Rodzaje skał skorupy ziemskiej

- magmowe (zastygające lawy, wulkanizm (magma wydostała się na powierzchnie i zastygła) plutonizm (magma zastygła pod powierzchnią, skały żyłowe; intruzje-szczeliny; kwarc, skalenie i skały magmowe tworzą minerał; pultaniczne – granit, sjenit, dioryt; wylewne – profit, antrezyt, bazalt

- osadowe – powstały przez zniszczenie skał magmowych; dzieli się na:

*ilaste

*okruchowe

*organochemiczne

Ilaste- kaolinit, mantomrylonit, illit

Okruchowe – luźnw (piaski, żwiry, lessy) – okruchy nie są ze sobą związane

- zdiagnozowane – okruchy połączone (piaskowce, iłowce, zlepieńce, łupki, iłołupki)

Pochodzenia chemicznego i organicznego – skały wapienne

* akumulacja morska (erozja dna)

* akumulacja rzecza (erozja dna, brzegów, tworzą się meandry, zakola, tarasy rzeczne)

* akumulacja jeziorna (dużą rolę odgrywa roślinność)

* akumulacja bagienna (płytkie zbiorniki)

* akumulacja lodowcowa – Grenlandia, osady mają inny charakter, moreny denne, czołowe, boczne; pradoliny – wynik odprowadzenia wód topniejącego lodowca, np. pradolina Wisły i Noteci

* akumulacja eoliczna – wynik działania wiatru => powstają wydmy i lessy

-metamorficzne – w wyniku przeobrażeń skał magmowych iosadowych

*metamorfizm dyslokacyjny-wysokie ciśnienie

*metamorfizm termiczny

* metamorfizm hydrotermalny

PROCESY

- endogeniczne – zachodzą wewnątrz Ziemi i procesy związane ze zjawiskami plutonizmu i wulkanizmu; deformacje ciągłe – fałdy; deformacje nieciągłe – uskoki

zjawiska sejsmiczne

- egzogeniczne: * wietrzenie fizyczne (nagrzewanie=>naprężanie; woda w skałach przy niskich temperaturach; rośliny, zwierzęta)

* wietrzenie chemiczne – woda + różne związki, utlenianie, uwęglanie

* erozja morska, rzeczna, ablacje (opady deszczu)

* ruchy masowe – osuwisko

* zjawiska krasowe –lessy(grunty eoliczne)

* działalność człowieka – procesy antropogeniczne (hałdy, wysypiska)

Grunty budowlane dzieli się ze względu na uziarnienie:

- skaliste

- nieskaliste: *mineralne (rozpuszczone skały), * organiczne (powstałe w wyniku akumulacji biologicznej, jeziornej)

PN-B-02481:2002

Grupy gruntów	Frakcje	Zakres średni [mm]	Symbol
Bardzo gruboziarniste	Duże głazy	>630	LBo
	Głazy	200-630	Bo
	Kamienie	63-200	Co
Gruboziarniste	Żwir	2-63	Gr
	Piaski	0,063-2	Sa
drobnoziarniste	Pył	0,002-0,063	Si
	ił	<0,002	Cl

Podział gruntów

	Cl	Si	Sa	Gr
Żwir	<3	0-15	0-20	80-100
Żwir piaszczysty	<3	0-15	20-50	50-80
Pospólka (piasek z żwirem)	<3	0-15	50-80	20-50
Piasek	<3	0-15	85-100	0-20
Żwir pylasty Żwir ilasty	<3	15-40	0-20	40-85
Żwir pylasto-piaszczysty (piszczysto pylasty)	<3	15-40	20-45	40-65
Piasek pylasty ze żwirem	<3	15-40	40-65	20-40
Piasek zapylony (zasilony)	<3	15-40	40-85	0-20
Żwir ilasty (pył ze żwirem	0-8	40-80	0-20	20-60
Glina pylasta	8-17	33-72	20-60
Glina ilasta	8-31	25-65	20-60
Pył	0-10	72-100	0-20
Pył ilasty	8-20	65-90	0-20
Ił	25-60	0-60	0-40
Ił pylasty	20-40	48-80	0-20

Trójkąt Ferreta

- jeżeli wałeczek ma połysk to grunt jest gliną zwięzłą (20-30)

- nie ma połysku to glina (10-20 frakcji iłowej)

- nie da się zwałeczkować to pył

- kuleczka połysk to ił

- pojedyncze ziarna nie ma przym.

- nie ma pojedynczych ziaren – pylasty

- jeśli jest piasek – piaszczysty

Cu – wskaźnik jednorodności uziarnienia

d₆₀-średnica ziaren odp. 60% ich zawartości

d_10­-średnica ziaren odp. 10% ich zawartości

C_C – wskaźnik krzywizny uziarnienia

Grunty: Cu Cn

wielofrakcyjne >15 1 – 3

kilkufrakcyjne 5 – 15 <1

jednofrakcyjne <6 <1

nieuziarnione >20(50) <0,5

Grunty

-spoiste- frakcja iłowa >3%

-niespoiste – frakcja iłowa<3%

Grunty organiczne – ni stanowią podłoza budowlanego.

Części organiczne	Grunty
2-6%	niskoorganicznwe
6-20%	Organiczne
>20%	Wysokoorganiczne
<2%	Budowlane

Grunty niespoiste

- b. luźne – stopień zagęszczenia I_D: 0-0,15

- luźne – I_D: 0,15-0,35

- średniozagęszczone - I_D: 0,35-0,65

- zagęszczone - I_D: 0,65-0,85

- b. zagęszczone - I_D: 0,85-1,00

Grunty spoiste -

Grunty spoiste (stan)	Wskaźnik konsystencji IC	Stopień plastyczności IL
Płynne	<0,25	>0,75
nisko-plastyczny	0,25-0,5	0,75-0,5
Plastyczny	0,5-0,75	0,5-0,25
Twardoplastyczny	0,75-1,00	0,25-0
Półzwarty, zwarty	>1,00	<0

Porowatość gruntu: n=Vp/V

Wskaźnik porowatości ; e=Vp/Vs

gęstość objętościowa

- gęstość objętościowa szkieletu gruntowego

- gęstość właściwa szkieletu gruntowego

- ciężar gruntu

- ciężar objętościowy szkieletu gruntowego

Inne parametry gruntów:

- wilgotność w =m_w/m_s

w_P – granica plastyczności – przy przejściu ze stanu półzwartego w twardoplastyczny

w_L – granica płynności – wilgotność przy przejściu ze stanu miękkoplastycznego w stan płynny

- wskaźnik plastyczności I_P=w_L-w_P

- stopień plastyczności I_L=(w-w_P)/I_P

- wskaźnik konsolidacji I_C=(w_L-w)/I_P

- granica skurczalności – wilgotność, przy której wysuszony grunt nie zmniejsza już objętości

- wskaźnik porowatości I_D=(e_max-e)/(e_max-e_min)

e – naturalny wskaźnik porowatości

e_max, e_min – wskaźnik porowatości gruntu max i min zagęszczonego

- wskaźnik zagęszczenia charakteryzuje jakość zagęszczenia gruntu

Między cząsteczkami działają siły przyciągania

Zdolność do dixotropii – wykorzystywana do stabilizowania wąskich wykopów

Dixotropowe grunty – przechodzą od stanu płynnego do stałego

Kapilarność – podciąganie wody powyżej zwierciadła

Skurczalność i pęcznienie – głównie grunty spoiste

Grunty w Polsce

skały – najlepsze podłoże, obszary górskie, podgórskie Karpaty, Sudety, cz. Jury Krakowsko – Częstochowskiej, magm., met. Bud. na terenach płaskich.

