dr hab. Marek Tarnawski

GEOLOGIA INŻYNIERSKA

Wiadomości wstępne

Geologia i geologia inżynierska; definicje nauk.

Geologia to nauka przyrodnicza zajmująca się badaniem budowy, własności i historii Ziemi oraz

procesami geologicznymi, dzięki którym ulega ona przeobrażeniom.

Geologia inżynierska to dział geologii zajmujący się badaniem środowiska geologicznego, jego

zmienności i ewolucji dla potrzeb planowania przestrzennego oraz projektowania, wykonawstwa i

eksploatacji obiektów budowlanych.

Literatura

1. W. Mizerski: Geologia dynamiczna; PWN Warszawa 2006

2. M. Klimaszewski: Geomorfologia; PWN Warszawa 1978

3. Marian Książkiewicz: Geologia dynamiczna. Wyd. Geol. Warszawa 1968

4. Z. Glazer, W. Malinowski: Geologia inżynierska i geotechnika dla inżynierów

budownictwa; PWN Warszawa 1991

5. W.C. Kowalski: Geologia inżynierska; Wyd. Geol. Warszawa 1988

6. J. Haurykiewicz, R. Racinowski: Wprowadzenie do geologii inżynierskiej terenów

niżowych; Wyd. Politechniki Szczecińskiej 1991

7. R. Racinowski (red.): Geologia inżynierska z elementami petrografii i hydrogeologii.

Wprowadzenie do ćwiczeń; Wyd. Politechniki Szczecińskiej 1990

8. R. Racinowski, R. Coufal: Geologia inżynierska; Wyd. Politechniki Szczecińskiej 1999

9. R. Racinowski. J. Haurykiewicz: Zarys geologii inżynierskiej; Wyd. Politechniki

Szczecińskiej 2001

10. M.Tarnawski: Geotechniczne przyczyny awarii budowlanych; Wyd. ZAPOL Szczecin 2011

Nauki geologiczne i pokrewne.

A. Podstawowe

1. Geologia dynamiczna (i zaliczana do nauk geograficznych Geomorfologia)
2. Geologia historyczna (Stratygrafia)
3. Paleontologia (Paleozoologia i Paleobotanika)
4. Mineralogia (oraz łącząca elementy fizyki i chemii Krystalografia)
5. Petrografia (Petrologia)
6. Sedymentologia

B. Stosowane

1. Geologia surowcowa (Nauka o Złożach)
2. Hydrogeologia
3. Geologia inżynierska (i środowiskowa) oraz zaliczana do nauk technicznych

Geotechnika

PROCESY KSZTAŁTUJĄCE POWIERZCHNIĘ ZIEMI

Część 1:

Morfogenetyczna działalność sił wewnętrznych

Powstanie Wszechświata i Układu Słonecznego.

Teoria Wielkiego Wybuchu („Big Bang”; ca 13 mld lat BP): rozszerzający się Wszechświat,

ucieczka galaktyk (prawo Hubble’a).

Powstanie Układu Słonecznego (ca 4,6 mld lat BP): „narodziny” słońca, mgławica

protoplanetarna, frakcjonowanie termiczne (dominacja elektromagnetyzmu), powstanie

protoplanet.

Powiększanie się Ziemi (i pozostałych planet): akrecja pyłu kosmicznego i małych ciał

kosmicznych, powstanie Księżyca po kolizji z inną planetą (dominacja grawitacji), upłynnienie

pierwotnej materii ziemi wskutek uwalniania się ciepła w trakcie bombardowania Ziemi

obiektami kosmicznymi, stygnięcie i dyferencjacja na geosfery, kondensacja pary wodnej

(powstanie hydrosfery), pojawienie się biosfery, stabilizacja składu atmosfery i hydrosfery.

Budowa Ziemi – geosfery.

O budowie Ziemi wnioskuje się na podstawie badań geofizycznych, jako że rozpoznanie

bezpośrednie (wiercenia) sięga zaledwie kilkunastu kilometrów.

Fale sejsmiczne rozchodzą się z prędkością zależną od gęstości ośrodka (skał)

i załamują na powierzchniach nieciągłości (np. Moho).

Geosfery Ziemi to:

sial, czyli warstwy osadowa i „granitowa”, w której dominują krzem i glin,

sima (bazalty, perydotyty), gdzie obok krzemu i glinu istotną rolę odgrywają wapń,

magnez i żelazo,

płaszcz (bardziej znaczący udział magnezu i żelaza)

oraz

jądro żelazisto – niklowe.

Obieg materii w przypowierzchniowych strefach Ziemi.

Procesy:

PLUTONIZM, WULKANIZM, WIETRZENIE, DENUDACJA I EROZJA,

TRANSPORT, SEDYMENTACJA, FAŁDOWANIE, METAMORFIZM, WYPIĘTRZANIE.

Schemat budowy skorupy ziemskiej. Warstwy: osadowa, granitowa, bazaltowa.

Rola prądów konwekcyjnych.

Ekspansja dna oceanicznego. Doliny ryftowe.

Teoria tektoniki płyt: strefy rozrostu (ryfty), strefy subdukcji i uskoki transformacyjne.

Geosynkliny (gromadzenie się osadów w zbiorniku w wyniku denudacji obszarów sąsiednich,

obniżanie się dna zbiornika przy rosnącej miąższości osadów, fałdowanie wskutek bocznych

nacisków, właściwa orogeneza - wypiętrzanie pasma gór fałdowych).

Orogen: Część centralna, wewnętrzna (internidy) zbudowana z osadów morskich, częściowo

zmetamorfizowanych, ze znacznym udziałem skał magmowych oraz części zewnętrzne (eksternidy)

zbudowane z terygenicznych osadów fliszowych.

Współczesna tabela stratygraficzna. Orogenezy.

Izostazja, epeirogeneza.

Izostazja to stan równowagi hydrostatycznej w jakim znajdują się płyty litosfery spoczywające w

plastycznym podłożu płaszcza. Równowaga ta jest zakłócana np. przez gromadzenie się osadów,

plutonizm, wulkanizm, czy np. powstawanie

i topnienie lądolodów. Ruchy pionowe zmierzające do przywrócenia tej równowagi to ruchy

izostatyczne. Przez ruchy epeirogeniczne można rozumieć wypiętrzanie górotworu wskutek

naruszenia równowagi hydrostatycznej w rejonach subdukcji,

czy w geosynklinach.

Trzęsienia ziemi . Przyczyny. Hipocentrum i epicentrum. Obszary mikro- i makro-sejsmiczne.

Trzęsienia ziemi w Polsce.

Procesy magmowe – intruzje.

1. Batolity
2. Intruzje zgodne:

1. Sille
2. Lakolity
3. Lopolity
4. Fakolity

3. Intruzje niezgodne:

1. Dajki
2. Harpolity
3. Żyły kominowe

Wulkanizm. Podstawowe typy wulkanów:

1. Hawajski (tarczowy; rzadkie lawy zasadowe, częste, spokojne erupcje).
2. Stromboli (rytmiczne, częste, niewielkie i niezbyt gwałtowne erupcje obojętnych law i

materiału piroklastycznego).

3. Merapi (kopułowe, rzadko wybuchające wulkany wylewające kwaśne lawy i spływy

popiołowe).

4. Vulcano (wybuchy znacznych ilości średnio kwaśnej lawy i popiołu następują co kilkanaście

lat).

5. Pliniusza (gwałtowny wybuch o ogromnej sile wyrzucający głównie popiół).
6. Pelėe (gwałtowny wybuch niszczący część stożka; tworzą się gorące chmury gazowo –

popiołowe).

7. Perreta (wybuch bardzo gwałtowny połączony ze zniszczeniem stożka; przyczyną

gwałtownych erupcji wulkanów typu 5 – 7 są gęste, kwaśne lawy).

Część 2:

Formy utworzone przez siły wewnętrzne

Planetarne formy strukturalne: baseny oceaniczne i cokoły kontynentalne.

Fałdy: antykliny i synkliny. Typy fałdów:

A. Pod względem geometrii:

- symetryczne i asymetryczne,
- stojące, pochylone, obalone (leżące), przewalone,

B. Pod względem kształtu: normalne, izoklinalne, wachlarzowate, kuferkowe.

C. Fałdy dysharmonijne

Złożone struktury fałdowe:

Skiby i łuski;

Antyklinoria i synklinoria;

Płaszczowiny

Nieciągłe deformacje tektoniczne: uskoki.

Zręby i rowy tektoniczne.

Powierzchnie i strefy uskokowe:

 lustra tektoniczne
 rysy ślizgowe
 druzgot i brekcja tektoniczna

Szczelinowatość skał:

 Cios

 planetarny (kontynentalny)
 termiczny
 tektoniczny

 kliważ.

Główne jednostki tektoniczne Polski:

A. Platforma prekambryjska

B. Paleozoidy (kalenidy i waryscydy na powierzchni oraz platforma paleozoiczna,

C. Alpidy (zapadlisko przedgórskie i Karpaty).

Krystalizacji minerałów z magmy.

Skalenie: plagioklazy, czyli glinokrzemiany wapnia i sodu (anortyt, albit); ortoklaz

– glinokrzemian potasu.

Kwarc: dwutlenek krzemu.

Oliwiny: bezwodne krzemiany magnezu i żelaza

Amfibole, pirokseny: uwodnione glinokrzemiany metali.

Biotyt: uwodniony glinokrzemian potasu, magnezu i żelaza (i in. miki).

Podstawowe typy skał magmowych.

Paleogeografia Polski w Neogenie.

Część 3:

Wietrzenie, denudacja, procesy zachodzące na stoku.

Wietrzenie jako proces dominujący po okresie orogenezy i/lub wulkanizmu.

Definicja wietrzenia: proces przemian skały polegający na przystosowaniu się jej do warunków

fizycznych i chemicznych panujących na styku litosfery z atmosferą, hydrosferą i biosferą.

Proces wietrzenia prowadzi do rozdrabniania przypowierzchniowej części podłoża skalnego pod

wpływem zmian fizycznych i chemicznych. Zmiany fizyczne powodują rozpad, zaś chemiczne rozkład

skały. Charakter i tempo wietrzenia zależy od lokalnych warunków tzn. od:

 warunków klimatycznych (głównie stosunków termicznych i wilgotności);
 budowy podłoża skalnego (skład mineralny, ułożenie, porowatość, szczeliny);
 ukształtowania terenu;
 świata organicznego (głównie szaty roślinnej).

Wietrzenie nie stwarza form lecz przygotowuje i warunkuje ich powstanie.

Bez udziału wietrzenia i zwietrzeliny nie byłoby modelowania (niszczenia) powierzchni ziemi, czyli

procesów denudacji i erozji.

Przyczyny wietrzenia fizycznego:

 zmiany w intensywności promieniowania słonecznego (insolacja);
 przemienne zamarzanie i odmrażanie podłoża (kongelacja);
 zmiany wilgotności (hydracja i dehydracja);
 mechaniczne oddziaływanie organizmów.

Woda opadowa zawierająca gazy pobrane z powietrza jako główny czynnik wietrzenia chemicznego.

Wietrzenie chemiczne zależnie od składu chemicznego skały i warunków środowiskowych powoduje:

 rozpuszczanie,
 utlenianie,
 uwęglanowienie

lub

 uwodnienie

skały.

W obrazie stoku można wyróżnić tzw. mikroczłony:

 stok właściwy,
 urwisko,
 spłaszczenie,
 załom.

Na stokach odbywa się produkowanie i przemieszczanie pokrywy zwietrzelinowej,

czy też skał nie zdiagenezowanych (gruntów) pod wpływem siły ciężkości,

przy współudziale wody, lodu, śniegu i organizmów.

Taki proces „odsłaniania” nosi nazwę denudacji.

Na powierzchni nachylonej siła ciężkości (grawitacja) przejawia się w dwóch składowych:

 równoległej do stoku, zgodnej ze spadkiem (siła odrywająca),
 skierowanej prostopadle w głąb Ziemi (siła trzymająca).

Rola siły odrywającej rośnie ze stromością stoku. Przeciwdziała jej zwięzłość i spoistość skały.

Kąt określający maksymalne nachylenie, przy którym materiał nie ulega jeszcze przemieszczaniu pod

wpływem siły ciężkości to kąt naturalnego spoczynku (kąt zsypu).

Skały zwięzłe nie mają właściwego sobie kąta naturalnego spoczynku.

Mogą tworzyć nawet pionowe ściany: urwiska skalne.

