Simon Rabarijoely

New chart for classification of organic soils from dilatometer tests (DMT) results

Abstract The new chart for classification of organic soils from dilatometer tests (DMT) results. To identify the type of soils in subsoil profile from the dilatometer (DMT) tests the diagram charts are commonly used. Marchetti (1980), Marchetti and Crapps (1981) proposed the diagram chart based on the values of material index (ID) and the dilatometer modulus (ED). This chart is helpful for identifying both mineral (clay, silt and sand) and organic soils. The classification to identify organic soils is not accurate enough. This paper proposes a new classification chart for organic soil identification. It was developed based on the comprehensive investigation of organic sediments performed in the Department of Geotechnical Engineering of Warsaw University of Life Sciences in years 1980-2012

Settlement evaluation of spread foundations on heavily preconsolidated cohesive soils

Settlement evaluation of spread foundations on heavily preconsolidated cohesive soils The paper presents the results of field and laboratory tests performed on the heavily preconsolidated boulder clays which prevail on the campus of the Warsaw University of Life Sciences - SGGW as foundation layers. Based on the results of field and laboratory tests a problem of spatial variability assessment of the thickness of foundation layers and the soil parameters is discussed. Special attention is drawn to the selection of the design values of oedometer moduli and the suitability of calculation methods for settlement evaluation. Calculated settlements were approved by the field measurements performed during building construction. Ocena osiadań fundamentów bezpośrednich posadowionych na prekonsolidowanych gruntach spoistych Projektowanie budynków z użytkową częścią podziemną stwarza często warunki bezpośredniego posadowienia fundamentów na występujących w podłożu silnie prekonsolidowanych gruntach spoistych. Duże wartości parametrów wytrzymałościowych prekonsolidowanych gruntów spoistych powodują, że decydujące znaczenie ma zapewnienie nieprzekroczenia stanu granicznego użytkowalności. Zróżnicowanie obciążenia przy zmiennej miąższości występujących warstw, charakteryzujących się najczęściej różną ściśliwością, wymaga od projektanta bardziej precyzyjnej prognozy osiadań. Poprawna prognoza osiadań, oprócz oceny obciążeń i dobrego rozpoznania warunków geotechnicznych posadowienia, wymaga właściwego doboru parametrów geotechnicznych do obliczeń. W artykule przeprowadzono ocenę przemieszczeń pionowych fundamentów bezpośrednich posadowionych na silnie prekonsolidowanych glinach zwałowych. Moduły ściśliwości wyznaczono na podstawie badań dylatometrycznych wykorzystując w interpretacji zależność podaną przez Marchettiego oraz zależność opracowaną dla gruntów spoistych z rejonu Warszawy. Obliczenia przemieszczeń pionowych pozwoliły na ocenę doboru modułów ściśliwości z badań dylatometrycznych oraz porównanie obliczonych przemieszczeń pionowych na podstawie wyznaczonych modułów oraz analizy numerycznej z wartościami pomierzonymi.

Advantage of Bayesian approach to geotechnical designing

Advantage of Bayesian approach to geotechnical designing The paper addresses the possibility of the Bayesian approachs application to geotechnical engineering. First the principal information on the Bayesian analysis has been presented and its applications to estimate the soil parameters based on the CPT/DMT tests at SGGW Campus in Warsaw afterwards. The CPT/DMT tests had been carried out in order to recognize the geotechnical conditions in the foundations of design campus buildings. The data from two layers of glacial boulder clays have been analysed. The results demonstrate that the Bayesian approach is a useful tool in evaluation of ground properties and estimation of the geotechnical parameters in specified circumstances. Zalety wnioskowania bayesowskiego w projektowaniu geotechnicznym Artykuł przedstawia zalety stosowania podejścia bayesowskiego do projektowania geotechnicznego. W pierwszej części artykułu przedstawiono zasadnicze założenia analizy bayesowskiej i opisano przykłady jej zastosowania w ocenie warunków geotechnicznych posadowienia budowli i doboru parametrów w projektowaniu geotechnicznym. Do obliczeń projektowych Autorzy wykorzystali wyniki badań CPT i DMT przeprowadzone na terenie Kampusu SGGW w Warszawie. Dane z badań dwóch warstw geotechnicznych (glin zwałowych) zostały wykorzystane do określenia wartości charakterystycznych wybranych parametrów geotechnicznych. Analiza statystyczna z zastosowaniem podejścia bayesowskiego doprowadziła do średnich wartości qc na poziomie ufności 0,95 które wynoszą dla warstwy III i IV odpowiednio: (10,463, 11,934) MPa i (7,883, 8,6995) MPa. Z analizy danych dylatometrycznych wynika, że średnie wartości parametru KD w warstwie III i IV wynoszą odpowiednio: (23,015, 24,11) i (13,48; 13,89). Wyniki analiz pokazują, że podejście bayesowskie w pewnych sytuacjach może być wykorzystane do oceny właściwości podłoża i określenia parametrów geotechnicznych.

