Mechanical behaviour of variably saturated clay fills

Abstract

Mechanical behaviour of variably saturated clay fills VLADISLAVA KOSTKANOVÁ Ph.D. Thesis - English Abstract The excavated overburden from open-cast coal mines is end-dumped in fills. Clay type soil prevails among the filled soils in North-western Bohemia. As a consequence of the character and state of the soil, together with the mining and dumping technology, a typical lumpy structure of the clay fill is formed. The filled lumps range in size and vary in mechanical properties, but stiff to solid lumps up to 0.5 m in size are prevalent. Large and open macrovoids between the single lumps are a characteristic feature of the clay fills. Clay fills exhibit a double porosity structure, consisting of intergranular porosity between the lumps and intragranular porosity inside them. The total porosity of the freshly filled soils can reach 70%. This type of clay fill structure is metastable. This thesis focuses on the problematic behaviour of clay fill soils due to their metastable structure and their partly saturated state. Long-term monitoring of matric suction at depths up to 2 metres in two reclaimed clay fills revealed two different trends. Seasonally-dependent suction oscillations were recorded in the moderate slope of the clay fill in the Bílina mine, while no suction pointing to fully saturated conditions was...

Mechanické chování proměnlivě nasycených jílovivých výsypek VLADISLAVA KOSTKANOVÁ Doktorská disertační práce - Český abstrakt Vytěžené nadloží z povrchových hnědouhelných dolů se ukládá na výsypky. V Severozápadních Čechách převládají mezi ukládanými zeminami jílovité zeminy. Následkem charakteru a stavu vytěžené zeminy, dohromady s technologií těžby a ukládáním, vzniká typická hrudkovitá struktura jílovivých výsypek. Ukládané hroudy se liší svou velikostí a mechanickými vlastnostmi, ale převládají tuhé až pevné hroudy o velikostech do 0.5 metru. Velké a otevřené makropóry mezi jednotlivými hrudkami jsou charakteristickým jevem jílovitých důlních výsypek. Výsypky vykazují strukturu s dvojí pórovitostí skládající se z mezerovitosti (intergranulární pórovitosti) mezi hrudkami a intragranulární pórovitosti uvnitř hrudek. Celková pórovitost čerstvě nasypaných výsypek může tedy dosahovat až 70%. Tento typ struktury výsypkových zemin je metastabilní. Tato práce se zaměřuje na problematické chování jílovitých výsypek kvůli jejich metastabilnímu struktuře a částečně nasycenému stavu. Dlouhodobý monitoring kapilárního sání v hloubkách do 2 metrů na dvou rekultivovaných výsypkách odhalil rozdílné trendy. Sezónně závislé oscilace kapilárního sání byly namodelovány na výsypce dolu Bílina, zatímco žádná sání ukazující...