Vrozená anizotropie tuhosti jílu a její užití v numerické zpětné analýze deformací v nevystrojené kaverně při stanovení K0 v brněnském téglu.

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11310%2F15%3A10330379" target="_blank" >RIV/00216208:11310/15:10330379 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Vrozená anizotropie tuhosti jílu a její užití v numerické zpětné analýze deformací v nevystrojené kaverně při stanovení K0 v brněnském téglu.

Popis výsledku v původním jazyce

Stanovení parametrů vrozené anizotropní tuhosti v oboru velmi malých přetvoření vyžaduje provedení zkoušek s použitím snímačů malých deformací umístěných na vzorku v kombinaci s piezoelektrickými prvky vysílajícími a snímajícími seismické smykové vlny. U jílů se uvažuje křížová anizotropie determinovaná 5 nezávislými přetvárnými parametry, která vyplývá z představy o sedimentaci jílových částic. Implementace anizotropie pro účely hypoplastického modelu byla podmíněna tenzorovou formulací daného problému s ohledem na zvolený typ této anizotropie. Modifikace hypoplastického modelu byla využita v analýze součinitele bočního tlaku v klidu překonsolidované zeminy v rámci numerického 3D modelu reálného geotechnického problému s uplatněným geotechnickým monitoringem. Součinitel zemního tlaku v klidu K0 jemnozrnných zemin se odhaduje často empiricky na základě stupně překonsolidace (OCR - Overconsolidation Ratio). Vztahy užité v těchto odhadech však předpokládají, že K0 je způsobeno čistě mechanickým odlehčením a nezahrnují skutečnost, že podstatná část zdánlivého překonsolidačního tlaku může být zapříčiněna obecně stárnutím zeminy, zejména sekundárním stlačením. V této práci je pravděpodobný interval hodnot K0 brněnského jílu (&quot;téglu&quot;) tuhé až pevné konzistence (zdánlivá vertikální překonsolidační napětí 1800 kPa, tj. OCR 7) odhadnut na základě zpětné analýzy z konvergenčních měření v nevystrojené kruhové rozrážce a střední a mezní hodnoty tohoto rozmezí byly následně ověřeny prostřednictvím numerické analýzy úseku plného profilu tunelu. Výsledky simulace jsou ovlivněny především vrozenou anizotropií tuhosti zemin, která byla stanovena v rámci experimentálního programu. Poměr maximálních smykových modulů αG činí 1,45, poměr vodorovného a svislého maximálního Youngova modulu αE je 1,67 a hodnota Poissonova čísla νtp se pohybuje v těsné blízkosti 0. Hodnota K0 stanovená zpětnou analýzou K0 činí 0,75.

Název v anglickém jazyce

Inherent stiffness anisotropy of clay and its usage in the numerical back-analysis of displacements in the unsupported cavern during the process of K0 estimation in Brno "tegel"

Popis výsledku anglicky

Determination of a complete set of material parameters of inherent anisotropic stiffness in the very-small strain range requires realization of the laboratory tests using small sensors (Local Displacement Transducers - LDT) placed on the sample, in combination with piezo-elements sending and receiving the seismic longitudinal or shear waves. On the basis of clay particles sedimentation idea, the clays are considered a cross-anisotropic material with 5 independent parameters. For the purposes of implementation of anisotropy into hypoplastic model, the tensorial formulation had to be developed. The modification of the hypoplastic model was subsequently used in the analysis of the coefficient of lateral earth pressure at rest of overconsolidated clayey soil. The coefficient of earth pressure at rest K0 of fine-grained soils is often being estimated empirically from the overconsolidation ratio (OCR). The relationships adopted in this estimation, however, assume that K0 is caused by pure mechanical unloading and do not consider that a significant proportion of the apparent preconsolidation pressure may be caused by the effects ageing, in particular by secondary compression. In this work, K0 of Brno Tegel, which is a clay of stiff to hard consistency (apparent vertical preconsolidation pressure of 1800 kPa, apparent OCR of 7), was estimated based on the back-analysis of convergence measurements of an unsupported cylindrical cavity. The values were subsequently verified by analysing a supported exploratory adit and a two-lane road tunnel. As the simulation results are primarily influenced by soil anisotropy, it was quantified in an experimental programme. The ratio of maximal shear moduli αG was 1.45, the ratio of horizontal and vertical maximal Young moduli αE was 1.67 and the value of Poisson ratio νtp was close to 0. The soil was described using a hypoplastic model considering small-strain stiffness anisotropy. The back-analysed value of K0 was 0.75.

Druh

J_ost - Ostatní články v recenzovaných periodicích

CEP obor

—

OECD FORD obor

10505 - Geology

Projekt

Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2015

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Název periodika

Geotechnika

ISSN

1211-913X

e-ISSN

—

Svazek periodika

18

Číslo periodika v rámci svazku

3

Stát vydavatele periodika

CZ - Česká republika

Počet stran výsledku

10

Strana od-do

3-12

Kód UT WoS článku

—

EID výsledku v databázi Scopus

—