POLOWE BADANIA GRUNTÓW

1. Definicja kategorii geotechnicznej.

Kategoria geotechniczna to kategoria zagrożenia bezpieczeństwa obiektu budowlanego, wynika ona ze stopnia skomplikowania jego konstrukcji nośnej, jej fundamentów i oddziaływań oraz warunków geotechnicznych. Ma ona wpływ na ustalenie rodzaju i zakresu badan geotechnicznych, obliczeń projektowych i kontroli konstrukcji obiektu budowlanego.

2. Opisać I kategorię geotechniczną.

• Obejmuje proste konstrukcje nośne w niewielkich obiektach budowlanych

• I prostych warunkach gruntowych, dla których wystarcza jakościowe określenie właściwości gruntów

• gdy zagrożenie życia i mienia jest małe.

3. Opisać II kategorię geotechniczną.

• Obejmuje konstrukcje nośne i fundamenty obiektów budowlanych nie podlegające szczególnemu zagrożeniu

• w prostych lub złożonych warunkach gruntowych

• przy mało skomplikowanych przypadkach obciążenia.

4. Opisać proste warunki gruntowe.

• jednorodne, genetyczne i litologiczne równoległe warstwy gruntów dobrej nośności,

• poziom wody gruntowej poniżej projektowanego poziomu posadowienia,

• brak niekorzystnych zjawisk geologicznych,

5. Opisać złożone warunki gruntowe.

• niejednorodne, nieciągłe warstwy zmienne wykształcone genetyczne i litologiczne,

• występowanie warstw gruntów słabych w tym organicznych i nasypów niekontrolowanych,

• poziom wody gruntowej na poziomie posadowienia lub powyżej,

• brak niekorzystnych zjawisk geologicznych

6. Opisać skomplikowane warunki gruntowe.

• występowanie niekorzystnych procesów geologicznych (zjawiska i formy krasowe, osuwiskowe, sufozyjne),

• szkody górnicze,

• obszary delt

7. Jakie są rodzaje próbek gruntu.

• próbki o naturalnym uziarnieniu (NU), zapewniające zachowanie rzeczywistego składu granulometrycznego szkieletu gruntowego;

• próbki o naturalnej wilgotności (NW), zapewniające nie tylko zachowanie składu granulometrycznego, ale również zabezpieczone przed zawilgoceniem bądź wysychaniem;

• próbki o nienaruszonej strukturze (NNS), zabezpieczone przed zmiana wilgotności i struktury - są to próbki wycinane z gruntu.

8. Podać i opisać rodzaje punktów badawczych.

• Wiercenia -Polega ona na wykonaniu w podłożu gruntowym otworu, z którego wydobywa sie próbki napotykanych przy wierceniu gruntów do dalszych badan

.

• Sondowania - Badanie takie opiera sie na mierzeniu wielkości oporu, jaki powstaje

przy zagłębianiu odpowiednio wyprofilowanej końcówki. Sondowanie może być statyczne, polegające na wciskaniu lub też wkręcaniu danego typu sondy, lub też dynamiczne, polegające na wbijaniu sondy w podłoże gruntowe

• Doły próbne - stanowią najdokładniejszy sposób badania podłoża jednak na ogół stosowane są do niedużych głębokości ze względu na wodę gruntowa, która uniemożliwia kopanie, oraz na stosunkowo duży koszt ze względu na konieczność szerokiego rozkopu lub zabezpieczenia ścian od zawalenia przy większych głębokościach dla wykopów badawczych. Wyróżniam:

• Odkrywek - naturalne lub sztuczne odsłonięcie wierzchniej warstwy podłoża gruntowego.

