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 enometryczne 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

Δ

Δ

=

σ

  

Stopień sztywności i odprężenia 

 

ε

σ

Δ

−

Δ

−

=

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

 

*Edometryczney moduł ściśliwości 

wtórnej 

iw

iw

i

i

h

h

M

Δ

Δ

=

σ

 

 

 

Moduł odkształcenia wtórnego 

M

E

δ

=

 

 

 

Współczynnik ściśliwości 

objętościowej 

i

i

i

i

v

h

h

h

m

σ

Δ

⋅

−

=

+

1000

1

 

 

 

*Wskaźnik ściśliwości 

i

c

e

C

σ

log

Δ

Δ

−

=

 

 

 

Δσ

i

, – przyrost naprężenia efektywnego w szkielecie gruntowym 

Δσ

i

=

σ

i+1

-

σ

i

 [MPa] 

h

i

, h

iw

 – grubość próbki przed zwiększeniem naprężenia o 

Δσ

i

 [m] (indeks w dotyczy fazy odprężenia) 

∆h

i

, ∆h

iw

 – zmiana grubości 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 [-] 

Δε

 - zmiana w odkształceniu pionowym [-] 

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 edemetru.

 

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 nacisk 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 enometrycznego 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 oraz rozkład tych zmian w czasie. 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.). 

Linia gruba – krzywa osiadań pierwotnych 

Linia przerywana – krzywa odprężenia 

Linia cienka – krzywa osiadań wtórnych 

Rys. 10.2. Zależność wysokości próbki od naprężenia oraz od czasu w badaniu enometrycznym. 

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