Sondowania DMT

Wstęp

Moduł pozwala na generowanie kart z wynikami sondowań DMT oraz zapisanie ich do formatu PDF (bezpośredni wydruk do .pdf z przeglądarki) lub wydrukowanie. Możliwość tworzenia własnych szablonów pozwala na przystosowanie prezentowanych wyników do własnych potrzeb. Program umożliwia kalkulację następujących wielkości:

  • skorygowane pierwsze ciśnienie p0,
  • skorygowane drugie ciśnienie p1,
  • skorygowane trzecie ciśnienie p2,
  • Wskaźnik materiałowy ID,
  • Wskaźnik naprężenia poziomego KD,
  • Moduł dylatometryczny ED,
  • Współczynnik naprężenia poziomego K0,
  • Współczynnik prekonsolidacji OCR,
  • Moduł ściśliwości M,
  • Wytrzymałość na ścinanie w warunkach bez odpływu su,
  • Efektywny kąt tarcia wewnętrznego φ’,

Moduł stanowi kompleksowe narzędzie wspierające proces dokumentowania prac geologicznych i geotechnicznych, zapewniając przejrzystą prezentację danych oraz możliwość ich standaryzacji zgodnie z wymaganiami projektu.

DMT result example DMT result example
Przykładowy wynik sondowania DMT

Wprowadzanie danych

Edytor danych

Dane sondowań dylatometrycznych należy wprowadzać w zakładce "Edytor" ⭢ "Sondowania DMT".
Editor menu
Widok menu nawigacji po badaniach
W celu wprowadzenia rekordu należy kliknąć w menu nawigacyji przycisk "+ Nowy rekord" oraz podać i zatwierdzić nazwę badania. Dane szczegółowe badania należy wprowadzić w dedykowanym formularzu wypełniając poszczególne pola.

Dane ogólne

Editor main data
Zakładka "Dane ogólne"
Zakładka pozwala na zdefiniowanie podstawowych danych dotyczących badania:
  • Data rozpoczęcia - data rozpoczęcia pomiaru
  • Data zakończenia - data zakończenia pomiaru, jeżeli pomiar trwał kilka dni
  • Operator - osoba pełniąca funkcję operatora sprzętu
  • Dozór - osoba pełniąca funkcję nadzorującą
  • Typ systemu - system zastosowany do wykonania badania
  • Rodzaj pomiaru - rodzaj pomiaru
  • Wykonawca/Podwykonawca - jednostka pełniąca funkcję Wykonawcy/Podwykonawcy w przypadku firmy zewnętrznej
  • Uwagi - uwagi ogólne dotyczące badania
  • Pliki - pliki powiązane z badaniem
  • Zdjęcia - zdjęcia powiązane z badaniem

Lokalizacja

Editor location
Zakładka "Lokalizacja"
Zakładka pozwala na zdefiniowanie podstawowych informacji dotyczących lokalizacji punktu pomiarowego:
  • Szerokość geograficzna - szerokość geograficzna w notacji dziesiętnej (możliwe określenie punktu na mapie lub wprowadzenie wartości w notacji DMS po wciśnięciu przycisku )
  • Długość geograficzna - długość geograficzna w notacji dziesiętnej (możliwe określenie punktu na mapie lub wprowadzenie wartości w notacji DMS po wciśnięciu przycisku )
  • X - współrzędna X punktu w układzie współrzędnych określonym w projekcie
  • Y - współrzędna Y punktu w układzie współrzędnych określonym w projekcie
  • Rzędna - rzędna punktu w układzie wysokościowym określonym w projekcie
  • Województwo - województwo, na terenie którego znajduje się punkt badawczy
  • Powiat - powiat, na terenie którego znajduje się punkt badawczy
  • Gmina - gmina, na terenie której znajduje się punkt badawczy
  • Miasto - miasto, na terenie którego znajduje się punkt badawczy
  • Numer działki - numer działki, na której znajduje się punkt badawczy
  • Właściciel działki - nazwa właściciela działki
  • Kilometr - kilometr, w tórym znajduje się punkt badawczy (w przypadku budowli liniowej)
  • Dodatkowe informacje - dodatkowe informacje na temat położenia punktu badawczego
  • Poziomy charakterystyczne - poziomy charakterystyczne określone przez rzędną lub głębokość (np. głębokość posadowienia fundamentu, rzędna niwelety, itp.)