Strength and deformation parameters of boulder clay to design of buildings at the margin of a moraine plateau in Warsaw

Abstract The selection of soil parameters suitable to the geotechnical design calculations is regarded widely as one of the most important and simultaneously difficult engineering task, which according to the Eurocode 7 standards should be undertaken into distinct three steps. The second of these steps, namely obtaining the characteristic values requires a careful and a cautions estimation with application of the statistical methods even by using a Bayesian approach as shown in this paper. This paper presents the process of selecting a characteristic strength and deformation parameters from CPT and DMT investigation for boulder clays discovered at the margin of a moraine plateau in Warsaw. This layer was chosen for foundations of design academic buildings. In the selection of the characteristic parameters with application of the numerical program BAYANAL the spatial distribution of strength and deformation properties was taken into account. Particular attention was focused to the affect resulting from in situ test locations at different distances from the design facilities. Finally, the remark conclusions were presented including opinion on the role of aims and spacing of investigation points in geotechnical designing.

Determination of undrained shear strength and constrained modulus from DMT for stiff overconsolidated clays

Abstract The paper presents the results of dilatometer and laboratory tests performed on heavily preconsolidated boulder clays and Pliocene clays prevailing in the Warsaw region. Several different correlations available for evaluating undrained shear strength and constrained modulus from dilatometer tests are discussed. Empirical coefficients for multi-factor correlation to obtain undrained shear strength from dilatometer tests for boulder clays and Pliocene clays were determined. The relationship between factor RM and horizontal stress index (KD) for boulder clays was proposed for the evaluation of constrained modulus from dilatometer tests.

Geomorphological analysis in soil profile assessment of the margin of Warsaw morainic plateau in Ursynów

Abstract This paper addresses the application of geomorphological analysis to recognize the geotechnical conditions at the margin of a moraine plateau in Warsaw. Aerial photographs, borehole data logging, CPT and DMT tests results were taken into account to compare the conditions at two sites, i.e. the well recognized part of the moraine plateau (SGGW Stadium site) and the second part located at a distance of 5 km (Warsaw slope – church). Spatial variability of the strength and deformation properties in the study areas were determined using CPT and DMT tests results. The general conclusion is that the specific geomorphological units allow for prediction to some extent the sequence of geotechnical layers and the general distribution of soil parameters. The example from the margin of the moraine plateau in Warsaw shows that such procedure is a promising statistical tool related to geotechnical problems.

BAYANAL code in geotechnical design based on Eurocode 7

Abstract BAYANAL code in geotechnical design based on Eurocode 7. Geotechnical problems that are characterized by a high degree of complexity and uncertainty with respect to the input data are solved recently, using the Bayesian analysis (for instance the problem of a cautious estimation of the geotechnical characteristic parameters according to the Eurocode 7 requirements). The applicability of the Bayesian approach to geotechnics via a simple examples related to determination of characteristic values of geotechnical parameters for design structures is in the paper addressed. In order to select the characteristic parameters for the geotechnical design a new numerical code called BAYANAL was developed. Example of applying the BAYANAL code to analyse the DMT tests demonstrates that it is a powerful and promising tool in evaluation of ground properties and geotechnical parameters. Streszczenie Program BAYANAL w projektowaniu geotechnicznym według Eurokodu 7. W projektowaniu geotechnicznym według Eurokodu 7 przy określaniu wartości charakterystycz nych parametrów geotechnicznych, w tym wytrzymałościowych i odkształceniowych, należy w sposób ostrożny i przemyślany zastosować metody statystyczne, zarówno klasyczne, jak i tzw. bayesowskie. Analiza statystyczna Bayesa uzasadniona jest w przypadku posiadania i uwzględniania w doborze parametrów wartości a priori, na przykład wartości eksperckich parametrów geotechnicznych, lub w przypadku możliwości powiększania liczebności zbiorów parametrów i danych geotechnicznych, co stanowi podstawę projektowania metodą „obserwacyjną”. Do analizy statystycznej danych geotechnicznych zastosowano numeryczny pakiet BAYANAL. Pakiet BAYANAL może znaleźć szerokie zastosowanie w praktyce projektowania geotechnicznego w Polsce do doboru parametrów geotechnicznych miarodajnych do projektowania bezpiecznych obiektów budowlanych