Skały osadowe (Karpaty, wyz. Krak. - Częst., roztocze) powstały w wyniku sedymentacji, fisz karpacki (pomieszanie), g.podatny na wietrzenie, wietrzenie może być także wewn. skałJura – wapienie, dolomity – wypłukiwanie skał

Wyż. Lubelska – skały wrażliwe na zjawiska krasowe, margle (stan może ulec zmianie pod wpływem wchłaniania wody)

Iły plioceńskie – okolice Poznania (wielkopolska), okolice Warszawy, Dolny Śląsk

Montmorylonit - minerał wiążący dużo wody, przechodzi ze stanu żelowego w płynny

iły – grunty ekspansywne – zdolne do zwiększenia V przy dopływie wody, poddane były działaniu lodowce, iły (z reguły tereny nizinne)

Zlodowacenia:

1. płd. polskie (Sanu) – sięgało Karpat

2. środowisko polskie lub Odry - sięgało do połowy Polski

3. płn. polskie (Wisły) – objęło płn.część, Mazury

U nas: zlodowacenie tylko raz

Po lodowcu pozostały żwiry, otoczaki, piaski polodowcowe, gliny zwałowe (płn), morenowe gliny, torfy, namuły

Grunty polodowcowe – raczej słabe

pradoliny – II do czoła rzek lodowcowych

Kotlina Sandomierska polodowcowe tereny

Dolina Wisły, Sanu – grunty madowe – naniesione piaszczyste i spoiste (pylaste, gliniaste), grunty niekorzystne

Lessy (Sandomierz, Kielce) – nawiane przez wiatr grunty, makroporowate, mocne w stanie suchym

G. nasypowe (g.rodzinny – to mogą się nadawać do posadowień), z g.spoistych – trzeba zagęścić ten grunt do posadowienia, trudno jest go dogęścić (zagęścić)

Rodzaje wód gruntowych

Wody związane (str areacji (inaczej strefa napowietrzenia))

1.Błonkowa-siły przyciągania molekularnego nie pozwalają na odparowywanie wody z gruntu, jest przyciągana przez cząstki o niewielkich rozmiarach, czyli przez grunty spoiste.

2. higroskopijna- krązy w przestrzeniach międzycząsteczkowych.

3. woda kapilarna- woda podciągana do góry przez cząsteczki gruntu

Wody wolne

woda zawieszona- warstwa gruntów spoistych na których woda się zatrzymuje

woda wsiąkowa.

Str saturacji ( Strefa saturacji - warstwa skalna, w której wolne przestrzenie (szczeliny, pory) są całkowicie wypełnione wodą. Od strefy aeracji oddzielona jest zwierciadłem wód podziemnych. Wody w strefie saturacji dzielimy na gruntowe, wgłębne i głębinowe.)

Wody przypowierzchniowe

1. woda przypowierzchniowa-znajdują się na niewielkiej głębokości, przy powierzchni nad nimi jest warstwa przepuszczalna

2. woda wgłębna- w warstwie nieprzepuszczalnej, na dużych głębokościach

- artezyjska

-subartezyjska – wypływa, ale poniżej poziomu warstw gleby

Woda przepływa w gruncie zgodnie z prawem Darce’a, współczynnik filtracji- prędkość przepływu wody przy gradiencie równym 1

V=k*i – prawo Darce’a, dotyczy przepływu laminarnego, czyli spokojny uporządkowany,

k-wsp. Filtracji

i- gradient hydrologiczny Δh/Δs

przepływ turbulowy v=k*(i)^1/2

dla gruntów spoistych v=k*(i-i₀)

woda pozornie zmniejsza ciężar gruntu, ciężar pozorny wody w gruncie :

γ-(1-n)ρ_s*g-(1-n) ρ_w*g = (1-n)( ρ_s- ρ_w)

ρ_s – gęstość właściwa szkieletu gruntowego

n-porowatość gruntu

ρ_w -gęstosć wody

Studnie

-zupełne (gdy dochodzi do warstwy nieprzepuszczalnej)

-niezupełne (gdy nie dochodzi do warstwy nieprzepuszczalnej)

-o zwierciadle swobodnym

-o zwierciadle napiętym

Drenaż poziomy – zawsze powyżej poziomu posadowienia

R- zasięg leja depresyjnego

Q – objętość, wydatek wody

Q=k*i*A,

A – powierzchnia przekroju, przez którą przepływa woda do studni; to powierzchnia walcowa

- ze studni zupełnej przy swobodnym zwierciadle

- ze studni zupełnej przy napiętym zwierciadle

M – grubość warstwy wodonośnej

- zwierciadło swobodne

- zwierciadło napięte

R – nie da się pomierzyć

Wzór Sichardta dla napiętego zwierciadła wody

Wzór Kusakina dla swobodnego zwierciadła wody`

1) obl R

2) obl Q

- dopuszczalny wydatek pojedynczej studni depresyjnej

n - liczba studni potrzebna do odwodnienia obszaru

Wydatek rzeczywistego zespołu studni

Wydatek przypadający na pojedynczą studnię

Jeżeli zwiększa się liczbę studni

Zwierciadło swobodne

R=575*s*(k*H)^1/2 s-wartośc depresji

Zwierciadło napięte

R=3000*s*(k^1/2)

Zbiorniki zagłębione w gruncie przy wysokim stanie wód gruntowych mogą być wyparte na powierzchnię, gdy mają za małą wagę (jak są za lekkie).

Jeżeli prędkośc wody w gruncie jest zbyt duża, to zaczyna zabierać ze sobą cząstki gruntu, po czym grunt staje się słabszy (ma makropory)

k₁<k₂<k₃

i₁<i₂<i₃

Przepływ

a) płynny, laminarny – gr. niespoiste

wzór Darci: v=k*i

v – prędkość przepływu wody w gruncie

i – gradient hydrauliczny

k – wsp. filtracji gruntu

b) turbulentny

v=sort(i)*K

K – wsp. fluacji gruntu

Gradient hydrauliczny – stosunek różnicy poziomów hydraulicznych do długości drogi filtracji

V=k(i-i_o); i_o – spadek

W strefie może występować woda wolna i związana (błonkowa, kapilarna-podciągana przez kapilary – wolne przestrzenie); wolna – wsiąkowi np. opadowa nie jest związana z cząstkami gruntu; woda zawieszona (zaskórne)

Woda w gruncie dązy do poziomego ułożenia

Zwierciadło nie jest poziome, bo cały czas jest przepływ wody

Grunty gruboziarniste – swobodne zwierciadło

1- napięte zwierciadło wody (rys 6??)