Kąt naturalnego spoczynku w gruntach (ich podatność na przemieszczanie) zależy od:

 struktury (ziarnista – żwiry, piaski, komórkowa – gliny, kłaczkowa – iły)

i porowatości,

 wskaźnika plastyczności (grunty niespoiste, mało spoiste, spoiste i bardzo spoiste) ,
 wilgotności (grunty mało wilgotne, wilgotne, mokre) i przepuszczalności.

Kąt naturalnego spoczynku wynika z oporu (kąta) tarcia wewnętrznego i oporu spójności (kohezji), a

mówiąc bardziej ogólnie – z oporu gruntu na ścinanie (wzór Coulomba: τ

f

= σ tgφ + c).

Największy wpływ na przebieg i charakter ruchów masowych ma nachylenie stoku.

Stoki strome są młode i zazwyczaj skaliste. Stoki połogie to stoki dojrzałe, okryte płaszczem

zwietrzelinowym i/lub zbudowane ze skał luźnych.

Na stokach młodych zachodzi odpadanie i/lub obrywanie, a na stokach dojrzałych osuwanie i/lub

spełzywanie.

W zależności od charakterystyki materiału, z którego zbudowany jest stok, ustala się na nim stan

równowagi. Naruszeniu jej przez siłę ciężkości przeciwdziała zwięzłość ośrodka. Zwięzłość (a także

wytrzymałość) to cechy odróżniające pozytywnie skałę, czyli występujący w warunkach naturalnych

skonsolidowany, scementowany

lub w inny sposób ze sobą związany zespół minerałów od gruntu.

Równowagę stoku zaburzają:

 procesy wietrzenia,
 podcięcie stoku,
 zwiększenie obciążenia,
 zawilgocenie,
 trzęsienia ziemi.

Typy osuwisk:

 asekwentne (w materiale quasi-jednorodnym),
 konsekwentne (wzdłuż granic litologicznych; zwietrzelinowe, warstwowe)
 insekwentne (w poprzek struktur geologicznych, w tym sufozyjne).

Ze względu na materiał osuwiskowy

wyróżniamy :

 osuwiska zwietrzelinowe,
 osuwiska ziemne (gruntowe),
 osuwiska skalne,
 osuwiska mieszane.

Asekwentne lub insekwentne osuwiska obrotowe (rotacyjne; zerwy) powstają wskutek osłabień

głębszego podłoża i tworzenia się wklęsłych powierzchni poślizgu oraz wskutek podcinania zbocza.

W rejonie osuwiska wyróżniamy niszę osuwiskową i jęzor osuwiska. Pomiędzy nimi może wystąpić

rynna.

Badanie stateczności skarp w gruntach niespoistych sprowadza się do wyznaczenia współczynnika

stateczności

.

Do obliczenia stateczności skarp w gruntach spoistych stosuje się różne metody

(np. Felleniusa, Bishopa, Janbu). Sprawdzanie stateczności dokonuje się dla wielu kołowych

powierzchni poślizgu.

α

ϕ

tg

tg

n =

Pełzanie polega na powolnym, niedostrzegalnym przemieszczaniu się materiału zwietrzelinowego

pod wpływem siły ciężkości wywołane takimi cyklicznymi zjawiskami, jak: nasiąkanie i wysychanie,

zamarzanie i odmarzanie, krystalizacja i rozpuszczanie (np. soli), a także działalnością flory i fauny.

Spełzywanie może dotyczyć cienkiej warstwy gleby lub całej pokrywy zwietrzelinowej.

Woda opadowa na stoku spływa powierzchniowo uczestnicząc w procesie spłukiwania albo

nieznacznie przesiąka w strefę bardziej przepuszczalną (spływ śródpokrywowy).

Pewna ilość wody przesiąka głębiej w grunt mniej przepuszczalny.

Można wyróżnić trzy typy spłukiwania: rozproszone, linijne i pokrywowe.

Spłukiwanie rozproszone zachodzi głównie w górnych partiach stoku wspomagając procesy

spełzywania. Na środkowym odcinku stoku może dochodzić do łączenia się „nitek” wodnych w strugi

i strumienie okresowe. Jest to spłukiwanie linijne, które może przejść w erozję wąwozową.

Największe rozmiary spłukiwanie osiąga na stokach odsłoniętych, np. zajętych przez pola uprawne.

Przeciwdziała temu oranie wstęgowe i tarasowanie. Intensywność spłukiwania zależy ponadto od

nachylenia stoku, jego długości, kształtu, budowy

(w tym przepuszczalności) podłoża oraz klimatu.

Dwa podstawowe elementy stoku: stromy, wypukły – degradowany i usypiskowy (wklęsły) –

agradowany.

Klasyfikacja czterostopniowa:

a. stok wstępujący (rosnący) albo korona (wierzchowina); dominujący proces

- spełzywanie;

b. urwisko albo stok swobodny; ruchy masowe, erozja;
c. usypiska, jęzory osuwiskowe; intensywne wietrzenie, redepozycja;
d. pedyment, gdzie występują zmyw bruzdowy i pokrywowy oraz spełzywanie.

Zależnie od warunków klimatycznych dominują procesy cofania się, albo spłaszczania stoku.

Kontrasty petrograficzne (różna odporność podłoża) są w klimacie suchym podkreślane, w wilgotnym

– zacierane. Rozwój stoku może być więc prosty lub złożony.

Procesy stokowe prowadzą do peneplenizacji.

Część 4:

Morfogenetyczna działalność rzek: erozja i transport.

Skały luźne (grunty) i zwietrzałe podlegają trzem procesom geomorfologicznym. Są to: erozja,

transport i sedymentacja.

Erozja to mechaniczne niszczenie skał przez czynniki zewnętrzne, takie jak woda, lodowce, wiatr lub

organizmy żywe. Skutkiem erozji są wklęsłe formy rzeźby terenu.

W przeciwieństwie do procesów stokowych działalność rzek nie prowadzi bezpośrednio do zrównania

powierzchni ziemi, lecz do rozczłonkowania form utworzonych przez siły wewnętrzne i inicjowania

procesów stokowych, a to ułatwia

i przyspiesza zrównywanie.

Rzeka, czy ogólniej ciek to masa wody płynącą w naturalnym korycie pod wpływem siły ciężkości.

W zależności od ilości wody i długości cieku umownie rozróżniamy: strugi, strumyki

i strumienie (na niżu), albo potoki (w górach) od właściwych rzek.

Cieki zasilane są ze źródeł i przez wody deszczowe/roztopowe.

Rozróżniamy cieki stałe oraz okresowe (zasilane opadami w porze deszczowej lub wodami

roztopowymi latem) i epizodyczne (uaktywniające się w czasie ulew).

Cieki od wód spływających po stokach odróżnia obecność koryta. Obszar zalewany podczas powodzi

nosi nazwę łożyska.

Skierowana zgodnie z nachyleniem dna koryta składowa siły ciężkości powoduje płyniecie wody i

unoszonych cząstek skalnych. Zasób energii kinetycznej rzeki (E) jest proporcjonalny do masy wody

(m) i kwadratu prędkości (V) wg wzoru

.

Zużycie energii wody płynącej na pokonywanie tarcia zewnętrznego (o dno, brzegi, roślinność, lód,

powietrze) i wewnętrznego (ruch turbulentny, lepkość) powoduje zróżnicowanie prędkości rzeki w

przekroju koryta. Główny, najszybszy prąd nosi nazwę nurtu.

Woda płynąca żłobi podłoże za pomocą niesionego rumowiska, gdy transportuje go mniej, niż

mogłaby unieść tzn. gdy obciążenie jest mniejsze od nośności rzeki. Przebieg i rozmiary dennej i

bocznej erozji rzecznej zależą od:

 prędkości płynięcia (masy, spadku) i rodzaju ruchu wody (eroduje rzeka o ruchu

turbulentnym) oraz częstotliwości wezbrań,

 ilości i jakości wleczonego materiału, odporności podłoża oraz spadku i przebiegu koryta.

Erozja denna. Wiry pionowe powodują lokalne przegłębianie (eworsję) dna rzeki: tworzeniu się mis,

kotłów i rynien eworsyjnych. Pogłębianie dna wskutek szorowania materiałem rumowiskowym to

abrazja. Pewną rolę odgrywa zjawisko kawitacji (implozje próżni).

Gdy rzeka opada cząstki wody spływają w kierunku nurtu i prąd zstępujący powoduje żłobienie

(erozję denną) w najgłębszym miejscu koryta i akumulację

przy brzegach. W rzekach wzbierających dominuje erozja przy brzegach.

2

2

mV

E =

W rzekach o przebiegu prostym powstają (co najmniej) dwa systemy kręgów prądów

przemieszczających się śrubowo w dół rzeki.

W rzekach o przebiegu krętym nurt znajduje się zawsze przy brzegu wklęsłym. Wody przemieszczane

są tam prądem zstępującym i powodują podcinanie tego brzegu (erozja boczna). Prąd przydenny

deponuje niesiony materiał w stronę brzegu wypukłego.

Są różne teorie rozwoju profilu rzeki. Dominuje pogląd o przechodzeniu od profilu schodowego do

wyrównanego z przewagą erozji na odcinku górnym i akumulacji

w dolnym. Podkreśla się rolę bazy (podstawy) erozyjnej. Dyskusje dotyczą np. roli erozji dennej,

bocznej i wstecznej.

Koryto rzeki o wyrównanym profilu ma zwykle w jej dolnym biegu pokrywę aluwialną, która jest stale

na nowo formowana: rozmywana i redeponowana. Ławice piasku przemieszczane podczas wezbrań

są następnie stabilizowane w dość regularnych odstępach. Na ławicach zbudowanych z osadów

grubszych woda płynie szybciej (bystrza), w zagłebieniach (plosa), gdzie osiada drobniejszy osad –

wolniej, albowiem równowaga rzeki (między jej siłą i obciążeniem) jest chwiejna.

Teoretycznie rzeka, która osiągnęła profil równowagi powinna tylko transportować.

Ukształtowania dna koryta rzecznego wiąże się z charakterem przepływu i transportu materiału.

Przy przepływie wolniejszym wyróżniamy fazy: zmarszczek, wydm ze zmarszczkami

i wydm, a przy przepływie szybszym fazy: płaskiego dna, fal stojących i antywydm.

Ziarna i okruchy skalne podlegają w zależności od prędkości płynięcia wody rzecznej:

a. wleczeniu i toczeniu (trakcja),
b. przemieszczaniu skokowym (saltacja),
c. przemieszczaniu w zawieszeniu (suspensja).

Ruch dużych mas rumowiskowych jest rezultatem:

a. dużej liczby przemieszczeń indywidualnych połączonych z segregacją materiału,
b. stopniowemu przemieszczaniu materiału w formie ławic wydmowych

(segregacja oraz warstwowanie skośne),

c. raptownego przerzucania całego ładunku rumowiska, bez segregacji.

Przemieszczanie rumowiska odbywa się głównie podczas wezbrań.

Materiał rumowiskowy podlega podczas transportu stałej obróbce. Okruchy są rozbijane, kruszone i

obtaczane. Z biegiem rzeki zmniejsza się udział materiału grubszego (otoczaki), a rośnie –

drobniejszego (piaski, mady).

Rzeki o biegu prostym są rzadkością, wymuszoną np. strukturą podłoża. Nawet wtedy nurt rzeki jest

kręty, a dno nierówne. Ławice powodują defleksję nurtu, który podcina brzeg. Staje się on wklęsły.

Zjawisku temu towarzyszy deponowanie osadów na brzegu wypukłym: bieg rzeki staje się kręty.

Dwa zakola (prawe i lewe) tworzą meander (nazwa pochodzi od rzeki Meander

w Turcji). W obrębie meandru nurt przerzuca się spod jednego brzegu wklęsłego

na przeciwny. Na odcinku wklęsłym następuje nie tylko podcinanie brzegu, ale

i pogłębianie koryta. Wskutek tego profil poprzeczny koryta rzecznego jest asymetryczny.

Modelowanie brzegów rzeki meandrującej przebiega – jak na proces geologiczny – bardzo szybko.

Rozwinięcie zakola doprowadza do powstania wąskiej szyi meandru, która zostaje przerwana w

wyniku dalszego podcinania albo przelewu w czasie powodzi. Po przerwaniu szyi meandru rzeka

uzyskuje na krótko większy spadek. Koryto pogłębia się, odcięte zakole – zawiesza tworząc

starorzecze.

Rzeka roztokowa (dzika, warkoczowa) płynie w obrębie łożyska kilkoma szerokimi, płytkimi korytami,

które łączą się i rozdzielają. Pomiędzy nimi znajdują się ławice piaszczyste i bardziej ustabilizowane

wyspy. Przebieg koryt jest bardzo zmienny i w przeciwieństwie do rozwoju zakoli - nieprzewidywalny.

