Gruntoznastwo:badania fiz

Gruntoznastwo:badania fiz.i mech.wlasnosci gruntow w zaleznosci od ich skl.min.,gazowego,chemizmu wod porowych,właściwości fizyko-chemicznych oraz rodzaju,strukt.i tekstury gruntu.

Geologia inzynierska: zajmuje się rozpoznawaniem podloza gruntowego i skalnego,pozyskiwaniem prob i badaniem gruntu in situ, obejmuje zagadnienia zwiazane z projektowaniem budowli ziemistych i innych obiektow budowlanych.

Mechanika gruntow: zjamuje się badaniem mech.właściwości gruntow dla celow zwiazaniem z wykonaniem i eksploatacja budowli ziemnych i wspolpracy podlozem gruntowym innych obiektow inzyn.

Zajmuje się badaniem mech i fiz wlasnosci skal dla celow prowadzenia dzialalnosci inz w osrodku skalnym (kopalnie.tunele)

Geotechika srodowiska: zajmuje się wplywem na srodowisko dzialalnosci inz. czlowieka.

Obejmuje zagadnienia zwiazane z projektowaniem bezpiecznych budowli,skladowisk odpadow,lokalizacji zakladow chemicznych i innych zrodel potencjalnych zanieczyszczen i prognozowaniem ich wplywu na srodowisko.Ponadto modyfikacja i poprawianiem wlasnosci gruntow oraz wykozystaniem gruntow odpadowych do celow inz. Grunt: produkt sedymentacji nie poddany procesa diagenezy.Rozdrrobniony,wielofazowy skladajacy się ze zwietrzalych okruchow skalnych,często z domieszka substancji org.

Nasyp: sztucznie utworzona warstwa gruntu.jeśli zostala zaprojektowana i stworzoan zgodnie z zachowaniem zasad budowlanych to może stanowic podloze budowlane.

Nasyp niekontrolowany: sztucznie utworzona warstwa gruntu,zawierajaca czastki org i odpady.

Charaktwryzuje się duza zmiennascia cech fizyko mechanicznych,niemoze być wykozystany jako podloze budowlane.

Podloze gruntowe: strefa,w ktorej wlasnosci gruntu maja wplyw na projektowanie,wykonanie i eksploatacje budowli.

Warstwa geotechniczna: czesc podloza gruntowego w ktorej wystepuje grunt jednego wieku,genezy,rodzaju istanu.Dla warstwy tej ustala się jednakowe wartosci parametrow geotechnicznych.

Pakiet geotechniczny: zespol kilku wartsw geotech obejmujacy najczesciej grunty jednego wieku i genezy i zblizonego rodzaju,konsystencji lub zageszczenia. woda w gruncie: (chemicznie zwiazana,krystalizacyjna,

Silnie zwiazana (higroskopijna),slaboe zwiazana (osmotyczna),kapilarna,wolna-grawitacyjna)

Polga na okresleniu skladu granulometrycznego gruntu przez rozdzielenie poszczegolnych frakcji w wyniku rozsiewania probki na znormalizowanych sitach.Za pomoca tej analizy okresla się sklad granulometryczny gruntow sypkich (kamienistych,gruboziarnistych,drobnoziarnistych niespoistych poza piaskiem pylastym) i okreesla ich nazwe.

Skald granulometryczny gruntu: anlize gran. wykonuje się w celu wyznaczenia procentowej zawartosci wystepujacych w gruncie poszczegolnych frakcji.Pozwala to w na wykreslenie krzywej uziarnienia oraz ustalenie rodzaju i nazwy badaneg gruntu.jest to podstawowe oznaczenie przy laboratoryjnych badaniach geologiczno-inz wlasnosci gruntu.Znajomsc rodzaju gruntu pozwalapozwala na prognozowanie jej właściwości i ustalenie zakresu dalszych badan.

Analiza areometryczna: jest analiza sedymentacyjna,w ktorej predkosc opadania czastek gruntowych w osrodku wonym oznaczana jest przez pomiar zmian gestosci zawiesiny

Wilgotnosc: stosunek masy wody zawartej w danej probce gruntu do masy tej probki wysuszonej w temp 105-110C wyrazony w procentach.

Wilgotnosc naturalana: wilgotnosc charakteryzujaca zawartosc wody w gruncie w warunkach naturalnych czyi w terenie.

Stopien wilgotnosci: stosunek objetosci wody zawartej w porach gruntu do objetosci porow.

Gestosc objestosciowa gruntu: stosunek masy probki gruntu (w stanie naturalnym) do jej objetosci

Gestosc objet. Szkieletu gruntowego : masa jednostki objetosci gruntu wysuszonego w temp 105-110C

Gestosc wlasciwa szkieletu gruntowego stosunek masy szkieleu gruntowego do obj tego szkieletu.

