W przypadku obc ukośnych i mim przyjmowane schematy oblicz oparte są również na bad jakościowych.
Badania takie wykazują istnienie pozornie sztywnego klina pod fundamentem.Utworzony klin nie jest
sym ani w stosunku do kierunku przyłożonego obc,ani też do osi fundamentu.Wpływ składowej poziom
obc uwzględnia się wprowadzając wsp zmniejszające i(i
c
, i
d,
i
b
)Wpływ obc mim uwzgl się wg propozycji
Meyerhofa.Budujemy fundament zastępczy taki, że pkt leży w środku fundamentu(rys.); jest to zabieg
Mat który ma uwzgl wpływ mim na nośność podloza;obc mim zmniejsza nośność podloza;
Na obc gran podłoża grunt ze wzgl na wypieranie gruntu spod fund mają wpływ 3 grupy czynników:
parametry geotechniczne podłoża
(c, φ, γ)
geometria posadowienia
(wymiary podstawy fundamentu B i L,
głębokość posadowienia D
min
) ciekawostka: jeśli poziomy nie są równe w posadowieniu to wówczas
poziom posadowienia określa się za pomocą dwóch głębokości D(głębszy naziom) i D
min
(mniej
głęboki)
parametry obciążenia
(N, T, M(e
L
, e
B
)) N-to składowa pionowa obciążenia, T- składowa pozioma
obciążenia.Parcie graniczne gruntu (czynne)E
a
-siła dział od
strony ośrodka grunt
w stanie przemieszcz
konst lub jej elementu w kierunku
od gruntu,
przy wartości
przemieszcz ρ
a
dostatecznej
dla uzyskania
przez parcie
wartości najm
Parcie spoczynkowe gruntu E
0
–siła działająca od strony ośrodka grunt gdy nie
istnieje możliwość przesunięcia konstr lub jej elementów.Odpór gran gruntu (bierne)E
p
–reakcja gruntu
spwodowana przemieszcz konstr lub jej elem
w kierunku gruntu
,przy wartści pzemieszcz
ρ
p
niezbędnej
dla osiągnięcia przez odpór
wartości najw
„Parcie spoczynk wyst kiedy nie ma przemieszcz konstr opor,
przemieszcz =0.Stan parcia czynnego i biernego są to stany graniczne w podłożu grunt, stany które są
ekstremami.Parcie czynne najmn,parcie bierne jest najw.O ile w konstr budowlanych mamy do czynenia
z parciem czynnym(przemieszcz konstr występują),o tyle z pełną wartoścą odporu nie osiągamy pewnyh
wartości odporu.ostrożnie podchodzić do Ep przy projektowaniu.
Stan naprężeń granicznwg.Rankine:
-naziom
jest pionowy
-konstr
oporowa jest pion
-Kat tarcia
gruntu o konstr opor jest pomijalnie mały
Obc
q
jest Prostop do naziomu Gdy spełnione są jednocześnie te warunki to powierzchnia poślizgu jest
płaszczyzną – otrzymujemy rozwiązanie ścisłe:
=
+
∙
− ∙
=
+
∙
+
∙
= ; = tan ∙ 45 −
Φ
= tan ∙ 45 +
Φ
; spocz nie je związ z stan gran w podłoż
Muller-Breslaupodał wzory na wsp Ka i Kp dla dowolnego nachyl ściany opor,dowolnego nach naziomu
oraz uwzgl parcie między ścianą a gruntem.to rozwiąz przybliżone oparte na zał,że powierzchnia poślizgu
jest płaszczyzną.w Realu to pow krzywolin,dlatego wartość parcia i odporu gran uzyskane z tych wzorów
są przybliżone.Uzyskane wartości dla parcia gran są zbliżone do poprawnych,natomiast dla odporu gran
otrzymujemy wartości zawyżoneWartość błędu szybko rośnie ze wzrostem kąta tarcia wewnętrznego
gruntu.
, Φ ; , !
Φ
kat tarcia wew, βnach sciany opor, εnach naziomu, δ
0
1
kat tarcia miedzy gruntem a sciana odporu
4Uwzględnienie
parcia gruntu o ścianę opor:-Zmni wartości parcia grano gruntu; Zwiększ wartości odporu gran gruntu.
