Primjena SPT korelacija na glinovite materijale

Univerzitet u Sarajevu Akademska 2012/13. godina

Graevinski fakultet u Sarajevu

IZBORNI RAD

IZ PREDMETA: MEHANIKA TLA I STIJENE

Tema: primjena spt korelacija na

glinovite materijale

Student: Neimarlija Rusmir, 4188

Mentor: prof. dr. Nenad Grubi dipl.ing.gra Sarajevo, septembar 2013. Godine

2

SADRAJ

1. UVOD 3

1.1. OPENITO O TEMI 3

1.2. CILJ ISTRAIVANJA 4

1.3. OPENITO O SPT TESTU 5

1.4. OSTALI TESTOVI I VELIINE 10

1.5. STATISTIKA OBRADA PODATAKA 14

1.6. PODACI O GRADILITU, IZVOAU 17

1.7. PODACI O TLU 19

2. GLAVNI DIO 21

2.1. SPT KORELACIJE 21

2.2. ODNOS DUBINE I SPT TESTA 22

2.3. SPT TEST I MODULI TLA 23

2.3.1. SPT I MODUL STILJIVOSTI 23

2.3.2. SPT I MODUL ELASTINOSTI 25

2.3.3. SPT TEST , MODUL ELASTINOSTI I INDEKS

PLASTINOSTI 29

2.4. SPT I UGAO UNUTRANJEG TRENJA 32

3. ZAKLJUAK 36

3.1. PRIMJENA SPT KORELACIJA NA GLINOVITE

MATERIJALE 38

4. LITERATURA 39

5. PRILOZI 40

3

1. UVOD

1.1. OPENITO O TEMI

Geotehnike istrane radove ini skup postupaka prikupljanja i obrade odgovarajuih

podataka o tlu na mjestu budue graevine i njene blie okoline, nuan za njeno ispravno i

ekonomino projektiranje, izvoenje i uporabu. Mogu se podijeliti na terenske i

laboratorijske, ovisno o mjestu provoenja.

Obzirom na razliite prilike u tlu, brojnost raspoloivih postupaka prikupljanja podataka,

razlike u njihovoj podobnosti za utvrivanje pojedine vrste i pojedinog svojstva tla, njihovoj

relativno visokoj cijeni, kao i razlika u vrstama i prostornoj raspodjeli podataka koje treba

prikupiti za razliite vrste graevina i graevinskih zahvata, istrane radove treba pomno

planirati. Planiranjem treba sve te razlike uzeti u obzir kako bi prikupljeni podaci omoguili

sigurnu i ekonominu gradnju i uporabu graevine, svodei rizik od nepredvienih dogaaja

na prihvatljivu mjeru, a trokovi i vrijeme izvoenja istranih radova ostali u razumnim

okvirima. Zbog navedenih okolnosti je planiranje istranih radova esto oteano u

sluajevima kad su dostupni podaci o temeljnom tlu nedostatni. U tom sluaju pristupa se

njihovoj izvedbi u koracima, obino dva, pri emu prvi korak slui za prikupljanje osnovnih

podataka o tlu, koji e posluiti za bolje planiranje istranih radova u drugom koraku. U

planiranju, provoenju i interpretiranju geotehnikih istranih radova, posebno u sluaju

sloenih profila tla, pomo geologa je od posebne vanosti. Jasan geoloki profil ili model tla

na buduem gradilitu i njegovoj okolini znatno moe pomoi u stvaranju geotehnikog

profila tla.

Uprkos raznim modernim dostugnuima, tlo i dalje ostaje velika nepoznanica za inenjere.

Modeliranje tla je i dalje jedan od navjih problema dananjeg graevinarsstva. Otuda i dolazi

niz modela, testova i prncipa, prema kojima se tlo razliito predstavlja i rauna. Jedan od

najstarijih koritenih testova je SPT.

SPT (standardni penetracioni test) je trenutno najee izvoen in situ oblik testiranja tla.

Izvodi se, kako u kohezivnom, tako i nekohezivnom tlu. To svjedoi o njegovoj vanosti, a na

osnovu rezultata SPT-a se mogu dobiti bitni parametri, opisne i empirijske prirode tla. Otuda i

vanost ove teme. Ova tema treba da pokae vanost izvoenja SPT-a i ostalih terenskih

testova, te mogunost njihove primjene u praksi. O principu samog izvoenja testa i

mogunosti njegove primjene emo govoriti u sljedeem poglavlju.

4

Primjena SPT testa na glinovite materijale je uvijek bila upitne prirode, jer su rijetko

uspostavljani konkretni odnosi izmeu SPT-a i ostalih vrijednosti tla, kao sredine za graenje

i graevnog elementa. Izvreno je niz ispitivanja, od kojih e mnoga biti spomenuta u ovom

radu, ali uglavnom se uzimaju sa oprezom. Ovaj rad obuhvata ta ispitivanja, ali i neka nova,

za koje e biti pokuano objasniti povezanost izmeu veliina SPT-a, drugih testova i

parametara tla.

1.2. CILJ ISTRAIVANJA

Cilj geotehnikih istranih radova je izrada geotehnikog profila tla. Geotehniki profil tla je

pojednostavljeni model prostorne raspodjele onih svojstava tla, prvenstveno mehanikih, koja

bitno utjeu na stabilnost, uporabivost i ekonominost razmatrane graevine i njene okoline

tijekom izvoenja graevinskih radova i tijekom ivotnog vijeka graevine.

U ovom poglavlju prikaz e se zadrati samo na opisu i primjenljivosti najee koritenih

postupaka geotehnikih terenskih istranih radova, koji se mogu podijeliti na pet vrsta:

daljinsko otkrivanje,

istrana buenja i istrane jame,

vaenje neporemeenih uzorka tla,

in-situ ispitivanja

te geofizika ispitivanja.

Svaka od ovih vrsta ima svoju svrhu, prednosti i mane pa se u praksi esto preklapaju u

razliitim omjerima.

Naprijed je spomenuto da je SPT jako znaajna karika pri in-situ ispitivanju tla. Jako velika

panja se posveuje tom testu, te je neizostavan pri svim ispitivanjima. Prednost SPT testa je

to se prilikom mjerenja uzima i uzorak, koji e poslije biti upotrijebljen za laboratorijsko

ispitivanje, odakle slijedi da se na osnovu SPT mogu donijeti odreeni zakljuci, na osnovu

prethodnih ispitivanja u slinom tlu. Ili jednostavnije reeno, utvreno je da SPT moe stupiti

u korelaciju sa odreenim osobinama i modulima tla, koji su bitni u fizikalnom i praktinom

shvatanju, a upravo to je tema ovog rada. Ovaj rad treba da pokae koje se to veze (korelacije)

5

mogu uspostviti i upotrijebiti, a koje ne. Ovdje e biti obuhvaeni testovi, parametri i ostale

karakteristike tla, njihova uporedba i veza sa SPT testiranjem, te eventualna mogunost

upostavljanja funkcinalne zavisnosti = ().

