{"id":1517,"date":"2023-03-28T17:07:18","date_gmt":"2023-03-28T15:07:18","guid":{"rendered":"https:\/\/geodev.pl\/?p=1517"},"modified":"2026-02-27T12:30:35","modified_gmt":"2026-02-27T11:30:35","slug":"dlaczego-warto-wykonac-badania-sejsmiczne-spdmt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/2023\/03\/28\/dlaczego-warto-wykonac-badania-sejsmiczne-spdmt\/","title":{"rendered":"Dlaczego warto wykona\u0107 badania sejsmiczne SPDMT?"},"content":{"rendered":"<p style=\"text-align: justify;\">W pod\u0142o\u017cu gruntowym modu\u0142 odkszta\u0142cenia charakteryzuje si\u0119 nieliniowo\u015bci\u0105 w zale\u017cno\u015bci od odkszta\u0142cenia. W przypadku obiekt\u00f3w, kt\u00f3re na znacznej powierzchni wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105 z gruntem (np. tunele, \u015bciany szczelinowe), zachodz\u0105 znacznie mniejsze odkszta\u0142cenia postaciowe (rz\u0119du 10<sup>-5<\/sup> \u2013 10<sup>-3<\/sup>).<!--more--><\/p>\n<h3 style=\"text-align: center;\">Problematyka<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\"><em>\u201eZ pomiar\u00f3w w warunkach in situ wynika, \u017ce w zdecydowanej wi\u0119kszo\u015bci obserwowane deformacje pod\u0142o\u017ca gruntowego obci\u0105\u017conego r\u00f3\u017cnego rodzaju konstrukcjami nie przekraczaj\u0105 warto\u015bci 10<sup>\u20133<\/sup>. Tak wi\u0119c z in\u017cynierskiego punktu widzenia kluczowe jest wyznaczanie sztywno\u015bci o\u015brodka gruntowego w zakresie ma\u0142ych odkszta\u0142ce\u0144 ok. 10<sup>\u20135<\/sup>\u201310<sup>\u20133<\/sup>.\u201d <\/em>[1].<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Nierzadko brak wyznaczenia parametr\u00f3w w zakresie bardzo ma\u0142ych odkszta\u0142ce\u0144 mo\u017ce doprowadzi\u0107 do przeszacowania wielko\u015bci osiada\u0144. Sztywno\u015b\u0107 pod\u0142o\u017ca wzrasta wraz z g\u0142\u0119boko\u015bci\u0105 i zmniejsza si\u0119 wraz z rosn\u0105cym odkszta\u0142ceniem dewiatorowym i wzrasta po odci\u0105\u017ceniu i obci\u0105\u017ceniu wt\u00f3rnym (fig.1). Widoczne jest to na wykresach krzywych degradacji. Wniosek nasuwa si\u0119 zatem jeden \u2013 powinni\u015bmy przy projektowaniu r\u00f3\u017cnych obiekt\u00f3w stosowa\u0107 r\u00f3\u017cne warto\u015bci odkszta\u0142ce\u0144 w zakresie wyst\u0119puj\u0105cych w tym przypadku odkszta\u0142ce\u0144 i napr\u0119\u017ce\u0144 oraz zastosowa\u0107 odpowiedni model obliczeniowy w zale\u017cno\u015bci od napotkanej problematyki geotechnicznej.<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-1518 aligncenter\" src=\"https:\/\/sigmanto.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/krzywa-degradacji-1024x428.jpg\" alt=\"\" width=\"734\" height=\"307\"><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">fig. 1. Krzywa degradacji sztywno\u015bci pod\u0142o\u017ca gruntowego [2]<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Podstawowe analizy stan\u00f3w granicznych (SLS, GEO, STR) nadaj\u0105 si\u0119 do wykorzystania pod warunkiem odpowiedniego przyj\u0119cia modu\u0142\u00f3w odkszta\u0142cenia w relacji z zakresem odkszta\u0142ce\u0144, okre\u015blenia ich zmienno\u015bci wraz z g\u0142\u0119boko\u015bci\u0105, wp\u0142ywu w\u00f3d gruntowych oraz prekonsolidacji. Je\u015bli jednak przyjmiemy ci\u0105g\u0142o\u015b\u0107 o\u015brodka gruntowego do opisu deformacji to w \u015bwietle licznych bada\u0144, relacje