BOB BUDOWNICZY & BOB.NAZWA.PL

PRESENTS

MECHANIKA GRUNTÓW

SEMESTR III

WERSJA: 0.18 dv/14.01.2008 00:51/ SPECIAL EDITION

CZĘŚĆ A, gotowa w 30%
1a Skład mineralny gruntów:

•

bloki i odłamki skalne, żwiry – taki jak skały z których powstały wskutek zwietrzenia, rozdrobnienia

•

piasek – kwarc, krzemionka (bo odporne na wietrzenie), ew ziarna skaleni

•

pyły – kwarc, krzemionka, skalenie

•

iły – minerały iłowe, produkt chemicznego wietrzenia skaleni lub mik, ew drobny kwarc, skalenie, miki

•

cząstki organiczne – rozłożone części roślinne i zwierzęce

1b Podział gruntów w zależności od sposobu powstawania:

•

grunty pochodzenia miejscowego – grunty utworzone wskutek wietrzenia skały pierwotnej i pozostałe na miejscu powstawania

•

grunty naniesione:

o

pochodzenia rzecznego – piaski, żwiry, pyły i iły powstałe przez przenoszenie i zaokrąglanie ziaren przez prąd rzeki

o

utwory morskie – iły i pyły osadzane na dnie mórz, tworzące pokłady mułu

o

lodowcowe – głazy, gliny zwałowe, piaski, żwiry wypiętrzone przez topniejący lodowiec

o

utwory eoliczne – lessy odkładane przez wiatr po zlodowaceniach (less – zmoczony bardzo osiada!), wydmy

o

zastoiskowe i organiczne – mady rzeczne, torfowiska

o

gleba – 1-2 m na powierzchni Ziemi

2a Elektrokataforeza (wkrótce)
2b Tiksotropia – zjawisko przechodzenia żelu (powstałego z b. drobnych cząstek - koloidów) w zol (zawiesina) wskutek tylko mechanicznych
oddziaływań, drgania i wibracje powodują uplastycznienie lub upłynnienie gruntu
3 Kapilarność – podciąganie cieczy przez włoskowate kanaliki kapilarne materiału;

woda błonkowa pokrywa całą powierzchnię ścianki rurki do pewnej wysokości

ponad zwierciadło wody wolnej, zwiększając powierzchnię graniczną pomiędzy wodą i powierzchnią. Przeciwdziała temu napięcie powierzchniowe wody. Molekuły wody na
powierzchni granicznej są przyciągane tylko z dołu, a od góry przez molekuły powietrza ni
powstaje napięcie powierzchniowe.

•

wysokość podniesienia się wody zależy od średnicy rurki,

ciężar słupa podciągniętej wody równoważy siły napięcia
powierzchniowego (styczne do powierzchni meniska)

•

kapilary – kanaliki utworzone z porów gruntu

•

Przyczyny

o

przyczepność (adhezja) wody do ścianek rurki

o

napięcie powierzchniowe wody

4a Fazy w gruncie stała

•

ziarna i cząstki

•

ciekła – woda

•

gazowa – powietrze (para wodna i gazy)

4b Trójkąt Fereta ->
5a Oznaczenie składu granulometrycznego gruntów (=uziarnienia)
Metody:
analiza sitowa (żwiry, piaski >0,07mm) (nie trzeba tłumaczyć)
analiza areometryczna (grunty spoiste, dużo <0,07mm) –
wyznaczanie gęstości objętościowej jednorodnej zawiesiny badanego
gruntu, zależy od masy zawartych w niej cząstek gruntu
analiza pipetowa (zamiennie dla areometrycznej)
5b krzywe uziarnienia

Wskaźnik uziarnienia gruntu:

, d60 – średnica cząstek,

których wraz z mniejszymi w gruncie jest 60% masy (d10
analogicznie)
Różnoziarnistość, zależna od U:
U≤ 5 – równoziarnisty (piaski wydmowe, lessy)

5 < U ≤ 15 - różnoziarnisty (G holoceńskie)
U > 15 – bardzo różnoziarnisty (Po, G zwałowe)

6

6

6

6 Podstawowe cechy fizyczne gruntu

Podstawowe cechy fizyczne gruntu

Podstawowe cechy fizyczne gruntu

Podstawowe cechy fizyczne gruntu: (potrzebne do wyznaczenia naprężeń w gruncie, z nich wynikają: ciężar obj szkieletu gruntowego,

porowatość, wskaźnik porowatości, wilgotność całkowita, stopień wilgotności itd)

Wilgotność

Wilgotność

Wilgotność

Wilgotność – procentowy stosunek masy wody M

w

zawarej w jego porach do masy szkieletu gruntowego M

d.