Sl. Primjena SPT testa za odreivanje konzistencije koherentnih materijala

1.3. OPENITO O SPT TESTU

In-situ ispitivanjima neposredno se na terenu ispituju neka mehanika svojstva tla. Pet vrsta

takvih ispitivanja iroko je rasprostranjeno u svjetskoj geotehnikoj praksi (slika ): standardni

penetracijski pokus (SPT), statiki penetracijski pokus (CPT), krilna sonda (FVT), Mnardov

presiometar (MPMT) i savitljivi dilatometar (FDMT). Posebnu vrstu in-situ ispitivanja ine

piezometri kojima se mjeri razina i tlak podzemne vode. SPT, MDMT i FVT provode se u

prethodno izbuenoj buotini, dok se CPT i FDMT ureaji utiskuju u tlo i ne trebaju buotine.

6

Sl. Uobiajeni geotehniki in-situ pokusi (preraeno prema Mayne i dr. 2001)

Standardni penetracijski test (pokus) (SPT Standard Penetration Test) razvio se u SAD 1902.

godine. Obino se taj opit naziva dinamika penetracija, jer se utiskivanje dogovarajue opreme u

tlo vri udarcima malja koji pada na predmet utiskivanja (konus ili penetraciona kaika). Zbog

svoje praktinosti i jednostavnosti brzo se rairio svijetom. Pokus tee tako da se bat-uteg,

standardne mase 63.5 kg pusti da padne na nakovanj sa standardne visine od 76.2 cm i time zabije

uzorkiva u tlo (slika ). Nakovanj je privren na buae ipke, koje su povezane sa standardnim

debelostijenim rasklopivim uzorkivaem u dnu buotine. Zabijanje se provodi sve dok uzorkiva

ne prodre u tlo standardnih 46 cm. Pri tome se broji broj udaraca o nakovanj potrebnih da

uzorkiva prodre za svaku treinu od ovih 46 cm. Rezultat pokusa je zbroj udaraca potrebnih za

prodiranje kroz druge dvije treine (30.6 cm) razmaka od 46 cm.

Dakle, uteg teine W = 0,623 kN pada sa visine pada H = 0,76 m, te se broji broj udaraca

koji sondu-uzorkiva zabiju oko 30 cm u dno buotine

7

Teoretska energija udara je Ent =W*H, dok je stvarna energija udara, En, manja od teoretske

zbog razliitih gubitaka; kvocijent energije definiran je kao ER = En/Ent, a standardnim se smatra

ER= 0.6.

Sl. Debelostijeni rasklopivi uzorkiva standardnog penetracijskog pokusa (lijevo) i nain

izvoenja pokusa zabijenjem uzorkivaa u dno buotine tako da valjkasti bat slobodno

pada na nakovanj (desno); dva sustava otputanja bata prstenasti (poludesno) i

automatski (potpuno desno).

Postoji vie vrsta aparatura i ekia kojima se vri zabijanje. (slika)

Sl. Razne vrste ekia su u upotrebi, zavisno od lokacije i potrebe

8

SPT daje uzorke, iako poremeene. Meutim najbitnija vrijednost koju SPT daje je N broj

udaraca, koji se moe koristiti u brojne svrhe, te dovesti u vezu sa karakteristikama tla.

Sl. Princip izvoenja testa i mjerenja rezultata

Za oekivati je da broj udaraca raste s porastom krutosti ili vrstoe tla. Vrlo brzo se utvrdilo

da su mogue pribline korelacije izmeu broja udaraca N i nekih vanijih mehanikih

svojstava (krutost i vrstoa), posebno za krupnozrna tla, koja nije jednostavno ispitivati u

laboratoriju. Zato je ovaj pokus posebno vaan. Povoljna okolnost kod pokusa je i to to

osigurava uzorak tla, dodue poremeen, koji se dobiva rasklapanjem debelostijenog

uzorkivaa. Zbog robusnosti uzorkivaa, ovaj je pokus mogue primijeniti u gotovo svim

vrstama tla (nije primjenljiv u mekim glinama i prahovima), posebno ljuncima i vrlo krutim

glinama, to za tankostijene uzorkivae nije sluaj.

SPT se koristi, kako za pjeskovita (nekohezivna) tla, tako i za sve vrste glina, pri emu

pouzdanost rezultata varira. Uglavnom se koristi za predvianje osobina poput relativne

gustoe, vrstoe i konzistencija. U sluaju glinovitih materijala, pouzdanost je manja u

pogledu ispitivanja i predvianja vrstoe i stiljivosti, pogotovo ako se radi o slabim

glinama, sa malim brojem N. U tom sluaju, pogodniji test je CPT.

9

Postoji niz prednosti SPT testa:

Test je iroko rasprostranjen i esto postoji geografska povezanost i razmjena miljena

Test je jednostavan i ne zahtijeva posebno struno osoblje

SPT je kompaktan test i moe se vriti u raznim uslovima

Postoji niz korelacija izmeu SPT i parametara tla.

SPT je jedini in-situ test koji daje uzorke za ispitivanje

Vrijednost N, mjerena direktno na mjestu udara se naziva neispravljena vrijednost i uzima se

direktno, bez korekcija. Obino se kao relevantna vrijednost za pijesak uzima korigovana tzv.

N60 vrijednost, koja se odnosi na 60 % energije slobodnog pada ekia.

Kod ispitivanja u ljunku se umjesto noa postavi iljak i tako dobiveni broj udaraca, N'SPT se

korigira prema slijedeem izrazu:

NSPT = od 0,7* N'SPT do 0,75* N'SPT

U sitnozrnom peskovitom tlu ispod nivoa podzemnih voda broj udaraca N, ako je vei od 15, treba korigovati prema izrazu:

N=15 + 1/2 (N - 15)

Na naim prostorima se uglavnom koristi garnitura sa iljkom, umjesto rasklopnog cilindra, pri emu postoji niz korekcija koje vrijednosti broja udaraca pretvaraju u druge. Najee se koristi relacija da je :

= /,

gdje je

Skoro sva inostrana istraivanja su vrena na uzorkivau sa rasklopnim cilindrom, dok su

domaa vrena sa iljkom, tako da je izvrena konverzija rezultata po gore navedenoj relaciji.

10

1.4. OSTALI TESTOVI I VELIINE

EDOMETARSKI TEST

Ispitivanje deformacije sa sprijeenim horizontalnim (bonim) irenjem predstavlja osnovu edometarskog testa. Koristi se za proraun raznih modula i veliina, a najznaajnija veliina je modul stiljivosti.

SL. Model edometarskog testa (promjena visine uzorka usljed vertikalnog pritiska)

Ispituje se potpuno zasieni uzorak u kojem se deformacija odvija istiskivanjem vode iz uzorka. Mijenja se vertikalno optereenje (P) i mjeri vertikalna deformacija (Dh). Vertikalna deformacija odvija se samo na raun promjene volumena pora: Dh =De

11

TEST DIREKTNOG SMICANJA

Najstarije i najjednostavnije ispitivanje vrstoe na smicanje vri se u kutijastom aparatu na

prizmaticnom uzorku, koji je prvi put upotrijebio Coulomb (1777) prouavajui trenje i

koheziju, a razvio ga Terzaghi oko 1916. godine. Ispitivanja se vre na neporemeenim ili na

poremeenim uzorcima.