Wyniki

Editor results
Zakładka "Wyniki"
Zakładka pozwala na wprowadzenie wyników badania obejmujących głębokość pomiaru oraz wartości ciśnień A, B i C. Wprowadzanie danych odbywa się bezpośrednio w tabeli z wynikami lub za pomocą panelu szybkiego wprowadzania dostępnego w dolnej części ekranu. Dodatkowo w zakładce możliwe jest określenie współczynników korekcyjnych ΔA, ΔB oraz zM, a także otworu referencyjnego.

Program wymaga, aby wartości poszczególnych ciśnień były podane w kPa, jeżeli występuje konieczność podania wartości w barach, należy użyć przycisku "Przelicz z bar". Po wypełnieniu dodatkowej tabeli i kliknięciu przycisku "Przelicz" wartości automatycznie zostaną przekonwertowane do kPa i przeniesione do tabeli wyników badania.

Ciśnienie wody w gruncie u0

Editor u0
Zakładka "u0"
Zakładka pozwala na zdefiniowanie rozkładu ciśnienia wody w profilu gruntowym. Wprowadzanie danych odbywa się bezpośrednio w tabeli z wynikami lub za pomocą panelu szybkiego wprowadzania dostępnego w dolnej części ekranu. Możliwe jest określenie rozkładu hydrostatycznego lub niehydrostatycznego. W przypadku rozkładu hydrostatycznego wystarczy podać pojedynczą wartość określające poziom zwierciadła wody (tj. głębokość i ciśnienie = 0), w przypadku rozkładu niehydrostatycznego należy określić rozkład ciśnienia w całym profilu gruntowym.

Funkcje dodatkowe

Editor DMT additional functions
Funkcje dodatkowe
W górnej części formularza znajdują się dodatkowe przyciski pozwalające na zmianę nazwy badania, ustalenie statusu badania (Brak | Archiwalny | Projektowany | Surowe dane | Przetwarzany | Zaakceptowany) oraz przycisk funckji dodatkowych:
  • Kopiuj z istniejącego - funkcja umożliwia szybkie kopiowanie danych z innego badania
  • Konwertuj współrzędne - funkcja pozwala na konwertowanie współrzędnych między różnymi układami
  • Konwertuj rzędne - funkcja pozwala na konwertowanie rzednych pomiędzy układami PL-KRON86-NH oraz PL-EVRF2007-NH
  • Pokaż na mapie - funkcja pozwala na wyświetlenie badania na mapie (wymagane wypełnienie szerokości i długości geograficznej badania)
  • Pokaż wynik - funkcja dostępna jest jedynie dla użytkowników z aktywną subskrypcją na moduł "Sondowania DMT" i pozwala na wyświetlenie podglądu wyników badania. Aby wyświetlić wyniki konieczne jest przeliczenie badania (należy przejść do zakładki "Programy" ⭢ "Sondowania DMT" i wykonać obliczenia)
  • Usuń rekord - usuwanie bieżącego badania

Generowanie wyników

DMT program
Widok okna programu do generowania wyników
Generowanie wyników sondowań DMT odbywa się poprzez dedykowany moduł dostępny w zakładce "Programy" ⭢ "Sondowania DMT" (Dostępny jedynie dla użytkowników z aktywną subskrypcją programu "Sondowania DMT"). Moduł pozwala na:
  • zdefiniowanie podstawowych parametrów obliczeń, w tym:
    • określenie wzoru do obliczeń ciężaru objętościowgo γ (Marchetti i Craps 1981 | Mayne i in. 2002)
    • określenie wzoru do obliczeń współczynnika naprężenia poziomego K0 (Marchetti 1980 | Powell i Uglow 1989 | Lunne i in. 1990)
    • określenie wzoru do obliczeń współczynnika prekonsolidacji OCR (Marchetti 1980 | Lunne i in. 1989)
    • określenie wzoru do obliczeń wytrzymałości na ścinanie w warunkach bez odpływu su (Marchetti 1980 | Kamei i Iwasaki 1995)
    • określenie wzoru do obliczeń kąta tarcia wewnętrznego φ' (Marchetti 1997 | Ricceri i in. 2002)
    • określenie wzoru do obliczeń modułu ściśliwości M (Marchetti 1980)
  • wybór badań z tabeli, dla których zostaną wygenerowane karty dokumentacyjne
  • podglad błędów/ostrzeżeń dla poszczególnych danych widoczny w kolumnie "Błędy", gdzie symbol:
    • oznacza błąd w danych badania
    • ostrzeżenia np. dotyczące brakujących danych
  • podgląd wyników obliczeń (po wykonaniu obliczeń w tabeli, w kolumnie "Calc" pojawi się przycisk umożliwiający podgląd wyników obliczeń)
  • podgląd parametrów głównych zastosowanych podczas obliczeń (kolumny gamma, K0, OCR, ...) w postaci skróconej np. M1980 = Mayne 1980
  • filtrowanie rekordów wyświetlanych w tabeli na podstawie wybranych kryteriów
  • zapisanie predefiniowanych zestawów wyboru badań
  • wykonanie obliczeń, przycisk "Wykonaj obliczenia"
  • generowanie wyników, przycisk "Generuj wyniki"
  • dodatkowy przycisk funkcyjny umożliwiający:
    • usunięcie obliczeń
    • eksport wyników obliczeń do pliku csv