• Szybików - obudowane wyrobisko w podłożu gruntowym

• Wykopów - wyrobisko nieobudowane, o wymiarach warunkowanych statecznością jego ścian i poziomem wody gruntowej

9. Opisać badanie podłoża gruntowego sondą SL-10.

Metoda polega na określeniu oporu jaki stawia grunt przy dynamicznym zagłębianiu końcówki sondy lekkiej. Do pogrążania końcówki w grunt służy młot o masie 10 kg ± 0,1 kg, swobodnie spadający z wysokości 500 mm ± 10 mm. Częstotliwość uderzeń powinna być utrzymana w granicach od 15 do 30 uderzeń/min. Wyjątek stanowi sondowanie w piaskach i żwirach, gdzie częstotliwość uderzeń może wzrastać do 60 uderzeń/min. Należy odnotować przerwy w sondowaniu dłuższe niż 5 min. Liczba uderzeń młota, potrzebna do zagłębienia sondy o 100 mm jest parametrem geotechnicznym. Sondowanie i rejestracja jego wyników są wykonywane w sposób ciągły, tak by rejestrowana wartość odpowiadała głębokości pomiaru. W metodzie tej nie pobiera się próbek gruntu w czasie sondowania. W celu uzyskania wiarygodnych wyników maksymalna zalecana głębokość sondowania wynosi: 8 m

10. Parametry podłoża gruntowego ustalane za pomocą sondowania sondą SL-10.

1.- rozpoznawania podstawowych cech gruntów niespoistych w warunkach naturalnych, a w szczególności stopnia zagęszczenia,

2.- wydzielenia warstw i soczewek gruntów słabych,

3.- określenia głębokości podłoża nośnego.

CECHY FIZYCZNE GRUNTÓW

1. Definicja gęstości objętościowej szkieletu gruntowego.

Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego jest to stosunek masy szkieletu gruntowego m_d do całkowitej objętości gruntu V (masa fazy stałej do sumy objętości wszystkich faz).

2. Definicja gęstości właściwej szkieletu gruntowego.

Gęstość właściwa szkieletu gruntowego jest to stosunek masy szkieletu gruntowego md do jego objętości Vd (uwzględniamy fazę stałą gruntu czyli szkielet gruntowy). ρ_s=m_d/V_d

3. Definicja wilgotności całkowitej.

Wilgotność całkowita jest to wilgotność przy całkowitym nasyceniu porów wodą wyraża się wzorem:

w_sat=

gdzie
- Gestosc wody w porach gruntu

- Gęstość objętościowa szkieletu gruntowego

- Gęstość właściwa szkieletu gruntowego

4. Podać stany gruntów spoistych.

- zwarty

- półzwarty

- twardoplastyczny

- plastyczny

- miękko plastyczny

- płynny

5. Definicja wskaźnika zagęszczenia gruntu.

Wskaźnik zagęszczenia gruntu jest to stosunek gęstości objętościowej szkieletu gruntowego do maksymalnej wartości gęstości objętościowej szkieletu gruntowego.

Gdzie:

- Gęstość objętościową szkieletu gruntowego

-maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego.

6. Definicja wskaźnika porowatości gruntu.

Wskaźnik porowatości jest to stosunek objętości porów V_p do objętości szkieletu V_s.

Dla skrajnych przypadków:

- wskaźnik porowatości przy maksymalnym zagęszczeniu:

- wskaźnik porowatości przy najluźniejszym ułożeniu ziaren:

7. Podać wskaźnik porowatości dla stopnia zagęszczenia gruntu I_D = 1.

W przypadku gdy stopień zagęszczenia gruntu I_D =1 mamy doczynienia z gruntem zagęszczonym w pełni, dla takiego przypadku wskaźnik porowatości wynosi

8. Podać wskaźnik porowatości dla stopnia zagęszczenia gruntu I_D = 0.

W przypadku gdy stopień zagęszczenia gruntu I_D =0 mamy doczynienia z gruntem luznym

(I_d=(e_max-e)/(e_max-e_min), to e_max=e), dla takiego przypadku wskaźnik porowatości wynosi

9. Opisać oznaczanie rodzaju gruntów spoistych metoda makroskopową.

Oznaczanie rodzaju gruntów spoistych polega na ocenie spoistości gruntu, dokonywane jest na podstawie

a) próby wałeczkowania

b) próby rozcierania gruntu w wodzie

c) próby rozmakania - wykonywanej dodatkowo w przypadkach wąt­pliwych

Ad. a) próba wałeczkowania

- służy do oceny spoistości gruntu,

- badaniu poddaje się próbki bez frakcji kamienistej i żwirowej, z których formuje się kulki o średnicy około 7 mm,