Postoje dva tipa ureaja za direktno smicanje:

- sa konstantnim prirastom sile

- sa konstantnim prirastom deformacije

Sl. Ureaj za direktno smicanje i rastavljena elija ureaja

12

Izmjerene vrijednosti parametara posmine vrstoe odreene su u konsolidiranim dreniranim

uvjetima:

c = c'

= '

NEDOSTACI:

- nepoznato stanje naprezanja na plohi sloma

- predodreena ploha sloma

- nije mogue mjeriti porni pritisak

TRIAKSIALNI TEST

Aparata za triaksijalno smicanje postoji viee vrsta, ali se zasnivaju na istom principu.

Valjkasti uzorak postavi se vertikalno u eliju aparata koja se hermetiki zatvori, pa se uzorak

optereti konstantnim bonim pritiskom, a zatim vertikalnom silom koj. se postepeno poveava

sve do sloma. U toku provoenja ispitivanja registruju se pod raznim uslovima: elijski

13

pritisak, aksijalni vertikalni devijator napona, pornii pritisci u uzorku, aksijalne deformacije ( i

promjene zapremine, te se na osnovu dobivenih rezultata odrede parametri vrstoe na

smicanje.

Sl. erna triaksijalnog aparata za smicanje, sa opremom elije sa uzorkom (I), uredajima za

mjerenje pritiska u parama i kaliinu istekle vade (II), te opremom za postizanje i mjerenje

pritiska u eliji (1II).

elija u koju se ugrauje cilindrini uzorak sastoji se u donjem dijelu od metalne ploce sa

postoljem za uzorak, a u u gomjem dijelu od gomje ploce koja zatvara eliju od pleksistakla

(4) i kroz koju prolazi osovina klip. za prenos vertikalnog optereenja (5). Ove dvije ploe

meusobno su spojene zavrtnjima (6), a zaptivanje se ostvaruje stezanjem brtvi izmedu ploa

i cilindra. Uzorak se stavlja izmedu filtarskih (poroznih) ploica (7) i navue gumena

membrana, te se krajevi membrane navuku preko postolja i klipa i privrste gumenim

prstenovima.

Za ispitivanje sitnozrnatog materijala (glina, prasina, pijesak) najee se koriste aparati za

uzorke promjera d=35 mm (38), a visine h=2d, odnosno 70 mm. Za krupnozrnate materijale

uzorci su presjeka d=70-100 mm, a visine h=2d. Za sitnozmi rnaterijal prenik cilindra je

d=13,5 cm, a visina h=17,5 cm.

Kao i kod aparata sa direktnim smicanjem, tako i kod triaksijalnih aparata razlikujemo

nekoliko naina ispitivanja. Kako je u triaksijalnom aparatu rnogue rnjeriti porni pritisak,

postoje daleko vee mogucnosti za uspjesnu interpretaciju razlicitih vrsta ispitivanja.

14

Rezultati ispitivanja vrstoe na smicanje zavise ne sarno o vrsti rnaterijala ve i o uslovima i

mogunosti dreniranja, odnosno o konsolidaciji uzorka pod elijskim pritiskom i o brzini

ispitivanja. Prerna nainu konsolidacije uzorka i brzini smicanja razlikujemo:

Konsolidovani drenirani opit (CD),

Konsolidovani nedrenirani opit (CU),

Nedrenirani nekonsoIidovani opit (U),

Prilikom ispitivanja materijala u laboratoriji primijenjen je CU test.

1.5. STATISTIKA OBRADA PODATAKA

Cilj ovog rada je pokuaj uspostavljanja funckionalne zavisnosti izmeu broja udaraca N iz

SPT testa i ostalih parametara tla. Da bi se to ostvarilo potrebno je koristiti odgovarajui

matematiki aparat, odnosno iskoristiti podatke i statistiki obraditi, te dovesti ih u moguu

korelaciju.

Korelacija (lat. con = sa, relatio = odnos) predstavlja suodnos ili meusobnu povezanost

izmeu razliitih pojava predstavljenih vrijednostima dvaju varijabli. Pri tome povezanost

znai da je vrijednost jedne varijable mogue sa odreenom vjerojatnou predvidjeti na

osnovi saznanja o vrijednosti druge varijable. Klasini primjeri povezanosti su npr. saznanje o

utjecaju koliine padalina na urod itarica, o povezanosti slane hrane i visokog krvnog tlaka i

sl. Promjena vrijednosti jedne varijable utjee na promjenu vrijednosti druge varijable.

Varijabla koja svojom vrijednou utjee na drugu varijablu naziva se neovisna varijabla.

Varijabla na koju se utjee naziva se ovisna varijabla.

U naem sluaju pokuavamo dovesti u vezu rezultate SPT testa i druge nezavisne

veliine, tj. pokuavamo uspostaviti korelaciju izmeu SPT testa i neke nezavisne

veliine.

Meusoban odnos izmeu dvije varijable, grafiki moemo prikazati pomou

dvodimenzionalnog grafa, tzv. scatter dijagram (dijagrama rasprenja). Vrijednosti jedne

varijable prikazane su na x osi, a druge na y osi dijagrama. Toke presjeka kreu se oko

odreenog pravca koji se naziva linija regresije. to su toke blie pravcu, korelacija je vea.

to su toke rasprenije korelacija je manja. U praksi je vizualno vrlo teko, osim u

sluaju savrene korelacije odrediti stupanj povezanosti izmeu varijabli. Ovisno o

meusobnom odnosu dvaju varijabli meu kojima postoji korelacija, ona moe biti linearna ili

15

nelinearna. Kod linearne korelacije, toke su grupirane oko pravca. Kod nelinearne

korelacije, toke su grupirane oko neke druge krivulje.

Dvije varijable koje promatramo sa ciljem utvrivanja njihove korelacijske povezanosti mogu

biti u 4 razliita odnosa:

1. kada mala vrijednost jedne varijable odgovara maloj vrijednosti druge varijable, kao i

kada velika vrijednost jedne varijable odgovara velikoj vrijednosti druge varijable,

radi se o pozitivnoj korelaciji.

2. kada mala vrijednost jedne varijable odgovara velikoj vrijednosti druge varijable i

obratno, radi se o negativnoj korelaciji.

3. kada se na osnovi vrijednosti jedne varijable ne moe zakljuiti nita o vrijednosti

druge varijable, tada korelacija ne postoji. Toke u takvom grafu su rasprene.

Grafiki prikaz odnosa izmeu dvije veliine predstavlja krivu regresije. Kriva regresije

ima svoju funkciju, koja se trudi najvise pribliiti svim takama u opsegu. Pored krive

regresije koristiemo i granice opsega uzoraka, koje emo predstaviti asimpstotama kroz

krajnje take u populaciji uzoraka

U statistici, linearna regresija se odnosi na svaki pristup modeliranju relacija izmeu

jedne ili vie varijabli oznaene sa Y, te jedne ili vie varijabli oznaene sa X, na nain da

takav model linearno ovisi o nepoznatim parametrima estimiranih iz podataka.