Wykonywanie obliczeń

W celu wykonania obliczeń należy w tabeli zaznaczyć sondowania, dla któych ma zostać wykonana kalkulacja i wcisnąć przycisk "Wykonaj obliczenia". Obliczenia zapisywane są w pliku danych i wystarczy wykonać je jednokrotnie dla każdego sondowania (ponowne przeliczenie wyniku należy wykonać w przypadku zmiany danych lub wzorów obliczeniowych).

Widok okna podglądu obliczeń

Po wybraniu badań i wykonaniu obliczeń, w kolumnie "Calc" pojawi się dodatkowy przycisk umożliwiający otwarcie okna podglądu obliczeń. W oknie dostępne są wyniki obliczeń w tym:
  • wykresy poszczególnych parametrów
  • informacja na temat parametrów wykorzystanych do obliczeń
  • tabela szczegółowych wyników obliczeń
Dodatkowo w dolnej części okna dostępne są przyciski funkcyjne:
  • - przycisk otwiera okno konfiguracji, które umożliwia określenie wyświetlania wykresów oraz wartości minimalne oraz maksymalne na wykresach
  • - przyciks otwieracjący okno z wartościami średnimi dla wydzielonych warstw
  • - przycisk umożliwiający eksport wyników obliczeń do pliku csv
DMT calculation view
Widok okna podglądu wyników obliczeń

Generowanie raportu

W celu wygenerowania raportu należy wybrać z tabeli badania, dla których ma zostać wygenerowany raport i kliknąć przycisk "Generuj wyniki", co otworzy dodatkowe okno podglądu wyników. W oknie podglądu możliwe jest zdefiniowanie dodatkowych ustawień dla wyników takich jak:
  • Język - język wyniku (PL | EN)
  • Szablon - szablon określający wygląd raportu, możliwe jest wybranie szablonów domyślnych lub szablonu własnego utworzonego za pomocą opcji "Szablon"
  • Numeracja załączników - pole pozwala określić sposób numeracji załączników. Wartość zamknięta w nawiasach klamrowych {1} traktowana jest jako zmienna, od której rozpoczyna się numeracja (np. "2.{2}a" spowoduje powstanie numerów załączników w postaci 2.2a, 2.3a, 2.4a, ...)"
  • Ust. dodatkowe - ustawienia dodatkowe obejmujące opcje:
    • Wydruk eco - jeżeli zaznaczone, pominięte zostaną wypełnienia wykresów i nomogramów
Dodatkowo po prawej stronie dostępne są przyciski funkcyjne:
  • - przycisk uruchamiający generowanie karty dokumentacyjne
  • - przycisk wydruku wygenerowanych wyników
  • - przycisk zapisu bieżących ustawień. Jeżeli ustawienia zostaną zapisane, staną się one ustawieniami domyślnymi
DMT program result preview
Widok podglądu wyników