Extension

Woda w porach gruntu:

Wolna – ustępuje
Kapilarna
Błonkowa – ustępują w temp 150C
(Chemicznie związana) – ustępuje w temp 400C

Gęstość objętościowa

Gęstość objętościowa

Gęstość objętościowa

Gęstość objętościowa – stosunek masy gruntu do jego objętości:

Ciężar objętościowy:

- zależy od ciężaru właściwego cząstek gruntu, porowatości, wilgotności

Gęstość

Gęstość

Gęstość

Gęstość właściwa

właściwa

właściwa

właściwa – stosunek masy cząstek gruntu do ich objętości:

Ciężar właściwy gruntu –

Gęstość gruntu zależy od składu mineralogicznego i wynosi 2,4-3,2 g/cm

3

; P: 2,65 g/cm

3

.

CZĘŚĆ C gotowa w 0%
1a Półprzestrzeń gruntowa

1a Półprzestrzeń gruntowa

1a Półprzestrzeń gruntowa

1a Półprzestrzeń gruntowa – ośrodek gruntowy, ograniczony z góry powierzchnią terenu i rozciągający się nieskończenie głęboko i
szeroko.

!! W rozważaniach przyjmuje się że ośrodek gruntowy jest sprężysty (lniowo-odkształcalny), izotropowy i jednorodny.

1b Naprężenia pierwotne

1b Naprężenia pierwotne

1b Naprężenia pierwotne

1b Naprężenia pierwotne

1

1

1

1d Obliczanie naprężeń pierwotnych

d Obliczanie naprężeń pierwotnych

d Obliczanie naprężeń pierwotnych

d Obliczanie naprężeń pierwotnych Wg PN-81/B-03020

Gdy nie działa ciśnienie spływowe i wypór wody:

g=10m/s

2

h

i

– grubość warstwy gruntu

ρ

i

–

gęstość objętościowa gruntu przy całkowitym nasyceniu porów
wodą w warstwie
1c Naprężenia całkowite

1c Naprężenia całkowite

1c Naprężenia całkowite

1c Naprężenia całkowite
2 Rozkład naprężeń w gruncie od pionowej siły skupionej

2 Rozkład naprężeń w gruncie od pionowej siły skupionej

2 Rozkład naprężeń w gruncie od pionowej siły skupionej

2 Rozkład naprężeń w gruncie od pionowej siły skupionej
SKAN
Naprężenia od siły pionowej obliczamy ze wzoru

- wzór Boussinesq’a

Wykres wraz z zwiększaniem z (głębokości) spłaszcza się

3 Rozkład naprężeń w gruncie od obciążenia równomiernie rozłożonego

3 Rozkład naprężeń w gruncie od obciążenia równomiernie rozłożonego

3 Rozkład naprężeń w gruncie od obciążenia równomiernie rozłożonego

3 Rozkład naprężeń w gruncie od obciążenia równomiernie rozłożonego
Metoda punktu środkowego – wyznaczamy naprężenie pod środkiem prostokątnego obszaru obciążonego, wg wzoru:

η

0

– bierzemy z nomogramu, wg stosunku Z:B

Wartość σ

z

można również wyznaczyć, stosując superpozycję naprężeń pod wspólnym narożem czterech obciążonych prostokątów o

bokach L/2 i B/2

[RYS!!]

Metoda punktów narożnych
4 Rozkład naprężeń pod nasypami

4 Rozkład naprężeń pod nasypami

4 Rozkład naprężeń pod nasypami

4 Rozkład naprężeń pod nasypami

5 Rozkład naprężeń pod środkiem obciążonego obszaru kołowego

5 Rozkład naprężeń pod środkiem obciążonego obszaru kołowego

5 Rozkład naprężeń pod środkiem obciążonego obszaru kołowego

5 Rozkład naprężeń pod środkiem obciążonego obszaru kołowego (nomogram Newmarka)

EXTEND

SPECIAL | NIEZBĘDNIK

– Koło z naprężeń i parć (skany wkrótce)

1.

Naprężenia pierwotne

2.

Naprężenia od obciążenia skupionego

3.

Naprężenia od wielu obciążeń skupionych

Norma: jeżeli obszar obciążony znajduje się w odległości R>2a od punktu M, to obciążenie ciągłe działające na tym obszarze zastąpić
wypadkowym obciążeniem skupionym Q.

4.

Odprężenie od wykopów – obliczamy jak naprężenia od ujemnego obciążenia zewnętrznego, równego co do wartości ciężarowi

usuniętego gruntu – zasady jak dla σ

zq

.

5.

Naprężenia dodatkowe od obciążenia/fundamentu

6.

Parcie bierne jednostkowe – jedna warstwa

7.

Parcie czynne jednostkowe – jedna warstwa

8.

Parcie czynne jednostkowe – wiele warstw, pod warstwą 3 (od 3, nie 4)

9.

Parcie czynne jednostkowe + obciążenie zewnętrzne

10.

Parcie czynne wypadkowe – wypadkowa 2 figur, środki ciężkości na x1 i x2: