The use of light weight deflectometer to assess the quality of compaction of aggregates layers placed on subgrade reinforced by geosynthetics

Grzegorz Bartnik

Abstract

Dissertation takes the issue of using a light weight deflectometer (LWD) to compaction and load-bearing capacity acceptance of aggregate layers with geosynthetic reinforcement over soft subgrade on the basis of established correlation of tests results received from light weight deflectometer test and traditional compaction control methods. The light weight deflectometer is widely used to estimate compaction level and load-bearing capacity of subgrade and unbound aggregate layers without geosynthetic reinforcement as indirect measures of compaction and capacity. With the aim of assessing deflectometer suitability, measurements of the compaction and load-bearing capacity measures of crushed stone aggregate layers were determined using LWD testing in a laboratory test stand. Performed experimental program included testing of different: aggregates compaction index (Is = 0,88 ÷ 0,92; 0,93 ÷ 0.96; 0,97 ÷ 0,99), aggregate layer thickness (h = 15 ÷ 45 cm) and load-bearing capacity of modeled soft subgrade (E2 ≈ 9; 12; 20; 30 MPa). Measurements were carried out on the aggregate surface which was compacted over the geosynthetic – geotextile or geogrid and on modeled soft subgrade. The values of modules of elasticity Evd and E1, E2 were obtained using: light weight deflectometer (LWD), static plate load tests (VSS) and the value of the compaction index Is was determined based on measurements of the surface of compacted aggregate using a geodesic method. Tests results were involved statistical analysis using STATISTICA in version 10. Conducted analysis: normality tests, one-way analysis of variance (one-way ANOVA), correlation and regression analysis together with graphical presentation of tests results. The results of statistical analysis indicate a statistically significant effect for variable components of test systems on measured values of elasticity modules. Obtained regression models of dependent variables E1, E2, and Is are characterized by high quality prediction and confirm the possibility of using light weight deflectometer to evaluate degree of compaction and load-bearing capacity of aggregate layers compacted over the geosynthetic.
Rodzaj dyplomuPraca doktorska
Autor Grzegorz Bartnik (WIL / IDM)
Grzegorz Bartnik
- Instytut Dróg i Mostów
Tytuł w języku polskimZastosowanie lekkiej płyty dynamicznej do oceny jakości zagęszczenia warstw kruszywa łamanego na podłożu gruntowym wzmocnionym geosyntetykiem
Językpl polski
Jednostka dyplomującaWydział Inżynierii Lądowej (WIL)
Dyscyplina naukibudownictwo / dziedzina nauk technicznych / obszar nauk technicznych
Data rozpoczęcia20-11-2013
Data obrony13-11-2015
Data zakończenia 24-11-2015
Promotor Maria Jolanta Sulewska - [Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka]
Maria Jolanta Sulewska
-
- Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka
Recenzenci zewnętrzni Katarzyna Zabielska-Adamska - [Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka]
Katarzyna Zabielska-Adamska
-
- Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska, Politechnika Białostocka

Leszek Rafalski - [Instytut Badawczy Dróg i Mostów]
Leszek Rafalski
-
- Instytut Badawczy Dróg i Mostów
Paginacja 170
Słowa kluczowe w języku polskimlekka płyta dynamiczna, zagęszczenie, nosność, kruszywo, geosyntetyki
Słowa kluczowe w języku angielskimlight weight deflectometer, compaction, load-bearing capacity, aggregate, geosynthetics
Streszczenie w języku polskimRozprawa doktorska porusza tematykę wykorzystania lekkiej płyty dynamicznej do odbioru zagęszczenia i nośności warstw kruszywa wbudowywanych na słabo nośnym podłożu gruntowym wzmocnionym geosyntetykami, na podstawie ustalonych korelacji wyników badania kruszywa lekką płytą dynamiczną i metodami klasycznymi. Lekka płyta dynamiczna jest stosowana powszechnie do oceny nośności i jakości zagęszczania wbudowywanych niezbrojonych warstw gruntów i kruszyw, jako pośrednie badanie miar zagęszczenia i nośności. Urządzenie jest cenione szczególnie ze względu na mobilność oraz szybkość pomiaru. Mając na celu ocenę przydatności lekkiej płyty dynamicznej (ugięciomierza dynamicznego) przeprowadzono pomiary miar zagęszczenia i nośności warstw kruszywa modelowanych na autorskim, laboratoryjnym stanowisku badawczym. Zmiennymi elementami badanych schematów były: miąższość kruszywa (h = 15; 30; 45 cm), zagęszczenie kruszywa (Is = 0,88 ÷ 0,92; 0,93 ÷ 0,96; 0,97 ÷ 0,99) oraz nośność określoną poprzez wtórny moduł odkształcenia (zgodnie z nomenklaturą stosowaną w drogownictwie) E2 ≈ 9; 12; 20; 30 MPa. Pomiary wykonywano na powierzchni kruszywa układanego i zagęszczanego na geosyntetykach (geowłókninie lub geosiatce) oraz bezpośrednio na słabo nośnym podłożu gruntowym. Pomiary modułów odkształcenia Evd, E1 i E2 prowadzono lekką płytą dynamiczną (ZFG 3000) oraz płytą statyczną (VSS), zaś wartość wskaźnika zagęszczenia Is wyznaczano na podstawie pomiarów poziomów powierzchni zagęszczanego kruszywa metodą geodezyjną. Przeprowadzono analizę statystyczną wyników badań z wykorzystaniem programu STATISTICA w. 10. Analiza objęła testy normalności rozkładu zmiennych, testy istotności różnic wyodrębnionych podzbiorów (analiza jednoczynnikowa wariancji) oraz analizę korelacji i regresji zmiennych, wraz z prezentacją graficzną wyników testów. Wyniki wykonanych analiz statystycznych wskazują na istotny wpływ zmiennych elementów układów badawczych na wartość modułów odkształcenia. Uzyskane modele regresyjne zmiennych E1, E2 i Is i wyników badań lekką płytą dynamiczną Evd oraz s/v charakteryzują się wysoką jakością predykcji i potwierdzają możliwość wykorzystania lekkiej płyty dynamicznej do odbioru nośności i zagęszczenia warstw kruszyw wbudowywanych na gruntach słabo nośnych wzmocnionych geosyntetykami.
Plik pracy
Bartnik.pdf 24.71 MB
Recenzje
Recenzja_Rafalski.pdf 2.17 MB
recenzjaZabielska.pdf 2.86 MB

Pobierz odnośnik do tego rekordu

Powrót