- uformowane kulki, umieszcza się na dłoni i poddaje się wałeczkowaniu z prędkością około 2 obrotów na sekundę aż do uzyskania wałeczka o średnicy około 3 mm, czynności te należy powtarzać tak długo, aż wałeczek — po uzyskaniu średnicy 3 mm — wykaże spękania rozwarstwienia lub rozsypie się,

- o rodzaju gruntu decyduje rodzaj uszkodzeń i wygląd wałeczka,

- próbę przeprowadza się na min. dwóch (a w przypadku niezgodności wyników - trzech) kulkach.

Ad. b) próba rozcierania gruntu w wodzie

- służy do oce­ny zawartości frakcji piaskowej,

- grudkę grun­tu należy rozcierać między dwoma palcami zanurzonymi w wodzie,

- jeżeli podczas wykonywania próby pozostaje między palcami dużo ziaren piasku — grunt należy zaliczyć do grupy I, jeżeli wyczuwa się tylko pojedyncze ziarna piasku — należy zaliczyć do grupy II, a gdy nie pozo­stają ziarna piasku — należy zaliczyć do grupy III.

Ad. c) Próba rozmakania

- grudkę gruntu o średnicy 15 - 20 mm należy wysuszyć do stałej masy w temperaturze 105 - 110°C,

- umieścić na siatce o wymiarach boków oczek kwadratowych 5 mm

- za­nurzyć całkowicie w wodzie.

- zmierzyć czas rozmakania grudki od chwili zanu­rzenia w wodzie do chwili jej przeniknięcia przez siat­kę w wyniku rozmoknięcia.

10. Opisać oznaczanie rodzaju gruntów niespoistych metoda makroskopową.

- Rodzaj gruntu niespoistego określa się na podstawie wielkości i zawartości ziaren poszczególnych frakcji.

- Grunt rozsypuje się na papierze milimetrowym i określa się procentową zawartość frakcji ponad 2 mm, 0,5 mm oraz 0,25 mm w przedziale więcej-mniej niż 50%, więcej-mniej niż 10%,

- Na podstawie tabel znajdujących się w odpowiednich normach kwalifikuje się badany grunt do określonego rodzaju, np. dla żwiru zawartość frakcji większych niż 2 mm powinna być większa niż 50%.

11. Opisać określenie wilgotności gruntu metodą suszarkowo - wagową.

Do oznaczania wilgotności gruntu powinny być użyte prób­ki o naturalnej wilgotności (NW), naturalnej strukturze (NNS).

* Każdą z próbek należy pomniejszyć aby otrzymać po dwie części gruntu o masach:

- co najmniej 500 g — dla gruntów gruboziarnistych,

- co najmniej 50 g — dla piasków i pyłów,

- co najmniej 30 g — dla pozostałych gruntów drobnoziarnistych

* Pobrane próbki należy umieścić w parowniczce o znanej masie

* zważyć

* suszyć w temperaturze 105-110 st. C do stałej masy

* ostudzić w eksykatorze
* ponownie zważyć

Wilgotność gruntu oblicza się następnie w procentach ze wzoru:

gdzie:
- masa wilgotnej próbki z masą parowniczki, [g];

- masa próbki wysuszonej z masą parowniczki, [g];

- masa parowniczki,[g];

Wartość
oznaczyć należy dwukrotnie, przyjmując do obliczeń wilgotności wartość nie różniącą się więcej od poprzedniego oznaczenia niż wynosi dokładność ważenia.

Za wynik ostateczny należy przyjąć średnią arytmetyczną wartości obu oznaczeń, jeżeli ich różnica nie przekroczy 5% wartości średniej.

12. Opisać wyznaczanie granicy płynności gruntów spoistych metodą Casagrande'a.

- do badania pobiera się próbkę o masie 150-200 g

- próbkę umieszcza się w parowniczce i zalewa wodą destylowaną

- po upływie co najmniej 20 godzin próbkę miesza się do uzyskania jednorodnej pasty, usuwając jednocześnie ziarna o średnicy większej niż 2 mm

- pastę nakłada się do miseczki aparatu Casagrande'a cienkimi warstwami, tak aby nie pozostawały w niej pęcherzyki powietrza a rozsmarowana pasta utworzyła powierzchnię wklęsłą, największa grubość warstwy pasty nie powinna przekraczać 9 mm, łączna masa gruntu i miseczki powinna wynosić 210 +/- 1 g

- za pomocą rylca wykonuje się bruzdę prostopadle do powierzchni miseczki (bruzda przechodzi prostopadle do osi miseczki)

- miseczkę z gruntem umieszcza się w aparacie i obraca się korbą z prędkością 2 obrotów/sekundę

- zlicza się liczbę uderzeń miseczki o podkładkę aż do zlania się brzegów bruzdy na długości 10 mm i wysokości 1mm

- ze środka bruzdy pobiera się około 10 g gruntu do tygielka porcelanowego i oznacza jego wilgotność

- badania wykonuje się co najmniej pięciokrotnie, z czego dwa lub trzy badania powinny wykazywać liczbę uderzeń mniejszą niż 25

- do obliczeń przyjmuje się tylko wyniki badań w których uzyskano liczbę uderzeń 12-35.

- na podstawie otrzymanych wyników rysuje się wykres, na którym punkt przecięcia wykresu z linią odpowiadającą 25 uderzeniom określa wilgotność równą granicy płynności badanego gruntu.

13. Opisać wyznaczanie granicy plastyczności gruntów spoistych.

Granicę plastyczności bada się metodą wałeczkowania na dłoni próbki gruntu. Pobrana próbka po uformowaniu powinna tworzyć kulkę o średnicy 7 - 8 mm, kulkę tę wałeczkujemy aż do uzyskania wałeczka o średnicy około 3 mm, po czym z wałeczkowanego gruntu ponownie tworzymy kulkę. Czynność tą powtarzamy aż do chwili gdy przy kolejnym wałeczkowaniu wałeczek gruntu ulegnie uszkodzeniu (popęka, rozwarstwi się lub rozsypie), wilgotność gruntu, przy której to następuje jest jego granicą plastyczności wP.

14. Podać metodę wyznaczania minimalnego (lub maksymalnego) wskaźnika porowatości e_min (e_max).

1) Oznaczenie wskaźnika porowatości gruntu luźno usypanego.

Do oznaczenia bierze się grunt wysuszony do stałej masy w temp. 105-110 ⁰C. Należy zważyć oraz zapisać objętość cylindra. Piasek wsypuje się do cylindra przez lejek, który początkowo opiera się o dno cylindra a następnie stopniowo podnosi, w miarę napełniania cylindra. Należy trzymać lejek stale na powierzchni nasypywanego gruntu. Po napełnieniu całego cylindra powierzchnię gruntu wyrównuje się nożem równo z krawędzią cylindra. Cylinder z gruntem należy zważyć.

Dla każdej próbki gruntu należy wykonać 5 niezależnych oznaczeń.

e _max =

gdzie
- Gęstość właściwa szkieletu gruntowego

-minimalna gęstość objętościową szkieletu gruntowego.

2) Oznaczenie wskaźnika porowatości gruntu maksymalnie zagęszczonego.

Piasek wsypuje się do cylindra w 3 porcjach. Na każdą porcję gruntu ustawia się tłoczek i zagęszcza przez 1 minutę. Trzecią warstwę wsypuje się i zagęszcza po nałożeniu nakładki.

Dla każdej próbki gruntu należy wykonać 3 niezależne oznaczenia.

e _min =

- Gęstość właściwa szkieletu gruntowego

-maksymalna gęstość objętościową szkieletu gruntowego.

