Klasyfikacja gruntów „stara” wg PN-B-02480:1986

1

7

Ze względu na

pochodzenie, grunty budowlane

dzieli się na grunty:

-

naturalne

- takie, których szkielet powstał w wyniku procesów geolo-

gicznych na terenie Polski,

-

antropogeniczne

- grunty

nasypowe

utworzone z produktów gospodarczej

działalności człowieka (odpady komunalne, pyły dymnicowe, odpady
poflotacyjne itp.) w wysypiskach, zwałowiskach, budowlach ziemnych itp.

Grunty

naturalne

dzieli się na grunty:

-

rodzime

- grunty powstałe w miejscu zalegania w wyników procesów

geologicznych (wietrzenie, sedymentacja w środowisku wodnym itp.),

-

nasypowe

- grunty, które mogą być zarówno gruntami naturalnymi, jak i

antropogenicznymi -

powstałe w wyniku działalności człowieka w

wysypiskach, zwałowiskach, osadnikach wodnych, budowlach ziemnych itp.

Grunty

rodzime

ze względu na

zawartość części organicznych

(I

om

) dzieli

się na grunty:

-

mineralne

- I

om

≤

2%,

-

organiczne

- I

om

> 2%.

2

8

Grunty

rodzime mineralne

ze względu na

odkształcalność podłoża

dzieli się

na grunty:

- skaliste

- grunty rodzime - lite lub spękane - których próbki nie wykazują

zmian objętości ani rozpadu pod działaniem wody destylowanej i mają
wytrzymałość na ściskanie R

c

> 0,2 MPa,

-

nieskaliste

- grunty, które nie spełniają powyższych warunków.

Wśród gruntów

skalistych

ze względu na

wytrzymałość

wyróżniamy grunty:

-

skaliste twarde (ST)

- R

c

> 5 MPa,

-

skaliste miękkie (SM)

- R

c

≤

5 MPa.

Wśród

rodzimych gruntów organicznych

wydziela się:

-

grunty próchniczne (H)

- I

om

= 2 - 5%,

-

namuły piaszczyste (Nmp)

i

namuły gliniaste (Nmg)

- I

om

= 5 - 30 %,

-

gytie (Gy)

- namuły z domieszką CaCO

3

w ilości > 5%,

-

torfy (T)

- I

om

> 30%,

-

węgle brunatne (WB)

oraz

węgle kamienne (WK).

9

Grunty

mineralne rodzime

ze względu na

uziarnienie

dzieli się na grunty:

-

kamieniste

d

50

> 40 mm,

-

gruboziarniste

d

50

≤

40 mm oraz d

90

> 2 mm,

-

drobnoziarniste

d

90

≤

2 mm.

d

x

- średnica takiego ziarna (cząstki), od którego jest mniejszych (wagowo) x %

ziarn (cząstek) w badanym gruncie.

Frakcje uziarnienia

gruntów nieskalistych

Frakcją uziarnienia nazywamy zbiór ziarn lub cząstek zawartych w określonych
granicach pod względem rozmiaru (

ziarna

: d > 0,05 mm,

cząstki

: d < 0,05 mm);

wyrażane w % w stosunku do masy całej badanej próbki:

-

f. kamienista

f

k

d > 40 mm

-

f. żwirowa

f

ż

40 mm

≥

d > 2 mm

-

f. piaskowa

f

p

2 mm

≥

d > 0,05 mm

-

f. pyłowa

f

π

0,05 mm

≥

d > 0,002 mm

-

f. iłowa

f

i

0,002 mm

≥

d

3

10

Przy dalszej klasyfikacji gruntów spoistych stosuje się dodatkowo pojęcie

frakcji zredukowanych

: piaskowej -

f

p

’

, pyłowej -

f

π

’

i iłowej -

f

i

’

((((

))))

ż

k

i

,

,

p

i

,

,

p

f

f

100

f

100

'

f

++++

−−−−

⋅⋅⋅⋅

====

π

π

Podział gruntów

kamienistych

ze względu na

miejsce występowania wzglę-

dem skały macierzystej:

Zwietrzelina

KW

f

i

’

≤≤≤≤

2 %

Zwietrzelina
gliniasta

KWg

f

i

’ > 2 %

grunt występuje w

miejscu wietrzenia

skały macierzystej

Rumosz

KR

f

i

’

≤≤≤≤

2 %

Rumosz
gliniasty

KRg

f

i

’ > 2 %

grunt podlegał

transportowi, lecz

innemu niż wodny

Otoczaki

KO

---

grunt osadzony w

wodzie

11

Podział

gruntów gruboziarnistych

ze względu na

uziarnienie:

Żwir

Ż

f

i

’

≤≤≤≤

2 %

Żwir
gliniasty

Żg

f

i

’ > 2 %

f

k

+ f

ż

> 50 %

Pospółka

Po

f

i

’

≤≤≤≤

2 %

Pospółka
gliniasta

Pog

f

i

’ > 2 %

50 %

≥≥≥≥

f

k

+ f

ż

> 10%

4

12

Podział gruntów

drobnoziarnistych

ze względu na

spoistość:

•

Niespoiste

I

p

≤≤≤≤

1 %

•

Spoiste

I

p

> 1 %

-

mało spoiste

ms

1 % < I

p

≤≤≤≤

10 %

-

średnio spoiste

ss

10 % < I

p

≤≤≤≤

20 %

-

zwięzło spoiste

zs

20 % < I

p

≤≤≤≤

30 %

-

bardzo spoiste

bs

30 % < I

p

I

p

- wskaźnik plastyczności (definicja dalej)

13

Podział gruntów

drobnoziarnistych niespoistych

ze względu

na

uziarnienie:

Piasek gruby

Pr

d

50

> 0,5 mm

Piasek średni

Ps

0,5 mm

≥≥≥≥

d

50

> 0,25 mm

Piasek drobny

Pd

d

50

≤≤≤≤

0,25 mm

f

p

’ = 68 - 90 %

Piasek pylasty

P

ππππ

f

ππππ

’ = 10 - 30 %

f

i

’ = 0 - 2 %

5

14

Podział gruntów

drobnoziarnistych spoistych

ze względu

na uziarnienie -

trójkąt Fereta

:

15

Podział gruntów

nasypowych

ze względu na

przydatność dla

budownictwa:

• Nasyp budowlany

-

nB

- nasyp, którego rodzaj i stan

odpowiadają wymaganiom budowli ziemnych lub podłoża
pod budowle. To określenie dotyczy wszelkiego rodzaju
nasypów wykonywanych w sposób zaplanowany, czyli
takich których parametry, a głównie zagęszczenie, zostało
skontrolowane.

•

Nasyp nie odpowiadający wymaganiom budowlanym

(niebudowlany)

-

nN

- nasyp nie spełniający powyższych

warunków.

Podział ten dotyczy zarówno nasypów z gruntów natural-
nych, jak i antropogenicznych.

6

7

PARAMETRY GRUNTÓW BUDOWLANYCH

wzory aproksymacyjne według normy PN-81/B-03020

Kąt tarcia wewnętrznego - grunty niespoiste 0,2 ≤ I

D

≤ 1,0 (wg rys. 3 normy)

Grunt

)

(n
u

Φ

Φ

Φ

Φ

, st.

Ż

, Po

8379

,

34

239

,

7

++++

⋅⋅⋅⋅

D

I

Pr, Ps

8910

,

29

2116

,

6

++++

⋅⋅⋅⋅

D

I

Pd, P

π

9479

,

27

9271

,

4

++++

⋅⋅⋅⋅

D

I

Kąt tarcia wewnętrznego - grunty spoiste 0 ≤ I

L

≤ 0,75 (wg rys. 4 normy)

Grunt

)

(n
u

Φ

Φ

Φ

Φ

, st.

A

25

3333

,

17

++++

⋅⋅⋅⋅

−−−−

L

I

B

22

6667

,

18

++++

⋅⋅⋅⋅

−−−−

L

I

C

18

16

++++

⋅⋅⋅⋅

−−−−

L

I

D

13

3333

,

13

++++

⋅⋅⋅⋅

−−−−

L

I

Spójność - grunty spoiste j. w. (wg rys. 5 normy)

Grunt

)

(n
u

c

, kPa

A

L

I

29

,

0

50

⋅

B

L

I

27

,

0

40

⋅

C

L

I

07

,

0

30

⋅

D

L

I

32

,

0

60

⋅

Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej – grunty sypkie j. w. (wg rys.6b n-my)

Grunt

)

