Zakład Współdziałania Budowli z Podłożem, WIL, Politechnika Krakowska,                     Ćwiczenie 5 1/4 
————————————————————————————————————————————— 
 

 
 
Nazwisko Imię: 
 
Rok 

akademicki: 

 

      Grupa: 

 
 

M E C H A N I K A   G R U N T Ó W   –   L A B O R A T O R I U M .           Ć W I C Z E N I E   5  

 
Temat : 

Cechy mechaniczne gruntów. Podstawowe pojęcia. 

Ściśliwość gruntów. Edometryczny moduł ściśliwości. 
Kapilarność bierna.  PN-60/B-04493   
Oznaczanie i opis.        

 

 

1.  Terminy i podstawowe definicje  

 
1.1 Cechy mechaniczne gruntów  
Wytrzymałość na ściskanie  - R

c

 - jest to stosunek siły niszczącej P

max

 otrzymanej przy 

jednoosiowym ściskaniu próbki gruntu skalistego do pola poprzecznego próbki 
prostopadłego: 

A

P

R

c

max

=

, [MPa, kPa] 

Współczynnik anizotropii - K –   jest to:     

 
 
 
 

Współczynnik parcia bocznego -K

o

- jest to: 

 
 
 
 

Moduł pierwotnego (ogólnego) odkształcenia gruntu –E

o

- jest to stosunek przyrostu 

efektywnego naprężenia normalnego  

 do przyrostu całkowitego odkształcenia 

względnego 

Δε

 mierzonego w kierunku działania 

 (jednoosiowy stan naprężeń): 

'

n

σ

Δ

'

n

σ

Δ

ε

σ

Δ

Δ

=

'

0

n

E

, [MPa, kPa] 

 
Moduł wtórnego (sprężystego) odkształcenia gruntu –E- jest to: 

 
 
 
 
 
 

Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej (ogólnej) – M

o

- jest to: 

 
 
 
 
 

Zakład Współdziałania Budowli z Podłożem, WIL, Politechnika Krakowska,                     Ćwiczenie 5 2/4 
—————————————————————————————————————————————

 

Edometryczny moduł ściśliwości wtórnej (sprężystej) – M-  jest to: 

 

 
 
Współczynnik ściśliwości – a

i

 – jest to:  

  
 
 
 

Wskaźnik skonsolidowania – 

β

– jest to:  

 
 

 

Wskaźnik ściśliwości – C

c

- jest to: 

 
 
 
Wytrzymałość na ścinanie - 

τ

 

f

 -  jest to największe naprężenia ścinające przejmowane przez 

grunt w danych warunkach. Po przekroczeniu wytrzymałości na ścinanie następuje poślizg 
pewnej części gruntu w stosunku do pozostałej. 
Na przykład: 

τ

 

f

 = 

σ

 tg 

φ

u

 + c

u

   [MPa, kPa] 

 
Wskaźnik osiadania zapadowego -  i

mp

- jest to:  

 
 
 
 

Wskaźnik pęcznienia – 

ε

p

- jest to względna zmiana objętości próbki gruntu w warunkach 

nasycenia wodą: 

'

'

''

V

V

V

p

−

=

ε

, [%] 

W przypadku jednoosiowego pęcznienia  

ε

p

 oblicz się z wyrażenia: 

'

'

''

h

h

h

p

−

=

ε

, [%] 

Ciśnienie pęcznienia – P

C

- jest to:  

 
 
 
 
 
Ściśliwość – jest to zdolność gruntu do zmniejszania objętości pod wpływem przyłożonego 
obciążenia.    Jest ona wynikiem takich zjawisk jak: 

a)  usuwanie z gruntu wody wolnej i kapilarnej, 
b) przesuwanie się ziaren i cząstek gruntu względem siebie i zajmowanie przez nie 

bardziej statecznego położenia, 

c)  usuwanie z gruntu pęcherzyków powietrza, 
d)  zgniatanie niektórych ziaren gruntu, 
e) sprężyste odkształcenie powłoki wody błonkowej, 
f) sprężyste odkształcenie ziarn i cząstek gruntu, 
g) zmniejszenie objętości powietrza zamkniętego w porach gruntu. 

Zakład Współdziałania Budowli z Podłożem, WIL, Politechnika Krakowska,                     Ćwiczenie 5 3/4 
—————————————————————————————————————————————

 

Odkształcenia gruntu powstałe pod wpływem obciążenia można podzielić na: 
- odkształcenie trwałe, nieodwracalne (plastyczne), 
- odkształcenie sprężyste (odwracalne). 
 
Miarą ściśliwości  jest m.in. moduł ściśliwości  (w badaniach edometrycznych; moduł 
ściśliwości pierwotnej E

o

 i wtórnej E, w badaniach terenowych najczęściej moduł 

podatności gruntu- moduł ściśliwości właściwej E

s

 
Polowe metody wyznaczania ściśliwości gruntu to: 
 
 
 
 
 
1.2 Kapilarność bierna    H

kb

 jest to maksymalna wysokość, na jakiej utrzymuje się woda 

wypełniająca całkowicie pory gruntu ponad poziomem swobodnego zwierciadła wody 
gruntowej przy jego obniżaniu. 

W normie przyjmuje się, że kapilarność bierna gruntu jest równa wielkości podciśnienia, 
mierzonego w centymetrach słupa wody, przy którym przebija się powietrze przez próbkę 
gruntu podczas jej badania w sposób ustalony normą. 

 
 
 
2. Wykonanie ćwiczenia  
 
2.1 Badanie ściśliwości gruntu w edometrze (metoda normowa wg PN-88/B-04481)  . 
 
2.1.1 Opisać zasadę wykonania pomiaru 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.1.2  Opracowanie wyników 

a. Oznaczenia pomocnicze zapisać w załączniku, 
b. Sporządzić wykresy h = f( σ) i e = f(σ) 
c. Obliczyć moduły edometryczne w poszczególnych zakresach naprężeń (wg poniższej 
tabeli) – uwzględnić w danych odkształcenia własne edometru, 

Zakład Współdziałania Budowli z Podłożem, WIL, Politechnika Krakowska,                     Ćwiczenie 5 4/4 
—————————————————————————————————————————————

 

 

Obliczenie modułów edometrycznych                                                                                                          Tabela 1 

M

Zakres naprężeń  

σ 

[kPa] 

Δσ

 

[kPa] 

Δ

h 

[mm] 

odkształcenie 

własne edometru 

[mm] 

h

i-1

[mm] 

Moduł Wartość 

modułu   

[kPa] 

   0 ÷ 100 

200 

 

 

 

M

o

 

100÷10 190   

 

 

   

10÷100 190 

 

 

 

M 

 

100÷200 100 

 

 

 

M

o

 

200÷400 200 

 

 

 

M

o

 

 

d. Obliczyć współczynnik ściśliwości a oraz współczynnik ściśliwości objętościowej w 
zakresie naprężeń 100÷200 kPa  

 
 
 
 

 

 

2.2 Oznaczanie kapilarności biernej

 (metoda normowa wg PN-60/B-04493)   

 
Wykonanie badania polega na: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obliczenie wyników