Sl. Podaci i linearna regresija za posmatrani uzorak

16

U okviru ovog rada e za svako ispitivanje biti data jednaina linearne regresije, odnosno

pokuaj uspostavljanja korelacije izmeu SPT-a i neke druge veliine. Pored jednaine se

daje i vrijednost 2(0; 1) koja predstavlja udaljenost jednaine regresijskog pravca od

svake pojedine take, koristei princip metode najamnjih kvadrata. to je ova vrijednost

blia jedinici, to funkcija regresije bolje opisuje podatke iz dijagrama. Ukoliko se radi od

kolinearnim podacima onda je 2 = 1, a ukoliko o podacima koji su nevezani i nasumini

onda 2 0.

Sl. Primjer pravilne (jake) linearne korelacije (1) i slabe korelacije (2) meu

podacima

y = 3x + 4R = 1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 2 4 6 8 10 12

1

y = -1,263x + 42,76R = 0,015

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 2 4 6 8 10 12

2

17

1.6. OPI PODACI O GRADILITU, IZVOAU, DOKUMENTACIJI

Veina ispitivanja provedena na ovu tematiku

se prvo odvija tako to su vre terenska

ispitivanja, meutim ovaj rad nema privilegiju

(ipak se radi o studentskom radu!), nego smo

prinueni osloniti se na ispitivanje koje su

proveli drugi, tako rezultate ovog ispitivanja

treba uzeti sa rezervom, zbog velikog broja

razliitih stranaka ukljuenih u ispitivanje i

obradu podataka.

Podaci na koje se oslanja ovo istraivanje su dobijeni od strane domaih firmi Geosonda

Zenica i Instituta za graevinarstvo Banja Luka, pri emu je terenska istraivanja provela

Geosonda Zenica (ukljuujui i SPT), dok su laboratorijska ispitivanja provedena od

strane Instituta iz Banja Luke.

Geotehniko ispitivanje je raeno u krugu firme Termoelektrana Kakanj, a naruilac radova je

EP BiH. Radovi su vreni za potrebe proirenja proizvodnog kapaciteta preduzea, odnosno

za buduu moguu izgradnju bloka 8 TE Kakanj, te potrebnih prateoh objekata. Ukupno je

nainjeno preko 100 buotina, odakle je uzeto vie desetina uzoraka, od kojih su za ovaj rad

posluili svrsi par desetine uzoraka, koji su okarakterisani kao GLINOVITI materijal, sa svim

potrebnim podacima (SPT i laboratorijska ispitivanja). Na sljedeim slikama imamo primjer

zapisa sa buenja (geoloki profil) i laboratorijski izvjetaj, koji su posluili za uzimanje

podataka o uzorcima za ispitivanje.

18

Sl. Dio zapisa terenskog istraivanja Geosonda Zenica

Sl. Naslovna strana izvjetaja IG Banja Luka

19

1.7. PODACI O TLU

Tema istraivanja su glinoviti materijali, tako da smo u okviru dostupne dokumentacije

pristupili sortiranju podataka o traenom materijalu. Ukupno je pronaeno preko 20

uzoraka, od kojih je zavisno od testa do testa koriten odreeni broj, pri emu se najmanje

raspolagalo sa podacima o Triaksialnom testu, gdje imamo samo par obraenih uzoraka.

Ostatak podataka je uredno klasificiran, tako da je dobijena sljedea slika o podacima,

gdje su sortirani uzorci, dubine i broj udaraca SPT-a.

OPI PODACI

BR. UZORAK DUBINA TLO SPT

1 U15 1,8-2,05 CL 32

2 U30 2-2,3 CL 16

3 U32 2-2,3 CL 34

4 U67 1-1,4 CL 21

5 U71 1,3-1,7 CL 31

6 U77 2-2,3 CL 17

7 U78 1-1,4 CL 13

8 U82 1-1,4 CL 24

9 U104 1,6-2 CL 32

10 U110 2,6-3 CL 24

11 U157 2-2,4 CL 5

12 U162 1,6-1,9 CL 4

13 U119 2,7-3 CL 41

14 U41 2,6-3 CL 32

15 U42 2-2,4 CL 36

16 U44 1,6-2 CL 24

17 U50 1,6-2 CL 34

18 U57 1,6-2 CL 31

19 U58 2,8-3 CL 31

20 U63 1,6-2 CL 22

Iz tabele se vidi da dubina uzoraka varira od 1 do 3 metra, to nije veliki raspon, tako da

nije mogue napraviti razliku uzoraka na osnovu dubine, niti ih dodatno klasificirati u

dubinske grupe, kako bi se dobili pouzdaniji podaci.

Ispitivanje uzoraka je vreno od strane IG Banja Luka, a raspored ispitivanja stoji na

sljedeoj slici.

20

Sl. Opiti koji su vreni na uzorcima u IG Banja Luka

Generalno, ispitivanje je vreno na glinovitom materijalu srednje krutosti, sa varijacijom

SPT broja udaraca N = 5 30, prosjenog indeksa plastinosti od 15,78 %. Sastav tla

uglavnom veinski sainjavaju fine sitne estice d< 0,06 mm , u omjerima od 50 % i vie.

Veinski udio gline preovladava u sastavu tla. Prosjene vrijednosti nekih parametara su:

Kohezija = , (TDS)

Ugao unutranjeg trenja = , (TDS)

Indeks plastinosti = , %

Modul stiljivosti Ms = 3097 kPa (E)

Poasonov koeficijent = 0,32

21

2. GLAVNI DIO

2.1.SPT KORELACIJE

Openito u geomehanici je mogue korelirati razliite vrijednosti meusobno. Tako da se

indirektno dobiju nove veliine, na osnovu ispitivanja nekih drugih. Broj udaraca iz SPT

testa je zasigurno jedna od veliine koje su najvie podlone uspostavljanju korelacijama

sa drugim veliinama. Zanimljivo je da je SPT, iako najizvoeniji in situ test, i dalje

velika nepouzdanica, jer se njegove vrijednosti u korelaciji sa drugima uzimaju sa velikim

znakom pitanja. Na slici se vide vrijednosti sa kojima se N moe korelirati, a u okviru

ovog rada naroito emo se posvetiti sljedeim korelacijama

1. SPT ugao unutranjeg trenja

2. SPT Modul elastinosti

3. Modul elastinosti - SPT indeks plastinosti

4. SPT modul stiljivosti

Sl. Pregled moguih korelacija izmeu vrijednosti N i drugi parametara

Za dva primjera (ugao trenja i modul elastinosti) ve odavno postoje manje-vie dobre

korelacije, pri emu niz autora daje vlastite vrijednosti. U okviru ovog rada emo se

pozabaviti i prethodnim ispitivanjima, njihovim zakljucima, te usporediti sa novim

istraivanje, provedenim nad uzorcima tla iz gore navedenog gradilita

22

2.2. ODNOS DUBINE I SPT TESTA (D N)

Uzorci dobiveni ispitivanjem uglavnom dolaze sa dubina manjih od 3 metra, pri emu veina

spada u opseg 1,5 3 metra. Iz ovoga slijedi da je jako teko pronai korelaciju (povezanost)

izmeu dubine i broja udaraca, o emu svjedoi i sljedei dijagram.

