W Y B R A N E Z W I Z K I K O R E L A C Y J N E P A R A M E T R W
Z A G S Z C Z E N I A O K R E ZL O N E M E T O D A M I V S S I L F G
"
"
"
M a c i e j K o r d i a n K U M O R ", J o a n n a F A R M A S , Au k a s z A l e k s a n d e r K U M O R
K a t e d r a G e o t e c h n i k i , U n i w e r s y t e t T e c h n o l o g i c z n o - P r z y r o d n i c z y u l . K a l i s k i e g o 7 , 8 5 - 7 9 6 B y d g o s z c z
S t r e s z c z e n i e : G e o t e c h n i c z n a o c e n a p o p r a w n o [c i w y k o n a n i a k o r p u s u d r o g o w e g o o b e j m u j e s z e r e g z a g a d n i e D, w [r d
k t r y c h i s t o t n e s d o b r i k o n t r o l a j a k o [c i w y k o n y w a n y c h r o b t z i e m n y c h . A r t y k u B p r z e d s t a w i a w y n i k i b a d a D i n s i t u n a d
o k r e [l e n i e m z a l e |n o [c i k o r e l a c y j n y c h p o m i d z y p a r a m e t r a m i o z n a c z o n y m i z a p o m o c b a d a D p By t s z t y w n V S S E 1
i E 2 , a u z y s k a n y m i z b a d a n i a l e k k p By t d y n a m i c z n L F G . B a d a n i a w s k a z u j , i | o k r e [l e n i e z w i z k w k o r e l a c y j n y c h
p o m i d z y p a r a m e t r a m i c h a r a k t e r y z u j c y m i u z i a r n i e n i e ( C C , C U , D 1 0 , D 2 0 , D 3 0 , D 6 0 ) , a p a r a m e t r a m i o d k s z t a Bc e n i o w y m i
u z y s k a n y m i p o d c z a s s p r a w d z a n i a j a k o [c i z a g s z c z e n i a p i a s k u [r e d n i e g o r w n o z i a r n i s t e g o w b u d o w a n e g o w n a s y p
( E v d , E 1 , E 2 , I 0 ) j e s t a k t u a l n i e t r u d n e p r a k t y c z n i e l u b f i z y c z n i e z Bo |o n e .
S Bo w a k l u c z o w e : z a g s z c z a n i e n a s y p w , d y n a m i c z n y m o d u B o d k s z t a Bc e n i a , s t a t y c z n y m o d u B o d k s z t a Bc e n i a , w s k a zn i k i
z a g s z c z e n i a .
1 . W p r o w a d z e n i e o d k s z t a Bc e n i a w t r n e g o E 2 d o p i e r w o t n e g o E 1 ,
o t r z y m a n y c h p o d c z a s b a d a n i a p By t s z t y w n V S S ( P N - S -
G e o t e c h n i c z n a o c e n a p o p r a w n o [c i w y k o n a n i a k o r p u s u 0 2 2 0 5 : 1 9 9 8 ) . B a d a n i e s t a t y c z n e p By t V S S j e s t
d r o g o w e g o o b e j m u j e s z e r e g z a g a d n i e D, w [r d k t r y c h s t o s u n k o w o c z a s o c h Bo n n e i k Bo p o t l i w e w p r a k t y c z n y c h
s z c z e g l n i e i s t o t n e s z a r w n o d o b r s t o s o w a n e g o w a r u n k a c h u t r z y m a n i a t e m p a r o b t z i e m n y c h .
m a t e r i a Bu , j a k i k o n t r o l a j a k o [c i w y k o n y w a n y c h r o b t P o n i e w a | z e w z g l d w r e a l i z a c y j n y c h , d |y s i
z i e m n y c h . D o t y c z y t o s z c z e g l n i e j e d n o z n a c z n o [c i d o s k r c e n i a c z a s u o c z e k i w a n i a n a w y n i k b a d a n i a
i p e w n o [c i o c e n y s t a n u z a g s z c z e n i a k o l e j n y c h w a r s t w z a g s z c z e n i a , i s t n i e j e p o t r z e b a o p r a c o w a n i a s z y b k i e j
g r u n t u w n a s y p i e b u d o w l a n y m . J a k w i a d o m o , m a t e r i a B m e t o d y u z y s k a n i a w y n i k u , n a j l e p i e j j u | w t r a k c i e
g r u n t o w y u |y w a n y d o f o r m o w a n i a n a s y p u p o w i n i e n s p r a w d z a j c y c h b a d a D k o n t r o l n y c h . W y n i k i p o z y s k a n e
c h a r a k t e r y z o w a s i o d p o w i e d n i m s k Ba d e m g r a n u l o - w w y n i k u z a s t o s o w a n i a s z y b k i e j m e t o d y w s p o s b
m e t r y c z n y m i m i n e r a l n y m , g w a r a n t u j c y m u z y s k a n i e j e d n o z n a c z n i e w i a r y g o d n y i p r o s t y p o w i n n y o k r e [l a
w y m a g a n y c h w Ba [c i w o [c i m e c h a n i c z n y c h k o n s t r u k c j i j a k o [ z a g s z c z e n i a w a r s t w y g r u n t u w s u k c e s y w n i e
z i e m n e j o r a z r a c j o n a l n i e u z a s a d n i o n e g o z a g s z c z e n i a . z a g s z c z a n y m n a s y p i e , n a p r z y k Ba d n a p o d s t a w i e
K o r p u s n a s y p u d r o g o w e g o p o w i n i e n u z y s k a w a r t o [c i z a l e |n o [c i k o r e l a c y j n y c h .
l i c z b o w e p a r a m e t r w g e o t e c h n i c z n y c h z a p e w n i a j c e W c e l u o k r e [l e n i a m o |l i w y c h z w i z k w f i z y c z n y c h
z a p r o j e k t o w a n n o [n o [, o d k s z t a Bc a l n o [, t r w a Bo [ p o m i d z y s t o s o w a n y m i m e t o d a m i k o n t r o l i w z a l e |n o [c i
i b e z p i e c z e Ds t w o k o n s t r u k c j i ( P N - S - 0 2 2 0 5 : 1 9 9 8 D r o g i o d s t a n u z a g s z c z a n i a n a s y p u , w y k o n a n o s e r i e b a d a D
s a m o c h o d o w e . R o b o t y z i e m n e . W y m a g a n i a i b a d a n i a ) . p o l o w y c h n a p o l i g o n i e w t r a k c i e r e a l i z a c j i k o r p u s u
Z g o d n i e z z a l e c e n i a m i n o r m y P N - S - 0 2 2 0 5 : 1 9 9 8 , d r o g o w e g o n o w o b u d o w a n e j u l i c y ( r y s . 1 ) .
p o d s t a w o w y m i p a r a m e t r a m i g r u n t w , u m o |l i w i a j c y m i W t r a k c i e b a d a D p r z e p r o w a d z o n o s z c z e g Bo w e a n a l i z y
p o p r a w n y d o b r i o c e n p r z y d a t n o [c i m a t e r i a Bu s : g e o t e c h n i c z n e i d e n t y f i k u j c e c e c h y f i z y c z n e
w s k a zn i k j e d n o r o d n o [c i u z i a r n i e n i a C U o r a z w s k a zn i k i m e c h a n i c z n e g r u n t w n i e s p o i s t y c h z a s t o s o w a n y c h
k r z y w i z n y C C . O c e n j a k o [c i z a g s z c z e n i a d o k o n u j e s i d o w b u d o w a n i a w k o n s t r u k c j n a s y p u . W y n i k i b a d a D
z w y k l e n a p o d s t a w i e w a r t o [c i u m o w n y c h p a r a m e t r w , p o l o w y c h i l a b o r a t o r y j n y c h p o d d a n o a n a l i z i e
t o j e s t w s k a zn i k a z a g s z c z e n i a I S l u b s t o p n i a z a g s z c z e n i a m a t e m a t y c z n e j . P o s z u k i w a n o u |y t e c z n e j p r a k t y c z n i e ,
I D . A l t e r n a t y w n i e m o |n a o c e n i a z a g s z c z e n i e g r u n t w m o |l i w i e p r o s t e j f o r m u By w p o s t a c i l i n i o w e j z a l e |n o [c i
w n a s y p i e n a p o d s t a w i e w a r t o [c i w s k a zn i k a o d k s z t a Bc e n i a f u n k c y j n e j , n a p o t r z e b y s z y b k i e j o c e n y z a g s z c z e n i a
I 0 , k t r y j e s t z d e f i n i o w a n y j a k o s t o s u n e k m o d u B w : w b u d o w y w a n e g o m a t e r i a Bu g r u n t o w e g o .
"
A u t o r o d p o w i e d z i a l n y z a k o r e s p o n d e n c j . E - m a i l : m k k u m o r @ u t p . e d u . p l
2 7 1
C i v i l a n d E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g / B u d o w n i c t w o i I n |y n i e r i a Zr o d o w i s k a 4 ( 2 0 1 3 ) 2 7 1 - 2 7 9
R y s . 1 . W i d o k b a d a n y c h w a r s t w n a s y p u k o r p u s u d r o g o w e g o
O c z e k i w a n i e m b a d a w c z y m , n a j b a r d z i e j p r z y d a t n y m s t a t y c z n V S S E 1 i E 2 , a w a r t o [c i a m i m o d u Bu
z p r a k t y c z n e g o p u n k t u w i d z e n i a , b y Bo b y u s t a l e n i e d y n a m i c z n e g o E v d u z y s k a n y m i z b a d a n i a l e k k p By t
z a l e |n o [c i k o r e l a c y j n e j p o m i d z y m o d u Be m o d k s z t a Bc e n i a d y n a m i c z n L F G o r a z p o s z u k i w a n i e z w i z k w z i n n y m i
b a d a n y m p By t s t a t y c z n V S S i d y n a m i c z n y m m o d u Be m p a r a m e t r a m i o p i s u j c y m i s t a n o [r o d k a g r u n t o w e g o .
o d k s z t a Bc e n i a o k r e [l o n y m p r z y p o m o c y p By t y d y n a m i c z n e j
L F G . P o n a d t o , p o s z u k i w a n o i n n y c h z w i z k w f o r m a l n y c h
p o m i d z y z b a d a n y m i p a r a m e t r a m i g e o t e c h n i c z n y m i 2 . C h a r a k t e r y s t y k a o b i e k t u d o [w i a d c z a l n e g o
g r u n t u . A n a l i z o d n i e s i o n o d o w y m a g a n y c h p r o j e k t e m
p a r a m e t r w s t a n u z a g s z c z e n i a w a r s t w k o n s t r u k c j i n a s y p u T e r e n p o l i g o n u b a d a w c z e g o s t a n o w i B n o w o r e a l i z o w a n y
b u d o w l a n e g o k o r p u s u d r o g o w e g o , n a p o z i o m i e i s t o t n o [c i n a s y p o b e j m u j c y p o n a d 7 0 0 m e t r o w y o d c i n e k d r o g i
s t a t y s t y c z n e j = 0 , 0 5 . m i e j s k i e j . N a s y p k o r p u s u d r o g o w e g o z a p r o j e k t o w a n o
N i n i e j s z y a r t y k u B p r z e d s t a w i a w y n i k i b a d a D i n s i t u j a k o k o n s t r u k c j z b r o j o n n a d Bu g o [c i o k o Bo 1 8 0 m .