Rzeki roztokowe charakteryzują duże wahania przepływu, obciążenia i prędkości. Rozgałęziają się na

odcinkach, gdzie dostawa rumowiska jest większa niż możliwość jego odprowadzania.

Roztokowy charakter koryt można uznać za skutek niejednolitego, okresowo bardzo obfitego

zasilania zarówno w wodę (np. przez wody roztopowe), jak i w materiał rumowiskowy.

Rzeki roztokowe mają szerokie, płytkie koryto. Są typowe dla krajobrazu młodego,

po intensywnych przemianach, takich np. jak ustąpienie lądolodu.

W rzece roztokowej zachodzi na przemian intesywna erozja i akumulacja osadów (piaski, żwiry).

Rzeki meandrujące cechuje ustabilizowany reżim hydrologiczny, stosunkowo głębokie, zwarte

koryto, wyrównany spadek i niedociążenie materiałem rumowiskowym. To stadium rozwoju rzeki

uważa się za „dojrzałe”. Erozja i akumulacja ogranicza się do przekształcania zakoli i poszerzania

doliny. Dominuje transport w zawiesinie i akumulacja osadów zawierających znaczne domieszki

frakcji ilastej i pylastej (mady). Dorzecze rzeki meandrującej charakteryzuje duża retencyjność..

Trzebież lasów, niszczenie małej retencji, zmiany struktury upraw powodują zmianę

meandrującego reżimu rzeki w roztokowy. Stąd nazwy rzeka dzika lub zdziczała.

Obserwowane są zależności meandrowego i roztokowego biegu rzeki od nachylenia koryta i wielkości

przepływu.

Dla każdej wielkości ziaren wyznaczono tzw. dolną i górną prędkość graniczną rzeki, przy których

dane ziarna są wyruszane (erozja) i osadzane (akumulacja). Przy pośrednich prędkościach odbywa się

transport.

Część 5:

Morfogenetyczna działalność rzek: akumulacja rzeczna.

Ostateczna akumulacja materiału transportowanego przez rzeki zachodzi w zbiornikach morskich lub

jeziornych. W obrębie koryta lub łożyska ma zazwyczaj miejsce okresowe deponowanie. Depozycja

może następować stopniowo, wówczas materiał jest sortowany, albo nagle.

Rozróżniamy następujące formy depozycji:

a. sedymentacja (stopniowe opadanie cząstek i ich stabilizacja na dnie; efekt „płatków śniegu”),
b. akrecja (zwalnianie procesu wleczenia aż do stabilizacji; przykład: imbrykacja),
c. inkursja (gromadzenie się cząstek w zagłębieniach, zwłaszcza między większymi okruchami),
d. dekantacja, czyli wytrącanie się z zawiesiny.

O prędkości płynięcia wody, z której zdeponowany został osad informuje jego uziarnienie i

warstwowanie. Sedymentacja falista świadczy o powolnym ruchu wody, w szybszej fazie wydmowej

powstają asymetryczne wały piaszczyste, laminacja pozioma świadczy o szybkim przepływie wody, a

antywydmy (wały piaszczyste

o warstwowaniu krzyżowym) o ruchu gwałtownym.

W okresie powodzi rzeka płynie szybciej nad głębokim korytem niż w obrębie łożyska o płytszym,

często nierównym lub zarośniętym dnie (rola tarcia). W przypadku gwałtownych wezbrań w obrębie

łożyska składany jest zarówno materiał gruby (żwiry, piaski), jak i drobny (namuły), a w korycie

dominuje transport. Łagodna powódź skutkuje zwykle osadzaniem się mad (namułów) organicznych.

Na granicy koryta często formowane są wały przykorytowye zbudowane m.in. z pni, gałęzi itp.

W polskich rzekach w facji korytowej dominują osady grubsze, w powodziowej

- drobnoziarniste.

Stożkiem napływowym nazywamy promieniste nagromadzenie osadów rzecznych w korycie rzeki.

Stożki powstają w miejscach gwałtownego spadku nachylenia podłużnego profilu rzeki.

Stożki napływowe łącząc się ze sobą tworzą pedymenty fluwialne (w przypadku rzek górskich) oraz,

w przypadku dużych rzek, których stożki mają małe nachylenie

– równiny aluwialne albo rzeczno - rozlewiskowe.

W klimacie zimnym dostawa zwietrzeliny przez procesy stokowe jest duża. Rzeka nie jest w stanie

odprowadzić tego materiału. Dolina jest zasypywana. Spadek obciążonych rzek jest duży.

W klimacie wilgotnym dostawa materiału z zarośniętych zboczy jest mniejsza. Jest on odprowadzany

na duże odległości, segregowany. Następuje erozyjne pogłębianie koryta w biegu górnym i

akumulacja w biegu dolnym.

Największe rozmiary akumulacja osiąga przy ujściu rzeki do zbiornika wodnego.

Jeśli materiał nie trafia od razu w głębiny przybrzeżne tworzą się delty: płaskie stożki napływowe

powstające u wylotów koryt rzecznych do zbiorników wodnych. Na podstawie stosunku delty do

przebiegu wybrzeża wyróżnia się:

 delty schowane (w estuariach czy zatokach) oraz
 delty wysunięte.

Delta rośnie przede wszystkim pod wodą. Na płyciznach woda płynie coraz wolniej i tempo

akumulacji rośnie. Szybkość rośnięcia delty zależy od ilości przynoszonego materiału, konfiguracji dna

oraz działalności zbiornika wodnego (falowanie, prądy, pływy). Przyrosty delt dużych rzek mierzone

są w dziesiątkach, a nawet setkach metrów na rok.

Rzeka agradująca zasypuje swoją dolinę. Jeśli płynie po równinie akumulacja

w korycie doprowadza do opuszczania go, zmieniania biegu. Takie rzeki stwarzają zagrożenie, są więc

obwałowywane. Przerwanie wałów powoduje katastrofalne powodzie.

Rzeka regredująca rozcina własne osady. Powstają tarasy akumulacyjne.

Działalność rzek i procesów denudacyjnych tworzy rzeźbę fluwialno – denudacyjną. W krajobrazie

dominują doliny rzeczne i wzniesienia międzydolinne.

Dolina rzeczna to podłużne obniżenie powstałe wskutek erozyjnej działalności wody płynącej,

pochylone w kierunku zgodnym ze spadkiem rzeki. W każdej dolinie wyróżniamy dno formowane

przez procesy fluwialne przy pewnym udziale procesów stokowych oraz zbocza kształtowane przez

procesy stokowe (denudacyjne) odprowadzające zwietrzelinę.

Rzeka może pogłębiać, poszerzać lub zasypywać dno swojej doliny.

W zależności od intensywności danych procesów i charakteru podłoża tworzą się doliny wcięte lub

połogie. W krajobrazie fluwialno – denudacyjnym dochodzi zazwyczaj do spłaszczania zboczy i

zacierania różnicy pomiędzy zboczem, a dnem doliny. Stąd ostre formy dolinne nazywane są

„młodymi”, a płaskie – „dojrzałymi”.

Rozwój doliny postępuje w górę rzeki. Doliny proste ukształtowane są podobnie na całej długości,

złożone składają się z odcinków o różnym ukształtowaniu.

Typy dolin rzecznych:

a. Gardziel,
b. Jar,
c. Kanion,
d. Wcios (ostry, prosty lub rozwarty),
e. Dolina płaskodenna erozyjna (skrzynkowa lub wannowa),
f. Dolina płaskodenna agradacyjna (wciosowa lub wannowa),
g. Dolina nieckowata (w tym z obrzeżeniami i tropikalna),
h. Dolina wklęsłodenna.

Gardziele wycinane są przez bystre, obfite w wodę potoki o dużej sile erozyjnej w skałach o dużej

odporności (stąd pionowe ściany), w obszarach o dużych deniwelacjach, na załomach, ryglach

skalnych, często predysponowane przebiegiem szczelin.

Jar to dolina rzeczna o wąskim dnie i bardzo stromych (> 60

o

) zboczach. Wycinana jest w obszarach o

budowie płytowej (ale także np. w lessach) i/lub tektonicznie odmładzanych, najczęściej w klimacie

kontynentalnym. Erozję wsteczną (np. progów wodospadowych) często utożsamia się z erozją

jarową.

Kanion to wysoki jar z zaznaczonymi tarasami denudacyjnymi w skałach o na przemian dużej i małej

odporności.

Wcios (dolina wciosowa) jest formą powszechną w obszarach górskich i wyżynnych. Ma wąskie dno i

strome zbocza rozwarte na kształt litery V. Jest to dolina młoda, powstała w efekcie współdziałania

erozji wgłębnej i procesów stokowych. Profil podłużny doliny wciosowej jest zwykle niewyrównany.

Z chwilą osiągnięcia profilu równowagi rzeka przestaje erodować w głąb, a erozja boczna

zapoczątkowuje przekształcenie wciosu w dolinę płaskodenną, która reprezentuje stadium dojrzałe

rozwoju doliny. Ma płaskie dno i zbocza o różnym, zwykle niewielkim nachyleniu, choć erozja boczna

wciosu może też tworzyć zbocza bardziej strome niż poprzednio (dolina skrzynkowa).

W dnie mieści się koryto rzeki, terasa zalewowa, niekiedy terasy nadzalewowe. Płaskie dno dolina

zawdzięcza erozji bocznej lub agradacji, może więc być dziełem zarówno rzeki meandrującej, jak i

roztokowej.

Dolina nieckowata jest efektem długiej degradacji zboczy dolin płaskodennych. Jest to stadium

zgrzybiałe rozwoju doliny. Doliny nieckowate wiązane są z klimatem tropikalnym. Na stokach

dominuje spłukiwanie. Rzeka transportuje głównie materiał zawiesinowy. Niecki tropikalne rozwijają

się w obrębie grubej pokrywy zwietrzelinowej.

Dna dolin wklęsłodennych nachylone są w kierunku rynny cieku i mają cechy pedymentów

(połączonych stożków), a zbocza dość strome i lekko wypukłe.

W dolinach tych dużą rolę odgrywa wietrzenie i procesy zboczowe dostarczające materiał do rzeki.

Terasy skaliste zaznaczają się na zboczach dolin jako spłaszczenia o różnych rozmiarach i stopniu

zachowania. Na spłaszczeniach zalega często pokrywa osadów rzecznych. Jej ewentualny brak może

być spowodowany całkowitym rozkładem i usunięciem tego materiału albo przykryciem przez osady

stokowe.

Terasy osadowe bywają nazywane akumulacyjnymi, gdyż powstały w pokrywie akumulacyjnej. Jest

to nieścisłe. O ile na miano tarasy osadowej akumulacyjnej OA może zasługiwać terasa najwyższa

(ang. fill top terrace), o tyle równiny pozostałych są efektem erozji bocznej (fill cut terraces). Są to

więc terasy osadowe erozyjne (OE), a nie akumulacyjne. Wiek osadów rozciętych terasami rośnie z
głębokością, czyli formy (terasy) młodsze wycięte są w osadach starszych.

Przełomem nazywamy odcinek doliny, w którym rzeka przedziera się przez spiętrzone na jej drodze

wzniesienie. Powyżej i poniżej przełomu rzeka zwykle płynie spokojnie, wijąc się w obrębie szerokiej

doliny, zaś w przełomie, gdzie dno doliny jest wąskie,

a zbocza strome, jej spadek jest większy. Przełom ma więc formy śmielsze, niż przyległe odcinki

doliny rzecznej. Rozróżnia się przełomy:

 przelewowy,
 regresyjny,
 epigenetyczny,
 antecedentny,
 odziedziczony

oraz formy przypominające przełomy, takie jak:

 przełom strukturalny,
 przełom pozorny.

Opis i analiza terasy i utworów ją budujących (położenie, uławicenie, warstwowanie, uziarnienie,

obtoczenie, zwietrzenie, skład petrograficzny lub mineralogiczny) prowadzi do ustalenia ich genezy,

co w połączeniu z oznaczeniem wieku osadów stwarza podstawy stworzenia modelu budowy

geologicznej. Wyniki badań mogą pozwolić określić obszar, z którego materiał został przyniesiony,

odtworzyć warunki transportu, poznać przyczyny akumulacji, a także jej charakter.

Dla poznania pochodzenie osadów, warunków sedymentacji, długości transportu, kierunku i

szybkości płynięcia wody, a także ówczesnych warunków klimatycznych badamy: wielkość, kształt,

stopień obtoczenia, zmatowienia i zwietrzenia otoczaków oraz kierunek ich osi dłuższej i nachylenie.