Sl. Odnos dubine i broja udaraca N iz SPT testa

Navedeni dijagram nam govori da je jako teko uspostaviti vezu izmeu dubine i broja

udaraca. Razloga moe biti mnogo, a prije svega je da veza izmeu udaraca i dubine nikada

nije u stvarnosti ni utvrena, nego prvenstveno zavisi od karakteristika i rasporeda tla sa

dubinama.

Jednaina koja najbolje odgovara odnosu N D je y = 4,449x + 18,45, sa koeficijentom

regresije R = 0,095 , to nam govori da je ova veza jako slaba, odnosno da je nema.

Korelacija dubine i broja udaraca nema neku znaajnost u pogledu ocjene karakteristika tla, vie je

opisne prirode, tako da se ovi rezultati I ne moraju uzeti za ozbiljnu upotrebu.

y = 4,449x + 18,45R = 0,095

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

N -

SPT

D (dubina)

23

2.3. SPT I MODULI TLA

U najbitnije module i veliine tla spadaju svakako modul stiljivosti i modul elastinosti.

Ove dvije veliine su povezane i mogu se dobiti direktno jedna iz druge. Obino se modul

stiljivosti odreuje iz edometarskog testa. U edometru su bone deformacije sprijeene, (2=3=0), a

vezu modula stiljivosti i Youngovog modula elastinosti E prua slijedei izraz:

1121

1

EM v

Youngov modul elastinosti E moe se odrediti iz triaksijalnog pokusa (2=30).

Bitno je napomenuti da modul stiljivosti nije konstanta materijala ve ovisi o intenzitetu i razini

naprezanja. To znai da se za svaki inkrement naprezanja treba posebno raunati modul stiljivosti.

Postojalo je malo rezultata sa modulom elastinosti, tako da smo na drugim mjestima koristili gornji

izraz za proraun modula elastinosti iz edometarskog testa.

2.3.1. MODUL STILJIVOSTI I SPT TEST (Ms N)

Modul stiljivosti je jako bitna veliina u geotehnici i openito bilo kakvih zemljanim radovima.

Dobija se edometarskim opitom i zavisi od vertikalnog napona i deformacije. Nisu pronaena

prethodna istraivanja koja govore o moguem odnosu modula stiljivosti i SPT testa, meutim u

literaturi se pominje da SPT test moe biti smatran mjerom svih parametara tla, tako da je oekivano

da e biti uspostavljena korelacije izmeu ove vrijednosti i to pozitivni oblik, tj. sa poveanjem

vrijednosti N (SPT) da e se poveati i modul stiljivosti.

Istraivanje je provedeno na populaciji od 22 uzorka, pri emu su odbaena 2 uzorka, koja su davala

nelogine i ekstremne vrijednosti. Nakon sortiranja vrijednosti i oitanja vrijednosti edometarskog

testa dobivena je sljedea tabela, koja slui kao polazna taka za definisanje korelacije.

Podaci dobijeni iz laboratorije obuhvataju opseg optereenja 50 800 kPa, dok je za referentni uzet

modul stiljivosti pri naprezanju od 100 kPa. Sa tim vrijednostima se ulo u proraun korelacija.

Nakon sortiranja i obrade podatak dobijena je sljedea tabela sa podacima o modulu stiljivosti i SPT

testu:

24

OPI PODACI EDOMETAR

BR. UZORAK DUBINA TLO SPT MS

1 U15 1,8-2,05 CL 32 4209,3

2 U30 2-2,3 CL 16 2453

3 U32 2-2,3 CL 34 4625,6

4 U67 1-1,4 CL 21 3056

5 U71 1,3-1,7 CL 31 3075

6 U77 2-2,3 CL 17 2047

7 U78 1-1,4 CL 13 3065

8 U82 1-1,4 CL 24 2705

9 U104 1,6-2 CL 32 3071

10 U110 2,6-3 CL 24 3453

11 U157 2-2,4 CL 5 1500

12 U162 1,6-1,9 CL 4 1380

13 U119 2,7-3 CL 41 3233

14 U41 2,6-3 CL 32 4051

15 U42 2-2,4 CL 36 3987

16 U44 1,6-2 CL 24 2650

17 U50 1,6-2 CL 34 4050

18 U57 1,6-2 CL 31 2452

19 U58 2,8-3 CL 31 4050

20 U63 1,6-2 CL 22 2832

Iz tabele smo dobili funkcinalni dijagram, na kojem se vidi odnos izmeu modula stiljivost i N

vrijednosti iz SPT testa, sa odgovarajuom jednainom linearne regresije regresije i granicama

opsega, te vrijednou 2.

y = 68,83x + 1362,R = 0,612y = 74,31x + 2098,

y = 78,1x + 30,9

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48

M S

SPT - N

MS - SPT

25

Sa dijagrama se moe zakljuiti:

Uspostavljena je korelacija izmeu modula stiljivosti i vrijednosti N

Relacija koja najbolje odgovara je y = 68,83x + 1362, pri emu je R = 0,61 to govori

da je veza izmeu ove dvije veliine relativno jaka, odnosno da veina uzoraka odgovara

funkciji sa poprilinom tanou

Rasprenost uzoraka nije velika, dok su asimptote y = 74,31x + 2098 i y = 78,1x + 30,9

Iz gore navedenog slijedi da je uspostavljena korelacija izmeu Ms (modula

stiljivosti) i N (SPT testa)

2.3.2. SPT I MODUL ELASTINOSTI

Veliki broj testova je proveden sa ciljem uspostavljanja ove korelacije, a jedan od njih je

Correlation of SPT to strength and modulus of elasticity of cohesive soils (Civil Engineering

Department, Shiraz University, Shiraz, lran), proveden na vie od 100 uzoraka, sa ciljem

uspostavljanja veze izmeu SPT testa i modula elastinosti tla, te vrstoe tla. Rezultati koje smo

dobili od Geosonde zenica i IG Banja Luka nemaju sadrane testove vrstoe, tako da moemo

samo uporediti rezultate korelacije SPT testa i modula elastinosti.

Kao rezultat ispitivanja nismo dobili kompletne rezultate modula elastinosti, nego za samo par

uzoraka, to je nedovoljno za ozbiljniju analizu. Za ostale smo koristili relaciju

1121

1

EM v

Pri emu smo uzeli prosjenu vrijednost Poasonog koeficijenta za uzorke gdje nemam modul

elastinosti dobijen iz laboratorije. Nakon prorauna modula elastinosti, uspostavljene su

odreene korelacije sa SPT testom. Zatim smo uporedili vrijednosti sa vrijednostima iz

prethodnog istraivanja, iji saetak slijedi.

