Część I - Wydział Geologii UW

Transkrypt

Nazwa
Tel.
Opiekun
Laboratorium Gruntów Nienasyconych
5540574
dr Emilia Wójcik
Sekretariat Laboratorium
5540575
dr Emilia Wójcik
mgr Marek Wróbel
Laboratorium Zaawansowanych Metod Mechaniki Gruntów (I)
5540576
Laboratorium Zaawansowanych Metod Mechaniki Gruntów (II)
5540577
dr Marek Barański
dr Tomasz Szczepański
Laboratorium Zaawansowanych Metod Mechaniki Gruntów (III) 5540578
Laboratorium Właściwości Reologicznych
i Analizy Termicznej
5540579
dr Ireneusz Gawriuczenkow
Laboratorium Właściwości Sorpcyjnych,
Gęstości Właściwej i Objętościowej
5540580
dr Dorota Izdebska-Mucha
dr Jerzy Trzciński
5540581
dr Jerzy Trzciński
mgr Marek Wróbel
Laboratorium Analiz Granulometrycznych
5540582
dr Jerzy Trzciński
mgr Leszek Kieszczyński
Przygotowalnia Próbek
5540583
mgr Leszek Kieszczyński
Magazyn i Wstępna Przygotowalnia Próbek
5540585
mgr Waldemar Granacki
Laboratorium Skaningowej Mikroskopii Elektronowej
i Mikroanalizy
Laboratorium preparatyki próbek do SEM
Zakład Geologii InŜynierskiej, Instytut Hydrogeologii i Geologii InŜynierskiej, Wydział Geologii Uniwersytetu Warszawskiego
02-089 Warszawa ul. świrki i Wigury 93
www.geo.uw.edu.pl/IHIGI/pol/instytut/inst_jednostki_inz.html
[email protected]
BADANIA TRÓJOSIOWE
MoŜliwości aparaturowe:
• Trzy nowoczesne, elektronicznie sterowane stanowiska do trójosiowych badań
statycznych w warunkach napręŜeń efektywnych (GDS, CONTROLS)
• Dwa specjalistyczne, elektronicznie sterowane stanowiska do badań cyklicznych w
zakresie częstotliwości do 10 Hz i do 70 Hz z moŜliwością określenia kształtu fali lub
zadania na próbkę zarejestrowanych w rzeczywistości drgań (GDS, CONTROLS)
• Badania do maksymalnych ciśnień w komorze 3,5 MPa, pomiar ciśnienia porowego do
2 MPa
• Badania standardowe (CU, CD, UU), jak równieŜ moŜliwość zadawania dowolnych
ścieŜek obciąŜenia, prędkości i innych parametrów badania
• Średnice badanych próbek: 38, 50, 70, 100, 150 mm
• Pomiary w stanie pełnego nasycenia (technika back pressure)
• Badania z uwzględnieniem stanu nienasyconego (sterowniki i czujniki ciśnienia i
objętości powietrza)
• Wewnątrzkomorowy pomiar małych odkształceń przy pomocy czujników
napróbkowych (LVDT, Hall effect)
• Pomiar prędkości fal poprzecznych i podłuŜnych na dowolnym etapie badania (Bender
element)
• Połączenie w jednym badaniu technik pomiaru fali i wewnętrznego pomiaru
odkształceń pozwala na określenie charakterystyki zmienności sztywności w szerokim
zakresie odkształceń
• Badania filtracji (metody stałego i zmiennego spadku, stałej objętości) w dowolnym
stanie napręŜeń efektywnych
• Ogromna róŜnorodność i elastyczność sprzętu do konfigurowania zestawień
sprzętowych do celów niestandardowych badań naukowych i badawczych
STANOWISKO TRÓJOSIOWYCH BADAŃ DYNAMICZNYCH, STATYCZNYCH,
ORAZ Z MOśLIWOŚCIĄ UWZGLĘDNIENIA STANU NIEPEŁNEGO NASYCENIA GRUNTU,
A TAKśE POMIAR ODKSZTAŁCEŃ BEZPOŚREDNIO NA PRÓBCE
[email protected]
BADANIA TRÓJOSIOWE cd.
Linia wytrzymałości - napręŜenia efektywne
400
250 kPa
520 kPa
750 kPa
1000 kPa
1300 kPa
linia wytrzymałości
t = 0,5(σ 1-σ 3) [kPa]
350
300
250
200
c' = 27 kPa
φ' = 12 °
τ = σntg12 + 27
150
100
WYNIKI BADAŃ WYTRZYMAŁOŚCI NA ŚCISKANIE
50
0
0
200
400
600
800
1000
1200
σ'3) [kPa]
σ'1+σ
s' =0,5(σ
1400
1600
350
t = 0,5(σ 1+σ 3) [kPa]
300
250
200
250 kPa
520 kPa
750 kPa
1000 kPa
1300 kPa
150
100
50
0
0
1
2
3
4
5
Odkształcenie osiowe ε [%]
6
7
