background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 6  1/6 

———————————————————————————————————————————— 

Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna        

 

     Data ćw..............……………… 

 Data zal.  ……………………… 

Ilość pkt./ ocena ….…………………… 

 
Nazwisko i imię: 
 
Rok akad.:                        Grupa:                                   Prowadzący: 
 

M E C H A N I K A   G R U N T Ó W   –   L A B .   #   6  

 
Temat : Cechy mechaniczne gruntówPodstawowe pojęcia. 

Ściśliwość gruntów. Edometryczny moduł ściśliwości. 
Wg PN-88/B-04481 (PN) 
Oznaczenie wskaźnika piaskowego:

 

PN-EN 933-8: 2001. 

 

1.  Terminy i podstawowe definicje  

 
1.1. Cechy mechaniczne gruntów  
Wytrzymałość na ściskanie  - R

c

 - jest to stosunek siły niszczącej  P

max

 otrzymanej przy jednoosiowym 

ściskaniu próbki gruntu skalistego do pola poprzecznego próbki prostopadłego: 

A

P

R

c

max

=

, [MPa, kPa] 

Współczynnik anizotropii - K –   jest to:     

 
 
 
 

Współczynnik parcia bocznego -K

o

jest to: 

 
 
 
 

Moduł pierwotnego (ogólnego) odkształcenia gruntu –E

o

-  jest to stosunek przyrostu efektywnego 

naprężenia normalnego 

 do przyrostu całkowitego odkształcenia względnego 

Δε

 mierzonego w 

kierunku działania 

 (jednoosiowy stan naprężeń): 

'

n

σ

Δ

'

n

σ

Δ

ε

σ

Δ

Δ

=

'

0

n

E

, [MPa, kPa] 

 
Moduł wtórnego (sprężystego) odkształcenia gruntu –E
- jest to: 

 
 
 
 
 
 

Edometryczny moduł ściśliwości pierwotnej (ogólnej) – M

o

- jest to: 

 
 
 
 
Edometryczny moduł ściśliwości wtórnej (sprężystej) – M-  jest to: 

 

 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 6  2/6 

————————————————————————————————————————————— 

Współczynnik ściśliwości – a

i

 – jest to:  

  
 
 
 

Wskaźnik skonsolidowania – 

β

– jest to:  

 
 

 

Wskaźnik ściśliwości – C

c

jest to: 

 
 
 
Wytrzymałość na ścinanie - 

τ

 

f

 -  jest to największe naprężenia ścinające przejmowane przez grunt w 

danych warunkach. Po przekroczeniu wytrzymałości na ścinanie następuje poślizg pewnej części gruntu w 
stosunku do pozostałej. 
Na przykład: 

τ

 

f

 = 

σ

 tg 

φ

u

 + c

u

   [MPa, kPa] 

 
Wskaźnik osiadania zapadowego -  i

mp

jest to:  

 
 
 
 

Wskaźnik pęcznienia – 

ε

p

jest to względna zmiana objętości próbki gruntu w warunkach nasycenia wodą: 

'

'

''

V

V

V

p

=

ε

[%] 

W przypadku jednoosiowego pęcznienia  

ε

p

 oblicz się z wyrażenia: 

'

'

''

h

h

h

p

=

ε

[%] 

Ciśnienie pęcznienia – P

C

- jest to:  

 
 
 
 
 
Ściśliwość – jest to zdolność gruntu do zmniejszania objętości pod wpływem przyłożonego obciążenia.    
Jest ona wynikiem takich zjawisk jak: 

a)  usuwanie z gruntu wody wolnej i kapilarnej, 
b) przesuwanie się ziaren i cząstek gruntu względem siebie i zajmowanie przez nie bardziej statecznego 

położenia, 

c)  usuwanie z gruntu pęcherzyków powietrza, 
d)  zgniatanie niektórych ziaren gruntu, 
e) sprężyste odkształcenie powłoki wody błonkowej, 
f) sprężyste odkształcenie ziarn i cząstek gruntu, 
g) zmniejszenie objętości powietrza zamkniętego w porach gruntu. 
Odkształcenia gruntu powstałe pod wpływem obciążenia można podzielić na: 
- odkształcenie trwałe, nieodwracalne (plastyczne), 
- odkształcenie sprężyste (odwracalne). 
 
Miarą  ściśliwości  jest m.in. moduł  ściśliwości  (w badaniach edometrycznych; moduł  ściśliwości 
pierwotnej  E

o

 i wtórnej E, w badaniach terenowych najczęściej moduł podatności gruntu- moduł 

ściśliwości właściwej E

s

). 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 6  3/6 

————————————————————————————————————————————— 

 
Polowe metody wyznaczania ściśliwości gruntu to: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1.4. Wskaźnik piaskowy. (Wiłun Z., Zarys geotechniki)   
 

Metoda wskaźnika piaskowego jest prostym badaniem opracowanym w Stanach Zjednoczonych służącym do 

określenia przydatności gruntów do fundamentowania i budowy dróg. 