Obliczanie stateczności skarp.Przyjmowane są powierz poślizgu o śladach w przekroju poprz w postaci:
linii prostej,łuku koła,spirali logarytmj,cykloidy,łamanej.Przebieg linii poślizgu jest bezp związany z
budową geol i wiarygodna ocena stateczności jest możliwa jedynie przy uwzgl budowy geolskarpy czy
zbocza.W analizie stat uwzgl się siły powodujące zsuw–czynne,wyst w powierzchni poślizgu oraz siły
utrzymujące-bierne,wynikające z wytrz gruntu na ścinanie.Miarą stateczności jest wsk stateczności
określany jako stosunek sił(lub momentów sił)utrzymujących do sił(lub momentów sił) powodujących
zsuw.Analiza stateczności polega na znalezieniu najmni wartości wsk stateczności za pomocą obliczeń
wykonanych dla różnych położeń powierzchni poślizgu.Bad lab zagęszcz gruntu (najczęściej ap Proctora
–ubija się grunt warstwami w sposób znormalizowany przy różnych wilg,otrzymujemy różne wartości,
dla spoistych–krzywa dzwonowa,2 metody w aparacie Proctora (normal i zmodyfik),w zmod używamy
większej energii jednostkowej,dla zmod mniejsze wartości wilg opt i większe objętości szkielet.
Aparat
Proctora
.Ubijamy warstwami w cylindrze, w sposób znormalizowany (4 metody) zasadniczo 2 metody.
Polegają na energii jednostkowej.Metoda nor stosujemy energię 0,59J/cm
3
natomiast w met zmodj 2,65
J/cm
3
.Ubijamy grunt w cylindrze, różnią się ilością warstw.W met normal stosowane są 3 warstwy, w
zmod 5 warstw.W met nor ubijak o masie 2,5 kg a w zmod 4,5.Wys spadania w nor 32 cm, zmod 48 cm.
Obraca się na stoliku cylinder,każda warstwa jest zagęszcz w met zmod i nor po 25 uderzeń(55).Mały
V=1dm
3
(stosujemy gdy ziarna gruntu są do 6 mm),duży V=2,2 dm
3
(do 10 mm).Mały 25, duży 55.
Nie nadające się:
- iły,w
L
>65%(grunty ekspansywne,są niestabilne przy zmianie wilgoci)-Grunty
niezagęszcz,ρ
do
<1,60 g/cm
3
–to grunty równoziarniste-org(ściśliwe,zmiany wilgoci itd.)Należy je
wszystkie przeznaczać na podkład. Zast możliwe jest jedynie w przypadku modyfikacji ich wł np:
za pomocą tzw. stabilizatorów (stosowanych do iłów) lub zmiany uziarnienia.
mało przydatne
-grunty spoiste o wilg nat większej od wilg opt w
n
> w
opt
takiej, że nie zapewniają
możliwości uzyskania właściwego wsk zag Is.Grunty te wymagają osuszenia or mogą być wbudowane
w dolną partię nasypów,pod warunkiem przewarstwienia przepuszczalnymi gruntami (niespoistymi) i
ich konsolidacją przed rozpoczęciem eksploatacji nasypu „Jak rozpoznać grunty?” w
opt
<w
p
(granica
plast, przy której wałeczek zaczyna pękać)
Dobre grunty spoiste
o w
L
≤65% i o wilg bliskiej wilg opt,
czyli 0,9 w
opt
≤w
n
≤1,1w
opt
które można wbudować w nasyp uzyskując wymaganą wartość Is. Zaleca się
ich budowanie poniżej umownej głębokości przemarzania (spoiste są wysadzinowe,by uniknąć musimy
je wbudować w nasyp)
Bardzo dobre
-piaski, pospółki i żwiry (mało wrażliwe na zawilgocenie i dające się
łatwo zagęścić);Grunty źle uziarnione–nie dają się zagęścić; dobrze uziarnione–dają się;Wsk
niejednorodnosci uziarnieniaCu=U=d
60
/d
10
> 6(warunek dla piasków), a 4 dla pospółekWsk
krzywiznyCc=d
30
2
/d
10
*d
60
– powinien być zawarty między 1 a 3
Off:
Wsk zag
:Stosunek gęstości obj gruntu wbudowanego w nasyp do maks gęstości obj szkieletu grunt.
Is=ρd/ρ
do
Wilg opt
–wilgotność,którą uzyskujemy mając najbardziej zagęszczony grunt.
Stopień zagęszcz
–
jest dla gruntów niespoistych rodzimych;
Wsk zag
–ocena zag zarówno spoistych jak niespoistych;
Wsk
zag
–sondy dynamiczne, pozwalające na określenie stopnia zag gruntu(następnie przychodzimy wzorami
ze stopnia na wsk zag) wym stawiane fund bezp
Fund
musi być właściwie usytuowany w pł poziomej i na
odp głęb przy uwzg wszystkich możliwych wpływów i oddziaływań, które mogłyby naruszyć jego stan i
równowagę.Wpływ niektórych czynników może być oceniany nie analit,ale na podstawie doświadczenia
inż.
Fund
łącznie z podłożem musi być stateczny.Muszą być spełnione warunki I SG.