Ciśnienie spływowe – wypór wody przemieszczającej się w kierunku najniższego poziomu

W związku z wyst. tego ciśnienia ciężar wody w gruncie może być mniejszy/większy

- ciężar gruntu poddanego ciśnieniu spływowemu

- ciężar gruntu pod wodą

n – porowatość gruntu

- spadek krytyczny (ciężar gruntu pod wodą =0, ciśnienie tak duże, że cząstki będą pływać)

Kurzawka – „wrzenie” gruntu, występuje w wykopach po przekroczeniu spadku

Sufozja – wymywanie drobnych cząstek gruntu przez przepływającą wodę

Wyparcie gruntu – przemieszczenie gruntu dotyczy tylko jego części (np. spoistego)

Zapobieganie kurzywce

- dodanie wody(zwiększenie poziomu wody)

- pogłębienie wykopu (??)

- przedłużenie filtracji (??)

naprężenia w szkielecie gruntowym (??)

- w gruntach suchych, bez wody gruntowej

g – obciążenie zewnętrzne

- ciśnienie porowe

Obciążenia zewnętrzne są przejmowane przez wodę

1)

2) t - grunt przejmuje część obciążenia

3) dłuższy okres czasu – całość naprężeń przechodzi na szkielet

Im drobniejsze grunty tym szybsze przejmowanie naprężeń przez grunt

Obecność wody w gruncie jest zjawiskiem niekorzystnym

FUNDAMENTY

Dawniej:

- zaprawa wapienna, głazy i kamienie

- ruszty, bale drewniane – całkowicie zanurzone w wodzie nigdy nie niszczeją

- zaostrzone bale drewniane ściany kamienne, ceglane

- kamienie o regularnych kształtach

- fundamenty pośrednie – bale; zagęszczenie gruntów

- filary, słupy

- wszystkie konstrukcje przenosiły naprężenia ściskające

Znaczący postęp w XX w. – beton, żelbet

Beton – w 99% stosowany w fundamentach, materiał tani i odporny na agresywne środowisko w podłożu (np. kwasy humusowe, czasem grunt ma odczyn zasadowy)

Dobór fundamentów – czynniki:

a) budowa podłoża – ułożenie warstw geotechnicznych

b) parametry wytrzymałościowe: kąt tarcia wewn. spójność

Grunty nienośne

- grunty organiczne

- grunty spoiste w stanie miękkoplastycznym i płynnym (I_L>0,75; I_C<0,25)

- grunty niespoiste przy I_D<0,3

- gdy pod warstwą gruntu nośnego jest warstwa gruntu nienośnego (może nastąpić przebicie) należy zejść poniżej warstwy lub zastosować inne fundamenty

c) występowanie wody gruntowej

d) wyst. w podłożu gruntów pęczniejących (zwiększających V na skutek wzrostu wilgotności) – montmorylonit – 8xzwiększa V;

*minerały

*uziarnienie – im drobniejszy tym większa zdolność pęcznienia

Grunty zapadowe – u nas – grunty eolityczne (naniesione cząstek przez wiatr, luźno układane , nieobciążone; cząstki połączone spoiwem – CaC0₃, nabierały cech skał miękkich, ???, posadowienie po zabezpieczeniu przed wilgocią; less

Grunty wysadzinowe – wszystkie gr. org +grunty o d wszystkich cząstek <0,002mm; przepływ wody utrudniony, obecność wody nie jest niebezpieczna, ale problem stanowi zamarzanie wody zwiększenie objętości; granica przemarzania u nas 1m na zachodzie 0,8m; posadowienie poniżej tej granicy;

e) możliwość rozmycia gruntu poprzez wezbrane wody powodziowe

Fundamenty

- bezpośrednie (ławy, stopy, płyty fundamentowe, ruszty , skrzynie) – przenoszą obciążenia na niewielkie głębokości.

Stopy fundamentowe

Stopy – monolityczne – odlewane na budowach

Teraz spotyka się stopy prefabrykowane – ale są nieekonomiczne

W celu zredukowania dodatkowych sił, momentów – wydłuża się fundamenty

Ławy fundamentowe – pod ścianami nośnymi, rzędem słupów

Unika się klawiszowania – różnica osiadań

Płyty fundamentowe – podłoże słabonośne

Ruszty fundamentowe – połączone, krzyżujące się ławy fund.

Skrzynie fundamentowe – płyty z 2 lub większej ilości warstw

Naprężenia w fund.

- nie wolno uwzględniać naprężeń rozciągających

Rdzeń przekroju – obszar w przekroju mat, gdzie ….. siły rozciągają

Metoda Lebeha – określa wartości naprężeń poziomych w fundamentach bezpośrednich

- wzór Terczkiego na nośność gruntu !!!!!!!!!!1

Stan graniczny nośności SGN

- obliczeniowe obciążenie działające na podłoże

- skałdowa pionowa nośności

M – współczynnik

Stan graniczny użytkowania SBU

- zredukowane wymiary fundamentu (B- szer. l-długość) określają (uwzględniają) mimośród działania obciążenia

ρ_D – ρ gruntu poniżej posad. gruntu

ρ_B – ρ gruntu powyżej posad. gruntu

D_min – min głębokość posadowienia fundamentu

ρ_B liczymy do wart = szer fund (B)

C_u – wartość spójności gruntu

N_C, N_D, N_B – współ. Nośności ( w zal. Od wart kąta tarcia wewnętrznego)

i_C, i_D, i_B – współ wpływu odchylenia wypadkowej od pionu

Nośność podłoża

H<=2B należy sprawdzić nośność gruntu słabszego

Nośność słabszej warstwy oblicza się też ze wzoru Q_RNB

Wartość poszerzenia:

	Grunt spoisty	Grunt niespoisty
H<B	H/4	H/3
B≤H≤2B	H/3	2H/3

Mimośród

- celowy

- wynik działania mom. Zginania lub O(??)

Fundamenty pośrednie (głębokie) – przenoszą obciążenia na głębsze warstwy podłoża np. bale fundamentowe, studnie.

Kesony – duże skrzynie o wymiarach kilku metrów, które zagłębione są podobnie jak studnie

Ściany fundamentowe – mogą być usztywnione poprzecznie

– ściana szczelinowa

Chwytak – do wybierania gleby

Ścianki szczelne – prefabrykowane kształtowniki stalowe zagłębione w grunt, posiadają nośność pionową.

Rzut z góry w przekroju

Studnie fundamentowe

- kręgi żelbetowe – stosuje się w gruntach słabych (organicznych) i luźnych

Pale – wykonywane z żelbetonu, pierwotnie wykonywano je z drzewa. Pale ulegają korozji o ile znajdują się powyżej poziomu wody.

- wwirowywanie pali w grunt

- wbijanie kafarami D=40-60cm – średnica pali

- wpłukiwanie – w odniesieniu do pali żelbetowych

Budowa pala: trzon, oczep, podstawa.