n a d o k r e [l e n i e m z a l e |n o [c i k o r e l a c y j n y c h p o m i d z y O d c i n e k b a d a w c z y s k Ba d a B s i z 6 w a r s t w ( o d G 1 d o G 6 )
p a r a m e t r a m i k o n t r o l o w a n y m i m e t o d s t a t y c z n w z m o c n i o n y c h s i a t k g e o s y n t e t y c z n o r a z w a r s t w
i d y n a m i c z n , t o j e s t w a r t o [c i a m i m o d u B w w y r w n u j c y c h ( r y s . 2 ) . P r z e d f o r m o w a n i e m n a s y p u
o d k s z t a Bc e n i a o k r e [l o n y m i p r z y p o m o c y b a d a D p By t w z m o c n i o n o p o d Bo |e k o r p u s u d r o g o w e g o z e w z g l d u
R y s . 2 . K o n s t r u k c j a n a s y p u z b r o j o n e g o g e o s y n t e t y k a m i b a d a n y c h w a r s t w k o r p u s u d r o g o w e g o
2 7 2
M a c i e j K o r d i a n K U M O R , J o a n n a F A R M A S , Au k a s z A l e k s a n d e r K U M O R
n a w y s t p o w a n i e m i |s z y c h , n i e r e g u l a r n y c h w a r s t w - p l a t f o r m a r o b o c z a o g r u b o [c i 3 0 c m , n a p o d Bo |u
n a m u B w g l i n i a s t y c h ( N m g ) i p i a s z c z y s t y c h ( N m p ) ,
k o r p u s u d r o g o w e g o w z m o c n i o n y m k o l u m n a m i C M C
t o r f w ( T p ) o r a z w g l a b r u n a t n e g o ( C b ) , z a l e g a j c y c h
w y m a g a n y w s k a zn i k z a g s z c z e n i a I S > 0 , 9 8 ;
w d o l i n i e r z e c z n e j . M i |s z o [ n i e s k o n s o l i - d o w a n y c h - w a r s t w y k o n s t r u k c y j n e k o r p u s u d r o g o w e g o ( G 1 - G 6 )
o r g a n i c z n y c h g r u n t w w s t r e f i e p r z y p o w i e r z c h - n i o w e j
f o r m o w a n e k o l e j n o i z a g s z c z a n e , w y m a g a n y
s t a r o r z e c z a w y n o s i Ba o d 2 , 0 m d o c o n a j m n i e j
w s k a zn i k z a g s z c z e n i a I S > 1 , 0 0 ;
4 , 0 m . W a r s t w a s Ba b o n o [n a o r a z s t r e f a w g l i b r u n a t n y c h ,
- p r z y k r y c i e g e o m a t e r a c a d w i e w a r s t w y p o 2 5 c m ,
g r u n t w o r g a n i c z n y c h i m i k k o p l a s t y c z n y c h p y B w
z a g s z c z a n e w i b r a c y j n i e w s k a zn i k z a g s z c z e n i a
s i g a By d o g Bb o k o [c i 1 1 m p o n i |e j p o d s t a w y
I S > 1 , 0 3 .
p r o j e k t o w a n e g o k o r p u s u d r o g o w e g o ( r y s . 3 ) .
W c e l u k o n t r o l i j a k o [c i z a g s z c z e n i a p o s z c z e g l n y c h
w a r s t w g r u n t w , w p r o j e k c i e o k r e [l o n o m i n i m a l n e
w a r t o [c i m o d u B w o d k s z t a Bc e n i a , k t r e s t a n o w i By w a r u n k i
p r o g o w e d l a o c e n y b a d a n i a p o p r a w n o [c i z a g s z c z e n i a
p By t s z t y w n V S S . P a r a m e t r y p r o g o w e u z n a n e
z a s p e Bn i a j c e w y m o g i p r o j e k t o w e o b j t e k o n t r o l j a k o [c i
t o : m o d u B p i e r w o t n y o d k s z t a Bc e n i a p o d Bo |a o w a r t o [c i
E 1 e" 6 0 , 0 M P a , m o d u B w t r n y E 2 e" 1 2 0 , 0 M P a o r a z
w s k a zn i k o d k s z t a Bc e n i a I 0 d" 3 , 0 ( K u m o r i i n . , 2 0 0 8 ) .
3 . K o n t r o l a j a k o [c i z a g s z c z e n i a g r u n t u w n a s y p i e
3 . 1 . C h a r a k t e r y s t y k a z a s t o s o w a n e g o m a t e r i a Bu
M a t e r i a B g r u n t o w y z a s t o s o w a n y d o w y k o n a n i a n a s y p w
c h a r a k t e r y z o w a B s i :
- w Ba [c i w y m u z i a r n i e n i e m ( r y s . 4 ) u m o |l i w i a j c y m
p o p r a w n e z a g s z c z e n i e i u z y s k a n i e w y m a g a n y c h
w Ba [c i w o [c i m e c h a n i c z n y c h n a s y p u , p r z y c z y m
s z c z e g l n e z n a c z e n i e w d o b o r z e m a t e r i a Bu m i a By
w y t r z y m a Bo [, o d k s z t a Bc a l n o [, m r o z o o d p o r n o [,
w y s a d z i n o w o [;
- o d p o w i e d n i w o d o p r z e p u s z c z a l n o [c i , u n i e m o |l i w i a -
j c p o d p i t r z a n i e s i w o d y g r u n t o w e j w w a r s t w a c h
p o z a k o r p u s e m l u b w k o r p u s i e k o n s t r u k c j i ;
- b r a k i e m z a n i e c z y s z c z e D c h e m i c z n y c h i z w i z k w
r o z p u s z c z a l n y c h w w o d z i e , m a j c y c h s z k o d l i w y
w p By w n a d Bu g o t r w a B w y t r z y m a Bo [ i o d k s z t a Bc a l n o [
R y s . 3 . W a r s t w y w g l a b r u n a t n e g o o r a z n a m u B w i o s a d w
z b r o j e n i a s y n t e t y c z n e g o ( W y s o k i Ds k i i K o t l i c k i ,
o r g a n i c z n y c h p o d b a d a n y m n a s y p e m d r o g o w y m
2 0 0 7 ) .