pomi\u0119dzy odkszta\u0142ceniami i napr\u0119\u017ceniami odbiegaj\u0105 od liniowo-spr\u0119\u017cystych. Zgodnie z za\u0142o\u017ceniami Hooke\u2019a, po usuni\u0119ciu napr\u0119\u017ce\u0144 zanika odkszta\u0142cenie, czyli cia\u0142o wraca do swojego pocz\u0105tkowego stanu. W rzeczywisto\u015bci takie cia\u0142a jak grunty bardzo rzadko spe\u0142niaj\u0105 warunki za\u0142o\u017ce\u0144 cia\u0142a idealnie spr\u0119\u017cystego, st\u0105d przyjmuje si\u0119, \u017ce grunty spe\u0142niaj\u0105 prawo Hooke\u2019a jedynie przy ma\u0142ych napr\u0119\u017ceniach, w zakresie ma\u0142ych odkszta\u0142ce\u0144. Przy wi\u0119kszych napr\u0119\u017ceniach, odkszta\u0142cenia s\u0105 funkcj\u0105 nieliniow\u0105 napr\u0119\u017ce\u0144, a przy ich wzro\u015bcie pojawiaj\u0105 si\u0119 odkszta\u0142cenia plastyczne, a nast\u0119pnie faza zniszczenia o\u015brodka gruntowego [3].<\/p>\n<h3 style=\"text-align: center;\">Rozwi\u0105zanie, czyli SDMT i SPDMT<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Rozwi\u0105zaniem problemu szybkiego i niskokosztowego (w przeciwie\u0144stwie do metody otworowej \u201eDownhole\u201d) wyznaczania parametr\u00f3w w zakresie ma\u0142ych odkszta\u0142ce\u0144 jest stosowanie sejsmiki in\u017cynierskiej w postaci bada\u0144 in situ, takich jak SDMT\/SPDMT lub SCPTU (fig.2).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-1519\" src=\"https:\/\/sigmanto.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/sdmt-test-layout.png\" alt=\"\" width=\"650\" height=\"428\"><\/p>\n<p style=\"text-align: center;\">Fig. 2. Schemat badania SDMT (<span class=\"S1PPyQ\">\u017ar\u00f3d\u0142o: https:\/\/www.marchetti-dmt.it)<\/span><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ide\u0105 takich bada\u0144, opr\u00f3cz standardowych pomiar\u00f3w <a href=\"https:\/\/sigmanto.com\/badania-dylatometryczne-dmt\/\">DMT<\/a> lub <a href=\"https:\/\/sigmanto.com\/sondowanie-statyczne-cptu\/\">CPTU<\/a>, jest pomiar rejestracja fali sejsmicznej Vs lub Vp o zadany krok pomiarowy (pseudo interval, jeden geofon) lub na danej g\u0142\u0119boko\u015bci przy pomocy np. dw\u00f3ch geofon\u00f3w (true interval). W takim rozwi\u0105zaniu czujnik (geofon) znajduje si\u0119 w gruncie, stykaj\u0105c si\u0119 z jego nienaruszon\u0105 struktur\u0105, a fale sejsmiczne wzbudzane s\u0105 na powierzchni terenu. Do mierzenia startu wzbudzenia fali sejsmicznej u\u017cywa si\u0119 triggera, czyli czujnika, kt\u00f3ry uruchamia aparatur\u0119 pomiarow\u0105. Aparatura SPDMT ma mo\u017cliwo\u015b\u0107 wykonywania pomiar\u00f3w dw\u00f3ch rodzaj\u00f3w fal:<\/p>\n<ul style=\"text-align: justify;\">\n<li>fala poprzeczna S, gdzie drgania s\u0105 prostopad\u0142e do kierunku propagacji fali,<\/li>\n<li>Fala pod\u0142u\u017cna P, gdzie drgania s\u0105 r\u00f3wnoleg\u0142e do kierunku propagacji fali.<\/li>\n<\/ul>\n<p style=\"text-align: justify;\">&nbsp;Po wykonanych pomiarach opracowuje si\u0119 interpretacj\u0119 wynik\u00f3w. Nag\u0142e zmiany w rejestrowanej pr\u0119dko\u015bci fal \u015bwiadcz\u0105 o granicach geotechnicznych pod\u0142o\u017ca. Ze wzgl\u0119du na fakt, \u017ce fale sejsmiczne rozchodz\u0105ce si\u0119 w pod\u0142o\u017cu gruntowych wywo\u0142uj\u0105 bardzo ma\u0142e odkszta\u0142cenia (rz\u0119du 10<sup>-5<\/sup> i mniej) zak\u0142ada si\u0119, \u017ce grunt w trakcie bada\u0144 sejsmicznych zachowuje si\u0119 spr\u0119\u017cy\u015bcie, a wyprowadzone parametry reprezentuj\u0105 jego w\u0142a\u015bciwo\u015bci spr\u0119\u017cyste. Znaj\u0105c g\u0119sto\u015b\u0107 o\u015brodka gruntowego, wyznaczy\u0107 mo\u017cna zatem modu\u0142 odkszta\u0142cenia postaciowego (modu\u0142 \u015bcinania G<sub>0<\/sub>):<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-1520 aligncenter\" src=\"https:\/\/sigmanto.