SASK method for testing hydraulic conductivity of soils by flat dilatometer (DMT)

Abstract DMT is one of the most popular methods of determining soil parameters needed to design a safe construction. Apart from the basic outcome parameter obtained from DMT measurements hydraulic conductivity (k) can be determined, previously proposed DMTA and DMTC methods were modified. The basic idea of the method is that the return of the deformed membrane is due to soil and water pressure. In the proposed SASK method the hydraulic conductivity of the soil is determined by measuring time-varying pressures A and C. Research has been performed at the experimental site of the Department of Geotechnical Engineering, WULS. In the paper, the assumptions of the new method for determining the hydraulic conductivity k are presented. The proposed method allows us to determine a reliable value for the hydraulic conductivity of clay soils. Using this method, the value of hydraulic conductivity (k = 5,47*10-11) is similar to the results of BAT, DMTA and laboratory measurements.

Automated soil profile generation system for the dilatometer test (DMT).

Automated soil profile generation system for the dilatometer test (DMT) The paper presents an automated method of the soil profile generation using the soft computing method. This method can be used as the main source of knowledge for the future soil classification module, which will be able to identify geotechnical layers without the interaction with the user. The method uses a graph clustering algorithm, which groups together measurements from the Dilatometer Test. The histogram-based similarity measure is used to automatically adjust number of generated categories (soil geotechnical layers). Test site, algorithm and its application to the generation of soil profiles in the Warsaw University of Life Sciences campus are described. Results are discussed to provide a more general insight into application of intelligent algorithms into the geotechnical data analysis. System automatycznej generacji profilu gruntowego na podstawie badań dylatometrycznych (DMT) W artykule przedstawiono metodę automatycznej generacji profilów gruntów z wykorzystaniem metody heurystycznej. Może ona zostać wykorzystana jako źródło wiedzy dla projektowanego modułu klasyfikacji gruntów, który będzie w stanie identyfikować warstwy gruntów na podstawie pomiarów geotechnicznych bez udziału użytkownika. Metoda wykorzystuje algorytm clusteringu grafowego, który grupuje pomiary uzyskane techniką DMT na poszczególnych głębokościach. Grupowanie odbywa się na podstawie pomiaru podobieństwa pomiędzy pomiarami. Zaliczane są one do tej samej kategorii (warstwy geotechnicznej), jeśli różnica pomiędzy ich wartościami jest mniejsza od wartości progowej. Ta ostatnia jest uzyskiwana automatycznie, na podstawie analizy histogramu. W artykule przedstawiono metodę pomiaru geotechnicznego, scharakteryzowano lokalizację (kampus SGGW), w której przeprowadzono eksperymenty oraz opisano algorytm generacji profilu. Przedstawiono wyniki eksperymentów w postaci uzyskanych profilów gruntów oraz wyciągnięto wnioski na temat możliwych zastosowań metody w przyszłości.

Usage of the graph clustering algorithm to the recognition of geotechnical layers

Usage of the graph clustering algorithm to the recognition of geotechnical layers The aim of the paper is to present the approach to the application of the graph clustering algorithm to the recognition of geotechnical layers from the dilatometer tests. Results of the measurements obtained from the DMT test in the test site (subsoil of one of the buildings in the Warsaw University of Life Sciences campus) were analyzed by the clustering algorithm which was able to extract the separate groups of the measurements, representing identical soil type. This method is parameterized, so its verification by the geotechnical experts was necessary to determine the optimal parameter values. They lead to the determination of the soil types as close to the actual situation, as possible. Also, the output of the algorithm was analyzed by the geotechnical experts to identify and label the extracted soil types. W artykule przedstawiono zastosowanie opartej na algorytmie clusteringu grafowego do rozpoznania warstw gruntu na podstawie badań dylatometrycznych. Wyniki pomiarów uzyskiwane dla podłoża jednego z budynków na terenie kampusu SGGW zostały przeanalizowane przez algorytm, który wyodrębnił grupy pomiarów charakterystyczne dla określonych rodzajów gruntów. Przeprowadzona analiza umożliwiała określenie optymalnych wartości parametrów pozwalających pogrupować pomiary i wyodrębnić najbliższe rodzaje gruntów. Ponadto, wyniki działania algorytmu zostały przeanalizowane przez geotechników w celu weryfikacji identyfikacji poszczególnych rodzajów gruntów wskazanych przez metodę