U z i a r n i e n i e g r u n t u j e s t p o d s t a w o w c e c h f i z y c z n
G e o m a t e r a c e p o s a d o w i o n e z o s t a By n a w a r s t w i e
d e c y d u j c o w a r u n k a c h j e g o z a g s z c z e n i a
s t a n o w i c e j p l a t f o r m r o b o c z , z b u d o w a n e j z t Bu c z n i a
o r a z o u z y s k i w a n y c h w Ba [c i w o [c i a c h m e c h a n i c z n y c h
m e l a f i r o w e g o f r a k c j i 1 6 - 3 2 m m , o m i |s z o [c i o d 0 , 2 m
i h y d r a u l i c z n y c h n a s y p u ( W y s o k i Ds k i i K o t l i c k i , 2 0 0 7 ) .
d o 0 , 5 m . P l a t f o r m a r o b o c z a z a Bo |o n a z o s t a Ba n a s t r o p i e
J a k w i a d o m o , p o d c z a s z a g s z c z e n i a g r u n t w n i e s p o i s t y c h
p o d Bo |a w z m o c n i o n e g o k o l u m n a m i b e t o n o w y m i C M C .
n a s t p u j e p r z e m i e s z c z a n i a s i i [c i [l e j s z e u p a k o w a n i e
Z a b i e g i t e m i a By n a c e l u z a p e w n i e n i e m i d z y i n n y m i
z i a r e n g r u n t u w z g l d e m s i e b i e w s k u t e k z e w n t r z n y c h
p r a w i d Bo w e g o p o s a d o w i e n i a k o r p u s u o r a z s t w o r z e n i e
w y m u s z e D. P r o c e s t e n z a c h o d z i p o d w p By w e m
d o b r e j d r o g i f i l t r a c j i p r z e z p o d s t a w k o r p u s u ,
d o s t a r c z o n e j e n e r g i i z e w n t r z n e j o r a z z p o w o d u k r u s z e n i a
w w a r u n k a c h w y s o k i c h s t a n w w d w o k r e s i e
s i z i a r e n . P o w o d u j e t o z a w s z e z m n i e j s z e n i e p o r o w a t o [c i
s e z o n o w y c h p o d t o p i e D i s t a n w p o w o d z i o w y c h ( K u m o r
d o w a r t o [c i k r y t y c z n e j c h a r a k t e r y z u j c e j f a z
i i n . , 2 0 0 8 ) .
z a g s z c z e n i a . W p r z y p a d k u o s i g n i c i a w m a s y w i e
W p r o j e k c i e n a s y p u d r o g o w e g o ( K u m o r i i n . , 2 0 0 8 ) ,
m a k s y m a l n e g o u p a k o w a n i a c z s t e k i z i a r e n g r u n t u , d a l s z e
o k r e [l o n o s z c z e g Bo w e s p e c y f i k a c j e i w y t y c z n e o d n o [n i e
z a g s z c z a n i e p r z y n o s i z w y k l e n i e k o r z y s t n e e f e k t y ( f a z a
d o w y m a g a n y c h w a r t o [c i l i c z b o w y c h p a r a m e t r w
r o z l u zn i e n i a ) . P r o w a d z i t o d o q u a s i c y k l i c z n e g o
z a g s z c z e n i a p o s z c z e g l n y c h w a r s t w g r u n t u k o r p u s u
r o z g s z c z a n i a m a s y w u , t y p o w e g o d l a f a z y r o z l u zn i e n i a .
d r o g i z b r o j o n e g o g e o s y n t e t y k a m i . W a n a l i z o w a n y m
O c z e k i w a n y m k o Dc o w y m e f e k t e m z a g s z c z a n i a n a s y p u
n a s y p i e w a r t o [c i p a r a m e t r w g e o t e c h n i c z n y c h w y n o s i By :
j e s t u z y s k a n i e g s t o [c i o b j t o [c i o w e j s z k i e l e t u
2 7 3
C i v i l a n d E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g / B u d o w n i c t w o i I n |y n i e r i a Zr o d o w i s k a 4 ( 2 0 1 3 ) 2 7 1 - 2 7 9
R y s . 4 . P r z y k Ba d o w e k r z y w e g r a n u l o m e t r y c z n e g r u n t w b a d a n e g o n a s y p u b u d o w l a n e g o
g r u n t o w e g o p r z y s t a Be j w i l g o t n o [c i o p t y m a l n e j k o n t r o l n y c h p o b r a n y c h z k a |d e j n o w o w b u d o w y w a n e j
( P i s a r c z y k , 1 9 9 3 b ) i n i e p r z e k r o c z e n i e s t a n u r w n o w a g i w a r s t w y . G r u n t p o b i e r a n o z r |n y c h , r o z p r o s z o n y c h
d l a m a k s y m a l n i e z a g s z c z o n e g o m a t e r i a Bu w f a z i e p u n k t w w a r s t w y t a k , a b y p r b m o |n a b y Bo u z n a
z a g s z c z e n i a , p r z y m i n i m a l n e j l i c z b i e p r z e j a z d w z a r e p r e z e n t a t y w n . B a d a n i u p o d d a n o w a r s t w y n a s y p u
m a s z y n y z a g s z c z a j c e j . z a w a r t e w e w s z y s t k i c h 5 g e o m a t e r a c a c h ( G 1 - G 5 ) o r a z
W z w i z k u z f a z o w o [c i p r o c e s u w y k o n a n o w a r s t w w y r w n u j c .
p o d s t a w o w e a n a l i z y o b e j m u j c e r |n e w y j [c i o w e g r u n t y N a p o d s t a w i e a n a l i z y g r a n u l o m e t r y c z n e j s p o r z d z o n o
( s z e [ r o d z a j w g r u n t w ) , t o j e s t o z n a c z e n i e s k Ba d u k r z y w e u z i a r n i e n i a d l a k a |d e j b a d a n e j w a r s t w y ( r y s . 2 i 4 )
g r a n u l o m e t r y c z n e g o o r a z w i l g o t n o [c i o p t y m a l n e j b a d a n e j o r a z w y z n a c z o n o w a r t o [c i [r e d n i c z a s t p c z y c h
s t a n d a r d o w m e t o d P r o c t o r a ( P i s a r c z y k , 1 9 9 3 a ) . i w s k a zn i k a j e d n o r o d n o [c i u z i a r n i e n i a C U o r a z w s k a zn i k a
B a d a n i a p o w t a r z a n o w t r a c i e r e a l i z a c j i n a s y p u d l a p r b e k k r z y w i z n y C C . W y n i k i b a d a D p r z e d s t a w i o n o w t a b e l i 1 .