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/g0-1024x121.jpg\" alt=\"\" width=\"657\" height=\"78\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Znaj\u0105c pr\u0119dko\u015b\u0107 propagacji fali poprzecznej Vs, g\u0119sto\u015b\u0107 i wsp\u00f3\u0142czynnik Poissona mo\u017cna wyprowadzi\u0107 modu\u0142 odkszta\u0142cenia E<sub>0<\/sub>:<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-1522 aligncenter\" src=\"https:\/\/sigmanto.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/E0-1.jpg\" alt=\"\" width=\"672\" height=\"69\"><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Dzi\u0119ki pomiarom pr\u0119dko\u015bci fali pod\u0142u\u017cnej Vp (wersja SPDMT) mo\u017cna <u>szacowa\u0107<\/u> wsp\u00f3\u0142czynnik Poissona (uwzgl\u0119dniaj\u0105c wielofazowo\u015b\u0107 o\u015brodka), pocz\u0105tkowy modu\u0142 \u015bci\u015bliwo\u015bci M<sub>o<\/sub> oraz g\u0142\u0119boko\u015b\u0107 wyst\u0119powania grunt\u00f3w w pe\u0142ni nasyconych Sr=1, co znacz\u0105co wp\u0142ywa na interpretacj\u0119 o\u015brodka gruntowego pod wzgl\u0119dem za\u0142o\u017conych warunk\u00f3w (ca\u0142kowitych lub efektywnych).<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Dlaczego lepiej wykona\u0107 badania SDMT\/SPDMT, ni\u017c SCPTU? Pomiary dylatometrem DMT z zasady wykonuje si\u0119 zatrzymuj\u0105c \u0142opatk\u0119 o zadany krok &#8211; zwykle co 20 lub 40 cm. Badania CPTU z kolei polegaj\u0105 na sta\u0142ym wciskaniu sto\u017cka ze sta\u0142\u0105 pr\u0119dko\u015bci\u0105. Poza dok\u0142adaniem kolejnych \u017cerdzi (co powinno by\u0107 wykonane w miar\u0119 mo\u017cliwo\u015bci szybko), badanie powinno by\u0107 wykonywane bez zb\u0119dnych przerw. Ma to zwi\u0105zek z mierzeniem nadwy\u017cki dynamicznego ci\u015bnienia porowego. Przy zatrzymywaniu sto\u017cka w&nbsp;celu pomiaru fal sejsmicznych mo\u017ce doj\u015b\u0107 do rozproszenia ci\u015bnie\u0144 porowych, a wi\u0119c niekorzystnie wp\u0142ywa to na jako\u015b\u0107 tego badania.<\/p>\n<h3 style=\"text-align: center;\">Podsumowanie<\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">W geotechnice od kilkuset lat (czyli od czasu Coulomba tj. 1736-1806 r.) istnieje tradycja projektowania oparta na bardzo uproszczonych modelach obliczeniowych. W wielu praktycznych sytuacjach tradycyjne metody pomijaj\u0105 czynniki, kt\u00f3re mog\u0105 wp\u0142yn\u0105\u0107 w istotny spos\u00f3b otrzymane wyniki. Dzi\u0119ki temu ich niedok\u0142adno\u015b\u0107 mo\u017ce wp\u0142yn\u0105\u0107 niedoszacowanie lub przeszacowanie parametr\u00f3w, a w konsekwencji zani\u017cy\u0107 stopie\u0144 bezpiecze\u0144stwa konstrukcji, a w znacznie lepszej sytuacji \u2013 jedynie zawy\u017cy\u0107 koszty jej budowy. Modelowanie numeryczne MES (Metodami Element\u00f3w Sko\u0144czonych) jest narz\u0119dziem, kt\u00f3re pozwala racjonalnie zaprojektowa\u0107 budynek wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105cy z gruntem. Jednym z