15. W jakim celu wykonuje się analizę areometryczną.

Analiza aerometryczna polega na wyznaczeniu zastępczej średnicy ziaren poprzez badanie szybkości ich opadania w wodzie. Przeprowadza się ją w warunkach laboratoryjnych do określenia ilości cząstek frakcji najdrobniejszych od 0,063 mm

16. Opisać przygotowanie próbki gruntu do analizy areometrycznej (bez obliczania jej masy).

do dadania bierzemy grunt o naturalnej wilgotności. Próbkę gruntu należy rozetrzeć w parowniczce, dodając wodę destylowaną zmieszaną z 25% roztworem amoniaku w ilości 3,0 cm³ amoniaku na 1000 cm³ wody. Zawiesinę należy przemyć przez sito do dużej parownicy wodą destylowaną. Objętość zużytej wody nie powinna być większa niż 800 cm³. Zawiesinę należy zlać do kolby stożkowej i gotować przez 30 minut. Wystudzić do temp. pokojowej, zlać do cylindra pomiarowego i dopełnić do 1000 cm³ roztworem amoniaku.Przy wykonywaniu analizy należy zwrócić uwagę na możliwość wystąpienia koagulacji cząstek gruntu jako wyraźnego skłaczkowania zawiesiny lub powstania w górnej części wyraźnego oddzielenia wolnej wody. W takim przypadku należy zlać wodę znad osadu i ponownie dopełnić cylinder do 1000 cm³ wodą destylowaną dodając porcję amoniaku. Przed rozpoczęciem pomiarów zawiesinę należy dokładnie wymieszać mieszadełkiem. Mieszanie należy przeprowadzać przez początkowo wolne, później szybsze poruszanie mieszadełkiem wzdłuż osi cylindra, nie dotykając osadu

17. Opisać w punktach tok postępowania podczas wykonywaniu analizy areometrycznej (bez obliczeń końcowych).

- próbkę gruntu rozciera się w parowniczce dodając wodę destylowaną zmieszaną z roztworem 25% roztworem amoniaku (3 cm3 roztworu amoniaku na 1000 cm3 wody)

- przygotowaną zawiesinę przemywa się przez sito do dużej parownicy,

- zawiesiną zlewa się do kolby stożkowej i gotuje 30 minut (od chwili zagotowania)

- zawartość kolby studzi się do temperatury pokojowej i uzupełnia do objętości 1000 cm3 dodając 25% roztwór amoniaku.

- zawiesiną przelewa się do cylindra, którego zawartość miesza się następnie mieszadełkiem wzdłuż osi cylindra nie dotykając osadu

- otwór cylindra zatyka się dłonią i cylinder obraca się do góry dnem w ciągu 1 minuty około 30 razy,

- cylinder stawia się na stole i uruchamia sekundomierz,

- wykonuje się pomiary gęstości zawiesiny po 30 s, 1, 2, 5, 15, 30 min, 1, 2, 4, 24 h, odczytując ją z dokładnością do 0,1 jednostki wskaźnika skróconego R, wyjmując i zanurzając aerometr ruchem powolnym, jednostajnym

- równocześnie po upływie około 3 minut oraz po 1, 4 i 24 h wykonuje się pomiary temperatury zawiesiny, która nie powinna różnić się o więcej niż 2 st. C od temperatury otoczenia

CECHY MECHANICZNE GRUNTÓW

1. Definicja wilgotności optymalnej.

Wilgotność optymalną wyznacza się jako wartość wilgotności, przy której grunt zagęszczany przez ubijanie uzyskuje maksymalną wartość gęstości objętościowej szkieletu gruntowego, a tym samym maksymalny stopień zagęszczenia.

2. Definicja wskaźnika nośności CBR.

Kalifornijski wskaźnik nośności CBR jest to procentowy stosunek siły P, którą trzeba zastosować aby trzpień w kształcie wydłużonego bolca walcowego o powierzchni 3 cale² wcisnąć w odpowiednio przygotowaną próbkę gruntu do głębokości 2,54 mm lub 5,08 mm z prędkością znormalizowaną 1,27 mm/min, do siły standardowej P_S . którą trzeba zastosować aby taki sam trzpień z tą samą prędkością oraz na taką samą głębokość wcisnąć w tłuczeń standardowo zagęszczony.

3. Opisać parametry charakteryzujące wytrzymałość gruntu na ścinanie

Dla gruntów niespoistych:

• Kąt tarcia wewnętrznego (C_u) - jest to opór tarcia suwnego i obrotowego. Wielkość ta zależy od rodzaju gruntu (wymiaru i kształtu ziaren, pochodzenia gruntu). Dla danego gruntu wartość tarcia wewnętrznego zależy od: porowatości, wilgotności, ciśnienia wody w porach. Wartość tan(φ) jest proporcjonalna do siły normalnej działającej na płaszczyznę.

Dla gruntów spoistych:

• Kąt tarcia wewnętrznego (C_u) - jest to opór tarcia suwnego i obrotowego. Wielkość ta zależy od rodzaju gruntu (wymiaru i kształtu ziaren, pochodzenia gruntu). Dla danego gruntu wartość tarcia wewnętrznego zależy od: porowatości, wilgotności, ciśnienia wody w porach. Wartość tan(φ) jest proporcjonalna do siły normalnej działającej na płaszczyznę.

• Spójność gruntu (kohezja) (c_u)- jest to opór gruntu stawiany siłom zewnętrznym wywołany wzajemnym przyciąganiem się cząstek składowych gruntu. Zależy od średnicy ziaren, wilgotności, genezy i składu mineralnego.

4. Jakie wielkości mierzy się podczas procesu pomiaru CBR?***

Wskaźnik służy do określenia nośności podłoża gruntowego, a więc także grubości warstwy nośnej nawierzchni. Podczas procesu pomiaru CBR mierzy się:

- zagłębienia trzpienia

- odkształcenia pierścienia dynamometru pomiarowego

- wielkość oporu jaką stawia grunt przy zagłębieniu trzpienia

5. Jak dobiera się ilość obciążników nakładanych na próbkę w czasie próby CBR?

Obciążenie nakładane na próbkę powinno odpowiadać naciskowi, jaki będą wywierać na badany grunt górne warstwy konstrukcji drogowej. Nacisk nie może być jednak mniejszy niż 4,5 kg.

6. Omówić wyznaczanie wytrzymałości gruntu na ścinanie w aparacie bezpośredniego ścinania.

• Wytrzymałość próbki na ścinanie określa się poprzez przykładanie siły ścinającej w kierunku prostopadłym do dwu przeciwległych boków próbek o przekroju kwadratowym.

• Próbki wycina się z gruntu tak, aby płaszczyzna ścinana była równoległa do powierzchni terenu w miejscu ich poprzedniego zalegania w podłożu.

• Próbkę umieszcza się w skrzynce i ramce aparatu. Przed rozpoczęciem należy wykręcić i wyjąć śruby na zewnątrz., a następnie przyłożyć obciążenie normowe. PO 5 minutach należy uruchomić mechanizm powierzchniowego wzajemnego przemieszczenia się ramki i skrzynki aparatu z prędkością odkształceń:

-1-1,2 mm/min dla gruntów małospoistych

- ≤0,05 mm/min dla pozostałych

• Po uruchomieniu aparatu notujemy co 30s, 1 min itd.

- wzajemne przemieszczenie ramki i skrzynki aparatu tzn. odkształcenie względne gruntu w kierunku działania siły ścinającej;

- wartość siły ścinającej;

- zmiany wysokości próbki (ujemne i dodatnie)

• Gdy w 3 kolejnych momentach siła ścinająca pozostaje stała lub ulega zmniejszeniu aparat wyłączamy. Następnie wyjmujemy próbkę i oznaczamy jej wilgotność.

7. Omówić wyznaczanie wytrzymałości gruntu na ścinanie w aparacie trójosiowego ściskania.

• Do badania używa się próbek cylindrycznych. W zależności od średnicy wyróżniamy 3 rodzaje próbek :

-średnica 35-38mm - dla gruntów zawierających nie więcej niż 5% wagowej frakcji o ziarnach >2mm i nie zawierających frakcji >4mm

- 60-65mm - gdy występuje frakcja > 4mm

- 100-102mm - dla gruntów o wyższej zawartości frakcji grubych lecz nie zawierających ziaren o średnicy większej niż 8 mm.

