P O L I T E C H N I K A   G D A Ń S K A  

Wydział Inżynierii Lądowej i Środowiska 

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego 

80-233 Gdańsk, ul. G. Narutowicza 11/12 

 

 

10. Badanie 

edometryczne 

ściśliwości gruntu 

Badanie edometryczne polegające na stopniowym obciążaniu i odciążaniu próbki gruntu umieszczonej 
w pierścieniu na tyle sztywnym, aby zablokował możliwość odkształceń w kierunku poziomym, 
pozwala określić trzy grupy parametrów przedstawionych w tablicy 10.1. 

Tab. 10.1. Parametry ściśliwości, odprężenia i konsolidacji 

Ściśliwość Odprężenie Konsolidacja 

*Edometryczny moduł ściśliwości 

pierwotnej [MPa] 

i

i

i

oi

h

h

M

∆

∆

=

σ

  

Stopień sztywności i odprężenia 

 

ε

σ

∆

−

∆

−

=

i

s

S

ln

 

Współczynnik konsolidacji 

 

T

v

f

t

L

C

⋅

=

50

2

197

,

0

 

Moduł odkształcenia pierwotnego 

o

o

M

E

δ

=

 

 

Wskaźnik skonsolidowania gruntu 

M

M

o

=

β

 

*Edometryczny moduł ściśliwości 

wtórnej 

iw

iw

i

i

h

h

M

∆

∆

=

σ

 

 

 

Moduł odkształcenia wtórnego 

M

E

δ

=

 

 

 

Współczynnik ściśliwości 

objętościowej 

i

i

i

i

v

h

h

h

m

σ

∆

⋅

−

=

+

1000

1

 

 

 

*Wskaźnik ściśliwości 

i

c

e

C

σ

log

∆

∆

−

=

 

 

 

∆σ

i

, – przyrost naprężenia efektywnego w szkielecie gruntowym 

∆σ

i

=

σ

i+1

-

σ

i

 [MPa] 

h

i

, h

iw

 – wysokość próbki przed zwiększeniem naprężenia o 

∆σ

i

 [m] (indeks w dotyczy fazy odprężenia) 

∆h

i

, ∆h

iw

 – zmiana wysokości próbki po zmianie obciążenia ∆h

i

=h

i

-h

i+1

; ∆h

iw

=h

iw

-h

(i+1)w 

[m] (indeks w jak wyżej) 

)

1

(

)

2

1

)(

1

(

ν

ν

ν

δ

−

−

+

=

 

∆e – zmiana wskaźnika porowatości [-] 

∆ε

 - zmiana odkształcenia pionowego [-] 

L – długość ścieżki odpływu wody; gdy jest możliwy odpływ do góry i na dół próbki to L jest równe połowie 
wysokości próbki przed rozpoczęciem badania (L = 0.5h); w przeciwnym wypadku L = h [m] 
t

50

 – czas osiągnięcia 50% konsolidacji [s] 

f

T

 – poprawka temperaturowa 

* - zależność ważna dla części liniowej wykresu krzywej ściśliwości pierwotnej/wtórnej 

 

10.1 Sprzęt do badania 

Edometr: 

1 – czujniki przemieszczenia, 
2 – filtr górny, 
3 – pierścień, 
4 – obudowa pierścienia, 
5 – podstawa edometru, 
6 – próbka, 
7 – filtr dolny, 
8 – płytka perforowana, 
9 – odpływ wody z próbki, 

 

Rys. 10.1. Schemat edometru. 

 

2

10.2 

Przygotowanie gruntu do badań 

10.2.1 Badanie 

należy przeprowadzić na próbce NNS lub przygotowanej w sposób odzwierciedlający warunki 

in situ najlepiej jak to możliwe. Próbkę należy umieścić w pierścieniu edometru.

 

10.2.2  Średnia wartość  średnicy największych cząstek w próbce nie powinna przekraczać 1/5 wysokości 

pierścienia. 

10.3 Wykonanie 

badania 

10.3.1 Pierścień z próbką gruntu należy umieścić w edometrze i przykryć pokrywą obciążeniową, a następnie 

ustawić czujniki do pomiaru przemieszczeń pionowych pokrywy. Próbkę od dołu i od góry należy 
zabezpieczyć filtrami.

 

10.3.2 Należy ustalić jakim naprężeniom zostanie poddana próbka. Zazwyczaj stosuje się od 4 do 6 przyrostów 

obciążenia. Każdy kolejny stopień obciążenia powinien być dwa razy większy od poprzedniego. 

10.3.3 Po przyłożeniu pierwszego stopnia obciążenia należy w określonych odstępach czasu zapisywać 

odczyty na czujnikach przemieszczenia do momentu ustabilizowania się osiadań. 

10.3.4 Następnie należy powtarzać czynność 10.3.3. dla kolejnych stopni obciążenia. 

10.3.5  Gdy w programie badań przewidziane jest odciążenie próbki po określonym stopniu obciążenia, można 

tego dokonać dopiero po ustabilizowaniu się osiadań próbki. Należy wówczas zmniejszać obciążenie 
o jeden  stopień i notować w określonych odstępach czasu przyrosty wysokości próbki na czujnikach 
odkształcenia, aż do momentu ich stabilizacji. 

10.3.6 Procedurę odciążania wg 10.3.5. należy kontynuować zdejmując kolejne stopnie obciążenia. 

10.3.7 Jeśli program badań przewiduje powtórne obciążenie (np. w celu określenia edometrycznego modułu 

ściśliwości wtórnej) to powtarzamy procedury 10.3.3.-10.3.4.. 

10.4 Wyniki 

badań 

Bezpośrednimi wynikami badania w edometrze są zmiany wysokości próbki przy kolejnych stopniach 
obciążania i odciążania (krzywa ściśliwości) oraz rozkład tych zmian w czasie (krzywe konsolidacji). 
Na ich podstawie można zilustrować graficznie wykres zależności wysokości próbki od naprężenia 
i zmiany wysokości próbki w czasie przy danej zmianie naprężenia w próbce (Rys. 10.2.).  

Rys. 10.2. Krzywa ściśliwości (a) i krzywe konsolidacji (b) gruntu, otrzymane z badań w edometrze. 

Na podstawie wyników uzyskanych z badania ściśliwości gruntu można wyznaczyć parametry 
ściśliwości, odprężenia i konsolidacji, według wzorów podanych w tabeli 10.1. 

σ

 [kPa] 

h

 [mm] 

σ

i

 

h

0

 

h

i

 

Linia gruba – krzywa osiadań pierwotnych 

Linia przerywana – krzywa odprężenia 

Linia cienka – krzywa osiadań wtórnych 

a) b) 

t [min] 

h

 [mm] 

h

0

 

h

1

 

h

2

 

h

3

 

h

4

 

h

5

 

σ

1

 

σ

2

 

σ

3

 

σ

4

 

σ

5