 
 
 
2. Wykonanie ćwiczenia  
 
2.1. Badanie ściśliwości gruntu w edometrze (metoda normowa wg PN-88/B-04481)
 
2.1.1. Opisać zasadę wykonania pomiaru 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.1.2.  Opracowanie wyników 

a. Oznaczenia pomocnicze zapisać w formularzu, 
b. Sporządzić wykresy h = f( σ) i e = f(σ
c. Obliczyć moduły edometryczne w poszczególnych zakresach naprężeń (wg poniższej tabeli) – 

uwzględnić w danych odkształcenia własne edometru, 

 

 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 6  4/6 

————————————————————————————————————————————— 
Obliczenie modułów edometrycznych                                                                                                          Tabela 1 

M

Zakres naprężeń  

σ 

[kPa] 

Δσ

 

 

[kPa] 

Δ

 

[mm] 

odkształcenie 

własne edometru 

[mm] 

h

i-1 

 

[mm] 

Moduł Wartość 

modułu   

[kPa] 

        0 ÷ 100 

100 

 

 

 

M

o

 

100÷10 

  90 

 

 

 

 

 

    10÷100 

  90 

 

 

 

 

  100÷200 

100 

 

 

 

M

o

 

   200÷400 

200 

 

 

 

M

o

 

 

d. Obliczyć współczynnik ściśliwości 

a oraz współczynnik ściśliwości objętościowej w zakresie 

naprężeń 100÷200 kPa  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3. Oznaczanie wskaźnika piaskowego (PN-EN 933-8: 2001) 
Wykonanie badania polega na: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Obliczenie wyników. Dokonać 

oceny gruntu jako podłoża nawierzchni drogowej. 

 

Wysokość osadu na dnie 

cylindra 

h

1

  [cm] 

Wysokość osadzonego piasku 

 

h

2

  [cm] 

Wskaźnik piaskowy 

WP = h

2

/

h

1

 *100 

 
 

 

 

Ocena gruntu: 
 

 
 
 

 
 
 
 
 
 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 6  5/6 

————————————————————————————————————————————— 

Badania w edometrze

 

 

 

 

Nr aparatu: ……………

 

 
Instytucja wykonująca badania ………………………………………………………………… 
Nr tematu: ………………………………….. 
Nr badania: ……………………………… 
Miejsce pobrania: …………………………... 

Nr otworu: …………………………………... 
Głębokość: …………………………………... 
Próbka pobrana z: …………………………… 

 
Badania makroskopowe 

Wyniki badań laboratoryjnych 

przed bad. 

po bad. 

Rodzaj gruntu: ……………………………… 
Domieszki: …………. Zaw. CaCO

3

:

 

………. 

Barwa: ..…………….. Wilgotność: .………..
……… ……. ………………………………..
Oznaczanie wilg. próbek kontrolnych  

 
Wilgotność 

w, % 

Porowatość 

n 

Wsk.porow. 

e 

St. wilgotności 

S

r

Gęstość objęt. 

ρ  

…………. 
…………. 
…………. 
…………. 
…………. 

…………. 
…………. 
…………. 
…………. 
…………. 

Nr par.    

m

mt 

_______   

m

st 

_______ 

………   

m

st

 _______    

m

t

 _______ 

               

w = (            :            )*100 =……% 

Gęstość wł. 

ρ

s

 = ……… g/cm

3

 

oznaczono

przyjeto

 

Moduły Zakres 

obciążeń 

Nr par.    

m

mt 

_______   

m

st 

_______ 

………   

m

st

 _______    

m

t

 _______ 

               

w = (            :            )*100 =……% 

Oznaczanie 

ρ i w 

……………… kPa 
……………… kPa 
……………… kPa 
……………… kPa 
……………… kPa 

od-do …………… kPa 
od-do …………… kPa 
od-do …………… kPa 
od-do …………… kPa  
od-do …………… kPa 

przed bad.  po badaniu 

Uwagi: ……………………………………… 
………………………………………………. 
………………………………………………. 

 
m

mt

 …………...g 

m

t

 ……………... 

m

st

 …………….. 

m

s

 …………….g 

…………. 
…………. 
…………. 
…………. 

…………. 
…………. 
…………. 
…………. 

Wykonał: ………………… dn. …………… 
Sprawdził: ……………….. dn. …………… 

 

Data Godz. 

Obc. 

σ 

[kPa] 

Odczyty 

czujników 

 

[mm] 

Osiadanie 

 

[mm] 

Osiadanie 

(Δh

i3

 

[mm] 

Odkształ-

cenia 

edometru 

śr (Δh

i2

[mm] 

Osiadanie 

próbki 

(Δh

i1

 

[mm] 

Uwagi 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

background image

Instytut Inżynierii Technicznej,  Państwowa Wyższa Szkoła Techniczno-Ekonomiczna w Jarosławiu , Zakład Budownictwa   

  Lab. # 6  6/6 

————————————————————————————————————————————— 
 
 

Nr próbki……………….…..

 

………………..……...…..

 

…………..……………….

 

Wykres ściśliwości gruntu 

……………… 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 Wykonał: …………….…….… data: ………….… Sprawdził: …………………… data: ………………... 

 

 

17,000

 

17,250

 

17,500

 

17,750

 

18,000

 

18,250

 

18,500

 

18,750

 

19,000

 

19,250

 

19,500

 

19,750

 

20,000

 

0

25

50

75

100

125

15

175

200

 

225

250

275

300

325

350

375

400

obciążenie σ, kPa

grubo

ść

 próbki 

h

, mm

Rodzaj gruntu 
 
 

Barwa 

Plastyczność 
 

Konsystencja 

Przed badaniem 

Po badaniu 

W

h

 =                     % 

W

k

 =                        % 

ρ

p

 =                 g/cm

3

ρ

k

 =                    g/cm

3

Badanie wykonano: pod wodą / bez wody 

W pierścieniu o φ =                      h =                     [cm] 

uszkodzona

wska

źnik porowato

ści 

e