• Stosunek wysokości do średnicy próbki:

- konsystencja półzwarta i zwarta - 2,5

- pozostałe (oprócz płynnej) - 2,0

• Próbkę zabezpieczamy za pomocą poszewki gumowej przed bezpośrednim kontaktem z cieczą cylindra.

• W ustalonych odstępach czasu notujemy:

- wartość siły osiowej działającej na próbkę (Q_i)

- odkształcenie próbki (ϪH_i)

- ciśnienie w komorze aparatu (σ3)

• Badanie prowadzimy do momentu gdy:

- siła osiowa po osiągnięciu swojego maximum spadnie o co najmniej 5%

- gdy zostanie osiągnięte względne odkształcenie próbki ε=10%

8. Ile należy wykonać prób w metodzie Proctora dla określenia w_opt?

Do metody Proctora przygotowuje się 3 próbki. Czynności podczas wykonywania metody powtarza się na jednej próbce do momentu gdy masa zagęszczanego gruntu zacznie spadać, jednak nie więcej niż 5-krotnie. Badanie należy przerwać, gdy:

- z badanego gruntu wycieka grawitacyjnie woda

- woda pokrywa powierzchnię gruntu w cylindrze.

9. Jakie wielkości mierzy się w metodzie Proctora przy wykonaniu jednej próbki?***

• Wilgotność optymalną

• Maksymalną gęstość objętościową szkieletu gruntowego

10. Omów różnicę pomiędzy wytrzymałością na ścinanie gruntów spoistych i niespoistych.

W gruntach niespoistych wytrzymałość na ścinanie wynika tylko z występowania siły tarcia na powierzchni ścinania. Naprężenie to jest wprost proporcjonalne do działającego naprężenia normalnego σ. Współczynnik proporcjonalności tg Φu jest współczynnikiem kąta

tarcia wewnętrznego Φu. W gruntach spoistych wytrzymałość na ścinanie wynika dodatkowo z występowania dodatkowych sił spójności (oporu) pomiędzy cząsteczkami c_u.

11. Opisać sposób zagęszczenie próbki przy określeniu wilgotności optymalnej?

W zależności ilości warstw zastosowanych do zagęszczania próbki, typu ubijaka i cylindra wyróżniamy cztery metody.

Przygotowujemy grunt w ilości 2,5-3kg/dm³ cylindra. Przesiewamy następnie przez sito o wymiarach oczek kwadratowych:

- 6mm w przypadku cylindra małego

- 10mm - cylinder duży.

Pozostałość na sicie ważymy i obliczamy jego procentową zawartość w próbce. Następnie grunt mieszamy z wodą destylowaną lub pitną w ilości na dm³ użytego cylindra:

- 60 cm³ dla gruntów niespoistych;

- 100-150 cm³ dla gruntów spoistych.

Ilość gruntu Użyta do jednokrotnego oznaczenia powinna być tak dobrana, aby po ubiciu ostatniej warstwy grunt wystawał 5-10 mm nad cylinder. Po ułożeniu każdej warstwy należy jej powierzchnię wyrównać i przed przystąpieniem do ubijania - lekko ugnieść. Każdą warstwę gruntu zagęszczamy taką liczbą uderzeń ubijaka i powinien on opadać z takiej wysokości jaka jest prawidłowa dla danej metody. W czasie ubijania cylinder powinien stać na sztywnym podłożu. Po wykonaniu zagęszczenia nadmiar gruntu ścina się, próbkę waży i oznacza się jej wilgotność. Następnie zwiększamy wilgotność gruntu poprzez dodanie do niego wody destylowanej i badanie powtarzamy aż do uzyskania zmniejszania sie gęstości objętościowej zagęszczanego gruntu.

12. Ile należy wykonać prób dla określenia miarodajnego wskaźnika nośności CBR?

• Dla gruntów sypkich - 3 próby;

• Dla gruntów spoistych i bardzo spoistych - 4 próby.

13. Przedstawić przykładowy wykres relacji σ => τ podczas ścinania próbki gruntu niespoistego w aparacie bezpośredniego ścinania.

---