Stosunek objetosci porow do objetosci szkieletu gruntowego.

Porowatosc: stosunek objetosci porow do calkowitej objetosci probki gruntu.

Stopien zageszczenia gruntow sypkich: stosunek zageszczenia istniejacego w warunkach naturalnych do najwiekszego możliwego zageszczenia danego gruntu.Stopien zageszczenia wyznacza się tylko dla gruntow sypkich.Jego wielkosc zalezy od skladu granulometrycznego gruntu,porowatosci,ksztaltu ziarn i wielu innych czynnikow.Wyznacza się go w celu okreslenia nosnosci gruntu.

Stopien zageszczenia gruntu luzno usypanego jest rowny 0 a max usypanego1.

Niespoistych ze względu na zageszczenie [(stan gruntu,symbol,stopien zageszczenia) ,1.luzny,ln,I_D<0.33,

2.srednio zageszczony,szg,0.33<I_D<0.67, 3.zageszczony,zg,0.67<I_D<0.80, 4.bardzo zageszczony,bzg,0.8<I_D]

Wilgotnosc optymalna: wilgotnosc przy ktorej w danych warunkach ubijania można osiagnac najwieksze zageszczenie gruntu a wiec on max gestosc objetosciowa szkieletu gruntowego (aparat proctora)

Granice konsystencji gruntow spoistych: istnieje wiele wskaznikow charakteryzujacych wlasciwoasci gruntu.Jednym z nich jest konsystencja gruntu.Wyroznia się kosystencje zwarta,plastyczna i plynna.W praktyce jest jeszcze szereg dalszych wydzielen.Istnieje stan zwarty,polzwarty,twardoplastyczny,plastyczny,miekkoplastyczny i plynny.Wilgotnosci graniczne miedzy poszczegolnymi stanami sa okreslane jako tzw.granice konsystencji.

Miedzy stanem zwarty i polzwartym znajduje się granica skurczalnosci Ws,miedzy polzwartym i plastycznym granica plastycznosci Wp,miedzy plastycznym i plynnym granica plynnosci Wl.

Granica skurczalnosci: wilgotnosc w procentach przy ktorej grunt pomimo dalszego suszenia nie zmienia objetosci i jednoczesnie zaczyna zmieniac berwe na powierzchni na odcien jasniejszy.

Granica plastycznosci: wilgotnosc w procentach jaka ma grunt gdy przy kolejnym waleczkowaniu waleczek peka po osiagnieciu srednicy 3mm.

Granica plynnosci: wilgotnosc w procentach,jaka ma masa gruntowa umieszczona w aparacie Casagrande`a

w momecie gdy wykonana w niej bruzda zlewa się na dlugosci 10mm i wysokosci 1mm przy 25tym uderzeniu miseczki o podstawe.

Wskaznik plastycznosci: (I_P) roznica miedzy wartoscia granicy plynnosci i plastycznosci.

Stopien plastycznosci: parametr opsujacy stan gruntu: polzwarty (I_L<0),twardoplastyczny (0<I_L<0.25),

Plastyczny (0.25<I_L<0.5),miekkoplastyczny (0.5<I_L<1),plynny (1<I_L)

Stopien konsystencji: parametr opisujacy stan gruntu I_K=1-I_L Wskaznik konsystencji (I_C): wilgotnosc pasty gruntowej okreslana przy pomocy penetrometru stozkowego w znormalizowanych warunkach (zaglebienie stozka na 14mm)

Oznacza jego zdolnosc do zmniejszania objetosci pod wplywem obciazenia.Efektem scisliwosci gruntu jest proces osiadania budowli (edometr)

Wytrzymalosc na sciananie: wielkosc skladajaca się z dwoch parametrow:

skladowej spojnosci i tarcia wewnetrznego.Formula okreslajaca zjawisko sciecia gruntu jest podany przez Columba warunek…gdzie 1.wytrzymalosc na scinanie 2.naprezenie normalne do plaszczyzny scinania w momecie sciecia 3.spojnosc 4 kat natarcia wewnetrznego. W gruntach sypkich c (3) jest rowne zero.

Aparat trojosiowego sciskania AT: pozwala na wyznaczenie parametrow wytrzymalosci na scinanie okreslonych przez naprezenia calkowicie lub efektywne dzialajace w trzech wzajemnie prostopadlych osiach (trojosiowy stan naprezen)

Zakres badan geologiczno inzynierskich: 1.rozpoznanie podloza (rodzaja gruntu,sposób zalegania,

wiek i geneza,cechy fizyczne i mechaniczne) 2.rozpoznanie warunkow hydrogeologicznych i hydrograficznych

(warstwy wodonosne,parametry hydrogeologiczne warstw wodonosnych,zasieg terenow zalewowych) 3.rozpoznanie procesow geologiczno dynamicznych i geologiczno inzynierskich.

