosiow ego ściskania i badania CPTU . K. K arslud i inni [7] na podstaw ie analizy w yników obydw u badań w yjaśniają, że rozbieżności w ocenie tych param etrów s ą spow odow ane utratą lokalnej cem entacji i przeobrażeniam i w strukturze iłu na skutek rekonsolidacji.

OCR

Rys. 10. Zależność pomiędzy znormalizowaną wytrzymałością na ścinanie i współczynnikiem OCR dla próbki blokowej [7]

Fig. 10. Normalized CAUC strength values s u/c t’v0, for block samples in relation to OCR [7]

O cena jakości próbki je s t zw ykle przeprow adzana przez porów nanie oporu w ciskania próbnika (q„), m odułu odkształcenia (E), odkształcenia p rzy zniszczeniu podczas badania jednoosiow ego ściskania (si), w artości naprężenia prekonsolidacyjnego (pc) lub w spółczynnika ściśliw ości (C c). N ajczęściej stosow anym i m etodam i oceny jakości próbek są dw ie m etody — pom iar ciśnienia ssania oraz na podstaw ie prędkości fali ścinającej [5, 18, 19].

(11)

Rysunek 11 dokum entuje kryterium oceny jakości próbek, pozyskanych różnym i próbnikam i, w w yniku porów nania oporu w ciskania próbnika, natom iast rysunek 12 pokazuje ocenę jakości za p o m o c ą kryterium naprężenia prekonsolidacyjnego.

■a

2

3

40 35 30 25 20 15

10

5

0

jS w D

P *

« j m w Shelby m m i5 4 a E1E100

& u m L Ó Sherfarc*>ke

.^ 1*. **■

i> a .

¡1#**

Arlake IC ttt

. 1 . . u

0 2 4 6 8 10 12 14

odkształcenie [% ]

S

Ç

3 2 5

«0

«o

20

m X a tu m L

a t 11* Om o ElEim

a t U .Cl«

i »

q J3 O O 0

S o t h k c r m c r

0 2 * «

odkształcenie [% ]

Rys. 11. Test porównawczy jakości próbnika w miejscu Ariake i Bothkennar [18]

Fig. 11. Comparison o f sample quality at the site o f Ariake and Bothkennar [18]

»

¹⁰⁰ ¹⁰⁰⁰

naprężenie p re k o n s o lid a c y ^ [kPa] naprężenie prekonsolidacyjne [kPa]

Rys. 12. Zależność pomiędzy e a log pc określonymi w teście CRS dla iłu Ariake i Bothkennar [18]

Fig. 12. e-log p relation measured by CRS test for Ariake and Bothkennar clay [18]

O cenę ja k o ści próbek za p o m o c ą w spółczynnika ściśliw ości (rys. 12) prezen tu ją wyniki badań M. L onga [9], W pływ na ocenę w ytrzym ałości na ścinanie b ez drenażu iłu z badania C A K E w zależności od sposobu pozyskania próbki do badania pokazano na rysunku 14 [11].

(12)

zastosowane ciśnienie [kPa]

Rys. 13. Znormalizowane, edometryczne krzywe ściśliwości dla szarej gliny organicznej Athlone [9]

Fig. 13. Normalized 1D compression curves for Athlone grey organie clay [9]

100

m

» m

U «

Zi

<

U 98

5 «3

30

»

0

o » » » « » K I U W K W Su (CAUEj

Rys. 14. Porównanie wartości S u caucI SuCauedla próbek rdzeniowych i blokowych [11]

Fig. 14. S„ c a u c v s S u c a u e for block and piston samples [11]

B ardzo dobre podsum ow anie odnośnie do w pływ u jakości próbki na ocenę param etrów geotechnicznych oraz hierarchię param etrów służących ocenie jakości próbek podał T. Lunne [10, 11, 13]. Z analizy tej w ynika, że jakość próbki m a najw iększy w pływ na w skaźnik porow atości i w ytrzym ałość na ścinanie bez drenażu. Za bardzo istotne należy uznać ustalenie kryterium , które definiuje ja k o ść próbki. W tabali 1 podano kryterium stosow ane w N G I -

0 3 o f c 0.90 0 9

r —

■ *

•

*

* f -

A o *

j * . m próbka blokowa -

r • próbnik 0 54 mm

mo

O próbnik 0 95 mm

...*--- « L _

(13)

Oslo, które opracow ano na podstaw ie obszernej liczby badań typu CA U i CR SC na próbkach blokow ych i pozyskanych próbnikiem rdzeniow ym o średnicy 54 m m . A nalizę przeprow adzono dla iłów z N orw egii i A nglii [11, 12].

T abela 1 K ryterium oceny ja k o ści próbek stosow ane w N G I - Oslo

O CR

O cena ja k o ści próbki przez w skaźnik A e / eQ bardzo dobra

do doskonałej

dobra

do przeciętnej słaba bardzo słaba

1 - 2 <0.04 0.04 - 0.07 0 .0 7 - 0 . 1 4 >0.14

2 - 4 < 0 .0 3 0 . 0 3 - 0 . 0 5 0 .0 5 - 0 . 1 0 > 0 .1 0

5. Wnioski

Zależności korelacyjne stanow ią bardzo ce n n ą inform ację na tem at w łaściw ości geotechnicznych gruntów podłoża. S ą one także jed n y m z w ażnych elem entów służących rozw iązaniu w ielu problem ów geotechnicznych. P rzedstaw ione w niniejszym artykule przykłady pokazują, że je śli do konstruow ania zależności korelacyjnych w ykorzystuje się pom iary z badań in situ, to należy m ieć św iadom ość, że zależności te m a ją liczne ograniczenia. W ydaje się, że cztery czynniki s ą szczególnie w ażne w konstruow aniu i ocenie jak o ści zależności korelacyjnej, któ ra z sukcesem pozw oli w yznaczyć param etry w ytrzym ałościow e i odkształceniow e gruntów podłoża. C zynnikam i tym i są:

• dobra w iedza o m echanizm ie procesu, który je s t zw iązany z przeprow adzonym i badaniam i in situ,

• ocena statystycznej zm ienności param etrów gruntów podłoża i m ierzonych param etrów podczas w ykonyw anego testu in situ,

w ykonanie badań laboratoryjnych na w ysokiej ja k o ści próbkach gruntów , poniew aż w yniki tych badań sta n o w ią p unkt odniesienia dla badań in situ,

stosow anie sprzętu w ysokiej jak o ści, dla którego znane są w artości, opisujące precyzję w ujęciu statystycznym , m ierzonych podczas badania param etrów .

(14)

Literatura

1. A hnberg H ., Larsson R., B erglund C.: Influence o f van size and equipm ent o f the results o f field vane tests. Proc. o f the 2-nd International C onference on G eotechnical and G eophysical Site C haracterization, P orto 2004, 273-277.

2. Banach S.: M echanika, M onografie m atem atyczne. SW O Czytelnik, K raków 1950, t. 1.

3. B enjam in J.R., Cornell C.A.: Rachunek praw dopodobieństw a, statystyka m atem atyczna i teoria decyzji dla inżynierów . W N T , W arszaw a 1977.

4. C hang S.F., R andolph M .F.: Penetration resistance in soft clay for different shaped penetrom eters, Proc. o f the 2-nd International C onference on G eotechnical and G eophysical Site C haracterization, Porto 2004, 671-677.

5. D eG root D .J., L utenegger A.J.: C haracterization by sam ple and in-situ testing Connecticut V alley varved clay. Studia G eotechnica et M echanica. W roclaw 2005, no. 3, 107-120.

6. D urgunoglu H .T ., M itchell J.K.: Static penetration resistance o f soils. Geotechnical E ngineering 1973, U niversity o f California, B erkeley, no. 24, t. 14.

7. K arslrud K., Lunne T., K ort D .A ., Strandvik S.: CPTU correlations for clays. Proc. o f the X V I-th International C onference on Soil M echanics and G eotechnical Engineering. Osaka 2005, 693-702.

8. Lee I.K.: Soil M echanics - N ew H orizons. N ew nes-B utterw orths, Chap. 3 Lum b P.

A pplication o f Statistics in Soil M echanics, L ondon 1974, 44-111.

9. Long M.: The quality o f continuous soil sam ples. G eotechnical Testing Journal, 2002, vol. 25, no. 3 ,1 -2 0 .

10. Lunne T.: Interpretation o f C PT in com pressible sands. International W orkshop: Soil C haracterization and R elated Topics. N G I, O slo 2007.

11. Lunne T., Berre T., A ndersen K.H., Strandvik S., Sjursen M.: Effects o f sample disturbance and consolidation procedures on m easured shear strength o f soft marine N orw egian clays. C anadian G eotechnical Journal 2005, no. 43, 726-750.

12. Lunne T., L ong M ., Forsberg C.F.: C haracterization and engineering properties o f Onsoy clay. C haracterization and engineering properties o f natural soils, Balkem a, R otterdam 2003, 395-428.

13. Lunne T., R obertson P.K ., Powell J.J.M .: C one penetration testing in geotechnical practice. B lackie A cadem ic Professional, London 1997.

(15)

14. M łynarek Z.: Influence o f quality o f in-situ tests on evaluation o f geotechnical param eters o f subsoil. Proc. o f th e XHI-th European C onference on Soil M echanics and G eotechnical Engineering, Prague 2003, vol. 3, 565-570.

15. Powell J.J.M ., Lunne T.: C om parison o f different sized piezocones in U K clays. Proc. o f the X V I-th International C onference on Soil M echanics and G eotechnical Engineering, Osaka 2005, 729-734.

16. Quality o f CPTU . N orw egian G eotechnical Institute O slo and D epartm ent o f G eotechnics A gricultural U niversity P oznań 2002 (praca nieopublikow ana).

17. Silva M .F., Bolton M .D.: C entrifuge penetration tests in saturated layered sand. Proc. o f the 2-nd International C onference on G eotechnical and G eophysical Site C haracterization, Porto 2004, 377-384.

18. Tanaka H.: Sam ple quality o f cohesive soils: lesson from three sites A riake. B othkennar and D ram m en, Soils and Foundations, 2000, no. 40, z. 4, 57-74.

19. Tanaka H., N ishida K.: Suction and shear w ave velocity m easurem ents for assessm ent o f sam ple quality. Proc. o f the 3-rd International W orkshop: ln-situ T ests and Sam ple D isturbance o f Clays, B aranow o 2006.

20. Tschuschke W .: Sondow ania statyczne w osadach poflotacyjnych. Z eszyty N aukow e Politechniki Śląskiej, seria B udow nictw o, z. 110, G liw ice 2006.

2 1 .V e sic A. S.: D esign o f pile foundations. N ational C ooperative H ighw ay R esearch Program . R eport No. 42, T ransportation R esearch Board, W ashington 1977.

R ecenzent: D r hab. inż. A dam Bolt, prof. Pol. G dańskiej