Interpretacja badań

  1. Skorygowane pierwsze ciśnienie p0

    \[{{p_{0} = 1}\text{.}{\text{05} \cdot (}{A - Z_{M} + {\Delta A}}{) - 0}\text{.}{\text{05} \cdot (}{B - Z_{M} - {\Delta B}})}{}\]
    gdzie:
    A - zarejestrowane pierwsze ciśnienie [kPa]
    B - zarejestrowane drugie ciśnienie [kPa]
    ∆A - korekta ciśnienia A [kPa]
    ∆B - korekta ciśnienia B [kPa]
    ZM - przesunięcie punktu zerowego [kPa]
  2. Skorygowane drugie ciśnienie p1

    \[{p_{1} = {B - Z_{M} - {\Delta B}}}{}\]
  3. Skorygowane drugie ciśnienie p2

    \[{p_{2} = {C - Z_{M} + {\Delta A}}}{}\]
    gdzie:
    C - zarejestrowane trzecie ciśnienie [kPa]
  4. Wskaźnik materiałowy ID

    \[{I_{D} = \frac{p_{1} - p_{0}}{p_{0} - u_{0}}}{}\]
  5. Wskaźnik naprężenia poziomego KD

    \[{K_{D} = \frac{p_{0} - u_{0}}{\sigma'_{v0}}}{}\]
    gdzie:
    σ’v0 - pionowa składowa naprężenia efektywnego [MPa]
  6. Moduł dylatometryczny ED

    \[{{E_{D} = \text{34}}\text{.}{7 \cdot \left( {p_{1} - p_{0}} \right)}}{}\]
  7. Wyznaczenie rodzaju gruntu

    Rodzaj gruntu wyznaczany jest na podstawie nomogramu Marchetti’ego i Craps’a 1981 (za Marchetti 2001a ) zgodnie z rysunkiem poniżej.
    Marchetti and Craps chart
    Marchetti’ego i Craps’a 1981 (za Marchetti 2001a )
  8. Wyznaczenie ciężaru objętościowego

    • Marchetti i Craps 1981 :

      Ciężar objętościowy wyznaczany jest na podstawie nomogramu Marchetti’ego i Craps’a 1981 zgodnie z rysunkiem

    • Mayne i in. 2002 :
      \[{\gamma = \gamma_{t} = 1.12}\gamma_{w}{\left(\frac{E_{D}}{\sigma_{\mathit{atm}}} \right)}^{0.1} I_{D}^{- 0.05}\]
  9. Współczynnik parcia bocznego w spoczynku K0

    Liczony, gdy wskaźnik materiałowy ID < 1.2
    • Marchetti 1980 :
      \[{{K_{0} = {\left( \frac{K_{D}}{1\text{.}5} \right)^{0\text{.}\text{47}} - 0}}\text{.}6}{}\]
    • Powell i Uglow 1989 :
      \[{{K_{0} = 0}\text{.}{\text{34} \cdot K_{D}^{0\text{.}\text{55}}}}{}\]
    • Lunne i in. 1990 (za Riaund i Miran 1992 ):
      • dla su/σ’v0 ≤ 0.5:
        \[{{K_{0} = 0}\text{.}{\text{34} \cdot K_{D}^{0\text{.}\text{54}}}}{}\]
      • dla 0.5 < su/σ’v0 < 0.8:
        \[{{K_{0} = {\left( \frac{K_{D}}{1\text{.}5} \right)^{0\text{.}\text{47}} - 0}}\text{.}6}{}\]
      • dla su/σ’v0 > 0.8:
        \[{{K_{0} = 0}\text{.}{\text{68} \cdot K_{D}^{0\text{.}\text{54}}}}{}\]
  10. Współczynnik prekonsolidacji OCR

    Liczony, gdy wskaźnik materiałowy ID < 1.2
    • Marchetti 1980 :
      \[{{\mathit{\text{OCR}} = (}0\text{.}{5 \cdot K_{D}})^{1\text{.}\text{56}}}{}\]
    • Lunne 1989 (za Riaund i Miran 1992 ):
      • dla su/σ’v0 ≤ 0.8:
        \[{{\mathit{\text{OCR}} = 0}\text{.}{3 \cdot K_{D}^{1\text{.}\text{17}}}}{}\]
      • dla su/σ’v0 > 0.8:
        \[{{\mathit{\text{OCR}} = 2}\text{.}{7 \cdot K_{D}^{1\text{.}\text{17}}}}{}\]
  11. Naprężenie prekonsolidacji

    Naprężenie prekonsolidacji obliczane jest ze wzoru (za Mayne i in. 2002 ):
    \[\sigma{'_{p} = 0.5}{({p_{0} - u_{0}})}\]
  12. Moduł ściśliwości M