Metody terenowe: 1.kartowania geol-inz. 2.wykonanie wyrobisk badawczych 3.sondowania gruntow 4.probne obciazania gruntow

Kartowania: sporzadzanie map i profili obrazujacych morfologie powierzchni terenu oraz zasieg zjawisk i procesow geolog-inz i hydrogeolog. Lokalizacja przeprowadzonych badan geolog-inz.

Wyrobiska badawcze: 1.wykopy badawcze 2.szybiki i sztolnie badawcze 3.odkrywki fundamentowe 4.otwory badawcze.

Zakres badan w wykopach szybikach i odkrywkach: 1.opis makroskopowy warstw gruntow 2.pobor probek NW i NNS 3.kartowanie wyrobisk 4.wykonanie metryki wyrobiska 5.w przypadku odkrywki fundamentowej wykonuje się także szkic fundamentu. Po zakonczeniu badan należy zlikwidowac wyrobisko.

Wykopy badawcze: (1.stosowane na terenach o plytkim wystepowaniu skaly litej w celu rozpoznania glebokosci i stanu jej stropu, 2.stosowane w przypadku koniecznosci pobrania prob NNS z gruntow skalistych grubookruchowych lub sypkich, 3.wykonywane do rozpoznania profilu gruntow zalegajacych plytko i nieregularne, 4.wykonane w celu przeprowadzenia badan.

Otwory badawcze: zaliczamy otwory wiertnicze i sondowania

Otwory wiertnicze: stosowane w celu: 1.poboru probek gruntow i wody, 2.ustalania profilu geologicznego oraz przebiegu warstw, 3.ustalania poziomow wodonosnych,poziomow piezometrycznych,

Klasyfikacja wiercen: 1.pod względem sposobu zwiercania (obrotowe,okretowe,

udarowe) 2.pod względem sposobu wynoszenia urobku (suche,pluczkowe) 3.pod względem stosowanego napedu wiercen (1.reczne: okretne,udarowe,udarowo-udarowe ; 2.mechaniczne: obrotowe,udarowe,wibracyjne)

Rodzaje swidrow: 1.rurowy jednonozowy, 2.rurowy dwunozowy(szapa) 3.spiralno-rurowy 4.spiralny 5.zwojowy prosty 6.zwojowy stozkowy (grajcar) 7.lyzka wiertnicza (szlamowka) 8.krzyzowy 9.bakowy

Czynnosci i badania wykonywane podczas wiercen geolog-inz:

1.szkic tyczenia otworu 2.okreslenie rzednej powierzchni terenu w miejscu wiercenia 3.pomiary biezacej glebokosci otworu, 4.obserwacje oporow zwiercania 5.badanie makroskopowe gruntu z kazdej warstwy,nie rzadziej niż co 1 m, 6.obserwacje poziomow wodonosnych 7.pobor opis probek gruntow i wody 8.opis techniczny przebiegu wiercenia 9.odnotowanie glebokosci wykonania badan 10.sporzadzenie metryki otworu badawczego.

Metryka otworu: zawiera informacje o : 1.warunkach wiercenia,2.przebiegu wiercenia,

3.przewiercanych warstwach gruntowych,4.obserwacjach zwierciadlach wody gruntowej,5.pobranych probach

6.wykonanych w otworze badania. Na podstawie metryki otworu oraz wynikow badan laboratoryjnych sporzadzany jest profil otworu.

Sondowania: celem sondowan jest rozpoznanie ilosciowych lub jakosciowych

wlasnosci gruntow w miejscu ich zalegania.Badanie gruntow za pomoca sondowan polega nawbijaniu,wciskaniu

wkrecaniu lub obracaniu scisle zwymiarowanej sondy i pomiarze oporow gruntu.Jako rezultat sondowan można uzyskac nastepujace informacje: 1.parametry geotechniczne warstw 2.okreslenie glebokosci zalegania warstw o odmiennych cechach mechanicznych 3.wydzielenie i okreslenie glebokosci zalegania przewarstwien 4.wyznaczenie miejsc do dalszych badan i oprobowania 5.uscislenie podzialu podloza gruntowego na warstwy geotechniczne.

Czynniki wplywajace na opor sadowania: 1.rodzaj gruntu 2.domieszki i przewarstwienia w warstwach geol. 3.pojedyncze kamienie 4.stopien obtoczenia ziaren gruntu 5.stopien zageszczenia gruntow sypkich i stopien plastycznosci gruntow spoistych 6.warstwowanie sedymentacyjne 7.cisnienie nadkladu 8.wystepowanie wody gruntowej 9.obnizenie zwierciadla wody gruntowej 10.czynniki zwiazane z konstrukcja i geometria sondy 11.czynniki zwiazene z technika prowadzenia sadowan.