STANOWISKO TRÓJOSIOWYCH BADAŃ STATYCZNYCH
STANOWISKO TRÓJOSIOWYCH
BADAŃ DYNAMICZNYCH
(DO 70 Hz, ŚREDNICA PRÓBKI 100 mm)
Uzyskiwane parametry:
• Charakterystyki wytrzymałościowe, parametry c, φ (efektywne i całkowite)
w statycznym lub cyklicznym stanie napręŜeń
• Charakterystyka odkształceniowa w małym zakresie odkształceń
• Współczynnik parcia spoczynkowego Ko
• Charakterystyki przepuszczalności gruntu, współczynnik filtracji k
[email protected]
INNE BADANIA WYTRZYMAŁOŚCIOWE
• Aparaty bezpośredniego ścinania z automatyczną akwizycją danych (Wykeham Farrance)
• Aparat Ring Shear do badań wytrzymałości rezydualnej (waŜny parametr w określaniu
długotrwałej stateczności skarp i zboczy)
• Aparat Vane Test (skrzydełkowy aparat do oceny wytrzymałości w laboratorium)
60
napręŜenie ścinające [kPa]
APRARAT RING SHEAR
WYNIKI BADAŃ
WYTRZYMAŁOŚCI REZYDUALNEJ
50
40
30
20
10
0
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
czas [s]
140
napręŜenie ścinające τ [kPa]
120
100
80
60
40
20
0
0
50
100
150
200
250
300
napręŜenie normalne σ [kPa]
350
400
450
APARAT VANE TEST
PIERŚCIEŃ APARATU RING SHEAR
• Parametry wytrzymałościowe c, φ (maksymalne)
• Parametry wytrzymałościowe c, φ (rezydualne)
[email protected]
BADANIA PARAMETRÓW SPRĘśYSTYCH
W LABORATORIUM
• Dwa stanowiska z komorami trójosiowymi do badań właściwości spręŜystych gruntu w
zakresie małych odkształceń (typu bender elements – BE) (GDS oraz konstrukcja własna)
• Trzy pary czujników mogą być jednocześnie umieszone na próbce w róŜnych
płaszczyznach, pozwalając badać anizotropię ośrodka
• Aplikacja róŜnych częstotliwości i kształtów fali
MOśLIWE PŁASZCZYZNY PRZEJŚCIA
FAL W TRAKCIE BADAŃ
PODSTAWA I KOPUŁKA JEDNEJ Z KOMÓR
WYPOSAśONYCH W BENDER ELEMENTS
WYKRES Z REJESTRACJI FALI WEJŚCIOWEJ I WYJŚCIOWEJ
KOMORA DO BADAŃ SPRĘśYSTYCH Z
SYSTEMEM WEWNĘTRZNYCH PRĘTÓW
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
czas [ms]
sygnał źródłowy
sygnał wynikowy
początek i koniec przejścia fali
• Prędkość fali poprzecznej Vs
• Prędkość fali podłuŜnej Vp
• Moduł ścinania G
• Moduł odkształcenia objętościowego K
• Moduł spręŜystości E
• Współczynnik Poissona ν
[email protected]
BADANIA PARAMETRÓW SPRĘśYSTYCH IN SITU
• Aparatura geofizyczna (sejsmika powierzchniowa) CSWS i SASW (GDS) do badania
sztywności podłoŜa w warunkach in situ (moduły dynamiczne, parametry spręŜyste)
wyposaŜona w wibratorowy system wzbudzania drgań, w pełni sterowany elektronicznie.
Zakres częstotliwości 6-600Hz. Szybka, nieinwazyjna metoda oznaczania parametrów
dynamicznych w rzeczywistym stanie napręŜeń, przydatna do rozpoznania sztywności
ośrodka gruntowego, równieŜ do oceny podsypek drogowych, nasypów kolejowych itp.
Parametr Gmax jest kluczowy w projektowaniu obiektów pracujących w dynamicznym stanie
napręŜeń (np. elektrownie wiatrowe).
DANE UZYSKIWANE ON-LINE W TRAKCIE
BADANIA CSWS
APARATURA SEJSMICZNA
PROFIL SZTYWNOŚCI
APARATURA SEJSMICZNA
moduł
ścinania, G
Gmax
[Mpa]
moduł ścinania,
max[MPa]
0
20
40
60
80
100
0,00
-1,00
-2,00
-3,00
głębokość [m]
-4,00
-5,00
-6,00
-7,00
-8,00
-9,00
-10,00
-11,00
-12,00
-13,00
-14,00
• Profil sztywności w podłoŜu
gruntowym (wyraŜony modułem
ścinania Gmax lub modułem
spręŜystości E versus głębokość)
średnio do 15 m, maksymalnie do
ok. 30 m głębokości
[email protected]
BADANIA ŚCIŚLIWOŚCI
• Konsolidometr Rowe-Bardena – w pełni zautomatyzowane stanowisko (GDS) do badań
ściśliwości gruntu w stanie pełnego i niepełnego nasycenia, z pomiarem ciśnienia wody w
porach, przy stałym przyroście obciąŜenia (CRL), odkształcenia (CRS) lub dowolnym
innym programie (np. IL), z wykorzystaniem techniki back pressure. UmoŜliwia równieŜ
badania parametrów filtracji ze stałym lub zmiennym spadkiem hydraulicznym, metodą
stałej objętości i in.
• Konsolidometr UPC – do badań z kontrolowanym ciśnieniem ssania w próbce
• Konsolidometr wysokociśnieniowy (zakres do 20 MPa)
• Edometry
STANOWISKO KONSOLIDOMETRÓW ROWE-BARDENA I UPC
KOMORA UPC
0,9
KRZYWE ŚCIŚLIWOŚCI
wskaźnik porowatości e [-]
0,85
0,8
0,75
0,7
0,65
KOMORA
ROWE-BARDENA
0,6
10
100
1000
10000
efektywne napręŜenie pionowe σ'v [kPa]
• Wskaźnik prekonsolidacji OCR
• Wskaźnik uplastycznienia YSR
• Współczynnik konsolidacji cv
• Moduł ściśliwości M
• Charakterystyki filtracyjne gruntów
EDOMETRY
[email protected]
BADANIA FILTRACJI
• Pomiary filtracji w komorach trójosiowych w dowolnym stanie napręŜeń, przy uŜyciu
metod stałego lub zmiennego spadku lub stałej objętości. Rozdzielczość zadawania i
3
pomiaru ciśnień i objętości przepływającej cieczy wynosi odpowiednio 1 kPa i 1 mm
• Pomiary filtracji w komorze konsolidometru Rowe-Bardena, pod dowolnym
obciąŜeniem, przy uŜyciu metod stałego lub zmiennego spadku lub stałej objętości.
Rozdzielczość zadawania i pomiaru ciśnień i objętości przepływającej cieczy wynosi
3
odpowiednio 1 kPa i 1 mm
• Aparat Geonor h-200A do pomiaru filtracji metodą stałego gradientu
• Panel kontrolny Humboldt, z komorą do badania filtracji i dodatkowymi akcesoriami (toxic
interface chamber) umoŜliwiającymi badania z uŜyciem substancji zanieczyszczonych
• Pośrednie metody obliczania parametrów filtracji z teorii konsolidacji
APARAT GEONOR
PANEL KONTROLNY HUMBOLDT
INTERFACE DO BADANIA
GRUNTÓW ZANIECZYSZCZONYCH
• Charakterystyki filtracji (wyraŜone np.
współczynnikiem filtracji k) w róŜnych
stanach napręŜeń i skonsolidowania
[email protected]
WYZNACZANIE CIŚNIENIA SSANIA GRUNTÓW
Wyznaczanie
wartości
ssania
gruntów,
szczególnie
ekspansywnych, jest niezbędne przede wszystkim w celu oceny
potencjalnych moŜliwości zmian objętości podłoŜa gruntowego, ale
takŜe dla prawidłowego wyznaczenia parametrów mechanicznych
tego gruntu do celów projektowych. Na podstawie kształtu i
przebiegu krzywej charakteryzującej układ grunt-woda moŜna
uzyskać szereg informacji odnośnie potencjalnej moŜliwości
danego gruntu do wchłonięcia wody lub jej utraty przy przejściu z
danego poziomu ssania na wyŜszy lub niŜszy poziom, a takŜe
aktualnego poziomu ssania na podstawie informacji o aktualnej
wilgotności/nasyceniu badanego gruntu. Mając takie informacje
moŜna wnioskować o skurczu lub pęcznieniu gruntu, a więc
prognozować procesy deformacji podłoŜa.
Stosowane metody:
• Bibuły filtracyjnej
• Talerzy ciśnieniowych
• Tensjometryczna
• Psychrometryczna
TALERZE CIŚNIENIOWE
60
wilgotność objętościowa [%]
55
50
45
40
PSYCHROMETR
35
30
25
20
15
10
0
1
10
100
ciśnienie ssania [kPa]
1000
• Ssanie matrycowe
• Ssanie całkowite
• Charakterystyki retencji
gruntów spoistych
[email protected]

Część I - Wydział Geologii UW

Transkrypt

Podobne dokumenty

Część III (badania parametrów gruntu in-situ

Minister Spraw Zagranicznych DPE/236|rlL2

Najważniejsze obiekty geoturystyczne świata

Wniosek o mianowanie na stanowisko profesora

Matematykę można znaleźć w każdej dziedzinie wiedzy, np. w

Szanowna Rado - jw.ing.uni.wroc.pl