Rodzaj i jakość ziaren określamy na podstawie badań mineralogicznych (piaski), petrograficznych

(żwiry), a ich charakter za pomocą badań morfometrycznych (żwiry) i morfoskopijnych (piaski).

Badania mineralogiczne polegają na oddzieleniu minerałów lekkich (kwarc, skalenie, łyszczyki,

węglany) od ciężkich (turmalin, oliwin, granat, cyrkon, piryt itp.), oznaczeniu stosunku jednych

do drugich i udziału poszczególnych minerałów.

Badania petrograficzne prowadzą do rozróżnienia żwirów jedno- i wieloskładnikowych, odpornych

lub nie odpornych na wietrzenie i obróbkę mechaniczną.

Badania morfometryczne żwirów polegają na mierzeniu ich kształtu, stopnia zaokrąglenia i

ogładzenia, spłaszczenia oraz rozmiarów i dalszej analizie porównawczej.

Badania morfoskopijne piasków to oznaczanie ich uziarnienia i analizie udziału poszczególnych frakcji

oraz na oznaczeniu stopnia obtoczenia i zmatowienia ziaren.

Część 6:

Formy międzydolinne.

Rozwój dolin i form międzydolinnych od inicjalnej powierzchni zrównania poprzez jej fragmentację,

formowanie młodych dolin wciosowych i grzbietów powstałych wskutek przecięcia się zboczy dolin,

do płaskodennych dolin dojrzałych i nowej, niższej powierzchni zrównania.

Niewysokie, rozległe wyniesienia pomiędzy płytko wciętymi dolinami to wysoczyzny, natomiast

wzniesienia wysokie pomiędzy głębokimi dolinami to grzbiety górskie.

Formy pośrednie noszą nazwę wyżyn (działów wyżynnych). Dalsze rozczłonkowanie wysoczyzny

skutkuje powstaniem płatów wysoczyznowych, grzęd i pagórków.

Na obszarze wyżynnym odpowiadają im płaskowyże, działy, garby i pagóry.

Grzbiety górskie mogą mieć postać stoliw (np. Góry Stołowe), grzbietów spłaszczonych (np.

Karkonosze), grzbietów zaokrąglonych (typowe w Sudetach

i Beskidach), grzbietów ostrych (np. Tatry Zachodnie) bądź grani (np. Tatry Wysokie, Alpy, Himalaje).

Koncepcja cyklu geomorfologicznego (Davisa):

1 – zanik jezior,

2 – zanik wodospadów,

3 – wyrównanie spadku głównych rzek,

4 – początek obniżania się wzniesień,

5 – kaptaże,

6 – doliny o szerokości meandrów,

7 – maksimum fragmentacji rzeźby,

8 – grzbiety z przecięcia zboczy dolin,

9 – zaokrąglanie grzbietów,

10 – dostosowanie rzeźby do struktury geologicznej,

11 – coraz łagodniejsze stoki,

12 – wyrównanie spadku (prawie) wszystkich rzek,

13 – dna dolin znacznie szersze od strefy meandrowania,

14 – zanik wpływu struktury,

15 – gruba pokrywa zwietrzelinowa.

Ruchy tektoniczne i działalność wulkaniczna jako przyczyny ożywienia procesów erozyjnych i

denudacyjnych powodujące odmłodzenie krajobrazu.

Rozwój rzeźby w obszarach o budowie płytowej: kaniony, zrównania antyplanacyjne („staircase”).

płaskowzgórza, małe stoliwa (mesa), pagóry i pojedyncze skałki (ostańce). Dla terenów zbudowanych

ze słabo nachylonych warstw skalnych charakterystyczna jest rzeźba krawędziowa, gdzie typową

formą są progi strukturalne na wychodniach skał o dużej odporności. Odległości między progami

zależą od nachylenia warstw skalnych oraz miąższości i odporności skał, zarówno tych bardziej, jak i

tych mniej odpornych. Rzeźba obszarów sfałdowanych może być zgodna z przebiegiem synklin i

antyklin bądź niezgodna (odwrócenie rzeźby).

Skały osadowe.

Wyróżnia się dwie główne grupy skał osadowych: skały okruchowe (klastyczne)

oraz organogeniczne i chemogeniczne.

Podział skał okruchowych według uziarnienia:

gruz, żwir

-

brekcja, zlepieniec (konglomerat),

piasek (grubo-, średnio-, drobno- ziarnisty)

-

piaskowiec,

muł (pył)

-

mułowiec,

ił

-

iłowiec.

Do skał organogenicznych i chemogenicznych zaliczamy:

 skały węglanowe, w tym, wapienie (różnego typu), margle i dolomity,
 skały krzemionkowe,
 skały siarczanowe (gips, anhydryt),
 sole kamienne i potasowo-magnezowe,
 palne skały organogeniczne (węgle, ropa naftowa, gaz ziemny, asfalt, torf),
 skały piroklastyczne (tufy).

Z punktu widzenia procesów geomorfologicznych spośród skał osadowych zdiagenezowanych

(zwięzłych) należy wyróżnić:

 skały bardziej odporne, takie jak wapienie, dolomity, piaskowce, zlepieńce, gipsy (a także

pokrywy skał wulkanicznych),

 skały mało odporne, np. iły, iłołupki, margle, tufy, ale także niektóre piaskowce i wapienie.

Do skał odpornych należą oczywiście skały magmowe (patrz wyżej) i takie skały metamorficzne, jak

gnejsy (patrz niżej).

Zjawiska krasowe.

Woda atakuje wszystkie skały powodując wietrzenie chemiczne, natomiast rozpuszcza skały solne,

gipsowe i węglanowe. Większą zdolność rozpuszczania skał gipsowych i węglanowych ma woda

zawierająca dwutlenek węgla. Pobiera go

z powietrza, z pokrywy roślinnej, z pokrywy humusowej i z podłoża skalnego. Niewielka część

dwutlenku węgla łączy się z wodą tworząc kwas węglowy:

CO

2

+ H

2

O = H

2

CO

3

,

a ten przekształca węglan wapnia w łatwo rozpuszczalny dwuwęglan wapnia:

H

2

CO

3

+ CaCO

3

= H

2

Ca(CO

3

)

2

,

przy czym jest to reakcja odwracalna.

Zjawiska związane z rozpuszczaniem wapieni (a także innych soli) prowadzące

do powstania charakterystycznych form w rozpuszczanych skałach nazywamy zjawiskami

krasowymi, a formy te – formami krasowymi.

Strefy hydrograficzne w skrasowiałym wapieniu:

1 – strefa perkolacji, rozpuszczania i zapadania,

2 – strefa rzek podziemnych,

3 – strefa freatyczna, rozpuszczania.

Część 7:

Działalność lodowców.

Warunek konieczny powstania lodowca: przewaga opadu śniegu nad jego topnieniem. Sytuacja taka

ma miejsce powyżej granicy wiecznego śniegu.

Śnieg ulega przekształceniu w lód firnowy, następnie w lodowcowy o rosnącej gęstości. Pod

ciężarem mas firnowych lód nabiera cech plastycznych.

Uplastyczniony lód wyciskany jest poza granicę wiecznego śniegu.

Pokonując przeszkody język lodowcowy pęka. Tworzą się szczeliny i seraki.

Elementy lodowca górskiego:

1.

pole firnowe,

2.

granica wiecznego śniegu,

3.

pole seraków na stromym progu skalnym,

4.

szczeliny poprzeczne

5.

ogiwy (pasma letnie i zimowe)

6.

morena środkowa

7.

jęzor lodowca,

8.

wrota lodowca,

9.

rzeka lodowcowa,

10.

morena czołowa,

11.

morena boczna,

12.

starsze moreny boczne,

13.

starsza morena czołowa

14.

skalne ściany cyrku lodowcowego,

15.

szczeliny brzeżne,

16.

morena powierzchniowa.

W zależności od zasilania części lodowca znajdujące się poza granicą wiecznego śniegu mogą

transgredować, stagnować lub cofać się. Mówimy wtedy odpowiednio o reżimie (bilansie) dodatnim,

zrównoważonym lub ujemnym.

Proces topnienia lodowca nosi nazwę ablacji, natomiast cofania się – deglacjacji. Rozróżniamy

deglacjację frontalną i arealną.

Materiał rozmieszczony w lodowcu górskim to morena. Rozróżniamy morenę: powierzchniową,

wewnętrzną, boczną, środkową i denną. Moreną nazywamy też utworzone z osadów lodowcowych

formy morfologiczne. Lodowiec transportuje materiał opadający ze ścian skalnych (zwietrzelina,

obrywy), nawiewany oraz wyorywany i zdzierany przez spód, boki i czoło lodowca.

Charakterystycznym elementem krajobrazu przeobrażonego przez lodowiec jest U-kształtny żłób

lodowcowy powstały z przekształcenia V-kształtnego wciosu. Rotacyjny ruch mas lodowych prowadzi

do powstania przegłębionego kotła lodowcowego.

Lodowce górskie poruszają się z prędkością ok. 100 – 300 m/rok, duże lodowce kopułowe ok. 1

km/rok, a lądolody – kilka kilometrów na rok.

Morena czołowa spiętrzona jest efektem działalności lodowca transgredującego.

Może to być:

 morena końcowa

albo

 morena przekroczona.

Lodowiec stagnujący buduje morenę czołową akumulacyjną.
Efektem deglacjacji arealnej jest pagórkowata morena strefy czołowej.

Oprócz moren czołowych tworzą się wały moren bocznych i szczelinowych oraz moreny: denna i

ablacyjna.

Kemy, drumliny.

Wody topniejącego lodowca mogą stagnować na jego powierzchni, bądź spływać po niej tworząc

odpowiednio jeziora i rzeki supraglacjalne. Dostając się w głąb lodowca wody te tworzą rzeki

inglacjalne, natomiast płynąc pod jego dnem, wzbogacone wodami nadtapianego spągowi lodowca) -

rzeki subglacjalne. Wody opuszczające lodowiec (proglacjalne) stagnują w zagłębieniach na

przedpolu lodowca jako jeziora proglacjalne, albo odpływają jako rzeki proglacjalne: marginalne,

bądź frontalne.

Ozy.

Pradoliny.

Zlodowacenia plejstoceńskie na terenie Polski (południowopolskie, środkowopolskie,

północnopolskie).

Deglacjacja lobu Odry.

Holocen.

Część 8:

Rzeźba eoliczna, torfowiska.

Działalność niszcząca wiatru przejawia się jako wywiewanie luźnego materiału oraz jako żłobienie

i/lub szlifowanie skał ziarnami unoszonymi przez wiatr. Proces wywiewania drobnych cząstek

gruntowych z podłoża nosi nazwę deflacji. Efektem deflacyjnej działalności wiatru na równinach

zbudowanych z materiału różnoziarnistego jest bruk deflacyjny. Procesy żłobienia, ścierania i

polerowania powierzchni skalnych przez wiatr niosący piasek nazywamy korazją. Efektem żłobienia

skały przez wiatr są takie formy, jak grzyby skalne, czy graniaki, natomiast szlifowania: wygłady

eoliczne.

Transport eoliczny ziaren mineralnych zachodzi poprzez:

 przemieszczanie po powierzchni (pełznięcie powierzchniowe) w wyniku popychania przez

wiatr lub ziarna uderzające;

 ruch skokowy (saltację) o długości skoku zależnej od siły wiatru i jego turbulencji

(przemieszczenia > 75% masy piasku);

 unoszenie (suspensję), co dotyczy transportu drobniejszych cząstek (< 0,2 mm).

Charakterystycznymi (i największymi) formami akumulacji eolicznej są wydmy piaszczyste. Wydmy

rozwijają się przede wszystkim na obszarach pustynnych

i piaszczystych wybrzeżach morskich, ale spotyka się też wydmy śródlądowe (nadjeziorne,

nadrzeczne, sandrowe). Charakterystyczną cechą wydm jest asymetria stoków. Stoki dowietrzne są

dłuższe i słabiej nachylone (5 – 12%),

stoki odwietrzne krótkie i strome (20 – 33%). Skutkiem zwiewania piasku na stoku dowietrznym i

odkładania na odwietrznym jest wędrówka wydmy.

Badanie wydm ułatwia różny charakter warstwowania, obecność poziomów wietrzeniowych i

roślinnych, gleb kopalnych itp.

