P O L I T E C H N I K A   G D A Ń S K A  

W y d z i a ł   I n ż y n i e r i i   L ą d o w e j   i   Ś r o d ow i s k a  

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

∆

∆

=

σ

  

Stopień sztywności i odprężenia 

 

ε

σ

∆

−

∆

−

=

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

∆

∆

=

σ

 

 

 

Moduł odkształcenia wtórnego 

M

E

δ

=

 

 

 

Współczynnik ściśliwości 

objętościowej 

i

i

i

i

v

h

h

h

m

σ

∆

⋅

−

=

+

1000

1

 

 

 

*Wskaźnik ściśliwości 

i

c

e

C

σ

log

∆

∆

−

=

 

 

 

∆σ

i

, – przyrost naprężenia efektywnego w szkielecie gruntowym ∆σ

i

=σ

i+1

-σ

i

 [MPa] 

h

i

, h

iw

 – grubość próbki przed zwiększeniem naprężenia o ∆σ

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 [-] 

∆ε - 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..