T a b . 1 . W y n i k i ( w a r t o [c i [r e d n i e ) g e o t e c h n i c z n y c h b a d a D g r u n t w p o s z c z e g l n y c h w a r s t w k o r p u s u d r o g o w e g o
d s V ( d s ) * w o p t V ( w o p t ) * C C V ( C C ) * C U V ( C U ) *
W a r s t w a
n a s y p u
( M g / m 3 ) ( % ) ( % ) ( % ) ( 1 ) ( % ) ( 1 ) ( % )
G 5 2 , 0 5 9 1 , 8 2 9 , 8 3 1 2 , 7 4 0 , 9 4 2 2 , 1 0 2 , 8 1 5 4 , 2 7
G 4 2 , 0 3 6 2 , 8 5 9 , 7 9 3 , 2 0 1 , 0 3 1 4 9 , 0 0 3 , 4 3 2 3 0 , 8 3
G 3 1 , 9 5 6 0 , 3 2 1 0 , 2 7 1 , 0 4 1 , 7 6 6 1 0 , 3 7 4 , 6 8 5 1 , 9 6
G 2 2 , 0 1 9 0 , 5 3 9 , 6 1 2 , 7 1 1 , 5 6 3 3 4 , 2 3 4 , 6 6 0 2 6 , 4 3
G 1 1 , 9 7 9 0 , 4 4 9 , 6 3 4 , 3 1 1 , 0 4 2 5 5 , 6 0 4 , 9 9 0 6 , 8 0
W W 1 , 9 6 8 0 , 6 7 9 , 8 8 6 , 3 8 1 , 3 2 2 3 , 0 0 3 , 5 9 5 6 , 1 0
D 1 0 V ( D 1 0 ) * D 2 0 V ( D 2 0 ) * D 3 0 V ( D 3 0 ) * D 6 0 V ( D 6 0 ) *
W a r s t w a
n a s y p u
m m ( % ) m m ( % ) m m ( % ) m m ( % )
G 5 0 , 2 1 5 3 , 2 9 0 , 2 8 0 , 0 0 0 , 3 5 0 , 0 0 0 , 6 0 5 1 , 1 7
G 4 0 , 1 6 0 3 9 , 7 3 0 , 2 3 7 2 8 , 1 0 0 , 2 9 0 3 2 , 4 9 0 , 5 5 5 5 8 , 5 8
G 3 0 , 0 8 0 0 , 0 0 0 , 1 7 0 8 , 3 2 0 , 2 3 0 6 , 1 5 0 , 3 7 5 1 , 8 9
G 2 0 , 1 1 7 4 2 , 7 6 0 , 2 3 0 1 5 , 9 7 0 , 2 9 3 1 4 , 4 2 0 , 5 1 7 2 8 , 4 8
G 1 0 , 1 5 0 6 6 , 0 0 0 , 2 2 0 3 8 , 5 7 0 , 3 0 5 4 4 , 0 5 0 , 7 6 5 7 1 , 1 7
W W 0 , 0 8 5 8 , 3 2 0 , 1 4 5 1 4 , 6 3 0 , 1 8 5 3 , 8 2 0 , 3 0 5 2 , 3 2
V * w s p Bc z y n n i k z m i e n n o [c i
2 7 4
M a c i e j K o r d i a n K U M O R , J o a n n a F A R M A S , Au k a s z A l e k s a n d e r K U M O R
3 . 2 . B a d a n i a m o d u B w p By t V S S i l e k k p By t s t a l o w e j o k r g Be j p By t y ( r y s . 5 ) o [r e d n i c y D = 3 0 0 m m
d y n a m i c z n L F G ( P N - S - 0 2 2 0 5 : 1 9 9 8 ) . B a d a n i e p By t s z t y w n o b c i |o n
s t a t y c z n i e s Bu |y d o o k r e [l e n i a p i e r w o t n e g o m o d u Bu
K o r p u s d r o g o w y w z n o s z o n o s u k c e s y w n i e f o r m u j c o d k s z t a Bc e n i a p o d Bo |a E 1 o z n a c z o n e g o w p i e r w s z y m
k o l e j n e w a r s t w y n a s y p u , z a g s z c z a j c j e w a l c a m i o b c i |e n i u w a r s t w y o r a z w t r n e g o m o d u Bu o d k s z t a Bc e n i a
w i b r a c y j n y m i . W t r a k c i e z a g s z c z a n i a w a r s t w y p o d Bo |a E 2 w y z n a c z o n e g o a n a l o g i c z n i e w p o w t r n y m
w y k o n y w a n o , p o k a |d y m p r z e j e zd z i e w a l c a , k o n t r o l n e o b c i |e n i u w a r s t w y .
b a d a n i a s p r a w d z a j c e p By t d y n a m i c z n . J a k o b a d a n i e M o d u B o d k s z t a Bc e n i a j e s t i l o c z y n e m s t o s u n k u
k o n t r o l n e p o r w n a w c z o w y k o n a n o b a d a n i a l e k k p By t p r z y r o s t u o b c i |e n i a j e d n o s t k o w e g o d o p r z y r o s t u
d y n a m i c z n L F G o r a z p o b r a n o p r b k i t y p u A 1 ( N N S ) , o d k s z t a Bc e n i a b a d a n e j w a r s t w y p o d Bo |a w u s t a l o n y m
w c e l u o z n a c z e n i a w s k a zn i k a z a g s z c z e n i a . O d b i r z a k r e s i e o b c i |e D j e d n o s t k o w y c h , p o m n o |o n y m p r z e z
k o Dc o w y w a r s t w y o d b y w a B s i n a p o d s t a w i e p o z y t y w n y c h 0 , 7 5 [r e d n i c y p By t y o b c i |a j c e j , c o w y r a |a n a s t p u j c y
w y n i k w b a d a D u z y s k a n y c h p By t s t a t y c z n V S S . w z r ( P N - S - 0 2 2 0 5 : 1 9 9 8 ) :
B a d a n i e s t o p n i a z a g s z c z e n i a w a r s t w m e t o d
3 " "p
s o n d o w a n i a d y n a m i c z n e g o D P L , n i e b y Bo m o |l i w e
E = " D [ N / m 2 ] ( 1 )
4 " "s
z e w z g l d u n a z b r o j e n i e k o r p u s u g e o s y n t e t y k a m i .