Typowym osadem akumulacji eolicznej są lessy. Less to żółta skała złożona z bardzo drobnego

(frakcja 0,003 – 0,1 mm) pyłu kwarcowego i węglanu wapnia, o wysokiej (ok. 60%) porowatości. Pył, z

którego zbudowane są lessy wywiewany jest zwykle z obszarów pustynnych. Lessy europejskie

tworzyły się w okresie zlodowaceń, gdy wiatry wywiewały drobny materiał ze strefy peryglacjalnej.

Etapy rozwoju torfowisk.

a) Jezioro. Intensywny rozrost roślin wodnych.
b) Zarastanie jeziora roślinami wodnymi, obumieranie ich przy brzegach, wejście mchów i

małych drzew.

c) Zarośnięte lasem (olcha) torfowisko niskie.
d) Odwodnienie torfu i obumieranie drzew.
e) Powstanie warstwy torfu drzewnego, ekspansja mchów, rozwój torfowiska wysokiego.

Część 9:

Wybrzeża morskie.

Wybrzeże to pas graniczny lądu i morza obejmujący części nawodną i podwodną.

Do niego ogranicza się morfogenetyczna działalność mórz i oceanów.

Elementami wybrzeża są: zabrzeże znajdujące się nad wodą zraszane rozpryskiem,

brzeg – pas pomiędzy zasięgiem fal sztormowych, a najniższym poziomem wody, gdzie wydzielamy:

nadbrzeże z wałami i terasami burzowymi i podbrzeże - aktywną strefę przemieszczania się osadów

oraz przybrzeże, czyli pas zawsze znajdujący się pod wodą, gdzie rozwijają się rewy i rynny

przybrzeżne oraz platformy depozycji.

Platforma abrazyjna to rodzaj powierzchni zrównania znajdującej się w większości pod wodą,

powstałej na skutek niszczenia klifowego brzegu morza (jeziora) przez uderzające o brzeg fale

(przybój) i unoszony przez nie piasek lub grubszy materiał skalny. Proces taki nosi nazwę abrazji.

Platforma abrazyjna tworzy płaską powierzchnię lekko nachyloną od lądu w kierunku morza.

Materiał pochodzący z abrazji albo przemieszcza się wzdłuż brzegu w określonym kierunku (pod

wpływem prądu morskiego lub panującego kierunku wiatrów) tworząc na innych odcinkach wybrzeża

mierzeje, albo też osadza się przy końcu platformy abrazyjnej tworząc jej przedłużenie - platformę

akumulacyjną.

Rozróżniamy dwa podstawowe typy wybrzeży: niskie i wysokie.

Pod względem genezy i morfologii wyróżniamy wybrzeża:

 skierowe; liczne małe wysepki jako efekt zatopienia silnie zmutonizowanego obszaru

polodowcowego;

 dalmatyńskie; zatopione pasma górskie;
 lagunowe; za piaszczystym wałem lub rafą;
 riasowe, powstałe przez zatopienie dolnych odcinków szerokich dolin rzecznych;
 fiordowe, powstałe w wyniku zalania długich i głębokich dolin polodowcowych;
 limanowe; z lejkowatymi, odcinanymi wałami piaszczystymi ujściami rzek;
 zalewowe, utworzone poprzez częściowe odcięcie zatoki;
 wyrównane.

Facja to zespół cech litologicznych, paleontologicznych i ekologicznych osadu. O zmienności facjalnej

mówimy analizując cechy różnych osadów tego samego wieku. Jest ona charakterystyczna dla

osadów morskich, gdzie w pobliżu brzegów spotyka się zwykle skały okruchowe, na szelfie częste są

skały węglanowe, podczas gdy w głębinach oceanów dominują muły.

Część 10:

Metamorfizm.

Metamorfizm jest to zespół procesów prowadzących do zmiany skał, ich struktury, tekstury składu

mineralnego oraz chemicznego. Typowym środowiskiem metamorfizmu jest wnętrze skorupy

ziemskiej.

Struktura to sposób wykształcenia składników skały.

Struktury skał magmowych:



holokrystaliczna, szklista, hipokrystaliczna,



fanero- (jawno-)krystaliczna, afanitowa, porfirowa

Struktury skał osadowych:



okruchowych – psefitowa, psamitowa, aleurytowa, pelitowa;



chemicznych – grubo-, średnio-, drobno- i bardzo drobnoziarnista.

Skały metamorficzne są zawsze w pełni krystaliczne.

Skały mogą być równo- lub nierówno-ziarniste. Opisuje się też struktury specjalne.

Tekstura jest to sposób przestrzennego rozmieszczenia składników w skale

Rodzaje metamorfizmu: termiczny (kontaktowy; przykłady: marmur, kwarcyt), dynamiczny

(dyslokacyjny; przykłady: łupek, mylonit), regionalny (przykłady: gnejs, amfibolit), metasomatyczny

(przykłady: serpentynit, dolomit), kompleksowy.

Metamorfizm izochemiczny, a allochemiczny, progresywny, a regresywny. Ultrametamorfizm

Strefy metamorfizmu: EPI, MEZO, KATA.

Część 11:

Zagadnienia prawne.

Przepisy prawne regulujące problematykę badania gruntu na potrzeby budownictwa:

1. USTAWA z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze. Dziennik Ustaw Nr 163, poz. 981

2. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia 23 grudnia 2011 r. w sprawie dokumentacji

hydrogeologicznej i dokumentacji geologiczno - inżynierskiej (Dziennik Ustaw Nr 291,

poz. 1714)

3. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA SPRAW WEWNETRZNYCH I ADMINISTRACJI z dnia 24 września

1998 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków posadawiania obiektów

budowlanych; Dziennik Ustaw z 1998 r. Nr 126, poz. 839.

W Polsce funkcjonują dwa sposoby ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów

budowlanych:

 badania geologiczno – inżynierskie

i

 badania geotechniczne (dawniej: techniczne badania podłoża gruntowego).

Te pierwsze oparte są na przepisach prawa geologicznego, te drugie – prawa budowlanego.

Zakres czynności wykonywanych przy ustalaniu geotechnicznych warunków posadawiania

obiektów budowlanych jest uzależniony od zaliczenia obiektu budowlanego do kategorii

geotechnicznej obiektów budowlanych... .

Kategorię geotechniczną ustala się w zależności od rodzaju warunków gruntowych oraz czynników

konstrukcyjnych charakteryzujących możliwości przenoszenia odkształceń i drgań, stopnia złożoności

oddziaływań, stopnia zagrożenia życia i mienia awarią konstrukcji, jak również od wartości

zabytkowej lub technicznej obiektu i zagrożenia środowiska. (§5.1 i 2 Rozporządzenia MSWiA).

Rozróżnia się następujące rodzaje warunków gruntowych:

1. Proste warunki gruntowe - występujące w przypadku warstw gruntów jednorodnych

genetycznie i litologicznie, równoległych do powierzchni terenu, nie obejmujących gruntów

słabonośnych, przy zwierciadle wody poniżej projektowanego poziomu posadawiania oraz

braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych.

2. Złożone warunki gruntowe - występujące w przypadku warstw gruntów niejednorodnych,

nieciągłych, zmiennych genetycznie i litologicznie, obejmujących grunty słabonośne, przy

zwierciadle wód gruntowych w poziomie projektowanego posadawiania i powyżej tego

poziomu oraz przy braku występowania niekorzystnych zjawisk geologicznych.

3. Skomplikowane warunki gruntowe - występujące w przypadku warstw gruntów objętych

występowaniem niekorzystnych zjawisk geologicznych, zwłaszcza zjawisk i form krasowych,

osuwiskowych, sufozyjnych, kurzawkowych, glacitektonicznych, na obszarach szkód

górniczych, przy możliwych nieciągłych deformacjach górotworu oraz w centralnych

obszarach delt rzek. (§5.3. Rozporządzenia MSWiA).

Rozróżnia się następujące kategorie geotechniczne:

1. Pierwsza kategoria geotechniczna, która obejmuje niewielkie obiekty budowlane o

statycznie wyznaczalnym schemacie obliczeniowym, w prostych warunkach gruntowych, dla

których wystarcza jakościowe określenie właściwości gruntów, takie jak:

a. 1- lub 2 - kondygnacyjne budynki mieszkalne i gospodarcze,
b. ściany oporowe i rozparcia wykopów, jeżeli różnica poziomów nie przekracza 2 m,
c. wykopy do głębokości 1.2 m i nasypy do wysokości 3.0 m wykonywane zwłaszcza

przy budowie dróg, pracach drenażowych oraz układaniu rurociągów.

2. Druga kategoria geotechniczna, która obejmuje obiekty budowlane w prostych i złożonych

warunkach gruntowych, wymagające ilościowej oceny danych geotechnicznych i ich analizy,

takie jak:

a. fundamenty bezpośrednie lub głębokie,
b. ściany oporowe lub inne konstrukcje oporowe, z zastrzeżeniem pkt. 1 lit. b),

utrzymujące grunt albo wodę,

c. wykopy, nasypy, z zastrzeżeniem pkt. 1 lit. c), oraz budowle ziemne,
d. przyczółki i filary mostowe oraz nabrzeża,
e. kotwy gruntowe i inne systemy kotwiące.

3. Trzecia kategoria geotechniczna, która obejmuje:

a. nietypowe obiekty budowlane niezależnie od stopnia skomplikowania warunków

gruntowych,

b. obiekty budowlane posadawiane w skomplikowanych warunkach gruntowych,
c. obiekty zabytkowe i monumentalne. (§7 Rozporządzenia MSWiA).

Geotechniczne warunki posadawiania obiektów budowlanych opracowuje się

w formie ekspertyzy lub dokumentacji geotechnicznej.

Dla obiektów budowlanych wymagających wykonania robót geologicznych, zaliczonych do trzeciej

kategorii geotechnicznej oraz w złożonych warunkach gruntowych do drugiej kategorii, poza

dokumentacją geotechniczną należy wykonać dokumentację geologiczno-inżynierską, opracowaną

zgodnie z odrębnymi przepisami. (§8.1 i 2 Rozporządzenia MSWiA).

W rozumieniu ustawy pracą geologiczną jest projektowanie i wykonywanie badań

w celu ustalenia budowy geologicznej kraju, a zwłaszcza:

 poszukiwania i rozpoznawania złóż kopalin, wód podziemnych,
 określania warunków hydrogeologicznych i geologiczno - inżynierskich,

a także sporządzanie map i dokumentacji geologicznych

oraz projektowanie i wykonywanie badań na potrzeby wykorzystania ciepła Ziemi lub korzystania

z wód podziemnych (Art. 6 ust. 1 pkt.8 Ustawy).

Robotą geologiczną jest wykonywanie w ramach prac geologicznych wszelkich czynności poniżej

powierzchni terenu ... (Art. 6 ust. 1 pkt.11 Ustawy).

Osoby wykonujące czynności polegające na wykonywaniu, dozorowaniu i kierowaniu pracami
geologicznymi powinny posiadać kwalifikacje określone ustawą. (Art. 50.1 Ustawy).

1. Prace geologiczne z zastosowaniem robót geologicznych mogą być wykonywane tylko na

podstawie projektu robót geologicznych.

2. Projekt robót geologicznych określa w szczególności:

1) cel zamierzonych robót oraz sposób jego osiągnięcia;
2) rodzaj dokumentacji geologicznej mającej powstać w wyniku robót geologicznych;
3) harmonogram robót geologicznych;
4) przestrzeń, w obrębie której mają być wykonywane roboty geologiczne;
5) przedsięwzięcia konieczne ze względu na ochronę środowiska, w tym wód podziemnych,

sposób likwidacji wyrobisk, otworów wiertniczych, rekultywacji gruntów, a także czynności

mające na celu zapobieżenie szkodom powstałym wskutek wykonywania zamierzonych

robót. (Art. 79. Ustawy)

Projekt robót geologicznych ... zatwierdza organ administracji geologicznej, w drodze decyzji.