Fund
or cały zespół
fund nie może nadmiernie osiadać i wykazywać nadmiernej różnicy osiadań, żeby nie spowodować
uszkodzeń lub zmniejsz użyteczności opartej na nich konstrukcji nad ziemią.Muszą być spełnione
warunki IISG.Niedop również są drgania,które wywołują dolegliwości u ludzi,uszkodz budynku lub jego
wyposażenia lub też inaczej ogranicz jego funkcjonowanie.
Odwodnienia wykopów:
1
.Bezp pompowanie wody z wykopu
2
Drenaż poz
3
.Drenaż pion
Ad.3
Składa się
ze studni wierconych lub wpłukiwanyh or igłofiltrów. stosuje się do czasow obniżenia zwierc wody grunt
(na czas realizacji wykopu i izolacji wodoszcz).Wzależności od głęb położenia sączków lub zapuszczenia
studni w stosunku do warstwy nieprzep rozróżnia się drenowanie: a)zupełne(dosk)-if sączki lub otwory
studzienne sięgają do warstwy nieprzep.b)niezup (niedosk)-if sącki lub otwory stu nie dochodzą do w.
nieprzep.Dla dren poz materiał obsypki dobiera się wg.zasady filtru odw,tzn uziarnienie powinno
zwiększać się od gruntu w kierunku rurki drenarskiej. Filtr odwrotny składa się z warstw o uziarnieniu co
raz grubszym w kierunku filtracji wody.
Ad. 1
Najprostszy i najtańszy sposób wykonania wykopów
poniżej zwerciadła wody grun,ale może być stosowany jedynie przy małej ilości dopływ wody do wykop.
Przepływ wody w kierunku dna wykopu powoduje rozluźnienie gruntu i może spowodować zjawiska
kurzawkowe lub sufozji.Ze wzgl na niebezp powstania kurzawki nie należy stosować bezp odwodnienia
wykopu w pyłach piaszcz oraz piaskach pylastych i drobnych. Prędk przepływu wody w gruncie nie
może przekroczyć tzw. prędkości krytycznej. Stos bezp odwodnienia wymaga ustalenia:a)spodziewanej
ilości wody dopływ do wykopub)sposobu drenowania dna wykopu i miejsc zbierania wody c) rodzaju,
wydajności i ilości niezbędnych agregatów pompowychOdprowadzanie wody z dna wykopu: w wykopie
należy zbierać wodę małymi rowkami odprowadzając wodę do rowu głównego, który prowadzi wodę do
rowu lub studzienki. Głębokość jej musi być większa od dna wykopu. Wodę pompujemy aż do chwili
związania betonu w fundamencie.
Kurzawką
nazywa się naruszenie stateczności gruntu w wyniku
działania ciśnienia hydrodynam. Polega to na tym, ze grunt przestaje stawiać opór przepływowi i zaczyna
płynąć razem z wodą. Wytrz na ścinanie spada do 0! Upłynniony grunt zachowuje się jak ciecz.Najbardej
podatne na te zjawiska są piaski pylaste i drobne,zwł zawierające domieszki cząstek iłowych.W praktyce
czasem kurzawka nazywa się rodzaj gruntu (nawodnione piaski pylaste i drobne) podatne na zjawisko
kurzawkowe.
Sufozja
-wymywanie przez przeplyw wode w podlozu najdrob czastek gruntu,ziarna wieksze
pozostaja nienaruszone;w procesie tym nastepuje zwieksz porowatości i obj porow gruntu;ze wzgl na
zagrozenie sufozja należy ograniczyc prędk pompowania wody z wykopu;prędk przepływu wody w
gruncie nie może przekroczyc tzw prędkości kryt
Ad.2
Składa się z sączków i studzienek.Stosuje się do
trw obniżenia pozi wody grunt lub jako drenaż roboczy(dla wykonania wyk i założenia iz wodoszcz)
Wzmacnianie gruntu:
1.zag wgłębne gruntów niespoi
:a)wybuchami b)wibratorami c)ciężkimi ubijakami
ad. b)Wibrofloatacja-zag specjalna końcówką wibratora i dosypanie specjalnie uziarnionego gruntu.
2
Elektroosmoza
–stosujemy gdy w podłożu gurnty są bardzo słabe o bardzo niewielkim stopniu
wodoprzepuszcz 3
. Zastrzyki
: a) przenikająceb) przemieszczającec) otaczającePolegają na wprowadzeniu
pod ciśnieniem (z otworu wiertniczego) do gruntu zaczynu stabilizującego. Najczęściej stosuje się
zaprawę cementową i składniki ceramiczne lub zawiesiny iłowe (zawiesinowe). Metody wykonywania
zastrzyków: - Wraz z postępem wiercenia-z postępem ku górze- przez rurę z rękawami – selektywne
wzmacnianie podłoża- metoda strumieniowa (jet growting)4.
kolumny wapienne
– uwiercenie a później
zapełnianie gliną.5
. Zbrojenie gruntów
5.1. Grunt zbrojony – składa się z nasypanego gruntu
wzmocnionego taśmami z materiału wytrzymałego na rozciąganie (dawniej stal, obecnie geosyntetyki).