Wyróżniamy pale:

- monolityczne – przekrój zawsze kołowy

- żelbetowe – o różnych przekrojach

Obliczanie wagi:

Pale mogą być wciskane lub wyciągane

Kotwy gruntowe – pracują na siły rozciągające (wyciągane z gruntu)

Pale stojące, wiszące (zawieszane) – pod podstawą – słaba warstwa gruntu.

Zagłębianie końca:

1m – gdy pod podstawą występują grunty w stanie zagęszczonym i zwartym

2m – grunty spoiste w stanie półzwartym lub twardoplastycznym

1,5m – grunty, w których nośność podstawy pola stanowi przynajmniej połowę nośności całkowitej

Odległość między końcem pola a słabszym gruntem 2,5 średnicy; miękkoplastyczny, płynny, organiczny odległość 5 średnicy.

Nośność pala

- wciskanego to nośność jego podstawy i jego poboczniczy:

N_t=N_p.+N_s=A_pq^(r)S_p+SumaA_sit_i^(r)S_si

A_p – pole podstawy bala (przyjmuje się na podstawie przekroju poprzecznego)

q^(r) – jednostkowy opór graniczny gruntu pod podstawą pala (wartość obliczeniowa – zależy od parametru wytrzymałości rodzaju gruntu)

S_p – współczynnik technologiczny

A_si – pole powierzchni pobocznicy w obrębie danej wartości gruntu (najczęściej pole boczne walca); przyjmowana jako najmniejsza wartość po obrysie pali.

t – jednostkowy opór graniczny gruntu wzdłuż pobocznicy pala; wartość obliczeniowa

S_s – współczynnik technologiczny dla pobocznicy pala; wyciąganego to nośność pobocznicy

N^W=SumaA_sit_i^(r)S_i

Q_rmN – ogólny wzór stanu granicznego nośności

Q_r – obciążenie przypadające na jeden pal

m – współczynnik korekcyjny, wartość zależy od ilości pali tworzących fundament; 2 pale m=0,8; 3 i więcej pali m=0,9

N – nośność pala

Wartośći q i t są podane w normach i tabelach

Podstawowa wartość głębokości interpolacji – 10cm

Głębokość interpolacji zależy od średnicy

Interpolację zaczynamy od warstwy nośnej gruntu.

Tarcie ujemne (negatywne) – spowodowane osiadaniem gruntu stanowi dodatkowe obciążenie, wtedy t przyjmuje się ze znakiem – i nośność pala zostaje zmniejszona

Zwiększają się naprężenie -> osiadanie; też występuje tarcie ujemne.

Pale w grupie

- strefy nachodzą na siebie i trzeba zmniejszyć nośność pala

m_i – współczynnik redukcyjny

- zasięg strefy naprężeń dla pali wyciąganych

Przy obciążeniach należy uwzględnić że pal pracuje w grupie

N_t = A_p * g^(r) * S_p + m_i ∑A_Si * t_i^(r) * S_i

N_t^w = m_i ∑A_Si * t_i^(r) * S_i

w poziomie podstawy osiągają pewną średnicę i na siebie nachodzą

Stosuje się współczynniki redukcyjne m₁

m₁ zależy od r / R (rozstaw pali / promień strefy naprężeń)

r / R ≥ 2 → m₁ = 1 (strefy nie nachodzą na siebie)

r / R < 2 → m₁ < 1 (strefy nachodzą na siebie)

Dla pali wyciskanych R = D \ 2 + ∑tgα₁ * h₁

Dla pali wyciąganych R = D \ 2 + 0,1 h

Wzór dynamiczny na nośność pola w przypadku pali wbijanych na budowie:

Q – ciężar kafara

h – wysokość z której spada ciężar

e – sprężyste odkształcenie pala przy wbijaniu

L – długość pala

Wartość tą porównuje się z dopuszczalnym obciążeniem

Technologie wykonywania pali:

- prefabrykowane: wbijane, zbrojone

- pale Compressot – grunty mało spoiste

- pale Simplex w grunt wbijana stalowa rura pusta wewnątrz i posiadająca zakończenie:ostrza. Po osiągnięciu wysokości zakończenie otwiera się i wlewamny jest do wnętrza beton, który jest ubijany

- pale Straussa – w rurze wwiercany jest otwór, wlewany jest beton i zagęszczony kafarem

Pale te mają dużą nośność

Najmniejszą nośność ma pal Straussa, gdyż jest palem wierconym

- pale Vibro – wykonane podobnie jak pale Simplex, wbijana rura stalowa

wlewany jest beton i stalowa rura podciągana do góry, korek zostaje w gruncie, wyciąganie z użyciem wibratora.

- pale Vibrex odmiana Vibro - rura ma zbrojenie wyciągana do góry, na dole ma korek, po podciągnięciu na pewną wysokość rura ponownie wbijana jest kaparem co powoduje dogęszczenie gruntu

Powstają karby zwiększające nośność

- pale Franki - w grunt wbijana jest rura, do niej wlewany beton zagęszczony. Na końcu rury tworzy się korek uderzenia powodują zagłębianie się korka. Rura podciągana jest do góry przy ciągłym uderzaniu kaparem. Następnie do pala układane jest zbrojenie a następnie wbijany porcjami beton. Wewnątrz zbrojenia kapar, beton zostaje dogęszczony. Równocześnie z gruntu wyciągana jest rura

- pale Wolfshdza - Beton dogęszczany ciśnieniem powietrza, podnoszenie się rur w górę

- pale wwiercane w rurze obsadzanej

- pale wwiercane w zawiesinie fiksotropowej

- pale wwiercane CFA

- pale PCS LAMBDA

- pale Atlas

- pale OMEGA

- pale Tubek

- pale wbijane z rur stalowych zamkniętych

- pale wbijane z rur stalowych otwartych

pale mega – wciskane w

grunt do wzmocnień

istnie-jących budynków (powinny być w gruntach niespo-istych)

Pale rzeszowskie: jest zespolonym fundamentem składającym się z wykonanej w gruncie podstawy i z wiązki mikrofali (słupów żelbetowych) łączących podstawę z oczepem.. Ma stosunkowo małą powierzchnię boczną, umożliwia przeniesienie części sił od pęcznienia, przez kotwy. Wykorzystane do gruntów: piaski drobne pyły iły itp. Analizuje się wiec w tych warunkach pustej przestrzeni potrzebnej do wytworzenia podstawy pala przez wykorzystanie eksplozji materiałów wybuchowych.(saletra potasowa i amonowa). Wykorzystuje się je do wzmocnienia fundamentów istniejących budynków a także nowych

Konstrukcje oporowe – przeciwdziałają parciu gruntu. Parcie gruntu to naprężenia poziome w gruncie. Są ścisle związane z naprężeniami pionowymi

Wartość tego współczynnika zależy od wielu czynników.

k₀ – parcie spoczynkowe – brak przemieszczeń

K_a – współczynnik granicznego parcia czynnego

1 – parcie czynne pośrednie

2 – parcie czynne graniczne

K_p – maksymalna wartość współczynnika parcia

Parcie w kierunku przemieszczenie – parcie bierne (otwór)

3 – parcie bierne pośrednie

4 – parcie bierne graniczne

Współczynnik parcia zależy bardzo mocno od ukształtowania konstrukcji

Jeśli konstrukcja osiada szybciej niż grunt zasypowy – kierunek zgodny z rysunkiem powyżejj, w przeciwnym przypadku odwrotnie.

