MG SS_2011z-1 w

MG SS

w 1

MECHANIKA GRUNT

• wykłady:

- dr hab. inż. Włodzimierz Idczak
- 20

• ćwiczenia rachunkowe:

- dr hab. inż. Włodzimierz Idczak
- 10

• ćwiczenia laboratoryjne:

- kpt. mgr inż. K. Duda

- 16

MG SS

w 1

WICZENIA RACHUNKOWE i

LABORATORIA

• ćwiczenia rachunkowe/projekt

zespoły 2-osobowe

• zadanie - wykonania częściowo na zajęciach

wyznaczanie naprężeń w podłożu gruntowym

osiadanie fundamentu

obliczenia: arkusz kalkulacyjny

• ćwiczenia laboratoryjne:

badania makroskopowe

badanie cech fizycznych i mechanicznych

elementy badań polowych

• Sylabus – w centrum plików

MG SS

w 1

FORMA I WARUNKI ZALICZANIA PRZEDMIOTU

Egzamin pisemny

Warunki dopuszczenia do egzaminu:

zaliczenie:

• laboratoriów
• ćwiczeń rachunkowych

laboratoria – sprawozdania i zaliczenie końcowe,

wiczenia rachunkowe – 3 sprawdziany + zaliczenie

sprawozdania.

MG SS

w 1

MECHANIKA GRUNT

•

Chmielewski R. Kruszka L.: Mechanika gruntów. Własności

statyczne i dynamiczne gruntów, WAT, Warszawa 2002

• Pisarczyk S.: Mechanika gruntów, OWPW, Warszawa 2005

•

Obrycki M. Pisarczyk S.: Zbiór zadań z mechaniki gruntów,

OWPW, Warszawa 2007

•

Pisarczyk S. Rymsza B.: Badania laboratoryjne i polowe gruntów,

OWPW, Warszawa 1993

• Wiłun Z.: Zarys geotechniki, WKŁ, Warszawa 2007

• Normy budowlane –

EK-7, PN-EN ISO 14688, PN-81/B-03020

(literatura)

MG SS

w 1

MECHANIKA GRUNT

nauka podstawowa w Geotechnice

• fizycznych i mechanicznych właściwościach gruntów

• stanach naprężenia i odkształcenia podłoża gruntowego

pod wpływem działających obciążeń.

MG SS

w 1

GEOTECHNIKA

Geotechnika jest nauką o pracy i badaniach ośrodka

gruntowego, wykorzystywaną do celów:

- projektowania
- wykonawstwa
- kontroli

- budowli ziemnych i podziemnych
- fundamentów budynków
- nawierzchni drogowych
- linii kolejowych
- lotnisk

MG SS

w 1

W skład Geotechniki jako nauki interdyscyplinarnej

wchodzą:

• gruntoznawstwo inżynieryjne
•

mechanika gruntów

• fundamentowanie

oraz pośrednio:

• geologia
• chemia, fizyka
• mechanika budowli
• teoria sprężystości i plastyczności
• reologia

(badanie materiałów wykazujących cechy ciał stałych i cieczy)

MG SS

w 1

MECHANIKA GRUNT

• klasyfikacja gruntów, badania makroskopowe

• badania terenowe gruntów

• fizyczne właściwości gruntów, woda w gruncie

• omówienie ćwiczenia rachunkowego/projektu

• mechaniczne właściwości gruntów – definicje

• mechaniczne właściwości gruntów – badania laboratoryjne

• stany naprężeń i odkształceń w ośrodku gruntowym

• nośność podłoża gruntowego

• stateczność skarp i zboczy

• wzmacnianie gruntów

MG SS

w 1

PODZIA

GRUNT

Biorąc pod uwagę procesy tworzenia się skorupy ziemskiej
zachodzące na jej powierzchni, grunty możemy podzielić na:

• grunty

pochodzenia miejscowego

(gliny i rumosze zwietrzelinowe)

•

grunty naniesione

- pochodzenia rzecznego

(żwir, piaski, pyły)