Prethodno istraivanje

NASLOV: Correlation of SPT to strength and modulus of elasticity of cohesive soils (Civil

Engineering Department, Shiraz University, Shiraz, lran)

SAETAK: Na prostoru Irana je izvreno vie od 100 buenja i uzeto veliki broj uzoraka za

ispitivanje modula elastinosti i vrstoe tla, te njihove veze sa SPT brojem udaraca. Koritena je

garnitura sa rasklopivim cilindrom, pri emu su uzimani uzorci tla sa terena i ispitani u

laboratoriji, kako bi se dobili rezultati i mogue korelacije SPT testa i modula elastinosti (sa

terena i laboratorije)

26

REZULTATI: Ustanovljeno je da je mogua korelacija izmeu SPT testa i modula elastinosti i

to pogotovo, ukoliko broj udaraca ne prelazi 25. Odnosno, veza je najjaa za vrijednosti N

27

Na osnovu 14 uzoraka ustanovljeno je da je mogue usposaviti korelaciju izmeu broja

udara SPT testa i modula elastinosti, pri emu je uzeto 14 od ukupno 16 uzoraka. Dva

uzorka su odbaena, jer su davali ekstremne i nelogine vrijednosti.

Za 87,5 % (14/16) uzoraka vrijedi:

Nalaze se unutar granica koje ine asimptote y = 52,64x + 1595 i y = 44,84x + 821,5

(kPa)

Jednaina koja opisuje odnos E N je y = 56,78 x + 977,1

Jaina korelacije je izraena faktorom R = 0,720 to govori da je veza izmeu E i

SPT testa znaajna, odnosno da rezultati odgovaraju gore navedenoj jednaini sa

velikom tanou

y = 56,78x + 977,1R = 0,720

y = 44,84x + 821,5

y = 52,64x + 1595,

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

0 5 10 15 20 25 30 35

E

N

E - N

28

USPOREDBA PRETHODNOG I VLASTITOG ISTRAIVANJA

Za sluaj korelacije modula elastinosti i SPT testa provedeno je prethodno ispitivanje i vlastito

istraivanje. Kao rezultat oba testa se dobiju krive i jednaine zavisnosti ove dvije veliine. Na

sljedeem dijagramu imamo preklapanje i poreenje vrijednosti dva istraivanja.

Sl. Zajedniki dijagram prethodnog i vlastitog istraivanja

Sa zajednikog dijagrama se moe zakljuiti:

Uspostavljena je korelacija za oba istraivanja sa razliitim jednainama

Vriednosti prvog istraivanja daju manje vrijednosti E na poetku (sa manjim N) i vee

vrijednosti E sa veim N

Puno ire granice su kod prethodnog istraivanja, odakle slijedi da je kod novog istraivanja

manje raspravanje rezultata, odnosno bolja grupisanost podataka

29

2.3.3. MODUL ELASTINOSTI, SPT TEST i INDEKS

PLASTINOSTI (E/N Ip)

Indeks plastinosti IP je brojana razlika granice teenja i granice plastinosti. Granica plastinosti

Wp je vlanost (pregnjeenog uzorka) pri kojoj tlo postaje suvie suho da bi bilo plastino, tj. ne moe

se oblikovati a da mu se ne narui kontinuitet. Granica teenja wL jest vlanost pri kojoj tlo prelazi iz

tekueg u plastino stanje, to jest poinje pokazivati sasvim male vrijednosti posmine vrstoe

Prethodno istraivanje:

Na 27 velikih objekata je izvreno istraivanje osobina tla, sa akcentom na odnose modula elastinosti,

broja udaraca iz SPT testa i indeksa plastinosti. Dobiven je sljedei dijagram. Sa dijagrama se moe

oitati priblini poloaj tla, sa klasifikacijom unutar sljedeih grupa tla:

SANDS pijesak (nema plastinosti, za vie odnosa E/N)

Keuper Marl zajedniki naziv za tlo trijaskog porijekla, koje sainjava dobar dio srednjeg dijela

britanskog otoja. Tlo koje karakterie veliki broj kristala gline.

Flinz Mioceni talog u Alpskoj dolini. Karakterie ga velika koliina sitnog pijeska i gline.

Devonian Marl Devonski lapor. Lapor je mehanika sedimentna stijena, siva do ukasta smjesa

nastala vrstim povezivanjem glina pomou vapnene otopine. Lapor je mjeavina gline i vapnenca.

Frankfurt clay tip tla iz tunela podzemne eljeznice u frankfurtu (naziva se frankfurtska glina)

30

Vlastito istraivanje:

Prema gore navedenim karakteristikama je izvrena obrada podataka, kako bi se dobila slika o

poloaju uzoraka tla iz kruga TE Kakanj, odnosno kako bi se tlo (glina) klasificirala unutar evropskih

grupa tla. Glina koja je ispitivana je imala vrijednosti indeksa plastinosti u opsegu od 10 -20 %,

srednje krutosti, tako da je oekivano da bude svrstana unutar granica kategorija 2,3,4 i 5.

Nakon obrade podataka dobivena je sljedea tabela, koja je posluila za izradu dijagrama zavisnosti

vrijednosti E/N Ip.

OPI PODACI

BR. UZORAK DUBINA TLO SPT (N) IP E E/N

1 U15 1,8-2,05 CL 32 18,9 2943,566 214,9831

2 U19 1,8-2,1 CL 28 15,35 2083,916 193,032

3 U30 2-2,3 CL 16 19,4 1715,385 234,0144

4 U32 2-2,3 CL 34 14,1 2532,168 193,0944

5 U67 1-1,4 CL 21 19 2137,063 227,2061

6 U71 1,3-1,7 CL 31 18,4 2150,35 186,7076

7 U77 2-2,3 CL 17 16,1 1431,469 205,255

8 U78 1-1,4 CL 13 7,1 2143,357 306,092

9 U82 1-1,4 CL 24 19 1891,608 198,5213

10 U104 1,6-2 CL 32 15 2147,552 183,8888

11 U110 2,6-3 CL 24 16,9 2414,685 225,7649

12 U157 2-2,4 CL 5 14,3 1048,951 362,2378

13 U162 1,6-1,9 CL 4 12,9 965,035 401,5734

14 U38 2-2,4 CL 36 14,6 2475,524 185,9557

Na osnovu raspodjele podataka dobijen je sljedei dijagram:

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

0 10 20 30 40 50 60 70

E/N

Ip

E/N - Ip

31

Kako je u odnosu modula elastinosti i SPT testa dobijena jaka korelacija, oekivano je da e zbog

male razuenosti vrijednosti Ip (10 20 % ) podaci biti dobro grupisani. To se i ostvarilo, tako da je

mogue govoriti o zajednikim karakteristikama tla, usljed dobre grupisanosti.

Meutim evidentno je da se glina koju ispitujemo nalazi ispod granice ostalih glina, jer je odnos E/N

puno manji u odnosu na standardne vrijednosti sa dijagrama.


