CCF20091008077

Ryc. 55. Wykres zależności gęstości objętościowej szkieletu gruntowego od wilgotności gdzie:

w t i p'j_s — wartości otrzymane z wykresu (ryc. 55),

x — stosunek usuniętych ziam grubych do masy szkieletu całej próbki,

p_s — gęstość właściwa szkieletu gruntowego (g ■ cm^-3).

5. Uwagi o metodzie

Przy podawaniu wyników oznaczania wilgotności optymalnej należy podać, jaką metodą (p. tab. 36) wykonano oznaczenie wilgotności optymalnej w_op, i ma-j ksymalnej gęstości objętościowej szkieletu gruntowego p^.

Wskaźnik zagęszczenia /Jest parametrem stosowanym wyłącznie dla gruntów sztucznie zagęszczonych.

Polska norma PN-88/B-04481 zaleca najwyżej trzykrotne wykonanie zagęszczenia tej samej próbki. Następne zagęszczenie należy więc wykonać na kolejnych, równolegle przygotowanych próbkach. Tak więc do oznaczania przygotowuje się zazwyczaj trzy równoległe próbki.

Chemizm i mineralizacja wody użytej do badań powinna w zasadzie odpowiadać chemizmowi i mineralizacji wody gruntowej występującej na obszarze, w którym będzie pracował dany grunt. Ważne jest to zwłaszcza przy określaniu wilgotności optymalnej gruntów spoistych. Przy braku danych na temat chemizmu wody gruntowej oraz w przypadku wykonywania badań dla celów porównawczych stosuje się wodę destylowaną.

Badania wilgotności optymalnej opisane w normach amerykańskich ASTM D 698-78 (repp. 1990) i D 1557-78 (repp. 1990), brytyjskich (BS 1377: Pait 4: 1990) oraz niemieckich (DIN 18127 (02.93)), prowadzone są w bardzo podobny sposób jak przy metodzie przedstawionej wyżej. Różnią się technicznymi zaleceniami co do masy próbek i ich początkowej wilgotności oraz wymiarów cylindrów i przyrządów do ubijania próbek, a także z reguły mechanicznym (nie ręcznym) ubijaniem próbek gruntu w cylindrze i inną liczbą uderzeń.

Rozdział XIV

ŚCIŚLIWOŚĆ

1. Wprowadzenie

Ściśliwość gruntu oznacza jego zdolność do zmniejszania objętości pod wpływem obciążenia. Osiadanie gruntu jest procesem zachodzącym między innymi w wyniku ściśliwości.

Miarą ściśliwości gruntu jest moduł ściśliwości, który jest w pewnym sensie odpowiednikiem modułu sprężystości ciał sprężystych, przy czym dla gruntów zależność między obciążeniem a odkształceniem wyraża się zawsze w postaci linii krzywej. Grunt nie jest ciałem sprężystym i odkształcenia zachodzące w nim pod wpływem przyłożonych obciążeń są sumą odkształceń sprężystych i trwałych. Tak więc krzywa ściśliwości gruntu (krzywa zależności zmian wysokości od obciążenia) nie pokrywa się z krzywą odprężenia.

Zmniejszenie się objętości gruntu pod wpływem obciążenia jest wynikiem wielu procesów zachodzących w gruntach, takich jak: zmniejszanie się objętości porów na skutek wzajemnego przesuwania się cząstek gruntu, zmniejszenie się grubości warstwy podwójnej (częściowo wskutek jej zagęszczenia oraz usuwania części wody), zagęszczenie lub usunięcie powietrza, odkształcanie się cząstek. W przypadku gdy grunt jest całkowicie nasycony wodą, natychmiast po przyłożeniu obciążenia następuje wzrost ciśnienia wody w porach gruntu na skutek przejęcia przez wodę prawie całego przyrostu obciążenia, a następnie wyciskanie jej nadmiaru z miejsc o większym ciśnieniu do miejsc o ciśnieniu niższym. Wyciskanie wody z porów gruntu trwa tak długo, aż ciśnienie wody w porach obciążonego gruntu będzie równe ciśnieniu wody w porach gruntu poza strefą oddziaływania obciążenia. W tym momencie całkowite obciążenie przejmuje szkielet gruntowy.

W gruntach o niskiej przepuszczalności, takich jak grunty spoiste, wyciskanie wody z porów wymaga dłuższego czasu i dlatego grunty tc osiadają znacznie wolniej niż grunty sypkie, których osiadanie kończy się prawie bezpośrednio po ich obciążeniu. Przy zmniejszaniu obciążenia grunt zwiększa swoją objętość — odpręża się, nie odzyskując jednak swojej pierwotnej objętości.

Ściśliwość gruntów (wielkość ściśliwości) zależy od wielu czynników. Do najważniejszych z nich można zaliczyć: skład granulometryczny gruntu, porowatość, wilgotność, skład mineralny — zwłaszcza frakcji iłowej, skład kompleksu wy-

167