Geologiczno-inżynierska ocena iłów formacji poznańskiej jako podłoża budowlanego

Małgorzata Superczyńska

Abstract

The objective of the thesis is to present the characteristics of Poznan Clays Formation, its lithology, origin, extent of occurrence on the background of geology, geomorphology and hydrogeology. The results of physical properties tests of Mio-Pliocene clays were described in the thesis, ie. water content, bulk density, liquid and plastic limits, and grain size analysis. The expansive properties of the soil were evaluated using nomograms. In order to estimate the clays' strength as well as deformation parameters, the triaxial and oedometer tests were performed. Moreover, the results of field tests were analyzed. The values of moduli describing the elastic properties of clays have been examined in a wide range of deformation. The Bender Elements method was used in laboratory to measure the elastic properties of clays in the range of small strains. The thesis contains a description of geological history of Mio-Pliocene clays and its influence on their properties. Moreover, the parameters describing the degree of overconsolidation were determined in the thesis. The criteria of plasticity and constitutive models for soils were also described, ie. elastic-perfectly plastic Coulomb-Mohr model and elastic-plastic model with isotropic hardening (Modified Cam Clay). The thesis contains summary table of the values of geotechnical parameters of Poznan Clays Formation for selected models. Finite element method (FEM) was applied for numerical analysis of stresses, strains and displacements related to a ground-structures interaction problem. The results of computer calculations were compared, applying selected elastic-plastic models. Discussion of the results of calculations obtained using commercial FEM software was carried out. These results were compared to the values of displacements measured on a real object. At the end of the thesis, the author summarizes the tests results of Poznan Clays Formation, presents the conclusions and directions for future research.
Rodzaj dyplomuPraca doktorska
Autor Małgorzata Superczyńska (WIL / IDM)
Małgorzata Superczyńska
- Instytut Dróg i Mostów
Językpl polski
Jednostka dyplomującaWydział Inżynierii Lądowej (WIL)
Dyscyplina naukibudownictwo / dziedzina nauk technicznych / obszar nauk technicznych
Data rozpoczęcia04-11-2013
Data obrony11-09-2015
Data zakończenia 30-09-2015
Promotor Artur Zbiciak (WIL / IDM)
Artur Zbiciak
- Instytut Dróg i Mostów
Recenzenci zewnętrzni Joanna Bzówka - [Politechnika Śląska (PolSL)]
Joanna Bzówka
-
- Politechnika Śląska

Marcin Cudny - [Politechnika Gdańska (PG)]
Marcin Cudny
-
- Politechnika Gdańska
Paginacja 170
Słowa kluczowe w języku polskimiły formacji poznańskiej, iły mio-plioceńskie, grunty - modele, Modified Cam Clay
Słowa kluczowe w języku angielskimPoznan Clays Formation, Mio-Pliocene clays, soil models, Modified Cam Clay
Streszczenie w języku polskimW rozprawie przedstawiono litologię, genezę i zasięg występowania iłów formacji poznańskiej, na tle budowy geologicznej i geomorfologicznej Warszawy wraz z warunkami hydrogeologicznymi. Opisano metodykę badawczą i wyniki badań iłów mio-plioceńskich. W celu zbadania właściwości fizycznych wykonano szereg analiz, w tym analizy granulometryczne oraz badania gęstości objętościowej i granic konsystencji. Na podstawie wyników tych oznaczeń, za pomocą istniejących nomogramów, dokonano oceny właściwości ekspansywnych badanych gruntów. W celu oszacowania wartości parametrów opisujących wytrzymałość iłów formacji poznańskiej wykonano badania w aparacie trójosiowego ściskania oraz przeanalizowano wyniki eksperymentów polowych. W celu oceny parametrów opisujących właściwości deformacyjne iłów przeanalizowano wyniki badań w szerokim zakresie odkształceń. W przypadku małych deformacji analizie poddano rezultaty badań z zastosowaniem elementów piezoelektrycznych typu bender. W zakresie odkształceń większych od 10-3 wykorzystano wyniki badań w aparacie trójosiowego ściskania, w edometrze (ew. konsolidometrze) oraz badań polowych. W rozprawie opisano historię geologiczną iłów oraz jej wpływ na stan skonsolidowania. Dokonano oszacowania parametrów opisujących stopień prekonsolidacji iłów formacji poznańskiej. Następnie podano kryteria plastyczności oraz opisano modele konstytutywne ośrodków gruntowych, w tym modele sprężysto-idealnie plastyczne i sprężysto-plastyczne ze wzmocnieniem izotropowym. Dokonano tabelarycznego zestawienia wyników badań parametrów geotechnicznych iłów formacji poznańskiej w odniesieniu do wybranych modeli. Podano przykład zastosowania metody elementów skończonych w analizie numerycznej stanu naprężeń, odkształceń i przemieszczeń w wybranej sytuacji projektowej. Porównano wyniki obliczeń komputerowych z zastosowaniem kilku modeli sprężysto-plastycznych. Przeprowadzono dyskusję wyników otrzymanych przy użyciu komercyjnych programów MES, w świetle realnych wartości przemieszczeń pomierzonych na obiekcie rzeczywistym. W zakończeniu rozprawy podsumowano wyniki badań iłów formacji poznańskiej oraz przedstawiono wnioski i kierunki przyszłych badań.
Plik pracy
Superczynska.pdf 9.96 MB
Recenzje
prof dr hab inż Joanna Bzówka recenzja.pdf z dnia 22-01-2016
279.61 KB
recenzja pracy doktorskiej z dnia 22-01-2016
1.13 MB
Liczba cytowań*1 (2019-02-22)

Pobierz odnośnik do tego rekordu

Powrót