W jaki sposób muł wpływa na upłynnienie gruntu

Upłynnienie gruntu to zjawisko, w którym następuje zmniejszenie siły i sztywności gruntu wskutek trzęsienia ziemi lub innej gwałtownej zmiany. Zjawisko upłynnienia, poprzez podważanie fundamentów budynków i innych form infrastruktury, może prowadzić do ogromnych zniszczeń — czego przykładem było trzęsienie ziemi w Christchurch w Nowej Zelandii w 2011 r.

Celem projektu LIQUEFCTN SILTYSANDS (Influence of silt characteristics on liquefaction behavior of silty sands) jest zbadanie wpływu, jaki ziarna piasku wielkości mułu mają na zachowanie upłynniające gruntów piaszczystych.

Jest to ważne ze względu na mające miejsce na całym świecie przypadki upłynnienia gruntu zawierającego piaski muliste w następstwie trzęsienia ziemi. Upłynnienie ma jednak miejsce również w warunkach obciążenia statycznego, jakie występują np. w zwałowiskach, wysypiskach odpadów, nasypach, wałach przeciwpowodziowych i zaporach ziemnych, w których obecny jest piasek i muł.

Projekt LIQUEFCTN SILTYSANDS ma trzy główne cele, z których pierwszy polega na zbadaniu wpływu mułu na upłynnienie piasków mulistych w warunkach obciążenia statycznego. Drugim celem jest zbadanie wpływu ziaren mułu na upłynnianie piasków mulistych w warunkach obciążenia dynamicznego, jak przy obciążeniach sejsmicznych podczas trzęsień ziemi.

Pierwsze dwa założenia realizowane są za pomocą testów monotonicznych i kompresji cyklicznej przeprowadzanych na różnych piaskach mulistych. Celem ostatecznym jest sporządzenie zaleceń dla branży inżynierii geotechnicznej oraz stron zaangażowanych w ocenę upłynnienia.

Wyniki wstępne ujawniły, że zdolność ziaren wielkości mułu (o średnicy mniejszej niż 0,0075 mm) w piasku zwiększa jego potencjał upłynnienia. Co więcej potencjał ten wzrasta w wyniku wielu czynników, takich jak wielkość i gradacja frakcji mułu w obrębie dominującego podłoża piaskowego.

Wyniki projektu LIQUEFCTN SILTYSANDS wyjaśnią, które czynniki zwiększają i zmniejszają wpływ potencjału upłynnienia piasków. Pokażą także, jakiego rodzaju poprawki lub modyfikacje są wymagane do obecnych procedur ewaluacji, pomagając w ten sposób chronić obywateli przed skutkami trzęsień ziemi.