    Naprężenie prekonsolidacji obliczane jest ze wzoru Marchetti 1980 (za Mayne i in. 2002 ):
    \[{M = {R_{M} \cdot E_{D}}}{}\]
    gdzie:
    • dla KD > 10:

      RM = 0.32 + 2.18 ∙ log(KD)

    • dla KD ≤ 10:
      • dla ID ≤ 0.6:

        RM = 0.14 + 2.36 ∙ log(KD)

      • dla 0.6 < ID < 3:

        RM = RM,0 + (2.5 - RM,0) ∙ log(KD)

        RM,0 = 0.14 + 0.15 ∙ (ID - 0.6)

      • ID ≥ 3:

        RM = 0.5 + 2.0 ∙ log(KD)

    • jeżeli RM < 0.85 należy przyjąć RM = 0.85
  13. Wytrzymałość na ścinanie w warunkach bez odpływu su

    Liczony, gdy wskaźnik materiałowy ID < 1.2
    • Marchetti 1980 :
      \[{{s_{u} = 0}\text{.}{\text{22} \cdot \sigma}{'_{v0} \cdot (}0\text{.}{5 \cdot K_{D}})^{1\text{.}\text{25}}}{}\]
    • Kamei i Iwasaki 1995 :
      \[{{s_{u} = 0}\text{.}{\text{35} \cdot \sigma}{'_{v0} \cdot (}0\text{.}{\text{47} \cdot K_{D}})^{1\text{.}\text{14}}}{}\]
  14. Efektywny kąt tarcia wewnętrznego φ’

    Liczony, gdy wskaźnik materiałowy ID > 1.8 oraz w gruntach przejściowych 1.2 ≤ ID ≤ 1.8
    • Marchetti 1997 :
      \[{\varphi{' = {\text{28} + \text{14}}}\text{.}{6 \cdot \text{log}}(K_{D}{) - 2}\text{.}{1 \cdot \text{log}^{2}}(K_{D})}{}\]
    • Ricceri i in. 2002 :
      \[{\varphi{' = {\text{31} + \frac{K_{D}}{0\text{.}{\text{236} + 0}\text{.}\text{066}K_{D}}}}}{}\]

Literatura

  1. Ameratunga J., Sivakugan N., Das B. M. (2016). Dilatometer Test. Correlations of Soil and Rock Properties in Geotechnical Engineering, Springer India, New Delhi.s. 183–191.
  2. Kamei T., Iwasaki K. (1995). Evaluation of Undrained Shear Strength of Cohesive Soils Using a Flat Dilatometer. Soils and Foundations, 35(2), 111–116.
  3. Marchetti, S. (1980). In Situ Tests by Flat Dilatometer. ASCE Jnl GED, Vol. 106, No. GT3, Mar., 299-321.
  4. Marchetti, S. (1997). The Flat Dilatometer: Design Applications. Proc. Third International Geotechnical Engineering Conference, Keynote lecture, Cairo University, Jan., 421-448.
  5. Marchetti S., Monaco P., Totani G., Calabrese M. (2001a). The flat dilatometer test (DMT) in soil investigation. ISSMGE TC 16 Report, s. 1–26.
  6. Marchetti S., Monaco P., Totani G., Calabrese M. (2001b). The Flat Dilatometer Test (DMT) in Soil Investigations. A Report by the ISSMGE Committee TC16. 41 pp. Reprinted in Proc. DMT 2006, Washington D.C.
  7. Marchetti S. (2015). Some 2015 Updates to the TC16 DMT Report 2001. DMT '15 3rd Int. Conf. on the Flat Dilatometer. Rome, Italy 2015 June 14 – 16.
  8. Mayne P. W. ; C. Barry R. ;. DeJong, Jason (2002). Subsurface Investigations-- Geotechnical Site Characterization: Reference Manual.
  9. Powell JJM, Uglow IM (1989) The interpretation of Marchetti dilatometer test in UK clays. In: Proceedings of penetration testing in UK, ICE, University of Birmingham, pp 269–273
  10. Riaund, J.L., Miran, J. (1992). The Flat Dilatometer Test. Departm. of Transportation - Fed. Highway Administr., Washington, D.C., Publ. No. FHWA-SA-91-044, Feb., 102 pp.
  11. Ricceri G, Simonini P, Cola S (2002) Applicability of piezocone and dilatometer to characterise the soils of the Venice Lagoon. Geotech Geol Eng 20(2):89–121.