W p r z y p a d k u , g d y s t w i e r d z o n o n i e d o s t a t e c z n e
g d z i e : "p j e s t r |n i c n a c i s k w w N / m 2 , "s j e s t
z a g s z c z e n i e g r u n t u , d o g s z c z a n o w a r s t w i p o n o w n i e
p r z y r o s t e m o s i a d a D o d p o w i a d a j c y m r |n i c y n a c i s k w
k o n t r o l o w a n o s t a n z a g s z c z e n i a .
w m , a D j e s t [r e d n i c a p By t y w m .
B a d a n i e s t a t y c z n p By t V S S p o l e g a n a p o m i a r z e
P r z y k Ba d o w y w y n i k b a d a n i a p By t V S S p r z e d s t a w i o n o
o d k s z t a Bc e D p i o n o w y c h ( o s i a d a D) w a r s t w y p o d Bo |a p o d
n a r y s u n k u 6 .
w p By w e m n a c i s k u s t a t y c z n e g o w y w i e r a n e g o z a p o m o c
R y s . 5 . B a d a n i a m o d u B w o d k s z t a Bc e n i a p o d Bo |a p By t V S S
R y s . 6 . P r z y k Ba d o w y w y k r e s z a l e |n o [c i o d k s z t a Bc e D o d z a d a n y c h o b c i |e D g r u n t u b a d a n i e V S S w a r s t w y G 1
2 7 5
C i v i l a n d E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g / B u d o w n i c t w o i I n |y n i e r i a Zr o d o w i s k a 4 ( 2 0 1 3 ) 2 7 1 - 2 7 9
T a b . 2 . W y n i k i b a d a D ( u [r e d n i o n e ) p a r a m e t r w z a g s z c z e n i a
L e k k a p By t a d y n a m i c z n a L F G ( r y s . 7 ) p r z e z n a c z o n a
b a d a n y c h w a r s t w n a s y p u
j e s t d o w y z n a c z e n i a d y n a m i c z n e g o m o d u Bu o d k s z t a Bc e n i a
E v d w a r s t w y p o d Bo |a g r u n t o w e g o w b u d o w n i c t w i e W y n i k i b a d a D p By t
W y n i k i b a d a D p By t V S S
d y n a m i c z n L F G
d r o g o w y m ( P i s a r c z y k , 1 9 9 3 a ; S u l e w s k a , 2 0 0 9 ) .
W a r s t w a V I ( d B p l a t f o r m y )
E 1 = 2 7 , 1 1 M P a E v d = 4 1 , 4 4 M P a
E 2 = 1 5 0 , 0 0 M P a
I 0 = 5 , 5 3
W a r s t w a V
E 1 = 3 7 , 5 0 M P a E v d = 4 3 , 1 0 M P a
E 2 = 1 5 0 , 0 0 M P a
I 0 = 4 , 0 0
W a r s t w a I V
E 1 = 4 2 , 4 5 M P a E v d = 5 1 , 6 1 M P a
E 2 = 1 8 7 , 5 0 M P a
I 0 = 4 , 4 2
W a r s t w a I I I
E 1 = 3 3 , 0 9 M P a E 1 = 2 5 , 8 6 M P a E v d = 5 3 , 3 2 M P a
E 2 = 1 1 8 , 4 2 M P a E 2 = 1 3 2 , 3 5 M P a
I 0 = 3 , 5 8 I 0 = 5 , 1 2
W a r s t w a I I
E 1 = 4 0 , 9 1 M P a E v d = 5 1 , 8 4 M P a
E 2 = 1 5 0 , 0 0 M P a
I 0 = 3 , 6 7
W a r s t w a I
E 1 = 3 0 , 8 1 M P a E 1 = 3 1 , 6 9 M P a E v d = 6 1 , 4 8 M P a
R y s . 7 . W i d o k o g l n y l e k k i e j p By t y d y n a m i c z n e j L F G
E 2 = 1 5 0 , 0 0 M P a E 2 = 2 0 4 , 5 5 M P a
I 0 = 4 , 8 7 I 0 = 6 , 4 5
D y n a m i c z n y m o d u B o d k s z t a Bc e n i a p o d Bo |a j e s t
o b l i c z a n y ( P i s a r c z y k , 1 9 9 3 a ) w e d Bu g w z o r u : W a r s t w a w y r w n a w c z a
E 1 = 4 0 , 9 1 M P a E 1 = 3 3 , 5 8 M P a E v d = 6 0 , 9 8 M P a
1 , 5 " r "
E v d = [ N / m 2 ] ( 2 )
E 2 = 1 4 0 , 6 3 M P a E 2 = 2 0 4 , 5 5 M P a
s
I 0 = 3 , 4 4 I 0 = 6 , 0 9
g d z i e : r j e s t p r o m i e n i e m p By t y n a c i s k o w e j w m , j e s t
n a p r |e n i e m w p o d Bo |u w N / m 2 , a s j e s t a m p l i t u d
o d c z y t u i z a p i s u w y n i k w c i [n i e n i a . W y m i e n i o n e
o d k s z t a Bc e n i a p o d Bo |a p o d p By t w m m ( w a r t o [ [r e d n i a
u t r u d n i e n i a s k Ba n i a j n a d z r b u d o w l a n y w k i e r u n k u m n i e j
z t r z e c h p o m i a r w b a d a w c z y c h n a s t p u j c y c h p o t r z e c h
u c i |l i w e g o o z n a c z a n i a j a k o [c i z a g s z c z e n i a g r u n t w
p o m i a r a c h w s t p n y c h ) .
m i d z y i n n y m i z w y k o r z y s t a n i e m p By t y d y n a m i c z n e j .
