Naslov (srp)

Резидуална чврстоћа смицања непродуктивних средина са ПК Дрмно : докторска дисертација

Autor

Ćorluka, Stevan Đ., 1992-

Doprinosi

Đoković, Ksenija
Basarić Ikodinović, Irena, 1986-
Rakić, Dragoslav, 1965-
Hadži-Niković, Gordana, 1963-

Opis (eng)

This doctoral dissertation investigates the residual shear strength of overburden materials from the Drmno open-pit mine to enhance the understanding of slope stability in open-pit operations. The research focuses on defining residual shear strength parameters (cohesion and angle of internal friction) of various soil types (sand, alevrite, gray clay, and sandy silt) using two distinct apparatus: direct shear and ring shear devices.The experimental component of the dissertation encompasses laboratory testing of soil physical and mechanical properties using a Bromhead ring shear apparatus and a constant-rate-of-strain direct shear device. Testing was conducted at a constant shear rate of 0.02 mm/min and various normal stresses (50, 100, 200, and 400 kPa). Comparison of results from both apparatus reveals distinct differences in residual parameter values, particularly for clayey soils. For instance, for gray clay, the residual angle of internal friction determined using the ring shear apparatus was, on average, 1.7 - 2.3° lower than that obtained using the direct shear apparatus, suggesting higher reliability of the ring shear apparatus in defining residual strength under these conditions. Similar, albeit less pronounced, differences (1.2 - 1.9°) were observed in alevrite, while sandy silts exhibited differences ranging from 1.6 - 2.6°. These discrepancies highlight the influence of sample horizontal deformation on residual parameter values and emphasize the importance of selecting appropriate testing methods based on soil type.The dissertation further includes detailed correlation analyses between residual angles of internal friction and the content of clay (R² = 0.758 - 0.898) and sand (R² = 0.979 - 0.993) fractions, plasticity index (R² = 0.767 - 0.921), liquid limit (R² = 0.816 - 0.823), and the combined CALIP index (R² = 0.798 - 0.933). Results indicate strong (R² > 0.7) correlations among these parameters, enabling reliable estimation of residual soil strength based on index properties and classification testing.Verification of the obtained results was achieved by comparing them with literature data and performing back-analysis of slope stability at the Drmno open-pit mine using Bishop's method of limit equilibrium. The analysis results indicate satisfactory agreement between the factors of safety obtained using residual parameters from the direct and ring shear apparatus. The results of this research contribute to a better understanding of the behavior of various soil types under large deformations, providing guidance for more precise slope stability assessment in geotechnical engineering.

Opis (srp)

Ова докторска дисертација истражује резидуалну чврстоћу смицања непродуктивних (јаловинских) средина са површинског копа Дрмно, са циљем побољшања разумевања стабилности косина у површинским коповима. Испитивања су фокусирана на дефинисање резидуалних параметара чврстоће смицања (кохезија и угао унутрашњег трења) различитих типова тла (песак, алеврит, сива глина и песковита прашина) коришћењем два типа апарата: апарата за директно смицање и апарата за кружно смицање.Експериментални део дисертације обухвата резултате лабораторијских испитивања физичких и механичких својстава тла, коришћењем Bromhead-овог апарата за кружно смицање и апарата за директно смицање са константном брзином деформације. Испитивања су извршена при константној брзини смицања од 0,02 mm/min и са различитим вертикалним оптерећењем (50, 100, 200 и 400 kPa). Поређење резултата добијених из ова два апарата, показује јасне разлике у вредностима резидуалних параметара, нарочито код глиновитих типова тла. На пример, код сиве глине, резидуални угао унутрашњег трења одређен апаратом за кружно смицање био је у просеку 1,7 - 2,3° нижи него код директног смицања, што указује на већу поузданост апарата за кружно смицање у дефинисању резидуалне чврстоће у оваквим условима. Слично, код алеврита су разлике биле мање изражене (1,2 - 1,9°). За песковите прашине разлика je била од 1,6 - 2,6° између резултата добијених ова два апарата. Овакве разлике указују на утицај величине хоризонталне деформације узорка на добијене вредности резидуалних параметара и наглашавају значај избора одговарајуће методе испитивања у зависности од типа тла.У дисертацији су спроведене детаљне корелационе анализе између резидуалних углова унутрашњег трења и садржаја глиновитих (R² = 0,758-0,898) и песковитих (R² = 0,979 - 0,993) фракција, затим индекса пластичности (R² = 0,767- 0,921), граница течења (R² = 0,816 - 0,823) и комбинованог индекса CALIP (R² = 0,798-933). Резултати показују постојање јаких (R² > 0,7) корелација између ових параметара, што омогућава поуздану процену резидуалне чврстоће тла на основу индетификационо класификационих испитивања и индексних вредности.Верификација добијених резултата је изведена поређењем са подацима из литературе и анализом стабилности косина на површинском копу Дрмно користећи Бишопову методу граничне равнотеже. Резултати анализе указују на задовољавајућу сагласност између фактора сигурности добијених коришћењем резидуалних параметара из апарата за директно и кружно смицање. Резултати овог истраживања доприносе бољем разумевању понашања различитих типова тла при великим деформацијама, пружајући смернице за прецизнију процену стабилности косина у инжењерској геотехници.

Opis (srp)

Геолошко инжењерство - Инжењерска геологија, геомеханика и геотехничко инжењерство / Geological engineering - Engineering geology, geomechanics and geotechnical engineering Datum odbrane: 30.10.2025.

Jezik

srpski

Datum

2025

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Geomorfologija

Резидуална чврстоћа смицања тла, апарат за кружно смицање, апарат за директно смицање, угао унутрашњег трења, анализа стабилности косина

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Geomorfologija

Residual shear strength of soil, ring shear apparatus, direct shear apparatus, аngle of internal friction, slope stability analysis