270 likes | 389 Views
ELASTIC STIFFNESS MODULI OF HOSTUN SAND. UNIVERSITY OF BRISTOL 2007 UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA 2008 ENGINYERIA GEOLÒGICA Albert Sunyer Amat. Abstracte:.
E N D
ELASTIC STIFFNESS MODULI OF HOSTUN SAND UNIVERSITY OF BRISTOL 2007 UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE CATALUNYA 2008 ENGINYERIA GEOLÒGICA Albert Sunyer Amat
Abstracte: • Interpretació de l’anisotropia natural d’un sòl testat mitjançant una tècnica relativament novedosa dita Bender/Extender elements. • Tècnica duta a terme amb l’aparell triaxial amb diferents nivells de carga. • Mètode Pluviation (assoliment d’una Dr). • Comparació dels resultats amb els del d’un doctorat.
Introducció 1: Resposta del sòl front a: càrregues, explosions, sequera, inundacions, terratrèmols.etc.
G G0 ln Є very small small large Introducció 2: • Rigides del sòl; G: • Go útil per: • Estimar la deformació de càrgues estàtiques. • Canvis de profunditat del nivell freàtic com a resposta de l’infiltració. • La forma de la cuveta d’assentaments provocats per excavacions subterrànies.
Antecedents 1: Una de les expressions més recents utilitzades per el càlcul de G: Hardin and Blandford (1989) F(e)= ((0.3+0.7)*e2. K=Constant que depen de la constant elàstica. Pa=Pressió atmosfèrica. S=Coeficient adimensional que depèn del pla ij. n=constant empírica determinada Assumint comportament elàstic en el camp de les petites deformacions ens permet calcular d’una manera més simple G: G = ρ * Vs2 (M = ρ * Vp2) ρ=densitat Vs=shear velocity ρ=densitat Vs=compression velocity
Antecedents 2: Fa més de 25 anys que s’estudia la rigidés del sòl. Recercadors: • Belloti R., JamiolKowski M., Lo Presti D.C.F. i O’neill. • Jovicic i Coop. Conclusió: la història geològica de la sedimentació del sòl i la seva conseqüent història de cargues tenen una influència en la rigides de qualsevol sòl. Previs treballs desenvolupats a la University of Bristol: • PhD called Pulse Test on Soil Samples by Dr. Marcos Arroyo. • PhD called The Multiaxial Behaviour and Elastic Stiffness of Hostun Sand by Dr. Sadek. (doctorat realitzat en el Cubical Cell Apparatus) • Thesis called The Use of Piezoelectric Transducers in the Measurement of Elastic Moduli of Soils by Anna Viñas.
Sòl testat 1: Sorra de Hostun (àrea del Drôme al SE de França). Color gris-beige-blanc. Bàsicament SiO2 (>98%). Mida de grà d’angular a sub-angular. Propietats Físiques:
Sòl testat 2: Corba granulomètrica de la Hostun Sand:
Pluviation (Llatí pluvia): “Fer ploure” la sorra a través de l’aire dins d’un recipient. Punt claus són: 2.1 Aconsegueix mostres uniformes i homogènies. 2.2 No crea disturbis entre els grans. 2.3 Menys efecte de segregació. 2.4 Millor repetibilitat de resultats(independentment del testador). Recomenat per Lo Presti at al. (1992) com millor tècnica que ASTM o British Standard vibratory methods. Muntatge experimental 1: Cilindre de dimensions 70x70mm
Embut. (Boquilla d’apertura 2.5cm). Cilindre vuit. (Alçada de caiguda 17cm). Tamissos 6 de 3.35mm d’apertura i orientats 45º un respecte l’altre. Muntatge experimental 2: Parts de l’aparell: Cilindre col.locat a la base del Triaxial
Muntatge experimental 3: • Alçada de llançament (H) • Mida de l’apertura de la boquilla (N) • Quantitat i mida dels tamisos (S) Paràmetres que condicionen els resultats obtinguts amb el mètode Pluviation:
Muntatge experimental 5: Càlcul de la Dr, (per aquest estudi Dr=65%) Limitació bàsica del mètode Pluviation: Si la sorra no és uniforme, tant la segregació horitzontal com vertical esdevé aparent. Aparell Triaxial:
Direction of polarization Direction of polarization strain Signal field Signal field + - - + Muntatge experimental 6: Bender/Extender elements: Piezoelecticitat. Vertical B/E. Series connected and opposite direction of polarization for bender receivers Horitzontal B/E. Parallel connected and same direction of polarization for bender transmitters.
Muntatge experimental 7: Line diagram showing the instrumentation connections to the B/E transducers, the oscilloscope, the charge amplifier and the sample. • Elecció de la freqüència. • Elecció de la forma de la ona. • Near field effects.
Muntatge experimental 8: • Elecció de la freqüència: • La freqüència òptima d’exitació depèn de 2 factors: • La rigides del sòl. • La pressió aplicada a la cél.lula de Triaxial. • Elecció de la forma de l’ona:
Near field effects Muntatge experimental 9: • Near Field Effects: Relacionat amb: Rd = d/λ = (d*f)/Vs
Sv 61mm Phv Shv Pv 60mm Shh Phh Tests desenvolupats i resultats 1:
Discusions i conclusions: • La subjectivitat a l’hora de determinar la primera inflexió en l’output degut a (near field effects). • La forma del recipient que alberga la sorra. • El tipus d’aparell usat (CCA, TT..etc.) Suggeriments pel futur: • Usar altres formes i dimesions del container. • Posar fibres de diferents materials dins la sorra. • Cambiar la humitat del sòl.