(Art. 80.1)

Część tekstowa projektu obejmuje opis zamierzonych robót geologicznych zawierający,

w zależności od celu tych robót:

1) informacje dotyczące lokalizacji projektowanych prac, w tym lokalizacji w ramach

trójstopniowego podziału terytorialnego państwa oraz opis zagospodarowania

terenu z uwzględnieniem obiektów i obszarów chronionych,

2) omówienie wyników przeprowadzonych wcześniej robót geologicznych i badań

geofizycznych, geologicznych i geochemicznych oraz wykaz wykorzystanych

materiałów archiwalnych wraz z ich interpretacją oraz przedstawieniem na mapie

geologicznej, w odpowiedniej skali, miejsc wykonania tych robót i badań,

3) opis budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych w rejonie zamierzonych

robót geologicznych wraz z przewidywanymi profilami geologicznymi

projektowanych wyrobisk,

4) przedstawienie możliwości osiągnięcia celu robót geologicznych zawierające:

a) opis i uzasadnienie liczby, lokalizacji i rodzaju projektowanych wyrobisk,

b) przewidywaną konstrukcję otworów wiertniczych (wyrobisk),

c) informacje dotyczące zamykania horyzontów wodonośnych,

d) sposób i termin likwidacji otworów lub wyrobisk oraz rekultywacji gruntów,

e) charakterystykę i uzasadnienie zakresu oraz metod zamierzonych badań

geofizycznych i geochemicznych oraz ich lokalizacji,

f) opis opróbowania wyrobisk,

g) zakres obserwacji i badań terenowych ....

h) wyszczególnienie niezbędnych prac geodezyjnych,

i) zakres badań laboratoryjnych,

j – l) (kwestie dopływów wody i odwodnień),

5) określenie próbek geologicznych podlegających przekazaniu właściwemu

organowi administracji geologicznej, harmonogramu projektowanych robót

geologicznych (w tym rozpoczęcia i zakończenia), wpływu tych robót na obszary

chronione (w tym Natura 2000) oraz rodzaju dokumentacji geologicznej mającej

powstać w wyniku robót geologicznych.

Część graficzna projektu zawiera:

1) mapę topograficzną w skali co najmniej 1 :100 000 z zaznaczeniem obszaru lub miejsc

projektowanych robót geologicznych i usytuowania ich w stosunku do miejscowości będącej siedzibą

gminy lub punktów osnowy geodezyjnej, a w zależności od celu tych robót — mapę geologiczną,

hydrogeologiczną, geologiczno - inżynierską, geofizyczną oraz przekrój geologiczny, jeżeli takie

dokumenty zostały już sporządzone,

2) wskazanie lokalizacji obszaru lub miejsc zamierzonych robót geologicznych na mapach sytuacyjno

– wysokościowej i geologiczno - gospodarczej w odpowiednio dobranej skali, nie mniejszej niż

1 :50 000 i na przekrojach geologicznych.

Projekt podpisuje osoba posiadająca stwierdzone odpowiednie kwalifikacje do wykonywania,

dozorowania i kierowania pracami geologicznymi.

Projekt sporządzony w związku w wykonywaniem prac geologicznych, których wykonywanie nie

wymaga uzyskania koncesji, zatwierdza organ administracji geologicznej w drodze decyzji.

We wniosku o zatwierdzenie projektu zamieszcza się informacje o prawach jakie przysługują

wnioskodawcy do nieruchomości, w granicach której roboty te mają być wykonywane.

Projekt przedkłada się w dwóch egzemplarzach.

Zatwierdzenie wymaga opinii wójta (burmistrza, prezydenta miasta).

Projekt zatwierdza się na czas oznaczony, nie dłuższy niż 5 lat.

Ten, kto uzyskał decyzję o zatwierdzeniu projektu robót geologicznych zgłasza zamiar rozpoczęcia

robót geologicznych właściwemu organowi administracji geologicznej oraz wójtowi, burmistrzowi

lub prezydentowi miasta, a na obszarach morskich RP terenowemu organowi administracji morskiej.

Jeśli do robót geologicznych stosuje się wymagania dotyczące ruchu zakładu górniczego zgłasza się je

także właściwemu organowi nadzoru górniczego.

Zgłoszenia dokonuje się na piśmie najpóźniej na dwa tygodnie przed zamierzonym terminem

rozpoczęcia robót określając zamierzone terminy rozpoczęcia i zakończenia robót, ich rodzaj

i podstawowe dane oraz imiona, nazwiska i numery uprawnień osób sprawujących dozór

i kierownictwo tych robót.

(Art. 81 Ustawy).

Wyniki prac geologicznych, wraz z ich interpretacją oraz określeniem stopnia osiągnięcia

zamierzonego celu przedstawia się w dokumentacji geologicznej. Dokumentację geologiczną

stanowią następujące rodzaje dokumentacji :

1) geologiczna złoża kopaliny,

2) hydrogeologiczna,

3) geologiczno – inżynierska,

4) inne niż określone w pkt. 1—3.

(Art. 88 ust. 1 i 2 Ustawy)

1. Dokumentację geologiczno-inżynierską sporządza się w celu określenia warunków geologiczno-

inżynierskich na potrzeby:

1) zagospodarowania przestrzennego;

2) posadawiania obiektów budowlanych;

3) podziemnego bezzbiornikowego magazynowania substancji lub podziemnego składowania

odpadów;

4) składowania odpadów na powierzchni.

2. Dokumentacja geologiczno-inżynierska określa w szczególności:

1) budowę geologiczną, warunki geologiczno-inżynierskie i hydrogeologiczne podłoża budowlanego

lub określonej przestrzeni;

2) przydatność badanego terenu do realizacji zamierzonych przedsięwzięć;

3) prognozę zmian w środowisku, które mogą powstać na skutek realizacji, funkcjonowania oraz

likwidacji zamierzonych przedsięwzięć — jeżeli nie istnieje obowiązek sporządzenia raportu

o oddziaływaniu przedsięwzięcia na środowisko zgodnie z odrębnymi przepisami.

Część tekstowa ... dokumentacji obejmuje:

1) stronę tytułową zawierającą:

a) nazwę i adres podmiotu, który wykonał dokumentację,

b) nazwę i adres podmiotu, który zamówił i sfinansował wykonanie dokumentacji,

c) tytuł dokumentacji,

d) imię i nazwisko oraz podpis sporządzającego dokumentacji, a także numer świadectwa

stwierdzenia kwalifikacji lub numer decyzji uznania kwalifikacji albo podpis osoby świadczącej

usługi transgraniczne,

e) imiona i nazwiska osób wchodzących w skład zespołu, który sporządził dokumentację oraz ich

podpisy,

f) imię, nazwisko i podpis kierownika podmiotu, który sporządził dokumentację,

f) datę sporządzenia dokumentacji;

2) kartę informacyjną dokumentacji ;

3) kopię ... decyzji zatwierdzającej projekt prac (robót) geologicznych, których wyniki są

przedstawione w dokumentacji ...;

4) część opisową;

5) spis literatury i materiałów archiwalnych wykorzystanych przy opracowaniu dokumentacji.

(§2.4 Rozporządzenia Ministra Środowiska w sprawie dokumentacji ...).

Część opisowa dokumentacji geologiczno-inżynierskiej zawiera:

1) opis położenia geograficznego i administracyjnego dokumentowanego terenu;

2) ogólne informacje o dokumentowanym terenie, dotyczące jego zagospodarowania, infrastruktury

podziemnej i stosunków własnościowych;

3) informacje o wymaganiach techniczno-budowlanych i kategorii geotechnicznej projektowanej

inwestycji;

4) opis budowy geologicznej, z uwzględnieniem tektoniki, krasu, litologii i genezy warstw oraz

procesów geodynamicznych, w szczególności wietrzenia, deformacji filtracyjnych, pełzania,

pęcznienia, osiadania zapadowego i procesów antropogenicznych;

5) opis właściwości fizyczno-mechanicznych gruntów i skał;

6) opis warunków hydrogeologicznych;

7) ocenę warunków geologiczno-inżynierskich wraz z prognozą wpływu projektowanej inwestycji na

środowisko;

8) informację o lokalizacji i zasobach złóż kopalin, które mogą być wykorzystane przy wykonywaniu

projektowanej inwestycji, oraz ich jakości.

Część graficzna dokumentacji powinna zawierać:

1) plan sytuacyjny sporządzony w skali od 1:500 do 1:2 000 oraz mapę przeglądową z lokalizacją

dokumentowanego terenu;

2) mapę dokumentacyjną na podkładzie topograficznym, z naniesionymi lokalizacją

dokumentowanego terenu, liniami przekrojów geologiczno - inżynierskich i punktami badawczymi;

3) mapę geologiczno-inżynierską (nie sporządza się do dokumentacji dla pojedynczych, niewielkich

obiektów budowlanych);

4) tabelaryczne zestawienie wyników badań, a także wykresy uzyskane z badań uziarnienia,

wytrzymałościowych i odkształceniowych oraz sondowań statycznych i dynamicznych;

5) przekroje geologiczno-inżynierskie z naniesionymi wykresami sondowań statycznych i

dynamicznych;

6) profile otworów wiertniczych, plany wyrobisk i odwzorowania ich ścian.

(§ 18.1 i 2. Rozp. Ministra Środowiska w sprawie dokumentacji ....)

Część opisowa dokumentacji geologiczno-inżynierskiej wykonywanej dla ustalenia geotechnicznych

warunków posadawiania obiektów budowlanych ... poza wymaganiami, o których mowa w § 18

zawiera ponadto:

1) charakterystykę projektowanego obiektu, zwłaszcza wymiary, przewidywane obciążenia,

głębokość posadowienia;

2) założenia technologiczne i konstrukcyjno-budowlane projektowanego obiektu budowlanego;

3) opis budowy geologicznej rejonu, w którym ma być zlokalizowany projektowany obiekt

budowlany;

4) ocenę zakresu badań terenowych i laboratoryjnych wykonanych dla ustalenia warunków

geologiczno - inżynierskich z uwzględnieniem kategorii geotechnicznej obiektu budowlanego;

5) charakterystykę wydzielonych zespołów gruntów (serii litologiczno - genetycznych) i ocenę

właściwości fizyczno - mechanicznych gruntów tworzących te zespoły;

6) ustalenie położenia pierwszego poziomu wód podziemnych, amplitudy wahań i położenia

maksymalnego poziomu zwierciadła wody podziemnej;

7) ocenę wpływu agresywności wód podziemnych na materiały konstrukcyjne projektowanego

obiektu ;

8) ocenę stanu istniejących obiektów budowlanych;

9) wyniki geologiczno-inżynierskich prac kartograficznych umożliwiających sporządzenie mapy

warunków geologiczno - inżynierskich;

10) opis wyrobisk badawczych i obserwacji terenowych w rejonie projektowanego obiektu ;

11) opis zjawisk i procesów geodynamicznych (z wyk. kart rejestracyjnych osuwisk)

i antropogenicznych występujących na dokumentowanym terenie i w jego sąsiedztwie wraz z oceną

wielkości ich wpływu na projektowany obiekt budowlany;

12) prognozę zmian warunków geologiczno-inżynierskich, mogących wystąpić podczas wykonywania,

użytkowania i rozbiórki obiektu budowlanego;

13) wskazania dotyczące sposobów posadowienia projektowanego obiektu,

14) ocenę warunków geologiczno-inżynierskich na obszarach objętych działalnością górniczą;

15) wskazania dotyczące sposobów posadowienia fundamentów projektowanego obiektu

budowlanego w obszarach morskich Rzeczypospolitej Polskiej;

16) dane umożliwiające wybór metody wzmocnienia podłoża gruntowego;

17) zalecenia do prowadzenia monitoringu projektowanego obiektu budowlanego z uwzględnieniem

jego kategorii geotechnicznej.

Część graficzna dokumentacji ... powinna zawierać:

1) mapę głębokości występowania gruntów słabonośnych z naniesioną ich miąższością;

2) mapę miąższości gruntów antropogenicznych;

3) mapę głębokości do pierwszego poziomu zwierciadła wód podziemnych;

4) mapę warunków budowlanych z naniesioną nośnością gruntów i głębokością występowania

poziomu zwierciadła wód podziemnych;

5) mapę poziomów wodonośnych z naniesioną głębokością ich występowania oraz ich miąższością;

6) mapę stropu utworów nieprzepuszczalnych z naniesioną ich miąższością;

7) mapy przepuszczalności gruntów na różnych głębokościach;

8) mapę z naniesionymi osadami występującymi na głębokości jednego metra od powierzchni terenu

lub poniżej dna morskiego;

9) mapę obszarów zagrożonych podtopieniami;

10) mapę z naniesioną głębokością podłoża nośnego.

(§ 20.1 i 2. Rozp. Ministra Środowiska)

Dokumentację geologiczną przedkłada się właściwemu organowi administracji geologicznej

w 4 egzemplarzach oraz w postaci dokumentu elektronicznego.

Dokumentację geologiczną zatwierdza w drodze decyzji właściwy organ administracji geologicznej.

Jeśli dokumentacja geologiczna ... nie odpowiada wymaganiom prawa albo powstała w wyniku

działań niezgodnych z prawem właściwy organ odmawia jej zatwierdzenia.