Na dijagramu zajednikog preklapanja se dobija sljedea slika o tlu:

Sa dijagrama moemo zakljuiti da tlo ne moemo svrstati ni u jednu od navedenih kategorija, a

najblie je kategoriji 3, Keuper marl. Keuper Marl zajedniki naziv za tlo trijaskog porijekla, koje

sainjava dobar dio srednjeg dijela britanskog otoja. Tlo koje karakterie veliki broj kristala gline.

ZAKLJUAK: Tlo ne odgovara opoj krivoj tla u Europi, dobijeni rezultati se ne nalazi unutar

granica dijagrama. Tlo se ne moe poistovijetiti sa nekom od formiranih grupa.

32

2.4. SPT TEST I UGAO UNUTRANJEG TRENJA ( N)

Cilj geotehnikih ispitivanja je vie puta bila pokuaj uspostavljanja korelacije izmeu broja SPT

udaraca i parametara smiue vrstoe tla. Postoji vie relacija i radova koji govore o ovoj temi. Kao

referentan rad je uzet Reliability of using standard penetration test (SPT) in predicting properties of

silty clay with sand soil iz Egipta, 2013 godina. Prvo smo interpretirali uzorke iz navedenog

istraivanja, a zatim supostavili vlastite tvrdnje na osnovu uzorka tla iz Kaknja.

Prethodno istraivanje

NASLOV: Reliability of using standard penetration test (SPT) in predicting properties of silty clay

with sand soil (Civil Engineering Department, Assiut University, Assiut 71516, Egypt )

SAETAK: Ispitano je vie uzoraka iz nekoliko desetine buotina, kako bi se uspostavila veza

izmeu SPT testa i parametara smiue vrstoe ( C i ). Poto je SPT itetako koriten test, jako

ekonomian, pokualo se uspostaviti veza i empirijska formula C/ = f (N). Dobiveni su rezultati SPT

ispitivanja (koriten je rasklopni cilinda), a zatim izvreni laboratorijski testovi (triaksialni test), kako

bi se dobili C i . Nakon toga se pristupilo statistikoj obradi podataka i uspostavljanju korelacija.

Koriten je rasklopni cilindar.

REZULTATI: Ustanovljeno je da je mogua korelacija izmeu SPT testa i ugla unutranjeg trenja, sa

zajednikom jednainom regresije. Ustanovljeno je da sa poveanjem broja udaraca raste i ugao

unutranjeg trenja. Jedini problem je to je ispitivanje izvreno na ekstremno krutoj glini, iji je broj

udaraca prelazio 50. Rezultati su sljedei:

Napomena: CORECTED SPT izvrena je korekcija SPT broja udaraca zbog uticaja dubine na

kojoj je vreno ispitivanje SPT testom

33

ZAKLJUAK: ustanovljeno je da je mogua korelacija izmeu ugla unutranjeg trenja i broja

udaraca iz SPT testa. Jednaina koja najbolje opisuje ovaj odnos je y = 0,209 x + 19,68, sa faktorom

2 = 0,851, koji govori da je veza jaka. Sa slike se oito moe vidjeti da sa poveanjem broja udaraca

raste i ugao unutranjeg trenja.

Vlastito istraivanje

Za potrebe vlastitog istraivanje uzeti su rezultati ispitivanja uzoraka iz TE Kakanj. Koriteni su

rezultati uzoraka testa direktnog smicanja i triaksialnog testa za oitanje vrijednosti ugla unutranjeg

trenja. Nakon sortiranja podataka dobijene se sljedee tabele:

OPI PODACI


BR. UZORAK DUBINA TLO SPT ugao un. trenja

1 U15 1,8-2,05 CL 32 24,8

0 U19 1,8-2,1 CL 28 21

1 U30 2-2,3 CL 16 25

2 U32 2-2,3 CL 34 26,09

3 U67 1-1,4 CL 21 21

4 U71 1,3-1,7 CL 31 16

5 U73 2-2,3 CL 28 13

6 U77 2-2,2 CL 17 17

7 U78 1-1,4 CL 13 22

8 U82 1-1,4 CL 24 18

9 U104 1,6-2 CL 31 24

10 U110 2,6-3 CL 24 13

11 U142 2,2-2,5 CL 28 31

12 U119 2,7-3 CL 41 17

13 U38 2-2,4 CL 36 17

14 U41 2,6-3 CL 32 24

15 U42 2-2,4 CL 36 20

16 U44 1,6-2 CL 24 20

17 U50 1,6-2 CL 34 17

18 U57 1,6-2 CL 31 22

19 U58 2,8-3 CL 31 14

20 U63 1,6-2 CL 22 18

OPI PODACI TRIAKSIJALNI CU TEST

BR. UZORAK DUBINA TLO SPT

1 U30 2-2,3 CL 16 26

2 U157 2-2,4 CL 5 26

3 U165 2,2-2,5 CL 10 26

4 U124 1,3-1,6 CL 29 21

5 U38 2-2,4 CL 36 23

34

Na osnovu gore navedenih tabela su uspostavljenje veze izmeu ugla unutranjeg trenja i SPT testa.

Oekivano je da rezultati budu takvi da sa poveanjem broja udaraca poraste i ugao, meutim rezultati

su bili neoekivani. Sljedei dijagrami pokazuju odnos ugla unutranjeg trenja i SPT testa.

Na osnovu gore navedenih dijagrama zakljuujemo da se za:

y = -0,035x + 21,02R = 0,003

0

5

10

15

20

25

30

35

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44

N


y = -0,096x + 25,05R = 0,425

0

5

10

15

20

25

30

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38

N

TRIAKSIALNI CU TEST

35

Test direktnog smicanja ne moe uspostaviti korelacija izmeu ugla unutranjeg trenja i

vrijednosti broja udaraca iz SPT testa

Razlozi za neuspostavljanje korelacija:

- anizotropija i heterogenost tla

- zajednika (nedovoljno odreena) nomenklatura i klasifikacija tla

- greke pri mjerenju i lab. testovima

- greke pri statistikoj obradi podataka

Trisaksijalni CU test se moe uspostaviti NELOGINA korelacija, gdje sa porastom broja

SPT udaraca opada vrijednost ugla unutranjeg trenja, to je nadasve neoekivano.

Vjerovatni razlog za ovakle rezultate je nedovoljan broj ispitanih uzoraka, kao i upitnost

metodologije sprovoenja testa (na vie mjesta su prepisane iste vrijednosti) upitnost

provoenja testova?!


Zakljuak:

Vlastito istraivanje nije dovelo do logine korelacije ugla unutranjeg trenja i vrijednosti SPT

testa, pri emu vrijednosti koreliraju negativno

Prethodno istraivanje je dovelo do utvrenje korelacije, sa jakom vezom

Rezultati dva istraivanja se ne poklapaju u pogledu opsega istraivanja (SPT vrijednost) i u

pogledu korelacije. Opseg se moe zanemariti, jer u ovom sluaju prethodno istraivanje traba

da poslui samo kao smjernica mogue korelacije, meutim nije dolo ni do jednog vida

podudaranja

36

3. ZAKLJUAK

NA OSNOVU GORE PROVEDENIH ISPITIVANJA DOLAZIMO DO SLJEDEIH REZULTATA I

ZAKLJUAKA:

1. UTVRENA JE KORELACIJA IZMEU SPT TESTA I MODULA STILJIVOSTI

IZRAUNATOG IZ EDOMETARSKOG TESTA, SA RELATIVNOM PRECIZNOU.