- pochodzenia morskiego

(piasek drobny, muł i pył naniesiony przez

rzeki, wapienie, piaskowce i łupki)

- polodowcowe

(głazy narzutowe, gliny zwałowe, piaski i iły warstwowe)

- eolityczne

(skały powstałe z pyłów przenoszonych przez wiatry – lessy)

- zastoiskowe i organiczne

(grunty organiczne – namuły, torfowiska)

MG SS

w 1

KUMENTY NORMALIZACYJNE

dzynarodowa Organizacja Normalizacyjna - ISO

Normy europejskie – EN ISO

Polski Komitet Normalizacyjny

Polskie normy budowlane – PN

MG SS

w 1

PODZIA

GRUNT

wg PN

Nasypowe

Mineralne

Organiczne

Nasyp

budowlany

Nasyp

niebudowlany

Grunty budowlane

Grunty

antropogeniczne

Grunty naturalne

Pochodzenie

(udział człowieka)

Rodzime

ąś

organiczne

Przydatno

ść

budownictwa

Mineralne

Organiczne

Skaliste

Nieskaliste

ęś

organiczne

Odkształcenie

podło

Grunt

próchniczny

Namuł

Gytia

Skaliste

giel

Brunatny

giel

kamienny

glenie

substancji

organicznej

Odkształcenie podło

Geneza

i zawarto

ść

substancji

organicznej

Torf

Kamieniste

Grubo-

ziarniste

Drobno-

ziarniste

Geneza

wir

gliniasty

Pospółka

gliniasta

Pog

Zwietrzelina

Gliniasta

KWg

Rumosz

Rumosz
gliniasty

KRg

Otaczaki

Uziarnienie

Niespoiste

Spoiste

Piasek

gruby

Piasek

redni

Piasek
drobny

Piasek

pylasty

Piasek

gliniasty

Pył

piaszczysty

Pył

Glina

piaszczysta

Glina

pylasta

Glina

piaszczysta

zwi

zł

Gpz

Glina

zwi

zła

Glina

pylasyta

zwi

zła G

Ił

piaszczysty

Ił

pylasty

Uziarnienie

MG SS

w 1

PODZIA

GRUNT

wg ISO

PN-EN ISO 14688

MG SS

w 1

PODZIA

GRUNT

wg ISO

PN-EN ISO 14688

MG SS

w 1

GRUNTY BUDOWLANE

tworzywo zewnętrznych warstw skorupy ziemskiej:

- znajdujące się w zasięgu wpływu obciążeń od

obiektów budowlanych lub

- używane jako materiał do budowli ziemnych:

- nasypów
- wykopów

warunek:

Wznoszone obiekty budowlane powinny przekazywać

obciążenia na podłoże gruntowe

w sposób bezpieczny

- przemieszczenia elementów obiektu

dopuszczalnych

- odkształcenia elementów obiektu

dopuszczalnych

- zachowana stateczność podłoża gruntowego

MG SS

w 1

Podłoże gruntowe

jest to grunt istniejący na miejscu budowy

przed wykonaniem prac budowlanych

Grunty budowlane

, ze względu na

pochodzenie

, dzielimy na:

• grunty

antropogeniczne

–

powstałe w wyniku działalności człowieka

• grunty

rodzime

–

znajdujące się w miejscu ich powstania

MG SS

w 1

NAZWY

GRUNT

wg PN

86/B

02480 i PN

EN ISO 14688

wir

piasek
pył
ił

MG SS

w 1

POLSKIE NAZWY

GRUNT

WYSZCZEG

LNIONYCH w ISO

MG SS

w 1

CJE KLASYFIKACYJNE

MG SS

w 1

ROSKOPOWE OKRE

LANIE RODZAJU

GRUNTU

MG SS

w 1

ZREDUKOWANA ZAWARTO

ŚĆ

FRAKCJI

Zredukowana zawartość frakcji – procentowa zawartość frakcji po

odrzuceniu ziaren o wymiarach

d > 2 mm

MG SS

w 1

KRZYWE UZIARNIENIA

MG SS

w 1

KRZYWE UZIARNIENIA

–

PN, ISO

MG SS

w 1

T FERETA

MG SS

w 1

ISO

„

krajowy

”