(Art. 93 ust. 1 – 3 Ustawy)

Organami administracji geologicznej są:

1) minister właściwy do spraw środowiska działający przy pomocy Głównego Geologa Kraju,

będącego sekretarzem stanu lub podsekretarzem stanu w urzędzie obsługującym ministra;

2) marszałkowie województw, działający przy pomocy geologów wojewódzkich;

3) starostowie działający przy pomocy geologów powiatowych.

(według Art. 156 ust. 1 i 2 Ustawy)

Ilekroć w ustawie jest mowa o starostach, rozumie się przez to również prezydentów miast na

prawach powiatu. (Art. 6 ust . 2)

Art. 178.

Kto wykonuje lub dozoruje prace geologiczne lub kieruje tymi pracami nie posiadając wymaganych

do tego kwalifikacji

– podlega karze grzywny.

Art. 179.

Kto:

1) ... wykonuje prace geologiczne bez zatwierdzonego projektu robót geologicznych

lub z naruszeniem określonych w nim warunków ... ,

2) nie zawiadamia właściwych organów o zamiarze rozpoczęcia wykonywania robót geologicznych

– podlega karze grzywny.

Choć dwa omówione wyżej obszerne akty prawne tj. USTAWA z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo

geologiczne i górnicze i wydane na jej podstawie ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA z dnia

23 grudnia 2011 r. w sprawie dokumentacji hydrogeologicznej i dokumentacji geologiczno

- inżynierskiej normują zasady i warunki wykonywania prac geologicznych, to jednak nie znalazło się

w nich miejsca na omówienie rodzajów, czy metod prac geologicznych: badań terenowych i

laboratoryjnych jakie powinny być wykonane w celu określenia warunków geologiczno-inżynierskich.

W Art. 6. ust. 1 pkt 11 Ustawy podano jedynie zwięzłą definicję „roboty geologicznej”. Jest nią

„wykonywanie w ramach prac geologicznych wszelkich czynności poniżej powierzchni terenu”.

Lukę tę uzupełniają wydane przez Ministerstwo Środowiska „Zasady sporządzania dokumentacji

geologiczno-inżynierskich” (Bażyński i in. 1999). W porównaniu z prawem geologicznym krótkie

Rozporządzenie MSWiA z dnia 24 września 1998 r. w sprawie ustalania geotechnicznych warunków

posadawiania obiektów budowlanych zawiera wiele treści merytorycznych.

Według Rozporządzenia w ramach badań geotechnicznych zależnie od potrzeb należy wykonać:

 badania geotechniczne w terenie, w szczególności: małośrednicowe sondowania próbnikami

przelotowymi, sondowania dynamiczne i statyczne, badania presjometryczne, dylatometryczne,
georadarowe i elektrooporowe, badania dynamiczne gruntów, odkrywki fundamentów, badania
wodoprzepuszczalności gruntów i konstrukcji ziemnych, badania wód gruntowych i ich oddziaływania
na konstrukcję, badania na poletkach doświadczalnych;

 badania geotechniczne w laboratorium obejmujące w szczególności: badania fizyczno - mechanicznych

i dynamicznych właściwości gruntów, chemicznych właściwości gruntów i wód gruntowych, badania
próbek gruntów ulepszonych
i materiałów zastosowanych do ulepszania podłoża gruntowego.

Różnice pomiędzy żądaną zawartością merytoryczną Dokumentacji geologiczno – inżynierskiej i

geotechnicznej są na tyle niewielkie, że aktualny stan prawny należy uznać za niezadawalający.

Część 12:

Badania geologiczno – inżynierskie wykonywane na potrzeby

ustalania geotechnicznych warunków posadowienia obiektów budowlanych.

Wizja terenu, kartowanie geologiczne .

Celem wizji terenu jest ocena uwarunkowań terenu przyszłych badań, w tym:

1. sprawdzenie prawdziwości skali mapy oraz jej aktualności

(zabudowa, uzbrojenie terenu) i związanych z tym zagrożeń,

2. sprawdzenie dostępności terenu (przeszkody naturalne i sztuczne),
3. ustalenie stosunków własnościowych i możliwych zniszczeń, które spowodują

projektowane badania.

Kartowanie geologiczne polega na lokalizacji i graficznym utrwalaniu na podkładzie topograficznym

zjawisk i procesów geologicznych.

Celem wstępnego kartowania terenu na potrzeby przyszłych badań geologiczno

– inżynierskich jest próba wydzielenia rejonów rzutujących na ich zakres (gęstość

i rozmieszczenie punktów badawczych, głębokość rozpoznania, metody badań terenowych).

Podstawowe zasady kartowania geologicznego:

 wstępna analiza map (w tym geologicznych) i zdjęć lotniczych,
 analiza rzeźby terenu i roślinności i ich związków z geologią,
 wyszukiwanie i opis odsłonięć,
 wywiad w terenie.

Kartowanie geologiczne jest szczególnie użyteczne w rejonach występowania skał (odsłonięcia

naturalne i sztuczne, zwietrzelina). Na obszarach zbudowanych z nie zdiagenezowanych osadów

czwartorzędowych podstawą są obserwacje geomorfologiczne.

Wyposażenie niezbędne (bądź przydatne) przy kartowaniu to:

 podkład topograficzny (najlepiej w arkuszach A4 na clipboardzie),
 notatnik terenowy, ołówek, długopis, linijka - skalówka, kątomierz
 taśma miernicza (+ świstawka), kompas, ew. kompas geologiczny,
 saperka (szpadel), ew. sonda ręczna,
 aparat fotograficzny,
 klasyczny sprzęt geodezyjny lub (lepiej) sprzęt GPS.

Metodyka kartowania geologicznego:

 zapoznanie się z budową geologiczną i stopniem odkrycia terenu,
 wybór topograficznych punktów stałych i odsłonięć,
 zaprojektowanie i realizacja ciągów krokówkowych lub taśmowych, z użyciem kompasu (ciąg

azymutalny) lub bez, ew. stosując technologię GPS; lokalizacja i opis punktów

obserwacyjnych,

 domiary prostokątne lub biegunowe, wcięcia, metody geodezyjne, metody bezpośrednie

(zdjęcia lotnicze, metoda „alpejska”).

Typowe wydzielenia kartograficzne w osadach czwartorzędowych:

 gliny zwałowe (moreny czołowe, boczne i denne, residua),
 piaski fluwioglacjalne (sandry, ozy, kemy) i pokrywowe,
 iły i mułki zastoiskowe,
 aluwia (piaski i żwiry, a mady i osady organogeniczne, w tym torfy),
 piaski eoliczne - pola piasków przewianych i wydmy,
 utwory przystokowe – deluwia.

Prace geodezyjne; Niwelacja terenu.

Budowa niwelatora. Odczyty na łacie.

Repery.

Zasady realizacji ciągu niwelacji technicznej. Odczyty: wstecz, w przód, pośrednie. Sprawdzanie

poprawności niwelacji.

Tyczenie metodą domiarów prostokątnych.

Global Positioning System. Zastosowania GPS:

 określenie współrzędnych geograficznych punktu, w którym się znajdujemy,
 znalezienie punktu, którego współrzędne geograficzne są znane,
 okonturowanie danego obszaru (np. jeziora, pola),
 wyznaczanie kierunków geograficznych (kompas),
 nawigacja.

Wiercenia.

Cele prac wiertniczych.

1. Wstępna ocena warunków gruntowych (badania makroskopowe).
2. Ustalenie warunków hydrogeologicznych (obserwacje wód podziemnych).
3. Uzyskanie materiału do badań laboratoryjnych (pobranie próbek gruntu

i wody).

4. Przeprowadzenie badań w otworze (sondowania, badania współczynnika filtracji itd.).
5. Uściślenie modelu budowy geologicznej (profile litostratygraficzne).

Główne czynności przy wykonywaniu otworów wiertniczych:

 urabianie skały (gruntu) na dnie otworu,
 zabezpieczanie ścian otworu,
 usuwanie zwiercin,
 opróbowanie.

Podstawowe technologie wierceń:

A. obrotowe,
B. okrętne,
C. udarowe.

Wiercenie obrotowe (głebokie) bezrdzeniowe (pełne) i rdzeniowe.

Typowe wiercenia geologiczno inżynierskie realizowane są metodami okrętną lub udarową.

Wiercenia płytkie (do głębokości rzędu kilku metrów):

 małośrednicowe, ręczne wiercenia okrętne (sondy penetracyjne),
 mechaniczne, udarowe próbniki przelotowe (samplery).

Do wykonywania głębszych wierceń, zwykle o średnicach 152 – 203 mm niezbędna jest wieża

wiertnicza (montowana na samochodzie, lub w formie trójnogu, czy czwórnogu wiertniczego).

Podstawowe rodzaje świdrów:

 świder rurowy (szapa) lub okienkowy,
 świder spiralny,
 łyżka wiertnicza (szlamówka),
 dłuto.

Świdry rurowe i spiralne służą urabianiu i wynoszeniu na powierzchnię gruntów spoistych i suchych

piasków. W gruntach nawodnionych stosujemy szlamówkę.

Ściany otworu mogą być zabezpieczane za pomocą:

 rur okładzinowych,
 płuczki wiertniczej.

Zadawalającą jakość próbek uzyskujemy stosując:

 wiercenia rurowane + opróbowanie NW/NNS lub alternatywnie
 wiercenia rdzeniowe.

Stosując szybkie i tanie wiercenia świdrami spiralnymi dopuszczamy niską jakość opróbowania.

Płuczkowe wiercenia bezrdzeniowe wykonywane są tylko w celach specjalnych (np. dla wykonania w

otworze badań presjometrycznych).

Wody podziemne i ich obserwacje w otworze: grunty przepuszczalne i słabo przepuszczalne, strefa

aeracji i saturacji, zwierciadło swobodne i napięte, zwierciadło piezometryczne, wody artezyjskie.

Wody związane (higroskopijne, błonkowate, kapilarne) i wolne (wsiąkowe, zawieszone,

przypowierzchniowe, gruntowe, wgłębne, głębinowe. Wody porowe, szczelinowe, krasowe.

Obserwacje stabilizacji zwierciadła wody gruntowej.

Zjawisko kurzawki (i korka w otworze wiertniczym).

Klasyfikacja gruntów. Normy PN-86/B-02480 i PN-EN ISO 14688.

Grunty naturalne, a antropogeniczne według norm PN-86/B-02480 i PN-EN ISO 14688.

Nasyp „kontrolowany” albo „budowlany”, a nasyp „niekontrolowany” czyli „niebudowlany”.

Grunty mineralne, a organiczne. Definicja: grunty organiczne zawierają ponad 2% części

organicznych. Rodzaje gruntów organicznych (torf, namuł organiczny, gytia, humus).

Grunty nieskaliste, a skaliste. Grunt skalisty to wg PN-86/B-02480 grunt rodzimy lity lub spękany, o

nie przesuniętych blokach, którego próbki nie rozmakają i mają wytrzymałość na ściskanie R

c

> 0,2

MPa.

Grunty wulkaniczne charakteryzuje mała gęstość i pęcherzykowata (porowata) struktura.

Są to głazy wulkaniczne, lapille (pumeks, skoria) i popiół (piasek wulkaniczny, tuf).

Grunty nieskaliste.

Zarówno w normie PN-86/B-02480, jak i w normie PN-EN ISO 14688 grunty nieskaliste dzielą się na

trzy zależne od grubości ziaren klasy. Są to grunty kamieniste albo bardzo gruboziarniste,

gruboziarniste i drobnoziarniste. Istotną różnicą jest zakwalifikowanie piasków do gruntów

drobnoziarnistych w normie PN-86/B-02480,

a do gruboziarnistych w normie PN-EN ISO 14688.

Według normy PN-86/B-02480 grunty kamieniste zawierają wagowo ponad 50% ziaren większych niż

40 mm (d

50

> 40 mm), w gruntach gruboziarnistych d

50

≤ 40 mm, a d

90

> 2 mm, a w

drobnoziarnistych d

90

≤ 2 mm.

Według normy PN-EN ISO 14688 grunt bardzo gruboziarnisty zawiera wagowo ponad 50% głazów i

kamieni (ziaren > 63 mm) .

Jeśli mokry grunt nie spełniający tego kryterium nie zlepia się jest gruntem gruboziarnistym, jeśli

zlepia się - drobnoziarnistym.

Podział gruntów kamienistych w normie PN-86/B-02480 opiera się na ich genezie,

a następnie na zawartości frakcji iłowej (f

i

> 2% = „gliniasty”).

W normie PN-EN ISO 14688 podział gruntów bardzo gruboziarnistych opiera się na uziarnieniu

dominującej frakcji kamienistej.