(
0

n

M

, kPa

Ż

, Po

68898

134271

67745

2

++++

⋅⋅⋅⋅

++++

⋅⋅⋅⋅

D

D

I

I

Pr, Ps

40481

51922

112982

2

++++

⋅⋅⋅⋅

++++

⋅⋅⋅⋅

D

D

I

I

Pd, P

π

26751

25072

90485

2

++++

⋅⋅⋅⋅

++++

⋅⋅⋅⋅

D

D

I

I

8

Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej – grunty spoiste j. w. (wg rys. 7b)

Grunt

)

(
0

n

M

, kPa

A

19800

376

,

0

37747

−−−−

++++

L

I

B

12375

342

,

0

26725

−−−−

++++

L

I

C

14754

466

,

0

29407

−−−−

++++

L

I

D

16826

545

,

0

30605

−−−−

++++

L

I

Edometryczny moduł ściśliwości wtórnej:

ββββ

====

)

(
0

)

(

n

n

M

M

ββββ

- wskaźnik skonsolidowania (tab. 3 normy)

Grunty niespoiste

Grunty spoiste

Ż

, Po

Pr, Ps

Pd, P

π

A

B

C

D

β

1,0

0,90

0,80

0,90

0,75

0,60

0,80

Gęstość objętościowa – grunty niespoiste j. w. (wg tab. 1 normy)

Grunt

Wilg.

ρ

(n)

,

t/m

3

mw

1,654 + 0,225

I

D

w

1,804 + 0,225

I

D

Ż

, Po

m

1,975 + 0,150

I

D

mw

1,604 + 0,225

I

D

w

1,775 + 0,150

I

D

Pr, Ps

m

1,925 + 0,150

I

D

mw

1,575 + 0,150

I

D

w

1,654 + 0,225

I

D

Pd, P

π

m

1,804 + 0,225

I

D

Gęstość objętościowa – grunty spoiste j. w. (wg tab. 2 normy)

Grunt

ρ

(n)

, t/m

3

ś

g, Pog

2,213 – 0,232 I

L

Pg

2,166 – 0,158 I

L

Π

p

2,116 – 0,158 I

L

Π

2,066 – 0,158 I

L

Gp

2,232 – 0,316 I

L

G

2,182 – 0,316 I

L

Gπ

2,132 – 0,316 I

L

Gpz

2,182 – 0,316 I

L

Gz

2,132 – 0,316 I

L

Gπz

2,032 – 0,316 I

L

Ip

2,147 – 0,474 I

L

I

2,029 – 0,390 I

L

Iπ

1,932 – 0,316 I

L

Wartości współczynników i

D

, i

C

oraz i

B

(wg Eurokodu 7)

1

m

B

c

q

q

c

m

D

q

'

ctg

'

c

'

A

V

H

1

i

i

,

'

tg

N

i

1

i

i

,

'

ctg

'

c

'

A

V

H

1

i

i

++++

γγγγ













φφφφ

++++

−−−−

====

====

φφφφ

−−−−

−−−−

====













φφφφ

++++

−−−−

====

====

gdzie:
H

– wartość składowej poziomej obciążenia, kN,

V

– wartość składowej pionowej obciążenia, kN

c’

– spójność efektywna, kPa,

Φ’ – efektywny kąt tarcia wewnętrznego,
A’=B’ L’

– efektywna powierzchnia fundamentu, m

2

.

((((

))))

((((

))))

'

L

/

'

B

1

'

L

/

'

B

2

m

m

B

++++

++++

====

====

gdy H działa w kierunku B’

((((

))))

((((

))))

'

B

/

'

L

1

'

B

/

'

L

2

m

m

L

++++

++++

====

====

gdy H działa w kierunku L’

W przypadku, gdy składowa pozioma obciążenia działa w kierunku tworzącym
kąt θ’ z kierunkiem L’, wartość m oblicza się ze wzoru:

θθθθ

++++

θθθθ

====

====

θθθθ

2

B

2

L

sin

m

cos

m

m

m

10

Wartości efektywne kąta tarcia wewnętrznego i spójności wg PN-B-3020:1974

- kąt tarcia wewnętrznego:

- spójność:

wartość efektywną spójności wg Z. Wiłuna można wyznaczyć z zależności:

2

,

1

c

'

c

)

n

(
u

====