Konstrukcje oporowe mogą mieć różne kształty

Konstrukcja kątowa (poziom wyższy – parcie czynne)

Stan graniczny nośności konstrukcji SGN

Sprawdza się 3,4 warunki:

1. Nośność podłoża pod konstrukcją oporową

2. Stateczność na obrót

Siła tarcia podłoża – suma wszystkich sił pionowych X – współczynnik tarcia

3. Stateczność na przesunięcia

Q_t – wszystkie siły

Q_n – siły przeciwdziałające przesunięciu

4. Stateczność ogólna

Stateczność skarp

Grunt niespoisty – osunięcie stoku (może zajść)

- tg kąta tarcia wewnętrznego

współczynnik statyczności

- współczynnik stateczności

F: 1,1 – 1,3 – bezpieczne wartości

W gruntach spoistych powierzchnia poślizgu ma kształt kołowy, walcowy (nie jest to linia prosta).

Założenie: Powierzchnia poślizgu jest w kształcie koła

Metoda Pelleniusa (paskowa)

- pole powierzchni na którą C_u (spójność gruntu) działa.

M₀ – moment obracający

M_u – moment utrzymujący skarpę

i – indeks paska

Punktów obrotu można przyjąć bardzo wiele, stąd różne promienie

Konstrukcje oporowe – ściany oporowe

- masywne

- kątowe (lekkie) – objętość żelbetu zużytego do wykonania jest mniejsza

– celowe wydłużenie by stabilność była lepsza

– użebrowanie (zmniejszenie zużycia zbrojenia)

Płatwy skrzyniowe:

– żebra pionowe

– żebra poziome redukują parcie gruntu

Kotwy gruntowe (bierne, czynne)

Czynne – naciągane od razu po wykonaniu przeciwdziałają przemieszczeniu konstrukcji oparowych natychmiast

Bierne (gwoździe gruntowe) – zakładano płytę lub naciągania pręta,

Kotwy to mikrofale.

Buława powstaje poprzez rozwiercanie otworu, mikrowybuch.

Otwór jest iniektowany (dodawano zaczyn cementowy) – zapobiega korozji stali.

Po zainiektowaiu pręta łaczy się go z płytą.

Ścianki szczelne

Ścianki szczelinowe

Ścianki mogą być prostą przeponą

Kaszyce – ułożenie naprzemienne bali drewnianych

W chwili obecnej zamiast bali drewnianych wykonuje się kształtowniki żelbetowe, układane prostopadle do siebie

Gardiany – kosze plecione z drutu, wewnątrz kamienie

Konstrukcje wykorzystujące geosyntetyki – geowłuknina zagęszcza grunt

Geosiatki kieszeniowe

Grunty zbrojone:

- naturalne

- pręty

- prefabrykaty żelbetowe, często mają taki kształt, który redukuje tarcie

Oblicowanie skarpy płytami żelbetowymi

Iniekcja strumieniowa (kilka typów: 2, 3 dysze) – powstawanie pala 1. powietrze, 2. woda (rozluźnienie gruntu), 3. zaczyn cementowy (wzmocnienie).

ŚCIANY OPOROWE (masywne, kontaktowe)

- masywne – ich statyczność zapewnia masa bloku betonowego

Konstrukcje kład

– skrzyniowe

- przy ściankach oporowych kontaktowych:

- ścianki szczelinowe – ścianki szczelne z pozostawioną częścią ponad terenem

Stateczność takich konstrukcji (lekkich) zapewnia znaczne zagłębienie.

Parcie można zlikwidować przez stosowanie kotew (czynnych, biernych). Zaczynają pracować gdy skarpa zacznie się w jakiś sposób przemieszczać.

- bierne – zaczyna pracować dopiero po pewnych przemieszczeniach w ośrodku punktowym

- czynne – działają pod wpływem naprężeń

Ściany z płyt żelbetowych

Konstrukcje zmniejszające parcie na ściankę czołową. Kolejne elementy po zasypaniu pierwszego pala. Pierwszy nie jest zasypywany do końca, tylko dolna część. Jeśli nie ma gruntu nie ma też pala.

Konstrukcje koszowe

całość zasypana gruntem

Gabrony

do wnętrza kamienie, wieko zszywa się drutem i ustawia przy ścianie. Można w kilku warstwach. Całość takiej konstrukcji działa jako ściana masywna.

Geosyntetyczne – mocne tworzywo elastyczne, po rozciągnięciu zasypuje się gruntem

Geowłókniny (geotkaniny)

nasyp do pewnej wysokości na geowółkninie. Pozostała część geowłókniny na nasyp zawijana, następna geowłóknina itd.

Odwodnienie konstrukcji oporowych.

Bo jeśli zatrzymała by się woda to parcie hydrostatyczne a w zimie dodatkowe tarcie, obciążenie na konstrukcji. Dlatego stosuje się zasypki z gruntów niespoistych.

Osuwiska – losowe zjawiska, które powstają na zboczach (pochylone powierzchnie)

poślizg, pow. poślizgu

zsuwy – zsuwa się tylko górna warstwa poślizgu

obrywy – przy stromych skarpach, nie jest to klasyczne osuwisko

- asekwentne – występują w gruncie jednorodnym

- konsekwentne – mają charakter spływów, grunt uwarstwiony następnie poślizg wzdłuż linii równoległych do warstw gruntowych

- insekwentne – powierzchnia przebiega prostopadle do ułożenia warstw

PRZEKRÓJ PRZEZ OSUWISKO

rzut z góry

Co powoduje osuwiska:

- wzrost wilgotności gruntu

- wstrząsy sejsmiczne

- działalność człowieka

Spływ – dotyczy powierzchniowych warstw ziemnych

Obryw – bardzo strome osuwisko

Sposoby wzmacniania podłoża gruntowego, np. w celu zwiększania nośności, zmniejszenie wodoprzepuszczalności, zmiany odporności na obciążenie mechaniczne, zmniejszenie osiadania.