Z e s t a w i e n i e w y n i k w k o Dc o w y c h b a d a D z a g s z c z e n i a
B a d a n i e p By t L F G j e s t b a d a n i e m w z g l d n i e s z y b k i m
p By t d y n a m i c z n L F G o r a z p By t V S S d l a
w o d n i e s i e n i u d o b a d a n i a V S S . W y n i k i o t r z y m u j e s i
p o s z c z e g l n y c h t e s t o w a n y c h w a r s t w p r z e s t a w i o n o
b e z p o [r e d n i o p o p o m i a r z e p By t L F G i m o |n a j e z a p i s a
w t a b l i c y 2 .
w y g o d n i e w r e j e s t r a t o r z e w s p Bp r a c u j c y m z p By t .
J a k w i a d o m o , p r a k t y c z n e b a d a n i e p By t s t a t y c z n V S S
R e z u l t a t y b a d a D m o |n a z a t e m a n a l i z o w a n a p l a c u
w y m a g a k a |d o r a z o w o m o n t a |u u r z d z e n i a p o m i a r o w e g o
b u d o w y , a a u t o m a t y c z n y z a p i s e l i m i n u j e r y z y k o
w n o w y m m i e j s c u . W w a r u n k a c h p l a c u b u d o w y j e s t w i c
p o p e Bn i e n i a b Bd w s y s t e m a t y c z n y c h i p r z y p a d k o w y c h
b a d a n i e m c z a s o c h Bo n n y m i k Bo p o t l i w y m . N a l e |y
o d c z y t w . P o n a d t o b a d a n i e m o |n a w y k o n a w n i e m a l
z a p e w n i o d p o w i e d n i p r z e c i w w a g , p r z e z c o n i e w y k o n a -
k a |d y c h w a r u n k a c h , n a p r z y k Ba d w w s k i c h i g Bb o k i c h
l n e s b a d a n i a w w y k o p a c h . Z n a c z c y m u t r u d n i e n i e m
w y k o p a c h , g d z i e u s t a w i e n i e p o j a z d u u m o |l i w i a j c e g o
w p o s t p i e p r a c j e s t k o n i e c z n o [ z a t r z y m a n i a p r o c e s u
o b c i |e n i e p By t y V S S b y Bo b y n i e w y k o n a l n e .
z a g s z c z a n i a o d c i n k a n a c z a s p o m i a r u . W c e l u o t r z y m a n i a
W p o w s z e c h n i e d o s t p n e j l i t e r a t u r z e b r a k u j e
w a r t o [c i m o d u B w p i e r w o t n e g o i w t r n e g o o r a z
s z e r s z y c h d a n y c h p r e z e n t u j c y c h m o |l i w e k o r e l a c j e
w s k a zn i k a o d k s z t a Bc e n i a n a l e |y p o z a k o Dc z e n i u b a d a n i a
d l a r |n y c h r o d z a j w g r u n t u i a n a l i z y s p o s o b u
p r z e p r o w a d z i o b l i c z e n i a . I s t n i e j e w y s o k i e r y z y k o
p o r w n y w a l n e j k o n t r o l i j a k o [c i z a g s z c z e n i a g r u n t u
p o p e Bn i e n i a w w a r u n k a c h r z e c z y w i s t y c h s z e r e g u b Bd w
w n a s y p i e n a p o d s t a w i e b a d a D l e k k p By t d y n a m i c z n
p o d c z a s b a d a n i a , t a k i c h j a k : b Bd o d c z y t u
i p By t s t a t y c z n o r a z i n n y m i m e t o d a m i , k t r e
z c z u j n i k w z e g a r o w y c h , c z y b Bd y o b l i c z e D,
u m o |l i w i By b y s z y b k i e o k r e [l a n i e s t a n u z a g s z c z e n i a .
2 7 6
M a c i e j K o r d i a n K U M O R , J o a n n a F A R M A S , Au k a s z A l e k s a n d e r K U M O R
W z w i z k u z i s t n i e j c p o t r z e b p o d j t o p r b - G r u p a 2 z a l e |n o [c i p o m i d z y p a r a m e t r a m i
o p r a c o w a n i a k o r e l a c j i w w a r u n k a c h r z e c z y w i s t e j
z a g s z c z e n i a b a d a n y m i m e t o d V S S a m o d u Be m
r e a l i z a c j i s z e [c i o w a r s t w o w e g o t y p o w e g o n a s y p u
d y n a m i c z n y m o t r z y m a n y m z b a d a D p By t d y n a m i c z n
p o d k o n s t r u k c j n a w i e r z c h n i . N a p o d s t a w i e o t r z y m a n y c h
L F G :
w y n i k w b a d a D w y k o n a n o a n a l i z s t a t y s t y c z n
E v d = E v d ( E 1 , E 2 , I 0 , I S ) ( 8 )
p a r a m e t r w z a g s z c z e n i a o t r z y m a n y c h l e k k p By t
d y n a m i c z n i p By t s t a t y c z n .
E 1 = E 1 ( E 2 , I 0 , E v d , I S ) ( 9 )
3 . 3 . A n a l i z a s t a t y s t y c z n a
E 2 = E 2 ( E 1 , I 0 , E v d , I S ) ( 1 0 )
W a n a l i z i e u w z g l d n i o n o Bc z n e w y n i k i b a d a D
I 0 = I 0 ( E 1 , E 2 , E v d , I S ) ( 1 1 )
p a r a m e t r w z a g s z c z e n i a 7 w a r s t w n a s y p u , k t r e
o k r e [l o n o w p u n k t a c h p o m i a r o w y c h o d d a l o n y c h o d s i e b i e
g d z i e : w o p t j e s t w i l g o t n o [c i o p t y m a l n w % , d s j e s t
o o k o Bo 1 , 0 m . N a j p i e r w w y k o n y w a n o b a d a n i e p By t L F G ,
m a k s y m a l n g s t o [c i o b j t o [c i o w s z k i e l e t u g r u n t o w e g o
n a s t p n i e b a d a n i e p By t V S S . D l a k a |d e j b a d a n e j w a r s t w y
w M g / m 3 , C U j e s t w s k a zn i k i e m r |n o z i a r n i s t o [c i g r u n t u ,
n a s y p u w y k o n a n o p o 3 - 5 b a d a D V S S i p o 1 5 - 2 0 b a d a D
C C j e s t w s k a zn i k i e m k r z y w i z n y u z i a r n i e n i a , E v d j e s t
L F G . Ac z n i e d y s p o n o w a n o w y s t a r c z a j c z p u n k t u
d y n a m i c z n y m m o d u Be m o d k s z t a Bc e n i a w M P a , E 1 j e s t
w i d z e n i a s t a t y s t y c z n e g o l i c z n o [c i p o p u l a c j i c h a r a k t e r y -
p i e r w o t n y m m o d u Be m o d k s z t a Bc e n i a w M P a , E 2 j e s t
z u j c z a g s z c z e n i e , w t y m d l a p By t y L F G 1 0 0 w y n i k w
w t r n y m m o d u Be m o d k s z t a Bc e n i a w M P a , I 0 j e s t
i 2 5 w y n i k w V S S . W y n i k i p o d d a n o a n a l i z i e
w s k a zn i k i e m o d k s z t a Bc e n i a , n a t o m i a s t D 1 0 , D 2 0 , D 3 0 , D 6 0
m a t e m a t y c z n e j , s z u k a j c z w i z k w k o r e l a c y j n y c h
s [r e d n i c a m i z a s t p c z y m i w m m .
p o m i d z y p a r a m e t r a m i o d k s z t a Bc e n i o w y m i u z y s k a n y m i
K o l e j n y m k r o k i e m b y Bo o k r e [l e n i e , c z y p o m i d z y
m e t o d V S S a m o d u Be m d y n a m i c z n y m z b a d a n i a p By t
r o z w a |a n y m i z m i e n n y m i i s t n i e j e i s t o t n a , w s e n s i e
d y n a m i c z n L F G i p a r a m e t r a m i c h a r a k t e r y z u j c y m i c e c h y
s t a t y s t y c z n y m , z a l e |n o [ k o r e l a c y j n a . A n a l i z o w a n o
f i z y c z n e ( u z i a r n i e n i e ) .
w y k r e s y r o z r z u t u . W p r o s t o k t n y m u k Ba d z i e
W y n i k i e m a n a l i z y s t a t y s t y c z n e j b y Bo u z y s k a n i e
w s p Br z d n y c h n a o s i o d c i t y c h z a z n a c z o n o w a r t o [c i
i n f o r m a c j i o f u n k c j a c h o d p o w i e d z i , k t r e m o |n a z a p i s a
z m i e n n e j n i e z a l e |n e j ( z m i e n n e j o b j a [n i a j c e j ) , a n a o s i
o g l n i e n a s t p u j c y m i w y r a |e n i a m i :
r z d n y c h w a r t o [c i z m i e n n e j z a l e |n e j ( z m i e n n e j
- G r u p a 1 z a l e |n o [c i p o m i d z y c e c h a m i f i z y c z n y m i
o b j a [n i a n e j ) .
a p a r a m e t r a m i o d k s z t a Bc e n i o w y m i w n a s y p i e :
P o m i d z y b a d a n y m i z m i e n n y m i p o s z u k i w a n o
w p i e r w s z y m p r z y b l i |e n i u z a l e |n o [c i l i n i o w e j j a k o
E v d = E v d ( w o p t , d s , C u , C c , D 1 0 , D 2 0 , D 3 0 , D 6 0 ) ( 3 )
n a j b a r d z i e j u |y t e c z n e j w p o s t a c i f u n k c j i :
E 1 = E 1 ( w o p t , d s , C u , C c , D 1 0 , D 2 0 , D 3 0 , D 6 0 ) ( 4 )
y = a + b x ( 1 2 )
g d z i e : y j e s t z m i e n n z a l e |n , a x j e s t z m i e n n a n i e z a l e |n .
E 2 = E 2 ( w o p t , d s , C u , C c , D 1 0 , D 2 0 , D 3 0 , D 6 0 ) ( 5 )
Z a l e |n o [ u z n a w a n o z a z n a c z c w s e n s i e
s t a t y s t y c z n y m , g d y w s p Bc z y n n i k k o r e l a c j i p r z y j B
I 0 = I 0 ( w o p t , d s , C u , C c , D 1 0 , D 2 0 , D 3 0 , D 6 0 ) ( 6 )
w a r t o [ r y x e" 0 , 7 ( B o b r o w s k i , 1 9 8 0 ) .
O t r z y m a n e p o s t a c i f u n k c j i r o z r z u t u o r a z w a r t o [
I S = I S ( w o p t , d s , C u , C c , D 1 0 , D 2 0 , D 3 0 , D 6 0 ) ( 7 )
w s p Bc z y n n i k a k o r e l a c j i d l a b a d a n y c h f u n k c j i w G r u p i e 1
p r z e d s t a w i o n o w t a b e l i 3 , n a t o m i a s t w G r u p i e 2
w t a b e l i 4 .
T a b . 3 . P a r a m e t r y c h a r a k t e r y z u j c e z a l e |n o [c i p o m i d z y c e c h a m i f i z y c z n y m i a p a r a m e t r a m i o d k s z t a Bc e n i o w y m i z G r u p y 1
W s p Bc z y n n i k k o r e l a c j i
L p . B a d a n a z a l e |n o [ P o s t a f u n k c j i l i n i o w e j U w a g i
r y x
1 . E v d = f ( d s ) E v d = 2 6 7 , 2 8 8 1 0 8 , 2 9 5 ( d s ) - 0 , 5 5 1 2
r y x <