ZAKLJUAK PROIZILAZI IZ VLASTITOG ISTRAIVANJE, POTO NIJE PRONAEN

SLIAN PRIMJER IZ PREIJANJE PRAKSE.

2. MOGUE JE USPOSTAVITI KORELACIJU IZMEU SPT TESTA (N VRIJEDNOST) I

MODULA ELASTINOSTI TLA, KAO I VEZU SA INDEKSOM PLASTINOSTI.

DOKAZ: POTVRENO KROZ PRETHODNO I VLASTITO ISTRAIVANJE

37

3. TLO SE NE MOE SVRSTATI U EUROPSKE KLASE TLA, S OBZIROM NA ODNOS

E/N Ip , NEMA ZAJEDNIKE KARAKTERISTIKE SA DEFINISANIM GRUPAMA.

UZROK OVOME JE NIZAK ODNOS E/N

4. KORELACIJA IZMEU VRIJEDNOSTI SPT TESTA I UGLA UNUTRANJEG TRENJA

JE UPITNA, ODNOSNO NIJE DOKAZANA U VLASTITOM ISTRAIVANJU NA

UZORCIMA. PRISTUPILO SE OBRADI PODATAKA TRIAKSIALNOG I TESTA

DIREKTNOG SMICANJA, MEUTIM REZULTATI NISU ODGOVARALI

OEKIVANJI, ODNOSNI PRETHODNOM ISTRAIVANJU, ZAKLJUUJEMO DA

KORELACIJE NIJE UTVRENA.

38

3.1. PRIMJENA SPT KORELACIJA NA GLINOVITE MATERIJALE

Ovaj rad treba da poslui kao uputa o mogunosti koritenja SPT korelacija za glinovite materijale u

praksi, odnosno mogunosti ocjene drugih parametara tla na osnovu mjerenja SPT testa. Nakon niza

provedenih i prostudiranih ispitivanja dolazimo do zakljuka da:

SPT korelacije mogu biti koritene za procjenu i proraun drugih parametara tla. Kao direktna

posljedica ovog rada zakljuujem da SPT dobro prolazi u procjeni parametara poput modula

stiljivosti i modula elastinosti, a neto slabije u procjeni ugla unutranjeg trenja, gdje daje nelogine

rezultate. S druge strane prethodne studije i ispitivanja nam govore da se i u tom sluaju SPT

korelacije mogu koristiti, sa znatnom pouzdanou, tako da dolazimo do bitne raskrsnice u ovom radu.

NAZIV KORELACIJE TIP ISTRAIVANJA USPJENOST JEDNAINA TANOST

SPT - E prethodno DA E = 0,17 * N (MPa) 0,9

vlastito DA E = 0,056*N + 0,9 (Mpa) 0,720

SPT - prethodno DA = 0,209 N + 19,68 () 0,851

vlastito NE - -

SPT - MS vlastito DA Ms = 68,83 N + 1362

(kPa) 0,612

Iako se pokazalo da SPT korelacije mogu biti koritene za proraun fizikih i mehanikih parametara

tla, ipak ih treba uzeti sa rezervom. To vidimo na primjeru korelacije ugla unutranjeg trenja, gdje

dobijamo znatno pogrene rezultate, daleko od prethodnih studija i oekivanja. injenica je da je ovaj

rad na studentskom nivou, odnosno da tri razliita subjekta vre buenje, ispitivanje i statistiku

procjenu parametara, te zbog toga sa rezervom treba uzeti rezultate ovog rada. No, ipak, koji god rad

sa slinom tematikom pogledamo doi emo do zakljuka da niko ne garantuje rezultate SPT testova u

korelaciji sa drugim veliina. Odnosno svi autori se ograuju od mogunosti primjene SPT korelacija

u praksi, to jo jednom govori o nepouzdanosti ove metode prorauna parametara tla. Iako je SPT

standardizovan i jeftin test, iako se esto primjenjuje, ipak e njegova primjena ostati u domenu opisne

prirode, i to najee za suporedbu rezultata na terenu. Dakle, direktno koritenje bilo kakvih formula

ili dijagrama je ma sa dvije otrice, koji vas lako moe dovesti do pogrenih rezultata i uvida u tlo.

Krajni je zakljuak da ovaj rad ne donosi nita spektakularno, jo jednom se potvrdilo da SPT test ima

odreenu povezanost sa drugim veliinama, ali znatna nepouzdanost ga onemoguava u iroj primjeni

u praksi. Nastojano je da se to bolje i objektivnije predstave rezultati svih ispitivanja, kao i

interpretiraju prethodna ispitivanja, to je nadam se dovelo do novih saznanja. Jo jednom

napominjem da je rad studentske prirode, odnosno da u njemu ima udjela isuvie nezavisnih faktora i

ljudi, da bi se rezulatati shvatili kao neko ozbiljno istraivanje.

39

4. LITERATURA:

1. Inenjerskogeoloki profili istranih buotina, GeoSonda Zenicca, 2013. Godina

2. Izvjetaj o laboratorijskim ispitivanjima tla, IG Banja Luka, 2013. Godina

3. Prof. Dr. Nenad grubi, Mehanika tla - zapisi sa predavanja

4. Inenjerska geologija, doc. dr Milinko Vasi, dipl. ing. geol. , Zagreb, 2008. Godina

5. Eurokod 7: Geotehniko projektiranje - Dio 1.: Opa pravila

6. MEHANlKA TLA I TEMELJENJE, Prof. dr. MUSTAFA SELIMOVIC

7. Correlation of SPT to strength and modulus of elasticity of cohesive soils (Civil Engineering Department, Shiraz University, Shiraz, lran)

8. Reliability of using standard penetration test (SPT) in predicting properties of silty clay with sand soil (Civil Engineering Department, Assiut University, Assiut 71516, Egypt Civil Eng

.Department, Faculty of Engineering, Aljouf University, KSA)

9. Internet materijal

40

5. PRILOZI:

1. Inenjerskogeoloki profili istranih buotina PRIMJER

2. Izvjetaj o laboratorijskim ispitivanjima tla PRIMJER

3. Correlation of SPT to strength and modulus of elasticity of cohesive soils (Civil Engineering Department, Shiraz University, Shiraz, lran) LANAK OBJAVLJEN U ASOPISU

4. Reliability of using standard penetration test (SPT) in predicting properties of silty clay with sand soil (Civil Engineering Department, Assiut University, Assiut 71516, Egypt Civil Eng

.Department, Faculty of Engineering, Aljouf University, KSA) - LANAK OBJAVLJEN U ASOPISU

Documents

Primjena SPT korelacija na glinovite materijale