Metody:

- wzmocnienia fizyczne i mechaniczne – rozdrobnienie/zagęszczenie gruntu

- fizyczno – chemiczne – zmiana struktury gruntu, uodpornienie gruntu na wodę

- chemiczne – mogą polegać na wprowadzeniu związków chemicznych

Wzmocnienia: okresowe, stałe

Zależą od:

- rodzaju gruntu

- położenia zwierciadła wody gruntowej

- rodzaju poprawianych cech

- głębokości wzmocnienia

- możliwości technicznych

- kosztów

Rodzaje wzmocnień

- wymiana gruntu (gdy jest słaby)

- wstępne obciążenie gruntu

- konsolidacja gruntu, z użyciem drenów pionowych (poziomych z dodatkowym obciążeniem, z zastosowaniem odwadniania)

- wtłaczanie tłucznia (gruntu gruboziarnistego)

- zagęszczanie

- mieszanie gruntu ze stabilizatorami np. wapno, cement (do powierzchniowego)

- wgłębne mieszanie

- zamrażanie gruntu

- spiekanie

- zbrojenie

- stosowanie zastrzyków iniekcyjnych

WZMACNIANIE PODŁOŻA GRUNTOWEGO

Ma na celu:

- zwiększenie wytrzymałości,

wodoprzepuszczalności, ograniczenie osiadań, lub wydatnienie jakiejś szczególnej cechy

- można zmieniać skład mineralny – uziarnienie

- można zmieniać skład chemiczny (dodawać do gruntu domieszki np. żywice)

- zmieniać strukturę, teksturę gruntu

- wzmocnienie wiązań między cząstkami gruntu

Wzmocnienia

- mechaniczne – mieszanie z innymi rodzajami gruntu, materiałami z zewnątrz, zagęszczenie gruntu

- fizykochemiczne – iniekcje, zaczyn cementowy, żywice.

- chemiczne – zw. z reakcjami które powstają w gruncie po wprowadzeniu środka, powstawanie żelu, zoli, hydroliza, hydratacja

Wzmocnienia mogą mieć charakter okresowy i stały. Rodzaj będzie zależał od rodzaju gruntu, jego parametrów, poziomu zwierciadła, wody gruntowej

Metody

- wymiana gruntu

- wstępne obciążenie gruntu

- konsolidacja gruntu (zw. ze wstępnym obciążeniem) organicznych, słabych – przez obniżenie zwierciadła wody gruntowej – przez system drenaży doprowadzających wodę albo poprzez elektroosmozę

- wtłaczanie tłucznia, materiału gruboziarnistego, żwiru

- zagęszczanie gruntu

- mieszanie gruntu (poddawanie wysokim temp.)

- zamarzanie

- zbrojenie gruntu

- różnego rodzaju iniekcje

Rodzaj zastosowanych metod zależy od rodzaju gruntu i cechy które chcemy ulepszyć

Grunty skaliste:

- zmniejszyć wodoprzepuszczalność [zastrzyki bitumiczne iłowe (bo nie przepuszczają wody), z żywic syntetycznych, polimerowych]

- podwyższenie właściwości mechanicznych poprzez reakcje (cementowe, z żywic, zastrzyki te wykonywane w szczelinach powstałych w gruntach skalistych, smołowe, asfaltowe, bitumiczne, poprzez iłowanie).

Grunty niespoiste

- zwiększenie wodoprzepuszczalności

- zastrzyki cementowe, iłowe, bentonitowe, bitumiczne (w gruntach o większych średnicach ziaren)

- zaczynem cementowym, wapnem, żywice syntetyczne

- stosowanie mieszanek optymalnych (jeśli brakuje jakiejś frakcji to się ją dodaje)

- zamarzanie gruntu (wzmocnienie okresowe jeśli trzeba wykonać wykop to po zasypaniu wzmocnienie nie jest już konieczne)

- wstępne obciążenie gruntu – powoduje obciążenie naprężeń gruntów (grunt dodatkowo osiada, większe zagęszczenie przez co struktura jest bardziej wytrzymała)

- mechaniczne zagęszczenie – mikroflotacja np. poprzez wibratory w ziemi.

W gruntach o mniejszym uziarnieniu

- silikacja, elektroosmoza (wzrost naprężeń = zagęszczenie)

W gruntach nawodnionych drobnoziarnistych

- metoda wybuchu – robi się odwierty na pewnych głębokościach ładunku wybuchowego przez co ulega zagęszczeniu

Grunty spoiste

- przeciwdziałanie pęcznieniu

- osuszanie

- zmniejszenie osiadania (zwiększenie wytrzymałości mechanicznej, pale iniekcyjne, klasyczna iniekcja utwardzona przez drobne ziarna, gwoździowanie gruntu = kotwy bierne), wibroflotacja – tworzenie kolumn gruntu o większym uziarnieniu w podłożu.

- zbrojenie gruntu

- obniżenie wodoprzepuszczalności – silikatyzacja, zażelazianie

Przeciwdziałanie pęcznieniu – przez wymieszanie gruntu z cząstkami innego pochodzenia, które nie pęcznieją. Oddzielanie warstwy pęczniejącej i zabezpieczenie przed wodą

Osuszanie – elektroosmoza, silikatyzacja

Zmniejszenie osiadań – stosowanie zastrzyków, stosowanie mieszanek optymalnych

Wzmocnienie gruntów organicznych

W większości są to grunty nawodnione. Wzmocnienie: osuszenie (poprzez drenaże pionowe, pale piaskowe, tekstylne. Proces odwodnienia przyspiesza dodatkowe obciążenie, po zmniejszeniu wilgotności można przystąpić do innych czynności wzmacniających

- ład. wybuchowe – dobry efekt (punkty nasypowe, antropogeniczne, spoiste)

- konsolidacja dynamiczna – wbijanie słupów, kolumn tłuczniowych, żwirowych, rozpychają grunt organiczny, jego wymieszanie z tym

- częściowa wymiana

- stosowanie mieszanek optymalnych

- zbrojenie geotworzywami

1) Wymiana gruntu

usunięcie gruntu słabego nienośnego nowy dany do poziomu fundamentu

Grunt na który się wymienia to piaski, żwiry i pospółki o dobrych parametrach, zasypywany jest warstwami które są na bieżąco zagęszczane. Warstwy grubości 0,1 – 0,5 m. Szerokość wykopu powinna zapewniać wystarczające rozejście naprężeń α ~= 20º - w gruntach nawodnionych, w suchych ~= 40º, w praktyce 45º. Głębokość wymiany do 2-3 m, przy większych inne metody.

2) Dreny piaskowe – obniżanie zwierciadła, wtedy grunt konsoliduje i zwiększa się zagęszczenie. Przede wszystkim do gr. organicznych (mała wodoprzepuszczalność).

system kolumn w jakichś odstępach od siebie wynikających z obl. Grubość kolumn i górnej warstwy ok. 30m. Odstępy 2-3 m. Stosowana też do gruntów spoistych z dużą zawartością wody

3) Wstępne obciążanie gruntu

Stosowane też bez udziału odwodnienia. Powoduje zwiększenie nośności poprzez zagęszczenie. Wartość wzrostu naprężeń od wstępnego obciążenia większa od przyszłych obciążeń [120 – 150 kPa]

4) Metoda elektroosmozy

Katoda i anoda (przeważnie pręty stalowe jako anoda, katoda w postaci rurki). Woda przepływa od anody do katody

5) Wtłoczenie i tłucznice – kolejne warstwy gruntu które poprzez uderzenia kafarem (lub inne obciążenia wciskane) tworzą kolumny