modeli, kt\u00f3ry uwzgl\u0119dnia nieliniowo spr\u0119\u017cyste zachowanie si\u0119 gruntu na d\u0142ugo przed osi\u0105gni\u0119ciem stanu granicznego, wynikaj\u0105ce ze znacznie wi\u0119kszej sztywno\u015bci w zakresie ma\u0142ych i bardzo ma\u0142ych odkszta\u0142ce\u0144 opisuje model konstytutywny Hardening Soil Small \u2013 small strain. To w\u0142a\u015bnie na potrzeb\u0119 tworzenia takich modeli wykonuje si\u0119 badania SDMT,&nbsp; SPDMT oraz SCPTU, kt\u00f3re od kilku lat stale s\u0105 wprowadzane na europejski rynek. Nale\u017cy tutaj wspomnie\u0107, \u017ce mimo znacznie zwi\u0119kszonych nak\u0142ad\u00f3w finansowych w ostatnich latach na rozpoznanie pod\u0142o\u017ca gruntowego, mog\u0105 by\u0107 one zaprzepaszczone, je\u015bli ich wyniki nie b\u0119d\u0105 wykorzystywane w trakcie odpowiednio skomplikowanych analiz, a z drugiej strony \u017cadna analiza MES nie b\u0119dzie skuteczna, je\u015bli nie dostarczy si\u0119 jej odpowiednich parametr\u00f3w gruntu.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">&nbsp;<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bibliografia:<\/p>\n<ol>\n<li style=\"text-align: justify;\">\u015awidzi\u0144ski, Waldemar, and Jacek Mierczy\u0144ski. &#8222;Badania reakcji spr\u0119\u017cystej grunt\u00f3w niespoistych za pomoc\u0105 pomiaru pr\u0119dko\u015bci fali sejsmicznej.&#8221;&nbsp;<i>Czasopismo Techniczne. \u015arodowisko<\/i>&nbsp;107.1-\u015a (2010): 63-82.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">Nepelski, Krzysztof. &#8222;Charakterystyka less\u00f3w lubelskich jako pod\u0142o\u017ca budowlanego.&#8221;&nbsp;<i>Przegl\u0105d Geologiczny<\/i>&nbsp;69.12 (2021): 835-849.<\/li>\n<li style=\"text-align: justify;\">Godlewski, Tomasz, and Tomasz Szczepa\u0144ski. &#8222;Metody okre\u015blania sztywno\u015bci grunt\u00f3w w badaniach geotechnicznych.&#8221;&nbsp;<i>Instrukcje Wytyczne. Poradniki. ITB, Warszawa<\/i>&nbsp;(2015).<\/li>\n<\/ol>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-1528 aligncenter\" src=\"https:\/\/sigmanto.com\/wp-content\/uploads\/2023\/03\/Kopia-Szkolenie.png\" alt=\"\" width=\"940\" height=\"788\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>W pod\u0142o\u017cu gruntowym modu\u0142 odkszta\u0142cenia charakteryzuje si\u0119 nieliniowo\u015bci\u0105 w zale\u017cno\u015bci od odkszta\u0142cenia. W przypadku obiekt\u00f3w, kt\u00f3re na znacznej powierzchni wsp\u00f3\u0142pracuj\u0105 z gruntem (np. tunele, \u015bciany szczelinowe), zachodz\u0105 znacznie mniejsze odkszta\u0142cenia postaciowe (rz\u0119du 10-5 \u2013 10-3).<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":1524,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-1517","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-bez-kategorii"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1517","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1517"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1517\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1790,"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1517\/revisions\/1790"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1517"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1517"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/sigmanto.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1517"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}