W normie PN-EN ISO 14688 podział gruntów na gruboziarniste (nie zlepiają się, gdy są mokre) i

drobnoziarniste (zlepiają się) jest jednocześnie podziałem na grunty niespoiste i spoiste.

W normie PN-86/B-02480 do gruntów drobnoziarnistych należą piaszczyste grunty niespoiste i

grunty spoiste.

Norma PN-86/B-02480 definiuje grunty spoiste jako wykazujące wartość wskaźnika plastyczności I

p

>

1%, w stanie wysuszonym stałość kształtu bryłek pod pewnym obciążeniem, a w stanie wilgotnym –

plastyczność. Grunty niespoiste nie spełniają tych warunków.

Wg normy PN-EN ISO 14688 gruntami wykazującymi właściwości spoiste (spoistymi) są te grunty, dla

których można określić granicę plastyczności.

Wszystkie granice frakcji w normie PN-EN ISO 14688 opierają się na liczbach „2” i „63”. Gruntami

podstawowymi są grunty o jednolitym uziarnieniu. W normie PN-EN ISO 14688 granice frakcji
wyznaczają liczby: „2”, „5”, „25” i „40”.

Grunty niespoiste.

Granica frakcji piaszczystej i żwirowej jest w obu normach taka sama: 2,0 mm.

Mało istotne różnice to górna granica frakcji żwirowej (40 mm w normie

PN-86/B-02480 i 63 mm w normie PN-EN ISO 14688) oraz dolna granica frakcji piaszczystej: 0,05 mm

w normie PN-86/B-02480 wobec 0,063 mm w normie

PN-EN ISO 14688.

Podobne, mało istotne rozbieżności mają miejsce w przypadku granic pomiędzy frakcjami

piaszczystymi: drobną i średnią (0,25 a 0,2 mm) oraz średnią i grubą

(0,5 a 0,063 mm).

Tylko normie PN-EN ISO 14688 wydziela się drobną, średnią i grubą frakcję żwirową.

Istotne różnice:

 w obu normach żwir zawiera > 50% (wagowo) frakcji > 2 mm, jednak o ile wg normy PN-EN

ISO 14688, jeśli d

50

≤ 2 mm to grunt niespoisty jest piaskiem, to norma PN-86/B-02480

definiuje grunt o nazwie pospółka, który zawiera 10

– 50% frakcji żwirowej i (wg normy PN-81/B-03020) ma cechy żwiru;

 w normie PN-EN ISO 14688 nie występuje piasek pylasty, który norma PN-86/B-02480

definiuje jako grunt piaszczysty zawierający 10 – 30% frakcji pyłowej.

Grunty spoiste.

W normie PN-86/B-02480 podział gruntów spoistych opiera się na składzie granulometrycznym.

Badania makroskopowe jedynie go wspierają służąc jednocześnie ocenie ich stanu.

W normie PN-EN ISO 14688 decydujące znaczenie przypisuje się obserwacjom makroskopowym.

Klasyfikacja oparta na składzie granulometrycznym (i dotycząca wszystkich grup gruntów) podana

jest dodatkowo w informacyjnym Załączniku B.

Od gruntów spoistych do niespoistych: definicje wg PN-EN ISO 14688

1. Grunt złożony składa się z frakcji głównej i frakcji drugorzędnych.

2. Frakcja główna określa właściwości inżynierskie gruntu.

3. W przypadku gruntów bardzo gruboziarnistych frakcją główną jest frakcja

o przeważającej masie.

4. Także w przypadku gruntów gruboziarnistych frakcją główną jest frakcja

o przeważającej masie. Złożone grunty gruboziarniste zawierają jednak też

drobne frakcje (pyłową i iłową) jako frakcje drugorzędne.

5. Frakcje drugorzędne nie określają właściwości inżynierskich gruntu, mają jednak

na nie wpływ.

6. Drobne frakcje nie są postrzegane jako warunkujące właściwości gruntu

gruboziarnistego, jeśli grunt wykazuje mniejszą od małej wytrzymałość w stanie

suchym lub plastyczność.

7. W przypadku gruntów drobnoziarnistych frakcją główną, określającą właściwości

inżynierskie gruntu jest pył lub ił.

8. Drobne frakcje uważa się za determinujące właściwości gruntu złożonego,

jeśli grunt wykazuje co najmniej średnią wytrzymałość w stanie suchym

lub co najmniej małą plastyczność.

9. Taki grunt należy nazwać pyłem lub iłem w zależności od plastyczności frakcji

drobnej, a nie od uziarnienia.

Oznaczenie to należy oprzeć na badaniach wytrzymałości w stanie suchym, plastyczności, dylatancji

i zawartości frakcji. Mała wytrzymałość i plastyczność wskazuje na dużą zawartość pyłu. Duża

wytrzymałość i plastyczność wskazuje

na dużą zawartość iłu.

Badania makroskopowe gruntów spoistych:

 wałeczkowanie, rozcieranie w wodzie, rozmakanie (PN-86/B-02480),

 wytrzymałość w stanie suchym, dylatancja, rozcieranie, plastyczność

(PN-EN ISO 14688).

Definiowanie rodzaju gruntu spoistego na podstawie badań makroskopowych wg PN-74/B-04452.

Klasyfikację gruntów spoistych według normy PN-86/B-02480 (trójkąt Fereta).

Trójkąt ISO. „Trójkąt ISO krajowy”.

Oznaczenia literowe rodzaju gruntu wg normy PN-EN ISO 14688 (gr – sa – si – cl).

Wykopy badawcze, odkrywki fundamentu.

Rodzaje badań polowych

A. Nieinwazyjne (geofizyka powierzchniowa, georadar, fotogrametria, zdjęcia
lotnicze i satelitarne.

B. Pełnoskalowe (próbne obciążenia fundamentów i pali, nasypy próbne.

C. Badania w otworach wiertniczych: geofizyka otworowa, badania
przepuszczalności, piezometry, próbne obciążenia płytą, presjometry

(poprzedzone wierceniem, w tym MPM, samowiercące), sondowania SPT,

ew. inne.

D. Badania samodzielne: dylatometr, sondowania dynamiczne (DPL, DPM, DPH,
DPSH, ITB-ZW), statyczne (CPT, CPTU), sonda wkręcana, sonda obrotowa

(VT, SLVT, ITB-ZW).

Badania polowe według normy PN-B-04452:2002 „Geotechnika. Badania polowe”.

 charakterystyki dynamicznych sond stożkowych (masy młotów i żerdzi, wysokość spadania

parametry stożków;

 sondowanie cylindryczne SPT;
 sondowania statyczne: mechaniczne (stożek Begemanna) i z zapisem elektronicznym (stożek

typu CPTU), parametry uzyskiwane podczas sondowania sondą CPT(U) : q

c

, f

s

, R

f

, u;

interpretacja rodzaju gruntu

na podstawie wyników badań statyczną sondą wciskaną;

 stopień zagęszczenia gruntów niespoistych i stopień plastyczności gruntów spoistych:

normowa interpretacja sondowań dynamicznych ciągłych, sondowań SPT i sondowań

statycznych;

 sondowania obrotowe (ścinające);
 sondowania wkręcane;
 sposób graficznego przedstawienia wyników sondowań;
 zastosowania poszczególnych rodzajów sondowań:



dynamiczne ciężkie: ustalanie stopnia zagęszczenia gruntów niespoistych,

sondowania głębokie, np. dla posadowień na palach;



dynamiczne lekkie: ustalanie stopnia zagęszczenia gruntów niespoistych w

przypowierzchniowej strefie podłoża;



cylindryczne SPT: Sondowanie prowadzone w otworze wiertniczym we

wszystkich rodzajach gruntu, pobieranie próbek;



statyczne CPT, CPTU: sondowanie przydatne dla badań wszystkich rodzajów

gruntu; bogata interpretacja, w tym profilu litologicznego;



obrotowe: badanie oporu na ścinanie (i stanu) gruntów spoistych

i organicznych oraz wrażliwości strukturalnej.

Badania presjometryczne

Louis Ménard i jego dzieło.

Opis metody:

 Sonda presjometryczna umieszczana jest w podłożu w otworze o średnicy nieznacznie

większej od średnicy sondy (dla typowej 58 mm sondy BX powinna wynosić 60 – 66 mm).

 Metod wiercenia jest kilka, o różnej przydatności w danych warunkach gruntowych.
 Naczelną zasadą przy wyborze techniki wiercenia jest uzyskanie możliwie jak najlepszej

jakości otworu przez co rozumie się: odpowiednią (i stałą) średnicę oraz nie naruszone

ścianki.

 Presjometr Ménarda składa się z:zespołu kontrolno – pomiarowego, przewodu ciśnieniowego

i sondy opuszczanej do otworu na żerdziach. Sonda ma przelotowy korpus, górną i dolną

komorę ochronną oraz komorę pomiarową.

 Przygotowanie sprzętu polega na jego sprawdzeniu i wykonaniu tzw. cechowań (na straty

objętości i na straty ciśnienia).

 Przebieg badania presjometrem Ménarda: dodawanie kolejnych stopni ciśnienia i odczyty

uzyskanych objętości. Standardowo wykonuje się je po 1, 15, 30 i 60 sekundach od

ustabilizowania się ciśnienia.

 Zasada prowadzenia badania presjometrycznego sprowadza się do przeprowadzenia go 6 –

14 skokami ciśnienia.

 Korygowanie wyników badania:



poprawka na straty ciśnienia wynikająca ze sztywności własnej osłon sondy,



poprawka na straty objętości związana z pewną odkształcalnością zestawu

presjometrycznego jako całości,



poprawka ciśnienia hydrostatycznego wynikająca z różnicy poziomów pomiędzy

znajdującą się w otworze sondą

i presjometrem,



ekstrapolacja krzywej presjometrycznej do punktu V

l

, pl

,



numeryczne wyznaczanie strefy modułu presjometrycznego,



wyznaczanie współczynników regresji dla ustalenia naprężenia pełzania p

f

.

Wyznaczanie parametrów: moduł presjometryczny E

M

, presjometryczne naprężenie graniczne p

l

,

naprężenie pełzania p

f

.

Wzory:

1

2

1

2

)

1

(

2

V

V

p

p

V

E

m

M

−

−

+

=

ν

p

l

odpowiada objętości granicznej

V

l

= V

S

+ 2V

1

.

Zalety metody:

 łatwa, tania i szybka odmiana próbnego obciążenia,
 wykorzystanie odporu gruntu jako przeciwwagi,
 możliwość zbadania gruntu na dowolnej głębokości,
 ograniczenie efektu skali,
 podstawy teoretyczne (ekspansja cylindrycznej wnęki),
 ocena dwóch najważniejszych cech gruntu: wytrzymałości (nośności)

i ściśliwości,

 bezpośrednie wykorzystanie wyników badań w menardowskiej metodzie projektowania

posadowień.

Jakość badań presjometrycznych. Wykorzystanie związków pomiędzy parametrami

presjometrycznymi. Związki korelacyjne.

Rozpatrywanie sposobu posadowienia z wykorzystaniem wyników badań presjometrycznych;

kryteria nośności podłoża budowli oraz wielkości osiadań obciążonych fundamentów budowli.

Projektowanie posadowień wg Ménarda

 obciążenia graniczne i dopuszczalne (wzór:

o

o

le

a

q

p

p

k

q

+

−

≤

)

(

3

)

zastępcze naprężenia graniczne p

le

, współczynnik proporcjonalności k

p

, zastępcza głębokość

posadowienia D

e

, współczynnik bezpieczeństwa

- 3);

 sytuacje rozpatrywane w menardowskiej metodzie obliczania osiadań: metoda odkształceń

trójwymiarowych, metoda odkształceń jednowymiarowych, „metoda warstwy słabej”.

Badania laboratoryjne gruntów

 skład granulometryczny (analiza sitowa i areometryczna), zastosowanie wyników analiz

granulometrycznych;

 zawartość części organicznych;
 wilgotność (naturalna);
 gęstość objętościowa, gęstość właściwa szkieletu gruntowego, gęstość objętościowa szkieletu

gruntowego;

 konsystencja gruntów spoistych, wskaźnik plastyczności, stopień plastyczności, wyznaczanie

granic plastyczności i płynności, granica skurczalności;

 porowatość i wskaźnik porowatości gruntu; wskaźniki porowatości minimalny i maksymalny,

stopień zagęszczenia;

 wilgotność optymalna i maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego, wskaźnik

zagęszczenia;

 edometryczne moduły ściśliwości, ciśnienie pęcznienia, wskaźnik osiadania zapadowego;
 wytrzymałość na ścinanie, aparat trójosiowego ściskania.