6) Zagęszczenie

Powierzchniowe nie zawsze efektywne, stosowane do placów, dróg. Grubości zagęszczanych warstw ok. 20-30 cm. Jeśli bardzo ciężkie maszyny to głębokość zagęszczenia do 1,5 m co jest praktycznie nie realne. Może być poprzez zanurzenie ciężarów (kafarów – płyt żelbetowych) ze znacznej wysokości. Przy pomocy wibratora – wprowadzony w grunt o pewnych określonych miejscach. Na głębokościach rzędu kilku kilkunastu metrów można zagęścić. Wibroflotacja – stosowanie wibratora wgłębnego, przy okazji dosypywany jest inny rodzaj gruntu

Wibrowymiana – najpierw otwór w gruncie później do tego otwór mat. wzmacniający, dopiero wtedy wibrator

7) Mieszanie gruntu

Polega na uzupełnieniu składu gruntu o frakcje której tam brakuje. Chcąc zwiększyć wodoprze-puszczalność dodaje się gruntu o małych ziarnach. Dodawane są też popioły lotne powstałe w elektrowniach przy spalaniu węgla, wapna cementu

8) Wgłębne mieszanie

żerdź ze świdrem na końcu

Często świder na rdzeniu doprowadzającym środki chemiczne dodatkowo grunt stabilizujące (np. żywice polimerowe)

9)

rzerdź, mieszanie gruntu poprzez iniektowane grunty

10) Zamarzanie

Do podłoża wprowadzone przewody którymi środek zamarzający jest doprowadzony. W gruncie zamarza woda. Metoda czasowego wzmocnienia gruntu. Po zakończeniu robót można powrócić do warunków które panowały wcześniej. Temperatura cieczy chłodzącej ok. 25°C

11) Spiekanie gruntu – przewody stalowe lub z innych przewodów odpornych na wysoką temperaturę. Odbywa się poprzez działanie gorącego powietrza, często przez wprowadzenie pali i powodowanie ich zapłonu. Spiekany grunt nabiera właść. cegły

12) Zbrojenie gruntu – wprowadzenie do gruntu płaskowników, prętów stalowych które zwiększają tarcie zwiększają tylko włąść. mechaniczne. Przy stali występuje niebezpieczeństwo korozji, w przypadku gruntów rodzimych tylko metalowe, jeśli wzmacniamy podłoże nowo-wybudowane można stosować elementy z tworzyw sztucznych (wzmo-cnienie, wzrost tarcia, nie ulegają korozji). Zbrojenie geosiatkami, geomatami – do nowobudowanych podłoży. Zbroić można też kotwami (czynnymi, biernymi)

13) Iniektowanie gruntu

- iniekcje cementowe, bitumiczne, z żywic poli-merowych, bentonitowe (iłowe), mieszane. Polegają na wywierceniu w gruncie otworu, wprowadzona rura, a przez nią iniekt, który w tym gruncie się rozchodzi. Rodzaj zależy od uziarnienia. Bitumiczne i cementowe w gruboziarnistych. W drobnoziarnistych żywice, szkło wodne)

- iniekcja rozlewająca – pod dużym ciśnieniem jakie nie iniektuje się całą długością rury tylko pojedynczymi otworami

ROBOTY ZIEMNE

1. prace przygotowawcze – wytyczenie robót

2. wykopy

3. transport gruntu

4. ew. nasyp, zagęszczanie warstwami

5. ew. zabezpieczenie, skarp, wykopu, nasypu

W zależności od trudności oswajania 16 kategorii (istotny stopień spulchnienia – obj. wykopanego gruntu większa niż wykopy):

1. Piaski, piaski luźne, mało wilgotne, torfy bez zanieczyszczeń organicznych, gleba uprawna – można ręcznie, lekkimi maszynami, spulchnienie 1,05 – 1,25

2. Piaski wilgotne, gliniaste , pyły piaszczyste, torfy z zanieczyszczeniami organicznymi, nasypy (grunty antropogeniczne drobnoziarniste) – lekkim sprzętem budowlanym, niekiedy dodatkowe narzędzia, spulchnienie 1,1 – 1,3

3. Piaski gliniaste, gliny, pyły, lessy (w stanie mało wilgotnym), iły, mady rzeczne, torf z zawartością dużych cz. org., oswoja się cięższym sprzętem mechanicznym

4. Żwiry, rumoż, otoczaki – grunty zawierające ziarna kamieni o śr. do 90 mm, odspajanie mechaniczne 1,2 – 1,45

5. Gruty spoisty w stanie zwartym – zeskalone żwiry, grunty kamieniste, ziarna kamieni o śr. pow. 90 mm, rumowiska, odspajanie mechaniczne, niekiedy potrzeba materiałów wybuchowych 1,25 – 1,45 – st. spulchn.

6 do 7 – skały miękkie (wapienie, margle, łupki, zlepieńce) odspajanie mechaniczne – ciężkie narzędzia, młoty, ew. mat. Wybuchowe, spulchnienie 1,35 – 1,5

8 do 16 – skały twarde, średniotwarde (bazalty, granity, piaskowce) im twardsze tym wyższa kategoria, mechaniczne z wykorzystaniem często mat. wybuchowych, spulchnienie 1,4 – 1,5

Przygotowanie terenu – jego oczyszczenie (z roślinności, pozostałości budowli, kamieni narzutowych), odwodnienie terenu (powierzchniowe – tam gdzie spływała będzie woda opadowa, wyrównanie terenu, zdjęcie humusu (spycharkami, warstwa 15 – 20 cm), na terenach niebezpiecznych, osuwiskowych zabezpieczenie skarp, istniejących budynków, wykonanie dróg dojazdowych, wytyczenie robót (wyznaczenie osi wykopu, przyszłych fundamentów, tras przewodów, miejsc przecięcia skarp z terenem, wyznaczenie poziomu wykopu lub rzędne nasypu

- wąskoprzestrzenne (głębokość < szerokość)

- szerokoprzestrzenne (głębokość > szerokość)

- płytkie (do 2,5 m)

- głębokie (powyżej 2,5m)

- posiadają zabezpieczenia skarp

- ze skarpami niebezpiecznymi zabezpieczenia:

• rozparcie (dot. wąskoprzestrzennych)

• podparcie (dot. szerokoprzestrzennych)

• zakotwiczone (dot. szerokoprzestrzennych)

Ściany bez zabezpieczeń tylko do pewnych głębokości

- pionowa niebezp. tylko w gruntach spoistych

1m – zwietrzeliny skalne, skały spękane

1,25m – piaski gliniaste, pyły

1,5m – gliny i iły

2m – skały lite

- ważna obecność wody w gruncie

Nachylone wykopy:

Nachylenie – wartości maksymalne które mogą ulec zmniejszeniu

- niespoiste

1:1 przy głębokości do 5m

1:1,5 powyżej 5m

- małospoiste, średniospoiste (pyły, piaski, glina, pyły piaszczyste)

1:0,67 do 5 m głębokości

1:1 powyżej głębokości 5m

- spoiste – gliny piaszczyste, pylasty, zwykłe

1:0,67 – do 5m

1:0,76 – powyżej 5m

- grunty bardzo spoiste (zwięzłe, iły zwięzłospoiste)

1:0,33 – do 5m

1:0,5 powyżej 5 m

- grunty skaliste

1:0,1 - do 5m

1:0,25 – powyżej 5m

Powyżej 6m obowiązkowo sprawdzenie stateczności skarp (np. metodą Felleniusa)

Wykopy ze względu na sposób zabezpieczenia skarp:

- bez zabezpieczenia skarp; grunt spoisty

- podparte

- rozparte

- zakotwione

Powyżej 2 metrów stosuje się półkę:

Grunty niespoiste: pólki pośrednie o szerokości 0,5 – 1m, odległość między pólkami 2 – 2,5m.

