DOWNLOAD prejšnji članek 3. članek - 2008/1naslednji članek Stanislav Lenart

Odziv zasičenih zemljin na dinamično obremenitev

Izvleček

V članku sta predstavljena dva najbolj izrazita načina deformiranja dinamično obremenjenih zasičenih zemljin. Likvifakcija s tečenjem in ciklična mobilnost sta pojava, ki pritegneta posebno pozornost zaradi velikih deformacij, ki ju spremljajo. Potopitev nasipa železniške proge zaradi novozgrajenega akumulacijskega bazena na reki Savi v Boštanju in velik plaz, ki se je sprožil na področju Stože v Julijskih Alpah predstavljata študiji primerov v Sloveniji, kjer sta bili analizirani tudi likvifakcija s tečenjem in ciklična mobilnost. Upoštevana je bila dinamična obremenitev zaradi železniškega prometa in morebitne potresne obtežbe. Materiali iz obeh lokacij: meljni pesek in prodnato-peščeni melj, so bili uporabljeni v obsežnih laboratorijskih preiskavah, katerih namen je bil določiti postopek za modeliranje generiranja dodatnega pornega pritiska v dinamično obremenjenih z vodo zasičenih zemljinah.

Novejše ugotovitve kažejo, da je sprememba pornega tlaka povezana s količino disipirane energije, ki jo določajo histerezne zanke dobljene z dinamičnim obremenjevanjem. Na osnovi eksperimentalnih rezultatov je bila predlagana enačba za empirično zvezo, ki definira generiranje pornega tlaka med dinamičnim obremenjevanjem. Enačba je sestavljena iz dveh delov, prvi opisuje generiranje nepovratnih sprememb pornega tlaka, drugi del pa opisuje prirastke in upade tlaka porne vode znotraj enega obremenjevalnega cikla, ti. povratne spremembe pornega tlaka. Z uporabo predlaganega energijskega numeričnega modela je mogoče določiti dejanske efektivne napetosti in s tem napetostno pot dinamično obremenjene zemljine.

Predlagani model za porne tlake se lahko uporabi tudi za modeliranje deformacijskega obnašanja. Z eksperimenti je bilo ugotovljeno, da ima dinamično obremenjena zemljina po nekaj ciklih obtežbe na začetku cikla zelo nizko togost, ki pa se kasneje poveča. Deformacija, ki se razvije za časa trajanja te podajne faze zemljine, predstavlja glavnino deleža skupne deformacije. Pojav in trajanje te faze sta prav tako povezana z energijo, ki se disipira med cikličnim obremenjevanjem. Odnos med disipirano energijo in dodatnim pornim tlakom ter kratkotrajnim tečenjem med pojavom ciklične mobilnosti, omogoča preprosto modeliranje odziva dinamično obremenjenih zasičenih zemljin.

Ključne besede

likvifakcija s tečenjem, ciklična mobilnost, dodatni porni tlak, disipirana energija