Zasada działania polega na wykorzystywania tarcia pomiędzy gruntem i zbrojeniem, które powoduje
spiętrzenie gruntu. Najczęściej grunt zbrojony spełnia rolę ścian oporowych5.2. Gwoździowanie –
metoda gwoździowania jest stosowana przede wszystkim w celu polepszenia stateczności zboczy i skarp
wykopów. W skarpę wykopu wprowadzamy pręty stalowe o średnicy 2-3cm (tzw. gwoździe)
5.3 Wkładki z geosyntetyków – geosyntetyki mogą spełniać funkcję zbrojenia gruntu, drenażu, filtra,
ochrony przed erozją, rozdzielenia różnych materiałów (separacja) oraz uszczelnienia podłoża.
Fundamenty głębokieRodzaje:a) pale b) studnie fundamentowe c) kesony d) ściany szczelinowe
ad. a) Zakres stosowania pali:1. przekazanie obciążenia na niżej leżące, mocniejsze podłoże
2. posadowienie obiektów budowlanych poniżej warstwy gruntu, która może ulec rozmyciu lub może
byćw przyszłości usunięta albo naruszona przy wykonywaniu robót bud 3. zakotwienie obiektów bud
w gruncie przeciw sile wyporu wody 4. przekazanie na podłoże dużych sił pionowych lub poziomych
5. stabilizacja osuwisk 6. ograniczenie robót ziemnych i uniknięcie robót odwodnieniowych
7.przyspieszenie robót–duża mechanizacja 8.Zag gruntu niesp 9.ograniczenie wielkości odkształceń
podłożaZe względu na technologię mamy pale:1.Gotowe-wbijane 2.wykonane w otworach wierconych3.
wykonane w otworach wybijanych–pale Franki4.wtłaczane (wciskane stalowe) – pale odcinkowe5.
zawiercane(wkręcane)6.dużych średnic7nowe tech palow–CFA,Atlas OmegaTech od 1do6 to tech klasic
Zagrożenie spowodowane wbijaniem pali dla podłoża i sąsiednich obiektów budowlanych:1. osiadanie
podłoża w skutek wbijania pali 2.boczne przesunięcia gruntu przez pale 3.wypchnięcie przez pale gruntu
do góry 4. drgania obiektów budowlanych wymuszone energią wbijania pali Według Pecka’a:
- 100 pali wbijanych na głębokość 15m , luźny piasek i żwir spowoduje osiadanie terenu o 15 cm
- wbicie dużej liczby pali w grunty spoiste spowoduje boczne przesunięcia gruntów o 30cm - poziom
terenu na budowie na skutek wbijania pali podniósł się o metr
Pale przemieszczeniowe
– pale zagłębione
w gruncie bez wiercenia lub wydobywania materiału z podłoża (usuwania urobu). pale są zaglębiane w
gruncie metodą wbijania, wibrowania, wciskania, wkręcania (lub kombinacji tych metod).
Pale wiercone
– pale formowane, z rurą osłonową lub bez niej, przez wykopanie lub wywiercenie otworu
w gruncie i wypełnienie go betonem lub żelbetem.
Ścianki szczelne
Wykonuje je się w celu:1.
Podtrzymania ściany wykopów lub uskoków w terenie.2. Wyeliminowania lub zmniejszenia dopływu
wody do wykopu i zabezpieczenia przed zjawiskiem sufozji, kurzawki.3. Zwiększenia szczelności
podłoża pod podstawa fundamentu we wszelkiego rodzaju budowlach piętrzących wodę 4. Umocnienia
nabrzeży w budynkach hydrotechnicznych.5. Posadowieniach bezpośrednich na gruntach nawodnionych.
Wzmacnianie fundamentówRealizowane przy rekonstrukcji, reform, rewaloryzacji osiedli, nadbudowach,
uszkodzeń spowodowanych osiadaniem podłoża. Obc gran podloza gruntowego; pojecie umowne, stan
Obciążenia i naprężenia w rozpatrywanym elemencie lub układzie dla którego zachodzi poczatek
Niestatecznego zniszczenia lub zaawansowanego płynięcia klasycznego, szczególnie niezdolność do
Przeniesienia dodatkowych obciążeń. Zgodnie z teoria nośności granicznej pole naprężeń i wartość obc w
Stanie granicznym nie zaleza ani od stanu początkowego ani od programu obciazenia