background image

Mechanika gruntów 

 

Adam Łodygowski, Grzegorz Majewski, Michał Płotkowiak

 

Politechnika Poznańska   

 

 

 

 

 

 

Poznań, dnia 25 X 2002 

Instytut Inżynierii Lądowej 
Zakład Geotechniki  
i Geologii Inżynierskiej 
ul. Piotrowo 5, 61-138 Poznań 
 

Sprawozdanie nr 4 

Oznaczenie podstawowych stopnia zagęszczenia gruntów 

niespoistych.  

 

 Celem 

ćwiczenia jest zbadanie stopnia zagęszczenia danego gruntu. Opisując przebieg 

ćwiczenia zwrócę uwagę na ważniejsze zagadnienia teoretyczne związane z tematem.  
 
 Do 

badania 

otrzymaliśmy grunt w formie normalnej i wysuszonej (sypkiej).  

 

Grunt w formie normalnej pozwolił nam na obliczenie gęstości objętościowej, 

wilgotności a w efekcie gęstości objętościowej szkieletu (która to będzie nam potrzebna w 
dalszych obliczeniach): 
Gęstość objętościowa: stosunek masy samego gruntu do objętości pierścienia (objętość 
gruntu z porami i odległościami międzycząsteczkowymi) 

p

t

mt

V

m

m

=

ρ

 

 gdzie: 
 

m

mt

 

- masa próbki gruntu w stanie wilgotnym i pierścienia [g], 

 

V

p

 - 

objętość pierścienia lub cylindra [cm

3

], 

 

m

t

 

- masa pierścienia lub cylindra [g], 

 
Wilgotność: to stosunek masy wody zawartej w próbce gruntu do masy jej szkieletu 
gruntowego wyrażony w procentach:  

100

=

st

st

mt

m

m

m

w

 

 gdzie: 
 

m

mt

 

- masa gruntu o wilgotności naturalnej [g], 

 

m

st

 

- masa gruntu wysuszonego w temperaturze 105-110

0

C [g], 

 
Mając dane gęstość objętościową i wilgotność możemy obliczyć  
gęstość objętościową szkieletu:  

100

100

+

=

=

w

V

m

s

d

ρ

ρ

 

 
Wykorzystując grunt sypki (wysuszony) mogliśmy obliczyć  
minimalną gęstość objętościową szkieletu:  
 

V

m

m

t

st

d

=

min

ρ

 

 gdzie: 
 

m

st

 

- masa próbki gruntu w stanie suchym i pierścienia[g], 

 V 

objętość pierścienia lub cylindra [cm

3

], 

 

m

t

 

- masa pierścienia lub cylindra [g], 

background image

Mechanika gruntów 

 

Adam Łodygowski, Grzegorz Majewski, Michał Płotkowiak

 

Wykorzystując cylinder, tłok i widełki, dzięki odczytywaniu różnicy wysokości osiadającego 
tłoczka, a co za tym idzie różnicy objętości gruntu w stanie luźnym i zagęszczonym, 
mogliśmy uzyskać maksymalną gęstość objętościową szkieletu:  

 

V

V

m

m

t

st

d

=

max

ρ

 

 

 gdzie: 
 

m

st

 

- masa próbki gruntu w stanie suchym i pierścienia[g], 

 V 

objętość pierścienia lub cylindra [cm

3

], 

 

∆V - 

różnica objętości gruntu w cylindrze przed i po zagęszczaniu [cm

3

], 

 

m

t

 

- masa pierścienia lub cylindra [g], 

 
Mając już dane maksymalną i minimalną gęstość objętościową szkieletu (z gruntu sypkiego) 
oraz gęstość objętościową szkieletu obliczoną z wykorzystaniem gruntu o wilgotności 
naturalnej możemy przejść do wyznaczenia stopnia zagęszczenia:  
 

(

)

(

)

d

d

d

d

d

d

n

D

e

e

e

e

I

ρ

ρ

ρ

ρ

ρ

ρ

=

=

min

max

max

min

min

max

max

 

 

 

gdzie: 
e

max

 - 

wskaźnik porowatości maksymalnej, 

e

min

 - 

wskaźnik porowatości minimalnej, 

e

n

 - 

wskaźnik porowatości naturalnej. 

d

s

d

e

ρ

ρ

ρ

=

 

 

bardzo 

zagęszczony

średnio 

zagęszczony

zagęsz-

czony

0,80

0,67

0,33

luźny

 

Można również wyznaczyć: 
Zmodyfikowany stopień zagęszczenia: 
 

min

max

min

max

d

d

d

d

d

d

D

DM

I

I

ρ

ρ

ρ

ρ

ρ

ρ

=

=

 

 

Wskaźnik zagęszczenia (wzór empiryczny): 
 

D

S

I

I

+

=

188

,

0

845

,

0