MG SS

w 1

ISO

MG SS

w 1

SKA

NIKI UZIARNIENIA

GRUNT

1. Wskaźnik różnoziarnistości

2. Wskaźnik krzywizny uziarnienia

U (C

) = d

: d

(

np. d

= 0,36 mm, d

= 0,007 mm C

= 51

)

gdzie:

- średnica zastępcza, poniżej której w gruncie jest

zawarte x % masy gruntu

( ziaren mniejszych od tej

rednicy jest x% w stosunku do całej masy gruntu)

C = d

/ (d

·d

)

Grunt jest dobrze uziarniony jeśli:

C = 1÷3, U > 4

dla żwirów

U > 6

dla piasków

MG SS

w 1

METODY OZNACZANIA SKŁADU

GRANULOMETRYCZNEGO

•

analiza sitowa

- żwiry, pospółki, piaski o średnicy ziaren

> 0,063 mm

•

analiza aerometryczna

- grunty spoiste o dużej ilości cząstek o średnicy

< 0,063 mm

•

analiza pipetowa

- wykonywana zamiast analizy aerometrycznej

nanosimy

krzywe uziarnienia

z których wyznacza się:

% zawartości poszczególnych frakcji

średnice cząstek: d

i d

MG SS

w 1

przykład:

Wyznaczyć:

- zawartość poszczególnych frakcji
- wskaźnik uziarnienia U

piasku gliniastego

1. zestawienie frakcji w %:

- piaskowej – 100-33=67,
- pyłowej – 33-6=27
- iłowej – 6

MG SS

w 1

2. Nanosimy uzyskane wartości na trójkąt Fereta (trójkąt ISO)

Otrzymany punkt

leży w obszarze

piasku gliniastego

MG SS

w 1

=0,16 i d

=0,006

U = d

= 27

3. Określamy wartość U

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA

Analiza makroskopowa obejmuje

przybliżone i doraźne określenie,

bez użycia przyrządów

następujących cech gruntów:

•

rodzaj

(nazwa)

•

stan

•

wilgotność

•

barwa

•

zawartość węglanu wapnia w gruncie

Analiza makroskopowa ma duże znaczenie jako:

• badanie terenowe
• wstępne badanie laboratoryjne

MG SS

w 1

KRYTERIA do makroskopowego rozpoznania stanu

gruntów SPOISTYCH (Plastycznych)

MG SS

w 1

KRYTERIA do makroskopowego oznaczania stanu

gruntu SPOISTEGO wg ISO

Wskaźnik konsystencji

= (w

– w

)/I

Stopień plastyczności

= (w

– w

)/I

gdzie, wskaźnik plastyczności

= w

– w

MG SS

w 1

STANY gruntów SPOISTYCH wg ISO i PN

– wilgotność naturalna gruntu,

– wilgotność gruntu odpowiadająca granicy płynności,

– wilgotność naturalna gruntu odpowiadająca granicy plastyczności,

– wskaźnik plastyczności.

określa się laboratoryjnie

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

Krok 1

• frakcja główna
• podfrakcje

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

• frakcje drugorzędne
• domieszki

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

Krok 2

• zawartość w gruncie:

• piasku,
• pyłu,
• iłu.

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

Krok 3

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

Krok 4

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

Krok 5

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

Krok 6

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

Krok 7

Krok 8

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

Krok 9

Krok 10

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

DROBNOZIARNISTYCH

ISO

Krok 11

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

GRUBOZIARNISTYCH

ISO

Krok 1

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

GRUBOZIARNISTYCH

ISO

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

GRUBOZIARNISTYCH

ISO

Krok 2

Krok 3

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

GRUBOZIARNISTYCH

ISO

Krok 4

Krok 5

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

GRUBOZIARNISTYCH

ISO

Krok 6

Krok 7

MG SS

w 1

ANALIZA MAKROSKOPOWA GRUNT

GRUBOZIARNISTYCH

ISO

Krok 8