Wykopy należy zabezpieczyć przed napływem wody.

Odwodnienie

a) powierzchniowe – system drenaży, rowów, umożliwiających przepływ wody w jedno mniejsze z którego byłaby odpompowywana

Niekiedy dodatkowe rowki wspomagające (5-10m –odl. miedzy nimi)

b) wgłębne przy pomocy systemu studni lub igłofiltrów

Igłofiltry – mniejsze studnie, stosowane w grupach, do odwadniania wykopów liniowych, wąskoprzestrzennych

w odległości 0,5 – 1,5m po obu stronach. Wszystkie połączone z jednym kontenerem zbiorczym

Przeważnie plastikowe rurki

Studnie depresyjne rury stalowe o średnicy 10-20 cm

Niekiedy stosowane igłofiltry z elektroosmozą

Wsp. Filtracji k > 1m / dobę – studnie depresyjne lub klasyczne igłofiltry

1 > k > 0,1 – igłofiltry z podciśnieniem

k < 0,1 – igłofiltry z elektroosmozą

Nasypy – Wykonanie nasypu przebiega warstwami; każda warstwa musi być zagęszczona. Zagęszczanie: ubijaki, płyty spadające, wibratory powierzchniowe, punktowe, walce. Grubość warstw zagęszczania zależ od rodzaju gruntu, jak bardzo ma być zagęszczony, od właściwości technicznych i ekonomicznych.

Metody zagęszczenia	Gruntu niespoiste	Grunty spoiste	Grunty z frakcją kamienną
Wałowanie	15 – 40cm	10 – 40cm	20 – 50cm
Ubijanie	15 – 40cm	10 – 40cm	20 – 70cm
Wibrowanie	15 – 100cm	--	20 – 100cm

Wilgotność optymalna – wilgotność, przy której można grunt maksymalnie zagęścić.

Najlepiej zagęszczane są nasypy drogowe, kolejowe. Wskaźnik zagęszczenia nie może być <1 dla obiektów komunikacyjnych (nawet 1,3). Im głębiej, tym zagęszczenie może być słabsze.

Wykonywanie zasypów odbywa się warstwami, wskaźnik zagęszczenia 0,95. Pod rurociągi podsypka piaskowa. Wierzchnie warstwy wykopów należy zagęścić.

1. zagęszczenie przez wałowanie

grubość warstw

-niespoiste 15-40 cm

-spoiste 10-30 cm

-kamieniste 10 – 50cm

2. ubijanie gruntu

przez masywne płyty spadające z wysokości

- niespoiste 15-40 cm

- spoiste 30-40 cm

- kamieniste 40-70 cm

wibratorem mechanicznym

- niespoiste 15-40 cm

- spoiste 10 – 30 cm

- kamieniste 20 – 40 cm

3. Wibrowanie (walcami wibracyjnymi bądź płytami wibracyjnymi) – tylko dla gruntów niespoistych

- niespoiste 20-100 cm

- kamieniste 40-100 cm

Wskaźnik zagęszczenia

ρ_r – gęstość objętościowa szkieletu gruntowego po zagęszczeniu

ρ – maksymalna gęstość objętościowa szkieletu gruntowego

Im warstwa bliżej powierzchni poziomu projektowanego tym wyższy wskaźnik

do 0,5 m – 0,95-0,98

niżej 0,95

Jeśli nasyp nie będzie obciążony mogą być mniejsze I_s (ok. 0,92)

Zagęszczenie gruntu w wykopach

Grunt zasypywany – jednorodny na niższych głębokościach niższe wskaźniki, przy powierzchni terenu nie mniejszej niż 0,95 jeśli

teren nie zagospodarowany.

Budowa składowisk odpadów

Istotna jest sama lokalizacja składowiska (odpowiedni grunt). Dno wyrobiska musi znajdować się powyżej zwierciadła wody (im więcej tym lepiej). By ograniczyć rozprzestrzenianie substancji niebezpiecznych wykonuje się zabezpieczenia w postaci pionowych ścianek (szczelne lub szczelinowe), które muszą być zagłębione w warstwie wodonośnej. Przepony pionowe mogą być wykonane też z bentonitu (z iłami które pęcznieją).

Należy też zabezpieczyć górę np. przed wodami opadowymi.

Uszczelnienie dna:

a) naturalne – głównie grunt, grubość 3m, grunt o odpowiednich właściwościach

b) sztuczne

c) mieszane

a) k<10^-10 m/s (gruntu zwięzłe, iliaste), warstwa powinna charakteryzować się zdolnością do wiązania związków chemicznych, które mogły by się wydostać (warstwa mineralna). Nad warstwą uszczelniającą wykonuje się warstwę ochronną.

Warstwa ochronna oddziela odpady od warstwy filtracyjnej.

b) podłoże gruntowe -> warstwa nośna (piasek dobrze zagęszczony w celu niwelacji nierówności) -> warstwa uszczelniająca (przeważnie folia o duże grubości 3-5mm musi być odporna na uszkodzenia mechaniczne, kwasy organiczne) -> warstwa folbracyjna (z gruntu o dużej wodoprzepuszczalności; rury do odprowadzania odcieków) -> warstwa ochronna (z gruntu lub tworzywa sztucznego; chodzi o zabezpieczenie mechaniczne)

c)

a) Uszczelnianie góry wyrobiska:

O – można stosować rury drenarskie

Kategorie geotechniczne

1. proste war. gruntowe

2. złożone war. gruntowe

3. skomplikowane war. gruntowe

ad.1. Warstwy jednorodne bądź warstwowe ale warstwy są II zwierciadło poniżej gł. posadowienia dobra nośność gruntu, nie trzeba dokładnych badań

ad.2. Podłoże niejednorodne, warstwione, są deformacje warstw, uskoki, nie są II, gr. organiczne, słabe, wys. zwierciadło wód gruntowych, nie jest to podłoże schematyczne, nie ma zjawisk niekorzystnych

ad.3. Zjawiska niekorzystne (osuwisko, zj. krasowe, wypłukiwanie) tereny zalewiskowe, teras rzecznych

1)niewielkie obiekty bud., lekkie, w prostych war. gruntowych, wykopy do 1,5, nasypy < lub równe 3 m

2)proste obiekty, fundamenty głębokie, f. bezpośrednie, ściany oporowe > 2m, wykopy >lub równe 1,2, nasypy >3m, przyczółki mortowe

3)obiekty bardzo skomplikowane konstrukcyjne, o.przemysłowe, fund. pod maszyny precyzyjne, nie może być zbyt dużych osiadań, mniej skomplikowane obiekty ale w warunkach skomplikowanych, obiekty monumentalne, zabytkowe